研究室　北脇裕士　

会議後のツアーで訪れたカンボジア、
パイリンのWat Phnom Yat 寺院

本会議の会場となったインペリアル
クイーンズパークホテル

昨年12月12日（水）～13日（木）までの2日間、表題の国際会議がタイのバンコクで行われ、翌14日（金）～16日（日）までの3日間、ポストカンファレンスツアー（会議後の原産地視察）としてタイのチャンタブリ～カンボジアのパイリン鉱床の視察が行われました。当研究所から３名の技術者が参加し、それぞれ口頭発表を行いました。
以下に概要をご報告致します。

GIT 2012とは・・・・

International Gem and Jewelry Conference（国際宝石・宝飾品学会）はGIT（The Gem and Jewelry Institute of Thailand）が主催する国際的に有数の宝飾関連学会の一つです。第一回目は2006年、第二回目は2009年、そして今回は2012年12月に第三回目としてGIT 2012が開催されました。GITはLMHC（ラボマニュアル調整委員会）にも属する国際的にも著名な宝石検査機関で、当研究所とは科学技術に関する基本合意を締結し、密接な技術交流を諮っています。本学会はGITが主催していますが、TGJTA（タイ宝石・宝飾品協会）、CGA（チャンタブリ宝石・宝飾品協会）、チュラロンコン大学、国家商工省、鉱物資源局などが後援しており、まさに国を挙げての国際会議といえます。また、本会議運営のため15ヵ国31名の国際技術委員会が結成され、当研究所の堀川もその一役を担いました。

本会議

本会議はバンコク市内のインペリアルクイーンズパークホテルが会場となり、世界30ヵ国から500名を超える参加者が集いました。オープニングセレモニーではCIBJO会長のGaetano Cavalieri氏、ICA会長のWilson K.W. Yuen氏らが宝飾業界の未来に向けて力強い基調講演を行いました。
一般講演は１．宝石の特性、２．鑑別－命名、３．鑑別－処理(1)、４．鑑別－処理(2)、５．ダイヤモンド、６．貴金属、７．有機宝石、８．宝飾デザイン、９．宝石学－探鉱、１０．宝石学－政策ほか、の１０のセッションで構成されており、２つの会場に分かれて同時進行しました。口頭発表は総計で48件、ポスター発表は45件のエントリーがありました。当研究所からは技術顧問の赤松が有機宝石セッションで『養殖真珠－その誕生と現状』、堀川が鑑別－命名セッションで『宝石用語としての“翡翠”の再考』、筆者が鑑別－処理セッションで『LA-ICP-MS分析による合成ルビーの鑑別』についてそれぞれ口頭発表を行いました。
各発表の詳細な要旨集がGITのウェブサイトhttp://www.git.or.th/index_en.html に掲載されております。フリーでダウンロードすることが可能ですので、ご興味のある方はご覧下さい。

基調講演でアジアのジュエリー産業の未来について
語るICA会長のWilson K.W. Yuen氏

本会議のメイン会場となったインペリアル
クイーンズパークホテルのボールルーム

会場に張り出された45件のポスター発表。
口頭発表の合間には熱心な研究者が
著者に質問を投げかける

鑑別－命名セッションで『宝石用語としての
“翡翠”の再考』について講演する堀川所員
 

ポストカンファレンスツアー（会議後の原産地視察）

本会議終了後、約90名の参加者が3日間のチャンタブリ～カンボジアのパイリン地区の視察に参加しました。
タイは昔からルビー・サファイアの重要な産地です。1850年の鉱床発見以来、19世紀後半から世界のルビー・サファイアの宝石需要を支え続け、1980年代の最盛期には4000万ct程の生産量があったという記録があります。しかし、1990年代以降鉱床は枯渇気味で、現在は宝石産地であると同時に世界的な宝石と宝飾品の加工と流通の中心になっています。特にバンコクやチャンタブリでは常にコランダムの新しい加熱技術が発達し、世界中の宝石関係者の注目の的となっています。タイのコランダム産地はカンチャナブリ地区、チャンタブリ地区、フィラエ地区などが知られています。今回のツアーではチャンタブリ地区のKhao Ploi Waen鉱区を訪れました。ここはタイで始めてサファイアが発見された土地として知られています。この地区はカンチャナブリ地区に比較すると産出量は少なく、ブルー・サファイアは色が濃すぎて黒っぽく見えますが、美しいグリーンサファイアが産出します。ここでは地下3～8mに分布する灰色～褐色の風化玄武岩の土が重機で掘られ、選鉱プラントでは高圧水で洗浄し、比重選鉱されています。

チャンタブリ地区のKhao Ploi Waen鉱区。
風化玄武岩の二次鉱床

高圧水を使用して風化玄武岩の土を洗い流す
 

比重選鉱機を用いてサファイアを選別
 

Khao Ploi Waen鉱区から産出した
グリーンサファイア

タイの東方、カンボジアとの国境を横切ってパイリン地区のサファイア鉱区が広がります。この地ではブルー・サファイアとルビーが産出します。不思議なことにカラレス、イエローやグリーンの産出がほとんどありません。この地のブルー・サファイアは品質が良く、現地の人の自慢でもあります。全体的に濃色ですが、小粒のものが多いようです。全体的にチャンタブリ地区のサファイアに似ています。カンボジア側から産出したものもタイ産としてチャンタブリやバンコクで加熱され、市場に出て行くと言われています。今回はSanang川の河川鉱床とBo Yaka地区の露天掘り鉱床を視察しました。河川鉱床での採掘は自由に行うことが可能で、現地の農民が副収入の糧として採掘されています。いっぽう露天掘り鉱床は国から採掘権を購入し、重機を用いて採掘されています。

カンボジア・パイリンのSanang川流域での採掘

わんかけをして得られたサファイア類の原石

カンボジア・パイリンBo yaka地区の露天掘り。高圧水で土砂を崩し、ポンプで吸い上げて選鉱機に運ぶ

中央宝石研究所　研究室

最近、中央宝石研究所の東京支店ではラウンドブリリアントカットされた６個の1ct upのCVD合成ダイヤモンドを鑑別しました。これらは、宝石検査機関に非開示で持ち込まれたCVD合成ダイヤモンドとしては最大級のサイズです。このようなCVD合成ダイヤモンドは、標準的な宝石学的検査では識別が困難ですが、ダイヤモンドのタイプを粗選別した後、フォトルミネッセンス分析やDiamondView^TMによるUVルミネッセンスの画像解析において確実に看破することができます。以下にその特徴をご紹介します。

はじめに

2003年に米国ボストンのApollo Diamond Inc. がCVD法で合成したダイヤモンドを宝飾用に販売する計画を明らかにして以降、宝石業界においてもCVD合成ダイヤモンドが注視されるようになりました[文献１]。2007年以降、国際的な宝石検査機関の実務に供せられたCVD合成ダイヤモンドが報告されるようになりました[文献２,３]。2010年後半には米国フロリダのGemesis Corp. がCVD合成ダイヤモンドを販売すると表明し[文献４]、2012年5月にはベルギーのIGIからGemesis Corp.製と思われる非開示のCVD合成ダイヤモンドを600個検査したとの報告があり、ダイヤモンド業界を賑わせました[文献５]。それ以降、インドや中国の検査機関からも相次いでCVD合成ダイヤモンドに関する報告がなされています[文献６]。これらのCVD合成ダイヤモンドはほとんどが0.3ct～0.7ctですが、これまで宝石検査機関に供せられた無色のCVD合成ダイヤモンドとしては最大で1.05ctのペアシェープトカットのものが報告されています[文献７]。

試料と分析方法

天然ダイヤモンドとして通常のグレーディングに供せられた6個のダイヤモンドを検査対象としました(Fig.1)。これらはすべてラウンド･ブリリアント･カットが施されたルースでした。重量は小さい方から1.001, 1.009, 1.010, 1.011, 1.032, 1.119ctで、カット研磨された宝飾用CVD合成ダイヤモンドとしては最大級のものです。外部特徴および包有物の観察にはMotic製の双眼実体顕微鏡GM168を用いました。紫外線蛍光の観察にはマナスル化学工業製の長波紫外線ライト（365nm）と短波紫外線ライト（253.6nm）を用いて完全な暗室にて行いました。II型の粗選別には自社で開発したDiamond–kensaを使用。赤外分光分析には日本分光製FT/IR4200を用いて分析範囲は7000–400cm⁻¹、分解能は4.0cm⁻¹で、20回の積算回数で測定しました。フォトルミネッセンス（PL）分析にはRenishaw社製 inVia Raman MicroscopeとRenishaw社製 Raman system–model 1000を用いて633nm（赤色）、514nm（緑色）、488nm（青色）および325nm（紫外）の各波長のレーザーを励起源に液体窒素温度付近まで冷却した状態で分析を行いました。UVルミネッセンス像の観察にはDTC製のDiamondView^TMを用いました。

結果および考察

【標準的な宝石学的検査】

カラー、クラリティおよびカット

カラーグレードは6個ともLight Yellowish Grayで、灰色味が強く通常のケープスケールでは評価できませんでした(Fig.2)。クラリティグレードは4個がVS1、2個がVS2にグレードされました。カットグレードは4個がExcellent、2個がVery goodでした。

注： 日本国内におけるAGLの規定では合成ダイヤモンドについてグレーディングレポートおよびソーティングメモの発行は行いません。

拡大検査

検査したすべてのサンプルに少数のピンポイントが観察され、これらがVVS以下のクラリティの要因となっています。これらを拡大すると黒褐色の不定形で、非ダイヤモンド構造炭素と考えられます(Fig.3)。一部の試料のガードル部に黒色のグラファイト化が認められました(Fig.4)。この特徴はHPHT処理が施されたダイヤモンドに見られるものと同様のもので、CVD合成後にHPHT処理が施されたことを強く示唆しています。

歪複屈折

今回観察した6個の試料すべてに特徴的な筋模様の歪複屈折（低次の白黒の干渉色）が観察されました。これらは結晶の成長方向に平行に伸びたもので、結晶成長時の線状欠陥（ディスロケーション）によるものと思われます(Fig.5)。II型の天然ダイヤモンドには“タタミマット”構造と呼ばれる畳の目のような歪が必ず認められます。CVDダイヤモンドは後述するようにII型に属しますが、この“タタミマット”は見られません。ただし、成長方向に平行な方向から観察すると、一見“タタミマット”様に見えるので注意が必要です(Fig.6)。

紫外線蛍光

長波紫外線下においてはすべての試料は不活性でした。短波紫外線下では一部の試料に弱い帯緑黄色の発光が見られました(Fig.7)。

【ラボラトリーの技術】

Diamond–kensa

II型のダイヤモンドを粗選別するために短波紫外線の透過率を検知するDiamond–kensaでの測定を行いました。6個とも瞬時にII型と判定されました。

赤外分光分析

すべての試料はダイヤモンドの窒素領域（1500～1000cm⁻¹）に明瞭な吸収を示さないII型に分類されました。色調にわずかな黄色味を有するにもかかわらず、置換型単原子窒素に由来する1344㎝⁻¹の吸収は認められませんでした。また、水素由来の吸収としてCVD合成ダイヤモンド特有のものとして報告されている3123cm⁻¹の吸収も天然ダイヤモンドによく見られる3107cm⁻¹もはっきりとしたピークとしては認められませんでした[文献８]。

フォトルミネッセンス分析

514nmレーザーによるPLスペクトルは637nm（NV^－）および575nm（NV⁰）がすべてに検出されました。737nm（736.4／736.8nmのダブレット）ピークもすべてに検出されました。737nmピークは天然ダイヤモンドにも検出された例はありますが、きわめて稀であり、CVD合成装置の石英ガラス由来のSiV－に起因するものと考えられています[文献９]。したがって、737nmピークが検出されればCVD合成と判断できます。
633nmレーザーによるPLスペクトルはSi関連の737nmピークが非常に強く検出されました。このように737nmピークの検出には514nmレーザーよりも633nmレーザーが有効です(Fig.8)。

 
488nmレーザーによるPLスペクトルは637nm（NV^－）および 575nm（NV⁰）と503.2nm（H3）ピークがすべてに検出されました。また、6個中5個に帰属不明の528nmピークが検出されました(Fig.9)。

325nmレーザーによるPLスペクトルにおいて462nmと499nmに帰属が不明のピークが検出されました。これらは天然ダイヤモンドには見られません。また、2個の試料に非常に弱い415.2nm（N3）のピークが検出されました。これらのN3や488nmレーザーで検出されたH3のピークは成長時のCVD合成ダイヤモンドからは検出されておらず、成長後のHPHT処理によって形成されたと考えられます[文献１０]。

UVルミネッセンス像（DiamondView^TM）

検査したすべての試料には帯緑青白色の発光色が見られ、青色の燐光が観察されました。これらの発光はダイヤモンドの色を無色にするために意図的に添加されたホウ素に起因すると考えられます[文献１１]。天然のII型ダイヤモンドでは通常バンドAと呼ばれる発光中心による暗い青色蛍光が見られ[文献１２]、燐光はありませんので、この蛍光色と燐光の有無は両者の識別の手がかりとなります。
また、検査したすべてにCVDダイヤモンドに特有の積層構造のイメージが観察されました(Fig.10)。CVD法において宝飾用の単結晶を育成するためには高速度成長が不可欠です。高速度成長のために窒素が添加されますが、窒素の添加量が多くなると、このような線状の模様が出現すると考えられています[文献１３]。このようなCVD特有のUVルミネッセンス像はテーブル側からよりもパビリオン側からの観察でより明瞭となります。一部には天然ダイヤモンドに普遍的な直線的な成長縞やスリップラインのような直線的な構造も見られましたので(Fig.11)、試料全体（特にパビリオン側）を慎重に観察することが重要です。

結論

非開示で持ち込まれた6個の1ct upのダイヤモンドを検査した結果、すべてがCVD合成ダイヤモンドであることが判りました。このサイズは宝石検査機関に持ち込まれたCVD合成ダイヤモンドとしては最大級のものです。
標準的な宝石学的検査においては、II型ダイヤモンドであるにもかかわらず交差偏光下でのタタミマット構造の欠如、黒色包有物の存在が鑑別の手がかりとなります。フォトルミネッセンス分析ではSi–V^－に起因する737nmピークが検出されればCVD合成と判断できます。さらにDiamondView^TMによるルミネッセンス像の観察において、帯緑青色の蛍光色と燐光の存在がCVD合成を示唆し、その特徴的な積層構造が鑑別の決め手となります。
CVDダイヤモンドの宝飾品への利用は始まったばかりですが、昨年来国際的に急速な広がりを見せています。CVDダイヤモンドの幅広い産業界での応用がある現在、更なる技術開発が予想され、製品の向上に期待が寄せられています。本稿で述べた識別特徴は、現時点の製品に対するものであり、宝石検査機関はこのような新しい素材に対する鑑別技術の開発に常に努力を払う必要があると思われます。

文献

［1］Wang W., Moses T.M., Linares R., Shigley J. E., Hall M. and Butler J.E. (2003) Gem-quarity synthetic diamonds grown by a chemical vapor deposition (CVD) method. Genms & Gemology, vol.39, No.4, pp268-283
［2］Wang W., Hall M.S., Moe K.S., Tower J. and Moses T.M. (2007) Latest-generation CVD-grown synthetic diamonds from Apollo Diamond Inc.. Gems & Gemology, vol.43, No.4, pp294-312
［3］Kitawaki　H., Abduriyim A., Kawano K. and Okano M. (2010) Identification of CVD-grown synthetic melee pink diamond. Journal of gemology, vol.32, No.1-4, pp23-30
［4］Wang W., and Moses T.M. (2011) Gem quality CVD synthetic diamonds from Gemesis. Gems & Gemology, vol.47, No.3, pp227-228
［5］Even-Zohar C. (2012) Synthetic specifically “made to defraud”. Diamond Intelligence Briefs, vol.27, No.709, pp7281-7293
［6］Song Z., Lu T., Lan Y., Shen M., Ke J., Liu J and Zhang Y. (2012) The identification features of undisclosed loose and mounted CVD synthetic diamonds which have appeared recently in the NGTC laboratory, Journal of Gemmology, vol33, No.1-4, pp45-48
［7］Wan W and Moe K.S. (2010) CVD synthetic diamond over one carat. Gems & Gemology, vol.46, No.3, pp144-145
［8］Wang W., Doering P., Tower J., Lu R., Eaton-Magana S., Johnson P., Emerson E and Moses T. (2010) Strongly colored pink CVD lab-grown diamonds. Gems & Gemology, vol.46, No.1, pp4-17
［9］Breeding　C.M. and Wang W. (2008) Occurrence of the Si-V defect in natural colorless gem diamonds. Diamond and Related Materials, vol.17, pp1335-1344
［10］Martineau P.M., Lawson S.C., Taylor A.J., Quinn S.J., Evans D.J.F., and Crowder M.J. (2004) Identification of synthetic diamond grown using chemical vapor deposition (CVD). Gems & Gemology, vol.40, No.1, pp2-25
［11］MISRA, Devi Shanker. (2012) Method for growing white color diamonds by using diborane and nitrogen in combination in a Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition system. International Patent No. 2012044251
［12］Sumida N. and Lang A.R. (1981) Inst. Phys. Conf. Ser, No.60, Section6, pp319
［13］Tallaire A., Collins A.T., Charles D., Achard J., Sussmann R., Gicquel A., Newton A.M and Cruddace R.J. (2006) Characterisation of high-quality thick single-crystal diamond grown by CVD with a low nitrogen addition. Diamond and Related M.E., Edmonds Materials, vol.9, pp1439-1449

研究室　江森健太郎　　

去る９月１９日（水）～２１日（金）までの３日間、京都大学吉田キャンパス北部構内において日本鉱物科学会の2012年年会が行われました。弊社からは２名の技術者が参加し、発表を行いました。以下に年会の概要をご報告いたします。

鉱物科学会2012年年会が行われた
京都大学吉田キャンパス理学部正門前にて

日本鉱物科学会(Japan Association of Mineralogical Sciences)は平成19年９月に日本鉱物学会と日本岩石鉱物鉱床学会の２つの学会が統合・合併され発足し、現在は大学の研究者を中心におよそ1000名の会員数を擁しています。

日本鉱物科学会２０１２年年会

京都大学正門

会場となった京都大学吉田キャンパスは筆者が学生時代学部から博士後期過程まで在籍した大学です。京都大学は日本で２番目に創設された帝国大学の流れを汲んでいる国立大学で、精神的な基盤として「自由な学風」を謳っており、その自由な学風からノーベル賞受賞者も多数輩出しています。最近では、医学部山中教授がiPS細胞の研究でノーベル医学賞を受賞し、話題になりました。
地理的には京都市の中心部より北東側に位置する左京区にあります。銀閣寺や節分祭で有名な吉田神社が校舎の近くにあります。交通手段としては京都市営バス（京都駅より30分程度）や京阪電鉄出町柳駅から徒歩15分ほどで、どちらも本数があるためアクセスは良好です。

ポスターセッションの様子

一日目、19日（水）の午前９時より２つの会場で「地球表層・環境・生命」「大震災及び福島原発事故にかかわる環境有害元素の挙動を鉱物学から探る」「火成作用と流体」「深成岩・火山岩及びサブダクションファクトリー」「結晶構造・結晶科学・物性・結晶成長・応用鉱物」「変成岩とテクトニクス」のセッションがはじまりました。また別会場でポスターセッションが同時に開催されていました。お昼の12時～14時はポスターセッションのコアタイムに指定されており、ポスター発表者による説明や質疑応答、議論などが活発に行われていました。なお、このポスター発表は学会開催期間３日間を通して行われており（それぞれの日で発表演目は異なります）、３日間ともコアタイムはたくさんの人で賑わっていました。

鉱物科学会受賞講演の様子

二日目、20日（木）の午前９時15分より鉱物科学会の総会、そして10時30分より鉱物科学会受賞講演がありました。平成23年度日本鉱物科学会賞第8回受賞者の熊本大学理学部吉朝朗教授の講演の後、研究奨励賞第９回受賞者の浜根大輔氏、研究奨励賞第10回受賞者の小松一生氏の講演がありました。

午後14時から「結晶構造・結晶科学・物性・結晶成長・応用鉱物」「高圧・地球深部」「岩石水相互作用」「変成岩とテクトニクス」のセッションがありました。弊社研究者は「結晶構造」のセッションを聴講しました。筆者の恩師である北村雅夫名誉教授の「部分キンクにおける着脱平衡とカイネティックス」という発表がありました。非常に難しい内容でしたが、鉱物学の最先端を垣間見る内容の発表で感銘を受けました。

三日目の21日（金）は朝９時から三箇所の会場で各セッションが行われました。弊社研究者は午前９時からの定番セッション「鉱物記載・分析評価」のセッションで「LA-ICP-MS分析法の宝石学への応用～合成ルビーと天然ルビーの鑑別について」と「宝石質天然ダイヤモンドの包有鉱物及びＣＬ像の研究」の２件の講演を行いました。宝石鑑別の依頼についてや情報開示等についての質問があり、聴講者の宝石学への興味が感じられ発表を行った成果は上々であったように思われます。

2012年6月11日（月）～16日（土）の約一週間、弊社研究室の技術者がスリランカを訪れ、同国最大の国際都市コロンボでの宝石取引、ラトナプーラでの採掘現場を視察しました。また、同年2月に新たに発見されたカタラガマ鉱山に関する最新の情報を入手し、原石と研磨石を検査する機会を得ることが出来ました。

以下に概要をご報告致します。

ラトナプーラの鉱山：縦穴掘り方式

宝石の島スリランカ

スリランカの地図

スリランカはインド半島南東のインド洋にあるセイロン島からなる国で正式名称はスリランカ民主社会主義共和国です。スリランカとは現地の言葉（シンハラ語）で“光り輝く島”という意味で、まさに宝石の島にぴったりです。セイロン島は世界で25番目に大きい島で、面積は日本の１/６。北海道よりはやや小さめです。ちなみに宝石の島として近年良く比較されるマダガスカル島は世界で4番目に大きい島で、セイロン島のおよそ9倍もの面積があります。スリランカは16世紀の初めポルトガル領となり、次いで17世紀にはオランダ領、18世紀にはイギリス領となりました。1948年にはイギリス領セイロン自治領として独立、1972年には共和国として独立国家となりました。

スリランカは歴史を通じて宝石の島として知られており、採掘された宝石は2000年以上も前から世界中へ供給されてきました。かつてソロモン王はセイロンに使者を遣わせシバの女王のためにルビーを探させたと言われています。また、マルコポーロは東方見聞録にアヌラダープラで男の拳大ほどのキズのないルビーを見たと記述しています。

スリランカは世界的に著名な宝石を多く産出していますが、とりわけサファイアは有名です。NYのアメリカ自然史博物館に展示されている“Star of India”は世界でも最大級のスリランカ産のブルースターサファイアです。また、1981年にチャールズ皇太子からダイアナ妃へ、2010年ウィリアム王子からキャサリン妃へと贈られた英国王室継承の18ctのブルーサファイアもスリランカ産として話題を集めました。

国際都市コロンボでの宝石取引

コロンボの地名はコランバという果樹に由来すると考えられていますが、ポルトガル人がコロンブスにちなんで改称したともいわれています。海洋交易の要地で、10世紀にはアラブ商人の居留地ができ、16世紀初めにはポルトガル人が香辛料交易のために築城しました。独立後、1985年の遷都までセイロン（スリランカ）の首都となっていました。

その昔、大航海時代にはラトナプーラで採掘された宝石は南西海岸に位置するニゴンボやベルワラといった港町から世界に広く伝えられました。特にベルワラは西暦800年頃スリランカに宝石や香辛料を求めてやってきたアラブ商人たちが開いて発展した港町で当時は大いに栄えました。しかし、航空機時代に入った今日、スリランカ産の宝石はスリランカ最大の国際都市コロンボが宝石取引の中心となっています。

筆者がコロンボを訪れた際も、とある宝石商の自宅兼事務所で活発な取引が行われていました。事務所に買い手が現れると、どこからともなく売り手も集まってきます。そして長蛇の順番待ちも厭わず持参した宝石を取り出し商談が始まります。買い手はパーセルペーパーから宝石を取り出し、窓際でルーペとペンライトを使用して慎重に吟味します。要らないと判断した宝石はすぐに返し、買いたいと思った宝石は集めておいて最後に値段交渉が行われます。売り手が持参する宝石はスリランカ産のありとあらゆる宝石の他にブラジル産、ミャンマー産、アフリカ産等、世界各地の宝石が含まれていました。

中でもコランダムは最も取引量が多く、原産地と加熱・非加熱の情報開示が明確になされていました。ルビーはモザンビーク産、マダガスカル産、タンザニア産、ミャンマー産等で、パーセルペーパーに何も書かれていなければ加熱ですが、非加熱にはNaturalもしくは“N”と記載されていました。産地ごとに若干色味が異なっており、モザンビーク産はやや橙色味を、マダガスカル産はやや紫色味を感じます。並べて比較するとその違いが良く判ります。筆者もバイヤー等と共に朝から夕方まで数多くのルビーやサファイアをペンライトの光を透過させてルーペで包有物を観察しました。Naturalと記載されたものには非加熱の特徴がほとんどのものに確認でき、産地特徴も含めて大変良い勉強になりました。

非加熱ルビー：産地ごとに色味が若干異なる。右からモザンビーク産、タンザニア産、マダガスカル産

ブルーサファイアはスリランカ産とマダガスカル産がほとんどでした。スリランカ産のものは当地だけあってラトナプーラ産、エラヘラ産、オカンピティア産等、産出鉱山の明らかなものも見ることが出来ました。鉱山ごとの違いは特に感じられませんでしたが、一般に非加熱のスリランカ産ブルーサファイアは色調のやや淡いものが多いのですが、どこの鉱山にも産地を見紛う程濃色のものがあることが確認できました。

ラトナプーラ産：濃色のブルーサファイア

マダガスカル産では幸運なことに最近見つかったばかりの新しい鉱山のものを6ピース見ることが出来ました。これらは2012年の4月にマダガスカル中央部のディディ村周辺で見つかったものです。ディディ村は首都のアンタナナリボから北東に150kmくらいの場所で、ルビーの産地として知られるバトゥマンドリーとアンディラムナの中間点位に位置します。2012年のPardieuらによる研究論文(Pardieu et al., 2012a ^※1)によると、現在この地ではサファイアラッシュが起きており、主にスリランカのバイヤーが数百人買い付けに集まっているそうです。今後この地のサファイアが日本の市場にも登場するかもしれません。これらのブルーサファイアを強力なスポットライトの下でみると若干紫味が感じられました。ルーペで内部特徴を観察すると、従来のマダガスカル産ブルーサファイアに一般的なシルクインクルージョンやクラウド状の微小インクルージョンは認められませんでした。一部に針状インクルージョンとおそらくグラファイトと思われる黒色板状結晶が見られました。その他に褐色の酸化膜が認められました。

マダガスカルの新鉱山ディディ産のブルーサファイア

ラトナプーラ鉱山視察

ラトナプーラは現地の言葉で“宝石の町”を意味します。紀元前から宝石の産出が知られている歴史的にも最も重要な宝石鉱山のひとつと言えます。ラトナプーラの町はコロンボから南東約110kmに位置し、車で3時間あまりの距離にあります。コロンボからしばらくは高速道路並みの舗装道路が続きますが、途中からは湾曲した山道となります。ラトナプーラ周辺は平坦な農耕地で、この地下にイラム層と呼ばれる宝石含有の砂利層があります。スリランカでは商業的に採掘されているのはほとんどが漂砂鉱床（第二次鉱床）で、多くが縦穴掘り方式でこのイラム層を採掘しています。また、付近の川から川底を直接さらうことにより宝石が採取されてもいます。

筆者が訪れたパラダイス地区はもともと国有地でしたが、国から採掘権を購入し、近代的な採掘が行われていました。数年前からは重機の使用が認められ、生産性が向上したとのことでした。スリランカでは過去に相当量の宝石が採掘されたので、鉱床が消耗していずれ枯渇しないかとの懸念もありましたが、現状はそのようなことはなく採掘量に問題はなさそうでした。ブルーサファイアは、2000年代に入ってからマダガスカルでの産出量が増加し、我々が日常業務でみる限りではスリランカ産を凌駕した感がありました。しかし、米国地質調査所の統計によると、スリランカ産のブルーサファイアの産出量は2000年以降も漸次増加し続けています。2007年に一旦減少しますが、2010年には過去最高を記録しています（Kuo氏論文2003年, 2011年参照／(Kuo,2003 ^※2、Kuo,2011 ^※3)）。

パラダイス地区での採掘方法は、縦坑を掘りません。［1］先ず重機を用いて土を堀り進め、イラム層を採掘します。［2］水圧を使って土を砕きます。［3］砕かれたイラム層を含む土を水と一緒にホースで吸い上げます。［4］吸い上げられた土はベルトコンベアー上でふるいにかけられます。［5］最終的に集積タンクに比重の大きい石（宝石類）が集められます。集積タンクには鍵がかけられており、オーナーが随時回収します。この方法ではまとまった初期投資が必要ですが、立坑での採掘方法に比べると圧倒的に生産性が高いのが特徴です。国の法律により最終的には採掘で掘り起こした土地は元通りに埋め直さなければならないそうです。

パラダイス地区での重機を使用した近代的な採掘

パワーショベルで採掘

水圧で土を砕きポンプで吸い上げる

パラダイス地区から少し外れた場所で、一般的な縦坑の鉱区も視察できました。ここではイラム層が地下の深い位置に有り、最大で60mも立坑を掘っているとのことです。掘削は全て手作業で進められています。縦坑の断面は一片が1～1.5mくらいの正方形です。深さ方向はイラム層が横たわる位置により異なりますが、通常は5m～10m程度です。縦坑の壁面は土砂が崩れないようゴムの木から削られた杭で補強されていきます。縦坑が浅い場合は杭の量も少ないのですが、縦坑が深い場合は杭も太くぎっしりと敷き詰められています。縦坑がイラム層に達すると横坑を掘ります。縦坑が深くなると周囲が暗くなるため、ロウソクが灯されます。ロウソクの火が消えると酸素が薄いことの警告にもなります。しかし、希にメタンガスが発生して爆発の危険もあるとのことです。そのような深い縦坑にはホースを使って地上から常に新鮮な空気が送られます。逆に切羽からは排水が必要なため、常にポンプで水が汲み上げられています。掘削されたイラム層の土は、縦坑が浅い時は地下にいる鉱夫と地上にいる鉱夫がザルを使って土だけをうまく投げてはキャッチしています。縦坑が深くなると布の袋に詰められてロープに結んで地上に引き上げられます。地上に引き上げられた土は一箇所に集められその後選鉱されます。

ここで採掘される宝石はコランダム（ルビー、サファイア）、クリソベリル（キャッツアイ、アレキサンドライト）、ジルコン、スピネル、ムーンストーン、トパーズ、トルマリン、ペリドット、ガーネット及びクォーツ等です。中でもブルーサファイアは非加熱でも美しい色合いのものが採掘されており、ラトナプーラを代表する宝石と言えます。

ラトナプーラでの一般的な縦穴方式の採掘

ゴムの木で補強された縦坑

人力で引き上げられるイラム層の土

サファイアの加熱

一説によるとスリランカでの加熱処理は宝石取引が始まった2000年前に遡るとされていますが、文献として記載されているのは13世紀に入ってからです（Hughes,1997 ^※4）。スリランカにおける伝統的なコランダムの加熱方法は吹管（blow-pipe）法と呼ばれるものです。主にルビーの色調を改善したり、内在する青味を除去するために加熱されていました。［1］先ずルビーを一粒ずつ練った石灰でくるんでボールを作り炭火の中に入れます。［2］吹管で吹いて炎を煽り１時間以上加熱します。［3］焼けた石灰のボールを割ってルビーを取り出します。この吹管法では1000℃位までしか温度が上がらないと言われています。

1970年代に入るとタイのバンコクやチャンタブリでいわゆるギウダの加熱が行われるようになりました。ギウダはシンハラ語で“白っぽい”を意味する言葉で、色の淡いシルクインクルージョンの詰まった透明度の低いサファイアのことです。スリランカの伝統的な吹管法では変化が見られませんでしたが、タイではオイル炉やガス炉を使用して1600℃～1900℃まで加熱することでギウダの処理を成し遂げました。このような高温下ではシルクインクルージョン（TiO₂）が溶解し、チタン成分が結晶構造中に拡散して青色を発色します。また、タイでは1980年代に入って青色に変化しないサファイアを別の条件下で黄色～橙色にする方法も開発されました（Hughes,1997 ^※4）。ギウダの加熱が開発された当初はスリランカ産の宝石に使用されない安価な素材がタイで処理され市場価値が高められていました。そのためスリランカ政府も自国で処理ができるように技術開発を支援し、1980年代後半からはスリランカにおいてもガス炉を使用したギウダの加熱が一般的に行われるようになりました。

筆者はコロンボからラトナプーラへ向かう途中、エヘリヤゴダの町でサファイアの加熱を行っているトリーターを訪ねました。ここではブルーサファイアを専門に加熱しており、2台のガス炉を使用していました。装置には温度計が設置されており、最高で1850℃に達するとのことです。毎日朝8時30分に炉に火を入れ、夕方まで加熱するそうです。ガスはプロパンガスと酸素ガスを用いていました。

エヘリヤゴダのトリーターがブルーサファイアの
加熱に使用しているガス炉

加熱に使用されているるつぼ。
何度もくり返し使用されている

加熱するのはギウダですが、目視で経験的に他の鉱物（ガーネットやクォーツ等）を取り除いており、ウォーミングは行っていないとのことでした（タイではしばしば加熱の第一ステップとして900～1200℃程度でコランダム以外の鉱物やフラクチャー中の不純物を取り除く“ウォーミング”を行っています）。加熱時はるつぼにギウダのみを入れており、いかなる化学物質も添加していないとのことでした。１回目目の加熱で希望する色に変化したものはそこで終了ですが、まだ色の変化が足りないものは2回目の加熱を行うそうです。3回目はありません。

ブルーサファイアの加熱に使用されている
プロパンガスのボンベ

1回目の加熱が施されたブルーサファイア
未だ淡色のものは2回目の加熱が行われる

ラトナプーラにはこのようなガス炉を使用したコランダムの加熱処理施設が複数あり、ブルー、ピンク、イエロー～オレンジ色に処理されているようです。一部では電気炉を使用しているところもあり、厳密な温度や雰囲気の制御を行っているようです。また、ベルワラにはパパラチャサファイアを専門に加熱しているところもあるようで、機会があればぜひ訪れてみたいと思っています。

ラトナプーラの鉱山で採掘された
非加熱のサファイア

ラトナプーラのトリーターが加熱した黄色～橙色
サファイア（一般に非加熱の黄色よりも濃色である）

カタラガマ鉱山情報

カタラガマはコロンボから南東へおよそ280kmに位置する歴史の古い街です。1970年代の後半までサファイアの鉱区として知られていましたが、以降は産出がなく採掘はほとんど行われていませんでした。ところが、2012年の2月中旬、カタラガマからルヌガムウェヘラへの道路建設の際に新たにブルーサファイアが発見され、俄かに採掘ラッシュが起きました。文献Zoysa et al.(2012) ^※5 及びPardieu et al.(2012b)によると、2012年2月13日、道路建設用に敷き詰められていた土砂から地元民によって偶然ブルーサファイアがいくつか発見されました。数日間続いていた雨が土砂を洗い、ブルーサファイアを露出させて発見を容易にしていたようです。見つけられたサファイアには何百キャラットのものも含まれており、筆者もあるディーラーから700ctの原石の写真を見せていただきました。

カタラガマ道路建設現場でのブルーサファイアの
採掘（写真提供：Gamini Zoysa）

カタラガマ鉱区でのブルーサファイアの採掘
（写真提供：Gamini Zoysa）

このニュースは携帯電話やメール等によって瞬く間にスリランカ中に広がりました。英国王室のウィリアム王子の婚約に纏わるスリランカ産ブルーサファイアの人気も相まって、数日後には10,000～30,000人もの一攫千金を夢見た人々がこの発見の地に殺到しました。その後、この道路建設用に使用されている土砂は数km離れた農場から運び込まれていることが分かり、この農場を含む一帯が国によって管理されるようになりました。2月24日にはSri Lanka`s National Gem & Jewellery Authority（NGJA）によってこのおよそ14,000km²の土地が49の鉱区に分割され、それぞれがオークションにかけられました。

スリランカでは採掘に関して重機の使用が制限されており、この地においてもほとんどが簡単な道具を使った手作業で行われています。見つけられた原石は六角両錐体や六方偏三角面体に近い自形結晶があり、初生鉱床もしくはそれに近いものではないかと考えられています。スリランカでの宝石鉱床はごく一部を除いてほとんどが二次鉱床であり、初生鉱床の発見は地質学的にも非常に意義があります。

このようにカタラガマは新しいブルーサファイアの発見の地として期待されています。しかし、残念ながら筆者が収集した情報の限りにおいては現在まで思うような産出量は得られていないようです。発見当初のみ採掘ラッシュで賑わいましたが、採算に見合う産出が得られず多くの鉱夫たちは現地を引き上げているようです。今後、どのように推移するのか注視が必要です。

カタラガマ産サファイア原石
（写真提供：Gamini Zoysa）

宝石品質のカタラガマ産ブルーサファイア

帰国後、カタラガマ産のカット石を1ピース研究室で調べることが出来ました。色合いはスリランカの他の鉱区と特に相違はありませんでした。拡大検査において明瞭な色帯が観察されました。また、クラウド状の微小インクルージョンが見られ、一見したところ、いわゆる“コーンフラワー”タイプの外観を呈します。紫外-可視分光分析では一般的な非玄武岩起源の特徴を有しており、450nmと388nmに鉄（Fe³⁺）に関連する吸収が見られました。また、赤外分光分析では3309cm⁻¹にOHに起因する僅かな吸収が見られました。蛍光Ｘ線分析ではごく微量のチタン（Ti）とガリウム（Ga）が検出されましたが、バナジウム（V）は検出限界以下でした。鉄（Fe）は相当量検出され、一般的なスリランカ産ブルーサファイアとしてはやや高めの数値でした。

カタラガマ産ブルーサファイアに見られる色帯

カタラガマ産ブルーサファイアに見られる
微小インクルージョン

【 参考文献 】
※1 Pardieu V., Rakotosaora N., Noverraz M. and Bryl L.P. (2012a) Ruby and Sapphire Rush near Didy,Madagascar, GIA news from research
※2 Kuo C.S. (2003) The Mineral Industry of Sri Lanka, U.S. Geological Survey Minerals Year Book 2003
※3 Kuo C.S. (2011) The Mineral Industry of Sri Lanka, U.S. Geological Survey Minerals Year Book 2010
※4 Hughes R. W. (1977) ruby & sapphire RWH Publishing Boulder, Colorado USA
※5 Zoysa G. and Rahuman S. (2012) Sapphire Rush in Kataragama. InColor, issue19 ,pp56-61
※6 Pardieu V., Dubinsky E. V., Sangsawong S. and Chauvire B. (2012b) Sappire rush near Kataragama,Sri Lanka, GIA news from research

CVD合成ダイヤモンドについてはこれまでもCGL通信などで随時お知らせしてまいりましたが、最近、ピンクのCVD合成ダイヤモンドがグレーディング目的で弊社に持ち込まれました。CGL通信9号で報告しましたように、１/４サイズのCVD合成ダイヤモンドがグレーディング依頼されたことはありましたが、ピンクのものが持ち込まれたのは初めてです。

以下に当該合成ダイヤモンドの特徴を報告します。

今回のピンク色のCVD合成ダイヤモンドは、0.24ct（4.00 – 4.04 × 2.45）の形の良いラウンドブリリアントカットです。弊社では合成ダイヤモンドのグレーディングレポート発行を行っていませんが、参考までにグレーディングを行うとカラーはIntense Pink、クラリティはほんのいくつかの微小内包物が僅かに認められるVVS程度でした。長波・短波紫外線下での蛍光は、アーガイル産天然ピンクダイヤモンドなどでは弱い青色のものが多いのに反し、このCVD合成のピンクダイヤモンドは強いオレンジ色を示します。

今回のピンク色のCVD合成ダイヤモンド

長波紫外線下での強いオレンジ色蛍光

この強いオレンジ色の蛍光はダイヤモンドビュー*でも観察でき、尚且つ燐光の存在も確認出来ます。またCVD合成ダイヤモンドは基盤に平行に成長するため、その成長痕がピッチの異なる層状模様として一定の角度を保ちながら線状に境界を形成している構造も観察されました。

ダイヤモンドビュー*の画像。ほぼ平行に走る層状構造が確認できます。

赤外分光スペクトルでは、孤立した窒素の存在を示す1344cm⁻¹の吸収、放射線処理後の焼きなましを示唆する1450cm⁻¹の吸収、および水素に関連した1405cm⁻¹の吸収を示しました。
赤外分光光度計（FT–IR）の検査で、当該合成ダイヤモンドは窒素を殆んど含まないII型に属し、興味深い特徴として原子構造中で孤立した窒素原子の存在を示す非常に弱い1344cm⁻¹吸収ピークも検出されました。ピンク色を発生させるために広く使用されている1つのテクニックは、放射線の照射と焼きなましの組み合わせによるもので、この処理により生まれた孤立した窒素と原子の抜けた孔が組み合わさった欠陥（[N–V]^－）による影響でダイヤモンドがピンク色になります。この孤立した窒素原子が合成時に生まれたものか高温高圧（HPHT）処理によって生まれたものかは今回のCVD合成石では決められませんが、一般的にCVD合成ダイヤモンドは育成されたままの状態では茶色味を帯びており、HPHT処理を施すことで茶色味を取り除き、尚且つある窒素の集合体が存在していれば、孤立している窒素の濃度を増加させることも可能です。色の濃さは孤立した窒素原子の濃度によって決まるので、今回のCVD合成ダイヤモンドもHPHT処理が施されていると考えられます。

紫外可視分光検査でも孤立した窒素と原子の抜けた孔が組み合わさった欠陥を示す明瞭な吸収、さらに照射と焼きなましを示唆する吸収も認められました。スペクトルが示すように緑からオレンジ領域の強い光の吸収により強いピンク色の実体色がもたらされています。更にCVD合成を示唆する737nmの吸収が現れており、これはプラズマを発生させる反応容器からのシリコンに関連する欠陥によって引き起こされたものです。

サンプルを冷却した状態で紫外可視分光スペクトルを取ると、CVD合成を示唆する737nmのシリコン関連の吸収、ピンク色の原因である637nmの吸収、放射線照射による741nm及び595nmの吸収が示されました。(本データはAGTジェムラボラトリーにて測定)

シリコン関連の欠陥は、フォトルミネッセンス分析ではより容易に観察可能です。液体窒素温度に冷却した633nmレーザーで励起したフォトルミネッセンス分光分析では、736.7nmと737nmの2本に分離したピークとして明瞭に認められます。（上図参照）

このように構造の観察及び一連の光学的特徴を確認することでCVD合成ダイヤモンドであることを特定できます。一般的な鑑別でCVD合成ダイヤモンドを特定するのは非常に困難ですが粗選別は可能です。強いオレンジ色の蛍光は石の起源を示唆するものではありませんが、アーガイル産天然ピンクダイヤモンドなどでは蛍光が青色のものが多いため、それと比較してこの蛍光は不自然で、その色が処理の色である可能性を暗示します。ピンクのCVD合成ダイヤモンドは外観上非常に魅力的な石であるため、今後大いに市場に現れることが予測されますので、ご注意下さい。

宝飾用ＣVD合成ダイヤモンドの登場が近いと2005年3月の「ニューズウイーク」誌で刺激的な内容で取り上げられてから3年以上が経過しました。当社はその特徴と鑑別法を伝え、CVDダイヤモンドが看破不可能という間違った情報に惑わされないよう、正しい理解を深めていただくためにCGL通信の第1号を発行しました。

3年前にCVD合成ダイヤモンドを近く市場に供給すると発表したApollo Diamond社（ボストン、マサチューセッツ州）からの正式な販売開始の発表は業界紙等にもありませんが、Apollo社のホームページを見る限り、製品での販売は既に始まっているようです。GIAでは2月のGIAインサイダーでグレーディングレポート作成のために持ち込まれたニアカラレスの１/３サイズのダイヤモンドがCVD合成ダイヤモンドであり、それが研究目的以外で初めて預かったCVD合成ダイヤモンドであったと報告がありました。また香港のIGIでも１/３サイズのGからIカラー、VVSクラスの石が５石持ち込まれたというニュースがラパポートで発表され、その直後に当社でもグレーディングのためにお預かりした１/４～１/３サイズの2石がCVD合成であることが判明しています。

今回のCGL通信では、再びCVD合成ダイヤモンドを取り上げ、その特徴をお伝えしたいと思います。

ＣＶＤの意味は

CVDとはChemical Vapor Depositionの略で、化学的に気体状態から積層させる合成法を意味しており、日本語では化学気相成長法や化学蒸着法と呼ばれます。MPCVDと書かれている場合は、Microwave Plasma Chemical Vapor Depositionの略でマイクロ波プラズマ法と呼ばれています。
Apollo Diamond社の合成ダイヤモンドもMPCVD法を用いて作られています。

写真1　CVD合成ダイヤモンドが作られているところ。プラズマ化したガスは白い雲のように見えている。

ＣＶＤダイヤモンドの特徴

外観特徴

写真2　今回当社に持ち込まれた
　　　　CVD合成ダイヤモンド
　　　（左 0.29ct、右 0.21ct)

以前、我々が検査し報告させて頂いたCVD合成ダイヤモンドは開発初期のものであったため、深さの浅いファンシーシェープのものでしたが、今回持ち込まれたものは適当な厚みをもったラウンドブリリアントでした。合成ダイヤモンドには通常グレーディングを行いませんが、敢えて合成ダイヤモンドにグレーディングを行ったところ、両方ともカット評価はVery Goodと良好なもので、カラーとクラリティもH、VS１で品質の高い石でした。内包物は黒色結晶だけで、高屈折率の液体に浸すことにより基盤に平行に成長した痕跡である褐色の層状模様もテーブルに平行な方向で観察出来ました。

鑑別

ハンディータイプの長短紫外線下での蛍光反応は2石共にありませんでした。しかし、DTC社製ダイヤモンドビュー(*)の、より強くより短い波長の紫外線下ではそれぞれブルーとグリーンの蛍光を発します。典型的なCVD合成ダイヤモンドはオレンジ色の蛍光を見せますが、CVD合成後高温高圧プロセスを施すことにより、石の地色のブラウン味を薄く出来るだけではなくダイヤモンドビューでの蛍光色もオレンジ色からブルー～グリーン系になることは知られています。更にこの装置で観察すると天然ダイヤモンドや高温高圧合成ダイヤモンドには見られない不規則な成長模様も見ることができます。

写真3　Diamond View^TM
 

写真4　ダイヤモンドビューで観察される
テーブルに見られる不規則な成長模様

図1　フォトルミネッセンス分光分析ではCVDの決め手となる736.6/736.9 nm の
ダブレットピーク（Si-V欠陥）を示している。

FT–IR分光分析でこれらの合成ダイヤモンドはIIa型であることを示しました。石を極低温に冷やした状態での514nmレーザーで励起したフォトルミネッセンス分光分析では、CVDの決め手となる736.6/736.9 nmのダブレットのピーク（Si-V欠陥）が検出されました。その他N－Vセンターと呼ばれる欠陥の特徴が575nmと637nmに明瞭に見られました。

今回のようにグレーディングレポート依頼で預かったものからCVD合成ダイヤモンドが発見されたことで日本の市場にも入ってきていることが明らかになりました。AGLに所属する鑑別機関では、グレードの前にダイヤモンドのタイプを分類することが義務付けられておりますが、当社では更に合成や高温高圧プロセスの可能性のあるタイプのダイヤモンドについては、義務づけられた分類の後ダイヤモンドビューやフォトルミネッセンス分光分析を実施し、ダイヤモンドの起源についての検査を行なっています。

１ 『ひすいのエクボ』について

○ひすいとは

一般的に言われる「ひすい」は鉱物学でいうところの「ひすい（Jadeite）」の単結晶ではなく、輝石や角閃石を主体とする多種鉱物の集合体です。写真１に、今回実験で用いたミャンマー産のひすいの薄片写真を紹介します。この写真を見ていただいても、ひすいは単結晶ではなく、多結晶体であることが分かります。

 
写真1　ひすいの偏光顕微鏡写真 （左：オープンニコル、右：クロスニコル。40倍）
※注意：通常の薄片より少々厚めなので干渉色が強めに出ています

○ひすいのエクボとは

宝飾品としてよく用いられる「ひすい」の表面には、少し凹んだ部分が点在します。この凹んだ部分は通称「エクボ」と呼ばれます（写真2）。

研磨の際、完全にフラットな面ができない理由には、周囲に比べて相対的に軟らかい部分が存在する（図1）か多結晶の一部の粒子が削げ落ちる（図2）かの2種類が考えられます。

 
図1　表層部の軟らかい部分が研磨することによって、「凹む」場合

 
図2　表層部に出ている小さい粒子が、研磨する事で削られてなくなった場合

多結晶体であるひすいは、図1のように相対的に軟らかい部分が凹んでしまう場合や、図2のように小さい粒子が削れてしまう場合、どちらも考えられます。現在、ひすいの「エクボ」の成因は、繊維状になったひすいの結晶の向きが原因であるという説もありますが、広い範囲で繊維の結晶の向きがそろっているということは考えにくい等、疑問点があります。そこで今回は、ひすいの「エクボ」の発生原因について検証しました。

○ひすいのエクボの発生工程

今回の実験では、ミャンマー産のひすいを切断してその断面を研磨し、研磨の前後を比較しました。ひすいの断面を丁寧に且つゆっくりと研磨を行っても（最終研磨はダイヤモンドペースト1μmを用いて行いました）、エクボは観察されませんでしたが、少々荒っぽく研磨すると、エクボが少量発生しました。
ここでいう「荒っぽい研磨」とは、強い力でスピードを速くして研磨した場合のことです。「丁寧な研磨」、「荒っぽい研磨」というのは、研磨盤の回転スピード、研磨盤に試料を押さえつける強さのことを指します。

研磨面を、京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻地質学鉱物学教室鉱物学講座の走査型電子顕微鏡「S–3000H(HITACHI)」とエネルギー分散型Ｘ線検出装置「EMAX–7000(HORIBA)」をお借りして、観察、そして分析を行いました。

写真3にエクボ発生前後の走査型電子顕微鏡を用いて観察した後方散乱電子像（後方散乱電子像では平均原子番号が重いものほど白っぽく見えます）と写真4にエクボが発生した周囲の組成マッピング（色が濃いところほどその元素の濃度が高いことを示します）を紹介します。

 
写真3　エクボ発生前と発生後の後方散乱電子像（250倍）
（左、発生前、右発生後、AMP:マグネシオアルベゾン閃石、OMP:オンファス輝石、Jd:ひすい輝石）

 
写真4　エクボ発生現場付近の組成マッピング結果（左から、Na、Mg、Al、Ca）

今回、観察したひすいは、主としてひすい輝石、オンファス輝石、マグネシオアルベゾン閃石（角閃石の一種）からなる多結晶体でした（分析結果については表1参照）。また、今回エクボが発生した部分はマグネシオアルベゾン閃石の部分でした。今回は紙面の都合上１箇所（の写真）しか紹介できませんでしたが、他の箇所でも角閃石部分がエクボになっていました。角閃石族は、輝石にくらべ硬度が低いため、研磨工程で、その部分が剥がれたり、凹んでしまう可能性は十分にあり得ます。また、研磨盤をゆっくりまわした研磨ではエクボは発生せず、高速にまわした研磨ではエクボが発生したことから、エクボ部分というのは、角閃石部分が凹むというよりも剥がれてしまったものであろうと推測されます。

結論として、今回の観察結果から、ひすいのエクボは、ひすい中の輝石よりも硬度が低い角閃石部分が剥がれることにより発生したと考えられます。

○謝辞

今回の実験には、京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻地質学鉱物学教室鉱物学研究室の北村雅夫教授、下林典正助教授、三宅亮助教授の協力で、走査型電子顕微鏡「S–3000H（HITACHI）」とエネルギー分散型Ｘ線検出装置「EMAX–7000（HORIBA）」を使用させていただき、研究上重要な助言をいただきました。また、実験装置使用に関しては同研究室の大井修吾君、高谷真樹君に手伝っていただき、サンプル石の研磨には同技術職員の堤久雄氏に協力していただきました。ご助力下さいました皆様に対し感謝を申し上げます。

２ 『染色樹脂含浸ひすい』について

最近、大きめの処理ひすいを検査する機会を得ました。それらはCジェード（染色ひすいを示す）と称して中国・広州で安く売られているようですが、当方で検査したところ色を付けたエポキシ樹脂の含浸が行われている処理ひすいであることが判明しました。

樹脂含浸ひすいは約15年位前に香港から国内に大量に持ち込まれ、大問題へと発展したため多くの方々にはまだ記憶に鮮明であると思われます。当時、弊社では処理の情報をいち早くつかみ、看破を可能にする手段として赤外分光光度計（FT–IR）を鑑別機関では世界で最初に導入し、樹脂含浸ひすいの鑑別に努力して参りました。噂によると、今回検査したものと同じような有色樹脂含浸が行われたひすいがどれ程の量かは分りませんが国内で流通しているという情報もあるため、改めて業界に注意を促す意味でこの処理ひすいの特徴を紹介させていただきます。

 
図3　600～700nm間に幅広い吸収は見られますが、690・655・630nmに3本存在する
クロムによる吸収バンドは見られません

今回の石は36.50キャラットでサイズは21.75×16.11×11.24mmの明るい帯黄緑色のひすいです。一般的な検査方法である屈折率や比重はひすい（ジェイダイトJadeite）のデータ範囲ですが、色が鮮やかな緑色のわりに本来ひすいの緑色の原因であるクロム元素に因る吸収は見られません（図3参照）。一般的な染色ひすいではカラーフィルターで赤味が見られるのですが、今回の石では変化が見られませんでした。

写真5

写真6

次に、反射光を用いた拡大検査では表面にガサガサ感が存在します（写真5参照）。通常この様な処理を施す前の多くのひすいにはさびのような酸化物が石の中に存在し汚染で変色しているため、粒界とひびの間に存在する褐色や黄色の不純物を取り除くために温かい酸に浸けた状態で一定時間放置されます。この処理の過程でひすいの表面に空隙が残されるので、このようなガサガサ感が生まれます。その後、この空隙から含浸された場合、表面のガサガサ感は残っていますが見た目の色と透明度に明らかな影響を与えます。このように処理が行われたために、透過光などを用いて拡大観察すると含浸された色素（染料あるいは有色樹脂）は表面の荒い組織に相関して写真6のように見られます。

紫外線による蛍光検査では全体的に樹脂による青白い蛍光を示し（写真7参照）、含浸が行われていることを暗示させますが、ワックスが含浸されたものでも似たような蛍光を発することがあります。

樹脂の存在を確実に知るための最も良い方法は、赤外分光光度計（FT–IR）で測定することです。FT–IRで測定した結果3000～3100cm⁻¹にかけてエポキシ樹脂と思われる吸収が明らかになりました。図4の赤で描かれた分布曲線は今回のひすいのものです。比較のため未処理のひすいの分布曲線を緑色で示してあります。

 
図4　FT–IRの検査では図の通り未処理のひすい（緑）と明らかに異なるエポキシと思われる吸収（赤）が
3000～3100cm⁻¹にかけて見られます。

以上のように、今回検査したひすいは紛れもなく有色樹脂を含浸したひすい（ジェイダイト）で、このような処理ひすいは一見美しさを感じさせますが、価値は非常に低いものです。緑色以外にもトルコ石色、鮮やかなピンクなどの色で出回っているようです。くれぐれもこの様なひすいにはご注意下さい。

はじめに

最近ピンクのコーティング・ダイヤモンドが市場に出回りはじめています。この報告書を用意している間にもGIAから同じものと思われるコーティング処理ダイヤモンドに関する報告がありましたが、今回は当所がこれまでに調査した結果を報告させていただきます。
現在流通しているものはメレサイズ中心で、当所で検査したコーティング・ダイヤモンドの重量は0.03ct～0.17ctの範囲でした。これらの石については、以下に報告する鑑別特徴を持つため鑑別は可能です。しかしながら、メレサイズの場合ルースの状態でもルーペでの識別は難しく、石留めされた場合にはさらに鑑別が困難になります。
コーティング・ダイヤモンドの流通の背景としては、メレサイズの天然ピンク・ダイヤモンドの主な供給源であったアーガイル（Argyle）鉱山からの供給が減少し、価格が上昇していることが一因と考えられます。

コーティング・ダイヤモンドの特徴

　＊コーティングされたダイヤモンドはグレーディングを行ないません。

１　拡大検査および微分干渉顕微鏡検査

ａ．フェイスダウンの状態でパビリオン・ファセットを斜光照明法(蛍光管による落射照明)により表面の観察をすると、通常のダイヤモンドには見られない金属光沢感があり、やや緑がかった色調の印象を与えます。

ｂ．コーティングが観察されるのは、パビリオン・ファセットのみです。

ｃ．コーティングが剥れた部分が見られます（写真１）。写真では特に大きく剥れたものを撮影していますが、多くのものは小さくて高倍率に拡大しないと観察できないと思われます（写真２）。

ｄ．コーティング部分が不均一で流れたような模様が見られます。微分干渉顕微鏡で観察するとより明瞭に観察出来ます（写真３、４、５）。

ｅ．スリキズが見られます（写真６）。

ｆ．メレに使用される天然ピンク・ダイヤモンドのほとんどはType I でダイヤモンド内部にピンク色の色帯（塑性変形が起こるすべり面に沿う）が観察されますが、今回鑑別したピンクのコーティング・ダイヤモンドには、それらの色帯は観察されませんでした。

写真1　剥がれた跡

写真2　微小な剥がれ

写真3　流れたような跡

写真4　同左、微分干渉

写真5　垂れたような跡

写真6　スリキズ（微分干渉）

２　蛍光Ｘ線元素分析（EDXRF）

クラウン側とパビリオン側の双方で測定を試みました。
クラウン側は、不純物が少ないのに対し、パビリオン側からは、Si（珪素）、Ca（カルシウム）が検出され、その他にAu（金）がわずかに確認されました。

３　LA-ICP-MS（レーザー・アブレーション・ICP・質量分析）

蛍光Ｘ線元素分析では、金の存在が検出限界に近かったため、確認のため微量元素の測定に最も適したLA-ICP-MSでの分析も行ない、コーティング層から金の存在が確認されました。

※ なお、LA-ICP-MSは基本的に準破壊検査であり、わずかですがダイヤモンドに損傷を与えることになるため、通常この検査はコーティングのダイヤモンドには行いません。

４　その他の検査

紫外・可視分光および赤外分光（FT－IR）の検査から、今回遭遇したピンクのコーティング・ダイヤモンドは、アーガイル鉱山産の天然ピンク・ダイヤモンドの特徴とは一致しませんでした。

コーティングの耐久性

拡大検査で見られた剥れた跡やスリキズの痕跡は、アルコール等で拭いても取れることはありませんでした。以下に超音波洗浄器、冷却、酸、による耐久性実験の結果をまとめます。

上記実験結果およびGIAの報告から、当該コーティングは強酸に対し確実な耐久性は無いと考えられます。（なお、耐久性のテストでコーティングが完全に除去された後、カラーグレードしたところFancy Pinkに見えていたものがG～H（ケープスケール）になりました。）
従来のコーティング処理の対象である大きめのサイズとは異なりメレサイズが主流であるため、特にピンク・メレの取り扱いによりいっそうの注意が必要でしょう。

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　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　白濁結晶(拡大倍率x45)

写真2-b　ヘイローを伴う白濁結晶(x40)

 

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　円形微小包有物

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　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　C軸方向から見える六角形状を
した散乱像

写真4-b　つるまき状散乱像

 

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。

真珠の歴史

真珠は私たち人類が最初に出会った宝石といわれています。古代の人々は狩猟生活を営んでおり、日々の食料として入手しやすい貝類を多く採取していました。河川や湖、海辺から採取した貝から天然の真珠が現れたであろう事は容易に想像することが出来ます。

I．日本の天然真珠

最古の真珠は今からおよそ5500年前の縄文時代中後期の福井県鳥浜貝塚から出土したもので｢トリハマ・パール｣と呼ばれています。変形の半球状で大きさは長径15.6mm、短径14.5mm、厚さ10mmの大きさがあり、淡水産の二枚貝（カワシンジュガイ・ドブガイ・カラスガイ）が母貝と考えられ、底部に削り取った様な痕があることから天然真珠の一種、ブリスターパール（貝の体内に生成した天然真珠が貝殻部に癒着したもの）といわれています。

そのほかに、北海道西積丹の泊地区で約4500年前の縄文時代の遺跡から全国的に見ても非常に珍しい、紐を通すために穴のあけられた真珠が出土しています。分析により、この真珠の母貝は海水産2枚貝のエゾヒバリガイ（イガイ科の貝でムール貝と同種）であると推定されています。

同じく岩手県の岩谷洞窟からも紐を通す為の穴があけられた真珠が発見されています。淡水産のカワシンジュガイの真珠と考えられています。希少性の高い真珠に穴をあけたという事は装飾用として、または権力の象徴として用いられたのでしょう。

古事記や日本書紀、万葉集などにも真珠を表した言葉が出てきます。「シラタマ、マタマ」はアコヤ真珠をさし、「アハビタマ」はおそらくアワビ真珠の事をさしているしょう。

また魏志倭人伝に「シラタマ、５000個が魏の国に献上された」という記録が残っています。正倉院には奈良時代（1200年前）の宝物として、4158個のとても保存状態の良い真珠が伝承されています。当時から日本では天然真珠が産出していたので正倉院宝物真珠は日本産のアコヤ真珠やアワビ真珠といわれていますが、正倉院はシルクロードの終着点ともいわれ、遥か遠くのペルシャやセイロンともつながっていたので、もしかするとペルシャ湾産やセイロン産の真珠も含まれているかもしれません。

II．世界各国の天然真珠

よく知られているのは、"オリエンタルパール"と呼ばれる、ペルシャ湾、紅海やスリランカ周辺の天然真珠でしょう。紀元前からの歴史があり、8世紀以降は色々な文献にも登場します。また、古くから組織的に真珠採取を行い、1920年代に養殖真珠が台頭するまで天然真珠の一大産地でした。

アメリカ大陸ではカリフォルニア半島から南米ペルーにかけてと、西インド諸島からパナマ、ベネズエラにかけての海域が天然真珠を産出していました。しかしコロンブスのアメリカ大陸発見以降真珠を手に入れるために真珠貝が取り尽されてしまいました。近年ようやく真珠貝の数が回復してきたようです。巻貝のアワビやピンクガイ、ホラガイの一種やハルカゼヤシガイなどからも美しい天然真珠が産出します。

海水産真珠以外に淡水産真珠も古くから知られていました。ヨーロッパでは中世、ルネッサンス期にスコットランド、ドイツ、ロシアの川で淡水真珠が採取され王侯貴族や教会（宗教的および霊的な対象とした装飾に用いられた）に供給されていました。

アメリカでは、今から2000年以上前の古代ホープウェル文化（現在のオハイオ州付近で発達したアメリカ先住民の文化）まで遡ることが出来ます。19世紀の中ごろニュージャージーで食用として採取した貝より真珠が取れ、これをきっかけに多くの人達が押し寄せ "パールラッシュ" が起こりました。

III．養殖真珠

天然真珠の採取にはとてつもない労力を必要とします。丸一日、何十回と海へ潜り何千個もの貝をしらべなければならず、100～1000個を調べてやっと見つかる程度と言われています。貝が真珠をはぐくむ事が出来るなら、自分たちの手で作ることが出来ないのか？当然人々は考えました。

最初の養殖真珠と呼べる物は中国で作られました。鉛などで仏像を型取りカラスガイの貝殻の内面と外套膜との間に挿入、固定します。貝が成長するに伴い真珠質も分泌するので仏像の形に真珠層が形成された"仏像真珠"といわれるもので、11世紀頃から盛んに作られました。その後18世紀以降にヨーロッパではスウェーデンの自然科学者カール・フォン・リンネが、19世紀になるとドイツやフランスの科学者が本格的に実験に取り組み始めました。日本でも御木本幸吉が1893年に半形真珠の養殖に成功し、その後の1905年に赤潮でアコヤガイが全滅したが5個の真円真珠を得る事が出来ました。また、西川藤吉、三瀬辰平が球形真珠養殖法の特許を1907年に申請しています。

日本がヨーロッパより一歩先を進むことが出来たのは、ヨーロッパはカワシンジュガイを使い真円真珠の養殖を目指したのに対し、日本はアコヤガイを使い半形真珠の養殖に成功しその後、真円真珠に移行していった事によるといわれています。その後日本は近代真珠養殖に大いに貢献し、全世界を席巻したことはご存知のことと思います。

日本を取り巻く環境

I．「真珠養殖事業法」廃止による影響

半形養殖真珠に成功して110年あまり、日本を取り巻く環境が大きく変わってきています。1998年に､｢真珠養殖事業法｣が廃止になりました。その中に、海外真珠養殖３原則というものがあり、海外で日本人が養殖を行う場合は、資本関係の確保、技術の非公開、生産真珠の買い取りを決めていました。また、国内で密殖と生産過剰をきたさないように、水産庁・県・団体・識者が集まり、毎年全体数量を決め、各県別・個人別に至るまで数量を決め、生産調整を行なっていました。

輸出検査所では品質検査国の輸出振興策の一環として、輸出する真珠はすべて国営の輸出検査所で検査し、合格した真珠のみ輸出することを義務付けていました。この検査基準は業界の品質の自主管理にも役立っていました。（現在は日本真珠輸出組合が検査を引き継いでいます。）この「真珠養殖事業法」は約半世紀にわたり、真珠養殖産業の振興に貢献してきましたが、国際化が進む中で独占や閉鎖性はゆるされることではなく、廃止になりました。自由化されたことで、人材も資金も技術も海外に流出することになり、世界規模で真珠養殖地域の拡大や母貝の多様化、生産量と品質と加工が想像できない方向へ展開しています。鑑別の現場では、今まで見ることの無かった加工が行われた養殖真珠や従来の概念や手法では判別できないような真珠に遭遇します。各国であらゆる方法、可能性を追求し加工が行われているようです。

II．日々の業務で遭遇する加工の例

養殖真珠には様々な加工が行われます。一般的な加工法として、加温、調色、漂白が行なわれています。これらを「潜在的に有する美しさを引き出す真珠特有の加工が行われています。」との言葉に置き換え、真珠鑑別書には加工の有無、内容、程度に応じてコメントが記載されます。（その他のコメントについては紙面の関係上省略させていただきます。詳細については社団法人日本ジュエリー協会発行の「真珠の定義および命名法に関する規定」を御覧下さい。）

以下に母貝別の真珠に見られる加工を紹介します。

【アコヤ養殖真珠】
１．加温、調色、漂白が一般に行われており、「潜在的に有する美しさを引き出す真珠特有の加工が行われています。」のコメントが付記されます。
２．テリをよくする（キズ取り・研磨を含む）
３．色の改変（着色、照射処理）

【シロチョウ養殖真珠】
１．テリを良くする（キズ取り・研磨を含む）
２．アコヤ真珠に似せるアコヤ仕上げ
３．薄黄色を隠すための照射処理
４．茶金に似せる着色処理
５．変形珠を研磨形成し見せかけの真円珠等にする
＊従来、加工は行なわれていないとされていましたが、近年は何らかの加工が行われている真珠が見られます。

【クロチョウ養殖真珠】
１．テリを良くする（キズ取り・研磨を含む）
２．色を薄くする
３．色を濃くする
４．変形珠を研磨形成し見せかけの真円珠等にする
＊従来加工は行なわれていないとされていましたが、近年は何らかの加工が行われている真珠が見られます。

【淡水養殖真珠】
１．テリを良くする（キズ取り・研磨を含む）
２．アコヤ真珠に似せる、アコヤ仕上げ
３．シロチョウ真珠に似せるシロチョウ仕上げ
４．色を薄くする
５．色を濃くする
６．変形珠を研磨形成し見せかけの真円珠等にする
＊淡水養殖真珠は本来淡く色を帯びているものが多く、世界の需要に答えるために多くは漂白が行なわれています。

詳細な観察や蛍光X線分析装置、分光光度計や他の装置を用いた分析でほとんど鑑別できますが、情報の開示が少ないために、母貝の種類やどんな加工が行なわれたのか等、看破できないものが存在することも事実です。

最後に

鉱物ではない真珠の美しさを最大限に引き出すための加工は古くから行なわれています。しかし過度に加工処理を行なえば品質にも大きく影響し、経年変化が短時間に起こってしまいます。今後は母貝の同定、加工の有無の鑑別だけでなく、新たな品質基準（加工基準）を作ることが求められる時代になって行くかもしれません。

昨年9月下旬に香港で開かれたCIBJO(国際貴金属宝飾品連合)の真珠委員会において、アメリカやヨーロッパ勢が積極的に真珠の新しい国際ルール作りへ動き出しています。

以上