珊瑚（钙质珊瑚）的物理特性、鉴别特征、优化处理

“Coral”源于拉丁语“corallium”。珊瑚（Coral）是一种海生无脊椎动物，属低等腔肠动物。它的个体有一个管状躯体，顶部有许多中空的触手，环绕其口部似花状。珊瑚为群体生活，是珊瑚虫分泌碳酸钙质为主的堆积物形成的骨骼，它死后新一代又在老一代骨骼的基础上生长，成为有枝叉的树枝状。它生活于海水之中，是以相互依恋的大量单体骨骼组成的群体，大量珊瑚群集组成珊瑚礁。据研究表明，珊瑚在五亿年前就出现在地球上，大致相当于奥陶纪（但早期为单体珊瑚）一直延续至今。

据考古研究发现在25 000年前就有珊瑚饰品，在古希腊、埃及等文明古国的遗址中都发现有珊瑚制品。2 000年前的古罗马时代，在欧洲珊瑚已被广泛应用。古代人们还把它当做医疗眼疾的药材，可明目、止血和镇惊。最近国外研究认为珊瑚可用于接骨、入药治疗高血压、冠性病、动脉硬化等病症。

珊瑚又是宗教信仰中的宠物，属佛教七宝之一，印度释伽牟尼佛寺中的宝塔，就是用珊瑚在内的七宝装饰的。意大利、阿尔及利亚等国将其定为国石，印度人把它说成是佛祖的血，印第安人把它当做大地之母，日本人认为其象征着长寿，基督教人认为珊瑚是耶稣宝血蜕化而成，摩洛哥人甚至把珊瑚当做钱币流通使用。

我国了解珊瑚历史久远，早在《汉武故事》一书中就把珊瑚列入珍宝。晋代苗常言所著的《三辅皇阁》中的“积翠池”有谓“珊瑚高一丈二尺，一本三柯，上有四百六十三株”云是南越王趟佗所献，谓号“烽火树”指的就是红珊瑚树。我国著名的古书《本草纲目》中曾有比较详细的描述，谓“珊瑚有红润色者，细纵纹可爱，有如铅丹色，无纵纹为下品。珊瑚所生盘石上如白茵，一岁而黄，二岁变赤，枝余交错，高三四尺；人没水以铁发其根，系纲舶上绞，而出之，失时不取、则腐畴”。可见我国古代早已对珊瑚的生成变化有所了解。

我国西藏的佛教信徒们，视珊瑚为如来佛的化身，红珊瑚为珍宝，用于祭奠。当前可见很多藏民身带红珊瑚、戴佛珠，作头饰、服饰、或作观赏之珍品。

在我国的药典中也记载着珊瑚有明目、清血、可接骨之功效。

珊瑚有6 000多种，常见的只有十五六种，按它的成分和颜色可分为两大类：即碳酸钙质珊瑚（又称钙质珊瑚）类和角质珊瑚类。

钙质珊瑚类

钙质珊瑚类主要为碳酸钙组成并含有有机质，但钙质珊瑚主要是细粒碳酸钙，性质类似于方解石，它也被称做含钙珊瑚，很受人欢迎，所以又称贵珊瑚类。可按颜色分为以下3个系列。

1.红珊瑚（Red Coral）系列

红珊瑚指深红、鲜红、淡红等各种红色的珊瑚，其中以鲜艳的红色最受人喜爱，如红辣椒，有“辣椒红”之称。有人专称它为“贵珊瑚”。有像红蜡烛颜色的珊瑚则称“蜡烛红”，深红色的称为“牛血红”，颇受西方人喜爱。红珊瑚主要分布在太平洋海域，我国台湾盛产。我国台湾盛产深红色优质珊瑚称“阿卡”，比较高贵，价格也比较高昂，戒指蛋面要人民币几千元到几万元每克。比较差的粉红色珊瑚称“莫莫”，一般价格比较便宜，每克约几百元人民币。除阿卡、莫莫之外还有很多称谓，质量介于阿卡、莫莫之间。红珊瑚阿卡戒面及原石如图10-3-1所示。

图10-3-1　红珊瑚戒面及原石（陕西王镭收藏）

2.白珊瑚（White Coral）系列

白珊瑚系列包括纯白、乳白、瓷白、灰白诸色，深海产，因极少见而贵重。主要分布于南中国海、菲律宾海域、澎湖海域、硫球海域。

3.蓝珊瑚（Blue Coral）系列

蓝珊瑚也有深蓝、浅蓝之分，色彩夺目且很罕见，原来只见于非洲西海岸喀麦隆沿海，现已极少见到。因成分含角质及有机质，故有人将它划入角质珊瑚类。

角质珊瑚（Cutin Coral）类

成分为角质及有机质，它主要成分是介壳质（一种有机硬蛋白质物质），故有时称“壳质珊瑚（Conchao Encoral）”。它与钙质珊瑚的生成方式基本相同，包括几个系列。

1.黑珊瑚（Black Coral）系列

黑珊瑚系列有灰黑色、黑灰色及黑色的珊瑚，几乎全为角质物质组成。有人用黑珊瑚代表角质珊瑚类，可形成高大的珊瑚树，甚为壮观。我国民间称其为“铁树”，也较为贵重，产于夏威夷群岛的毛伊岛和澳洲昆士兰海域。

2.金黄色珊瑚（Golden Coral）系列

金黄色珊瑚系列包括黄色、金黄色、褐黄色、黄褐色珊瑚。外表可见斑点，其生长期很长，色泽艳丽，受人宠爱。主要为角质物质组成，见于台湾海峡一带海域。

3.梅花珊瑚（Plum Blossom Coral）系列

梅花珊瑚系列为红心白色珊瑚或白心红色的珊瑚，两者往往同存于一枝，也有的先红后白、红白相衬尤如梅花而得名，更是很受人喜爱。

4.紫珊瑚（Violet Coral）

紫珊瑚极为少见，但在西非沿海曾经发现过，有人认为它是蓝珊瑚的变种。

5.海柳珊瑚

有人认为是黑珊瑚或金黄色柳枝状珊瑚的别称。

其他尚有人按其成活程度分类，分为活珊瑚、死珊瑚、倒珊瑚（受到侵害已经半死者）。当然死珊瑚和倒珊瑚都不能做宝石材料或用于雕刻。珊瑚的幼虫为白色，长大后由于吸取水中的铁质由外向内变红，所以有的外红内白（染色者除外）。

一、化学组成

珊瑚的化学式为CaCO3。成分主要为碳酸钙及少量碳酸镁、氧化铁、硫酸钙和有机质。由于珊瑚种类的不同，成分少有差异。一般认为除含CaCO3、MgCO3、Fe2O3及有机物质外，还有微量元素硅、铁、铝、锶、铜、锌等十多种。珊瑚为生物化学成因，故含有角质蛋白和有机酸，如脯氨酸、谷氨酸、胱氨酸等十多种。

钙质珊瑚主要是无机成分CaCO3，其中红珊瑚为三方晶系方解石，白珊瑚为斜方晶系文石。角质珊瑚主要是有机成分硬蛋白质，其次有硫、氯、碘、铁等。

二、形态

珊瑚的形态多为群体，也有极少数为单体。珊瑚为隐晶质，细粒集合体，或树枝状（图10-3-2）。有机成分呈非晶质。红珊瑚在镜下可见条纹结构，表面有呈近于平行的线状构造，有的在横断面上有放射状、同心圆状结构，有的还有麻点状小凸起，如图10-3-3所示。

图10-3-2　常见的几种珊瑚

图10-3-3　红珊瑚横切面及纵切面示意图

三、物理特性

1.钙质珊瑚

钙质珊瑚呈浅粉色至深红色、橙色、白色和奶油色、金黄色、黑色、极少紫或蓝色。蜡状光泽至玻璃光泽，次半透明至不透明，一轴晶负光性。折射率为1.486～1.658，集合体双折率不可测，两者皆难以测定。无多色性，具闪突起、高级干涉色、正突起。白色珊瑚呈高级蓝绿干涉色，为放射状消光。对长波和短波紫外光，白珊瑚可呈惰性，也可发弱至强带蓝色的白色荧光；浅至深橙色、红色和粉色珊瑚可呈惰性，或发橙至带粉色的橙色荧光；某些深红色珊瑚发较强的暗红至紫红色荧光。

摩氏硬度为3.5～4，密度为2.65（±0.05）g／cm3，断口呈锯齿状至不平坦状，遇酸起泡。

2.角质珊瑚

角质珊瑚呈深褐色至金黄色、花色、黑色等。蜡状光泽至玻璃光泽，次半透明至不透明，折射率为1.560～1.570（±0.010），对长波和短波紫外光呈惰性。

贝壳状至不平坦断口，硬度为3～4，密度为1.35（＋0.77，-0.05）g／cm3，遇HCl不起泡。燃烧时有毛发烧焦的味道。

鲜红色珊瑚最好，粉红色珊瑚次之。白色者以纯白色最好，灰色者次之。珊瑚质量大、块度大者为好。质地致密、无裂纹、无孔洞、无瑕疵者为佳品。

珊瑚饰品、雕刻成的摆件及玩赏石如图10-3-4所示。

图10-3-4　红珊瑚饰品及观赏石

四、鉴别特征(www.xing528.com)

钙质珊瑚具有树枝状形态和珊瑚虫腔体特殊的波纹状平行纤维结构。各条带近于平行，而颜色和透明度稍不同于树枝状珊瑚，树枝体上有小而浅的圆形凹坑为珊瑚虫的生长部位，横断面上呈同心圆状和放射状结构，也有呈较致密块状者，遇HCl起泡。根据这些特性可使它与大部分仿制品区别开来。粉色、白色珊瑚有时用作贝“珍珠”仿制品，遇HCl也起泡，但反应不剧烈。此外，贝壳珍珠主要是文石，密度（约2.84g／cm3）较高。

角质珊瑚在交叉部位具有同心环状生长结构，有时称作“树环”结构。犹如树木的年轮，外表有麻疹状凸起。加热时具独特的蛋白质气味，有助于将其与煤精（汽油味）和塑料（常为酸味）区分开。

白色至浅色珊瑚可通过染色来提高价值。其检测可采用放大或使用溶剂来去除表面染料。黑珊瑚脱色后可产生金色，与稀有的天然金色珊瑚相似，但前者折射率和密度略高，结构也略有差异。钙质珊瑚与角质珊瑚的对比如表10-3-1所示。

表10-3-1　钙质珊瑚及角质珊瑚的对比

仪器鉴别可用红外光谱、X光射线衍射、能谱及差热分析等，确定珊瑚的成分结构矿物组成以识别之。

五、优化处理

1.漂白

漂白是指去除珊瑚表面杂色以改善其颜色和外观。漂白可使珊瑚颜色变浅，如黑珊瑚可变为金黄色，暗红色珊瑚经漂白可变为粉红色，暗黄色者可变为白色。

图10-3-5　染色红珊瑚

2.染色处理

经过染色的珊瑚多为有机染料着色，所以颜色均一，但表面深而里面浅，用沾有丙酮的棉签，擦下染色剂，可见染料沿生长条带分布，裂隙或孔洞中可见染料更集中（图10-3-5）。

3.覆膜处理

对质地差、颜色不好的珊瑚，可以覆膜处理，也可用沾有丙酮的棉签擦试，使其露出原色。

4.充填处理

充填处理是指用环氧树脂或似胶状物质充填多孔质珊瑚。可以热针或检测其密度（密度低）区别之。

珊瑚与处理过的染色珊瑚、红珊瑚相似的假冒物质，如染色骨制品、染色大理岩、红色玻璃、红色塑料等的对比，列于表10-3-2中，以作参考。

表10-3-2　红珊瑚与其相似品的对比

六、产状及产地

由于珊瑚生长于暖水域，所以大多数种类生长于赤道附近或纬度30°和25°区域。这里有澳大利亚的大堡礁（Grent Barrier Reef）和南太平洋环状珊瑚岛。珊瑚产于水温为30℃左右、海水清澈和比较平静的海域，其地理区域大致为从爱尔兰南部，经比斯开湾到马德拉群岛、加那利群岛和佛得耳群岛，再沿地中海、红海、毛里求斯、马来西亚、澎湖列岛至日本海域。其中最佳的钙质珊瑚，产自非洲沿岸的阿尔及利亚、突尼斯、欧洲南部西西里、那不勒斯、撒丁岛、科西嘉岛，法国、西班牙沿海也有质量较好的钙质珊瑚。

珊瑚通常水深在30m左右处繁殖最为旺盛，所以珊瑚的重要产地在非洲的红海、苏伊士湾口、地中海等。但现在钙质珊瑚产于日本、中国台湾基隆、彭湖列岛、南沙群岛以及马来西亚水域。

角质珊瑚也产于澳大利亚的大堡礁，但美国的Hawaii岛，也很著名。

我国台湾是珊瑚的重要产地，台湾海域地处北纬30°以内，跨北回归线，年平均气温20～25℃，受台湾暖流影响属亚热带到热带气候，海水温暖，形成珊瑚生长发育的有利环境。另外台湾地处环太平洋地震带上，是世界上火山、地震的高发区，海底火山活动频繁，多火山、温泉，这就提供了红珊瑚所需要的大量铁、镁、硫、氯、溴、磷等元素的来源条件。所以我国台湾盛产红珊瑚，最高产量能占到全世界产红珊瑚的80%，是世界上红珊瑚的著名产地。

七、珊瑚的保养

佩戴珊瑚如同佩戴珍珠一样，不要接触香水、酒精、醋、盐等物质，也不要过分与人体汗液、化妆品类接触，避免酸碱腐蚀。要常以冷水冲洗、保持清洁以延长珊瑚饰品的寿命。

［附］仿制品及同类相关品种

1.吉尔森仿珊瑚

吉尔森仿珊瑚有粉色和红色。它由碳酸钙、二氧化硅及作为致色剂的氧化铁组成。放大观察时可观察到细粒状结构，而无珊瑚的不均匀条纹。以蘸丙酮的棉签拭擦可见棉签呈现红色。密度与珊瑚、天然珊瑚截然不同。

2.海柳［Sea Rod（Hai liu）］

海柳属珊瑚类，它生长在水深30多米以下的海底岩石上，以吸盘与海底岩石相粘结。形如陆地上的柳丝，似树木，故称“海柳”（图10-3-6）。

图10-3-6　海柳形貌（据网络）

它是海洋动物，属腔肠动物铁树科，是珊瑚的一种与海蜇近亲。它的寿命很长，据说可生长几万年。身高者可达3～4m。因它的寿命漫长，所以人们也称它为“千年海底神树”。据民间传说每当快下雨时，海柳表面颜色变暗，还分泌出微量黏液，所以又有“小气象台”之美誉。海柳中有种赤柳，颜色极为鲜艳，初出水面时枝头上的小叶闪闪发光。枝干有弹性，离水一段时间枝干变硬、变黑，所以还有“铁树”之称。

关于海柳通过红外光谱及X荧光光谱等分析测试，成分主要为CaCO3，并含有稀有成份I、Na、Br、S、Cl等（表10-3-3）。各种颜色的海柳皆含碘较高，钠、溴、硫次之，其图谱见图10-3-7 。

表10-3-3　海柳的X荧光光谱［定性-定量］分析（分析者：张建红）

图10-3-7　海柳的X荧光光谱谱图（分析者：张建红）

另外海柳含鞣酸，水柳酸等有机酸。海柳呈非晶质胶态，枝干横断面呈圈层状，表面呈乳钉状突起或针扎状凹坑（图10-3-8），表面呈油脂光泽，有金色、黄色、花色、褐色、黑色之分（图10-3-9）。

图10-3-8　海柳枝干断面（a）表面纹饰（b）、（c）（镜下20×李斌观察照相）

海柳的摩氏硬度4～4.5，密度1.37（±0.01）g／cm3折射率1.56（±0.01），质地细腻，紧密、坚韧、耐腐，在紫外荧光下长波呈弱黄色，短波无色。

1958年在福建东山岛曾出土一座宋代古墓中，挖掘出在棺柩里就有一些海柳加工的手镯、戒指、酒杯等，这些品种都保存完好无损，可见海柳还有很好的耐浸蚀性。在古药学书籍中，认为它性寒、有清热、解毒之功效。相传自古海柳为人们所喜爱，曾为帝王将相们的高级玩物，特别是沿海渔民对它非常珍惜，视为珍宝。用海柳制成的烟嘴有很好的过滤作用。目前通过加工可制成盆景、手镯、茶杯、酒杯、戒指、佛珠、手链、烟斗等饰品或器皿（图10-3-10）。现在常常见于各地的珠宝市场。

图10-3-9　金色、黑色、花色海柳的枝干

图10-3-10　金色、花色及黑色的海柳烟斗（a、b）及手镯（c）

海柳主要产于我国东南沿海，如福建东山、广东汕头、我国台湾、南沙群岛、西沙群岛及马来西亚等地。