犀牛角是一种珍稀的有机宝石。因其价值高昂，各种仿制品层出不穷。其中牛角、驴蹄等是外观上与犀牛角最为相似的仿制品。为了有效地将它们区分开，本文从常规仪器测试（密度、折射率和荧光检测）、放大观察、红外测试分析及扫描电镜分析等方面分别对三类样品进行了对比研究。结果显示，显微放大观察三者在横截面与纵截面方向的不同特征是有效鉴别它们的重要测试方法。

1、前言

犀牛角是一种珍贵的有机宝石。由于其独特的质感、纹理，犀牛角一直活跃于珠宝市场中，尤其是文玩界。在文玩界，素有“一红二黑三白”之说，“红”为鹤顶红，“黑”为犀牛角，“白”为象牙。

犀牛主要生活在非洲南部和东南亚地区，包括非洲犀牛（黑犀和白犀）、苏门答腊犀牛、瓜哇犀、印度犀等种类，其中分布在亚洲的犀牛已经濒临绝种，现已被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》。中国境内虽然已经没有了野生的犀牛，但作为该公约签字国，中国始终支持禁止任何犀牛制品交易的禁令。这些措施虽然终结了对犀牛的合法交易，但是黑市交易却变得兴旺起来。

市场中各种与犀牛角特征相似的仿制品频繁出现，以假乱真。据前人研究，仿制品主要分为两大类：人工树脂成分的人造品和天然的动物制品，如牛角、驴蹄等。其中人造产品与犀牛角的差异较为明显，容易通过外观特征以及物质成分差异将两者区分开。然而天然的角制品，因为成分与犀牛角相似，外观上通常也具有和犀牛角类似的纹理，易让人混淆。

本文通过介绍犀牛角制品的特征，以及它与牛角、驴蹄等仿制品的区别，旨在为鉴定工作人员提供鉴定意见。

2、犀牛角制品介绍

犀牛角，即犀角，为犀牛鼻子上所长的角。其中非洲犀牛和苏门答腊犀牛为双角，其余的两个品种都为独角。

因其珍稀性，犀牛角制品历来倍受推崇。古时的宫廷匠人多依据犀牛角的自然形状，雕刻做成酒杯或装饰类用具。如今流存于世的犀角雕器多为我国明清两代所制，被视作稀世之宝。现代的犀牛角制品常被加工成牌子、珠子或酒杯等形状，用于佩戴或观赏。

犀牛角原角呈圆锥形，自底部向上渐细，稍弯曲，长短不等。表面为乌黑色，下部色渐浅，呈灰褐色。它由表皮角质形成，内无骨心。主要成分为角蛋白、胆固醇、磷酸钙、碳酸钙等。

犀牛角短粗且底盘较大，角壳内充满毛发孔均匀分布的物质。角的外皮折皱，无光泽。内部组织具有半透明度，纵向具有细长的纤维状线条（图1a），横向具有同心环状结构，颜色外部较中心处深，如图1b所示。

图1 犀牛角原角特征

Fig.1 The feature of Rhinoceros horn

  3、样品测试分析

笔者从私人收藏者手中借得少量犀牛角制品以及牛角、驴蹄等仿制品，下面通过各项宝石学参数测试，对比介绍样品的鉴别特征。

 3.1 样品描述

测试样品的颜色、透明度、形状及重量等特征见表1、图1所示。

图1 犀牛角及其仿制品

Fig.1  Samples of rhino horn and its imitations

3.2 常规仪器测试

采用净水称重法对样品进行了密度测试，用点测法进行了折射率测试，并用紫外荧光灯观察了样品在长短波紫外线下的发光特征，测试结果见表2：

天然角制品等密度为1.29—1.31g/cm³，折射率为1.54（点测）。测试结果显示，犀牛角的密度和折射率与天然角制品一致。可见常规的仪器测试无法区分犀牛角与牛角、驴蹄等仿制品。

3.3 放大观察

犀牛角的角质坚硬，制成成品后，仍然会保留其原角特征，气味略带清香。纵截面有明显的纹理，俗称甘蔗纹或竹丝纹，横截面呈现特殊的鱼卵状纹理，中间往往可见突起的髓腔，称为鱼籽纹。

利用20倍-30倍显微镜对样品进行放大观察显示，犀牛角制品侧面均可见竹丝纹，纹理平行但不连续（图3a）。横截面可见鱼籽纹，形状不规则、呈扁平拉长状或近圆形，大小不均匀，部分中间有突起髓腔（图3b）。鱼籽纹在犀牛角样品颜色深的地方较颜色浅的地方明显，如图3c、3d所示（图3c为样品XJ-4的浅色部分，图3d为样品XJ-3的深色部分）。

图3 犀牛角的显微特征

Fig.3  Microscopic observation of Rhinoceros horn

对仿制品FXJ-1、FXJ-2进行放大观察，可见其具有角制品的管状结构，平行排列，较犀牛角侧面竹丝纹更连续（图4a、4b）。横截面可见管道孔洞，大小形状较为均匀，中间空心，与鱼籽纹差异明显（图4c）。

对仿制品FXJ-3进行镜下观察，可见其具有与FXJ-1、FXJ-2相同的特征。横截面可见与管状结构相连的孔洞，孔洞大小均匀（图4d），侧面可见连续分布的管状结构（图4e）。因样品FXJ-4侧面有雕刻花纹，故其侧面管状结构不明显，只可见横截面上的孔洞，整体外观与犀牛角更为相似。但仔细观察，这些孔洞大小均匀，密集排列，似一个个等大的汗毛孔，中空，具有与鱼籽纹大小不一、中间有突起髓腔不一样的特征，见图4f。

图4 犀牛角仿制品的显微特征

Fig.4  Microscopic observation of Rhinoceros horn imitations

综上结果，放大观察是区别犀牛角与牛角、驴蹄等仿制品的重要鉴定方法。但因为大多数角制品都具有管状结构及横截面的孔洞，要注意和犀牛角的竹丝纹、鱼籽纹仔细区分。

 3.4 红外测试分析

为进一步确定犀牛角与仿制品在物质成分上的差别，笔者对样品进行了红外光谱仪的测试分析。采用Nicolet is10型傅里叶变换红外光谱仪进行测试，测试条件：ATR（iD7）衰减全反射法，分辨率为8cm^-1，扫描次数为32次，测试范围为4000-400cm^-1。

图5 样品红外光谱测试图

Fig.5  FTIR spectra of samples

红外光谱仪测试结果如图5所示，其中（a）部分为FXJ-1、FXJ-2、FXJ-3、FXJ-4等仿制品的红外光谱图，（b）部分为XJ-1、XJ-2、XJ-3、XJ-4、XJ-5等犀牛角的红外光谱图。结果显示，犀牛角与牛角、驴蹄等仿制品具有相同的红外光谱特征。样品分别在3267、2925、2854、1651、1541、1466、1391cm^-1等处有吸收峰。其中3267cm^-1为O-H伸缩振动，2925cm^-1为C—H不对称伸缩振动、2854cm^-1为C—H对称伸缩振动，1651cm^-1为蛋白质酰胺Ⅰ带 C=O伸缩振动吸收峰，1541cm^-1为蛋白质酰胺Ⅱ带N—H弯曲振动和C—N伸缩振动偶合峰，1541、1466、1391cm^-1等为蛋白质酰胺Ⅱ带C—N伸缩/N—H弯曲振动峰。

借此可确定犀牛角与牛角、驴蹄等仿制品的成分主要为蛋白质等物质。

   3.4 扫描电镜分析

本文利用扫描电镜对样品进行了微观形貌分析。测试仪器为扫描电子显微镜FEI Quanta200、能谱仪EDAX GENESIS XM 2i。操作条件：高压HV 20KV，工作距离WD 10mm，探头det ETC。

该测试的样品为XJ-1、XJ-5、FXJ-3。其中XJ-1观察了其浅色部位的鱼籽纹特征，XJ-5观察了其深色部位的鱼籽纹特征。通过对比可知，犀牛角浅色和深色部位都可具有鱼籽纹，但两者特征不同。浅色部位鱼籽纹形状、大小更为规则一些，大部分呈细窄的拉长状，突起髓腔少见（图6a）。而深色部位的鱼籽纹形状大多呈散开的椭圆形、不规则圆形、近圆形等（图6b），中间偶尔可见突起髓腔（图6c）。这样的特征，如在电子显微镜下，表现为犀牛角深色部位比浅色部位的鱼籽纹更容易观察，这与前文3.3章节所介绍的特征一致。

扫描电镜下，可见仿犀牛角制品，驴蹄FXJ-3的表面，其外观与鱼籽纹相似的部分是大小、形状较为规则的孔洞，孔洞呈圆形，中间没有突起髓腔（见图6d）,部分孔洞内部中空。

图6 样品的扫描电子显微镜图像

Fig.6  SEM of samples

4、结论

本文通过常规仪器测试、放大观察、红外测试以及扫描电镜测试等检测方法对犀牛角与牛角、驴蹄等仿制品进行了对比分析，得出如下结论：

（1）根据常规仪器测试，犀牛角与两种仿制品的密度、折射率参数范围一致，LW和SW下荧光特征相似，因此无法用常规检测仪器将它们区分开。

（2）通过显微镜放大观察，犀牛角制品侧面可见竹丝纹，纹理平行但不连续。横截面可见鱼籽纹，表现为形状不规则，大小不均匀，部分中间可见突起髓腔的特征。且犀牛角深色部位其鱼籽纹较浅色部位更加明显，更易于观察。牛角、驴蹄等仿制品侧面可见连续分布的管状结构，横截面可见与管状结构相连的孔洞，孔洞大小均匀，中间没有突起髓腔。因此，放大观察是区分三者的重要检测手段。

（3）经红外测试分析，犀牛角与牛角、驴蹄等仿制品的成分主要为蛋白质等物质。

（4）经扫描电镜观察，犀牛角浅色及深色部位都可具有鱼籽纹。其中浅色部位鱼籽纹形状、大小更为规则一些，多呈拉长状。而深色部位的鱼籽纹形状则大多呈椭圆形、不规则圆形、近圆形等，中间偶尔可见突起髓腔。驴蹄的表面具有外观与鱼籽纹相似的孔洞，但其大小、形状较为规则，主要呈现圆形空洞，无突起髓腔。

总之，测试结果证明，基础数据检测以及物质成分分析均无法将犀牛角与牛角、驴蹄等仿制品进行区分。显微放大观察是目前鉴定它们的有效方法。值得注意的是，犀牛角与这两类仿制品均在纵截面和横截面具有类似的特征，因此需要重点关注它们的区别，进行对比分析，谨慎得出结论。

参考文献：

［1］陈能香，梁思柳，王怡梦.一种仿犀牛角制品的鉴别特征研究［J］.超硬材料工程，2018，30（2）:59-62

［2］李圣清，祖恩东，孙一丹等．犀牛角及其替代品的红外光谱分析［J］.光谱实验室，2011,28（6）:3186-3188

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［4］张正义．沈阳故宫藏牙角雕器鉴赏（下）［J］.亮鉴，2015,60（2）:28-35