一种商业名为“金丝海柳”的宝石仿制品特征研究

余炼钢，张 烨

(德宏师范高等专科学校，云南 德宏 678400)

引 言

随着现代珠宝科技的快速发展，越来越多的材质被开发运用为珠宝首饰的制作原料。与此同时，珠宝伪造仿制水平也越来越高，用于仿冒天然宝石的各种人造材料层出不穷，常被商家冠以各种动听但不属实或不科学的名称，在丰富市场的同时，也给消费者带来较大的迷惑和风险。

近期，笔者在瑞丽珠宝市场上见到一种商业名称为“金丝海柳”的工艺品，这种工艺品多以串珠手链、健身球的款式出售。外观新奇罕见，肉眼观察与质地纯净的虎睛石十分相似，通过常规宝石学测试、红外光谱、拉曼光谱等分析表明其为塑料仿制品。鉴于近现代未见有对其进行宝石学研究和阐述的资料，本文基于系列测试，比较了其与金海柳、虎睛石等天然宝石的差异性，旨在揭示此类工艺品的材料属性及鉴别特征，以丰富宝石仿冒品的研究资料，同时为珠宝消费者提供帮助和指导。

1 实验样品及基本特征

选取抛光良好的健身球(2只，直径d=50mm)及串珠手链(2只，圆珠粒直径d=15mm)作测试样品(图1)。样品呈金黄、深褐色两种色调，丝绢光泽，表面具有近似平行的木质纤维状纹理(图2，串珠手链最明显)，或不规则流动纹(图3，健身球最明显)，将健身球和手链的单个珠粒置于显微镜下观察(图4)发现，二者的纹理极为相似，均为不规则的流动纹。肉眼观察到小圆珠粒上近似木质纤维状的纹理实际上等同于健身球上局部小范围内的流动纹，即木质纤维状纹理是珠粒上小面积范围的流动纹给人的一种不真实的视觉印象。自然光下转动时样品可见其表面有灵活移动的亮光区，且局部颜色色调及明暗度会发生连续变化，在光滑表面下分布着密集的金粉状小点。笔者推测特殊的流动纹及密集的金粉状小点是其呈丝绢光泽的可能原因。此外，样品呈微透明，手摸有温感，掂重较轻。点测折射率为1.56，静水称重法测得相对密度为1.18～1.19。样品可被小刀轻易刻动，且小刀刮削呈完整卷片剥落。将健身球样品从1米高处跌落反弹高度在30cm左右，且无任何损伤痕迹，表明其硬度低，弹性和韧性极好。

2 实验部分

2.1 红外光谱分析

使用美国Nicolet IS10型傅里叶变换红外光谱仪对样品进行红外反射光谱测试，测试条件：扫描范围为4000～400cm-1，分辨率优于4cm-1，波数精度优于0.01cm-1，扫描16次。测试图谱并经k-k转换。测试结果如图5，样品主要特征红外吸收峰为2933、2862、1733、1598、1452、1287、1125、1073、745、702cm-1。其中，1733cm-1处强锐吸收峰是由官能团V(C=O)伸缩振动所致，1125、1073cm-1处中等强度吸收峰归属官能团V(C—O)伸缩振动所致，2933cm-1处弱吸收峰由官能团Vas(CH2)反对称伸缩振动所致[1]。对照红外标准图谱[2]得知，此类工艺品物质成分为醇酸类树脂，即由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸缩聚合成的油改性聚酯树脂。

图1 待测试样品Fig.1 Samples to be tested

图2 手链表面的纤维状纹理Fig.2 Fibre texture characteristics on the surface of the bracelet sample

图3 健身球表面的不规则的流动纹Fig.3 Irregular flow patterns characteristics on the surface of fitness ball samples

图4 手串珠粒及健身球样品的显微镜下特征Fig.4 Microscopic characteristics of hand beads and fitness ball samplesa、b为小珠粒的纹理形态 c、d为健身球局部的纹理形态

图5 样品的红外反射光谱(经k-k转换)Fig.5 Infrared spectrum of the samples(K-K conversion)

2.2 拉曼光谱分析

实验采用美国BWS415-785H-GR型拉曼光谱仪，入射激光为784.9nm，狭缝宽度为10μm，分辨率为2.1cm-1。设定实验条件为：扫描时间为24s，扫描次数1次，激光功率为73mw，测定波数范围为150～2700cm-1。

测试结果如图6，样品主要散射峰位于621、652、1002、1040，1599cm-1，是内部特定的分子结构振动所致。其中1599 cm-1处散射峰是由有机材料中C-C共价键伸缩振动而引起，1002cm-1处散射峰由具苯环分子结构基团中的环呼吸振动所致[3]，由此推断该材料属于含苯环结构的有机物，样品拉曼图谱在整个测试范围内均显示明显荧光背景，且从低波数向高波数区背景强度有逐渐减弱的趋势，这是有机材料拉曼光谱的常见特征。可见，拉曼测试结果与红外测试一致。

2.3 紫外-可见光谱分析

采用飞博尔珠宝科技公司FUV5000型紫外-可见光纤光谱仪，分别对样品上金黄色、黄褐色两种色调部位做测试。测试条件：分辨率1nm，积分时间260ms，平均次数50次，谱线平滑度8，扫描范围250～900nm 。

图6 样品的拉曼光谱Fig.6 Raman spectrum of samples

测试结果(图7)表明，样品金黄色部分在400～480nm之间(蓝、紫区)有强而宽的吸收带，在480～700nm之间有较高的透过率，根据互补色原理，样品对蓝、紫光产生强吸收，其对应补色光分别为橙光与黄绿光，二者混合后即产生金黄色。相比而言，样品深褐色部分在整个可见光区范围吸收更强(透过率更低)，是其体色偏深的原因。在400～580nm之间(黄、绿、蓝、紫)有强而宽缓的吸收带，即对黄、绿、蓝、紫光均有较强吸收，被吸收光对应补色光为青、红、橙、黄绿光，混合后即产生深褐色。由此可见，不同部位对可见光选择性吸收的差异是此类工艺品呈现金黄-黄褐色、且颜色分布不均匀特征的主要原因。

3 与天然金海柳、虎睛石等相似品的比较

综上，此类工艺品属于一种外观较新奇的塑料制品，商家称之为“金丝海柳”，与其呈金黄体色、丝绢光泽及表面动感变化的亮光等特征有关。但实际上它与真实的金海柳(金丝海柳准确学名为“金海柳”)相差甚远。笔者查阅相关文献[4-6]得知，海柳是深海低等腔肠动物珊瑚虫分泌的角质壳体堆积而成的外观奇特的珊瑚，以黑褐色、棕褐色常见，也有少量呈金黄色，因形似陆地上的柳树之枝条细长柔韧而得名。其表面呈独特的丘疹状外观，横截面呈类似树干横截面上年轮状-放射状生长结构，主要生长在西太平洋、夏威夷、加勒比海等海域。前人对金海柳的研究主要集中在两方面：一是视其为一种特殊的海洋生物材料，从药理学角度分析其物质成分、生理活性及药用机理，以期开发更多的药用价值[4,5]；二是作为设计制作艺术品、珠宝首饰、工艺盆景的上乘材料，研究其加工工艺性能及挖掘文化艺术价值[6-10]。基于前人研究可知，金海柳在宝石学上应归属于金珊瑚[11]，外观上呈丘疹状突起及清晰斑点(图8)，以及原料横截面上的树木年轮-放射状结构等特征，是其区别于本文研究的“金丝海柳”工艺品的重要依据。

图7 样品的Uv-vis谱图Fig.7 Uv-vis spectrum of the samples

图8 金海柳手链及珠粒放大可见的丘疹状外观、清晰斑点Fig.8 The Jinhailiu bracelet and its papular appearance and clear spots when beads were enlarged

从外观看，该串珠手链样品呈金黄色且给人木质纤维状外观的印象，较容易与质地纯净的虎睛石[12]混淆，虎睛石(图9)属于木变石的一种，是由二氧化硅交代青石棉而形成的具纤维状形态的隐晶质石英质玉石。仔细观察会发现虎睛石纤维状纹理平行而规则，具有猫眼效应，即表面呈随光照角度变化而灵动移动的平直眼线(亮带)，而该手链样品反光弱且发散，局部不能形成平直、明亮的眼线，因而不具猫眼效应。此外，样品折射率略高于虎睛石(RI：1.54)，相对密度较小，掂重手感较虎睛石轻，硬度低，小刀可轻易刻动，触摸有温感(塑料导热性较差)；而虎睛石硬度(H：6～7)高，触摸有冰凉感，依据以上特征可将它们区分开来。

图9 虎睛石的外观特征Fig.9 The Appearance Characteristics of Tiger Eye Stone

相比常见仿宝石塑料，此类新型塑料工艺品在物性特征、流动纹等方面基本相符，特别之处是呈丝绢光泽、表面显示动感变化的亮光，以及近似木质纤维状外观的假象，这也是其吸人眼球及具有较强迷惑性的原因所在。

4 结果与讨论

红外光谱及拉曼光谱测试表明，此类商家称为“金丝海柳”的工艺品为人工塑料(醇酸树脂类)仿制品；折射率为1.56(点测)，相对密度为1.18～1.19，硬度低，韧性和弹性极好。除不规则流动纹外，丝绢光泽、动感变化的亮光、近似木质纤维状纹理的假象是其区别与常见塑料制品的特别之处。虽套用天然金海柳的名称，但在物质成分、纹理形态等方面差异显著。以掂重手感轻、触摸有温感、小刀可轻易刻动、无猫眼效应等特征可与虎睛石区分开来。现如今市场上珠宝饰品、工艺品鱼龙混杂，商家给各种廉价仿制品冠以吸人眼球的动听名称，企图以假充真、以次充好。消费者在选购时应留心观察，多问多比较，以专业质检机构出具的鉴定结果为依据，以免上当受骗。