有人说高温高压就能人工造钻石，与天然钻石会一样吗？你怎么看？

钻石的形成

火山爆发以及矿石中的钻石均是在地球内部经过高温高压后形成的。

钻石在地下 160～480km 处形成。大部分钻石被发现位于一种称作 “金伯利岩” 的火山岩中，这种岩石埋藏于火山活动依然活跃的地带。其他任何被直接发现的钻石，都是经其他作用而直接从原始的金伯利岩中分离出来的。

钻石骗局

钻石又名金刚石，其本质上是由碳构成的一种单质，其除了外观精美和硬度极高也并无多大特点。

其实在19世纪钻石本应不是那样稀有和昂贵，而当今如此昂贵的钻石可以说完全是由 钻石巨头戴比尔斯一手吹捧出来的。

1870年采矿工人在南非先后发现几个巨大的钻石矿场，仅在当时的开采技术下一天便可开采出上吨的钻石。

于是钻石商联合成立了戴比尔斯公司将几乎所有的钻石矿坑都收入囊中，从此便开始了饥饿营销的模式，之后更是在媒体吹捧钻石象征着永辉的爱情，于是这个概念便一直深入人心。

人工钻石

所谓人工钻石就是如天然钻石形成一般模拟高温高压的条件合成钻石。而且现如今的人工钻石已经达到宝石级别。2005年美国人造钻石的产能已达到每小时5克拉，且随着技术的进步要造出与天然钻石无异的钻石只是时间的问题。

钻石是一种昂贵的宝石，是由金刚石加工而成。除了首饰行业会用到钻石，工业领域也会用金刚石制作钻头、玻璃刀等。金刚石是碳元素组成的单质，和石墨为同素异形体。在知道了金刚石是由纯碳组成之后，就有人想方设法用碳制造金刚石，并且早就取得了成功。上世纪70年代人类就有能力制造出1克拉以上的钻石，目前很难统计出市场上的钻石有多少是人造钻石。

金刚石为正八面体结构，不论是中国产的还是南非产的，也不论是地球上的金刚石还是火星上的金刚石， 也不论是天然的金刚石还是人造的金刚石。

地球表面附近的金刚石比较少，内部的金刚石相对就要多很多。地球上天然的金刚石一般是在高温、高压的环境下产生的，地球内部的温度及压强比较高，碳元素要比在地面附近更容易结晶成金刚石。地壳深处的金刚石可以通过火山喷发或大地震到达地球表面附近。人工制造金刚石的时候可以用石墨做原料，在高温、高压的环境中改变碳原子的排列结构，就有可能制造出金刚石。人造金刚石的成本要远低于钻石的价格，只是目前限于技术手段，人造金刚石的尺寸还达不到几十克拉、几百克拉之巨。

除了价格低廉，人工制造金刚石的时候还可以掺入一些杂质，使得制造出的钻石具有某种特定的绚丽色彩。这是人造钻石的其中一个优势。有时候可以根据掺杂在钻石中的杂质鉴定出这是一枚人工制造的钻石，若是制造钻石的时候没有留下类似的痕迹，还能不能鉴定出那是一枚人工制造的钻石？难！很难！因为钻石的结构都一样，物理性质、化学性质也是一样的。

钻石虽然价格昂贵，但它没有金融属性，不像黄金那样可以作为支付手段或金融储备。钻石有工业用途，除此之外就是一件奢饰品。如果你不是小资女人，不是傻白甜，不是土豪，没必要关心钻石是人造的还是天然的。

天然钻石也是在高温高压的地方产生，所以钻石矿附近一般曾有小行星撞击或者火山喷发。模拟天然钻石的形成时的高温高压环境就可以制造钻石，但其晶体结构和天然化石有所不同。

天然钻石一般是在地下 压力在45到6Gpa，温度在1100到1500℃。大致换算下来相当于地下150到200km的环境中 形成，然后被火山喷发等地质运动过程带到地球表面，形成钻石储量较高的矿藏；而另一种情况是小行星撞击，由于短时间内大量动能转化为热能，撞击时的压力也非常高，也能形成钻石晶体。钻石可以分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石，是均匀性质相同的碳单质晶体，密度（g/mLat 25°C）：35， 熔点3550°C-4000°C，绝对硬度10000-2500，因为含有的杂质元素不同，也是钻石有不同的颜色，有粉的、黄的、蓝的等等颜色，而天然的钻石未经打磨，形状可能不是很规则，而且也不会像经打磨的钻石一样形成正八面体的规则、闪耀的晶体。

既然知道了钻石形成的环境，那么人工模拟那样的高温高压环境就能制造钻石，可以在2300℃、15到18个大气压的环境下，以一颗直径1毫米左右的天然钻石作为“种子”，石墨作为碳的来源，在那样的环境中石墨中的碳原子会在天然钻石的外层重新形成结晶，但是由于不能完美地重现地下数百公里或者小行星撞击时的温度或者压力变化曲线，人造钻石的晶体结构更加混乱一些，不像天然钻石是规则的等轴晶系结构。但是硬度方面与天然钻石差别也不是很大，而且经过打磨后肉眼很难分辨天然或者人造。而如今美国的人造钻石生产已经能达到5克拉每小时，由于天然钻石开采的难度而具有一定的稀缺性，人工钻石可以在很多场合替代天然钻石。

通过钻石的人工制造和天然形成过程，可以知道人造钻石并不能完全地替代天然钻石，但也不是过分追求钻石的理由。钻石可以算是“可再生资源”，不过投入市场的钻石不是很多造就了它们的稀有，然而实际上在地下深处钻石的储量还是很高的，据一些科学家估计地球上总共有1000万亿吨钻石。

天然的钻石是在地球的深处，经过几亿、几十亿年的时间，高温高压的环境下自然形成的，火山喷发、地震等自然之力，将钻石从地表以下160公里的深处带到浅层地表。我们可以参照已挖出最深的洞来看，俄罗斯的科拉超深钻孔，仅约123公里，相对来说，160公里简直是遥不可及。天然的钻石是稀有的，不是自然界的钻石少，而是可获取的非常少，除了地球深处有大量钻石，木星、土星、天王星、海王星还会下钻石雨，其大气中的甲烷，在闪电的作用下变成煤灰型态的碳。煤灰在沉降的过程中固化成石墨，高温高压的环境使之变成钻石。

高温高压就能人工造钻石，第一批人工钻石是1954年在通用电气实验室制造的，在1600摄氏度高温和10万个大气压的环境下，使钻石晶种生长成钻石，利用晶种可以缩短钻石形成的时间。 人工钻石是真钻石，天然钻石和人工钻石的主要元素是碳，它们的化学结构和外观基本相同，硬度也一致。 人工钻石与天然钻石之间唯一的化学区别是， 大多数天然钻石含有微量氮，而人工钻石通常不含氮 ，正因为天然钻石的稀有性，人工钻石的价格约为天然钻石价格的30-50%。绝大多数天然钻石是科学家所称的IA型钻石，IA型钻石含有大量的氮，呈团状或成对，目前这种钻石不能人工合成。

因此，想要区分天然钻石还是人工钻石，只能用科学仪器微观鉴定，肉眼是分辨不出来的。现在，你知道在哪里有可能捡到天然钻石吗？

把人工钻石放开进入珠宝市场会把天然钻石市场打的溃不成军……而且不止钻石，很多其他宝石都很容易工业化生产出来

在人们的珠宝奢侈品中，钻石是指抛光钻石，也是爱情和忠诚的象征。人们对钻石形成的原因很好奇。我来给你详细解释一下钻石是怎么形成的。钻石形成的原因钻石的结构特征:钻石由碳元素组成，是碳元素的一种晶体，硬度为10。它是自然界中最坚硬的天然矿物，密度为3。53(001)克/立方厘米，折射率为2。417，离散度为0。044它是钻石经过切割、研磨后的产物，在钻石矿物中约有五分之一可以达到宝石级，被称为宝石级钻石，在国外被称为“毛坯钻石”或“钻坯”。毛坯切割打磨成切割形状后，称为裸钻，国外称为成品钻或抛光钻。英文名Diamond来源于希腊语amount，意思是“坚硬、不可侵犯、不可战胜”。金刚石和石墨都是由碳组成的。金刚石和石墨是在不同的温度和压力条件下形成的，它们在温度和压力条件的变化下可以相互转化。钻石属于立方晶体，硬度为10，石墨属于六方晶体，硬度为1。它们具有不同的晶体结构，并且是结晶碳的两种同质多晶型物。只有在一定的压力和温度下，碳才能结晶成金刚石。钻石的形成:最早的天然钻石形成于地球内部，温度为900-1600℃，压力为(45-6)×109Pa，相当于地下130-200km的深度。理论上，只要满足条件，钻石随时都可以形成。目前开采的钻石大多形成于33亿年前和12-17亿年前。形成钻石的碳来自地幔中熔化的岩浆，或者是因为地壳的运动。地壳中的碳带聚集在地球深处，在合适的条件下结晶成钻石。还有一种外在的方式产生钻石。陨石撞击大陆时，瞬间产生的高温高压也可能产生钻石。但这种方式生产的钻石往往比较小，质量差，一般没有经济价值，不能作为珠宝加工的钻石。钻石的发现:钻石首先在印度被发现。随着人们对钻石的渴望，钻石的勘探和开采越来越受欢迎。金刚石矿床分为原生矿和次生矿。原生矿石是由地球的地质运动产生的。地震和火山活动将富含金刚石的矿物带到地表或地表附近的区域，其中大部分是富含金刚石的金伯利岩和煌斑岩，以及火山口附近的填充物和岩壁和基岩中的根部沉积物。在自然的作用下，次生矿石由原生矿石搬运沉积而成。大部分经风化和雨水冲刷，残留在山坡、河流和海岸形成矿床，多为砂矿。钻石的形成和发现过程大致是这样的，不像黄金等贵金属。21世纪以来，钻石价格一直保持稳定增长的趋势，逐渐成为投资者的首选。钻石的鉴定方法简单识别钻石的简单鉴别方法:需要10-20倍的放大镜辅助，做几个简单的观察。观察钻石的腰部。腰部用沙子磨的话最好用这个方法。因为钻石比任何仿制品都硬，不会有仿制品那样的细线。钻石的腰部是颗粒状的。钻石比仿制品坚硬，仿制品的刻面往往比钻石钝，但钻石的刻面一定要锋利。因为钻石比仿制品坚硬，仿制品的刻面边缘经常磨损。如果钻石有自然表面，就有机会在自然表面找到钻石独特的“三角形生长线”。如果一颗钻石破碎，它的外观通常是阶梯状的，而仿制品是弯曲的或贝壳状的。硬度检查钻石是已知最坚硬的天然物质，没有任何东西可以标记它们。如果可以，那就不是钻石了。热传导试验呼吸的同时对钻石和其他类似的项目进行辩论。如果是钻石，其表面凝结的水雾应该比其他物品上的水雾蒸发得快。这是因为钻石的导热性很高。观察法反射光用放大镜可以观察到钻石的腰部呈现非常精细的磨砂状，反射光闪闪发光。钻石的这一特性是独一无二的。看生长点在放大镜下观察，真钻的晶面上往往有凹槽和三角形生长点，而假货有三种:①普通玻璃加氧化铝，因折射率和色散增加，容易误入，但硬度较低。②由化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制，硬度相近，但折射率低且有双折射现象，放大镜下可见重影。铅笔标识铅笔的化学成分是碳，就像钻石一样，只是物理结构不同，所以很多人用一支铅笔来检测钻石的真伪，这是比较实用有效的方法。鉴定时，他们要先用水打湿钻石，然后用铅笔轻轻划线。在真钻石的晶面上，铅笔划到的地方是没有痕迹的，而如果不是钻石，而是玻璃、水晶等材料，就会在表面留下痕迹。一般会用铅笔标注，以鉴别钻石的真伪。这个它硬度高，折射性好，但是旋转时会反射更多的彩色光，和正品旋转时只反射微弱的**和蓝色光有明显区别。钻石切割程序一颗钻石毛坯看起来不起眼，必须经过精心的切割、打磨、加工，才能成为我们习以为常的闪亮钻石。所以钻石的车削直接影响钻石的价值，下面详细介绍。当然，理想的切割效果是保持钻石的最大重量，最大限度减少瑕疵，充分展示钻石的美，使其熠熠生辉。一般切割过程包括以下步骤:1划线(Marking):这是钻石切工的第一步。首先，检查钻坯，在钻石表面做标记。做这项工作的人经验丰富，精通加工技术。最终目标是生产出最大、最干净、最完美的钻石，从而尽可能高的体现钻石的价值。抄写员必须注意两点:保持最大重量，尽量减少夹杂物。划线员用放大镜研究钻坯的结构。如果是大钻石，这个工作可能需要几个月，而对于普通钻坯，则需要几分钟。但是，再小的钻石毛坯，每颗钻石都必须经过详细的检验，才能做出正确的判断。抄写员用印度墨水在钻坯上做了记号，表示钻坯要沿着这条线分。通常情况下，线尽可能沿着钻石的自然纹理方向画。裂开切割者将画好线的钻坯放在夹持器上，然后用另一颗钻石沿分割线切割出一个凹痕，再在凹痕上放一把方形刀，用手适当用力敲击。钻石会沿着纹理方向分裂成两块或更多块。锯切大部分钻石不适合劈开，需要用锯子切割。由于只有钻石才能切割钻石，所以锯片是磷青铜圆片，边缘涂有金刚石粉和润滑剂。钻石固定在夹具上，锯盘高速旋转切割钻石。将现代激光技术引入金刚石切割，大大提高了钻坯的加工效率。采取想要的形状锯好或劈好的钻石送到磨圆部进行磨圆整形，即根据设计要求，将钻石做成圆形、心形、椭圆形、尖形、祖母绿形等常见的切花形状，或其他特殊形状。由于钻石是迄今为止人类公认的最坚硬的天然物质，只有钻石才能打磨钻石，钻石的硬度在各个方向都略有不同。所以打磨的时候要靠经验来把握钻石的基本形态:三面体、八面体、十二面体和晶体特征。一般方法是在车床上高速转动钻坯，然后用另一只手臂上的金刚石把转动的钻坯磨圆。擦亮在涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上，所有的刻面(刻面)都被转动，使钻石闪闪发光。打磨工艺通常是，先在底层做8个大面，再做16个小面。有尖底，有25个刻面，从这些刻面延伸出三角刻面、风筝刻面、腰刻面，共33个刻面。这样的圆形钻石一共有58个刻面，如果没有尖底刻面，则有57个刻面。并不是每个钻坯都要经历以上所有的工序，这取决于钻坯的特性和要达到的目标。例如，上述“扁平”钻坯可能不需要分割，或者祖母绿钻石可能不需要倒圆。然而，对于任何一颗毛坯钻石来说，都有两个必不可少的过程，即“划线”、“削片”和抛光。一颗精雕细琢的钻石所产生的花瓣表面的位置和角度都是经过精确计算的，这使得钻石最闪耀。随着科技的进步，激光技术和计算机技术的引入，可以使钻坯的设计和切割更加精确。钻石的化学成分钻石的化学成分是碳，碳是宝石中唯一的单一元素，属于等轴晶系。它往往含有005%-02%的杂质元素，其中最重要的是N和B，它们的存在与钻石的种类和性质有关。大多数晶体是八面体、菱形十二面体、四面体及其集合体。纯钻无色透明，因微量元素的混合而呈现不同的颜色。强烈的钻石光泽。折射率为2417，色散适中，为0044。各向同性物体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试，反应最灵敏。硬度为10，是目前已知最硬的矿物。其绝对硬度是应时的1000倍，刚玉的150倍。它害怕重重的一击，重重的一击之后就会被劈碎。一组完全裂开。密度为352克/立方厘米。钻石是会发光的，当暴露在阳光下时，它们在夜间会发出淡淡的青色磷光。x射线照射会发出天蓝色的荧光。钻石的化学性质非常稳定，在常温下不容易溶于酸和碱，酸碱也不会对其产生作用。钻石与同类宝石和人造钻石的区别。宝石市场常见的替代品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝石榴石、钇镓石榴石、人造金红石等。人造钻石最早由日本在1955年研制成功，但没有批量生产。因为合成钻石比天然钻石贵，所以合成钻石在市场上很少见。钻石可以通过其独特的硬度、密度、色散和折射率来区别于类似的宝石。如类金刚石立方氧化锆无色，分散性强(0060)，光泽强，密度高，为58g/cm3，手感厚重。钇石榴石的分散性较软，肉眼很难与钻石区分。看看钻石是如何形成的，看看:1金矿是怎么形成的？2月光石是如何形成的？3雷电是如何形成的？4泻湖是如何形成的？5贝壳的珍珠是如何形成的？

早在18世纪人们就开始了合成钻石的探索，但直到20世纪，由于热力学及高温高压技术的发展，才使钻石的合成得以实现。1953年瑞士工程公司（ASEA）使用压力球装置首次成功地合成出了40粒小颗的钻石，美国通用电气公司（GE）也于1955年采用压带装置合成出了小颗粒的钻石。此后，工业级钻石的合成技术得到广泛应用，目前几乎三分之二的工业用钻已由合成钻石替代了。但直到1970年宝石级大颗粒的钻石才由美国通用电气公司合成成功。经过近三十年的努力，目前已能获得十几克拉大的晶体，但宝石级钻石合成的成本仍然很高，不能进行大批量的生产。2000年可切磨的合成钻石只有3500ct，仅占当年天然宝石级钻石产量的001%。

到二十世纪九十年代，采用化学气相沉淀法（CVD）合成钻石薄膜，在固相基片上沉积形成金刚石多晶质薄膜，作为工业用途。2003年，美国阿波罗公司合成出达到宝石级单晶，并开始商业性生产。最近

，美国华盛顿卡内基研究所地球物理实验室实现100μm/h的CVD合成钻石的速度，生产出了10ct、半英寸厚的单晶钻石。为了进一步加大合成钻石晶体的尺寸,采用CVD顺序地在钻石基片的6个面上生长

的方法，有可能实现英寸级(约300ct)无色钻石单晶的三维生长。人们还发现,高压高温热处理能改善CVD合成钻石的颜色、提高合成钻石的硬度~

绝大多数棕色钻石的颜色是由晶体的塑性变形造成的。在塑性变形过程中，钻石晶体不仅处于高温高压环境，而且还受到不均匀侧向力的挤压，使之晶格变形。如果具有塑性变形的钻石再经过一个没有侧向力的高温高压处理过程，钻石晶体就可能在内应力和热振动的作用下部分甚至完全消除原有的塑性变形，从而部分或完全消除由塑性变形引起的可见光吸收，达到部分或完全消除棕色的目的。

图2-20 钻石和石墨的压力与温度的稳定相图

消除钻石塑性的高温高压改色处理的温度与压力必须在钻石的稳定区域；典型温度和压力是1400℃和5500M Pa，实际使用的温度与压力大约在图中有阴影的椭圆范围内

对钻石进行高温高压处理的设备，与人工合成钻石的设备相似，甚至就是同一设备。图2—20所示为钻石和石墨的压力与温度的稳定相图，钻石的高温高压改色处理的温度与压力必须在钻石的稳定区域，典型温度和压力是1400℃和5500M Pa，实际使用的温度与压力大约在图中有阴影的椭圆范围内。在如此高温高压下，钻石晶体的塑性变形晶格会部分甚至全部恢复到立方体结构，从而部分或全部消除由塑性变形造成的棕色。澳大利亚阿盖尔矿所产的许多棕色钻石，又称为香槟色钻石，属于不含氮的Ⅱa型钻石，经高温高压处理后塑性变形可以部分甚至完全消失，颜色有可能变成无色或接近无色。相对于棕色钻石，无色钻石具有较高的价格，也容易被顾客接受。

部分具有塑性变形的棕色钻石经高温高压处理后并不能完全去除棕色，其原因之一是钻石晶体的部分变形超出塑性变形的范围，成为不可恢复的永久性变形。即使在高温高压下，钻石晶体中的永久性变形的晶格也不会恢复成立方体结构。

澳大利亚阿盖尔矿所产的多数棕色钻石是含氮的Ⅰa型，除有塑性变形外还存在N3色心。经高温高压处理后，可以完全或部分消除塑性变形，N3色心则成为主要的致色因素，使一部分棕色钻石变为**。这类经高温高压处理的Ⅰa型棕色钻石的**饱和度取决于N3色心的强度。N3色心的强度越高，也就是聚合氮含量越高，**的饱和度越高，其颜色可以达到彩**的颜色级别。当经高温高压处理的la型棕色钻石的N 3色心很强，并且塑性变形不能完全消除时，颜色有可能呈现为较浅的偏橙棕色。

高温高压处理的另一应用是改变色心的类型，将Ⅰb型的钻石改变成Ⅰa型钻石，从而降低**的饱和度，以提高颜色等级。钻石在结晶过程中可能搀杂氮元素。在结晶后的初始阶段，氮元素以单原子的离散态存在，钻石的类型为Ⅰb；在继续的高温高压作用下，离散态的氮原子逐步聚合为聚合体，钻石的类型变为Ⅰa。当氮原子在钻石晶体中的浓度相同时，Ⅰa型钻石的**饱和度要远小于Ⅰb型，其原因是Ⅰb型钻石的离散态氮原子在可见光的短波范围产生一个很宽的吸收带，而Ⅰa型的聚合氮原子主要由N 3色心在415nm附近产生一个零声子锐吸收峰和伴随的更短波的吸收带，另外A 聚合体和B聚合体不产生可见光吸收。Ⅰa型钻石的N 3色心声子吸收峰对可见光的吸收要远远小于Ⅰb型钻石的宽吸收带的吸收。

人工合成**钻石都是Ⅰb型，晶体中的氮原子以离散态存在。通过模拟地幔下的高温高压环境，对合成**钻石进行高温高压处理，使单氮原子聚合在一起，将Ⅰb型钻石转化成Ⅰa型钻石，以提高颜色级别。

目前，已经可以直接合成Ⅰa型钻石。在合成过程中，钻石结晶完成后，继续维持一段时间的高温高压即可产生N3色心而获得Ⅰa型合成钻石。维持高温高压的时间越长，转化的氮聚合体越多，颜色越好。

过去鉴定合成钻石的一个重要依据是Ⅰb型，因为合成钻石都是Ⅰb型，天然Ⅰb型钻石很少，大约只占天然钻石的01%。如果一颗钻石为Ⅰb型，过去，有足够的理由怀疑它可能是合成钻石，同理，过去没有Ⅰa型的合成钻石，所以Ⅰa型钻石都鉴定为天然钻石；现在，再不能仅凭钻石的类型来判定钻石是否为天然产出。一般情况下，经高温高压处理的合成钻石的离散氮不能完全转化为氮聚合体，实际类型为Ⅰa+Ⅰb型。据此，钻石鉴定时，有理由怀疑Ⅰa＋Ⅰb型钻石可能是合成钻石。