GIA 珍珠研究
珍珠 — 宝石皇后
珍珠历来受到众多文化珍视,常被誉为“宝石皇后”,长久以来一直是珠宝行业乃至全球范围内最受追捧的宝石之一。其独特外观与市场上养殖珍珠的实惠价格,令其人气指数多年来呈指数级增长。
珍珠产自多种软体动物,主要来自双壳纲与腹足纲,通过类似于宿主贝壳的生物矿化作用,以霰石或方解石形态的碳酸钙构成。此外,珍珠还含有少量有机基质,具备优异机械性能;其独特性使其成为人类历史上最重要的有机宝石。欲了解自然界存在及用于养殖实践的各类型珍珠概况,请观看以下 GIA 知识交流网络研讨会:
珍珠鉴定:天然或是人工养殖
在 20 世纪初首批成功商业化养殖珍珠问世前,珍珠因极度稀有昂贵,几乎专属于富豪、王室与神祇。随着人们对天然珍珠的需求增长,供应逐渐减少,这并不令人意外。为满足全球对这类珍贵生物成因宝石的渴求,养殖珍珠的商业化发展应运而生。
GIA 的珍珠检测历史悠久,可追溯至 1930 年代。当时日本 Akoya 养殖珍珠成功实现商业化,宝石学鉴定所亟需建立区分天然珍珠与养殖珍珠的能力。全球各地多种软体动物皆可产出天然与养殖珍珠,因此对已知样本进行全面宝石学特征鉴定成为 GIA 珍珠研究的重要组成部分。以下链接展示了此类研究的部分示例:
- Internal Structures of Known Pinctada maxima Pearls: Cultured Pearls from Operated Marine Mollusks(已知白蝶珍珠蛤珍珠的内部结构:来自海洋养殖软体动物的养殖珍珠)(gia.edu)
- Internal Structures of Known Pinctada maxima Pearls: Natural Pearls from Wild Marine Mollusks(已知白蝶珍珠蛤珍珠内部结构:来自野生海洋软体动物的天然珍珠)(gia.edu)
- Vietnam: Shell Nuclei, Pearl Hatcheries, and Pearl Farming(越南:贝壳核、珍珠孵化场和珍珠养殖)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- Gemological and Chemical Characteristics of Natural Freshwater Pearls from the Mississippi River System(产自密西西比河水系天然淡水珍珠的宝石学和化学特征)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- The Gemological Characteristics of Pipi Pearls Reportedly from Pinctada maculata(斑珠母贝生产的 Pipi 珍珠的宝石学特征)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- Non-Bead-Cultured Pearls from Pinctada margaritifera(黑蝶真珠蛤产出无核养殖珍珠)| Research & News(研究与新闻)(gia.edu)
- Bead-Cultured and Non-Bead-Cultured Pearls from Lombok, Indonesia(产自印度尼西亚龙目岛的有核养殖珍珠与无核养殖珍珠)(gia.edu)
- Observations on Pearls Reportedly from the Pinnidae Family (Pen Pearls)(据称来自鳍科的珍珠观察(笔珠))|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- Natural Pearls from Australian Pinctada Maxima(来自澳大利亚白蝶珍珠蛤的天然珍珠)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- The Current Status of Chinese Freshwater Cultured Pearls(中国淡水养殖珍珠的现状)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
颜色处理与加工工艺
自 GIA 成立初期,处理检测(尤其是颜色变异)始终是珍珠鉴定的重要环节。珍珠可通过处理呈现黑色或金色以仿冒市面上的大溪地与金色南洋养殖珍珠,且处理技术随着时间推移而得到显著改进,现需宝石鉴定所采用更先进的仪器进行检测。此外,珍珠常经历漂白、maeshori(光泽增强)、光学增亮等常规加工以改善外观。GIA 已开发创新技术,可识别珍珠在采集后是否经过处理及加工。下面列出了此类应用的部分研究案例。
- Identification of “Chocolate Pearls” Treated by Ballerina Pearl Co.(对 Ballerina Pearl Co. 处理的“巧克力色珍珠”进行鉴定)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- Spectral Reflectance and Fluorescence Characteristics of Natural-Color and Heat-Treated “Golden” South Sea Cultured Pearls(天然色以及经过热处理的“黄金”南洋养殖珍珠的光谱反射率和荧光特性)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- Update on the Identification of Dye Treatment in Yellow or "Golden" Cultured Pearls(关于鉴定黄色或“金色”养殖珍珠染色处理的进展)(gia.edu)
- Identification of “Pistachio” Colored Pearls Treated by Ballerina Pearl Co.(对 Ballerina Pearl Co. 处理的“开心果色”彩色珍珠进行鉴定)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- Optical Whitening and Brightening of Pearls: A Fluorescence Spectroscopy Study(珍珠的光学增白和增亮:荧光光谱研究)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- Rapid detection of color-treated pearls and separation of pearl types using fluorescence analysis(运用荧光分析快速检测经过颜色处理的珍珠并区分珍珠品类)(optica.org)
- Detection of Color Treatment and Optical Brightening in Chinese Freshwater “Edison” Pearls(中国淡水“爱迪生”珍珠的颜色处理和荧光增白检测)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
先进与非常规珍珠检测技术
过去数十年间,全球宝石学鉴定所的珍珠检测技术取得了长足发展。目前,GIA 常规采用多种先进仪器进行珍珠鉴定,包含实时 X 射线显微放射照相术、X 射线计算显微摄影、紫外线-可见光光谱、能量色散 X 射线荧光光谱、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱、拉曼光谱及各类光致发光与荧光光谱技术。此外,放射性碳定年法与珍珠 DNA 分析等创新非常规技术亦有报道,可为珍珠样本的溯源提供有用的额外信息。下面列出了 GIA 的部分相关研究案例。点击此处,了解有关我们先进研究仪器的更多信息。
- Saltwater Pearls from the Pre- to Early Columbian Era: A Gemological and Radiocarbon Dating Study(前哥伦布时期到哥伦布时代早期的海水珍珠:宝石学与放射性碳年代测定研究)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- DNA Techniques Applied to the Identification of Pinctada Fucata Pearls from Uwajima, Ehime Prefecture, Japan(用于鉴定日本爱媛县宇和岛所产马氏珠母贝珍珠的 DNA 技术)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- DNA Barcoding and Next-Generation Sequencing (NGS) of Freshwater Pearls(淡水珍珠的 DNA 条形码和新一代测序 (NGS))|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- 通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪和线性判别分析 (LDA) 对淡水珍珠进行原产地鉴定 |《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- Gemological and Chemical Characteristics of Natural Freshwater Pearls from the Mississippi River System(产自密西西比河水系天然淡水珍珠的宝石学和化学特征)|《Gems & Gemology (宝石与宝石学)》(gia.edu)
- 矿物 | 免费全文 | 宝石材料的拉曼与光致发光成像 (mdpi.com)
结构分析、生物矿化和利用珍珠作为环境指标
除珍珠鉴定领域的研究工作外,GIA 还跨界合作开展这种独特生物成因宝石材料的非宝石学研究。近年来,我们研究的部分有趣课题包括:通过分析结构色图案研究珍珠层纳米结构、利用淡水珍珠作为环境与温度变化的独特替代指标,以及在天然唐冠螺珍珠内部发现无序白云石等。
(a) 顶光照明与 (b) 干涉增强装置下观察到的圆形大溪地珍珠。
- Investigation of Nacre Nanostructure by Analyzing Its Structural Color Pattern(通过结构色图案分析探究珍珠层纳米结构)| Scientific Reports(《科学报告》)(nature.com)
- Coupling Mineralogy and Oxygen Isotopes to Seasonal Environmental Shifts Recorded in Modern Freshwater Pearl Nacre From Kentucky Lake(矿物学与氧同位素耦合揭示肯塔基湖现代淡水珍珠层记录的季节性环境变化) - Farfan - 2021 - Geochemistry, Geophysics, Geosystems(《地球化学、地球物理学、地球系统》)- Wiley 在线图书馆
- Geochemical and mineralogical proxies beyond temperature: Autumn seasons trapped in freshwater nacre(超越温度的地球化学与矿物学替代指标:封存于淡水珍珠层中的秋季)- ScienceDirect
- Disordered dolomite as an unusual biomineralization product found in the center of a natural Cassis pearl(天然唐冠螺珍珠中心发现非常规生物矿化产物 — 无序白云石)| PLOS ONE