「鈷擴散」尖晶石 Cobalt difusion-treated spinel
自2015年以來，在亞洲的寶石市場上有大量的發現，深藍色尖晶石被鈷擴散處理。
這種處理方法很容易被訓練有素的寶石學專家發現，而且這些石頭在許多方面明顯不同於天然的未經處理的共尖晶石，在貿易中受到高度重視。
通常，擴散處理通過在特殊的熱處理過程中混合著色劑/元素，在無色至淡有色的原材料上加深顏色或改變顏色。
表層的擴散，即鐵和鈦、鉻或鈷等有色過渡金屬的擴散深度較淺（通常小於1 mm），以剛玉聞名，通過使用輕離子和小離子（如Be）深度擴散（所謂的晶格擴散）的方法達到-啟用和穩定剛玉的色心。
但自1970年代以來，尖晶石的擴散尚不多見。
SSEF 研究以處理前及處理後的資料為基礎，以兩個樣本系列進行研究。
圖1顯示了一個樣本系列；從左到右：未經處理的原礦（2.86ct）、未經處理的預切割（2.23ct；8.03 x 6.86 x 4.04mm）、經擴散處理的預切割（2.43ct；9.03 x 6.93 x 4.82mm）和經擴散處理的拋光（2.24ct；9.01 x 7.00 x 4.42mm）。
從研究樣品上切下的橫截面（圖2）詳細揭示了鈷除了在表面擴散了一定的深度（約1mm），我們還可以看到，擴散作用也沿著表面達到裂縫，導致深藍色沿著裂隙分佈。
當被切割的樣品浸入水中時，可以觀察到不規則的、部分斑駁的顏色分佈（圖3）。
在橫截面上，由表面延伸到內部深藍色聚集在裂隙處。
圖3：深藍色呈不均勻的分佈在樣品內部的裂隙中。重量：2.24ct（長度9mm）。
顯微特徵
利用寶石顯微鏡（浸沒）進行的研究確定了許多張力裂紋和帶有助熔劑殘留物的新癒合裂紋。
兩者都清楚地表明樣品在相對較高的溫度下進行了熱處理。
圖4顯示了在處理的冷卻階段，在新癒合的裂隙中有大量的助熔劑殘留析出，形成許多針頭狀的助溶劑殘餘。
化學性質
使用GemTOF對擴散處理的藍色尖晶石的一個橫截面進行了化學分析。
這種新的高精度的分析方法是使用鐳射（193納米）燒蝕寶石中的一部分，然後電離（ICP），然後在質譜儀中進行分析。
鈷的表面擴散在圖5中很明顯。
從邊緣到核心到邊緣的化學剖面顯示，邊緣的鈷含量高達3894ppm。由於鐵的濃度非常高，在處理前，巖芯中可能存在4-6ppm的Co，對原始顏色沒有影響。Ni和弱Ti與Co呈顯著正相關。圖6顯示了在癒合的裂隙中可能來自助熔劑殘餘的元素濃度的變化（特別是Na、B和Si）。
吸收光譜
Co擴散處理的深藍色尖晶石的可見吸收光譜以Co2+帶為主，在348, 581和623nm處具有最大值。388nm、458nm和475nm（弱）處的附加吸收帶是由灰紫色樣品中的的Fe2+引起的。
Michael Krzemnicki, Hao Wang 1
Tom Stephan, Ulrich Henn 2
1 SSEF – Swiss Gemmological Institute, Basel
2 German Gemmological Association, Idar-Oberstein
報告來源 Cobalt difusion-treated spinel – SSEF
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