Изучение природного жемчуга в ГемЦентре МГУ

24 января 2017 г.

Лаборатории Геммологического Центра МГУ представилась замечательная возможность изучить природный жемчуг из коллекции одного из наиболее известных и старейших минералогических музеев мира. Среди различных тематических собраний Музея есть Коллекция поделочных и драгоценных камней, особенно интересная для геммологов. Она включает представительную выборку жемчуга, при этом срок хранения некоторых образцов ведется, предположительно, с первой половины XVIII века.

Исследованием жемчуга Лаборатория ГемЦентра МГУ занимается с момента своего основания, и в поле нашего зрения попали все разновидности культивированных жемчужин. Однако малая доля на рынке природного жемчуга препятствует его подробному изучению. Именно поэтому возможность получения диагностических данных с жемчужин достоверно установленного природного происхождения является уникальной (рис. 1). 


Рис. 1. Фотография природного жемчуга, изученного в ГЦ МГУ

Работа с ценными музейными образцами требует бережного отношения. Весьма детальным и неразрушающим методом изучения внутренней структуры жемчуга является рентгеновская томография. В нашем исследовании мы использовали SkyScan 1172 µ-CT сканнер высокого разрешения (SkyScan NV, Kontich, Belgium; прибор находится на Геологическом факультете МГУ). Аналогичный сканер используется в Геммологическом институте Швейцарии (SSEF), известном своими исследованиями и публикациями в области диагностики жемчуга. Получаемые с µ-CT сканнера данные представлены изображениями в оттенках серого: светлые цвета обозначают вещество с относительно большей рентгеновской плотностью (в случае жемчуга – карбонат кальция), темные – вещество с низкой рентгеновской плотностью (конхиолин) или пустоты, трещины и др. Ограничением метода является возможность сканирования только одной жемчужины единовременно (незакрепленной или в небольшом изделии). Как правило, время сканирования для получения изображения хорошего качества составляет от 120 минут и более. 

Природный жемчуг характеризуется концентрическим расположением слоев накра, состоящего из маленьких арагонитовых табличек толщиной 0.5 µm (500 нм) (Sturman, 2009). Главной особенностью внутреннего строения всех изученных нами природных жемчужин являлись многочисленные концентрические трещины, развитые вдоль ростовых колец накра и обусловленные «старением» жемчуга. Результатом этого нежелательного процесса является разрушение органического вещества (конхиолина) вследствие потери воды. Описанные трещины усыхания можно наблюдать на приведенном ниже видео из µ-CT изображений жемчужины, предоставленной нам на изучение. 

Видео из µ-CT изображений природной жемчужины 

Изучение культивированного жемчуга

Культивированный жемчуг, в свою очередь, по способу получения подразделяется на два основных типа: ядерный и безъядерный. Это находит свое отражение во внутреннем строении. Для ядерного жемчуга характерно наличие ядра-затравки (рис. 2, б), имеющего зачастую полосчатую структуру (рис. 2, в). Толщина накрового слоя при этом может достигать всего лишь десятые доли миллиметра (рис. 2, б).  Безъядерный жемчуг, как и природный, обладает концентрическими трещинами, характерной по строению центральной частью и/или неправильными по форме пятнами конхиолина  (рис.2, д, е). Этот тип культивированного жемчуга представляет наибольшую сложность для диагностики, особенно при наличии сквозного сверления образца. 

 
Рис. 2. Фотографии и µ-CT изображения культивированного жемчуга: ядерного морского (SW BCP) и безъядерного пресноводного (FW NBCP). 

Основные виды культивированного жемчуга долгое время остаются неизменными, но способы его получения непрестанно совершенствуются. Так, в 2009 году описаны первые случаи использования природного жемчуга с низкими потребительскими характеристиками в качестве ядра-затравки для последующего получения культивированного ядерного жемчуга (Hainschwang, 2010; Hänni et al., 2010). В это же время начинаются успешные эксперименты с использованием в качестве ядра-затравки китайского безъядерного пресноводного жемчуга, который обладает концентрической ростовой структурой, схожей с природным жемчугом. Все это не могло не отразиться на диагностике жемчуга, сложность которой многократно возросла. Именно поэтому важно обладать актуальной информацией о новых способах получения драгоценных материалов, а также аналитических приборах, применяемых и внедряемых в сферу геммологии. 

Выводы

Рентгеновская томография является ценным и необходимым дополнением к уже имеющимся в Лаборатории ГемЦентра МГУ методам диагностики жемчуга (оптическая и люминесцентная спектроскопия, рентгенофлуоресцентный анализ). Поскольку исследования жемчуга в Лаборатории проводятся всей линейкой указанных методов, есть основания утверждать, что даже в сложных случаях диагностика проводится корректно.

Жемчуг, являясь непрозрачной драгоценностью, в большинстве случаев надежно скрывает от человеческих глаз тайну своего рождения. Неразрушающий метод рентгеновской томографии позволяет разглядеть внутренний мир жемчужины, где и хранятся ключи к диагностике ее происхождения

Литература

  • Hainschwang T. (2010a) A difficult new type of cultured pearl entering the market. Gemnotes, Vol. 1, No. 2, pp. 6–11,
  • Hänni H.A., Krzemnicki M.S., Cartier L. (2010) Appearance of new bead material in cultured pearls. Journal of Gemmology, Vol.32 (1/4), pp. 31–37.
  • Sturman N. (2009) The microradiographic structures of non-bead cultured pearls. GIA Thailand, Bangkok, November 21. //www.giathai.net

Все новости

Яндекс.Метрика