Бирюзу геммологу, по-видимому, определять труднее, чем какой-либо другой камень, широко используемый в ювелирной практике. Прежде всего она непрозрачна и особенности ее структуры не могут быть изучены оптическими методами. Она поликристаллична, поэтому можно определить лишь среднее значение показателя преломления. Она пориста, следовательно, легко поддается пропитке воском, пластмассами или силикатными растворами. Более того, существует ряд природных минералов, которые напоминают, или могут напоминать после соответствующей обработки, бирюзу по внешнему виду. Мы не говорим уже о различных имитациях.
Как всегда в таких случаях лучше всего тщательно изучить природный материал из всех доступных источников. Структура поверхности настоящей бирюзы весьма характерна. На аморфном бледно-голубом фоне видны мелкие обломки и включения беловатого материала. Нередко наблюдаются также мелкие бурые прожилки лимонита. В "египетской" бирюзе, которая имеет интенсивную голубую окраску и сильнее просвечивает, чем другие разности бирюзы, можно видеть мелкие темно-синие диски в массе светлого фонового материала. Таким образом, при определении бирюзы необходимо прежде всего тщательно осмотреть ее поверхность под микроскопом.
Следующий важный момент — изучение спектра поглощения света, отраженного от камня. Свет от проекционной лампы мощностью 250—500 Вт, сфокусированный на камне с помощью колбы, наполненной концентрированным раствором медного купороса, значительно облегчает определение характерных линий в голубой области спектра. Наиболее интенсивной и наиболее важной для определения линией в спектре бирюзы является линия при 432 нм в фиолетовой части, которая в большинстве случаев довольно узка и отчетливо очерчена. Слабее и шире полоса в синей области спектра при 460 нм. Хотя фотография позволяет обнаружить еще одну линию при 420 нм, равную по интенсивности линии при 432 нм, визуально она не наблюдается и поэтому не имеет большого значения для диагностики. Всех этих линий поглощения нет ни у одного из минералов, похожих по внешнему виду на бирюзу, и ни у одной из ее имитаций. Поэтому их присутствие позволяет быстро и надежно определять бирюзу, и если к тому же структура поверхности "правильная" и нет никаких признаков пропитки (см. ниже), то определение можно считать окончательным.
На рефрактометре метод дистанционного наблюдения дает для бирюзы показатель 1,62 или 1,61 и тем самым подтверждает правильность ранее выполненного определения или предупреждает о возможности подцелки, когда видно сильное расхождение с указанными значениями показателя преломления. Если камни не закреплены, то очень важные сведения может дать определение удельного веса, поскольку он позволяет судить о качестве и происхождении образца и по его величине можно отличить настоящую бирюзу от похожих на нее минералов и имитаций. Бирюза с Синайского полуострова (ранее мы ее назвали египетской) имеет наибольший удельный вес — около 2,81. У иранской бирюзы, которая и до настоящего времени добывается в древних шахтах вблизи Нишапура, он лишь ненамного меньше. Бирюза в этих месторождениях не встречается в виде крупных кусков. В азиатских и североамериканских месторождениях попадается бирюза прекрасного качества и притом в довольно больших кусках. Кроме того, там добывается много бирюзы невысокого качества, мягкой и пористой, которая поступает на рынок после пропитки различными способами. Даже хорошая американская бирюза для улучшения полировки и, соответственно, цвета без введения какого-либо красителя обрабатывается воском. Удельный вес такой бирюзы 2,75—2,65. К любой "бирюзе", имеющей плотность ниже 2,6, следует относиться с большим подозрением.
Твердость лучших сортов бирюзы около 6 или несколько ниже, поэтому ее трудно поцарапать ножом или иглой. Твердость