带染色核的海水养殖珍珠的鉴别及珍珠阴极发光光谱的鉴定意义

带染色核的海水养殖珍珠的鉴别及珍珠阴极发光光谱的鉴定意义李立平杨明星王华玲中国地质大学珠宝学院，武汉，430074摘要最近市场上出现了不少五颜六色的海水有核养殖珍珠，这是我国广西某公司于2002年开发的一种新的技术，在有核养殖珍珠的核植入前，利用带有色彩的动植物营养素，在对珍珠贝进行插核手术前，对珍珠核、移植细胞片进行处理，这样获得的有核养殖珍珠因为核的颜色透过薄的珍珠层而呈现出核的颜色，主要有玫瑰红、翡翠绿、海水蓝和银灰色。通过对比研究，发现这类带染色核的养殖珍珠的在放大观察下都显示明显的核的平行条带；珍珠表面的瑕疵和裂纹都没有颜色浓集的现象；在反射光下，经放大在孔眼处明显可见颜色很浓的核和其表面的无色的珍珠层。它们常有紫外荧光，甚至可见吸收光谱。通过孔眼测试核的拉曼光谱显示比表面的珍珠层明显强的荧光背景。作者通过大量的测试染色与未改色的海水珍珠和淡水珍珠的阴极发光光谱，发现淡水珍珠具有明显的560nm发光峰，而海水珍珠的阴极发光很弱或不发光，弱的发光峰位于510nm。利用阴极发光的谱峰位置和发光强度的明显差异可以鉴别海水珍珠和淡水珍珠，但对颜色的成因的鉴定意义不大。关键词染色、珍珠、鉴定特征、拉曼光谱、阴极发光光谱1．样品介绍3颗未镶嵌未钻孔的彩色珍珠，分别为玫瑰红、橙色、蓝灰色（照片1）。为了检查其核的拉曼光谱，我们局部剥离了表面的珍珠层以露出内部染色的核。1枚蓝灰色珍珠吊坠和1枚玫瑰红色珍珠吊坠。为了查看表面珍珠层与核的颜色差异，将玫瑰红色珍珠吊坠用电吹风加热后，将孔镶的金属棒拔出。图1未染色的珍珠核（F3）的拉曼光谱图2染橙色的核（F6）的拉曼光谱图3带染橙核的珍珠表皮（F7）的拉曼光谱图4普通染黄的淡水无核珍珠（F10）的拉曼光谱2．表面及内部特征该类珍珠在强光投射下，都显示明显的核的平行条带（照片2）。这是因为染剂的渗入使珠母的平行层状结构更加显现。珍珠表面的瑕疵和裂纹都没有颜色浓集的现象（照片3），而染色珍珠的表面在孔眼及裂隙处有明显浓集的颜色（1）。在反射光下，经放大明显可见颜色很浓的核和其表面的无色的珍珠（照片4）。尤其在钻孔处，当珍珠层与核没有紧密接触时，在透射光下可看到珍珠层没紧密接触核的部位的颜色明显比紧密接触处的颜色浅（照片5）。3．紫外荧光及可见光谱特征在紫外灯下有明显荧光，短波下的荧光强于长波。玫瑰红者及蓝灰色者均有弱的蓝白色荧光（照片6）。它们在一般的手持式分光镜下都显示明显的吸收光谱。玫瑰色者在橙去有一窄的吸收带，灰蓝色者在红区有一窄的吸收带。天然呈色的灰蓝色或蓝灰色珍珠在手持十分光镜下见不到明显的吸收特征。4．激光拉曼光谱特征为了对比染色的核和表面的珍珠层，以及一般的染色珍珠的拉曼光谱，我们采用MK1-1000型Renishaw拉曼光谱仪，波长为633nm的激光源，对这类染核的珍珠及一般的染色珍珠的表面珍珠层和核进行了测试。对比染色的核、其未染色表面珍珠层和普通未染色的核的测试结果（图1、2、3），发现带染色核的珍珠表面拉曼光谱显示无色珍珠的光谱特征，与未染色的核拉曼光谱无差异，而通过孔眼测试到染色的核，显示极强的荧光背景，与普通染色珍珠的拉曼光谱也有明显差异。普通染色珍珠的除了具有很强的荧光背景和明显的文石的峰704，1083cm-1外，在1400-1600cm-1处还有几个染剂的峰（2）（图4）。说明染色的核所用的染剂与所测试的普通染色珍珠的染剂不同。5．阴极发光光谱的特征从阴极射线管发出具有较高能量的加速电子束激发宝石的表面时，电能转化为光辐射而产生的发光现象，称为阴极发光（CL）。宝石在阴极射线激发下可以发射出色调、谱位、及强度不等的光，CL像和CL光谱特征能提供一些宝石的鉴定信息。阴极发光技术因其具有成本低、制样简单等优点而得到广泛的应用。尤其在钻石、翡翠等宝石的鉴定中具有重要的作用，但在珍珠方面的研究较少。本次测试采用的仪器为珠宝学院研制的LB-Y型阴极发光仪。为了使测试结果具有对比性，所有样品均在相同的测试条件下进行：暗室室温下加速电压为7000伏，电流为1毫安。本次测试的样品有23个。通过对比样品阴极发光光谱的谱峰位置和发光强度，发现白色海水珍珠的谱峰位于510nm处，发光强度低在10计数以下（图5），而白色淡水珍珠的谱峰位于560nm处，发光强度较高为60计数（图6）；染黑的淡水珍珠样品的谱峰位于560nm处（图7），发光强度分别为30和90计数，而黑色的海水珍珠的发光强度为零。所有染色的淡水珍珠样品，都显示较强的阴极发光，除了染成粉红色的淡水珍珠样品的谱峰位于600nm以外，一般的谱峰都位于550～560nm之间。所以从发光强度来看，所有的淡水珍珠，无论染色与否，它们的阴极发光都较强，而海水珍珠，无论白色还是黑色，阴极发光都很弱。因此海水珍珠和淡水珍珠的阴极发光光谱的明显差异，对鉴别珍珠的类型有重要的意义。图5白色海水珍珠的阴极发光光谱通过对比染色和天然呈色的海水珍珠，都不显示明显的谱峰，发光强度接近零，只是白色者比染色的阴极发光略强，这一特征说明了阴极发光光谱对鉴别海水珍珠是否染色的没有特别意义。图6白色淡水珍珠的阴极发光光谱结论研究发现，通过常规的宝石检测便可以鉴别这类带染色核的珍珠。它们在放大观察下及拉曼光谱带染色核的珍珠的鉴定特征为显示明显的核的平行条带；珍珠表面的瑕疵和裂纹都没有颜色浓集的现象；在反射光下，经放大在孔眼处明显可见颜色很浓的核和其表面的无色的珍珠层。它们常有色素的紫外荧光，甚至可见吸收光谱。通过孔眼测试核的拉曼光谱显示比表面的珍珠层明显强的荧光背景。淡水珍珠的阴极发光强度明显高于海水珍珠，淡水珍珠的发光谱峰位于560-600nm范围内，珍珠的阴极发光光谱对于鉴别海水和淡水珍珠有重要意义，但对颜色成因无特别鉴别意义。图7染黑的淡水珍珠的阴极发光光谱