红色至棕红色透明的琥珀叫血珀。琥珀英文名为amber,来源于拉丁语“ambrum”,意为精髓。琥珀是由C(75%~85%)、H(9%~12%)、O(2.5%~7%)组成的一种有机物的混合物(来源于几类植物),其化学式可大致表示为C10H16O,还含有一定数量的硫化氢。微量元素有AI、Mg、Ca、Si、Cu等。
基本特征
化学成分
琥珀是由C(75%~85%)、H(9%~12%)、O(2.5%~7%)组成的一种有机物的混合物(来源于几类植物),其化学式可大致表示为C10H16O,还含有一定数量的硫化氢。微量元素有AI、Mg、Ca、Si、Cu等。不同琥珀其组成有一定的差异,主要组成成分为琥珀树脂酸(69.47%~87.3%)、琥珀松香酸(10.4%~14,93%)、琥珀脂醇(1.2%~8.3%)、琥珀酸盐(4.0%~4.6%)、琥珀油(1.6%~5.76%)。
结晶学特征
琥珀为非晶质体,主要由胶粒组成,可局部结晶。形成过程中混入一些包裹体,如方解石、石英、长石、高岭石、勃姆石等。
琥珀有结核状、瘤状、泪滴状、肾状、团块状等各种不同的外形。产在砾层中的琥珀一般呈圆形、椭圆形或不规则形态,并可能有一层薄的氧化表皮。
光学性质
力学性质
血珀无解理;可见贝壳状到砂糖状断口,性脆易裂;密度为1.08(+0.02,-0.08)g/cm3,在淡水中下沉,但可在饱和食盐水中漂浮(饱和盐水 d=1.13),是已知宝石中密度最低的;其摩氏硬度为2~2.5。
其他性质
分布
世界分布
琥珀一般产于煤层、沉积岩或滨海砂矿中,地理分布相当广泛。
琥珀产地主要有波罗的海沿岸国家,如俄罗斯、波兰、乌克兰、丹麦、德国、芬兰等,该地区琥珀(约30~40 Ma)产量大、质优,常包含各种各样不同地质年代、保留精细的昆虫包裹体。此外,中国、缅甸、墨西哥、多米尼加、罗马尼亚、西西里岛(25~35Ma)、意大利、挪威、新西兰、英国(130Ma)、加拿大(70~75Ma)、智利、美国(90Ma)、阿富汗、黎巴嫩(110~135Ma)等国都有琥珀产出。尤其是在波兰和前苏联的沿岸,从海底冲蚀出来的波罗的海琥珀可漂及英国、挪威和丹麦沿海,其中丹麦是世界上第一个发现琥珀的国家。产自于缅甸的琥珀称为缅甸琥珀,西西里的称为西西里琥珀,其他的还有产于法国、西班牙、多米尼加、墨西哥、加拿大和美国等的琥珀。
缅甸琥珀形成于白垩纪,又称“burmite”,主要产自缅北密支那省的Hukawng Valley,琥珀矿床位于地下10~15m的褐煤沉积层中,其地质年龄约为65~135Ma。缅甸琥珀内含有最多种类的动植物包裹体。
多米尼加用于商业开采的琥珀矿区有两个,即Santiagode洛斯骑士的北部和东北部圣多明各,多米尼加琥珀形成于15~25Ma。
墨西哥琥珀产于恰帕斯洲,距今20~30Ma,市场上有大量的墨西哥蓝珀雕件或镶嵌品。
目前市面上较有名的血珀产地为缅甸。
国内分布
中国琥珀产于辽宁抚顺,以及云南永平、保山和丽江。另外,黑龙江、吉林、四川、新疆、陕西、河南等地也有少量产出。辽宁抚顺露天煤矿开采的琥珀多分散在煤层或岩层的夹层之中,呈不规则的带状分布,形成地质年代约为35~57Ma,颜色多为褐色、棕黄色,内部可见煤及昆虫包裹体,而植物包裹体较少。
质量评价
血珀的质量一般从颜色、透明度、大小、所含物几个方面来进行评价。
颜色
颜色浓正而艳丽的琥珀为上乘,颜色越红价值越高
透明度
洁净而且没有裂纹、透明度高的质量为佳,通体晶莹剔透者更为上乘,半透明至不透明的略为次之。
大小
要求具有一定的块度,而且块度越大越好。波兰国家商务部特别设立的Gdansk琥珀博物馆中的一个镇馆之宝就是一块体型很大的琥珀,其高度60公分,宽度40公分,厚度25公分,重量大约7公斤。
所含物
琥珀中会含有很多动植物及其碎片,其中最珍贵的是含有昆虫的一类,就是上文所述的虫珀,人们更喜欢称为“琥珀藏蜂”。其中所含的昆虫如果保存完整、形态逼真、个体较大者价值更高,也有以所含昆虫的种类珍贵甚至已经灭绝,或者数量较多而身价倍增的。
血珀的氧含量及颜色变化特征
红外光谱测试发现,随着血珀样品颜色的加深,含氧基团红外光谱吸收峰相对强度呈现增加趋势,即相对氧含量呈现增加趋势。缅血珀的颜色深浅和氧含量基本呈正相关。
紫外-可见光谱测试发现,缅甸血珀反射曲线在480~600nm之间出现拐点,基本表现为缅甸血珀颜色越深,反射曲线拐点越靠近红端,即反射曲线拐点所对应的波长出现了“红移”现象。
紫外-可见分光光度计测试样品色度学参数显示,缅甸血珀具有较低的明度值与中等的彩度值,且颜色中带有或多或少的黄色调,当其颜色中黄色调加深时,其明度值升高;样品的主波长主要集中在580~620nm,色调主要为橙红色,与人眼实际观察的视觉效果基本一致,即可由主波长值确定缅甸血珀颜色的主色调。
结合颜色参数与氧元素含量变化可见,缅甸血珀中氧元素含量增加时,明度值降低,可以推测氧含量的增加是血珀中橙红色加深转为褐红色的主要原因。
优化处理及检测方法
优化
琥珀常见的优化方法有热处理、压固、覆无色膜。
热处理的目的主要有提高透明度(净化)、产生炸裂纹和加深琥珀的颜色(烤色)等。净化是指通过控制温度、压力,在惰性气氛环境下,去除琥珀中的气泡,提高其透明度的方法。在压力炉中,加热使琥珀部分软化,加压有利于琥珀内部气泡的排出,惰性气体可以防止琥珀氧化变色。将云雾状琥珀放入植物油中加热后变得更透明,在处理过程中会产生叶片状裂纹,通常称为“睡莲叶”或“太阳光芒”,这是由于小气泡因受热膨胀爆裂而成。天然琥珀也会因地热而发生爆裂,但在自然条件下受热不均匀,气泡不可能全部爆裂,而热处理过的珀气泡已全部爆裂,故不存在气泡。
热处理还可模仿琥珀的自然老化过程,采用加热的方法使琥珀表面产生深浅不一的棕红色,俗称烤色。
分层琥珀原石经压固后变得致密,放大检查可见流动红褐色纹,表面留有原始表皮及孔洞,可与再造琥珀区别。
为了保护琥珀或增加琥珀表面的光洁度,常对琥珀进行无色覆膜,尤其是雕件常用,该方法覆膜较浅,且不改变琥珀的颜色,属于优化,可直接命名为琥珀,但须在附注中加以说明。放大检查可见凹坑处或雕刻阴线处凝结的膜,有时可见气泡;表面可能不光滑,会有许多小的突起或可见膜层脱落。
处理
琥珀常见的处理方法有染色处理、覆有色膜、充填处理和加温加压处理等。
琥珀在空气中暴露若干年后会变红,模仿这种老化特征,用染料将琥珀染成红色,也可染成绿色或其他颜色。放大检查可见有染料沿裂隙分布;用蘸有丙酮的棉签擦拭,样品掉色。
一种方法是在底部覆有色膜,以提高浅色琥珀中“太阳光芒”的立体感。显微镜下仔细观察,天然琥珀表皮氧化的颜色和琥珀烤色后产生的颜色多有过渡,比较自然;而覆膜琥珀的颜色层浅,无过渡,着色不匀,还经常留有喷涂的痕迹。
另一种方法是在表面覆棕红色膜以仿血珀。
天然琥珀中常留有大量的孔洞,在加工成形后,有些孔洞会出露于表面,为不影响美观,多数孔洞会用树脂一类的物质充填起来。这类充填物在镜下极易被发现,多伴随有充填过程中留下的气泡。
将琥珀经过多次加温加压处理,使琥珀的颜色发生变化,可形成绿色或其他稀有的颜色。
检测方法
鉴别琥珀可从颜色、重量、质感、气味、内含物等方面入手,有时还会用到具有破坏性的试验方法。下面列举其中的几种检测方法。
因为琥珀的比重轻,所以在饱和盐水中能够漂浮。
用放大镜仔细观察,看是否含有旋涡纹、圆形气泡、矿物杂质,动植物残骸碎片及遗迹。
琥珀握在手里是温润的,因含油质无粘手感,有些仿品手感是凉的。
用布质物摩擦琥珀可以产生静电带静电的琥珀可以吸附纸屑、烟灰等物。
琥珀性脆,用刀削起粉末,若进行切割会崩块,而不会成片。
用烧红的针尖轻触真品琥珀应该会有松香味。不过这样检测会对琥珀造成轻微损害。
在琥珀上滴一小滴酒精,用手搓揉后也会发出清淡的松香味。
以上检测方法都会有一些局限性,只是作为检测依据,因为琥珀的仿制品就可能会拥有与琥珀相似的部分特征。
鉴别
与其它颜色琥珀的鉴定
缅甸琥珀的相对密度随着红色的加深而加大,颜色与密度呈正相关关系。在长波紫外灯下血珀因为氧化作用或者C=O官能团浓度的增大对荧光起了一定的淬灭作用。红外图谱显示,随着颜色的加深1724cm-1附近的峰位逐渐加强。另外,随着颜色的加深,1154cm-1、1377cm-1处峰强逐渐变强,推测C-O、C=0含氧结构浓度的增加和吸收强度的增强可能是琥珀变红的主要原因。血珀在紫外一可见光谱360~460nm之间为吸收宽带而其他颜色的琥珀为不同程度的吸收峰。在740nm处血珀为水平趋势,其它颜色的琥珀为下降趋势。
与烤色琥珀的鉴定
下表所示为天然血珀与烤色琥珀基本特征对比。随着烤色温度的增高,琥珀的脆性增强,裂隙增多,裂隙处颜色较深,气泡均爆破成圆盘状,荧光颜色从强蓝白色荧光向深褐黄色转变。天然血珀则颜色分布均匀,过度自然,裂隙颜色与体色相近,有气泡群,无荧光。常规宝石学特征是琥珀烤色处理以及烤色琥珀与天然血珀鉴定的重要标识;FTIR光谱I=1458 cm-1/I=1374 cm-1比值是天然血珀与烤色血珀红外鉴定的关键依据;FTIR 光谱977cm-1吸收峰,为辅助鉴定依据。
以上特征可以考虑作为鉴别天然与烤色血珀的关键证据。烤色与天然琥珀的谱学特征差异,推测主要是因为含 C-H, C=C键的耗减,C一O, C=O键等含氧结构的增加所致。
与相似品种的鉴定
与琥珀相似的品种有玉髓、天然树脂(松香、柯巴树脂、硬树脂)和合成树脂与塑料等。
玉髓与琥珀折射率相同,外观相似。但玉髓为隐晶质,可见颜色分带玻璃光泽,半透明一微透明,触摸有凉感,硬度高,具不可切性。
松香是一种未经地质作用的天然树脂,呈淡黄色、不透明、树脂光泽、质轻、硬度低。用手可捏成粉末。表面有许多油滴状气泡,导热性差,短波紫外荧光灯下呈强的绿黄色荧光。燃烧时有芳香味。折射率为1.53,相对密度约1.05。
柯巴树脂(copal)是一种石化程度不如琥珀的天然树脂(约0.01~5Ma),随着时间的推移,大多数柯巴树脂发生分解,有一部分会变成琥珀。柯巴树脂中也可含有动物、植物包裹体,只是年代比琥珀晚。柯巴树脂呈浅黄色、柠檬黄色、棕黄色,颜色比琥珀偏浅;RI=1.54(点测),d=1.06。紫外荧光灯下呈呈白色或黄绿色(弱)荧光。热针探测具芳香味。
柯巴树脂的物理参数、热针反应与琥珀无明显差异。主要可依据红外光谱、可溶性和紫荧光特征来辅助鉴别。用一小滴乙醚滴在柯巴树脂表面,并用手揉搓,柯巴树脂会软化并发型柯巴树脂的产地有新西兰、哥伦比亚、墨西哥、马达加斯加、巴西、布耳内岛、菲律宾、印尼西亚、东非等地。
合成树脂及以树脂为主的高聚物制品(塑料)也可仿制琥珀。常见的主要仿制品有环氧树脂、醇酸树脂、氨基树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)、酚醛树脂、赛璐珞、聚苯乙烯等。可含气泡、流动构造(搅动纹)及动物包裹体。
琥珀的密度是宝石中最小的,在饱和盐水中漂浮。而大多数合成树脂及塑料(如酚醛树脂、赛璐珞、氨基树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等)都会在饱和盐水中下沉。只有聚苯乙烯(RI=1.59,d=1.05)与琥珀的相对密度接近。用热针探测琥珀发出松香味,而聚苯乙烯等仿制品则发出难闻的辛辣气味。树脂及塑料具有可切性,即用小刀在样品不起眼处切割时,会成片剥落,而琥珀则产生小缺口。灼烧树脂及塑料会熔化,而琥珀可燃烧并冒烟,只留下烧痕,但不熔化。此外,借助红外光谱,也可准确区分琥珀和这些仿制品。
价值
科研价值
植物树脂通过在沉积物中埋藏和硬化(琥珀化)后最终成熟为琥珀。树脂的生产通常是产树脂植物对伤害或压力产生应激反应的表现,其中水分和温度会影响植物树脂的渗出压力,高温且湿润的环境会促进树脂的生产。由于琥珀可以包裹生物体,如节肢动物 、软体动物 、植物和花粉等,并使其完整地保存下来,因此是古生物学的重点研究对象。此外,由于琥珀具有较强的抗成岩作用,并可能保留原始化学成分和内含物所以琥珀的有机碳同位素组成或气泡以及其中可能含有的生物化石等对恢复古气候信息也十分重要。
经济价值
由于琥珀种类繁多并且质量参差不齐,在珠宝市场中较难规划管理,因此琥珀在珠宝市场中的价值并不是很高。同时,很多仿制琥珀的赝品也在一定程度上限制了琥珀珠宝市场的升温。
历史文化价值
琥珀与珍珠、珊瑚并称三大有机宝石。琥珀取之自然,温润通透,自古就被视为珍宝,中国古代称为“遗玉”。它散发出的淡淡的松香气味,不仅改善环境,还具有安神定性的功效,所以中国古代把琥珀作为一种珍贵的香料,唐《西京杂记》记载,汉成帝后赵飞燕就枕琥珀枕以摄取其芳香。
琥珀自古以来就被广泛的用作宗教器物。琥珀与金、银、珍珠、珊瑚、砗磲、琉璃一起被列为佛教七宝。因为它与佛教中的“戒、定、慧”三学相对应,所以佛教认为用琥珀修持可以帮助人产生定力,能够为修行的人加持赐福。据《妙法莲华经·普门品》中记载:“为求金银、琉璃、车、玛瑙、琥珀、真珠等宝人于大海。”
收藏价值
琥珀晶莹剔透、光泽瑰丽,很受收藏爱好者的喜爱,他们认为琥珀具有避邪纳福、定神化淤的功效,况且作为一种不可再生资源,琥珀的价值提升空间是可想而知的,尤其是一些质地上乘的珍品和留传的历史文物。
收藏在丹麦王宫中的琥珀枝形吊灯距今已400余年。1999年香港拍卖会成交价为69000元港币的兽耳活环琥珀盖瓶被北京故宫博物院珍宝馆收藏,该瓶整体设计巧妙,为整件琥珀原石雕琢而成,瓶盖顶部为狮子,瓶口成塔状结构,瓶耳为可爱的小象造型,象鼻衔扣环,为透雕工艺;瓶身线条流畅,下部雕刻有松树、灵芝,右侧另雕一木鱼状小罐,罐盖顶部雕对盘坐的小象,与主瓶的象形罐耳呼应,生动可爱,底部采用玉石雕刻吉祥云纹图案底托,使整个器物稳重大气。
市场前景
珠宝的价值在于它的稀有性。并不像可以人工培养的珍珠和可以在繁殖中再生的象牙、犀角这类生物宝石,琥珀是经过几百万年的地质作用才形成的,是一种不可再生资源。那么,随着世界范围内琥珀产量的降低,人们对琥珀关注程度将会逐渐提高,琥珀在珠宝市场中的地位也会顺理成章地日益提高。
历史文化
在中国古代,琥珀曾经被称为“兽魄”“育沛”“顿牟”“遗玉”等,谓“虎死精魄入地化为石”,或认为琥珀是老虎留下的眼泪。王嘉在《拾遗记》中称,“汉武帝宝鼎元年,西方贡珍品,有琥珀,置之静崖,自于室内鸣翔”。《陕西通志》称,“华山五粒松下时生琥珀,夜即有光如荷花”。这些传说和记载蕴含着中国古人对琥珀的揣测和追寻,能够体现人们对于琥珀神秘色彩的好奇和喜爱。而古老的希腊传说认为,太阳神的儿子法厄同,驾战车在空中飞行时,被宙斯击倒,其姐妹们痛苦的眼泪凝聚而成为琥珀。因此,波罗的海沿岸的古代居民称琥珀为“小块太阳”,是波罗的海的黄金。
保养
琥珀与珍珠、象牙等都属于有机宝石,都具有挥发性、硬度低的特性,所以一方面要避免与坚硬的物品放在一起保存或是和硬质的饰物一起佩戴,以免摩擦刮伤。另一方面要避免琥珀与腐蚀性的物质接触,比如香水、肥皂和洗洁剂这类化学物品。琥珀还不宜高温以及强度温差变化,若长时间将琥珀置于阳光下或暖炉边会使其部分成分挥发,同时过于干燥的空气极易使其产生裂纹。琥珀应用温水清洁,再用柔软的布吸干水渍,最后再以少量的纯净橄榄油轻拭琥珀,就可恢复其原有的光泽了。