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