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钻 石 学 资 料

（ⅳ）全内反射：当光线从较高折射率的介质进入到较低折射率的介质时，如果入射角大于某一临界角θ（光线远离法线）时，折射光线将会消失，所有的入射光线将被反射而不进入低折射率的介质的现象称为全内反射。

钻石的全内反射现象取决于钻石的临界角，可由钻石的折射率求取Sin 临界角=1/N钻石。显然，因钻石对不同波长的光的折射率不同，导致对不同波长的光，钻石的临界角也不同。对钠黄光，钻石的折射率为2.417，对应的临界角为24°25′。充分利用钻石的全内反射是成品钻石呈现出色火彩和亮度的原因。

（ⅴ）发光性：钻石在高能射线的照射下，能发出不同颜色可见光的性质称为发光性。

钻石的发光性时由于晶体结构中晶格缺陷捕获的电子吸收较高的外加能量（如紫外线、X射线等），从基态跃迁到较高的激发态后，又从激发态回到能量较低的基态时，依能量守恒定律，以热和可见光的形式释放受激发时所吸收的能量。若高能射线停止后，钻石仍能在一定时间内继续发光的现象称为磷光。钻石的发光性与外加能量的性质及钻石本身的性质有关。

2、简单解释下列术语

（1）钾镁煌斑岩：钾镁煌斑岩，它是一种过碱性镁质火山岩，主要由白榴石、火山玻璃形成，可含辉石、橄榄石等矿物，典型产地为澳大利亚西部阿盖尔。是除金伯利岩外钻石的又一种母岩。含钻石的钾镁煌斑岩首先是在20世纪70年代末,在澳大利亚发现了富含金刚石的钾镁煌斑岩,引起世人瞩目。与金伯利岩相比,钾镁煌斑岩SiO2含量高(40%)；MgO、K2O含量高于一般镁铁质岩,而Al2O3含量低,是一种过钾质岩类。矿物中除含橄榄石(粗晶或斑晶)、金云母(斑晶及嵌晶)外,还含钾碱镁闪石和白榴石、透辉石。副矿物以含铁矿物为主,类型复杂,也含铬铁矿、石榴子石和硫化物等。其基质可含玻璃质,但多已脱玻化。相对于金伯利岩，钾镁煌斑岩型钻石矿点比较少。

（2）结节：三角薄片双晶钻石的双晶结合部位，在钻石贸易中称为结节。有结节的钻石加工难度大，常根据原石形态选择相应的花式琢型进行加工。

（3）哈气检测：是利用钻石超高导热性进行的钻石的一种简易的感官鉴定

方法。具体做法是：将待测样品和已知钻石标样一起放在玻璃板上，并且它们的起始温度必须一样。对着样品哈气，观察雾气消失的情况，钻石上雾气很快消失，而仿制品上的雾气消失的相对较慢。热导率越低，雾气消失的速度越慢。需要注意的是，该检测不适于在干燥、温度高的环境下使用，并且不能将哈气试验结果作为诊断性证据。

（4）胡须状腰：指由于钻石具有一组{111}完全解理，在粗磨钻石腰围的过程中，若用力过猛，可使腰围沿解理方向产生微细裂纹并向钻石内部延伸，外观上很像老人的胡须，故又称为须状腰。须状腰是放大检查钻石时的一个重要鉴定依据，同时须状腰的存在对钻石净度存在不利影响。

（12）花色钻石：亦称为彩色钻石，后者更广泛地被全球范围人士使用。彩色钻石指具有一定饱和度、清晰、特征色调的体色的钻石。彩色钻石又可分为黄色、褐色、灰色系列及粉红、蓝色、绿色系列等。其中，黄、褐、灰色彩色钻石，在GIA的彩色钻石颜色级别评定系统中，其饱和度必须要高于Z色比色石方可称为彩色钻石。其他诸如红色、蓝色、绿色、紫色等尽管饱和度不高，但仍为彩色钻石。

全球各个宝石检测机构，除GIA实验室具有相对比较完善的彩色钻石颜色来源鉴定、颜色级别评定系统以外，其他实验室几乎均不具备充分的资质进行权威的彩色钻石鉴定。在GIA标准中，彩色钻石的颜色来源可分为natural和treated两大类；除开黄色、褐色、灰、红色外的彩色钻石颜色的级别可有faint\\very

light\\light\\fancy light\\fancy\\fancy intense\\fancy vivid\\fancy deep\\fancy dark 九个级别。彩黄色钻石最低颜色级别为fancy light yellow，褐色钻石亦然；红色钻石因极度稀有而不进行详细颜色级别划分，所有红色钻石均只出具fancy red 的颜色级别。

彩色钻石的分级与无色、浅黄（褐、灰）色系列的钻石不同，其价值评定也大相径庭。彩色钻石的价值几乎只取决于其颜色的稀有程度和饱和度，其次是重量，切工和净度对彩色钻石的价值基本没有影响。

（13）立方氧化锆：英文简称为CZ，自然界中极少存在等轴晶系的氧化锆，故CZ专指人工合成的立方氧化锆。立方氧化锆通常以冷坩埚法合成，其折射率为2.15~2.18；色散值高于钻石，为0.065；但其比重为5.8~6左右，远远大于钻

石；CZ的硬度为8.5，远低于钻石。CZ是市场公认的优良的钻石仿制材料。但在常规鉴定中极其容易就可以将CZ与钻石区分开。

（14）三角凹痕：指钻石原石晶面上发育的一种三角形或倒三角形的蚀像。钻石原石晶面上的三角凹痕大小有很大变化，深浅不一，浅者的凹坑平缓，深者为三角锥状，在三角形凹坑中还可以出现阶梯状。有时三角凹痕相互叠置整齐排列成行，其顶角指向八面体晶面的一条边。实际上每一个三角形凹痕的中心均有一个细小的包裹体，但往往很难观察到。

（15）克拉：克拉是国际通用的宝石质量单位，用符号ct表示。1ct=0.20g。 （16）临界角：当光从光密介质进入光疏介质时，此时折射角大于入射角。当入射角逐渐增大，折射角也跟着增大。当折射角等于90°时，光线不能再进入光疏介质，而是沿着两介质界面通过，此时的入射角则称为临界角。临界角与相对材料的折射率有sin 临界角=1/N的关系。对钻石而言，其纳黄光对应的临界角为24°25′。充分利用钻石的临界角，使得从成品钻石冠部进入钻石的光线能在钻石内发生全内反射是钻石光彩照人的主要原因。

（17）黑蝴蝶效应：直在花式钻石的切工评价中，因亭深比过大，致使钻石的亮度降低，外观变暗，同时台面的影像在宽度方向在加大加深，当从冠部向下观察时，可发现钻石在形成领结状的黑色阴影。这种现象称为黑蝴蝶结效应，尤其以橄榄形明亮式琢行的钻石最容易出现。黑蝴蝶结效应的出现是花式钻石切工缺陷的代表之一。

（18）带壳钻石：据粗糙的糖状外壳的钻石晶体。外壳由许多小于1微米的微细杂质组成，厚度不一。颜色有近于透明的黄色或绿黄色、亚透明—半透明的灰色—灰黑色。其最大的特点是壳内往往含较优质的钻石。评估带壳钻石一般需要切开一个窗口。

（19）烟雾钻石：表面通常具有极薄的半透明、无光泽表皮，是砂矿中钻石被流水、风等介质搬运过程中磨蚀所致。无光泽表皮经抛光即可去除。

（20）氧化钻石：指一些部分含氧化铁的钻石原石。在一些砂矿型钻石中，表面氧化是与大气接触的结果并使钻石具有虚假的黄、橙或红色。在另一些钻石中，氧化沿着晶体的裂隙或解理发生。这些氧化钻石可泡入氢氟酸中煮沸以去除杂色。有时也可以先劈开钻石，再把劈开的钻石煮沸以除去杂色。

（21）劣等钻石：；劣等钻石是一种钻石的聚晶体，即钻石微晶集合体，主要指用于工业目的、具暗淡或糖状表皮的微细钻石多晶集合体。劣等钻石可细分为圆粒钻石（球粒钻石）、黑钻石、硬圆粒钻石三类。

（22）格令：钻石批发商有时用以描述钻石质量的单位。格令是公制克拉的1/4，即等于0.25克拉或25pt。格令通常表示钻石的近似质量。质量为0.25ct倍数的钻石，常以几格令相称，例如2格令钻可以表示0.47~0.56克拉的钻石。1格令钻的质量范围在0.23~0.26克拉之间。但目前，格令在钻石业界使用的并不广泛。

(23)GE POL 钻石：指由美国通用电气公司采用高温高压方法将Ⅱa型褐黄色、棕黄色、褐色钻石处理成无色钻石，并由Pegasus Overseas Limited（POL）销售的钻石。这种钻石在腰部回以激光刻上GE POL 字迹。

（24）Nova钻石：通过高温高压方法将Ⅰa型褐黄色、棕黄色钻石处理成黄绿色、绿黄色、蓝绿色、绿蓝色及粉红色，这些钻石就被称为高温高压增强型处理钻石或Nova钻石。

（25）莫依桑石：即合成莫依桑石，是一种合成的碳化硅单晶材料。天然的碳化硅识在1904年最先由莫依桑发现于亚利桑那的陨石中，自然界极少。用于首饰仿冒钻石的莫依桑石化学成分为SiC，六方晶系，无解理，韧性强，莫氏硬度为9.25，相对密度为3.22，金刚光泽，双折射率0.042，一轴正晶。莫依桑石具有与钻石极其接近的导热性，故传统热导仪不能区分莫依桑石和钻石，然新型热导仪已经能够区分两者。

（26）切缝：指在劈钻工艺中，在已用油笔划线标记的钻石上，用另外一个有尖端的钻石原石沿着墨线在需要劈开的原石上划出一个“V”型槽。这二个待劈钻石原石上的这个V字型凹槽就是所谓的切缝。切缝对于劈钻工艺尤其重要，切缝必须是V字型的，在劈钻中在V字型两侧发力必须相同。

（27）磨盘：磨盘是一个铸铁盘，直径大概30cmn，厚度只有大约2cm。磨盘只有一个圆盘，从内到外分为三个区：试磨区、研磨区和抛光区。一般的磨盘直接装在马达主轴上。已经证明，磨盘转速每分钟2500转左右对大部分操作时最佳速度。

钻石抛磨前必须仔细准备好磨盘，磨盘表面必须绝对平坦和精确。磨盘要用

下面的铅垂来小心地平衡，以确保旋转平稳，无任何摇摆。通常将钻石粉膏料涂抹在磨盘表面进行抛磨。

3、名词解释（辅以作图或举例）

（a）花式钻石：指除了圆形明亮式外其他切磨琢型的钻石，如祖母绿型、橄榄型明亮式、心型明亮式、梨型明亮式等。

（b）三角薄片双晶：钻石原石中的一种双晶形态，钻石晶体呈三角形的薄片状。这种钻石晶体常被依其形态琢磨成心形钻石。

（c）亮度：指白光从正面落到一颗透明刻面宝石上后被反射回到观察者眼中的光量。它包括来自亭部的全内反射及较少部分的表面反射。正因为亮度主要来自全内反射，因而它与宝石的透明度、净度及抛磨比例有密切关系。如钻石的亮度不仅与冠角、亭角、亭深比有关，也与钻石冠部台面及星小面大小所决定的台宽比等因素有关。

（d）同质多象：指化学成分相同的物质在不同的物理化学条件下结晶成为具有不同结构的晶体的现象。这些结晶出来的晶体互相称为同质多象变体。如石墨与金刚石互为同质多象变体，α—石英与β—石英、柯石英互为同质多象变体等。

（e）切缝：切缝：指在劈钻工艺中，在已用油笔划线标记的钻石上，用另外一个有尖端的钻石原石沿着墨线在需要劈开的原石上划出一个“V”型槽。这二个待劈钻石原石上的这个V字型凹槽就是所谓的切缝。切缝对于劈钻工艺尤其重要，切缝必须是V字型的，在劈钻中在V字型两侧发力必须相同。

（f）差异硬度：指宝石晶体中因内部不同结晶学方向上晶体结构不同导致的宝石在不同方向上硬度的差异。如蓝晶石在平行解理及垂直解理方向硬度差异显著；钻石{111}方向与{100}方向硬度差异也比较突出。

4、解释下列名词，并说明在钻石鉴定、加工或评价中的意义和作用。 （a）块状钻石：成品钻石因切磨时保留的亭部太深导致光线泄漏称为块状钻石。

（b）三角凹痕：三角凹痕：指钻石原石晶面上发育的一种三角形或倒三角形的蚀像。钻石原石晶面上的三角凹痕大小有很大变化，深浅不一，浅者的凹坑平缓，深者为三角锥状，在三角形凹坑中还可以出现阶梯状。有时三角凹痕相互

叠置整齐排列成行，其顶角指向八面体晶面的一条边。实际上每一个三角形凹痕的中心均有一个细小的包裹体，但往往很难观察到。

三角凹痕有时在切磨中为了最大限度地保留成品重量而在成品钻石的腰部残留。当腰部上出现三角凹痕时表示了该切磨成该钻石的原石已经最大限度地保重。通常，腰部上残留的小的三角凹痕不作为钻石净度降低的原因，反而是钻石切磨工艺高超的表征。但当所保留的三角凹痕已经影响钻石整体的光学效果，则会严重降低钻石的净度级别。

钻石上出现的三角凹痕不仅仅是其作为钻石的佐证，也是钻石为天然钻石而非合成钻石的直接证据。

（c）多余小面：又称为额外刻面，指标准切工所规定之外的所有多余的刻面。多余刻面往往是为了去除表面特征及修正微小切磨偏差而进行的修补措施，但也有可能是切磨着的纯技术原因。多余刻面往往光滑、平坦，没有生长印记，多为不对称的几何形态，边缘平直。额外刻面可以出现在钻石任何部位，但最常出现在靠近底部腰围的位置。小的多余刻面如位于亭部且对钻石的光学效果没有影响者，对钻石净度不产生影响。但如果多余刻面数量众多且对钻石的光学效果产生不良影响，则会降低钻石净度级别，并且降低其切工级别。

（d）纹理：钻石的表面或内部可见到生长过程中留下来的痕迹。钻石的纹理对钻石有重要作用。纹理的指向对于切磨钻石有意义，钻石只能横穿纹理锯开和抛磨，并沿纹理劈开。钻石内部的生长纹理在没有反射现象、不影响透明度的情况下，对钻石净度没有影响；但如果纹理具有反射现象、影响钻石透明度时，则会降低钻石的精度级别。

5、用简短的语言说明下列钻石：

（a）黄色开普系列、好望角系列）：指从近无色经微黄到浅黄并与彩钻搭界这一颜色范围内的钻石。这部分钻石是钻石分级的主要对象。这部分钻石通常都具有415nm的吸收线。在GIA钻石分级体系中，当黄色钻石的饱和度超过Z色比色石时，则称为黄色彩钻，不再属于该系列。

（b）鲜黄色：指具有鲜艳的黄色体色的钻石。鲜黄色钻石可能是合成的，也可能是天然的；也可以是合成钻石或天然钻石经过人工处理后产生的，也可以是天然钻石天然成因。

（c）蓝色：指具有蓝色体色的钻石，区别于具有强烈蓝色荧光的开普系列钻石。通常由B混入钻石晶格中因B受子的带宽变化致色，常伴有灰色辅色。某些澳大利亚产出的灰蓝色钻石不含B而由H的掺入而致色，颜色成因尚不明确；除天然钻石天然颜色成因外，合成钻石也可以出现蓝色体色；经辐照、高温高压处理的天然钻石及合成钻石也可能出现蓝色体色。

（d）绿色带皮：通常指天然产出的钻石晶体，因长期受到天然放射性物质的辐射，在钻石晶体的表层几微米至几十微米深度呈现绿色的现象。这层天然形成的绿色钻石表皮往往经过切磨就会消失，内部往往依然是普通的开普系列钻石。

（e）粉红色钻石：指体色呈各种饱和度的粉红色的钻石，既有天然钻石，也有合成钻石；既有天然成因的，也有人工处理产生的。天然粉红色钻石往往由塑性变形及N3、N2色心搭配产生；人工处理天然钻石及合成钻石产生的粉红色钻石往往经过辐照和热处理过程而形成N-V色心致色。两者的颜色成因不同。

a）stone：英语口语中指石头，包括所有的岩石和矿物都可叫做石头；宝石学中指宝石；在钻石学中专指晶体完好的八面体（或十二面体）钻石，正晶形。

（b）

(c)涂层钻石：指在钻石的表面（通常是亭部）以各种方法喷涂有颜色的涂层，以抵消钻石浅黄色的体色或使钻石出现如粉红色、蓝色、橙色等体色。钻石的涂层处理是一种原始的处理方式，现在发展出新材料的涂层使涂层更加耐久。但涂层处理是一种不稳定的、非永久性的处理方式，在检测中通过仔细观察比较容易鉴定出来。

（d）鱼眼钻石：指亭深小于腰棱直径40%的圆形明亮琢型的钻石。因亭部太浅导致光从钻石泄露，亮度差，当从台面观察时可看到环绕台面有腰棱全部或部分的映像，其形状很像鱼的眼睛，故此得名。

（e）钇铝榴石：一种人造宝石，首次于1964年由助溶剂法获得。目前常用提拉法生产。主要用于激光领域，也用来做钻石及各种有色宝石的仿制品。其化学成分为Y3Al5O12，均质体，属等轴晶系，常为块状晶体。可有无色、绿色（可具变色效应）、蓝色、粉红色、红、橙、黄、紫红色等。无解理、摩氏硬度8.5，相对密度4.5~4.6g/cm3.强玻璃光泽至亚金刚光泽，折射率为1.83.浅粉红色及浅蓝色者的吸收光谱常在红橙区有多条线，其荧光特征是变化的。无色者在紫外光

下不出现荧光。某些含铬的钇铝榴石可显示变色效应，这种绿色钇铝榴石的吸收光谱与祖母绿十分相似，在查尔斯滤色镜下现强红色，强光照射下发红色闪光。放大检查偶见气泡。

（f）上覆物：指钻石含矿层位以上的岩土体及其他堆积物。

（g）磨盘：磨盘是一个铸铁盘，直径大概30cmn，厚度只有大约2cm。磨盘只有一个圆盘，从内到外分为三个区：试磨区、研磨区和抛光区。一般的磨盘直接装在马达主轴上。已经证明，磨盘转速每分钟2500转左右对大部分操作时最佳速度。

钻石抛磨前必须仔细准备好磨盘，磨盘表面必须绝对平坦和精确。磨盘要用下面的铅垂来小心地平衡，以确保旋转平稳，无任何摇摆。通常将钻石粉膏料涂抹在磨盘表面进行抛磨。

（h）胡须：指由于钻石具有一组{111}完全解理，在粗磨钻石腰围的过程中，若用力过猛，可使腰围沿解理方向产生微细裂纹并向钻石内部延伸，外观上很像老人的胡须，故又称为须状腰。须状腰是放大检查钻石时的一个重要鉴定依据，同时须状腰的存在对钻石净度存在不利影响。

8、许多天然钻石是具有颜色的，请简单介绍

（a）好望角黄色钻石：指从近无色经微黄到浅黄并与彩钻搭界这一颜色范围内的钻石。这部分钻石是钻石分级的主要对象。这部分钻石通常都具有415nm的吸收线。在GIA钻石分级体系中，当黄色钻石的饱和度超过Z色比色石时，则称为黄色彩钻，不再属于该系列。

（b）蓝色钻石：指具有蓝色体色的钻石，区别于具有强烈蓝色荧光的开普系列钻石。通常由B混入钻石晶格中因B受子的带宽变化致色，常伴有灰色辅色。某些澳大利亚产出的灰蓝色钻石不含B而由H的掺入而致色，颜色成因尚不明确

（c）褐色钻石：天然体色为褐色的钻石，在自然界相当多见并可带黑色、橄榄色、橙色、粉红色、红色或黄色调。褐色钻石实际上是一个从极浅褐经微浅褐、浅褐直至深褐色的颜色变化系列，故也有人称为“褐色系列”。按GIA分级体系，从D到Z，颜色由几近无色经微褐色、到浅褐色，商业价值逐渐降低，而当颜色饱和度超过Z时则成为褐色彩钻，价值又开始回升，但因为褐色品种的

彩钻受喜爱程度较低，故价格远远不如其他彩钻。褐色钻石的致色原因可能与钻石在地球深部时发生的塑性变形有关。塑性变形使钻石的晶体结构形成自由键，自由键与光作用产生吸收，可见光谱的蓝端吸收较强而使钻石呈褐色。褐色钻石不是因为含氮或任何其他致色杂质引起的，故不含痕量元素的钻石，如Ⅱa型钻石，也可以成为褐色。塑性变形常使钻石内部布满生长线。由于体色深再加上密集的生长线，使透明度常受到显著影响。褐色钻石的主要产地在南非和澳大利亚。

（d）粉红色钻石：指体色呈各种饱和度的粉红色的钻石，既有天然钻石，也有合成钻石；既有天然成因的，也有人工处理产生的。天然粉红色钻石往往由塑性变形及N3、N2色心搭配产生；人工处理天然钻石及合成钻石产生的粉红色钻石往往经过辐照和热处理过程而形成N-V色心致色。两者的颜色成因不同。

（e）绿色薄皮钻石：通常指天然产出的钻石晶体，因长期受到天然放射性物质的辐射，在钻石晶体的表层几微米至几十微米深度呈现绿色的现象。这层天然形成的绿色钻石表皮往往经过切磨就会消失，内部往往依然是普通的开普系列钻石。

（二）钻石物理性质

1、（1）详细列出钻石的物理性质。 钻石的光学性质：

颜色：钻石的颜色多样，从无色到浅黄、黄、褐、蓝、红、粉红、绿、紫、黑色等所有光谱色均有。

折射率：对钠黄光，钻石的折射率值为2.417 光泽：钻石为典型的金刚光泽

色散：钻石的色散值为0.044，使天然无色宝石中最高的。

发光性：钻石在高能射线的照射下能发出不同颜色的可见光。在长波紫外光下，大部分钻石都发出强度不等的蓝白色荧光，但也有无荧光者及其他颜色如绿、粉红、橙等色的荧光；钻石在X射线下多发出蓝白色荧光。某些钻石具有磷光。

透明度：理想的钻石在波长为200~4800nm范围内没有吸收，所以理想的钻石使透明的。但实际中因钻石含有的杂质元素及其他包裹体以及裂隙等内含物而使钻石透明度变化很大。

钻石的力学性质：

解理：钻石具有{111}完全解理。

硬度：钻石的莫氏硬度为10，使天然矿物中硬度最大的。但钻石不同结晶学方向上的硬度有差异，自八面体{111}、菱形十二面体{110}、立方体{100}依次减小。

密度：钻石的密度相对稳定，为3.52g/cm3.但不同颜色的钻石密度略有差异。 脆性：钻石具有脆性，重击易碎。 钻石的热学性质：

热导性：钻石的导热性很好，其热导率为7~25W/℃·cm，比银还好，是一种非常好的热导体。

热膨胀性：钻石的热膨胀系数很低，在193K~1200K温度范围内仅为（0.4~4.8）*10-6。

熔点：钻石的熔点很高，但在空气中加热到850~1000℃钻石就开始缓慢燃烧，在纯氧中燃点使650℃，在绝氧条件下，钻石加热到2000~3000℃，缓慢地变为石墨。

钻石的电学性质：

理想的钻石的电的良好绝缘体，唯一的例外使含B的Ⅱb型钻石使半导体。 钻石的其他物理性质：

钻石具有亲油疏水性。该性质广泛被用于钻石的鉴定及选矿。 钻石具有高度稳定性。常温下钻石不与任何化学物质发生反应。 （2）简要说明如何利用钻石的物理性质将之与仿钻区别开。 （a）不用除10X放大镜以外的任何其他仪器； 仅有放大镜的前提下可以根据：

钻石的包裹体来鉴定钻石。钻石中常有橄榄石、辉石、镁铝榴石等矿物包裹体

钻石的硬度和切磨质量来鉴定钻石。钻石的刻面及其交棱具有棱直面平角尖的特点，通过放大镜检查很容易可见，这是放大镜检查钻石的极其重要的鉴定特征；粗磨腰的钻石腰部具有砂糖状反光特点，很显著地区别与其他任何仿钻；钻石的均质体特征也决定了透过冠部风筝面观察亭部刻面棱不可能见到重影；钻石的最高硬度决定了成品钻石很难出现磨损，即便有磨损也只可能局限于极个别的

棱线及角尖的碰损上。

钻石的解理性质来鉴定：钻石因存在完全的{111}解理而使成品钻石出现须状腰和孤立存在的羽状纹、V字形缺口。

钻石的生长特征来鉴定：可能残留与腰部或其他位置的三角凹痕和其他钻石特有的生长纹理是鉴定钻石的重要依据。

（b）可选用各种珠宝仪器。 常规仪器：

使用常规仪器热导仪和反射仪对于鉴定钻石及其仿制品具有诊断性意义。 尽管原始的老式热导仪无法区分钻石和莫伊桑石，但依然可以排除掉除开莫伊桑石和合成钻石以外的其他仿制品。通过反射仪可以得出待测样品的反射率从而鉴定样品是否为钻石。热导仪和反射仪的配合使用能够解决单独使用热导仪不能区分莫伊桑石的缺陷。

新型590型无色合成碳化硅/钻石检测仪配合热导仪使用已经可以很便捷、经济、快速地区分钻石和莫伊桑石。Moissketeer2000sd、Conductor2001的出现为简便鉴定钻石及莫伊桑石提供了更简便的途径。

实际上，单独使用热导仪结合刻面棱重影的观察已经足以准确鉴定出钻石。 紫外光灯的使用为钻石鉴定提供辅助依据。仿制品的荧光特征通常与钻石差距甚远。如钻石多数为蓝白色荧光，莫伊桑石多为橙黄色荧光、立方氧化锆则无荧光或为粉红色、绿黄色荧光。

分光镜：大多数钻石因具有N3色心而具有415nm吸收线成为分光镜鉴定钻石的诊断性证据。

大型仪器：

X射线荧光：钻石在X射线中是透明的，而仿制品大多都是不透明的；此外钻石在X射线下多发蓝白色荧光，也与其他仿制品不同。

阴极发光：通过阴极发光可以看到钻石的生长结构，不仅仅可以鉴定钻石，对于讨论钻石的结构、生长环境等也有重要作用。阴极发光光谱对钻石颜色成因的鉴定也具有一定意义。

红外光谱：使用FTIR可以测得样品的红外光谱，根据红外光谱特征，找出钻石的本征峰即可准确鉴定出钻石和仿制品。

Raman光谱：激光拉曼光谱为快速鉴定钻石提供方便，钻石的本征峰位于拉曼位移1332cm-1处，显著区别于其他仿钻。

紫外-可见光分光光度计：这种记录式的光谱分析仪器可以提供样品在紫外-可见光区的吸收谱线，通过吸收谱线特征很容易鉴定出样品是不是钻石。

2、钻石与石墨互为同质多象变体。

钻石为等轴晶系，三向晶轴等长，其间以直角相交。每个碳原子通过sp3杂化轨道与其周围的4个碳原子以0.154nm的间距相连接，形成4个共价键，配布成一个正四面体。整个钻石的晶体结构基型可视为以角顶相连的四面体的组合。钻石晶体结构的单位晶胞为立方面心晶胞，其边长为0.356nm。碳原子在单位晶胞内的分布是：8个位于立方体晶胞的角顶；6个位于面心；4个位于晶胞里面，即立方体平分为8个小立方体，则在相间排列的每个小立方体中心还存在着碳原子。由于C—C键能很大，所有的间电子都参加了共价键的形成，晶体中没有自由电子。所以钻石的这种晶体结构导致了钻石具有高硬度、高密度、高熔点、不导电、化学性质稳定等特性。

石墨具有典型的层状结构，每层由碳原子排列橙六方环状。上层面网的碳原子对着下层面网六方环的中心。面网内每一个碳原子同另外3个碳原子相连接，其间距为0.142nm。碳原子的4个加点字只有3个参与成键，未参与成键的1个电子在整个片层内运动。面网间以范德华力结合，面网间距为0.340nm。这种层状结构决定了石墨具有润滑性、导电性、导热性、低密度、硬度低的特点。

3、正四面体结构。共5个碳原子，一个位于正四面体中心，四个在四个角尖处。碳原子间以sp3杂化轨道结合的共价键相连。

5、等轴晶系晶体常出现的晶体形态是：八面体、菱形十二面体、立方体、三角三八面体、三角六八面体、三角四八面体、四角三八面体。钻石最常见的为八面体、菱形十二面体、立方体及由这三种单形形成的聚形。

合成钻石的晶体基本为八面体、立方体的聚形，并在少量的晶体上出现晶面发育不完全的菱形十二面体、四角三八面体等单形。在合成钻石的晶体中总能找到天然钻石中很少出现的立方体面，且晶面平坦，晶棱锐利晶角尖锐。镜面上具有与天然钻石晶体表面特征完全不同的枝叶脉状、树枝状或其他不规则状的表面形貌特征。另外，查塔姆合成钻石粗糙的立方体接种面上总是残留有垂直八面体

L4方向的籽晶片，沿四边形籽晶片对角线方向指向合成钻石的立方体生长区，籽晶片的存在为鉴定合成钻坯提供了诊断性的证据。

（三）钻石的矿物学分类及特征

1、氮的存在对钻石的影响最集中体现于对钻石颜色的影响。氮使无色的钻石带黄色调。在钻石分级中，从无色到浅黄色，黄色调饱和度越高则钻石的色级就越低，在重量、净度、切工相同的条件下，其商业价值也就越低。但当氮的含量达到足以使钻石的黄色超过GIA钻石分级标准中的Z比色石时，则成为黄色彩钻，价值又猛然上升以致超过D色钻石。

2、（1）Ⅰ和Ⅱ的差别是Ⅰ型钻石含氮，Ⅱ型钻石不含氮。

（2）Ⅰa型钻石含聚形氮，Ⅰb型钻石含离散氮；Ⅱa型钻石不含氮也不含其他杂质元素；Ⅱb型钻石含B，多呈蓝色。

（3）根据Ⅰa型钻石中聚形氮的聚合形态，以两个氮原子聚合体A占主体的为ⅠaA型钻石；以四个氮原子聚合体B占主体的为ⅠaB型钻石。

3、（a）415nm吸收线是Ⅰa型钻石中的N3色心的零声子线。液氮温度下415nm吸收线很强表示样品含N3色心的强度比较大。因为N3色心吸收的是可见光短波段，造成钻石呈现黄色体色。因其强度较大，（a）样品的颜色可能为浅黄色。

（b）496、503、595nm三个吸收线分别代表了钻石中的H4、H3、595色心的零声子线。这三个色心的同时作用使钻石呈现出饱和度很高的黄色，故（b）样品可能呈浓彩黄色。H4、H3色心是Ⅰa型钻石经辐照和加热过程后，由GR1色心分别于B聚体和A聚体分别结合形成的色心类型。H色心的出现证实了钻石必然经历过或是天然或是人工的辐照和加热过程。天然钻石中的H3、H4色心通常都比较弱，尽管存在一些天然绿黄色、黄绿色钻石存在较强的H3、H4色心，但为数很少，因此很强的H3、H4 色心的出现足以成为怀疑钻石经过人工辐照及热处理的理由；595nm色心是Ⅰa型钻石型钻石辐照和热处理后在可见光产生的另外一个特殊吸收带，其零声子线位于595nm处，相对于H3、H4色心，595nm色心强度都很微弱。目前，除开极少数在湖南产出的天然浅黄色钻石存在天然595nm色心外，围在其他天然成因的彩色钻石中发现有595nm色心，故595nm色心的存在可以作为钻石进过人工辐照和热处理的重要指示之一。但是值得注意

的是，如果对Ⅰa型钻石的辐照后的热处理温度查过1000℃，595nm色心就会消失，对应地在红外区产生峰值位于2024nm(H1b)和1936nm(H1c)吸收线。所以，595nm色心、H1b和H1c组合两种色心中的任意一个的出现就目前已知的彩色钻石数据而言，足以说明钻石经过人工辐照及热处理。很显然，样品（b）显示强烈的H3、H4及595nm色心，证实了其必然经历过人工辐照和热处理。

（c）637nm是（N—V）—色心的零声子线。（N—V）—色心在可见光区的吸收同样是一个宽吸收带而非绝对严格的一条吸收线。（N—V）—色心由含离散氮的钻石经辐照和热处理后，因GR1色心结合一个离散氮和一个电子形成。（N—V）—色心的重要性在于它能够吸收可见光波段的中波，加之离散氮对可见光短波的吸收，可以使钻石带有紫红色的色调。尽管（N—V）—色心对可见光中波由比较强烈的吸收，但最终钻石呈现何种颜色还需要考虑钻石中的氮。如果钻石的含氮量足够高，且（N—V）—色心很强，钻石能够呈现偏紫的红色；如果钻石的含氮量较低，则单靠（N—V）—色心不足以使钻石呈红色而出现偏紫的粉红色，其饱和度则由（N—V）—色心的浓度决定，浓度越大则偏紫的粉红色饱和度越高。同时，在天然的红色系列钻石中，除开极少量产自印度戈尔康达矿区的Ⅱa型钻石浅粉红色钻石外，均未发现有天然的粉钻成因由（N—V）—色心致色，并且印度戈尔康达矿区的Ⅱa型钻石浅粉红色钻石的致色色心为含量很低中性的（N—V）0色心，因为Ⅱa型钻石中不可能有大量离散氮能够组合成（N—V）色心。故可以确定样品（c）的颜色为经过人工高能电子束辐照及热处理的偏紫红色或偏紫的粉红色。

（d）741nm吸收线是GR1色心的零声子线。GR1色心是钻石受到辐照后产生的一种辐照损伤空穴。GR1色心总是会伴随着GR2-B弱吸收峰出现，但后者对钻石颜色没有影响。GR1色心的重要性是它与N3色心的搭配使钻石呈现不同程度的绿色。很多文献把绿色钻石的颜色成因简单归结于GR1色心而忽略了N3色心的贡献，实际上在绿色钻石呈色中N3色心必不可少。目前所有绿色钻石都是Ⅰa型钻石。GR1色心本身吸收电磁波谱中可见光长波段而使钻石呈蓝色，而经过辐照的Ⅰa型钻石颜色如何由GR1色心和N3色心的相对强度决定：当GR1色心远远大于N3色心时，钻石呈绿蓝色；当GR1色心与N3色心大致相当时，钻石呈绿色；当GR1色心小于N3色心时，钻石呈绿黄色。GR1色心的重要性

还在于它是之后再经受热过程形成H色心和（N—V）色心的基础。

GR1色心既可以是由天然辐照产生，也可以由人工辐照产生。天然钻石中一些带有绿色薄皮者被认为是受天然辐照产生的，但该薄层绿色钻石表皮经抛磨很轻易就被除去，内部绝大多数依然是普通的开普系列钻石，通体纯绿色的钻石罕见。印度戈尔康达矿产出的一些淡蓝色钻石实际上是由天然辐照产生的GR1色心致色的Ⅱa型钻石。

仔细分析天然辐照产生的GR1色心的谱线特征与人工辐照产生的谱线特征，结合其他信息以及实验室积累的天然/人工辐照GR1色心的历史检测资料，同时具有能够正确解读相关数据的检测人员是准确鉴定绿色钻石颜色成因的关键。

综上，不能仅由样品（d）中存在的GR1吸收线确定其是否经过人工辐照过程，但可以推测样品（d）的颜色最可能为绿色、黄绿色、蓝绿色、绿蓝色；若样品（d）为Ⅱa型钻石，还可能是蓝色；如果GR1色心的强度极其强烈，钻石可能呈深绿色乃至黑色。

9、激光在宝石学中的作用主要体现在：

（1）宝石鉴定方面。如使用激光拉曼光谱、激光激发红外光谱、激光剥蚀等离子质谱等先进检测分析仪器，为解决当今宝石学中所遇到的鉴定难题提供可靠手段。

（2）宝石的优化处理方面。如钻石的激光钻孔、KM处理等。 10、钻石的颜色及其成因主要有：

（1）无色钻石的颜色成因：纯净的钻石晶体在可见光区没有吸收。 （2）黄色钻石的颜色成因：钻石晶体中的N对可见光短波的吸收导致钻石呈黄色。属带宽变化致色。黄色钻石中也存在由色心致色者。

（3）蓝色钻石的颜色成因：因含B使钻石呈蓝色。属带宽变化致色。天然蓝色钻石中极少数为GR1色心致色。

（4）粉红色、红色钻石：主要为塑性变形致色，但其中的N3色心亦有贡献。天然粉红色钻石中极少为（N—V）色心致色。

（5）绿色钻石：主要为GR1 色心与N3色心致色。 （6）褐色钻石：主要由塑性变形致色。

（7）黑色钻石：主要由暗色包裹体如石墨、磁铁矿致色。但也有因极其强

烈的塑性变形导致黑色者。

（8）变色龙钻石：800nm不稳定的宽吸收带致色。因为800nm宽吸收带没有零声子线，故不能算是色心。属光致变色致色。

（9）极少数的黄绿色、绿黄色钻石：极少数的黄绿色、绿黄色钻石因在可见光短波下具有极强的绿色荧光而使钻石呈现黄绿色、绿黄色。但这种类型的钻石数目极少。

四、钻石分级

1、（1）从①重量大小；②颜色；③火彩与切工；④背景衬托材料 （2）提示：否。如VS级与VVS级钻石，在外观上无任何差异，但却属于不同净度级别。

2、（1）提示：钻石颜色分级是比较钻石所带颜色的饱和度，即颜色浓度，而不是比较钻石的色调。故在进行其他颜色色调的钻石的比色时，只需要关注其主体色调的饱和度而忽略不同色调的明显程度即可完成比色程序。同时通过改变光源的方向，让光线从比色槽的后方或下方透过，减弱光线强度，降低钻石色调的清晰度也能够在一定程度上使分级变得简单一些。

（2）提示：应分为具有强烈蓝色荧光和具有强烈黄色荧光两种情况。强烈的蓝色荧光可能会使钻石的外观颜色比其本身色级偏高，有时甚至可达一到两个级别；强烈的黄色荧光可能会使钻石的外观颜色比其本身的色级偏低，有时甚至可达一到两个色级。

3、（1）钻石的内部特征指包含在或延伸至钻石内部的天然包裹体、生长痕迹和人为造成的特征。包括点状包体、云状物、浅色包裹体、深色包裹体、针状物、内部纹理、内凹原始晶面、羽状纹、须状腰、空洞、激光痕。

钻石的外部特征指仅存在于钻石外表的天然生长痕迹和人为造成的特征。包括原始晶面、表面纹理、抛光纹、刮痕、烧痕、额外刻面、缺口、击痕、棱线磨损人工印记。

（2）定位规则：①为观察者定位，通用的方法是选择一个大的或易于识别的特征作为标志，确定钻石与观察者的基准位置（往往是6点钟位），其他内含物均与此标志的相对关系，顺时针标注。②为备份机的钻石冠部/亭部定位。水平定位是将钻石台面朝上，分为十二个时钟位置，用镊子竖直夹持钻石腰围的9

点钟与3点钟位置，以12点钟——6点钟为轴，向右翻转钻石。此时钻石的亭尖朝上，3点钟和9点钟的位置互换，形成一个逆时针的亭部俯视图定位，而12点钟与6点钟位置不变。垂直定位是将钻石台面朝上，用镊子水平夹持钻石12点钟与6点钟位，以3点钟——9点钟为轴，向下翻转钻石，12点钟位与6点钟位互换，形成一个逆时针的亭部俯视图定位，此时3点钟与9点钟位置保持不变。垂直定位只适合于显微镜分级的精度特征的标注。

（3）净度压级的区分主要是根据内含物的大小、位置、数量进行进一步划分。VS1为专业技术人员以10x放大镜观察难以发现内外部特征定为VS1，比较容易发现内外部特征定为VS2。

VS1的典型特征是：台面区：点状物或淡云雾、底尖轻微破损；冠部/亭部区：轮廓不太清楚的细小浅色晶体包裹体；腰部区：不明显的须状腰或细小的缺口、内凹原始晶面、较难观察的短丝状羽状纹。

VS2的典型特征是：台面区：细小的晶体包裹体、点群包裹体、明显的云雾、底尖破损；冠部/腰部区：细小晶体包体、丝状羽状纹；腰部区：小缺口、平行腰棱的线状羽状纹或斜交腰棱的细小羽状纹。

4、（1）钻石分级中使用的比色石必须满足下列条件： ①比色石的琢型应当是切工好的标准圆钻型，粗磨腰。

②质量大于0.30克拉，最重可达1ct左右，一般为0.3~0.4ct，且整套样石的质量大小要大致相同，质量差异不得超过0.1ct（GIA规定质量差异不应大于0.05ct）。

③净度级别应在SI1以上（含SI1）。 ④除黄色调外，无其他杂色。 ⑤无荧光反应。

⑥比色石应当进行严格的色级标定。

（2）不影响。因为钻石颜色分级是对钻石体色的饱和度进行分级，不涉及钻石包裹体。但应该注意的是，有色包裹体往往会影响到分级的操作，一些有色包裹体的存在容易使不熟练者对钻石的色级产生误判。

（3）略。见第二题答案。

5、（1）钻石中的包裹体可包括同生、原生、后生及半生包裹体各种类型，

但最常见的多位原生包裹体和同生包裹体。如橄榄石、辉石、镁铝榴石等矿物为钻石的原生包裹体；如钻石的负晶等为钻石的同生包裹体。

（2）提示：净度越高的成品钻石，因数目较少，在其他条件相同的情况下，具有较高的市场价值。

6、（1）同生包裹体：指钻石在生长的同时所形成的包裹体。他们的形成主要与晶体的差异生长、晶体的不规则生长结构、晶体的生长间断、溶液过饱和度的变化、外来杂质的出现、体系温度或压力的突然变化等因素有关。

（2）后生包裹体：又叫做次生包裹体，它是在钻石晶体形成后由于环境的变化，如受应力作用产生裂隙，外来物质沿其渗入及裂隙充填所形成的包裹体，甚至可能是由于放射性元素的破坏作用形成。

（3）钻石的各种包裹体可以为地质学家们提供关于钻石的形成条件、产出环境、碳源、古环境等许多重要信息。钻石中的原生包裹体是地质学们获得地球深部物质信息的有效途径。

（4）提示：冷冻法、爆破法、激光拉曼探针等方法 7、（1）略。见前述。 （2）略。见前述。

（3）提示：包裹体的唯一性、指示性、特殊形状的联想等

8、原生包裹体最常见，以原生的矿物包裹体形式存在于钻石晶体中。原生矿物包裹体的村存在可能会严重影响钻石的净度级别，并且在切磨过程中经常为了保证成品的净度因避开矿物包裹体而使总体出成率降低。成品钻石中如有明显的原生矿物包裹体，则会因净度级别的降低而降低其商业价值。

9、略。详见钻石分级教材中的花式钻石分级部分内容。

（2）鉴定一粒小面型宝石是钻石还是CZ或莫伊桑石的方法（任选两种）。 ①常规检查：放大镜仔细检查样品是否有刻面棱重影，有刻面棱重影现象者为莫伊桑石，如果没有重影现象则可能为钻石或CZ；继续放大检查切磨工艺及刻面棱、角尖、腰围形态，出现须状腰者为钻石，如果没有看到须状腰，且切磨质量很好者，可能为钻石或CZ；标准切工者用透视试验，透过样品可见下方影像者为CZ；热导仪检查，热导仪发出蜂鸣声即为钻石，否则为CZ。

②仪器测试：用拉曼光谱测试，出现1332cm-1拉曼位移本征峰者为钻石。

新型590钻石/碳化硅检测仪测试；

③包裹体放大检查：出现橄榄石、辉石、羽状纹等内含物者为钻石；发现白色未熔化氧化锆粉末和气泡者为CZ；发现细长白色针状包裹体者为莫伊桑石；

④分光镜检查：具有415nm强吸收线者为钻石；具425nm处截断式吸收者为莫伊桑石；否则为CZ。

⑤重液法。3.51重液中钻石悬浮或很慢地下沉；莫伊桑石上浮；CZ快速下沉。

⑥其他方法……

2、通常需经过几个步骤：（1）紫外荧光检查。绝大多数天然钻石具有荧光反应，但强度、颜色几乎都不可能完全一致。仿钻如CZ等的荧光则较为一致；（2）放大镜/宝石显微镜下仔细对上一步中的可疑者（即无荧光、荧光颜色异常者）进行包裹体、切磨质量、解理现象等进行观察。通常情况下，经过此步骤已经足以将可疑者的身份确定是否是钻石；（3）如果经过放大检查依然存疑，对可疑者可使用拉曼光谱进行确认，凡不具有钻石本征峰者则不是钻石。（注意，由于群镶钻石可能很小，用分光镜不一定能够看到钻石的特征谱线，同时，钻石可能是Ⅱa型小钻，故此步骤用拉曼光谱最保险）

3、（1）优点：折射率与钻石很接近，色散值远远强于钻石，使人造钛酸锶具有比钻石更绚丽的火彩；缺点：硬度太低，仅有5.5，容易磨损；鉴别特征：低硬度；比重明显大于钻石、对紫外线显惰性，而很多钻石都具有荧光、人造钛酸锶内部通常无瑕，偶见球形气泡，但钻石内部几乎都有各种类型的包裹体（比10倍更大的放大倍数，如40倍、100倍等镜下观察）、人造钛酸锶的阴影图为花瓣状。

（2）详见钻石学教材关于合成钻石与天然钻石的鉴别部分。从颜色、晶体形态、内部特征、紫外荧光、阴极发光、光谱特征、磁性、异常双折射方面来分析。可列表。

（3）答案略。见前述10倍镜下鉴定钻石的方法。

4、（1）片面。钻石指粒径达到一定大小的宝石级金刚石切磨成品，但微粒级的金刚石只具有磨料意义，不能作为钻石；另外，石墨也可以看成是碳的一种结晶体，只是石墨晶体与钻石晶体的结构不同。

（2）片面。在地质历史时期中受到应力作用的钻石在正交光下可以出现异常干涉色；某些经过HPHT过程的钻石也可以出现异常干涉色；某些发育有较大裂隙的钻石在正交光下也会出现异常干涉色。

（3）片面。命题前后逻辑错误。钻石的热导率是有变化的，单靠热导性鉴定钻石当遇到莫伊桑石时存在风险，但钻石热导率的变化不是热导性检测钻石不可靠的原因，而仿钻材料中的莫伊桑石的热导率接近钻石才是导致单靠热导性鉴定钻石有风险的原因。

5、要鉴定出这包钻石中的四种宝石，不能单靠一步就完成，需要几个步骤进行鉴定：

（1）该步骤要把钻石和CZ区分开：

用热导仪检测，首先把黄色立方氧化锆区分出来； （2）该步骤要将合成钻石与天然钻石区分开：

在Diamondview中，根据荧光结构，可把开普系列钻石、天然Ⅰb型钻石与合成黄色钻石区分开；

（3）该步骤要把好望角钻石和天然Ⅰb型钻石区分开：

在挑出的天然黄色钻石中，在用紫外灯根据开普系列钻石多具有蓝白色荧光，将部分强黄色好望角钻石与天然天然Ⅰb型钻石分开；余下的为天然Ⅰb型钻石及可能残留的无荧光或其他颜色荧光的开普系列钻石。

（4）该步骤将天然Ⅰb型钻石之中的开普系列钻石完全区分出来： 无论荧光反应如何，开普系列钻石必定存在415nm吸收线。故可由分光镜将可能残余在天然Ⅰb型钻石中的开普系列钻石快速区分开。（注意，有时候手持分光镜很难看到415nm线，此时可用记录式分光光度计来代替分光镜进行光谱的观察）

6、（1）确定样品是否为钻石的方法见钻石学基础部分答案。考虑到该样品的高价值性，在进行常规放大镜检查鉴定后必须使用大型仪器如红外光谱、激光拉曼光谱进行准确确认。

（2）对粉红色钻石颜色成因的鉴定：

①天然粉红色钻石有两类：一类是受塑性变形引起的粉红色，该类型钻石现在所发现者几乎都是Ⅰa型；另一类是Ⅱa型粉红色钻石，颜色成因是受天然辐

照和热过程产生的（N—V）色心。颜色很浅，且仅见产于印度格尔康达矿。

②人工处理粉红色钻石的途径：一是对某些Ⅰa型褐色、褐黄色钻石进行HPHT处理，可使钻石呈粉红色。尽管HPHT处理过程很少能产生出粉红色，但这也是一种可能性；二是对某些Ⅰb型钻石进行辐照和热处理，控制好辐照时间和剂量以及热处理温度和时间，可疑产生各种饱和度的粉红色钻石，这是目前最常见的粉红色钻石处理方法；三是传统的涂层、覆膜处理。这种处理方式并非永久的改色，而只是一种暂时的过程。因为涂层和覆膜很容易就在使用中磨损掉。

对粉红色钻石的颜色成因鉴定必须基于上述粉红色钻石的颜色成因，逐一匹配和排除来进行。

③确定钻石的类型。用FTIR确认钻石的类型。

④在显微镜下仔细观察样品刻面是否出现毛玻璃化，裂隙及包裹体是否出现石墨化以辅助鉴定其颜色是否为HPHT处理产生。如果发现有明显的包裹体、裂隙石墨化现象，则代表样品很可能是由HPHT处理改色；如果没有发现，则钻石的粉红色可能是天然成因，也可能是HPHT或其他处理方式产生。

⑤在Diamondview中可观察样品是否发育有塑性变形。如果发现有塑性变形的条带状粉红色分布构造，则钻石有可能是天然成因的粉红色；如果没有看到塑性变形的径迹，则钻石的颜色可能是天然成因，也可能是人工改色。

⑥在液氮温度下用紫外—可见光分光光度计测试钻石的吸收光谱以分析其色心的搭配组合关系，进而讨论粉红色的来源：

如果在③中确定样品的类型为Ⅰa型，则必定存在N3、N2吸收线，同时，天然的粉红色钻石因塑性变形产生的中心位于550nm的宽吸收带会伴随着一个中心位于390nm的吸收带出现，同时不出现与GR1色心相关的一系列H、N—V色心的吸收线、595nm色心吸收线且片晶氮吸收峰正常，则钻石的颜色天然；如果出现595nm的弱吸收或者在③中出现近红外区的H1b、H1c的吸收峰，则说明样品是人工辐照及热处理改色致色；如果出现（N—V）0色心，且片晶氮峰值明显偏低于标准天然粉钻样品的值，则证明钻石由HPHT处理产生。

如果在③中确定样品的类型为Ⅱa型，则在UV—VIS谱中不出现N3、N2谱线，而出现峰值为575nm的特征线。同时有可能残存GR1色心。当GR1色心有残存时，通过GR1色心的吸收峰的几何形态特征对于其颜色成因有辅助鉴定

作用，此情况下可以确定钻石的颜色成因；若GR1色心不存在，出现此种情况下，样品的颜色应为浅粉红色，值得注意的是，对Ⅱa型粉红色钻石，天然辐照并受天然热过程的钻石未发现H色心，故若有H色心的出现，则表明钻石的颜色为人工改色；

综上，检测粉红色钻石颜色成因的关键在于FTIR测试中确定的钻石的类型，如果是Ia型，则检测难度较低，只需要确认塑性变形的存在、无与辐照和热处理及HPHt相关的色心的存在即可。但当钻石类型为极少数的Ⅱa型时，因天然粉红色钻石中叶存在此类型而使鉴定难度突然增大，此种情况下，H色心的存在是鉴定粉红色颜色成因的关键。同时需要注意，在④显微镜观察步骤中，在亮域及暗域照明条件下仔细对粉红色颜色分布特征进行观察，如果发现有颜色在亭尖或腰围处高度聚集的“色域分区”现象（亭尖处多为粉红色的伞状，腰围处为粉红色的环状），这是进行辐照处理的直接证据，尽管经过后续的退火或HPHT，单这些部位的色域依旧不能消除。以此观察现象结合UV—VIS谱才能对钻石的颜色成因得出准确结论。

（3）黄色钻石是否是天然钻石的鉴定：用Diamondsview观察样品的荧光结构，如果出现十字形四次对称的结构或螺纹式生长结构则为HPHT合成钻石或CVD合成钻石。此外，通过阴极发光图叶可以类似在钻石观测仪中的方法确定样品是不是合成钻石。如果是HPHT合成钻石，在X射线荧光光谱中往往还能够发现金属镍、铁等催化剂的存在。总之，确定样品是否是合成钻石还是很简单的。只需要通过简单测试即可得到准确结果。

（4）黄色钻石的颜色成因：

①显微镜观察：在亭尖及腰围处是否存在类似张开的伞状、环状色域。如果有，则是钻石经过人工辐照的直接证据；如果没有，钻石可能是天然成因，也可能是人工改色，需要进行光谱分析。

②液氮温度下UV—VIS谱及红外光谱测试：傅里叶变换红外光谱可以确定钻石的类型，UV—VIS谱用于分析钻石的色心。如果钻石为Ib型，且未发现H色心或N—V色心及GR1色心者，则可认为该钻石的黄色是天然成因。如果钻石中出现H3、H4色心，此时需要对照两者的强弱，天然成因的黄色钻石H3色心与H4色心通常都比较弱，其中H4色心甚至往往弱至缺失状态，此时若出现

595nm色心或H1b和H1c吸收峰，则钻石为色上加色者，即天然Ib型黄色钻石经人工辐照及热处理使之颜色更加浓艳。；如果钻石为Ia型，且没有H色心和其他与GR1色心相关的色心谱线，则钻石的颜色为天然的。如果出现H3、H4色心，则判定方法如前述，需要考察595nm色心、H1b和H1c色心的存在，如果存在则钻石为人工改色钻石，如果不存在则为天然成因的钻石。

【注意】以上分析均不考虑将钻石热处理到可能会破坏钻石晶体的温度。在那种温度条件下，钻石晶体中普遍都要出现严重的石墨化而使钻石受损。这在显微镜观察步骤即可排除。但这种情况下，黄色钻石的光谱几乎无法区分人工改色和天然成因，因为两者的谱线近乎重合。

7、略。答案参考前面的题目即可。

9、彩色钻石的仿制品有：对应颜色的有色宝石，如粉红色蓝宝石、粉红色尖晶石、浅蓝色蓝宝石、海蓝宝石、托帕石等天然有色宝石都可以作为彩色钻石仿冒品出现；人工合成的宝石，如各种颜色的CZ、尖晶石等可以仿冒彩色钻石。合成钻石或经过颜色处理的合成钻石或天然是天然彩色钻石鉴定的最难点。

六、钻石优化处理

1、提示：处理方法：高能电子束辐照、中子辐照、中带电粒子辐照、γ射线辐照四种方法。

鉴定从：显微镜观察颜色分布、红外光谱、UV—VIS谱、LC谱等谱学分析。 2、（a）略。见前述。

（b）各种类型的钻石都被用于辐照处理。但其中最多见者依然为Ia型。因为该类型钻石数目最多，最容易获得，同时因为氮的存在形式多样，可以在后续处理中获得多种类型的色心以便钻石呈现各种颜色。

（c）机理：改变色心类型从而呈现不同颜色

处理方法：高能电子束辐照、中子辐照、中带电粒子辐照、γ射线辐照 鉴别特征：略，见前述。

3、（a）涂层、覆膜、HPHT处理。鉴定特征见前述。在此从略。 （b）根据现行国标，经过处理的钻石不分级。 （c）略。相见钻石学教材关于该部分优化处理的内容。

4、（1）第一阶段为中子辐照。钻石颜色为微微带绿的蓝色。原因：中子辐

照使钻石内部产生大量的GR1色心，GR1色心使钻石呈蓝色，原始钻石为很淡的黄色，表明其N3色心含量不大，故为GR1色心占据绝对优势而使钻石呈微带绿的蓝色。蓝色饱和度如何还要根据辐照剂量和辐照时间来讨论。GR1的吸收位置是以741nm为零声子线的一个宽吸收带，同时原先的N3色心稳定性很高，不能被破坏而依旧存在415nm的吸收，这两处的吸收导致钻石最终呈现微带绿色的蓝色。

（2）第二阶段为热处理阶段。值得注意的是，热处理的温度为800℃，不能破坏595nm色心。经过热处理后，钻石最可能呈艳黄色。原因：在热处理中，GR1色心能够与A、B聚体结合成H3、H4色心，同时出现595nm色心。N3的吸收峰子啊415nm，H4吸收峰在496nm，H3吸收峰在503nm处，加上595nm的吸收，最终；留下中波稍微偏长波的黄色波段的光，于是钻石呈黄色。因中子辐照能够产生大量的GR1色心，并且淡黄色Ia型钻石中有足够的A、B聚体以生成H3、H4色心，故钻石最可能呈浓彩或艳彩黄色。

当然，如果严格地讨论，还需要分析第一阶段中由中子辐照产生的GR1色心的量以及经过第二阶段热处理后，是否有残余的GR1色心影响钻石的颜色。如果热处理后依旧有足够量的GR1色心存在，钻石也绿色、黄绿色、绿黄色等色调。但在此题目中，这类复杂情形就不必考虑。

（3）经辐照和热处理的黄色钻石的鉴定详见前面题目中的讨论，在此略去。

GIC钻石分级证书课程理论试卷 2007年9月、2009年11月、2010年5月、2011年8月、2012年2月的答案基本与前面选作的题目一致，经稍加调整即可全部完成，详细答案自行组织，在此从略。

在此仅对2008年5月的试题中一个题目做提示： 二、4）天然蓝色钻石与辐照处理蓝色钻石的鉴别。

提示：不能一步完成，需进行几步操作：①导电性测试。确定钻石是否含B。如果能导电，钻石是Ⅱb型，颜色有可能是天然的，也可能是辐照增色处理；如果不能导电，钻石很可能是辐照处理的；②液氮温度下的UV—VIS谱和红外光谱测试。确定钻石是否是Ⅱb型，检查是否存在GR1色心，如果非Ⅱa、Ⅱb型钻石存在GR1色心则必定是经过辐照处理的蓝色钻石；如果Ⅱb型钻石中存在

GR1色心，且红外光谱中表示B的含量不足以使钻石呈现样品中蓝色的饱和度时，可确定钻石经过辐照处理以增强蓝色外观；如果是Ⅱa型钻石存在GR1色心，可根据GR1色心的峰形及其他特征来进行判断，如果颜色饱和度很高，及GR1色心很强，基本可以确定钻石是Ⅱa型经过人工辐照处理；如果钻石不含B，也不出现GR1色心及与GR1色心相关的H色心N—V色心，但含有很高浓度的H，即红外光谱中C—H键伸缩引致3107cm-1很强烈，也说明该钻石是由H参加钻石晶格引起的蓝色，但此种蓝色不纯净，为明显的淡灰蓝色。如果样品不具备淡灰蓝色的外观特征，直接在检测初始时就排除掉这种可能。