问题

理论上是不是所有宝石都可以合成?

回答
这个问题很有意思,也触及了宝石学和材料科学的核心。直说吧,从理论上讲,并非所有宝石都能合成。这个“所有”二字,恰恰是问题的关键。

要深入理解这一点,咱们得先说说什么是“合成宝石”,以及它和“仿制宝石”的区别。很多人容易混淆,觉得只要是实验室里弄出来的就都是“合成”。其实不是。

什么是合成宝石?

合成宝石,简单来说,就是在实验室或者工厂里,模拟自然界宝石形成的物理和化学条件,从而创造出来的与天然宝石在化学成分、晶体结构、折射率、硬度等内在属性上完全一致的宝石。它们是“真宝石”,只不过是人造的。

最典型的例子就是合成钻石。我们都知道钻石是碳元素在地质高温高压下形成的。现在,科学家们通过高压高温(HPHT)法或者化学气相沉积(CVD)法,就能在实验室里复制出类似的环境,让碳原子排列成钻石的晶格结构。这些实验室合成钻石,在各项宝石学指标上,和天然钻石几乎一模一样,只是形成方式不同。

再比如合成红宝石和蓝宝石。它们的主要成分是氧化铝(Al₂O₃)。天然红宝石之所以是红色,是因为含有铬元素;蓝宝石之所以是蓝色,是因为含有铁和钛。科学家们通过改进各种生长技术,比如弗卢克斯法、助熔剂法、温火法、水热法,甚至是最常见的拉丝法,都能得到与天然红宝石、蓝宝石化学成分和物理性质完全一致的晶体。

为什么说不是所有宝石都能合成?

这里面的“不能合成”主要有几个层面的原因:

1. 极其复杂的形成条件,现有技术难以复制:
有些宝石的形成,涉及到极为特殊且难以在实验室中精确控制的条件。比如有机宝石。我们都知道珍珠、琥珀是生物体形成的,它们的形成过程不仅仅是化学反应,还包含了生物体的生长、代谢、以及漫长的地质作用。
珍珠: 珍珠是由贝类分泌的珍珠质包裹异物形成的。这个“异物”可能是沙粒,也可能是寄生虫。这个过程是生物体的生命活动,需要特定的生物环境和生理过程。虽然我们可以用技术手段在贝类体内植入“核”,诱导其分泌珍珠质,但这种方式更接近于“养殖”,而且最终形成的珍珠,在结构和光泽上与天然珍珠仍有细微差别。纯粹从“无中生有”的意义上,合成珍珠的说法其实不够准确,它更多的是在生物体内进行“培育”。而且,很多有机宝石的形成还需要漫长的时间,以及特定的地质环境(比如琥珀是古代树脂被地层埋藏、经过亿万年演化而成)。这种时间跨度,我们实验室很难在短时间内完成。

2. 稀有元素的加入,难以精确控制:
宝石的颜色和某些特殊光学效应,往往来源于其中微量的致色元素。比如祖母绿的绿色来自铬和钒,而一些稀有的祖母绿(如哥伦比亚祖母绿)之所以色彩如此独特迷人,可能还涉及到一些非常特定的微量元素组合,以及它们在晶体结构中的分布方式。在实验室合成时,要精确控制这些微量元素的种类、含量以及它们在晶体生长过程中的均匀分布,达到和天然宝石完全一致的程度,是非常困难的。哪怕是微小的差别,也可能导致颜色、净度、甚至内含物的不同。

3. 独特的内含物和生长纹理,难以完全模拟:
天然宝石的价值,除了颜色和净度,还有很多来自于其独特的“身份证”——内含物和生长纹理。这些是宝石在漫长的地质过程中形成的独有“印记”。比如,一些天然钻石中的“针状内含物”,或者一些天然红宝石中的“丝状内含物”(俗称“丝绸”),它们往往是其他矿物的晶体,或是生长过程中形成的特定结构。在实验室合成时,虽然可以通过添加特定物质来模拟一些内含物,但要做到与天然宝石在种类、形态、分布上完全一致,就如同模仿一个人的笔迹一样,是极其困难的。更何况,很多内含物是宝石形成过程的“副产品”,在人为控制的环境下,可能根本就不会出现。

4. “形成”的定义问题:
我们讨论“合成”时,通常是指在实验室条件下,通过可控的化学和物理过程,获得与天然宝石在基本属性上一致的晶体。但有些宝石,比如硅化木(一种被二氧化硅取代的木化石),它的形成是一个漫长的地质过程,涉及到树木死亡、被泥沙掩埋、水中溶解的二氧化硅逐渐渗透、取代有机物,最终形成石头的过程。这种过程不是一个简单的化学反应,而是物理和化学的协同作用,加上漫长的时间和特定的地质环境。我们能用技术手段复制出某种“类似”的矿物结构,但很难说它是完全“合成”的硅化木。

5. 经济可行性和实用性:
即使理论上某些宝石的形成条件可以被模拟,但如果整个合成过程过于复杂、成本高昂到无法与天然宝石竞争,或者合成出来的产品在实际应用中并没有比天然宝石带来显著优势,那么就可能不会有人去做这项研究和开发。比如,虽然理论上我们可以尝试合成很多复杂的有机化合物,但对于某些天然存在的、形成过程极其特殊的有机物,去实验室“合成”它们可能既不现实,也意义不大。

一些常见的、但合成起来有难度的宝石例子:

碧玺 (Tourmaline): 碧玺的颜色非常丰富,而且常常呈现出复杂的颜色组合(比如西瓜碧玺)。它的颜色主要来自多种金属元素的混合,包括铁、锰、铬、钒、铜等。要精确控制这些元素的比例和在晶体中的分布,以模拟出天然碧玺那种多变而迷人的色彩,是相当有挑战性的。虽然有合成碧玺,但要达到某些天然碧玺的品质和复杂性,难度很大。
坦桑石 (Tanzanite): 坦桑石的蓝色和紫色调很大程度上来自于其独特的二色性,以及在形成过程中微量的钒元素。虽然可以通过加热来改变坦桑石的颜色,但要模拟其天然形成过程中的所有细微之处,以及那种特殊的蓝紫色调,并非易事。
猫眼石 (Chatoyancy): 某些宝石(如金绿宝石)因为内部平行排列的针状内含物,会产生“猫眼效应”。这种效应的形成,与内含物的种类、数量、排列方式以及晶体的切工都有密切关系。要完全复制出这种天然形成的定向排列的内含物,并赋予它与天然猫眼石完全相同的光学效果,难度不小。

总结一下:

理论上,所有矿物宝石(由无机物组成,有固定晶体结构的宝石)在形成原理上都是可以被研究并尝试合成的。但这里说的“所有”,仍然要打一个问号,因为“形成条件”的复杂性、稀有元素的精确控制、以及模仿内含物和生长纹理的难度,使得很多宝石的合成仍然是极其困难的,甚至在现有技术下无法实现高品质的仿制。

而对于有机宝石,由于其形成过程与生物体的生命活动紧密相关,或者需要漫长的地质演化,它们的“合成”概念与矿物宝石的合成就有了本质的区别。更多时候,我们谈论的是“培育”或者“人工辅助形成”。

所以,与其说“理论上所有宝石都可以合成”,不如说“理论上,许多具有明确化学成分和晶体结构的宝石,其形成过程可以在实验室中被模拟,从而被合成出来”,但实际操作的难度和结果的精确性,却是千差万别的。有些合成品,或许在外观上足以以假乱真,但在更深层次的细节上,与它们的天然“表亲”相比,仍然存在着无法跨越的鸿沟。

网友意见

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打脸来得够快啊,看钻石还能撑几天?我在这里放flag了,一代人的时间,30年,最多了。

最新消息:De Beers 向人造钻石屈服。评论区的“业内人士”都哪去了?还不赶紧出来现眼?

世界最大的钻石生产商 De Beers 将开始销售实验室里生产的石头。De Beers 推出了一个专门销售人造钻石的珠宝品牌 Lightbox,公司 CEO Bruce Cleaver 称,Lightbox 将向消费者提供他们能负担得起的时尚首饰,这些首饰也许不能恒久远但今天非常适合。Lightbox 将从 9 月开始销售人造钻石,起售价为四分之一克拉 200 美元,一克拉 800 美元。天然钻石的售价则是人造钻石的大约十倍。De Beers 此前一直抨击人造钻石,公司高管宣称永远不会销售人造石头,它参与了钻石行业“real is rare”的宣传活动,甚至开发了机器去识别人造钻石。但如今它的姿态发生了重大逆转。

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评论区有宝石行业的专家来打脸了。咱是外行,现在的珠宝市场我不评论,戴比尔斯那个打脸文我没转,也不想转过来,反正感兴趣的各位自己随便一搜都能搜到。

合成宝石也就是最近几十年的事,毛河光的合成钻石也才10年不到。青花瓷在300年前的欧洲能换到相同重量的黄金,100年前的珍珠也是稀罕东西。现在青花瓷、珍珠的价格与几百年前相比如何?三五十年后的宝石、钻石又如何?各人自己下结论吧。得罪了,不好意思。

-----------------------------原答案-----------------------------

你是对的,宝石没几个值钱的了,人工合成太容易了。钻石么,早被扒了N次了,拿到商场去只能回收三成,根本谈不上保值。一方面俄罗斯发现了新的钻石矿,另一方面人工合成钻石似乎也靠谱了,请google搜毛河光。
黄金还凑和吧,不一定保值,但也不会亏很多。前两天正好去了金店,北京国华,投资金条售价229,回收价也是229。工艺金条280,回收的话只能按回收价,所以直接买投资金条就好了。

给你几个链接吧,都是很便宜的宝石,你多买几个逗她开心吧。 ps. 我不是开店的,我可没那么无聊,用这种方式打广告。
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