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图1. 已知这组蓝宝石中（1.24-8.00 克拉）较小的宝石经过了铍扩散处置。四颗较大的宝石在调查期间被标记为经过铍处置。 在2001-2002 年间，宝石行业见证了经铍扩散处置的“帕帕拉恰”(padparadscha) 刚玉的问世，这种宝石呈现黄色和橙色。这种经处置的“帕帕拉恰”蓝宝石能够经过宝石名义的黄 - 橙色域来分辨，将宝石放在漫射光源下则很容易看到这种颜色。 这种经铍扩散处置的黄-橙色蓝宝石给宝石审定带来更大的应战，通常需求采取更复杂的化学剖析伎俩，好比二次离子质谱仪 (SIMS) 或激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪 (LA-ICP-MS) 等，来探测铍 (Be) 的痕量级，以此阐明宝石的处置状况；铍是一种轻元素，经过宝石审定所采用的典型剖析措施检测不到这种元素。 由于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS) 和二次离子质谱仪 (SIMS) 都需求昂贵复杂的仪器，因而已探求更具成本效益的替代计划。目前具有胜利希望的另一项技术是激光诱导击穿光谱仪 (LIBS) 。固然这种技术的运用没有那么复杂，而且能够探测到铍的痕量级，但它的敏感度和精确性却比不上其他两种措施，而相比规范的宝石学仪器（如红外和紫外可见光光谱仪），依旧相对昂贵。
图 2. 在一些经过铍处置的蓝色蓝宝石中，能够看到这些外形和图案不同寻常的云状物。 显微照片由 Shane F. McClure（尚恩·F.·麦克卢尔）拍摄；放大 25 倍。
随着可探测铍的剖析措施的日益提高，对刚玉中这种元素的剖析也愈加常规化，宝石学实验室目前在国际市场发现了越来越多经这种技术处置的蓝色蓝宝石。2006 年中期，全日本宝石学协会讲演称，他们曾经发现数块经铍处置的蓝色蓝宝石。 随后，Vincent Pardieu（文森特·珀杜）有幸得到 50 块经铍扩散处置的蓝色蓝宝石，然后辗转至曼谷的 AIGS 审定所，并送至多个审定所中止研讨。 在这些和其他经铍处置的蓝色蓝宝石中，我们测得的铍含量为大约4 ppm 至超越 20 ppm。 早在2002 年，GIA 成员与其他研讨人员组成的团队与 John Emmett（约翰·艾米特，华盛顿 Brush Prairie 地域，晶体化学）就协作研讨过应用铍扩散来处置蓝色蓝宝石的可能性。 正如 Emmett等人发表的文章所示，可经过铍扩散和随后的加热处置来淡化深蓝色蓝宝石的颜色。
图 3. 一些经铍处置的蓝宝石显现出行状和线状的圆形内含物，酷似螺旋开瓶器。放大 25 倍。 由于呈现了这么多经铍处置的蓝色蓝宝石，GIA 发起了一个普遍的项目，以肯定经铍处置的蓝色蓝宝石在有色宝石市场中的供给水平。 审定所工作人员运用 GIA 审定所的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪 (LA-ICP-MS) 和一些规范的宝石学技术剖析了 500 余颗来自纽约买卖场所的蓝宝石；其中大多数都是经热处置的蓝色蓝宝石，但也包含有一些绿色、黄色、橙色和粉红色蓝宝石。 剖析这500 个样本后发现，其中有四颗蓝色蓝宝石分歧显现为具有高含量的（3 ppm 以上）铍元素，证明它们已中止铍扩散处置（图 1）。 经铍扩散处置的蓝色蓝宝石确已进入美国市场。 在经铍扩散处置的蓝色蓝宝石中发现的一些特定内含物似乎也能作为判别该处置方式的要素。这些宝石中有的包含外形不规则的图案式云状物（图2），有的则包含相似于螺丝锥的呈行状和线状的圆形内含物（图 3），还有的是一些呈球形的云状物盘绕在变更无常的晶体周围（图 4）。但是，并非一切经铍扩散处置的蓝色蓝宝石都有这些内含物，有一些就完整没有。 此外，有些蓝色蓝宝石中固然检测到铍元素，但并非表示它就经过了扩散处置。
图 4. 经过铍处置的蓝宝石还有个特征，那就是盘绕在高度变异的晶体周围的球形云状物。放大 20 倍。
纯刚玉中仅会包含氧化铝(Al2O3)，但实践上，这种矿物总是含有少量其它杂质元素。例如，未经处置的自然蓝色蓝宝石可能含有约 1,000-10,000 ppm 的铁和钛，这取决于矿石构成时的矿床类型。黄色蓝宝石通常含有几十 ppm 的镁。但是，以前并无记载显现未经处置的刚玉中含有铍。因而，能够假定刚玉中呈现的任何铍元素都可用来判别铍处置状况。 在上述500 颗宝石的剖析过程中，审定所发现其中 17 颗蓝色蓝宝石的铍含量在宝石的不同部位差别甚大。这与从已知经处置宝石获取的研讨结果不分歧。其中一个异常状况来自一颗 2.63 克拉的圆形明亮式切工蓝色蓝宝石，有明显的证据表明其曾经过热处置。 最开端是对这颗蓝宝石腰围上的两个部位中止激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS) 剖析。剖析表明，其中一个部位含有 3.5 ppm 的铍，这与对宝石中带棱角的乳白色云状物边沿的检测结果相分歧，但另一个部位（未检测到铍）却没有任何内含物。 进一步的剖析显现，云状物中含有高达 13.3 ppm 的铍，但宝石的其他部位基本没有发现铍。 云状物中还含有浓度持续增高的铌 (Nb) 和钽 (Ta)。
图 5. 与铍相关的云状物常常呈极细的颗粒状，在暗场照明下呈乳白色（左）。但是，在透射光的映照下，通常呈褐色（右）。这种云状物的平面结构也能够在右边的图像中看到。放大 20 倍。 这个引发讨论的云状物外观共同，是十分细小的微粒（颗粒尺寸相当小，致使于采用规范的宝石学显微镜都无法观测到单个粒子），呈平面结构，在暗视野光照下呈乳白色，而在透射光映照下则呈现褐色（图5）。 但有一点必须留意，固然在所调查的其他样本中也会察看到外观相似的云状物，但并非一切这种云状物都含有铍。 由于这些云状物中的颗粒十分细小，其相位还未最终肯定下来。 除了这17 颗宝石，在提交至审定所做审定讲演的蓝色蓝宝石中，审定所研讨人员也从它们的云状物中检测到痕量铍（以及高含量的钽和铌）。 其中少数的蓝色蓝宝石没有任何经热处置的迹象。 这与 GIA 研讨人员搜集的样本状况相同，而 AGTA 的 Richard Hughes（理查德·休斯）从马达加斯加依拉卡卡 (Ilakaka) 地域的矿床中获取的蓝宝石也表示出相同的结果。 而在一些曾经热处置的样本中，似乎也没有现象表明铍扩散处置能够招致元素散布如此不平均。此外，加上对无热处置迹象的蓝宝石的铍检测结果，我们最终肯定，刚玉中的微量铍的确是自然构成，或者至少是与一些外来的矿物包含物（构成云状物）一同呈现。为更好天文解这一现象以及云状物的自然特性，除了目前正在展开的研讨，GIA 还参与了由 Vincent Pardieu（文森特·珀杜）牵头的一个协作项目（现与位于瑞士卢塞恩 (Lucerne) 的古柏林宝石审定所协作），以研讨热处置对这些蓝宝石中自然存在的铍元素的影响。 作为该项目的一部分，GIA 曼谷研讨机构目前正在运用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪 (LA-ICP-MS) 中止严谨的化学制图。 来源：GIA 展会｜GIA：博物馆展览展出 Tony Duquette-Hutton Wilkinson珠宝 科普｜从深埋矿山到冷傲世人 祖母绿是如何“华美变身”的？ 资讯｜Van Der Velden推出「Galaxy」“银河”系列珠宝 拍卖结果｜香港苏富比「瑰丽珠宝及翡翠首饰」春拍：彩宝彩钻齐争艳 免责：本平台所载的文/图等稿件均出于传送更多信息和学习之目的，图文等资料版权归版权一切人一切。本平台运用的非原创内容无法逐一和版权者联络，如有侵权，请及时与本平台联络，我们将会在第一时间采取相应措施，以免给双方构成不用要的损失。 |
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