보석의 발광과 내포물

보석감별에서 발광과 내포물의 역할에 대해 알아보자

발광

어떤 광선이나 물리, 화학적 반응의 영향 아래서 가시광선이 방출되는 것에 대한 총괄적 용어로 순수한 열 방사는 불포함한다. 보석감정에서 발광현상을 이용한 중요한 검사는 자외선을 이용해 관찰하는 것으로 형광검사라고 칭한다. 형석에서 이 현상을 최초로 발견하였기에 형석에서 유래된 이름이다. 외부에서 에너지 공급이 없음에도 계속 빛을 내는 것을 인광이라하며 인이 이런 특성을 갖고 있기 때문에 붙여진 이름이다. 형광 현상의 원인은 크롬, 망간, 코발트, 니켈 같은 발색원소나 몰리브덴, 텅스텐, 우라늄 화합물 같은 불순물이 포함되어 있어서이다. 모든 보석은 함유하고 있는 미량 원소의 종류가 다양하기에 같은 종류의 보석도 같은 형광색을 띄지는 않는다. 또한 동일 지역에서 산출된 보석은 특징적인 형광효과가 나타날 수 있다. 철은 형광효과를 억제하는 역할을 한다. 보석의 발광현상을 관찰시에는 자회선의 장파장과 단파장 중 하나에만 반응하기 때문에 자외선의 장파장과 단파장을 사용한다. 이렇기에 중간파장은 사용하지 않는다. 형광의 강도와 형광색은 다양하게 나타날 수 있다. 형광을 관찰하면 합성석과 천연석을 구별할 때 도움이 된다. X선에 의한 발광을 이용하면 진주와 천연진주를 구별할 수 있는데 바다진주는 발광성이 없는 반면 담수진주는 형광반응이 강하다. 양식진주 제조시 진주핵을 담수조개에서 만든 진주핵을 쓰므로 양식진주는 x선에서 강한 형광반응을 보인다.

 

내포물

보석 중 극히 일부에만 내포물이나 결함이 없다. 이런 보석을 클린이라고 표현한다. 투명도는 다이아몬드에서 특히 중요하다 가장 우수한 품질의 다이아몬드는 적절한 조명에서 10배 확대경으로 봤을 때 내포물이 없는 것이다. 그만큼 광물 속에 내포물은 아주 흔한 것으로 한 광물에 동일한 광물이 들어 있을 수도 있고 전혀 다른 광물이 들어 있을 수도 있다. 예로 다이아몬드 속에 다이아몬든가 있던지 사파이어 속에 지르콘이 내포되어 있을 수 있다.

내포물은 모광물에 형성과정을 잘 알려준다. 내포물은 모광물보다 먼저 생성되었으나 나중에 모광물이 자라서 그 안에 함유될 수 있고, 같은 용액에서 동시에 만들어 지다가 모광물이 성장속도가 빨라서 그 속에 갖혀버릴 수도 있다. 또한 모광물에 균열이나 틈에 액체가 스며들어서 만들어진 경우도 있다.

유기내포물은 오직 호박속에서만 발견된다. 그 속에 나뭇잎조각이나 곤충은 5천만년전의 생물이다.

결정구조의 불규칙성, 결정화 단게의 흔적 및 누대구조도 내포물로 분류하는데 이들은 여러가지 결정화 용액으로부터 불규칙적인 성장에 의해 형성될 수 있다. 액체나 기체로 채워져 있는 공혈도 내포물에 포함된다. 기체와 액체가 동시에 존재하면 이를 이상함유물이라고 한다. 기체와 액체,고체가 함께 존재하면 삼상내포물이라고 한다. 흑요석 유리모조석, 합성석에는 기포가 들어있을 수 있으나 광물 속에는 기포가 없다.

내부 응력이나 외부압력에 의해 생긴 틈이나 균열도 내포물에 포함된다. 이런종류의 내포물이 보석 내부에서 관찰되는데 간혹 표면까지 연장된다. 이들 균열을 따라 공기나 액체가 스며들면 색이 변할 수도 있다. 보석을 가열하면 균열 속에 있던 물질은 스며나와 치유되지만 그 흔적이 남게 된다.

보석딜러들은 보석 속에 내포물이 있을 경우 색이나 광학적 성질, 기계적 저항도등에 영향을 미치기 때문에 가격을 낮게 평가한다. 그러나 어떤 경우에는 내포물이 있음으로 가치가 훨씬 높아지는 경우도 있다. 캐츠아이나 성채,실크, 수지상 내포물이 이에 해당한다. 벡수정이나 연수정 속에 황금색의 루틸결정이 가치를 높이는데 성채를 이룬다면 더울 가치가 높아진다.

 

보석 감별에서 광학적 성질 다음으로 내포물이 중요한 역할을 하고 있는데 내포물에는 특징적인 것이 많아서 이들을 이용하면 천연석과 모조석, 합성석을 구별할 수 있다. 때로는 내포물 관찰을 통해 그 보석을 산지를 알아낼 수 있다.