
宝石学(gemology)は、天然および人工の宝石素材を扱う科学です。鉱物学の特定の学際的な分野です。宝石商の中には(そして多くの非宝石商も)、学術的に訓練された宝石鑑定士がおり、宝石を鑑別・評価する資格を有しています。[ 1 ] [ 2 ]
宝石商や宝石鑑定士に対する宝石学の基礎教育は19世紀に始まったが、最初の資格制度は1908年に英国金細工師協会(NAG)がこの目的のために教育委員会を設立した後に始まった[ 3 ] 。この委員会は1931年に米国宝石学協会(GIA)の法人化直後にNAGの独立した支部(宝石学協会と命名)として発足した。[ 4 ] [ 5 ] 1938年に支部は英国宝石学協会と改名され、1847年に法人化された。 [ 4 ]現在、この組織は教育慈善団体であり、世界中でコースが開講されている認定資格授与機関である。
1929年、Gem-Aのディプロマコースを米国で初めて卒業したロバート・シップリーは、後に米国宝石学会(Gemological Institute of America)と米国宝石協会(American Gem Society)を設立しました。現在、世界中に宝石鑑定士の専門学校や協会、そして認定プログラムが数多く存在します。
1925年、新たに開発された「養殖真珠」の流入とルビーやサファイアの合成技術の進歩を背景に、宝飾品業界向けの最初の宝石学研究所がロンドンに設立されました。[ 6 ]現在、世界中には数多くの宝石研究所があり、宝石の処理、新たな合成物、その他の新素材といった新たな課題に対応するために、より高度な設備と経験を必要としています。
中立的なラボから専門家の判断を得ることは、しばしば困難です。宝石取引における分析と評価は、通常、現場で行う必要があります。プロの宝石鑑定士や宝石バイヤーは、必要な機器をすべて旅行用ケースにまとめた移動ラボを活用します。このようないわゆるトラベルラボは、独自の電源を備えているため、インフラに依存しません。また、宝石学の遠征にも適しています。
宝石は基本的に、結晶構造、比重、屈折率、そして多色性などの光学的特性に基づいて分類されます。「硬度」という物理的特性は、鉱物の硬度を表す不規則なモース硬度スケールによって定義されます。
宝石鑑定士は、カット・研磨された宝石の価値を鑑定する際に、これらの要素を研究します。宝石学的な顕微鏡的観察は、天然の流体包有物や、色を高めるための熱処理の証拠となる部分的に溶融した外因性結晶を明らかにすることで、宝石が合成宝石か天然宝石かを判断するために使用されます。
カットされた宝石の分光分析により、宝石鑑定士は原子構造を理解し、その起源を特定することも可能になります。これは宝石の価値を評価する上で重要な要素です。例えば、ミャンマー(ビルマ)産のルビーは、タイ産のルビーとは内部活性と光学活性において明確な違いがあります。
宝石が原石の状態にある場合、宝石鑑定士は外部構造、母岩と鉱物の組み合わせ、そして天然色と研磨後の色を研究します。まず、色、屈折率、光学特性、比重、そして拡大鏡による内部特性の検査によって、宝石を識別します。
宝石鑑定士は、宝石の特定の特徴や特性を識別するために、正確なテストを実行できるさまざまなツールや機器を使用します。

これらには次のものが含まれます。

宝石の鑑別は基本的に消去法です。似た色の宝石は、非破壊光学検査によって、最終的に1つの宝石のみが特定されるまで検査されます。
単一の検査は、ほとんどの場合、あくまでも目安に過ぎません。例えば、ルビーの比重は4.00、ガラスは3.15~4.20、キュービックジルコニアは5.6~5.9です。そのため、キュービックジルコニアと他の2つは簡単に区別できますが、ルビーとガラスには重複する部分があります。
天然に存在するあらゆる物質と同様に、宝石も二つとして同じものはありません。宝石が生成される地質環境が全体のプロセスに影響を与えるため、基本的な構成は特定できますが、化学的な「不純物」や置換物、そして構造上の欠陥によって「個性」が生まれます。
宝石の真贋を判断する一つの方法は、宝石内部の光の屈折を測定することです。基本的に、光はある媒体から別の媒体へ通過する際に屈折します。青色光は赤色光よりも屈折度合いが強くなります。屈折度合いは、宝石の鉱物によって異なります。
すべての物質には臨界角があり、それを超えると光は内部で反射されます。この臨界角を測定することで、宝石の識別に利用できます。通常は屈折計を用いて測定しますが、顕微鏡を用いて測定することも可能です。
比重(相対密度とも呼ばれる)は、化学組成と結晶構造の種類によって異なります。ルース宝石の検査には、比重が既知の重い液体が使用されます。
比重は、空気中の宝石の重さと水中に浮かんだ宝石の重さを比較することによって測定されます。
この方法は、プリズムが白色光を構成色に分離する原理と同様の原理を利用しています。宝石分光器は、宝石材料における光の選択的吸収を分析するために使用されます。着色剤または発色団は分光器内で帯状のスペクトルを示し、宝石の色の原因となる元素を示します。

内包物は、宝石鑑定士が宝石が天然か、合成か、または処理済み(亀裂充填または加熱)かを判断するのに役立ちます。

宝石を合成するベルヌーイ法では、細かく砕いた材料を極めて高温で加熱します。粉末状の宝石鉱物はその後、溶融(または金属混合物を酸素炎で直接燃焼)され、その残留物は炉を通ってブール(水晶の塊)に滴り落ちます。コランダムまたはスピネルが冷却され結晶化するブールは回転し、湾曲した条線を形成します。この条線はラボで合成された宝石の特徴です。天然のコランダムには湾曲した条線は見られません。
同様に、天然石、特に緑柱石(ベリル)には、小さな欠陥、つまり結晶の配向が急激に変化する短い平面状の亀裂が見られます。天然の宝石は、鉱物が規則的な結晶構造の層状に重なり合う傾向がありますが、合成宝石の多くはガラスのような非晶質構造をしています。ベルヌーイ法で作られた合成宝石には、欠陥が全く見られないか、たとえ欠陥があったとしても、平面ではなく、曲線的でうねった表面を呈します。