“魔”和“道”在鉆石中的博弈

岳紫龍　羅勇　楊金甌

摘要：鉆石的作假主要通過仿鉆石、處理鉆石和合成鉆石來實現(xiàn)，為此，介紹了這三類鉆石的制作原理和鑒定方法，并指出正是鉆石的作假和鑒定這一對矛盾，推動人們對鉆石的深入了解和細致研究。

關(guān)鍵詞：鉆石；仿制品；寶石學特征；鑒定

中圖分類號：F27

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.13.032

中國有句古話，叫作“魔高一尺，道高三丈”，講的是正義的力量總會戰(zhàn)勝邪惡勢力，一旦邪惡勢力稍有增長，正義的力量便會以數(shù)倍的增速予以回擊。

鉆石，因其擁有自然界最大的硬度和切磨后艷麗的“火彩”，享有“寶石之王”的美譽，深受世人喜愛。由于天然鉆石數(shù)量稀少，開采困難，再加上其高昂的經(jīng)濟價值，于是“混淆世人耳目、冒充天然鉆石，以獲取高額利潤”的鉆石仿制品、處理鉆石和合成鉆石便如雨后春筍般層出不窮，相繼登上珠寶市場的舞臺。鉆石鑒定者、研究者運用自己手中的“法器（鑒定儀器）”和經(jīng)驗積累，總能想出多種鑒定方法，出具鑒定證書，使這些“仿制、處理和合成鉆石”在大眾面前“顯現(xiàn)真身”。舊的伎倆被識破后，新的“制假手法”被開發(fā)、付諸實踐，引發(fā)新一輪的鑒定儀器及鑒別手段的發(fā)明和跟進……“魔”和“道”在鉆石的博弈中“波浪式前進、螺旋形上升”，共同推動鉆石市場的前進和繁榮。

鉆石的作假，早期以尋找鉆石仿制品和天然鉆石的處理為主，近期主要以合成鉆石為主。而對鉆石的鑒定技術(shù)及研究工作也隨著“制假技術(shù)”的進步而水漲船高、日趨成熟和完善。

1鉆石仿制品

鉆石仿制品是外觀模仿鉆石，但化學成分、物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)都不同于鉆石的材料。充當過鉆石仿制品的物質(zhì)主要有玻璃、水晶、鋯石、立方氧化鋯等。對這類仿制品的鑒別，要在掌握鉆石基本物理屬性的基礎(chǔ)上，借助常規(guī)鉆石鑒定儀器即可。

玻璃和水晶：玻璃的折射率在1.50～1.90之間，水晶的折射率為1.55，遠低于鉆石的2.42，因而玻璃和水晶沒有鉆石那種閃耀的彩色光芒，特別是在清水中，玻璃制品和水晶光彩全無，立馬露出馬腳。可用折射儀將玻璃仿制品、水晶與天然鉆石區(qū)別開來。

鋯石和立方氧化鋯：前者為天然存在的硅酸鹽礦物，后者為最早由蘇聯(lián)人制成的人造化合物（也稱蘇聯(lián)鉆）。

鉆石是均質(zhì)體，在正交偏光鏡下全黑，而鋯石在正交偏光鏡下出現(xiàn)四明四暗現(xiàn)象；鉆石為等軸晶系晶體，無雙折射現(xiàn)象，鋯石制成品則可以看到雙折射現(xiàn)象，在10倍放大鏡下由其頂面向下看，可以看出底部的棱線有明顯的雙影。

立方氧化鋯的“火彩”很艷麗，顯得過于妖艷；并且其莫氏硬度為8.5（低于鉆石的10），刻面邊棱沒有鉆石那樣銳利；同時，立方氧化鋯的熱導率低得多，利用熱導儀可以很容易將其與鋯石區(qū)別開。

2處理鉆石

處理鉆石是指顏色和/或凈度通過人工處理得到改良的天然鉆石。顏色和凈度作為評價鉆石價值“4C”標準中的重要兩項，給人的觀感直接且印象深刻，因此鉆石的處理也主要集中在這兩個方面。

2.1顏色處理鉆石

對于鉆石顏色的處理方法主要有兩種：覆膜和輻射。覆膜就是用涂層材料（如染料、涂料、著色劑、指甲油及光學涂層等）涂抹于鉆石的特定部位，來增加或遮蔽原來鉆石的顏色。對于該種處理方法的鉆石，肉眼下，其光澤、亮度、色散和顏色與正常的相比總顯得異樣。另外，通過仔細的顯微鏡下檢測以及徹底但輕柔的清洗可確定鉆石表面的涂層。需要指出的是，覆膜鉆石目前在市場上已不常見。

目前最常用的鉆石顏色處理辦法是通過實驗室輻射（有時輻射后再加熱）使其顏色得到改善。最早期的輻射處理是將鉆石埋入放射性化合物（如溴化鐳）中，使其顏色改善；上世紀40年代采用回旋加速器中產(chǎn)生的帶電亞原子粒子使鉆石帶色；現(xiàn)在多采用粒子加速器（“線性加速器”）或核反應(yīng)堆使鉆石帶色。

對于這類處理鉆石的鑒定，因其常有輻射殘留，可用簡單的手提式放射性檢測儀進行鑒定。另外，還可以把鉆石的臺面朝上和臺面朝下進行觀察對比，若外觀有明顯變化，即可確定該類鉆石為實驗室輻射處理的鉆石。

2.2凈度處理鉆石

激光鉆孔熔蝕是鉆石凈度處理的主要方法。用激光從鉆石的表面鉆一個直達包裹體的小孔，熔蝕掉包裹體或使其變得不那么明顯從而改善鉆石凈度。采用這種方法改善鉆石凈度，一般還需將透明的充填物（如玻璃狀物質(zhì)）填充到激光的裂隙中，由于充填物的折射率更接近于鉆石的折射率，因而充填后裂隙的可見度大大降低。對于此類處理方法鉆石的鑒定，采用暗域照明法在顯微鏡下觀察，轉(zhuǎn)動寶石時，裂隙填充處由藍色變?yōu)槌赛S色。另外，有時充填材料呈液（熔融）態(tài)注入時會顯示出流體構(gòu)造，甚至會殘留一些大小不同氣泡。

3合成鉆石

合成鉆石是實驗室生產(chǎn)的、其化學成分、物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征與天然鉆石相同的一種物質(zhì)。石墨是合成鉆石的最主要原料。目前，采用的鉆石合成方法主要有高溫高壓（HPHT）法和亞穩(wěn)態(tài)生長的低壓化學氣相沉積（CVD）法。對合成鉆石的鑒定是當前鑒定人員及科研人員的主要工作對象和研究內(nèi)容。

3.1合成鉆石的方法

高溫高壓（HPHT）法是指通過模擬大自然的高溫高壓條件來將石墨轉(zhuǎn)化為鉆石的方法。該方法一般把石墨與金屬催化劑（通常為Fe、Ni、Co等金屬）相混合，在約1300～1500K和6～8GPa的壓強下得到鉆石。

化學氣相沉積（CVD）法合成鉆石是用化學反應(yīng)分離出碳源氣體中的原子和分子，使碳原子重新在基底（種晶）上由于吸附作用沉積形成鉆石晶體生長的技術(shù)。采用該種方法合成鉆石，彌補了HTHP法的設(shè)備昂貴、操作困難、條件苛刻和外來雜質(zhì)多的缺點，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

3.2合成鉆石的鑒定

合成鉆石在生成條件方面與天然鉆石最大的區(qū)別是生長期短，因而使得其與天然鉆石的某些寶石學特征不同，這是鑒別合成鉆石的基礎(chǔ)。

（1）天然鉆石一般為Ia型，其黃色是由于孤氮原子的存在，具有1130cm-1波數(shù)的紅外吸收；合成鉆石屬于Ib型，其黃顏色是由于擴散氮的存在。

（2）天然鉆石在紫外光（或其它類型輻射）下可發(fā)光，通常呈藍、黃或綠色，且在長波下的發(fā)光性更強。合成鉆石在長波下通常沒有熒光，短波下有黃綠色、橙黃色熒光，有“馬耳他十字分帶”現(xiàn)象，同時有明顯磷光。

（3）天然鉆石表面常見三角凹痕，內(nèi)部常顯示與結(jié)構(gòu)相關(guān)的紋理，而合成鉆石晶面上顯示的是樹枝狀或交叉狀生長紋。

（4）在可見光吸收光譜下，天然鉆石絕大部分存在415nm吸收線，合成鉆石無415nm吸收線，但在液氮獲得的低溫條件下可以測得658nm吸收峰和500nm以下全吸收。

（5）HPHT法合成的鉆石，其內(nèi)部常含有Fe，Ni，Co等金屬包裹體，在反射光下顯示金屬光澤，透射光下不透明，并且有明顯的磁性。而天然鉆石內(nèi)含物多為早期礦物包體（如石墨、橄欖石、尖晶石、輝石等），無上述現(xiàn)象。

（6）CVD法合成的鉆石毛坯具有典型的鋸齒狀層狀結(jié)構(gòu)和激光切割痕跡，并且無色～近無色CVD法合成鉆石幾乎全為Ⅱa型鉆石。

4結(jié)語

鉆石高昂的價值與其自然界產(chǎn)出稀少密切相關(guān)，由于其不能滿足工業(yè)及首飾消費的需要，因而才導致仿鉆石、處理鉆石及合成鉆石的發(fā)展壯大。

“魔行于前，道遂于后”，正是仿鉆石、處理鉆石及合成鉆石的出現(xiàn)才推動了鉆石鑒定行業(yè)的發(fā)展，從而也使得人們對鉆石的研究越來越深入，對鉆石的了解越來越細致。如果仿鉆石、處理鉆石及合成鉆石在市場中能以真實面目展現(xiàn)給消費者或者銷售者在出售這三種產(chǎn)品時能客觀真實地將實情告訴顧客，則人工鉆石將會彌補天然鉆石的不足，實現(xiàn)鉆石世界的和諧相處和人類世界的美滿幸福！

但現(xiàn)實世界是一些無良商人以人工鉆石仿冒天然鉆石獲取高額利潤，擾亂了鉆石市場，使一些誠信商家和廣大顧客利益受損。這就需要鉆石鑒定者和研究人員練就一副“火眼金睛”，借助手中的“法器”，使這些仿鉆石、處理鉆石及合成鉆石“顯出原形”，還世人一個公道！

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