宝石

宝石（ファインジェム、ジュエル、プレシャスストーン、セミプレシャスストーン、または単にジェムとも呼ばれる）は鉱物の結晶片で、カットまたは研磨されてジュエリーやその他の装飾品の製作に使用されます。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]特定の岩石（ラピスラズリ、オパール、黒曜石など）や、場合によっては鉱物ではない有機物（琥珀、ジェット、真珠など）もジュエリーに使用されることがあり、そのため宝石と見なされることもよくあります。[ 4 ] [ 5 ]ほとんどの宝石は硬いですが、ブラジリアナイトなどの柔らかい鉱物は、色や光沢、その他の美的価値がある物理的特性のためにジュエリーに使用されることがあります[ 6 ]。ただし、一般的に、柔らかい鉱物は脆く耐久性に欠けるため、宝石として使用されることはあまりありません。[ 7 ]

カットされていないものとファセットカットされたものの両方を含む貴石と半貴石のグループ。(左上から時計回りに)ダイヤモンド、カットされていない合成サファイア、ルビー、カットされていないエメラルド、アメジストの結晶クラスターが含まれます。

世界中で発見されたカラーストーン（ダイヤモンド以外のもの）の産業は、2023年時点で15億5000万米ドルと推定されており、 2033年までに 44億6000万米ドルの価値まで着実に増加すると予測されています。[ 8 ] 

宝石の専門家は宝石学者、宝石職人は宝石研磨師または宝石研磨師、ダイヤモンド カッターはダイヤモンド職人と呼ばれます。

特徴と分類

 
ルビーとトルマリンを除く原石を、回転するバレル内で研磨剤を使ってタンブリングして作られた宝石の小石のコレクションです。最大の小石は長さ40mm（1.6インチ）です。

西洋における伝統的な分類は古代ギリシャにまで遡り、貴石と半貴石の区別から始まる。同様の区別は他の文化でも行われている。現代では、貴石とはエメラルド、ルビー、サファイア、ダイヤモンドを指し、その他すべての宝石は半貴石である。[ 9 ]この区別は古代におけるそれぞれの石の希少性と品質を反映している。すべての石は半透明で、純粋な状態では美しい色をしており（無色のダイヤモンドを除く）、モース硬度スケールで8～10の非常に硬い。[ 10 ]その他の石は色、半透明性、硬度で分類される。この伝統的な区別は必ずしも現代の価値観を反映しているわけではない。例えば、ほとんどのガーネットは比較的安価だが、ツァボライトと呼ばれる緑色のガーネットは中品質のエメラルドよりもはるかに価値が高い場合がある。[ 11 ]美術史や考古学において、半貴石を表す伝統的な用語としてハードストーン（hardstone）が用いられる。商業的な文脈で「貴石」や「半貴石」という用語を用いることは、ある石が他の石よりも価値が高いことを示唆するものであり、必ずしも実際の市場価値に反映されるわけではないため、誤解を招く恐れがある。ただし、これらの用語は、望ましさを表す場合には概ね正確である。

現代では、宝石は宝石鑑定士によって鑑定されます。宝石鑑定士は、宝石学の専門用語を用いて、宝石とその特性を説明します。宝石鑑定士が宝石を鑑定する際に最初に用いる特性は、その化学組成です。例えば、ダイヤモンドは炭素（C ）でできており、サファイアやルビーは酸化アルミニウム（Al）でできています。2お3宝石の多くは結晶であり、立方晶系、三方晶系、単斜晶系といった結晶系によって分類されます。また、宝石が通常どのような形状で見つかるかを示す「癖」という用語も使われます。 [ 12 ]例えば、立方晶系を持つダイヤモンドは、しばしば八面体として見つかります。[ 13 ]

宝石は様々なグループ、種、変種 に分類されます。[ 14 ] [ 15 ]例えば、ルビーはコランダムの赤色の変種であり、コランダムの他の色はサファイアとみなされます。ベリルの変種の例としては、エメラルド（緑）、アクアマリン（青）、レッドベリル（赤）、ゴシェナイト（無色）、ヘリオドール（黄色）、モルガナイト（ピンク）などがあります。

宝石は、色（色相、トーン、彩度）、光学現象、光沢、屈折率、複屈折、分散、比重、硬度、劈開、破砕によって特徴付けられます。[ 16 ] [ 17 ]宝石は多色性または複屈折を示す場合があります。また、発光や独特の吸収スペクトルを持つ場合もあります。宝石は「水」によって分類されることもあります。これは、宝石の光沢、透明度、または「輝き」を等級分けするものです。[ 18 ]非常に透明度の高い宝石は「第一水」とされ、「第二水」または「第三水」は透明度が低い宝石です。[ 19 ] [ 20 ]さらに、石の内部に物質や欠陥が内包物として存在する場合があります。[ 21 ]

価値

 
ヴィクトリア・アンド・アルバート博物館所蔵のスペイン産エメラルドと金のペンダント
 
エナメル加工を施した金、アメジスト、真珠のペンダント、1880年頃、パスクアーレ・ノヴィッシモ（1844-1914）作、ヴィクトリア&アルバート博物館番号M.36-1928

宝石には、世界的に認められたグレーディングシステムはありません。ダイヤモンドのグレーディングは、 1950年代初頭に米国宝石学会（GIA）が開発したシステムを用いて行われます。歴史的には、すべての宝石は肉眼でグレーディングされていました。GIAのシステムには、クラリティ（透明度）のグレーディング基準として10倍の拡大鏡を導入するという大きな革新がありました。その他の宝石は、現在でも肉眼（視力20/20を想定）でグレーディングされています。[ 22 ]

ダイヤモンドの等級付けに使用される要素を説明するために、「4C」（カラー、カット、クラリティ、カラット）という記憶法が導入されました。これらのカテゴリーは、修正を加えることで、あらゆる宝石の等級付けを理解するのに役立ちます。4つの基準は、カラーストーンに適用されるか無色のダイヤモンドに適用されるかによって重みが異なります。ダイヤモンドにおいては、カットが価値を決定づける主要な要素であり、次いでクラリティとカラーが重要です。理想的なカットのダイヤモンドは、光を虹色に分解し（分散）、それを明るい小さな粒に切り分け（シンチレーション）、そして目に届けます（ブリリアンス）。粗結晶の状態では、ダイヤモンドはこれらのいずれの要素も持ちません。適切な加工が必要であり、これを「カット」と呼びます。カラーダイヤモンドを含む有色の宝石においては、その色の純度と美しさが品質を決定づける主要な要素です。[ 23 ]

カラーストーンの価値を決める物理的特性としては、色、透明度（それほどではないが）（エメラルドには常にいくつかの内包物がある）、カット、カラーゾーニング（宝石内の色の不均一な分布） [ 24 ]やアステリア（星状効果） などの石内部の異常な光学現象などがある。

ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルドといったより一般的で一般的に使用される宝石に加え、真珠やオパール[ 25 ]も宝飾品業界では貴重品と定義されてきました。19世紀にブラジルでアメジストの塊が発見されるまで、アメジストは古代ギリシャの時代から「貴石」とみなされていました。20世紀においても、アクアマリン、ペリドット、キャッツアイ（シモファン）といった特定の石は人気があり、貴重品とみなされていました。これは、鉱物の希少性が貴石としての分類に関係し、ひいてはその価値に貢献しているという考えを裏付けています。

今日では、宝石業界ではもはやそのような区別は行われていません。[ 26 ]デザイナーのブランド名、ファッショントレンド、市場の供給、処理などに応じて、最も高価なジュエリーにも多くの宝石が使用されています。それでも、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルドは、他の宝石を上回る評判を今でも持っています。[ 27 ]

希少宝石や珍しい宝石とは、一般的に宝石品質のものが稀にしか産出されないため、鑑定家にしか知られていない宝石のことを指し、アンダルサイ​​ト、アキシナイト、スズ石、クリノヒューマイト、ペイン石、レッドベリルなどがある。[ 28 ]

宝石の価格と価値は、石の品質に関わる要素と特性によって左右されます。これらの特性には、透明度、希少性、欠陥のなさ、石の美しさ、そしてそのような石に対する需要が含まれます。色石とダイヤモンドには、それぞれ異なる価格決定要因があります。色石の価格は市場の需給によって決まりますが、ダイヤモンドの場合はより複雑です。[ 29 ]

宝石の美的価値や装飾目的に加えて、エネルギー医学の支持者の中には、宝石が持つ治癒力を重視している人もいます。[ 30 ]

グレーディング

宝石のグレードを評価しレポートを提供する研究所は数多くあります。[ 26 ]

  • 教育サービスとダイヤモンド鑑定レポートの主要プロバイダーである米国宝石学研究所（GIA）
  • 国際宝石学研究所（IGI）、ダイヤモンド、宝石、色石のグレーディングと評価を行う独立した研究所
  • ベルギーのダイヤモンド高等評議会（HRDアントワープ）は、ヨーロッパで最も古い研究所の一つであり、その主な株主はアントワープ世界ダイヤモンドセンターです。
  • アメリカ宝石学会（AGS）はGIAほど広く認知されておらず、歴史も浅い。
  • 色石の宝石商とディーラーの業界団体であるアメリカ宝石取引協会（AGTA）の一部であるアメリカ宝石取引研究所
  • クリストファー・P・スミスが所有するアメリカン・ジェモロジカル・ラボラトリーズ（AGL）
  • 欧州宝石学研究所（EGL）は、1974年にガイ・マージェルによってベルギーで設立されました。
  • 全日本宝石学会（GAAJ-ZENHOKYO）、全宝協、日本、宝石学研究に積極的に取り組んでいます。
  • タイ宝石宝飾研究所（公的機関）またはGIT、タイの宝石学研究および宝石検査の国立研究所、バンコク[ 31 ]
  • 南アフリカ宝石学研究所、アフリカの最高級宝石研究所
  • アジア宝石科学研究所（AIGS）は、東南アジア最古の宝石学研究所であり、宝石学の教育と宝石の検査に携わっています。
  • スイス宝石学研究所（SSEF）はヘンリー・ハンニによって設立され、色石と天然真珠の鑑別に重点を置いています。
  • エドゥアルド・ギュベリンが設立したスイスの伝統的な宝石工房、ギュベリン宝石工房

各研究所は宝石を評価する独自の方法論を持っています。ある研究所では「ピンク」と呼ぶ石を、別の研究所では「パパラチャ」と呼ぶことがあります。ある研究所では未処理と結論付ける一方で、別の研究所では加熱処理済みと結論付けることもあります。[ 26 ]こうした差異を最小限に抑えるため、最も評価の高い7つの研究所、AGTA-GTL（ニューヨーク）、CISGEM（ミラノ）、GAAJ-ZENHOKYO（東京）、GIA（カールスバッド）、GIT（バンコク）、Gübelin（ルツェルン）、SSEF（バーゼル）は、報告書の文言の標準化、特定の分析手法の推進、結果の解釈を目的として、ラボラトリーマニュアル調和委員会（LMHC）を設立しました。新たな産地が絶えず発見されているため、原産国の特定は困難な場合がありました。そのため、「原産国」を特定することは、宝石の他の側面（カット、クラリティなど）を特定するよりもはるかに困難です。[ 32 ]

宝石商は宝石研究所間の違いを認識しており、その違いを利用して可能な限り最高の証明書を取得します。[ 26 ]

切断と研磨

 
アムステルダムのダイヤモンドカッター

宝石の中には、結晶のまま、あるいは他の形で発見されたまま宝石として使用されるものもあります。しかし、ほとんどは宝飾品として利用するためにカットされ、研磨されます。宝石には主に以下の2つの分類があります。

  • 滑らかなドーム型にカットされた石は、カボションまたは単にキャブと呼ばれます。これは古代から人気のある形状で、ファセットカットされた宝石よりも耐久性に優れています。[ 33 ]
  • ファセットと呼ばれる小さな平らな窓を一定の間隔と正確な角度で研磨してファセットマシンでカットされた石。 [ 33 ]

オパール、ターコイズ、バリサイトなどの不透明または半不透明の石は、一般的にカボションカットされます。これらの宝石は、輝きなどの内部反射特性ではなく、石の色、光沢、その他の表面特性を際立たせるようにデザインされています。[ 33 ]砥石車と研磨剤は、石の滑らかなドーム形状を研磨、成形、研磨するために使用されます。[ 34 ]

透明な宝石は通常ファセットカットされます。これは、見る人が輝きとして感じる反射光を最大化することで、石の内部の光学特性を最大限に引き出す手法です。ファセットカットされた石には、一般的に多くの形状があります。ファセットは適切な角度でカットされる必要があり、その角度は宝石の光学特性によって異なります。角度が急すぎたり浅すぎたりすると、光が通過し、見る人の方に反射しません。ファセット加工機は、平らなラップの上に石を固定し、平らなファセットをカットして研磨するのに使用されます。[ 35 ]まれに、特殊な湾曲したラップを使用して曲面ファセットをカットして研磨するカッターもいます。

色

 
ロンドン自然史博物館のオーロラ展示では、約300種類のダイヤモンドの色が展示されている。
 
宝石に含まれる様々な半貴石

物質の色は、光そのものの性質によって決まります。日光は、しばしば白色光とも呼ばれ、スペクトルのすべての色を組み合わせたものです。光が物質に当たると、光の大部分は吸収され、特定の周波数または波長のごく一部が反射されます。反射された部分が、人間の目に知覚される色として届きます。[ 36 ]ルビーが赤く見えるのは、白色光の他のすべての色を吸収し、赤色を反射するためです。

ほぼ同じ物質であっても、異なる色を呈することがあります。例えば、ルビーとサファイアは基本的な化学組成は同じ（どちらもコランダム）[ 37 ]ですが、不純物の吸収・反射波長によって、それぞれの組成に応じて異なる色を呈します。同じ名前の宝石でも、様々な色を呈することがあります。サファイアは青やピンクの様々な色合いを呈し、「ファンシーサファイア」は黄色からオレンジピンクまで、様々な色を呈します。後者は「パパラチャサファイア」と呼ばれます。[ 38 ]

この色の違いは、石の原子構造に基づいています。異なる石は形式的には同じ化学組成と構造を有していますが、完全に同じではありません。時折、原子が全く異なる原子に置き換わることがあります。時には、その数は100万個に1個程度というごくわずかです。これらのいわゆる不純物は、特定の色を吸収し、他の色には影響を与えません。例えば、純粋な鉱物の状態では無色の緑柱石（ベリル）は、クロムの不純物を加えるとエメラルドになります。クロムの代わりにマンガンを加えると、緑柱石はピンク色のモルガナイトになります。鉄を加えるとアクアマリンになります。宝石の処理の中には、これらの不純物を「操作」できるという事実を利用して、宝石の色を変えるものがあります。

処理

宝石は、色や透明度を高めるためにしばしば処理されます。[ 39 ]場合によっては、宝石に施される処理によって耐久性も向上します。天然の宝石は伝統的なカットと研磨の方法で加工できますが、他の処理方法によって石の外観を向上させることもできます。[ 40 ]処理の種類と程度によっては、石の価値に影響を与える可能性があります。処理によっては、得られる宝石が安定するため広く使用されていますが、宝石の色が不安定で元の色調に戻ってしまう可能性があるため、あまり受け入れられないものもあります。[ 41 ]

初期の歴史

現代の道具が登場する数千年前、宝石の処理や美しさを高めるために様々な技術が用いられていました。宝石処理の最も初期の方法のいくつかはミノア文明にまで遡り、例えば金属箔を用いて宝石の色を鮮やかにする箔押し加工などがその例です。[ 42 ] 2000年前、大プリニウスの著書『博物誌』に記録されている他の方法としては、オイル塗布や染色などがあります。

熱

加熱は宝石の色や透明度を向上させることも、損なうことも考えられます。加熱処理は宝石採掘者や研磨師にとって何世紀にもわたってよく知られており、多くの種類の宝石において加熱は一般的な手法となっています。シトリンは主にアメジストを加熱して作られ、強い勾配で部分的に加熱すると「アメトリン」、つまり部分的にアメジストと部分的にシトリンを含む石が作られます。アクアマリンは、黄色の色合いを取り除いたり、緑色をより望ましい青に変えたり、既存の青色をより深い青にしたりするために加熱されることがよくあります。[ 41 ]

ほぼすべてのタンザナイトは、茶色の色合いを取り除き、より望ましい青/紫色を与えるために低温で加熱されます。[ 43 ]サファイアとルビーのかなりの部分は、色と透明度の両方を向上させるためにさまざまな熱処理で処理されています。

ダイヤモンドを含むジュエリーを修理のために加熱する場合は、ダイヤモンドをホウ酸で保護する必要があります。そうしないと、純粋な炭素であるダイヤモンドの表面が焼けたり、完全に燃え尽きたりする可能性があります。サファイアやルビーを含むジュエリーを加熱する場合は、ホウ酸（表面を腐食させる可能性があります）やその他の物質でコーティングしないでください。ダイヤモンドのように、これらの石を燃焼から保護する必要はありません（ただし、金属部品を加熱する際には、石が付いている部分を水に浸して熱応力による破損を防ぐ必要があります）。

放射線

放射線照射処理は宝飾業界で広く行われており[ 44 ]、自然界には存在しない、あるいは極めて稀な色の宝石を作り出すことを可能にしています[ 45 ] 。しかし、特に原子炉内で行われる場合、この処理によって宝石が放射能を帯びる可能性があります。処理された宝石に残留する放射能に関連する健康リスクは、多くの国で政府の規制につながっています[ 45 ] 。 [ 46 ]

事実上すべてのブルートパーズ（「ロンドン」ブルーのような明るい青と暗い青の両方）は、白から青へと色を変えるために放射線照射されています。ほとんどのグリーンクォーツ（オロ・ヴェルデ）も、黄緑色を得るために放射線照射されています。ダイヤモンドは主に青緑色または緑色にするために放射線照射されますが、他の色になることもあります。淡黄色から中黄色のダイヤモンドはガンマ線処理によって緑色に、高エネルギー電子線処理によって青色に変化します。[ 47 ]

ワックスがけ/オイル塗り

天然の亀裂を含むエメラルドは、それを隠すためにワックスやオイルで埋められることがあります。このワックスやオイルは、エメラルドの色と透明度を良く見せるために着色もされています。ターコイズも同様の処理が一般的です。

骨折充填

 
この亀裂が入ったエメラルド内部の異物は、暗視野照明の下では虹色に見えます。

ダイヤモンド、エメラルド、サファイアなど、様々な宝石のフラクチャー充填が用いられてきました。2006年には「ガラス充填ルビー」が注目を集めました。10カラット（2g）を超える大きなフラクチャーを持つルビーに鉛ガラスを充填することで、（特に大型ルビーにおいて）外観が劇的に改善されました。このような処理は比較的容易に見分けることができます。

漂白

 
真珠は、不要な色を取り除くために過酸化水素で処理されることが多い宝石です。

宝石の処理に一般的に用いられるもう一つの方法は、漂白です。この方法では、化学物質を用いて宝石の色を薄くします。漂白後、不要な色を除去した後、宝石を染色する複合処理を施すことができます。過酸化水素は宝石の変質に最も一般的に用いられる製品であり、翡翠や真珠の処理に特に使用されています。漂白処理の後には含浸処理を施すこともでき、これにより宝石の耐久性が向上します。[ 40 ]

宝石産業における社会経済問題

宝石産業の社会経済的ダイナミクスは市場の力と消費者の嗜好によって形作られており、通常は議論されることはありません。需要と価格の変化は、宝石の採掘と取引に関わる人々の生活に大きな影響を与える可能性があります。特に、この産業が重要な収入源となっている発展途上国では、その影響は顕著です。 [ 48 ]

この結果として生じる状況は、宝石採掘事業における天然資源と労働力の搾取である。多くの鉱山、特に発展途上国では、不十分な安全対策、低賃金、劣悪な労働条件などの課題に直面している。[ 48 ]鉱夫たちは、しばしば恵まれない環境の出身であり、危険な労働条件に耐え、わずかな賃金しか受け取っていないため、貧困と搾取の悪循環に陥っている。[ 49 ]宝石採掘事業は、適切なインフラや医療や教育などの基本的なサービスへのアクセスが不足している遠隔地や未開発地域で行われることが多い。これは、既存の社会経済格差をさらに助長し、地域社会の発展を妨げ、宝石採掘の恩恵がプロセスに直接関与する人々に十分に届かない可能性がある。[ 50 ]

もう一つの問題は、採掘活動に起因する環境悪化です。環境悪化は生態系や生物多様性に長期的な脅威を与え、影響を受ける地域の社会経済状態をさらに悪化させる可能性があります。[ 51 ]無秩序な採掘活動は、森林破壊、土壌浸食、水質汚染につながることが多く、生態系や生物多様性を脅かしています。[ 52 ]無秩序な採掘活動は天然資源の枯渇を引き起こし、持続可能な開発の見通しを低下させる可能性があります。[ 53 ]宝石採掘の環境影響は、生態系への脅威となるだけでなく、利用可能な資源の質と量を減少させることで、業界の長期的な存続可能性を損ないます。

さらに、宝石業界は透明性と倫理性に関する問題にも悩まされており、生産者と消費者の双方に影響を与えています。標準化された認証プロセスの欠如と違法行為の蔓延は、市場の健全性と信頼を損ないます。[ 54 ]サプライチェーンにおける透明性と説明責任の欠如は、仲介業者や企業が不均衡な利益を得ることになり、既存の不平等を悪化させます。その結果、サプライチェーンにおける利益の不平等な分配は、特に宝石の採掘地域において、社会経済的不平等の改善にほとんど役立ちません。

これらの社会経済的課題に対処するには、政府、業界幹部、そして社会を含む様々なステークホルダーによる、持続可能な慣行を促進し、関係者全員にとって公平な結果を確保するための集中的な取り組みが必要です。公正な労働慣行、環境の持続可能性、そして倫理的な調達を確保するための規制の導入と施行は不可欠です。さらに、教育や医療といった地域開発プロジェクトへの投資は、貧困の緩和と、宝石産業に依存する社会的弱者のエンパワーメントに貢献します。人権と環境の完全性を尊重しつつ、生産者と消費者の双方に利益をもたらす、より公平で持続可能な宝石取引を促進するためには、セクター間の連携が不可欠です。

合成宝石と人工宝石

合成宝石は模造宝石や模造宝石とは異なります。

合成宝石は物理的、光学的、化学的に天然石と同一ですが、研究室で作られます。[ 55 ]模造石や模造品は化学的には天然石と異なりますが、見た目は非常によく似ている場合があります。異なる鉱物（スピネル）、ガラス、プラスチック、樹脂、またはその他の化合物から簡単に合成宝石を製造できます。

模造石、あるいはイミテーションストーンの例としては、酸化ジルコニウムからなるキュービックジルコニア、合成モアッサナイト、無色の合成コランダムまたはスピネルなどが挙げられます。これらはすべてダイヤモンド類似石です。類似石は本物のダイヤモンドの外観と色を模倣していますが、化学的特性も物理的特性も持ち合わせていません。一般的に、これらの石はすべてダイヤモンドよりも硬度が低いです。モアッサナイトは実際にはダイヤモンドよりも屈折率が高く、同じサイズとカットのダイヤモンドと並べると、より強い「輝き」を見せます。

養殖、合成、または「ラボで作られた」宝石は模造品ではありません。鉱物本体と微量着色成分はどちらも同じです。例えば、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルドは、天然のものと化学的・物理的特性が同一のラボで製造されています。ルビーやサファイアを含む合成（ラボで作られた）コランダムは非常に一般的で、天然石よりもはるかに安価です。小さな合成ダイヤモンドは工業用研磨材として大量に製造されてきましたが、宝石品質のより大きな合成ダイヤモンドが複数カラットで入手できるようになってきています。[ 56 ]

宝石が天然石であろうと合成石であろうと、化学的、物理的、光学的特性は同じです。つまり、同じ鉱物から構成され、同じ微量物質によって着色され、同じ硬度、密度、強度を持ち、同じ色スペクトル、屈折率、複屈折（ある場合）を示します。ラボで作られた石は、天然石によく見られる不純物が合成石には含まれていないため、より鮮やかな色をしている傾向があります。合成石は、より地味で自然な外観を与えるため、または鑑定士を欺くために意図的に添加されていない限り、宝石の透明度や色を低下させる一般的な天然不純物を含まないように作られています。[ 57 ]その一方で、合成石には、合成中に使用されたラボのトレイからの腐食した金属の微粒子など、天然石には見られない欠陥が見られることがよくあります。[ 58 ]

種類

宝石の中には合成が難しいものもあり、すべての宝石が商業的に合成可能であるとは限りません。現在市場で最も一般的に流通しているのは以下のものです。[ 59 ]

合成コランダム

合成コランダムにはルビー（赤色のバリエーション）とサファイア（その他の色のバリエーション）があり、どちらも非常に人気があり、価値があると考えられています。[ 59 ]ルビーは、1902年にオーギュスト・ヴェルヌーイが火炎溶融法を開発したことで合成された最初の宝石でした。[ 60 ]合成コランダムは、最も費用対効果が高いため、通常は火炎溶融法で製造されていますが、フラックス成長法や水熱成長法でも生産できます。[ 61 ]

合成緑柱石

最も一般的な合成ベリルはエメラルド（緑）です。黄色、赤色、青色のベリルも存在しますが、非常に稀です。合成エメラルドはフラックス法の開発によって可能となり、フラックス法と熱水法の両方で生産されています。[ 62 ]

合成石英

合成水晶には、シトリン、ローズクォーツ、アメジストなどがあります。天然の水晶も珍しくはありませんが、美観以外の用途もあるため、合成されています。水晶は圧力をかけると電流を発生するため、時計や発振器などに利用されています。[ 63 ]

合成スピネル

合成スピネルは偶然に誕生しました。あらゆる色に作ることができるため、様々な天然宝石の模倣品として人気があります。フラックス法と熱水法によって生成されます。[ 59 ]

作成プロセス

これらの鉱物の生成には、溶融プロセスと溶解プロセスの2つの主なカテゴリがあります。[ 59 ]

ベルヌーイ炎溶融法（溶融法）

 
ベルヌーイ炉

火炎溶融法は、市場で販売できる大量の合成宝石を成功裏に製造した最初の方法でした。[ 64 ]これは今日でもコランダムを製造する最も費用対効果が高く、一般的な方法です。

炎溶融法はベルヌーイ炉で行われます。この炉は、非常に高温の酸水素炎を発生させる逆吹き管バーナー、粉末ディスペンサー、そしてセラミック製の台座で構成されています。[ 65 ]目的の宝石に対応する化学粉末をこの炎に通します。これにより成分が溶融し、プレート上に落下してブールと呼ばれる結晶に固まります。[ 65 ]コランダムの場合、炎の温度は2000℃にする必要があります。このプロセスには数時間かかり、天然の結晶と同じ特性を持つ結晶が得られます。

コランダムを製造するには、純粋なアルミニウム粉末に様々な添加剤を加えて様々な色を作ります。[ 65 ]

  • ルビー用酸化クロム
  • ブルーサファイアの原料となる鉄とチタンの酸化物
  • イエローサファイア用酸化ニッケル
  • オレンジサファイアのニッケル、クロム、鉄
  • ピンクサファイアのマンガン
  • 青緑色のサファイア用の銅
  • ダークブルーサファイアのコバルト

チョクラルスキー法（溶融法）

1918年、ヤン・チョクラルスキーによってチョクラルスキー法が開発されました。[ 65 ]。これは「結晶引き上げ法」とも呼ばれます。この方法では、必要な宝石原料をるつぼに入れます。るつぼ内の溶融物に種石を入れます。宝石が種石の上で結晶化し始めると、種石は引き抜かれ、宝石は成長を続けます。[ 59 ]この方法はコランダムに用いられますが、現在では最も普及していない方法です。[ 64 ]

フラックス成長（溶液プロセス）

フラックス法は、エメラルドを合成できる最初の方法でした。[ 62 ]フラックス法は、高熱に耐えられるるつぼ（フラックスと呼ばれる溶融液体で満たされたグラファイトまたはプラチナ）から始まります。[ 66 ]特定の宝石成分がこの液体に加えられ、溶解され、再結晶化されて目的の宝石が形成されます。これは、炎溶融法に比べて長いプロセスであり、最終的な希望サイズに応じて2か月から1年かかる場合があります。[ 67 ]

水熱成長（溶解プロセス）

水熱合成法は、鉱物の自然な成長過程を模倣するものです。必要な宝石原料は水を入れた容器に密封され、超高圧下に置かれます。水は沸点以上に加熱され、通常は溶けない物質も溶解します。容器を密封した後は、これ以上原料を加えることができないため、より大きな宝石を作るには、前のバッチから「種石」を取り出し、その上に新しい原料を結晶化させるという工程を始めます。この工程は完了するまで数週間かかります。

特徴

合成宝石は天然宝石と化学的・物理的特性を共有していますが、合成宝石と天然宝石を見分けるためのわずかな違いがあります。[ 68 ]これらの違いはわずかであり、多くの場合、顕微鏡検査を用いて区別する必要があります。検出できない合成宝石であっても、希少な天然宝石として販売できる場合、市場にとって脅威となります。[ 69 ] [ 70 ]このため、宝石鑑定士は特定の特性に注目します。それぞれの結晶は、それが形成された環境と成長過程によって特徴づけられます。

 
アパタイト宝石に見られる縞模様

炎溶融法で作られた宝石は、

  • 形成過程でブールの中に閉じ込められた小さな気泡
  • ブールの形成による目に見える縞模様
  • 宝石の研磨中に損傷を受けたことで表面にひび割れのように見えるチャタリングマーク

フラックス溶融法で作られた宝石は、

  • フラックス溶液で満たされた小さな空洞
  • 使用されたるつぼからの宝石の内包物[ 71 ]

熱水成長によって生成された宝石は、

  • 使用された容器からの含有物[ 71 ]

歴史

 
オーギュスト・ヴェルヌーイ – 炎溶融法の創始者 1902

合成プロセスが開発される以前は、天然宝石の代替品として市場に出回っていたのは模造品や偽物でした。1837年、初めてルビーの合成に成功しました。[ 64 ]フランスの化学者マルク・ゴーダンは、後にフラックス溶融法として知られる方法を用いて、硫酸アルミニウムカリウムとクロム酸カリウムを溶融し、ルビーの小さな結晶を生成することに成功しました。[ 65 ]これに続き、別のフランス人化学者フレミーは、鉛フラックスを用いて大量の小さなルビー結晶を成長させることに成功しました。[ 66 ]

数年後、フラックス溶解法に代わる方法が開発され、「再生ルビー」と呼ばれるものが市場に投入されました。再生ルビーは、天然ルビーの破片を溶かし合わせてより大きなルビーを製造する製法として販売されました。[ 67 ]その後、この製法を再現しようと試みましたが、不可能であることが判明し、再生ルビーはルビー粉末を複数段階に分けて溶解する方法で作られた可能性が高いと考えられています。[ 65 ]

フレミーの弟子であったオーギュスト・ヴェルヌイユは、フラックス溶融法に代わる方法として、炎溶融法を開発しました。彼は大量のコランダムをより効率的に生産できる大型炉を開発し、宝石市場を劇的に変化させました。[ 72 ]このプロセスは現在でも使用されており、炉の設計は当初の設計からほとんど変わっていません。[ 73 ]この方法によるコランダムの世界生産量は、年間10億カラットに達します。

希少宝石のリスト

  • ペイン石は1956年にミャンマーのオンガインで発見されました。この鉱物は、イギリスの宝石学者アーサー・チャールズ・デイビー・ペインにちなんで命名されました。かつては地球上で最も希少な鉱物と考えられていました。[ 74 ]
  • タンザナイトは1967年にタンザニア北部で発見されました。今後30年間で供給量が減少する可能性があるため、この宝石はダイヤモンドよりも希少であると考えられています。このタイプの宝石は、加熱処理によって鮮やかな青色を呈します。[ 75 ]
  • ヒボナイトは1956年にマダガスカルで発見されました。発見者であるフランスの地質学者ポール・ヒボンにちなんで命名されました。宝石質のヒボナイトはミャンマーでのみ発見されています。[ 76 ]
 
レッドベリル – 1904年に発見
  • レッドベリル、またはビクスバイトは、1904 年にユタ州ビーバー近郊で発見され、アメリカの鉱物学者メイナード・ビクスビーにちなんで命名されました。
  • ジェレメジェバイトは1883年にロシアで発見され、発見者であるパヴェル・ウラジミロヴィチ・ジェレメジェフ（1830年 - 1899年）にちなんで命名されました。
  • チェンバーサイトは1957 年に米国テキサス州チェンバーズ郡で発見され、鉱床の所在地にちなんで命名されました。
  • ターフェ石は1945 年に発見されました。発見者であるアイルランドの宝石学者、エドワード・チャールズ・リチャード・ターフェ伯爵にちなんで命名されました。
  • マスグラバイトは1967年に南オーストラリア州のマスグレイブ山脈で発見され、その場所にちなんで名付けられました。
 
ブラックオパール – 最も希少なオパール
  • ブラックオパールはオーストラリアのニューサウスウェールズ州で直接採掘されるため、オパールの中でも最も希少な種類です。濃い色の成分を持つため、様々な色合いのものがあります。[ 75 ]
  • グランディディエライトは、1902年にマダガスカルのトゥレアル州でアントワーヌ・フランソワ・アルフレッド・ラクロワ（1863–1948）によって発見されました。フランスの博物学者で探検家のアルフレッド・グランディディエ（1836–1912）にちなんで命名されました。
  • プードレット石は1965 年にカナダのプードレット採石場で発見され、採石場の所有者および運営者であるプードレット家にちなんで命名されました。
  • セレンディバイトは、1902年にスリランカでスニル・パリサ・グナセケラによって発見され、スリランカの古いアラビア語名であるセレンディブにちなんで命名されました。
  • ゼクツァライトは、1968年にバート・キャノンによって、アメリカ合衆国ワシントン州オカノガン郡のワシントン峠近くのカンガルーリッジで発見されました。この鉱物は、1976年にこの鉱物を研究のために提出した数学者で地質学者のジャック・ゼクツァーにちなんで命名されました。

フランスのシンガーソングライター、ノルウェン・ルロワは、2017年のアルバム「Gemme」（フランス語で宝石を意味する）と同名のシングルで宝石にインスピレーションを受けた。 [ 77 ]

『宝石の国』は、人型の宝石を主人公とした日本の漫画・アニメシリーズである。[ 78 ] [ 79 ]

スティーブン・ユニバースは、女性的なヒューマノイドとして自分自身を投影する魔法の宝石を主人公とするアメリカのアニメテレビシリーズです。[ 80 ]

参照

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