红宝石鉴定、鉴伪

在牟取高额利润驱动下，人工合成红宝石或者其它宝石冒充红宝石来鱼目混珠天然红宝石是非常常见的现象。例如使用尖晶石（Spinel）、石榴石（Garnet）、不同方法制造的合成红宝石来冒充红宝石屡见不鲜。我们有必要对它们的特性有一个清晰明确的认知。

尖晶石

尖晶石（Spinel）的化学成分为MgAl₂O₄，它的颜色通常为红色、蓝色、红紫色、暗绿色、棕色或黑色（如下图一、二）。

在18世纪之前，尖晶石与红宝石是没有被严格（科学）区分的。最为著名的例子就是维多利亚女王的项链是由重达72g(361克拉）的尖晶石构成，在1851年之前一直被称作铁穆耳红宝石。同样的例子也出现在在中国清代的高级官员的管帽上，一品大员的帽顶的顶珠也是由红宝石构成的，有的是真正的红宝石，有的是尖晶石（参考本文第一部分中的图片示意）。

尖晶石的化学成分与红宝石比较接近，两者都是从氧化铝演变而来的，当氧化铝独立存在时，就是刚玉（Corundum），当它与镁结合时则成为尖晶石，这也说明了为什么尖晶石与红宝石是时常伴生的。

石榴石

石榴石（Garnet）得名于其结晶形状、大小和颜色有时与石榴类似。石榴石的硬度远低于红宝石，硬度范围在莫氏硬度6.5-7.5之间。不同种类的石榴石橙色范围包括红、橙、黄、绿、蓝、紫、棕、黑、粉红及透明，其颜色种类可以覆盖整个光谱（如下图一）。

石榴石有两个大的固溶体种群，分别为铝榴石与钙榴石系列。其中铝石榴石系列中又可细分为

• 铁铝石榴子石（Fe₃Al₂(SiO₄)₃）
• 红榴石（Mg₃Al₂(SiO₄)₃）
• 锰铝石榴石（Mn₃Al₂(SiO₄)₃）

其中，铁铝石榴子石又被成为红水晶（Carbuncle -- 历史上，曾经所有的红色宝石都以此为名），并有称号为铁铝石榴子石红宝石。红榴石也经常在商标层面与红宝石造成混淆，例如亚利桑那红宝石（Arizona Ruby）、加利福尼亚红宝石（California Ruby）、好望角红宝石（Cape Ruby）等。

只有纯结晶形态的石榴石被用作宝石，通常较硬的种类如铁铝石榴子石常被用作研磨料用途。

玻璃

市场上有大量的廉价红色玻璃（red-colored glass）被用来仿冒红宝石。在玻璃当中添加金属黄金、铜或者硒都可以让玻璃呈现出红宝石般的颜色，这些添加而成的玻璃统称为striking glasses（打击玻璃），根据添加物的不同而有不同的称谓：

• Selenium Ruby（硒红宝石）:如下面3张图片所示。
• Ruby Gold（又称作：Rubino Oro，译为黄金红宝石）
• Ruby Copper（铜红宝石）：铜被看做是黄金的廉价替代品来生产有红宝石发色的玻璃。

红色玻璃与红宝石鉴别起来非常简单，玻璃的莫氏硬度只有5-5.5，加强钢的硬度约为7.5，用一把这类材质的刀具可以轻松的在玻璃上刻划出划痕，而在真正的红宝石上则没有任何可能被一把钢刀划伤（它们之间的绝对硬度相差了至少2倍）。

电气石

电气石（英文：Tourmaline）在中文语境下俗称碧玺，唐代既有碧玺使用记载。唐太宗的传国碧玺即为碧玺制作。清代慈禧为最出名的碧玺喜爱者，其生前已多使用碧玺珠宝，目前台北故宫博物院藏有其使用碧玺饰品。清代官员，二品官员顶戴花翎上一般用碧玺作为翎管（如下图三所示）。

在美国的电气石最早于1822年在加利福尼亚州圣地牙哥郡被发现，尔后当地成为了Stewart Mine矿区，到了1900年代早期圣地牙哥郡产区开始大量开采电气石做为宝石并成为世界最大的产区，当地所产的电气石为绿色到粉红色的双色电气石。由于慈禧太后非常喜欢粉红色的碧玺，因此当时她从圣地牙哥郡Himalaya Mine矿区买了大量的宝石和雕饰。这也是今天两岸故宫博物院藏的相当一部分碧玺饰品的来源之所在。

电气石在宝石分类中属于半宝石（semi-precious stone）以区别于枢要宝石（cardinal gemstones）。它的化学成分为含有硼的环状硼硅酸盐矿物，并含有铝、铁、镁、钠、锂或钾元素。它的密度（2.82-3.31）、硬度（7-7.5）、折射率（1.61-1.67）都与真正的红宝石差别很大，区分起来没有难度。

合成红宝石&处理红宝石的鉴伪

合成红宝石通常是在质量较低的红宝石原石中填充玻璃，比如经过多次加热处理后填充铅玻璃（lead-glass），这么做的目的是为了增加宝石的大小（克拉重量），来换取更高额的利润，在填充过程中也可以添加金属铜或者其它金属氧化物来改善合成宝石的发色。

人工处理红宝石的方法很多，最为常见的是加热，而且几乎所有的用于珠宝用途的红宝石都需要被热处理，各种原因很简单，因为把每一颗红宝石镶嵌到金属的底座上时，至少要对金属底座上的爪(prongs)加热以使其变形张开后才能镶嵌宝石（如下面3图所示）。

另外，对天然红宝石加热也会改变其内部的构造，特别是其内部杂质会在高温下分解、变质，但是这个加热过程的反过程（冷却过程）会留下痕迹，通常有如下几类：

• 气泡(bubbles)：如下图一。
• 拉伸痕迹(stretch marks或称作striae)：如下图二。
• 裂痕（surface-reaching fractures）
• 云团（clouds）: 通常在低质量合成红宝石中都会遗留有类似的痕迹
• 直线状疹子（straight-line rashes）：如下图三。
• 多种颜色或非正常颜色（multiple-colors or improper colors）

以上这几类痕迹都可以作为鉴伪的依据。

另外，人工合成的红宝石如果用酸洗，甚至是用厨房的漂白剂（bleach）浸泡，都会留下明显的瘢痕，而这些操作在天然红宝石上是不可能l留下任何痕迹的。

鉴定工具

工欲善其事必先利其器，使用正确的工具来鉴定红宝石是绝对必要的，笔者在此列出至少四种工具：

• 放大镜（10x或以上）：用于观察微观构造，如气泡、表面划痕等。放大镜与分光仪或更多其他设备配合使用可以有效的鉴别天然红宝石 vs. 合成红宝石 vs. 仿冒红宝石。特别是合成红宝石，微观观察其内部构造（是否有晶体结构）是区别于天然红宝石的主要手段。
• 硬度仪：莫氏硬度测量仪在校准后可以准确测定红宝石的硬度为9，仅次于钻石的10，除此以外只有蓝宝石能达到硬度9！
• 紫外荧光灯：用来检测宝石是否具有荧光和磷光，天然红宝石在紫外荧光灯下就显示很漂亮的红色，其原理为“受激发射（stimulated emission），合成红宝石的发光更加鲜艳、明亮，因为其颜色均一、洁净、包裹体稀少。大部分钻石在紫外灯下也有多种颜色的荧光显示，如橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色，而有些宝石却不具有荧光性，如蓝宝石、石榴石等，这些都可以在宝石鉴定时起到一定的启示性作用。紫外灯还可以帮助鉴定宝石品种、判别某些天然宝石和合成宝石、鉴定钻石及其仿制品、判断宝石是否经过人工优化处理、判别某些天然宝石的产地。
• 分光仪（Spectroscope）：分光仪可以被用来区分红宝石（天然或合成）与非红宝石（玻璃或其它材质），其原理非常简单，每一种宝石都有自己独特的光谱特征，主要体现在可见光光谱（如下图一所示）范围内，肉眼可以通过分光仪观察到一些特定波长被吸收（暗黑）的情形，例如红宝石在694nm有非常明显的变黑现象，以此可以作为是否为红宝石的评判标准。但是需要注意的是，人工合成红宝石并不能用分光仪来鉴别区分于天然红宝石。

还有其它的辅助鉴定工具，例如：

• 比重仪：可以用来测定宝石的比重，红宝石的比重在3.97-4.05的范围之内，而其它劣质仿冒宝石通常都会小于这一数值范围；电子天平也可以用来测量宝石的比重。
• 折射仪：能无损、快速、准确的读出待测宝石的折射率。每种宝石有其对应的折射率，比如翡翠是1.66，红宝石和蓝宝石是1.762~1.770，海蓝宝石是1.577~1.583，碧玺是1.624~1.644等等。通过准确的测出宝石折射率，就可以大体确定待测宝石到底可能是什么宝石，然后再结合其它的鉴定手段确定宝石种属。
• 偏光仪：对鉴别均质体，非均质体和集合体具有重要的作用。比如石榴石是均质体，它在偏光镜下转动应该是视域全暗，红宝石是非均质体，在偏光镜下转动应该是四明四四暗现象，而玉石是多晶集合体，在偏光镜下转动应该是视域全亮。
• 镊子+手套：I don't need to add more here, do I?

当然，专业的鉴定机构也是不可忽略的，对于新手而言，红宝石的收藏与鉴定是个循序渐进的过程，顶级的红宝石的单位重量价格与钻石不相上下，拍卖等级的20克拉以上的红宝石的每克拉价格已经在100万美金上下，当然，市面上顶级鸽血红无烧红宝石的合理的单位价格在1000-3000美金/克拉，而超过3克拉以上的红宝石已经较为少见，而10克拉以上的可算万中无一的类型了，其单位价格也自然水涨船高。合成红宝石的价格约为10-15美金/克拉，相对而言是天然宝石的百分之一左右。最为廉价的仿冒红宝石当然是红色玻璃质地的了，如果在市面上遇到极为廉价的红宝石，首先要判断其质地是否为玻璃！

祝大家在宝石收藏&鉴定的道路上一帆风顺。

Have a good day!

by Ricky Sun

1st Revision: 10/18/20177PM @ Beijing

2nd Revision: 10/20/2017 @Beiyuan