مرورى بر ويژگی‌هاى سنگ‌هاى قيمتی
دنياى نورانى و پر از رمز و راز جواهرات

نویسنده: دکتر مریم کارگرراضی
(هيات علمى دانشگاه آزاد واحد تهران شمال)

ماهنامه پردازش- سنگ جواهر یا سنگ کریمه (که به آن جواهر، جواهر ظریف، زیور، سنگ قیمتی یا سنگ نیمه‌قیمتی نیز گفته می‌شود) قطعه‌ای از یک کریستال معدنی است که به صورت تراش‌خورده و صیقل داده‌شده برای ساخت جواهرات یا سایر تزئینات مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، از سنگ‌های خاصی (مانند لاجورد و اوپال) و گاهی اوقات مواد آلی که معدنی نیستند (مانند کهربا، کهربای سیاه و مروارید) نیز برای جواهرات استفاده می‌شود و بنابراین اغلب به عنوان سنگ‌های جواهر نیز محسوب می‌شوند. ماهنامه پردازش: بیشتر سنگ‌های جواهر سخت هستند، اما برخی از مواد معدنی نرم به دلیل درخشش یا سایر خصوصیات فیزیکی که دارای ارزش زیبایی شناختی هستند نیز در جواهرات استفاده می‌شوند. کمیاب بودن ویژگی دیگری است که به سنگ جواهر ارزش می‌دهد.

جدا از جواهرات، از ابتدای دوران باستان سنگ‌های قلم‌زنی شده و منبت‌کاری شده، مانند جام‌ها، اَشکال هنری لوکسی بودند. به سازنده ی گوهر (جواهر)، گوهرشناس می‌گویند. برش الماس «دیامانتر» نامیده می‌شود.

خصوصیات و طبقه‌بندی

طبقه‌بندی سنتی در غرب که به یونانیان باستان برمی‌گردد، با تمایز بین سنگ‌های قیمتی و نیمه‌قیمتی آغاز می‌شود. در فرهنگ‌های دیگر نیز تمایز مشابهی وجود دارد. در کاربردهای مدرن، سنگ‌های جواهر عبارتند از الماس، یاقوت، یاقوت کبود و زمرد و سایر سنگ‌های جواهر نیمه‌قیمتی هستند. این تمایز نشان دهنده نادر بودن سنگ‌های مربوطه در دوران باستان و همچنین کیفیت آنها است؛ تمام این سنگ‌ها شفاف‌اند و در خالص‌ترین شکل خود رنگ‌های خوبی دارند، به‌جز الماس که بی‌رنگ و بسیار سخت، با درجه سختی بین ۸ تا ۱۰ در مقیاس Mohs است. سایر سنگ‌ها از نظر رنگ، شفافیت و سختی طبقه‌بندی می‌شوند. تمایز سنتی لزوماً ارزش‌های مدرن را منعکس نمی‌کند، مثلأ در حالی که لعل‌ها نسبتاً ارزان هستند، یک لعل سبز به نام تساووریت (Tsavorite) می‌تواند بسیار با ارزش‌تر از زمرد با کیفیت متوسط باشد. اصطلاح غیرعلمی دیگر برای سنگ‌های جواهر نیمه‌قیمتی که در تاریخ هنر و باستان شناسی استفاده می‌شود، سنگ سخت (hard stone) است. استفاده از اصطلاحات «گرانبها» و «نیمه‌گرانبها» در یک زمینه تجاری گمراه کننده است زیرا به طرز فریبکارانه‌ای نشان می‌دهد که سنگ‌های خاصی ذاتاً ارزش بیشتری نسبت به بقیه دارند، که لزوماً این‌چنین نیست.

در دوران مدرن، سنگ‌های جواهر توسط سنگ‌شناسان شناسایی می‌شوند؛ آنها سنگ‌های قیمتی و ویژگی‌های آنها را با استفاده از اصطلاحات فنی خاصِ رشته ی جواهرشناسی توصیف می‌کنند. اولین مشخصه‌ای که یک جواهرشناس برای شناسایی یک سنگ جواهر (قیمتی) استفاده می‌کند، ترکیب شیمیایی آن است. برای مثال، الماس از کربن (C) و یاقوت از اکسید آلومینیوم (Al_۲O_۳) ساخته شده است.

بسیاری از سنگ‌های جواهر بلورهایی هستند که بر اساس سیستم بلوری آنها مانند مکعبی، تری‌گونال، مونوکلینیک و غیره طبقه‌بندی می‌شوند. اصطلاح دیگر مورد استفاده «سلول واحد» است، یعنی شکلی که معمولاً جواهر در آن حالت یافت می‌شود. مثلأ، الماس‌ها که دارای سیستم بلوری مکعبی هستند، اغلب به صورت اکتاهدرال یافت می‌شوند.

سنگ‌های جواهر به گروه‌ها، گونه‌ها و انواع مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. مثلأ، یاقوت سرخ تنوعی از گونه سنگ سنباده است، در حالی که هر رنگ دیگری از سنگ سنباده یاقوت کبود محسوب می‌شود. نمونه‌های دیگر شامل زمرد (سبز)، آکوامارین (آبی)، بریل قرمز (قرمز)، گوشنیت (بی رنگ)، هلیودور (زرد) و مورگانیت (صورتی) است که همگی تنوعی از گونه‌های معدنی بریل هستند.

جواهرها (گوهرها) از لحاظ ضریب شکست، پراکندگی نور، وزن مخصوص، سختی، درز یا شکاف‌های میکرو، شکستگی و براقیت مشخص می‌شوند. آنها ممکن است چندرنگی یا انکسار دو برابر را نشان دهند. همچنین ممکن است دارای لومینسانس و یک طیف جذب مشخص باشند.

مواد یا ترک‌های داخل یک سنگ ممکن است به عنوان اجزاء درونی آن وجود داشته باشند.

سنگ‌های جواهر نیز ممکن است از نظر «حجم آبشان» طبقه‌بندی شوند. این یک درجه‌بندی شناخته شده از درخشندگی، شفافیت یا «تلالو» جواهر است. جواهرهای بسیار شفاف در اصطلاح گوهرشناسی، First water معرفی می‌شوند و در اصطلاح بازار به آنها سنگ آبدار درجه یک و با شفافیت‌های کمتر، درجه دو و درجه سه می‌گویند.

ارزش

سنگ‌های جواهر هیچ سیستم درجه‌بندی پذیرفته شده جهانی ندارند. الماس‌ها با استفاده از سیستمی که توسط موسسه گوهرشناسی آمریکا (GIA) در اوایل دهه ۱۹۵۰ توسعه یافته است، درجه‌بندی می‌شنود. در گذشته، تمام سنگ‌های جواهر با استفاده از چشم غیرمسلح درجه‌بندی می‌شدند. سیستم GIA شامل یک نوآوری عمده بود: معرفی بزرگ‌نمایی ۱۰ برابر به عنوان استانداردی برای وضوح درجه‌بندی سایر سنگ‌های جواهر هنوز با استفاده از چشم غیرمسلح درجه‌بندی می‌شوند (با فرض دید ۲۰/۲۰).

دستگاهی شامل چهار عنصر (رنگ، برش، شفافیت و عیار) معرفی شده است تا به مصرف‌کننده کمک کند عوامل درجه‌بندی الماس را بهتر درک کند. اگر این دسته‌ها اصلاح شوند می‌توانند در درک درجه‌بندی تمام سنگ‌های جواهر مفید باشند. این چهار معیار بسته به اینکه بر سنگ‌های جواهر رنگی یا الماس‌های بی‌رنگ اعمال شوند، وزن‌های مختلفی دارند. در الماس، برش عامل تعیین‌کننده اصلی ارزش و به دنبال آن شفافیت و رنگ است. یک الماس برش‌خورده ایده‌آل برق می‌زند، نور را به رنگ‌های تشکیل‌دهنده رنگین‌کمان تجزیه می‌کند (پراکندگی)، آن را به قطعات کوچک روشن خرد می‌کند (جرقه زنی) و تحویل چشم می‌دهد (درخشش) الماس در شکل کریستالی خام، هیچ یک از این کارها را انجام نمی‌دهد. بنابراین به بهسازی مناسبی نیاز دارد که «برش» نامیده می‌شود. در سنگ‌های جواهر رنگی، از جمله الماس‌های رنگی، خلوص و زیبایی آن رنگ تعیین کننده ی اصلی کیفیت است.

ویژگی‌های فیزیکی که باعث ارزشمند شدن سنگ رنگی می‌شوند عبارتند از رنگ، شفافیت به میزان کمتری (زمردها همیشه دارای تعدادی ناخالصی آخال مانند هستند)، برش، پدیده‌های نوری غیرمعمول در داخل سنگ مانند منطقه‌بندی رنگ (توزیع ناهموار رنگ‌آمیزی درون یک جواهر) و آستریا (جلوه‌های ستاره مانند) برای مثال، یونانیان باستان ارزش زیادی برای سنگ‌های جواهر آستریا قائل بودند و آنها را به عنوان سنگ‌های قدرتمند عشق قلمداد می‌کردند. هلن تروایی مشهور به این بود که از سنگ سنباده ستاره‌ای استفاده می‌کرد.

گذشته از الماس، یاقوت، یاقوت کبود، زمرد، مروارید (به عبارت دقیق‌تر، یک سنگ جواهر نیست) و اوپال نیز باارزش ارزیابی شده‌اند. تا زمان کشف آمتيست فله در برزيل در قرن نوزدهم، آمتيست نيز «سنگي گرانبها» محسوب مي‌شد که به يونان باستان باز مي‌گشت. حتی در قرن گذشته سنگ‌های خاصی مانند آکوامارین، پریدوت و چشم‌گربه (سیموفان) محبوب بوده‌اند و از این رو به عنوان سنگ‌های گرانبها شناخته می‌شوند.

امروزه تجارت سنگ‌های جواهر دیگر چنین تمایزی ایجاد نمی‌کند. بسیاری از سنگ‌های جواهر حتی در گرانترین جواهرات نیز به کار می‌روند، که به نام تجاری طراح، روند مد، عرضه ی بازار، روش‌های بهسازی و ارتقاء کیفیت و غیره بستگی دارد. با این وجود، الماس، یاقوت، یاقوت کبود و زمرد هنوز شهرتی دارند که بیش از سایر سنگ‌های جواهر است.

سنگ‌های جواهر نادر یا غیرمعمول شامل سنگ‌های قیمتی که به ندرت توسط متخصصان شناسایی می‌شوند، عبارتند از آندالوزیت، اکسینیت، کاسیتریت، کلینوهومیت و بریل قرمز.

قیمت و ارزش سنگ‌های جواهر بر اساس عوامل و ویژگی‌های کیفیت سنگ تنظیم می‌شود. از جمله این خصوصیات می‌توان به وضوح، نادر بودن، بی نقص بودن، زیبایی سنگ و همچنین تقاضای چنین سنگ‌هایی اشاره کرد. عوامل مختلفی وجود دارد که بر قیمت‌گذاری سنگ جواهر رنگی و الماس تأثیر می‌گذارند. قیمت‌گذاری سنگ‌های رنگی بر اساس میزان تقاضا و عرضه در بازار تعیین می‌شود، اما الماس‌ها از پیچیدگی بیشتری برخوردار هستند. ارزش الماس می‌تواند براساس مکان، زمان و ارزیابی فروشندگان الماس تغییر کند.

طرفداران انرژی درمانی نیز سنگ‌های جواهر را بر اساس قدرت بهبودی آنها ارزیابی می‌کنند.

درجه‌بندی

تعدادی آزمایشگاه وجود دارد که سنگ‌های قیمتی را درجه‌بندی و گزارش می‌کنند.

• موسسه گوهرشناسی آمریکا (GIA)، ارائه دهنده اصلی خدمات آموزشی و گزارشات درجه‌بندی الماس
• موسسه بین‌المللی گوهرشناسی (IGI)، آزمایشگاهی مستقل برای درجه‌بندی و ارزیابی الماس، جواهرات و سنگ‌های رنگی
• Hoge Raad Voor Diamant (HRD Antwerp)، شورای عالی الماس بلژیک یکی از قدیمی‌ترین آزمایشگاه‌های اروپا است. ذینفع اصلی آن مرکز جهانی الماس آنتورپ می‌باشد.
• انجمن گوهرشناسی آمریکا (AGS) نه به اندازه GIA شناخته شده است و نه به اندازه آن قدمت دارد
• آزمایشگاه تجارت گوهر آمریکایی که بخشی از انجمن تجارت سنگ‌های قیمتی آمریکا (AGTA) است، یک سازمان تجاری از جواهرات و فروشندگان سنگ‌های رنگی
• آزمایشگاه‌های گوهرشناسی آمریکا (AGL)، متعلق به کریستوفر پی اسمیت
• آزمایشگاه گوهرشناسی اروپا (EGL) که در سال ۱۹۷۴ به دست “گای مارگل” در بلژیک تاسیس شد
• انجمن گوهرشناسی ژاپن (GAAJ-ZENHOKYO)، زنوکیو، ژاپن، فعال در زمینه تحقیقات گوهرشناسی
• موسسه گوهر و جواهر تایلند (سازمان عمومی) یا GIT، موسسه ملی تحقیقات گوهرشناسی و تست گوهر تایلند، بانکوک
• موسسه گوهرشناسی آفریقای‌جنوبی، آزمایشگاه گوهرهای برتر آفریقا
• موسسه علوم گوهرشناسی آسیا (AIGS)، قدیمی‌ترین موسسه گوهرشناسی در جنوب‌شرقی آسیا، فعال در زمینه آموزش گوهرشناسی و تست گوهر
• موسسه گوهرشناسی سوئیس (SSEF)، بنیانگذار هنری ‌هانی، با تمرکز بر سنگ‌های قیمتی رنگی و شناسایی مرواریدهای طبیعی
• آزمایشگاه گوهر گوبلین، آزمایشگاه سنتی سوئیس که توسط ادوارد گوبلین تاسیس شده است
• موسسه تحقیقات جواهرات و طلاVINAGEMS  (ویتنام)، موسس دکتر وان لانگ فام

هر آزمایشگاه روش خاص خود را برای ارزیابی سنگ‌های قیمتی دارد. یک آزمایشگاه می‌تواند سنگ را صورتی بنامد در حالی که آزمایشگاه دیگری آن را «پادپاراچا» می‌نامد. یک آزمایشگاه می‌تواند نتیجه بگیرد که سنگ پرداخت نشده است، در حالی که آزمایشگاه دیگر ممکن است نتیجه بگیرد که این ماده تحت عملیات حرارتی قرار گرفته است. برای به حداقل رساندن چنین اختلافاتی، هفت آزمایشگاه معتبر، AGTA-GTL(نیویورک)، CISGEM  (میلان)،GAAJ-ZENHOKYO  (توکیو)، GIA  (کارلسباد)،GIT  (بانکوک)، گوبلین (لوسرن) و SSEF (بازل)، کمیته هماهنگ‌سازی کتابچه راهنمای آزمایشگاه (LMHC) را برای استانداردسازی جمله‌بندی گزارشات، ارتقاء روش‌های خاص تحلیلی و تفسیر نتایج ایجاد کرده‌اند. به دلیل کشف مداوم مکان‌های منبع جدید، تعیین کشور مبدا گاهی اوقات دشوار بوده است. بنابراین تعیین «کشور مبدا» بسیار دشوارتر از تعیین جنبه‌های دیگر جواهر (مانند برش، شفافیت و غیره) است.

فروشندگان سنگ‌های جواهر از تفاوت بین آزمایشگاه‌های جواهرات آگاه هستند و ممکن است از این اختلافات برای اخذ و یا ارائه بهترین گواهی و تأییدیه‌ها برای مشتریان استفاده کنند.

برش و صیقل‌زدن

چند سنگ قدیمی به عنوان جواهر به شکل بلور یا اشکال دیگری که یافت می‌شوند مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما بیشتر آنها جهت استفاده به عنوان جواهرات تراش داده شده و صیقل می‌خورند. دو طبقه‌بندی اصلی عبارتند از سنگ‌هایی که به صورت سنگ‌های صاف و گنبدی شکل به نام برش cabochons بریده می‌شوند و سنگ‌هایی که با پرداخت پنجره‌های تخت کوچک به نام وجوه در فواصل منظم و در زوایای دقیقی با دستگاه فست (faceting) برش داده می‌شوند، به عبارتی با ایجاد صفحات در هنگام برش سنگ، زوایا یا صفحات، برش فست را برش زاویه یا برش سطح نیز می‌گویند.

سنگ‌هایی که مات یا نیمه مات هستند مانند عقیق، فیروزه، واریسیت و غیره معمولاً به صورت دامله بریده می‌شوند. این سنگ‌های جواهر برای نشان دادن رنگ یا خصوصیات سطح سنگ مانند یاقوت کبود ستاره‌ای یا عقیق طراحی شده‌اند. چرخ‌های آسیاب و مواد صیقل‌دهنده برای سنگ‌زنی، شکل‌دادن و صیقل‌دادن شکل گنبدی و صاف سنگ‌ها استفاده می‌شوند.

سنگ‌های شفاف معمولاً چندوجهی هستند (فست شده‌اند)، روشی است که با به حداکثر رساندن نور منعکس شده که توسط بیننده درخشش تلقی می‌شود، خصوصیات نوری فضای داخلی سنگ را به بهترین وجه نشان‌می‌دهد. اشکال متداول زیادی برای سنگ‌های چندوجهی وجود دارد. وجوه باید در زوایای مناسبی بریده شوند، که بسته به خصوصیات نوری جواهر متفاوت است. اگر زاویه‌ها خیلی شیب‌دار یا خیلی‌کم باشند، نور عبور می‌کند و به سمت بیننده منعکس نمی‌شود. از دستگاه faceting وجوه برای نگه‌داشتن سنگ‌بر روی یک سطح صاف جهت برش و پرداخت وجه‌های مسطح استفاده می‌شود. به ندرت، بعضی از دستگاه‌های برش از سطوح منحنی مخصوصی برای برش و صیقل‌دادن وجه‌های منحنی استفاده می‌کنند.

رنگ‌ها

رنگ هر ماده ناشی از ماهیت خود نور است. نور روز، که اغلب نور سفید نامیده می‌شود، تمام رنگ‌های طیف ترکیبی را شامل می‌شود. وقتی نور به ماده برخورد می‌کند، بیشتر نور جذب می‌شود در حالی‌که مقدار کمتری از یک فرکانس یا طول موج خاص منعکس می‌گردد. بخشی که منعکس می‌شود به عنوان رنگِ درک شده به چشم می‌رسد. یاقوت به رنگ سرخ به نظر می‌رسد زیرا تمام رنگ‌های دیگر نور سفید را جذب می‌کند در حالی‌که رنگ قرمز را منعکس می‌نماید.

ماده‌ای که اکثراً یکسان است می‌تواند رنگ‌های مختلفی را به نمایش بگذارد. برای مثال، یاقوت سرخ و یاقوت کبود ترکیب شیمیایی اولیه یکسانی دارند (هر دو سنگ سنباده هستند) اما به دلیل ناخالصی‌ها رنگ‌های مختلفی را از خود نشان می‌دهند. حتی یک سنگ جواهر با یک اسم می‌تواند در رنگ‌های مختلفی وجود داشته باشد: یاقوت کبود سایه‌های مختلف آبی و صورتی را نشان می‌دهد و «یاقوت کبود فانتزی» طیف وسیعی از رنگ‌های دیگر را از زرد تا نارنجی-صورتی نشان می‌دهد که دومی «یاقوت کبود پادپاراچا (زرد-نارنجی)» نامیده می‌شود.

این تفاوت رنگ بر اساس ساختار اتمی سنگ است. اگرچه سنگ‌های مختلف به طور رسمی از ترکیب شیمیایی و ساختار یکسانی برخوردارند، اما کاملاً یکسان نیستند. هر از چندگاهی یک اتم با یک اتم کاملاً متفاوت جایگزین می‌شود، که گاهی اوقات به یک در یک میلیون اتم می‌رسد. این به اصطلاح ناخالصی‌ها برای جذب برخی از رنگ‌ها و دست نخورده ماندنِ رنگ‌های دیگر کافی نیستند.

مثلأ بریل که به صورت ماده معدنی خالص بی‌رنگ وجود دارد، با ناخالصی‌های کروم به سبز زمردی تبدیل می‌شود. اگر به‌جای کروم، منگنز اضافه شود، بریل مورگانیت صورتی می‌شود. اگر آهن اضافه شود، تبدیل به آکوامارین (زمرد کبود) می‌شود.

برخی در عملیات آماده‌سازی و بهسازی سنگ‌های جواهر، از این واقعیت استفاده می‌کنند که با دستکاری این ناخالصی‌ها رنگ جواهر تغییر می‌کند.

ادامه این مطلب را در پست‌های آینده ماهنامه تخصصی پردازش دنبال کنید.