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琥珀有关问题的探讨日期:2005-7-12 来源:云南珠宝检测中心、云南珠宝科学研究所 作者:施加辛 - 1概述 11琥珀石化的树脂 琥珀属于非结晶质的有机宝石。是千万年前的古代植物树脂被埋藏于地下，经漫长的物理化学作用变化而成的一种有机宝石。古人认为是虎睛所化，故名琥珀。琥珀的英文名Amber一字系源于阿拉伯文，意为“在海中漂浮”(波罗的海沿岸第三纪地层中所产的琥珀被剥蚀冲刷带到海中漂浮着，并为海浪带到岸边，称海珀，Sea Amber)。琥珀质轻，触感温润，稍加抚摩，便产生特有的松香气味。在一些著作中，认为形成琥珀的古代植物是针叶植物(如波罗底海的针叶植物AgathisAraucariaceae)的树脂，1964年，DrJean agenheim以红外光谱仪分析发现，墨西哥与多米尼加的琥珀则是由一种叶子与榕树颇似的豆科古植物Hymenaea protera sp.n的树脂石化形成的。 12天然树脂受石化程度不同，一般划分为(表1)： 表1琥珀与珂巴(硬树脂)、现代树脂(松香)特征比较 琥珀 柯巴 树脂(松香) 形成年龄(百万年my) 20 1一20 近代 硬度(摩氏Hm) 23 12 11.5(指甲可刻)密度(gCm3) 1.041.10 1.031.08 1.0一1.05 熔A(T) 200_280 燃烧成黑灰 150 呈液态 颜色 黄、橘黄、深红 黄、黄白 黄、黄白 加工性能 易打磨发亮，晶莹夺目不易打磨(时有崩解) 很脆 醋酸、苯反应 不受影响 表面软化 易溶 121树脂(resin)：现代未石化(也未入过土)的各种天然树脂，如针叶植物的树脂(松香)，据李英豪，还有非洲西岸及中部产的桦树树脂，新西兰特有的高利树脂，南美洲和西印度群岛的蝗虫树树脂，菲律宾、太平洋群岛及马来西亚所产的达玛(Dammar)树脂等，有的也较坚硬。一般把这类树脂称为“生珂巴(Raw Copal)”。 122珂巴(Copal)：半石化(Semifossile)的树脂，是琥珀的前身，称真珂巴(Ture Copal)。珂巴产地有：哥伦比亚、巴西、布尔内岛(Burneo)、东非、菲律宾、新几内亚、澳洲、印尼等。一般埋入地下的时间只有几百万年，多米尼加Bayaguana地区的珂巴有1500-1700万年，但它很脆弱，不堪琢磨，故仍是珂巴。 123琥珀(Amber)：石化的树脂。琥珀一般分布于第三纪(20-65百万年)、白垩纪(65135百万年)的地层中。 124石墨(Graphite)：树脂已完全炭化变质。 13琥珀工艺品 当前，珠宝市场上常见的琥珀工艺品主要是手链、手镯、戒指，传统的花鸟(鹊雀、鸳鸯等)鱼虫、瓜果、生肖、观音、佛、关公、财神、寿星、童子、仙女等吉祥挂件、佛珠等。近来还流行不加雕琢的随意形挂件，颇受年青人喜欢。由于琥珀质软性脆，完整的切割面琥珀(Faceting，Amber)较少。 2琥珀的产地 琥珀主要产于波罗底海沿岸国家、缅甸、多米尼加、罗马尼亚、意大利的西西里岛、我国的抚顺等。第三纪矿区(1665 my)：波罗底海沿岸各国(尤以波兰、德国、苏俄著名)、多米尼加、墨西哥的Chiapas、缅甸、西西里岛、罗马尼亚、俄国、波兰等。白垩纪矿区(65 my以前)；加拿大的Cedar。湖、阿拉斯加、黎巴嫩、以色列、约旦、俄国的西百利亚、日本的久慈、法国等。通常，年代愈久，色愈深、硬度愈大，且变得很脆，易崩裂成小碎片。 不同产地的琥珀由于地质环境条件不同，各有自己的一些特性。这为产地鉴定提供了一些思路。如波罗底海的琥珀一般色浅，为黄色、金黄色，透明度好。西西里岛的琥珀Hm 25，一般不含琥珀酸，但含0637246的硫化物；燃烧时除有松香味外，还有淡淡的硫磺味；这可能与埃特纳火山(：Mount Etna)的土壤成分有关。缅甸的琥珀一般色深，原石上常见伴有方解石或黄铁矿。 国内外的一些资料对产地的介绍，特别强调波罗底海沿岸及多米尼加；波罗底海沿岸是世界最大的琥珀产区，目前中国珠宝市场上的琥珀主要是波罗底海和缅甸的琥珀。 3琥珀的特征 31化学性质 化学式：C10H16O(或C40H6404)，主要化学元素(质量)：C 70-85，：H9-12， 0 2.5105，S 0.20.35，可含少量硫化氢。微量元素主要有A1、Mg、Ca、Si、Cu等。主要化学组成(质量)：琥珀脂肪酸69.478。7.3，琥珀松香酸10.416.93，琥珀脂醇1.28_3，琥珀酸盐4.04.6，琥珀油1.65.76,，不同的琥珀所含琥珀酸常不同。琥珀可溶于硫酸和热硝酸中，部分溶于酒精、汽油、乙醚和松节油中。 32琥珀的物理性质： 321颜色(Color)：大多属暖色系列，深浅不等的黄色、棕黄色、红色、棕红色、棕褐色、黑色；不同色调的天然蓝色、绿色、紫色，在市场上较难见到(常见的是人工染色的)。李英豪认为，“渗入石灰(含碳酸)或氧化钛，可使琥珀变蓝；渗入硫或硫化物，就易变绿，同时带有荧光。 有些硫酸铜渗进蜜蜡中，也会使之变绿，而且使比重增至112以上。”对此，还需要作进一步研究。 322硬度(Hardness)： 摩氏硬度(Moh)Hm23(一般25)。资料介绍：缅甸3，多米尼加2，波罗底海23。实际上每个地方所产的都有一定的变化。 323光泽(Luster)：主要为树脂光泽；少见丝绢光泽(由树脂流动产生的微细管道所致，市场上见者多为人造仿品。 324折射率(Refractive Index)：1.54(1.530-1.545)。 325密度(Density)：1.08(1.00-1.10)g/Cm3，可浮于饱和盐水上。 326透明度(Transparency)：从透明到不透明，与石化程度、内含物的种类、状态及含量等有关。据张宏实介绍，波罗的海琥珀的透明度与所含琥珀酸(Succinic Acid，结构式C()OH(CH2)COOH)，又称丁二酸)有关：4以下为透明；48为云雾般的半透明；8以上呈泡沫状，不透明。 327热电性：良绝缘体，摩擦产生静电，可以吸取小纸片(一般塑料也可以)，据张宏实古籍所载琥珀鸟能够呜叫，应系摩擦产生静电的效果。导热性差。加热至150变软，开始分解，250C熔融，产生白色蒸气，并发出松香味。 328吸收光谱：无。 329紫外荧光：弱一强，深浅不等的蓝色、黄色、黄绿色。 3210刀削实验：有清脆沙沙声(塑胶仿品质绵，无声) 4琥珀的分类 琥珀一般以颜色、透明度、质感、内含物、石化程度等划分。在文献资料中，不同类别之间还无明确的划分界线。 41琥珀以颜色划分：颜色的深浅也反映石化程度。 412金珀(Golden Amber)：金黄色透明的琥珀。 413血珀(Blood Atuber)：红色的琥珀。不必灯照就明显可见，在中外都受欢迎。血珀在西方又称为樱桃琥珀(Cherry Amber)。 414蓝琥珀(Blue Amber)：主产于多米尼加、墨西哥的Chiapas等。据吴志强】资料，蓝琥珀在正常光线下似有似无的蓝调，在阳光下或紫外线下则强烈夺目。蓝琥珀的蓝色与一种挥发物有关，吸收并反射紫外线而成蓝色或绿色，与色素无关。生化学家证实，许多分子，特别是苯环苯键的香精分子如Anthracene及Naphthacene，二者皆无色，在紫外线下，前者呈蓝色，后者呈绿色。 据笔者观察，商家所指的有些所谓“蓝珀”，实际上为黄红色的琥珀，仅是紫外光下呈蓝色。如笔者检测的一支缅甸老琥珀蜡烛(胡鹤麟先生提供，长124.6mm，质量40.89g)，长、短波紫外光下，柱面呈绿黄色，新的断面上为亮蓝色。对这样的琥珀，笔者建议不称为“蓝珀”。在市场上所见兰色、绿色的琥珀多为人工染色。 415璺珀：又称焦珀，国外称黑琥珀(Black Amber)，石化程度高于一般琥珀。外表呈黑色，强透射光观察为暗红色(“黑里红”)。不同地区的璧珀的密度10341095，硬度2230，折射率14381540。中国历代以璺珀为“众珀之长”。笔者测试过，市场上有以普通蜜蜡珠表面涂黑漆，以冒充璧珀。 416翁珀：石化程度高于墅珀，透射光下也不透明。 417白琥珀(White Amber。)：白色，质软，不透明，又称泡沫琥珀(Foamy Amber or FrothyAmber)。 42以透明度、气味、内含物、形态等划分： 421蜜蜡(Honey Amber)：市场上各商家所称的蜜蜡常不一致。实际上，蜜蜡是琥珀之一种，特点是色泽如蜜，质感似蜡，佳者温润如玉。笔者建议，透明一半透明的称为琥珀；微透明一不透明，色浅黄的称为蜜蜡。蜜蜡可能因为含较多微小气泡，故较多呈云雾状。化学式：C20H3202，加热至350熔化。 422香珀：泛指有明显香气的琥珀。一般琥珀用手摩擦，都会有不同程度的松香气味。 423虫珀：含小昆虫化石的琥珀。李时珍本草纲目称“物像珀”，石雅称为“灵珀”。琥珀中的化石主要是昆虫。化石记录着各种古代生物的生态情景，是研究地球生物及其生存环境发展演化的重要依据。科学家把当今世界上约100万种昆虫归入27目，579科100万种(吴志强)，每科又分种、属。琥珀(照片1)中，可以见到好几种昆虫，经中国科学院昆明动物研究所初步鉴定，可能至少有三个目的昆虫：A甲虫(Beetle)鞘翅目昆虫(Coleoptera)；B蚂蚁(Ant)膜翅目(jHemenoptera)；C白蚁(Termite)等翅目(Isoptera)。其中5C中有一个体的尾部紧联着一个小气泡，这是昆虫排出的，表明这个昆虫是原地埋藏的化石，不是人工所为。 424石珀(Stone Amber)：色黄白如石，重，不透明。 425骨珀(Bone Amber)：色、质如骨。 426根珀(Root Amber)：不透明，含方解石等，较硬，巧雕原料。 5琥珀的质量鉴定 琥珀的质量鉴定，首先是确定真假，即为琥珀还是仿琥珀(珂巴树脂、塑料、玻璃等)；进一步确定是天然琥珀，还是经过处理(重熔再造、染色等)的琥珀。鉴定工作常需要强力集光电筒、放大倍数较高的放大镜，以及针、小型打火机、小刀、去指甲油水、饱和盐水、有机试剂等。检测需要采用综合性的方法，尽量不要使用破坏性方法。 51放大检查： 观察内含物。天然琥珀有时可见昆虫、植物枝叶碎屑、矿物(如缅甸琥珀常见含有方解石)等的内含物。仿品中的昆虫多半是待其死亡后再包埋入内部，与天然品中的昆虫形态易于区分。 表面是否有龟裂纹，一般老琥珀因与空气接触氧化产生较均匀细蜜的龟裂纹；仿品的龟裂纹则粗而少，二者有明显差别。 颜色是否自然，有否人工着色现象；染色琥珀(染红色、蓝色、绿色)颜色不自然，可见微裂纹中有染料分布。 人工热处理的琥珀(放于油中，或放于砂中加热，以提高透明度)，一般有圆盘状、叶状裂纹(睡莲叶)，这在当前流行的随形波罗底海琥珀挂件中很普遍。据国家标准印，热处理属于“优化”，在检测报告中的名称栏可不加注明；但在检测报告的放大检查栏应该描述。 通过热压，把小碎块聚合成较大的块体属于“再造琥珀”(按照国家标准必须明示)。再造琥珀常可见原来碎块的结合处有杂质残留(照片8)。 52折射率测定： 琥珀的折射率比较固定，约1.540。折射率测定结果有助于客观判别琥珀与仿琥珀(表2)。 5-3密度测定： 珠宝检测实验室一般用精密天平以蒸馏水按阿基米德原理测定(静水力学法)，并经测温校正，所得密度值，结合折射率等数据，可以对琥珀与非琥珀进行较准确鉴定。有商家使用饱和盐水(50ml水加7克食盐，密度为1.19gCm3)作沉浮实验：琥珀密度1.051.10 gCm3，浮于饱和盐水上；但含矿物质包裹体的琥珀可高至1.3，故会沉；一般商家很少用此法判别。实验过程中，塑胶、赛璐珞(醋酸纤维)、电木皆下沉；聚苯乙烯会上浮，但其折射率为1.59，测定折射率即可简单区别。 盐水测试后，要用清水冲洗，以软布擦干。 表2琥珀与仿琥珀的折射率和密度 名称 琥珀 塑料 赛璐珞 电木 聚苯乙烯饱和盐水 密度(g/cm3) 1.051.10 1.251.5 1.25-1.42 1.26-1.28 1.05 1.18 折射率 1.5301.545变化大 1.50 1.66 1.59 53紫外荧光实验： 不同颜色的琥珀，在长、短波紫外荧光下均为蓝白色荧光；透明度好的琥珀荧光弱，不透明的琥珀荧光强。但有些深色琥珀无荧光。一般塑胶仿品的荧光与琥珀有较大差别。 54针烧法： 加热针至红色，烫在琥珀不显眼处的表面(如穿孔壁处)产生烟雾，色黑、有松香味，被烫处呈灰色。塑胶仿品烟味刺鼻，色蓝或白，被烫处会融化，针取出时会带出丝。赛璐珞有樟脑丸味。 55手指摩擦法：如是琥珀会有松香味。 56刮削法： 以锋利小刀、刀片轻刮不显眼处的表面，琥珀、珂巴的刮屑呈粉粒状，刮面有点状闪光。塑胶刮屑呈卷曲片状，刮面平滑，无点状闪光(琥珀加工人员常用此法)。 57试剂实验： 乙醚(甲基化醚，Ether)、丙酮滴在坷巴及一般树脂表面变成糊状；滴在琥珀表面上无反应，这是鉴别琥珀与珂巴最简单的方法。由于乙醚挥发很快，一般看不到明显的溶蚀现象。实践表明，对琥珀溶的时问长一点也可以溶。聚苯乙烯易溶于苯、甲苯。 58红外吸收光谱对琥珀与仿琥珀的鉴别，客观、科学、准确。价值较高的琥珀原料、工艺品，可作红外吸收光谱测试。 6优化处理琥珀、仿琥珀及其鉴别 琥珀的优化处理主要是改善颜色、提高透明度及硬度，把小块的琥珀压制成大块的琥珀。 61加热处理可使内部气泡、油质逸出，从而提高透明度及硬度(注意升降温时要缓慢，保温时间几小时到几十小时)。据介绍早于1881年，德国就大量生产压制琥珀(Pressed Amber)，程序为：将小碎块琥珀放入压力锅中升温到170190琥珀软化，受压过滤，弃除杂质；继续升温至200250，部分气泡可逸出；最后在5万磅平方英寸的压力下，使琥珀成型为所需的大块形状。 市场上所见热压重熔集合的琥珀(应该是未经过滤程序)，在透光下，用宝石显微镜观察，有的可见原来碎块的界限(原来碎块表面的杂质残留而显现)，不同的清澈区(Clear Area)与云雾区(Cloudy Area)反映出原来碎块的特征(照片8)；在反光或斜射光下，用放大镜观察，有的可见不规则的斑块界线。有时还可见具有如同两种不同的液体混合时产生的旋涡纹理构造。 62人工渗入加色者，肉眼观察，色呆板；在透射光下，质感浑浊，色不均匀，不如真品自然明快。如加入氧化铬导致的绿色，在查氏滤色镜下呈红色。仅表层加色者一般易于识别，只要用针在穿孔的孔边上刺破一点，就可见表层与内部不一致。用药棉蘸酒精或漂白水，抹擦琥珀表面，若属表层染色，颜色会