检测糖酸处理欧泊的新型方法
在宝石交易市场中，黑欧泊因为其深色背景会使变彩现象显得更加突出而被人们更为追捧。为了模仿这种天然的深色，人们会采用糖酸处理和烟熏处理来加深浅色欧泊的体色。除用于白欧泊外，糖酸处理最常见于孔隙较强的材料，例如澳大利亚安达穆卡（Andamooka）产的脉石欧泊(Brown 1991; Hsu & Kennedy 2022)，以及埃塞俄比亚产的hydrophane欧泊(Rondeau et al. 2011)。该处理方法是先将欧泊浸泡在热糖溶液中，再置于热酸中，从而使深色碳质物沉积在其多孔结构中(Brown 1991)。
近期，Guild宝石实验室受委托对一枚镶嵌在吊坠上的 14.30 ct 欧泊进行检测（图1）。虽然这个样品附有其它机构的检测报告显示为天然未经过任何处理，但是因为其光泽较差且变彩相对较弱，我们对宝石学报告中“天然未处理”的结论产生怀疑。该样品的红外光谱在 1115、782 和 476 cm–1 处显示出明显吸收峰，与欧泊特征一致，同时可排除hydrophane欧泊；因为hydrophane欧泊的主峰通常位于 1095 cm–1(Hu et al. 2013)。
图1：14.30 ct 欧泊吊坠呈现出较为异常的外观，包括光泽较差。拍摄：王春艳
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| 图2：（a）欧泊中的变彩色斑被黑色背景间隔开；（b）在反射光下，欧泊表面可见明显孔洞。拍摄：王春艳；图像宽度分别为（a）2.81 mm、（b）2.65 mm。 |
在宝石显微镜下观察时，变彩图案看起来仿佛嵌入在黑色背景之中（图2a）；在反射光下，样品表面可见大量孔洞（图2b）。此外，当转动宝石时，变彩图案边缘并未随之移动。
糖酸处理欧泊的鉴别通常依赖红外光谱和放大观察，但在本案例中，基于谨慎原则，我们进一步采用了更先进的技术对欧泊进行检测。SYNTHdetect 仪器原本是为钻石检测而开发的，但也可以用来分析其他宝石材料短时磷光的图像。
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| 图 3：在 SYNTHdetect 仪器下观察时，（a）0.67 ct 未处理欧泊的荧光图案呈斑块状；而（b）检测样品吊坠中的欧泊整体显示蓝色荧光，其中与暗色区域对应的颗粒状区域呈惰性，指示其经过糖酸处理（图像宽度 18 mm）。照片：许文静。 |
在本案例中，使用 SYNTHdetect 对一件未经处理的黑欧泊对照样进行荧光成像时，显示出斑块的外观（图 3a）；而吊坠上的欧泊整体呈现蓝色发光，仅黑色区域表现为惰性（图 3b），这与糖酸处理后沉积碳质物的特征相符。
图 4：欧泊暗色斑点的拉曼光谱在 1330 cm–1（D1 带）和 1571 cm–1（G 带）处显示两个显著峰值，这是无定形碳的典型特征。
对黑色斑点进行的拉曼测试显示，在 1330 和 1571 cm–1 处出现两个显著峰值（图 4），与无定形碳的特征光谱一致。对十余个类似深色区域进行的进一步拉曼分析也均指示为无定形碳，未检测到石墨。糖酸处理的目的是产生黑色碳质使欧泊体色变深，显微拉曼光谱测试为识别糖酸处理欧泊提供了另一种手段。
研究表明，将 SYNTHdetect 与拉曼显微光谱结合使用，是一种有效且高效的糖酸处理欧泊识别方法，可作为红外光谱光谱和显微观察等常规鉴定技术的有益补充。
References
Beyssac, O., Goffé, B., Chopin, C. & Rouzaud, J.N. 2002. Raman spectra of carbonaceous material in metasediments: A new geothermometer. Journal of Metamorphic Geology, 20(9), 859–871, https://doi.org/10.1046/j.1525-1314.2002.00408.x.
Brown, G. 1991. Treated Andamooka matrix opal. Gems & Gemology, 27(2), 100–106, https://doi.org/10.5741/gems.27.2.100.
Gao, Y. & Sun, X. 2023. Gem Notes: Photochromism and phosphorescence of tugtupite. Journal of Gemmology, 38(5), 429–431, https://doi.org/10.15506/JoG.2023.38.5.429.
Hsu, T. & Kennedy, L. 2022. Gem News International: Sugar/heat-treated opal. Gems & Gemology, 58(1), 107–108.
Hu, Y., Fan, L. & Xue, Q. 2013. Study on filling treatment and identification characteristics of opal from Ethiopian [sic]. Journal of Gems & Gemmology, 15(2), 32–37.
Rondeau, B., Fritsch, E., Mazzero, F. & Gauthier, J.-P. 2011. Gem News International: Sugar-acid treatment of opal from Wollo, Ethiopia. Gems & Gemology, 47(4), 333–334.
