蛋白石特輯之-網友 遊蕩 大大的蛋白石蛋面加工

英文名稱:Opal
硬度:5.5~6.5。
密度:2.15－ 2.23g/cm3。
折射率:1.37-1.47（寶石中最低的一種），無雙折射性。
結晶形式:非晶質(amorphous)。
其它資料:
化學成分：SiO2，nH2O
成份：水化二氧化矽凝膠。
螢光：紫外線照射下，澳洲蛋白石會有淡藍或淡綠色螢光、火蛋白石有淡綠色螢光、黑蛋白石則無螢光反應。
產地:澳洲，墨西哥，捷克，美國，巴西，南非。

蛋白石-英文名為:opal，中文音譯為:〝歐珀〞、〝歐泊〞或〝澳寶〞，是二氧化硅的水合物，化學成分為:SiO2·nH2O的非晶質或超顯微隱晶質礦物，是非晶質結構，所以無一定的外形，斷口為貝殼狀，主要是二氧化硅的膠體沉澱形成的，含水量一般並不固定為3％－10％，最高達20％以上，屬吸附水性質，但也有少量以(OH)-形式存在。如有其他原子混入，可以形成各種顏色，例如:含鐵、鈣、鎂、銅等，一般具有玻璃光澤或蠟狀光澤，色彩光澤隨角度變化，當它仍為熔熔的二氧化矽液狀物時，可能與任何材質結合，如:樹木或其它礦石等，則可能形成為:〝樹化玉〞。
蛋白石的基本成份是-二氧化矽(含水)，與水晶及石髓相同，但三者的結晶型式各不相同。水晶為顯晶質，結晶大至肉眼可見、石髓為隱晶質，須在顯微鏡下方能見其結晶、蛋白石則是非晶質，完全沒有結晶，也使得其比重及硬度較其他二者為小。
根據研究，蛋白石形成於2000年至3億年前，蛋白石的形成是在低溫條件下慢慢沉積的，可以在幾乎所有岩石中生成，不過一般都是在石灰岩、砂岩和玄武岩中發現。要沈積1立方公分的蛋白石，約需500萬年的時間；而要破壞一顆澳洲蛋白石則需加熱至攝式２６０度以上即可，因此相當珍貴。

蛋白石的主要成份為:〝球狀的非晶形〞(amorphous)、〝二氧化矽〞(silica, SiO2)，內部含約10%的水，所以硬度較其他寶石差，而且不耐高熱。最大產地為:澳洲及墨西哥。蛋白石的成因是富含二氧化矽的地下水滲入岩石裂縫，球狀的二氧化矽微粒，在重力的作用下沈積而成。如果二氧化矽球的大小相同且排列規則，所形成的便是價格最高的〝結晶蛋白石〞(crystal opal)<勿與二氧化矽晶體混淆！>；如果二氧化矽球的大小稍有不同，成品會有乳白色背景光澤，稱為:〝白蛋白石〞(white opal)或〝奶蛋白石〞(milky opal)；如果二氧化矽球的大小很不均勻，成品就會失去彩色外觀，成為:〝劣質蛋白石〞(potch opal)；而目前市面上也有人工合成的蛋白石。
蛋白石依顏色可分為3種：1.水蛋白石-體色呈白色或淺灰，半透到不透明，彩斑小，大部分蛋白石屬於此類。2.透明蛋白石-顏色淡、彩斑弱；像水一樣透明者稱為水蛋白；顏色為:黃、橙、褐色；又透明度佳的稱:〝火蛋白石〞。墨西哥的火蛋白石出土於火山，常殘有火山烈焰的形狀，又稱為:熱情蛋白石。。3.黑蛋白石-不透明、體色為黑灰或其他暗色，當它能彰顯美麗的彩斑；則又以紅、藍、綠最具價值。

蛋白石亦有無變彩而成寶石的品種，本體色是其受歡迎的原因，常見者有:火蛋白(紅至黃色)、藍色蛋白石、粉紅蛋白石。具有變彩的蛋白石，其色澤可分為兩部份來討論；首先是其:本體色，其次是:變彩彩斑(Play of Color)，而其價值高低也是依這兩部份來評斷。
蛋白石的本體色，較常見的為白色、黑色、橘紅色、透明無色幾種。白色的蛋白石是市面上較為普遍的，而若白蛋白上沒有彩斑，則稱為:〝波次蛋白石〞(Potch)，較無商業價值，黑色蛋白石通常被認為較貴重，因為其上的變彩在黑色的本體色襯托之下，顯得份外亮麗，但通常，所謂的黑色蛋白石並不必得呈墨黑色，只要本體色呈深色，一般也都歸類為黑蛋白，黑蛋白上的變彩常呈藍色，橘紅色的蛋白石稱為:〝火蛋白〞(Fire Opal)，主要產於墨西哥，因其氧化鐵含量的多寡，使得顏色呈現深紅色至淺黃色的不同色調，用在寶石上的火蛋白並不一定要有變彩，若火蛋白的顏色呈現飽滿的橘紅色，則已足以切磨成刻面寶石，火蛋白甚至被視為橘色寶石的代表。

蛋白石因絢麗奪目、流轉不息的奇幻色彩，彷彿大自然的煙火，被澳洲原住民稱為:〝彩虹石〞。
本體色為透明的蛋白石稱為:〝透明蛋白石〞(Crystal Opal)，若具有亮麗的變彩，也是相當受人喜愛的蛋白石品種，
而墨西哥所產的透明蛋白石，其本體色特別澄透，被稱為:〝水蛋白〞(Water Opal)。

澳大利亞是蛋白石出產最多的國家，蛋白石也是澳大利亞的「國石」。澳寶蛋白石主要分為三種:〝黑澳寶 〞(black opal)－出產於新南威爾士省、〝鐵礦石澳寶〞(boulder opal)－出產於昆士蘭省，其中最為罕有的是江達區(jundah)出產的〝管狀澳寶〞(pipe opal)、以及〝白／水晶澳寶〞(white/crystal opal)－出產於南澳。
澳洲的蛋白石礦區所在的位置，部分原本是被海水覆蓋，因此，也產出許多被蛋白石化的貝殼，其侵入現象則是當蛋白石礦脈經過礦藏時，流動的蛋白石進入了礦藏的裂縫之中所形成，將這種蛋白石侵入鐵礦或其他礦藏的原石，切割打磨，會使其呈現特殊圖案，由於仍包含了母岩的部份，此種蛋白石因而被稱為:〝礫背蛋白石〞(Boulder Opal)，另外；墨西哥 澳洲昆士蘭(Queens Land)所產的礦藏，由於侵入作用，蛋白石在母岩上留下了極美的圖案，常與周邊的礦物一起切磨成凸面狀，其礫背蛋白石上蛋白石形成交錯的紋路,有時就稱其為:(Matrix Opal)、或是:圖像蛋白石(Picture Opal)。

在電子顯微鏡下，可看到蛋白石的結構是由整片的球狀微粒矽土排列構成的，如果此片區域的微粒矽土的大小相同，則會因此結構而產生光的繞射現象，構成了蛋白石的變彩。若是球狀微粒的大小不一，就無彩斑產生；而當整片球狀微粒的大小一致時，顆粒的大小就決定了能通過這片區域的光之波長，也就是彩斑的顏色。將蛋白石放大到1萬倍以上，大小150～300nm(1奈米＝1 nm＝10-9m)的二氧化矽球體整齊排列構成蛋白石，若球體的大小相同且排列規則，便形成最貴的結晶蛋白石(crystal opal)。
在顯微鏡下，結晶蛋白石呈〝週期性的六角〞(hexagonal)晶格排列，具有光子能帶結構，因此是自然界的光子晶體。二氧化矽的折射率在可見光波段為1.5，尚不足以形成絕對能隙。當二氧化矽球的直徑為138 nm時，垂直入射的能隙落在紫光區，蛋白石因發出紫色光澤，隨著二氧化矽球直徑的增加，能隙漸漸偏向紅光區。除了二氧化矽球大小之外，能隙範圍也會隨著入射角度而變，再加上大多數蛋白石都是由大小、方向不一的光子晶粒所組成的〝光子多晶系〞(photonic poly-crystals) ，反射光因而呈現迷人的繽紛色彩。若球體的大小不均，成品出現乳白色光澤，就是白蛋白石或奶蛋白石，甚至球體大小差異太大就成為劣質蛋白石。球粒的大小和間距也決定了虹彩的顏色，產生火紅色的球粒還能產生其他顏色，但是產生藍色和綠色的球粒卻無法產生其他顏色。一般而言，紅色彩斑較藍綠色彩斑稀有，價格也較高，除此之外，彩斑所佔的區域越大，價值也越高。

無變彩的蛋白石，雖一般泛稱為:〝波次蛋白石〞，認為無商業價值，但亦有部份是為市場接受的，常見者除了前述的火蛋白外，還有藍色及粉紅色的蛋白石，藍色蛋白石的顏色與矽孔雀石相似，呈藍綠色，但比重較輕，且較為不透明，粉紅蛋白石較一般所稱粉紅色寶石顏色為深，較似菱錳礦的色澤，有時亦具有黑色細紋，本體亦較為不透明。

從作成珠寶飾品的方向來考量時，蛋白石有著兩項缺點:其一是硬度過低，只有5到6左右，容易在配戴時磨損。另一缺點則是其含水份的特性，使其在加工加熱時，容易變質，造成彩斑消失或產生裂痕。而由於蛋白石可能因缺水而產生裂痕，產地在開採後，會將蛋白石放至正常環境下數個月後，確定其質地較為穩定，不會產生裂痕，才將其做寶石之用。至於所謂:蛋白石要放在水中養的說法，其實指的是質地較差的蛋白石。

以上是網路上搜集整理的一堆蛋白石資料，這一次接到的這一個蛋白石的蛋面加工例子也是有使用到較特殊工法；請各位大大欣賞...

網友遊蕩大大送來的加工品中這一組為蛋白石和一顆墨碧玉。ㄟ...墨碧玉要做啥呢？原來主人家的意思是把蛋白石加工成蛋面，底部要加上一片墨碧玉當鋪底用。蛋白石的拋光算是一個需要注意的工法、而使用玉石製作蛋面夾層這一個工法的難度在於如何切割這薄薄的一片...

 

 

先來看一下這個蛋白石吧！嗯...給它粉裂、裂得粉深...

 

 

幾個角度的照片...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

先把表層這一條最大裂處理掉吧...

 

 

 

 

 

 

 

 

果不其然；還有其它的外裂直裂到內部...

 

 

 

 

 

 

先取材再說囉....

 

捨去裂後形狀有點不恰當！且還有些許白花等包含物在內部(冬天在水中工作把護手霜都沖洗掉了，手指乾裂又疼痛！真的很傷腦筋...)...

 

跟 遊蕩 大大確認過後，決定捨去白花雜質處取其質地優良的部份...

 

一大顆給取成小丁點的一顆...

 

 

 

粗拋...

 

 

 

 

 

 

細拋整形...

 

 

 

 

到室外觀察成色時拍的照片...

 

 

大致上工序先到這裡，接著配角墨碧玉登場！配角的工序不比主角的工序來的簡單容易...

 

 

 

 

既然要薄薄的一片，這個時候要使用到標準切台又是顯得大材小用了！一個不小心還會給切成好幾片杏仁小碎片...哈！

 

 

 

 

這時候上一篇文章所介紹的 4"手持式平面砂輪機改裝玉石切割機(切台) 就可以派上用場囉！用這台來切割精密度高的小玉石最恰當不過了...

 

 

先切一刀...

 

 

把切下來的小片再切一刀，取出薄片...

 

 

就是這樣薄薄的一片，使用這種工具工法最恰當...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

與蛋白石拓模、合模...

 

 

 

 

若是以一顆標準蛋面的6厘米高度來說:這一片墨碧玉整平後量得的尺寸接近為1.3釐米。嗯...還沒超過1.5釐米，這樣子的厚度算是標準的...

 

 

 

 

 

兩者的底部修平修光後，預估放在一起合台後的樣子...

 

 

 

 

 

完工！感謝各位大大欣賞這一次的蛋白石加工特輯...

 

 

蛋白石的其它相關資料-
合成與仿製:
蛋白石的合成較一般寶石困難，也因此變彩亮麗的合成蛋白石，價格也不便宜，基本上，蛋白石有兩種主要的仿製品:〝吉爾森蛋白石〞（Gilson Opal）及〝斯洛克姆石〞。
〝吉爾森蛋白石〞的資料較清楚，其基本成份與原理，和天然蛋白石相同，(材料是真，生長環境是人工控制的)也是在其結構中，藉仿製天然蛋白石的微粒狀矽土以產生變彩，只是其組成內沒有水分，也因此不須擔心水分失去後，可能會造成的質變。從外形上來看，吉爾森蛋白石的變彩相當亮麗，甚至遠超過一般蛋白石，但仔細觀察，則能發現一些與天然蛋白石不同的特點，吉爾森黑蛋白粗體的正面，可看見其彩斑成鑲嵌式相連，而從其側面，會看到條紋狀紋路，吉爾森蛋白石三層石，由正面看過去，則可看出色斑之間以鑲嵌式結構相連。，只要從不同方向觀察，會發現吉爾森蛋白石在每一塊區域上都會有彩斑，而且彩斑的形狀雖然是不規則的，但不會有特別大或特別小的區塊。天然蛋白石要想在每塊區域都有彩斑，其等級可是相當高，相當昂貴的，而且，彩斑的大小也很少像吉爾森蛋白石那樣一致。在吉爾森蛋白石原石的構造上，有一面是以鑲嵌式的結構，讓許多塊色斑相接的，把這面當做正面，則在側面上，便可看到彩斑的分佈成條紋狀。不過；條紋狀的結構在許多天然蛋白石上也是存在的。以吉爾森蛋白石原石的構造想像切磨成寶石後的彩斑分佈，應該可以以鑲嵌式、或條紋狀的結構，將會比較容易把吉爾森蛋白石與天然蛋白石分辦出來，但由於從其外形可能較容易將其分辦，吉爾森蛋白石也常做成三層石，而且有時特別將其斜狀切成薄片，使其鑲嵌狀結構較不明顯。另外，以吉爾森製程的透明蛋白石，從外形上較難與天然蛋白石區分。

〝斯洛克姆石〞則是在玻璃中，放入閃光物質使其模仿蛋白石變彩的閃光效應。但斯洛克姆石無法仿製出如吉爾森蛋白石的絲狀變彩區塊，現在市面上有種用不同顏色聚合物(Polymer-impregnated opals)混合而做成的仿蛋白石，其基本組成與蛋白石完全不同，價錢也該比吉爾森蛋白石及斯洛克姆石為低。

優化處理:
蛋白石較常見的優化處理為:〝層成石〞，有分〝二層石〞和〝三層石〞兩種(Doublet or Triplet)，
所謂的二層石〞，是將一片薄的蛋白石貼在另一材料的底托上，此底托通常選用黑色的瑪瑙，因其硬度夠，且上層的蛋白石在黑色的背景襯托之下，更能見其變彩。
〝三層石〞則是在蛋白石層上，再加一層水晶，以做保護之用，若用放大鏡觀察，常可在水晶與蛋白石之間發現被擠壓的氣泡。
〝三層雜湊石〞( Mosaic Opal Triplet )，中間層的蛋白石是用許多片蛋白石薄片所拚湊而成，上方用水晶，下方用瑪瑙包裹而成。層成石的價格比起原本的蛋白石低得多，且又有底托及上層水晶的保護，很適宜用做首飾。

澳洲的〝安達莫卡蛋白石〞(Andamooka Opal)，其優化處理為仿照了黑瑪瑙的染色處理方式。安達莫卡蛋白石本身是多孔隙的岩片，而被蛋白石成份侵入，造成隱約可見的蛋白光，但其本體色不夠深，不能將蛋白石的變彩強烈地表現出來，因此其優化處理〔糖化處理 Sugar Treated Matrix〕的目的便是將其染黑，使其更美觀，，它利用硫酸與糖的化學反應而產生黑色，開始的步驟先將安達莫卡蛋白石浸入温糖水中，之後風乾，使糖份進入母岩孔隙；再將母岩置入硫酸中，糖的化學式是C6H12O6，碰到硫酸後會脫水，只剩下黑色碳粒(C)，如此便將母岩染黑了。