彩色鉆石成色分析及鑒定研究

羅潤箐

摘 要：鉆石是人們最喜愛的珠寶之一，它在陽光下能夠散發(fā)出五彩繽紛的光彩。鉆石的顏色越稀有，價格就越高。鉆石不僅僅只有白色，還有彩色，人們稱它為彩鉆。鉆石會產(chǎn)生不同的顏色是因為無色鉆石內(nèi)的細小微粒發(fā)生了變化而產(chǎn)生的顏色，當然變化不同產(chǎn)生的顏色也不同。彩色鉆石的顏色有紅色、綠色、粉色、黃色、藍色、黑色、紫色，其中藍色最為稀有，如霍普鉆石。由于鉆石非常昂貴，為了保證消費者的權(quán)益不被侵犯，一般鉆石都會在獨特的包裝里放一份珠寶鑒定書。文章主要分析了彩色鉆石的致色原因和鑒定方法。

關(guān)鍵詞：彩色鉆石；成色分析；寶石鑒定

中圖分類號：TQ164 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）21-0060-02

Abstract： Diamond is one of people's favorite jewelry， which can emit colorful brilliance in the sun. The rarer the color of a diamond， the higher the price. Diamonds are not only white， but also colored. They are called colored diamonds. Diamonds produce different colors because of changes in the fine particles in colorless diamonds， and of course， different colors are produced by different changes. The colors of colored diamonds are red， green， pink， yellow， blue， black and purple， of which blue is the rarest， such as The Hope Diamond. Since diamonds are very expensive， for common diamonds， people usually put a jewelry certificate in a unique package， in order to ensure that the rights and interests of consumers are not infringed upon. This paper mainly analyzes the causes and identification methods of color diamond.

Keywords： color diamond； color analysis； gem identification

引言

“鉆石恒久遠，一顆永流傳”這句話讓人感受到鉆石的珍貴之處，鉆石具有較高的經(jīng)濟價值和收藏價值。在化學的角度上分析，鉆石就是金剛石，金剛石是無色的正八面體結(jié)構(gòu)的晶體，折射率高，所以才會在陽光下發(fā)出耀眼的光芒。金剛石是目前自然界最硬的物質(zhì)所以才能夠永久的流傳下來。鉆石一般分為兩類，一類是含有氮元素的一型，另一類是不含氮元素的二型，所以一般鉆石需要進行鑒定真假和鉆石的類型。

1 彩色鉆石的致色原因分析

彩色鉆石是鉆石珍貴的另一種品種，它是通過在鉆石形成的過程中加入一些可以導致無色鉆石變色的微小離子，從而變成了價格昂貴的彩色鉆石。彩色鉆石的顏色多種多樣，但都是常見的顏色。但是鉆石顏色的不同會影響它的價值，白色的鉆石越偏黃價格越低，顏色像粉紅色和藍色的價值就越高。彩色鉆石的顏色產(chǎn)生的原因也受到各種方面的影響。鉆石再不受到任何影響下，會呈現(xiàn)出對稱的等軸無色晶體的形狀。但是一般都會由于自然界的影響使其發(fā)生不同的變化，最后成為色澤不同、深淺不同的現(xiàn)象。

1.1 微量元素致色

彩色鉆石表現(xiàn)出不同的色彩可能是因為微量元素。鉆石是由碳元素組成，一般是由一個碳原子與其他四個碳原子按照共價鍵的方式連接，形狀呈現(xiàn)出心型。由于鉆石一般都是在土地里開采出來，所以在會與土地里存在的大量氮元素和硼元素發(fā)生一定程度的置換反應(yīng)，所以導致鉆石的顏色和深淺不同，同時也是因為鉆石內(nèi)部碳原子之間的共價鍵容易斷裂，才導致發(fā)生置換反應(yīng)[3]。

（1）氮元素的鉆石成色分析

氮元素是元素周期表的第7號元素，根據(jù)電子排布定律可以得知它最外層有5個電子，而且穩(wěn)定性較強，不容易被其他元素置換。因此在發(fā)生置換反應(yīng)時可以將鉆石內(nèi)的碳元素置換出來，與剩余的碳原子按照共價鍵的方式連接，但是剩余的一個電子就會在進行吸收可見光波的實驗中在特定光波的檢測過程中，氮原子的外層電子就會呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的狀態(tài)，最后脫離氮原子的結(jié)構(gòu)，鉆石就會呈現(xiàn)出黃色。鉆石顏色變黃與鉆石內(nèi)部氮元素含量的多少有關(guān)。

（2）硼元素的鉆石成色分析

硼元素是元素周期表的3號元素，只有3個電子。它與氮元素之間發(fā)生的鍵能反應(yīng)相反。只能與鉆石中的碳離子的3個共價鍵之間發(fā)生置換反應(yīng)，不能全部滿足碳元素的四個成鍵需求，所以會形成一個共價鍵的空位。如果在碳原子和硼原子之間有游離態(tài)的離子，那么形成空位的電子就會得到補充，從而形成具有獨特的藍色鉆石。經(jīng)過相關(guān)研究，可以得知硼元素是使鉆石呈現(xiàn)藍色的唯一原因，在進行紅外線光譜實驗時，并沒有發(fā)現(xiàn)吸收峰的體現(xiàn)。

1.2 彩色鉆石的輻照致色

彩色鉆石的形成一部分的原因可能是輻射導致變色。鉆石由于是在土地里開采出來，因此會或多或少受到地殼內(nèi)部的輻射，而這種輻射會使鉆石內(nèi)部的離子、電子、原子發(fā)生移位的現(xiàn)象，導致鉆石的色心發(fā)生一定程度的變化，由于不同變化的色心在進行可見光波的實驗中，吸收的程度不同，所以使鉆石呈現(xiàn)出不同的色澤變化。鉆石在輻射的過程中一般厚度在20微米左右，鉆石應(yīng)該經(jīng)過切割和加工才能真正算得上是鉆石，但是經(jīng)過切割之后，顏色一般都會被磨去，導致市場上難以看到由于自然輻射而形成的鉆石。例如綠色鉆石就是在形成的過程中經(jīng)過輻射形成的，一般天然的綠色鉆石都是經(jīng)過天然輻射，而且鉆石在億萬年以前就已經(jīng)過了輻射源的半衰期，對人們不會造成任何影響[1]。

人類在經(jīng)過相關(guān)的實驗之后就利用輻射的原理來改變鉆石的顏色，經(jīng)過人造輻射源的處理，可以將鉆石無色或是雜色變?yōu)橄胍蔀榈念伾?/p>

1.3 包裹體致色分析

鉆石內(nèi)部的包裹體也會使鉆石發(fā)生顏色變化，但是包裹體的數(shù)量需要達到一定的要求。例如黑色鉆石經(jīng)過強光照射就可以看出其中大量呈現(xiàn)出偏向于黑色的包裹體。如果想通過改變包裹體的狀態(tài)來改變鉆石的顏色，可以將鉆石內(nèi)部的包裹體放到合適的裂縫中，這樣就可以使包裹體由于受到自然界會發(fā)生氧化反應(yīng)的影響，導致包裹體內(nèi)的二價鐵離子會變?yōu)槿齼r鐵離子，從而使鉆石偏向于橙紅色或是紅褐色[5]。

2 彩色鉆石的鑒定分析

彩色鉆石由于較為稀少，所以能夠價值昂貴，具有非常大的收藏價值。而且彩色鉆石飽和度較高。粉紅色鉆石產(chǎn)量最高的礦區(qū)是在澳大利亞的阿蓋爾礦，但是預計會在2023年難以開采出粉紅鉆石。如今，彩色鉆石的顏色等級沒有一個特定的標準，而且每個機構(gòu)對于鉆石顏色的解讀都不大相同。根據(jù)鉆石的致色研究，可以將色彩呈現(xiàn)度較差的鉆石經(jīng)過人工的形式改變鉆石呈現(xiàn)出來的色澤度和飽和度。因此，鑒定人工鉆石和天然鉆石顯得尤為重要。

彩色鉆石必須帶有顯著的顏色，或是天然致色的鉆石，都是屬于彩色鉆石?？梢愿鶕?jù)顏色的光澤來判斷彩色鉆石的真?zhèn)?。如果以黃色鉆石為例，它的鉆石顏色應(yīng)該達到足夠的深度才可以算得上是彩色鉆石。在國際鑒定分級制度GIA體系中，必須深于Z色比色石才可以稱之為彩色鉆石。描述鉆石色彩的程度可以按顏色的飽和度和分級別的色調(diào)，經(jīng)過GIA鑒定過的彩鉆在珠寶市場上具有很大的收藏價值，因為GIA鑒定全球通用，具有權(quán)威性。GIA鑒定證書對顏色的描繪程度很細致，而且對顏色的出處也進行了鑒別。一般將輻射致色的彩色鉆石認為是人工處理的，經(jīng)過人工處理的鉆石收藏價值沒有天然形成的彩色鉆石價值高[4]。

經(jīng)過人的眼睛鑒定鉆石時，應(yīng)該首先觀察它的光澤度，這是因為鉆石是金剛石，所以會呈現(xiàn)出金剛的光澤，色散率也較高，在鉆石的刻面可以看到色彩斑斕的顏色。同時可以合理利用鉆石的導熱性，對鉆石適量的加熱可以看到鉆石表面的水滴。另外，由于鉆石同樣具有超強的吸附油脂的能力，所以碰觸鉆石表面，可以吸附油脂[7]。

彩色鉆石非常稀有，開采10萬顆鉆石都不一定有一顆彩色鉆石，所以人類采用了一種人工致色的輻射方式改變鉆石的顏色。經(jīng)過輻射源改變鉆石的顏色雖然大體上與普通的鉆石沒有什么區(qū)別，但是仔細一看就會感受到通過輻射改變顏色的鉆石顏色一般都較深而且顏色過于均勻，顯得有點生硬，并且這類鉆石不具有碳元素的導電性。這種方式能夠?qū)⑻荚氐慕Y(jié)構(gòu)改變所以不具備導電性，但是天然鉆石具備導電性，所以可以根據(jù)這種方式鑒定鉆石是人工制造的還是天然的。一般珠寶鑒定師為了能夠使珠寶鑒定更為準確，會選擇在紫外燈下辨別鉆石的真?zhèn)巍＠缣烊汇@石會在紫外燈的照射下呈現(xiàn)出紅色的熒光，即使在紫外燈光關(guān)閉之后，依然會在短時間內(nèi)保持其光亮。而且經(jīng)過人工改色的鉆石在進行紅外線光譜實驗時，會在595nm處出現(xiàn)吸收光譜圖，雖然可以經(jīng)過1000攝氏度的溫度下消除產(chǎn)生的變化，但是會在1963nm和2024nm處出現(xiàn)吸收光譜的峰值。而天然的彩色鉆石并不會有這種現(xiàn)象，可以將其作為彩色鉆石的鑒定方法[8]。

在珠寶市場上，一些為了利益的珠寶商會將發(fā)黃的白鉆作為黃鉆來出售，這種情形就需要仔細觀看鉆石帶有的光芒，真正的黃色鉆石會在陽光的照射下發(fā)出耀眼的光芒，但是發(fā)黃的白鉆顏色就會顯得不透明而且能夠肉眼可辨的渾濁，并且沒有耀眼的光芒。對于非專業(yè)的人群雖然難以用肉眼辨別是否是天然的還是人工制作的，但是可以向賣給你鉆石的珠寶商索要GIA的彩色寶石鑒定書[2]。

3 結(jié)束語

彩色鉆石的稀有，才導致其深受人們的喜愛。如今許多珠寶設(shè)計都會加入彩色鉆石，如戒指、項鏈等等[6]。但是彩色鉆石之間的價值卻是不同的，彩色鉆石可以分為天然的和人工改色的，這兩種類型的彩色鉆石價格差距也非常大。鉆石的色彩的稀有性和色彩的呈現(xiàn)狀態(tài)都決定了彩色鉆石帶有的價值。彩色鉆石顏色越稀有、顏色越濃、飽和度越高，就越具有收藏價值。例如歷史上有名的“厄運之鉆”希望藍鉆，出于1909年，鉆石的擁有者總是伴有厄運，直到被安放在史密斯國家自然歷史博物館中，厄運才停止。它價值可達2.5億美元，它是世界上最浪漫的寶石。

參考文獻：

[1]林瓴.“綠色鉆石”及合成碳化硅的鑒定特征[J].超硬材料工程，2007（05）：60-62.

[2]龔世俊.鉆石及其選擇[J].上海工藝美術(shù)，1996（03）：30.

[3]李文俠，王安建.鉆石研究的幾個問題[J].世界地質(zhì)，1997（04）：31-36.

[4]萬元，陸惠雯.中國鉆石行業(yè)的資產(chǎn)證券化初探[J].經(jīng)貿(mào)實踐，2017（07）：4-8.

[5]張利春，趙永超.用靜水力學法無拆卸評價鑲圓鉆首飾金屬成色（密度）的可行性分析[J].寶石和寶石學雜志，1999（02）：45-48.

[6]金銀首飾 閃亮人生[J].大眾標準化，2003（10）：19.

[7]錢偉斌.貴金屬飾品的成色越高越好嗎？[J].中國黃金珠寶，2013（11）：15.

[8]陳志強.鉆石的鑒定方法——鉆石儀和測金儀[J].珠寶，1992（01）：47-48.