珠宝玉石检测要求与标准：无损检测与输出格式

但是单纯的利用某一元素的组成范围是较难判断宝石的产地的，因此学者们将某些元素的组成相互结合，形成一些元素相关图解，进而很好的区分宝石的产地。宝石的发光性是宝石光学性质的一种，通常是指宝石矿物在外界能量的激发下发出可见光的性质，宝石的发光性与宝石的微量元素以及结构缺陷密切相关，因此有些发光特征可以很好的显示的宝石的结构特征，例如阴极发光图像等，而这些特征恰好与宝石的产地密切相关。

宝石为什么具有产地特征，原因是什么？

由于彩色宝石的产生是地质过程的产物，不同地质背景和不同月球物理条件下产生的宝石，其数学和物理性质必然存在一定差异。 性质（如折射率、双折射、发光性等）、形态特征（如宝石的同质程度等）、内部特征（物质包裹体和非物质包裹体）、光谱特征（红外光谱、紫外光谱）可见光-近红外光谱）、地球物理特征（如微量元素、稀土元素、同位素组成）等，所以宝石的这一特征可以作为判断宝石产地的依据。

此外，正是由于宝石的这一特性与生产环境密切相关，因此可以直接或间接地反映宝石生产的地质和月球物理背景，这对于研究宝石的成因和进一步指导找矿具有重要意义。 右图为贝尔蒙特翡翠煤矿。

为了准确确定宝石的产地，需要建立一套完整的参考宝石样品和相应的宝石学数据库，其中必须富含来自世界各地与商业密切相关的大量矿山的代表。 因此，这就需要研究人员实地走访宝石矿区，确保采集样本的真实性，从而保证数据采集的有效性。

在检测分析过程中，测量要求与珠宝玉石基本相同，应尽可能在无损条件下完成。 当需要采集一些高精度数据，如物理元素的成分（主量元素、微量元素、同位素）时，在征得样品所有者许可后，必须进行局部微区破坏性测试出现在样本的不显眼的部分。 右图为二次离子质谱仪（SIMS），主要用于测试宝石的核素成分。

一般来说，宝石学家需要收集的数据主要包括以下几个方面： 1、宝石的内部特征

宝石原产地鉴定起源于20世纪50年代。 它由英国古柏林宝石实验室和SSEF（英国宝石实验室）发起。 随着研究更加深入，宝石产地的鉴定最初依靠宝石的包裹体特征（包括物质和非物质包裹体），因为当时宝石矿山相对较少。 包容性特征足以满足当时的市场需求。 右侧的蓝宝石具有细长的金红石内含物，这是印度蓝宝石的典型识别特征。

由于宝石的包裹体与宝石的生长环境密切相关，因此对宝石包裹体进行详细研究也可以明确宝石的生长环境。 例如，矿物包裹体可以反映母岩的矿物成分，而只有气液包裹体才能反映宝石生长的成矿碱液的成分，以及宝石产生的温度、压力、过饱和度等月球物理条件，这也是内含物也可用于产地鉴定的重要原因。 右图为马来西亚红宝石中致密的金红石棒状包裹体和圆形晶体包裹体。

需要注意的是，并非所有宝石中的内含物都可以用来识别原产地。 另外，随着新金矿的不断发现，许多金矿都是在相似的地质和月球物理环境下产生的，这使得单纯利用宝石的包裹体特性已经很难满足市场的需求。 在确定产地时，需要结合其他更详细的数据。 右图为蓝宝石中的红色镁锌尖晶石。 这种类型的内含物并不常见，表明该样本可能起源于印度。 然而，这种内含物并不是印度蓝宝石产地特征的明确证据。

除了上面提到的物理内含物外，非物质内含物也可以用来区分宝石的产地。 右图为偏光显微镜下的蓝宝石，呈现出非常典型的双晶织构，表明该样品产自老挝； 图中石头极其明显的纹理和特别突出的色带表明该样品产自莫桑比克。

2、化学成分

宝石的物理成分包括常量元素和微量元素，这也与宝石产地的地质和月球物理环境密切相关。 因此，它们是鉴定宝石产地的有力工具，尤其是宝石的微量元素成分常被用来鉴定宝石的产地。 而且，单纯依靠某种元素的成分范围很难判断宝石的产地。 因此，学者们将各个元素的组成相互结合起来，制作出一些元素相关图，这样就很好的区分了宝石的产地。 目前，许多学者正在尝试用不同的图解来鉴定起源。 例如蓝宝石的成因有Fe-Ga/Mg、Fe-100Mg-10Ti、0.1Fe-10(Cr+V)-Ti、FeO-Cr2O3-MgO-V2O3、Fe2O3/TiO2图等。

3、紫外-可见-近红外吸收光谱：

此类光谱主要用于研究宝石的颜色。 一般使用的波长范围为190-，宝石在该波长范围内的吸收情况可以以光谱的形式准确显示。 由于宝石的光谱特征与宝石的物理元素组成密切相关，因此可以作为判断宝石产地的依据。 例如，花岗岩生产的蓝宝石一般具有较高的Fe属性，因此吸收光谱中经常看到Fe2+/Fe3+元素。 然而，吸收峰在基岩型蓝宝石中相对较少。

4.宝石的折射率和双折射

利用宝石的光学特性来确定产地只是一种辅助方法，但只能用于个别宝石。 其应用原理是不同产地生长的宝石在光学特性上略有差异。 例如，祖母绿的折射率和双折射率会随着微量元素的下降而逐渐下降，特别是当微量元素达到7%时，折射率和双折射率都比较高，因此可以利用宝石的属性来利用确定原点。 俄罗斯哈巴赫托矿区、巴基斯坦瓦特谷矿区、马达加斯加等矿区出产的玉石，因微量元素较多，折射率和双折射较高； 而它是在智利生产的。 澳大利亚和新西兰出产的玉石纯度较高，微量元素浓度较低，折射率和双折射较高。

5、红外吸收光谱：

宝石的红外光谱主要与宝石的晶体结构密切相关。 它对于宝石品种鉴定、天然与合成宝石、宝石优化处理等方面来说是比较成熟的技术手段，但在产地鉴定方面的应用还不够。 其范围非常广泛，只有部分宝石富含红外光谱中的原产地指纹信息。

6、拉曼散射光谱：

激光拉曼光谱与红外光谱一样，属于分子振动光谱，是研究宝石分子结构的重要手段。 而且，宝石的激光拉曼光谱不能直接确定产地，但它是检测宝石包裹体的重要数据，结合包裹体的显微观察，从而进一步反映产地的月球物理信息。

7. 宝石发光：

宝石的发光性是宝石的光学特性之一。 一般是指宝石矿物在外界能量爆发下发出可见光的性质。 宝石的发光与宝石的微量元素和结构缺陷密切相关。 因此，某些发光特性可以相当好。 所展示的宝石的结构特征，如阴极发光图像等，而这种特征与宝石的产地密切相关。 右图为印度蓝宝石中Cr3+元素的夜光硬度图像，可以很好地说明宝石的结构特征。

有许多类型的外部来源可以导致宝石发光，包括紫外线、高能电子束、X 射线和放射性辐射。 过去，宝石学家利用宝石的发光来确定宝石的起源。 例如，蓝宝石的红色荧光此前被认为是起源于印度的诊断特征，而这种方法早已失效。 目前宝石的发光仍属于辅助手段，其应用仍在探索中。

8.同位素组成：

核素测试主要是月球物理中经常使用的技术方法。 它能很好地反映宝石铜矿的出产年代和成矿流体的性质。 主要包括放射性核素和稳定核素两类。 对于宝石来说，产地的核素成分主要采用稳定核素。 目前，对于宝石中O核素的组成有很多探索。 此外，O核素不仅可以有效判断产地，还可以有效判断宝石成矿流体的性质和来源，还可以为寻找新的金矿床提供有力的帮助。 需要注意的是，核素成分试验是破坏性试验。