CGL通信 vol06 「Be拡散加熱処理が施されたブルーサファイアについて」

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CGL通信 vol06 「Be拡散加熱処理が施されたブルーサファイアについて」

2005年末頃から、“新技法加熱処理が施された”ブルーサファイアがタイのマーケットに入ってきました。すぐさま、それらのブルーサファイアはベリリウム(Be)拡散加熱処理であることが判明しましたが、加熱方法自体未だ明らかにはされておらず、軽元素が色にどのような影響を与えているのか、解明されてはいません。今回のCGL通信では、このBe拡散加熱処理が施されたブルーサファイアを観察・分析する機会を得ましたので、その観察・分析結果を報告し、鑑別についての指針を述べたいと思います。

写真1

写真1 新技法処理が施されたブルーサファイア

今回、観察及び分析を行ったブルーサファイアは、1.5490ct、1.3745ct、1.3480ctの3ピースです(写真1)。これらすべてのサンプルについて、光学顕微鏡による拡大検査、紫外-可視分光光度計、赤外分光光度計、蛍光X線分析装置、LA-ICP-MS(レーザーアブレーションICP質量分析装置)による分析を行いました。

1 拡大検査で観察されるインクルージョンについて

写真2 通常の加熱処理サファイアに観察されるインクルージョン

写真2-a

写真2-a 白濁結晶(拡大倍率x45)

写真2-b

写真2-b ヘイローを伴う白濁結晶(x40)


写真2-c

写真2-c 途切れた針状結晶(x30)

拡大検査で観察されるインクルージョンには、大きくわけて通常の加熱処理のサファイアに観察されるものと、今回の“新技法加熱処理が施された”サファイアに特有のものとがありました。
通常の加熱処理のサファイアにも観察されるインクルージョンとして、白濁結晶(写真2-a)、ヘイローを伴う
白濁結晶(写真2-b)、途切れた針状結晶(写真2-c)が観察されました。

写真3 今回観察した“新技法加熱処理が施された”ブルーサファイアに特有のインクルージョン

写真3-a

写真3-a 円形微小包有物
 

写真3-b

写真3-b 円形フィルム包有物が点在する
      ように十文字に並んでいる状態


写真3-c

写真3-c くもの巣状のテクスチャー(x20)

今回検査した新技法加熱処理が施されたサファイアに特有のインクルージョンとして、円形微小包有物(写真3-a)や、円形のフィルム包有物が点在するように十文字に並んでいる状態(写真3-b)、くもの巣状のテクスチャー(写真3-c)が観察されました。

2 レーザートモグラフによる観察

写真4 今回観察したブルーサファイアに特有のレーザートモグラフ写真

写真4-a

写真4-a C軸方向から見える六角形状を
      した散乱像

写真4-b

写真4-b つるまき状散乱像
 


写真4-c

写真4-c 円形の散乱像

レーザートモグラフによる観察では、通常の加熱処理では見られない、c 軸方向から見える六角形状をした散乱像(写真4-a)、つるまき状の散乱像(写真4-b)、光学顕微鏡では見ることができない円形の散乱像(写真4-c)を見ることができました。

3 LA-ICP-MSによるBeの分析結果について

LA-ICP-MSは固体試料にレーザーを照射し、極微小の領域を蒸発させ、その蒸気を質量分析することで、固体中の微量元素の濃度を求める装置です。現在ではコランダムのBe処理の看破を確実に行うには必須の装置です。レーザー装置 (NEW WAVE社UP-213) とICP-MS (Agilent 7500a)を用いて、今回の試料を測定した結果、3つのサンプルから9.38~11.17ppmの濃度のベリリウム(Be)を検出しており、Be拡散加熱処理が施されたことは明白です。

以上の結果より、このようなBe拡散加熱処理が施されたブルーサファイアには特有のインクルージョン、特有なレーザートモグラフ像でのパターンが観察されるため、ある程度はそのインクルージョンないしはパターンでBe処理であるという疑いを立てることは可能です。しかし、それらインクルージョンないしはパターンが見られない可能性もあるので、Be拡散加熱処理が施されたブルーサファイアを確実に看破するためにはLA-ICP-MSによる分析が必須であると思われます。

なお、今回の題についての詳細な内容は宝石学会日本2006にて発表しました。