Само собой разумеется, вначале камень осматривают невооруженным глазом и под лупой, но затем предварительное определение подтверждают инструментальными методами, с тем чтобы придать ему большую достоверность и во избежание риска допустить ошибку. В нашу эпоху все более совершенных синтетических продуктов и имитаций следует предпочесть использование приборов, предоставляемых в наше распоряжение современной геммологией. В задачи геммологии входит исследовать все новинки, сопоставить характерные признаки и разработать широко доступные методы быстрой и надежной диагностики природных камней, их различия между собой и отличия настоящих камней от их имитаций. При определении прозрачных камней сегодня пользуются несколькими методами.

1.

Структурные свойства изучаются с помощью рентгеновской аппаратуры. Методы этих исследований содержатся в учебниках минералогии. Эти методы приобретают все большее значение прежде всего для диагностики непрозрачных или просвечивающих драгоценных камней, а также жемчуга (в частности, для отличия естественного жемчуга от имитаций).

2.

Кристаллографические свойства изучаются на природных необработанных кристаллах с помощью прикладных и отражательных гониометров. Путем таких измерений могут быть определены (или из них выведены) различные кристаллографические данные — осевые отношения, углы, элементы симметрии, сингония (кристаллографическая система) и, возможно, даже класс (вид) симметрии. К ограненным и шлифованным камням этот метод неприменим, поскольку естественные кристаллические грани у них не видны.

3.

Химические свойства могут быть определены — если только допустима потеря материала (то есть в случае необработанных камней) — посредством химического анализа, что, однако, иногда занимает несколько недель. Можно прибегнуть также к помощи эмиссионной или рентгенофлуоресцентной спектроскопии. Известные отправные данные при изучении драгоценных камней получаются уже с помощью простого абсорбционного спектроскопа. Особенно подходит для геммологических исследований электронный микрозонд, позволяющий определить и элементы-примеси.

4.

При исследовании драгоценных камней наиболее важны методы определения их физических свойств.

а) Определение твердости производится с помощью набора специальных «карандашей» с заделанными в них остроугольными кусочками эталонных минералов шкалы Мооса. Царапание ограненных камней такими карандашами следует выполнять осторожно, на рундисте.

б) В числе приборов для изучения оптических свойств можно назвать рефрактометр, микроскоп, полярископ, спектроскоп.

С помощью рефрактометра, как правило, удается различить драгоценные камни между собой. Так, легко можно отличить природные шпинели от синтетических. Рефрактометрия устанавливает достаточно большое различие в их светопреломлении — 1,718 для природных и 1,730 для синтетических шпинелей; кроме того, у синтетических шпинелей в полярископе или под поляризационным микроскопом можно наблюдать аномальное двупреломление. Различить же при посредстве рефрактометра природные и синтетические корунды невозможно, так как свето- и двупреломление и у тех, и у других одинаково. Здесь может оказать помощь лишь изучение камней под микроскопом. Природные корунды почти всегда обнаруживают зоны роста, которые имеют прямолинейные ограничения, смыкающиеся между собой в углах, в то время как у синтетических корундов, выращенных по методу Вернейля, зоны всегда искривлены соответственно внешней форме булек. Характерные включения также служат основанием для почти однозначных определений. Если иногда, против ожидания, даже при больших увеличениях зоны роста не обнаруживаются, то камни можно надежно различить на основе и с помощью характерных включений*.

Отличить природные и синтетические камни от имитаций тоже не слишком трудно. Стекло, как правило, узнать очень легко, особенно под микроскопом, по присутствующим в нем шлирам и газовым пузырькам. Применение рефрактометра не всегда дает вполне однозначный результат, но все же светопреломление в интервале 1,41—1,77 при отсутствии двупреломления у природных драгоценных камней ограничено очень немногими точно определенными участками (строго ориентированными сечениями кристаллов). Если у камня с таким преломлением не оказывается двупреломления, следует по меньшей мере заподозрить, что это вовсе не камень, а стекло; проверить подобное подозрение можно очень быстро, воспользовавшись микроскопом.

Стекло можно отличить от природных драгоценных камней и по разнице в теплопроводности: охлажденные камни дольше сохраняют низкую температуру, чем охлажденное стекло, которое согревается быстрее**.

Дублеты и триплеты очень четко обнаруживают под микроскопом резкую линию или плоскость раздела, по которой располагается масса воздушных пузырькав. При исследовании таких дублетов и триплетов, равно как и любых других камней, требующих обязательного использования микроскопа, следует настаивать на том, чтобы камни извлекались из оправы. Как правило, на лицевой части дублетов помещается фрагмент природного драгоценного камня, дающий на рефрактометре безупречные значения преломления, относящиеся к соответствующему минералу. Если при этом камень заключен в оправу, то она, как правило, препятствует тщательному наблюдению критической зоны.

Не существует таких методов исследования, которые были бы приемлемы для всех без исключения драгоценных камней и не таили бы ошибки. Показания приборой дают частные значения измеряемых величин, с помощью которых производится определение. При этом по возможности следует прибегать к использованию нескольких методов, с тем чтобы повысить надежность определения и уменьшить вероятность ошибок.