宝石简易鉴定一本通
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第二节 显微镜在宝石鉴定中的应用

1. 宝石显微镜的结构

宝石显微镜是鉴定宝石的有效工具之一。主要由显微镜座、物镜、目镜和照明光源等组成(图3-2)。

图3-2 宝石双目显微镜

(1)显微镜座 宝石显微镜座的内部呈中空状,装有内藏式底光源,光源上部即为样品台。显微镜座一般较重,以保持显微镜整体平稳。

(2)镜臂 连接着显微镜主体。由于镜臂承受的负荷较重,因而固定在显微镜座上,两者连成一体。

(3)物镜 镜头上部有一个放大倍率调节螺旋,可更换不同的放大倍数,使用极为方便。

(4)目镜 为一透镜系统,嵌于一短圆柱状金属筒中。常用的目镜有5倍、10倍和20倍等。

(5)照明光源 宝石显微镜通常有反射照明光源和内藏式底光源,两种照明光源的功用各不相同。反射照明光源直接安装在显微镜上,内藏式底光源安装于显微镜座内。

2. 宝石显微镜的使用方法

(1)擦拭待观察宝石 将待观察宝石用酒精或其他清洗剂清洁擦拭干净后,用显微镜上的样品夹夹住宝石置于样品台上。在观察时,需要特别注意的是,应避免将宝石表面的灰尘当作内部特征。

(2)调节显微镜 首先,开启显微镜光源,松开显微镜镜臂上的粗调旋钮,使显微镜头上升到最高处,并使镜头正对样品台中央,旋紧粗调旋钮。其次,根据双眼的宽度(瞳距),调节两目镜之间的距离,直到视域出现一个完整的圆。最后,用目镜对准待观察的宝石,调节对焦旋钮,等待看清楚后,再调节带可调焦距的目镜焦距,用双眼检查所调焦距是否合适,直至双眼同时清楚地观察到宝石为止。

(3)观察宝石 首先,用低倍镜观察宝石的总体情况,以获得一个整体印象。然后,逐渐加大放大倍数(若只用10×目镜,可放大为10~40倍;若用20×目镜,可放大为20~80倍),寻找待测宝石的鉴别特征。同时,可选用不同的照明方式进行观察。

3. 宝石显微镜不同照明方式的选择及应用

(1)反射光照明法 在宝石的斜上方用顶灯或光纤灯照明,用反射光可观察宝石表面的所有特征和部分内部特征。如宝石表面的凹坑、划痕、破损、面棱是否尖锐平直及近浅表面的内部特征,以及包裹体、裂纹、充填、染色处理、多晶集合体宝石的结构特征(图3-3)。

图3-3 反射光照明

(2)暗域照明法 打开显微镜底光源,加入黑色挡板,产生侧光照明,在黑色的背景下,可以更清晰地观察到宝石的包裹体(图3-4)。

图3-4 暗域照明

(3)亮域照明法 打开底光源,使底光源直接通过宝石观察。亮域照明能很好地观察到宝石的内部包裹体,尤其是对色带、生长纹和低突起的包裹体的观察(图3-5)。

图3-5 亮域照明

(4)散射照明法 在宝石和底光源之间,放置散射器(面巾纸或毛玻璃等),使光线散射更为柔和,有助于对宝石色环和色带的观察(图3-6)。

图3-6 散射照明

(5)点光照明法 打开底光源,用锁光圈将光源缩成小点,这种照明方式更易于观察宝石的弯曲条纹和其他结构特征(图3-7)。

图3-7 点光照明

(6)水平照明法 在宝石的侧面,用光纤灯照明,从宝石的上方进行观察,使宝石内部的针点状包裹体和气泡呈明亮的影像,十分醒目地显示出来(图3-8)。

图3-8 水平照明

4. 宝石显微镜在宝石鉴定中的应用

使用宝石显微镜对宝石进行放大观察,是宝石鉴定中最常用的一种检测方法,适用于肉眼难以观察到的细微的宝石内部和外部特征。

(1)宝石的表面(外部)特征 通常在反射光下观察,包括宝石的裂隙、断口、解理、裂理、双晶纹、生长线、色带以及宝石加工的精细程度、抛光质量和其他的损伤。鉴别拼合石,如二层石、三层石等的结合线。

(2)宝石的内部特征 通常在透射光下观察,包括宝石的结构特征、包裹体、生长纹和色带、内部裂隙、颜色(如观察宝石裂隙中的颜色特征)等。某些宝石具有特征的包裹体,可以作为鉴定宝石的重要依据,如翠榴石中的马尾状包裹体、月光石中的蜈蚣足状包裹体、橄榄石中的睡莲叶状包裹体等。

宝石内部的包裹体是宝石鉴定的一个重要依据,包裹体的存在对于区分天然宝石与人工宝石、研究宝石的颜色成因、判别宝石的产地或成因类型有着非常重要的意义。宝石内部的生长纹和色带也是鉴别某些天然宝石和合成宝石的重要依据。

5. 使用宝石显微镜鉴定宝石应注意的问题

(1)放大倍数应从小到大调节,且不宜太大。否则,会导致显微镜的工作距离过短、视域狭窄等,造成失真,从而影响正确判断。

(2)调整物镜焦距时,要避免大幅度下降镜筒,以防物镜被宝石刮伤或损坏宝石。

(3)保持显微镜清洁,镜头勿用手指触摸,清洁时需用镜头纸擦拭。

(4)暂时不用时应关闭光源,使用完毕后要套上显微镜罩。