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和田玉子料和仿子料皮色研究概述

2018-01-28TEXT眭娇上海工商职业技术学院

中国宝玉石 2018年5期
关键词:风化层和田玉凹坑

□TEXT 眭娇(上海工商职业技术学院)

前言

和田玉自古就深受国人喜爱,尤其是产自新疆的和田玉子料,更是其中的珍品。随着近年来和田玉价格的飞涨,子料受到市场的追捧,价格更是居高不下。而和田玉子料原料稀缺,市场上出现了很多染色山料仿子料的现象。如何准确鉴别天然子料和染色处理的仿子料一直是检测人员和研究人员关注的焦点。本文系统回顾了对于子料和仿子料皮色的相关研究成果与最新进展,对于存在的问题和今后的研究方向提出了建议。

1 子料的皮色研究

1.1 子料的皮色成因

子料是指从原生矿中自然剥离,经过风化作用搬运至河流中的和田玉。由于经过长期的自然风化和流水侵蚀,一般外形呈浑圆状、卵石状,外表可有一层厚薄不一的皮壳,也称为“子料”或“仔料”。子料由于赋存环境中致色元素的种类不同,皮色也丰富多彩,一般有黄色、红褐色、褐色、黑色等,常见皮色为黄褐色。

1.1.1 子料黄褐皮的颜色成因

子料皮色的种类虽然较多,但是市场上常见的皮色为黄褐色,所以大部分的仿子料皮色也为黄褐色。李平[1]等人研究了黄褐色皮色的成因,由于致色元素在表层的含量较少,常规的检测手段如红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射分析难以检测。通过电子探针和差热分析得到黄褐色皮色的致色元素为Fe元素,致色物质为褐铁矿,颜色成因主要为致色物质沉淀渗入和田玉表层所致。和田玉糖玉的颜色也为次生色,韩文[2]等人研究了和田玉糖玉的致色机理。通过ICP-MS测试得出糖玉的主要致色元素为Fe元素,通过透射电镜和电子衍射分析,得出致色矿物为针铁矿,糖玉颜色由针铁矿分布于透闪石颗粒间隙和微裂隙所致。

1.1.2 子料黑皮和褐色的颜色成因

黑色和褐色皮色的子料也是较为常见的子料之一。颜晓丹[3]等人研究了黑色和田玉的致色机理得出结论:黑色和田玉的颜色成因可以分为两种,一种是由含铁量较高的阳起石组成,铁含量越高则颜色越深,另一种是由含石墨的透闪石质和田玉组成。对于黑色皮色的颜色成因,李平[4]等人认为主要是由褐铁矿和有机质致色,而褐皮主要是由褐铁矿致色。买托乎提·阿不都瓦衣提[5]等人认为黑皮是由于锰氧化所致。

1.2 子料皮色的鉴别

对于子料皮色的鉴别,国内很多学者都进行了研究[6-7]。鉴别特征主要有以下几个方面:

1.2.1 皮色

子料结构致密,皮色较浅且薄,质地疏松,皮色深且厚。皮色渗入和田玉内部由深入浅,具有层次感,过渡渐变。

1.2.2 裂隙

和田玉子料由于受到风化搬运等作用,表面会分布各种裂隙。部分子料表面会形成近平行分布的微裂隙[8],裂隙的光泽和和田玉一致,较为柔和,且棱线棱角不尖锐。

1.2.3“汗毛孔”

在子料表面分布的大小不一的凹坑,称为“汗毛孔”。“汗毛孔”和和田玉的质地相关,和田玉质地较细腻,则毛孔细小,分布均匀;反之,质地粗糙,毛孔粗大,杂乱分布。这些凹坑形态各异,且边缘过渡平缓。

1.2.4 充填物

天然子料表面的裂隙中会有其他物质充填,如碳酸盐矿物,铁质和锰质矿物等。

1.2.5 礓石

礓石是和田玉的围岩矽卡岩,主要为白色、浅黄色、褐色和黑色。其质地较疏松,硬度和韧性均低于和田玉,经检测,主要成分为透辉石。

2 仿子料皮色的研究

2.1 仿子料处理方法

和田玉的染色处理可以追溯到宋明时期,早期使用植物的汁液或者动物的血液来浸染和田玉,将和田玉置于活牛(活羊)的腿中,经过一段时间的浸染可上色,或者将和田玉置于刚杀死的狗腹中,埋在地下数年取出,可有土花血斑[9-11]。

现代的仿和田玉子料的手段主要有两种:化学处理法即染色处理和机械加工法即滚料磨圆。现代的染色处理主要是利用有机、无机试剂和混合染料等作为染剂。如铁盐染料,使用硫酸亚铁,硝酸亚铁等试剂,在适当条件下,将Fe2+转化为Fe3+,并发生渗透、扩散和沉淀附着作用,从而使和田玉着色。

染色方法主要有三种:

① 利用高温使和田玉产生裂纹,再用染料浸染;

② 利用高压使染料渗入和田玉;

③ 利用化学反应使和田玉着色。

机械加工方法滚料磨圆是将切割成小块的山料或边角料等放入滚筒机内滚磨成卵状,为了提高制作的效率,通常在滚筒内加入碳化硅作为滚磨的材料。一般3~6天的时间内即可在山料的表面人为制造出皮壳的假象,再进行染色处理来仿和田玉子料。

2.2 仿子料皮色成因

2.2.1 有机染色皮仿子料

汤超[12]等人研究了市场上新出现的一种有机伪皮仿子料的鉴别。通过电子探针测试,和田玉子料的风化皮和未风化层的主要成分均为透闪石,但是风化皮中的FeOT的含量更高,且风化皮的颜色和FeOT的质量分数呈正相关。通过红外光谱测试,仿子料中的风化层在3026cm-1、2960cm-1、2927 cm-1、2855cm-1、1730cm-1和1452cm-1处的红外谱峰指派为高分子聚合物。

2.2.1 无机染色皮仿子料

无论使用铁锈浸染还是用强酸腐蚀再加氧化铁或铁粉进行着色,其基本原理都是先通过高温或酸蚀使和田玉产生裂纹,质地变疏松,再将无机染料渗入其中并着色。

2.3 仿子料皮色的鉴别

2.3.1 常规仪器检测

① 光泽:经过磨圆的仿子料表面光泽和未抛光的天然子料一致,呈蜡状光泽,经过抛光后的仿子料可呈玻璃光泽。

② 折射率:子料一般未经抛光,难以测到折射率。

③ 密度:天然子料由于长期的流水侵蚀,其中疏松或低密度的部分已经被淘汰,所以子料的密度均大于2.95g/cm3,而一般仿子料的密度要略小于天然子料的密度。

④ 硬度:天然子料的硬度一般为7~7.5,要高于山料或者仿子料的硬度。

⑤ 紫外荧光:天然子料均无紫外荧光,根据目前的研究,仿子料也没有荧光。

2.3.2 大型仪器测试

① 拉曼光谱:天然子料的风化层和未风化层的拉曼光谱并没有明显的差异,都是透闪石的拉曼谱图。而对于仿子料的拉曼测试分析,目前并没有统一的结论。

② 红外光谱:有机物染色仿子料在2800~3100cm-1处可以检测出有机物的红外谱峰。无机物染色仿子料的红外分析目前还没有相关结论。

③ 化学成分:有机物染色仿子料的风化层中的有机物由于含量较低,难以用电子探针检测到,其化学成分和未风化层的化学成分一致。无机染料染色仿子料的化学成分目前还没有相关数据。

2.3.3 放大观察

目前关于和田玉染色鉴别的研究不少[13-15],主要鉴别依据就在于放大观察。主要结论为以下几个方面。

① 整体颜色:仿子料的整体皮色颜色过于鲜艳,色调单一,有漂浮感,且颜色一般沿裂隙分布。对于二次染色的和田玉,放大观察可以看到裂隙中的颗粒被整体染色。部分经过染色的和田玉表层颜色会褪色。

② 裂隙:仿子料裂隙处的染色扩散程度可以和天然子料一样,致色物质可以渗透内部数毫米。仿子料在表层的裂隙处的颜色较深,两边的颜色较淡,颜色差异明显,没有过渡状态。

③ 表层凹坑:仿子料由于表层的凹坑为人工制造仿天然子料的“汗毛孔”,凹坑处的磨圆程度均不如天然子料。凹坑的边缘相对锐利,内部光洁且光泽和外部差异较大。对于磨圆后再染色的仿子料,再表层凹坑处还会有染料富集。

3 仿子料研究的展望

由于和田玉子料的价格居高不下,在巨大利益的诱惑下,市场上大部分的“子料”实际上都是染色处理的山料,而近些年染色处理和田玉的方法也越来越多。仿子料和天然子料之间的外观差异越来越小,不仅是消费者难以判断子料皮色的真假,连检测机构也很难确定皮色的真假。目前对于仿子料皮色的鉴别主要是从放大观察这个方面来判断,并不能准确的鉴别出来。有机染色的仿子料可以通过红外光谱来判断,但是对于无机染料染色处理的和田玉目前还没有相关的测试数据,所以如何通过仪器准确的判断子料皮色的真假,以及如何通过无损检测的方法来确定子料的皮色是未来值得研究的方向。

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