钻石的基本性质有哪些？为什么切工对钻石的品质有很重要的影响？

钻石基本性质：

1、摩氏硬度为10，为自然界现今已知硬度最高的物质；

2、导热性好；

3、斥油亲水；

4、折射率高。

切工对钻石的品质有很重要的影响，切工是“4C”中是唯一可人为影响到的。只有比例合理、相同切面完全一致的钻石，光线折射后较为集中，可呈现出绚丽火彩，可完美体现钻石自然之美。而切工较差的钻石，光线折射后发散，使钻石显得暗淡无光。因此切工对钻石 品质影响有重要的因素，国际惯例，切工最高可影响到钻石价格的40%

是有的就像石材,石材有是有辐射的但是因为有些辐射是人体可以正常吸收或者排出体外的因此就不会构成任何的危险

关于钻石,有些钻石的辐射量比较大而我国对金属及非金属这类物品的辐射量是有规定的,所以在国内买的产品,可能质量次点,但是辐射量都是安全在内的不过,现在因为去国外方法,而每个国家对这方面的规定都是不一样的,所以很难说

延伸,关于石头如果你在广东和福建跑的话,你就知道在福建很多进口石头都进不了,因为辐射太大了而如果是广东的话,就比较好办些因为广东管理这方面比较轻松一些

另外,对于"汉歌"的回答,你完全没有必要去相信,因为他的很多内容是不科学的他的很多回答内容是一般性的人自己这样想法的空气中的那些他所谓的C14这类东西,宇宙射线,这些东西的在空气中含量都是非常非常非常少的

天然绿色钻石较为罕见。绝大多数的天然绿色钻石属于Ⅰa型，氮的含量较高，具有较强的N3色心，并具有辐射损伤所产生的GR1色心。N3色心吸收短波可见光，GR1色心吸收长波可见光，使中波的绿色可见光成为主色。绿色钻石的色调随N3和GR1色心的吸收强度的比例不同而变化。当N3色心的相对吸收强度大于GRl色心的吸收强度时，钻石呈黄绿色；反之，钻石呈蓝绿色；相对吸收强度相同时，钻石呈绿色。图3—4所示为四种颜色不同的绿色钻石。

天然绿色钻石一般只经过天然辐射没有经过高温过程GRl色心保持辐射损伤后的空穴状态。即使经过天然高温过程其时间可能短暂，或温度较低，产生不了足够的H色心，以改变钻石的绿色。

**钻石经辐射处理后，再经适当的热处理，颜色会呈现绿色。当辐射产生的GRl色心较弱时，钻石呈绿**；当GR1色心很强时，呈现绿色。由于天然绿色钻石和人工处理绿色钻石的颜色均由GR1与N3色心所形成，鉴别两者十分困难；一般认为，前者的GR1色心形成时间很长零声子线的高与半宽比较大，这可以作为一个判别的参考依据。

图3-4 四种不同绿色的天然钻石（Robert Wcldon/Courtesy of Aurora Gem Collection）

由左至右绿色的饱和度增加亮度降低，最右边的绿色偏蓝其GR1色心的吸收较强

许多合成钻石的绿色通常饱和度很高并带有蓝色调。这种合成钻石可能是合成蓝色钻石时的副产品。我们知道含硼的钻石呈蓝色。在合成蓝色钻石时，不可避免地会搀入一定浓度的氮元素：当氮的浓度达到一定程度时，游离态氮对短波可见光的吸收就不可忽略，因而产生绿蓝颜色；当氮元素的浓度较高时，氮元素对短波可见光的吸收变强，即呈现蓝绿色。这种绿蓝色到蓝绿色合成钻石的红外光谱在1400～1000cm-波1数范围具有较为明显的硼的吸收。

德国的“德累斯顿”（Dresden）钻石是当今世界上最著名绿色钻石。梨形切工的“德累斯顿”绿色钻石重41ct。大颗纯绿色天然钻石少之又少“德累斯顿”绿色钻石是至今所发现的唯一的大颗纯绿色天然钻石。这颗绿色钻石的原石来源不详，根据年代推算，它可能来自印度。在18世纪德累斯顿的皇妃在皇宫中专门为展示这颗绿色钻石而装饰了多间绿色展厅。第二次世界大战后“德累斯顿”绿色钻石被运到莫斯科，于1958年又归还当时东德的德累斯顿。

图3-5 著者收藏的一颗含氮经辐射处理的绿色钻石

（刘严摄影/刘严收藏）

“奥拉夫”钻石是一颗重1896ct的浅蓝绿色的天然钻石，其形状为独特的半鸽蛋形，原石产自印度，原重787ct在意大利切割。“奥拉夫”钻石几经辗转，最后被镶嵌在俄国的皇杖的金鹰下面。现在“奥拉夫”钻石与皇杖一起陈列在俄罗斯的克里姆林宫国家博物馆。

图3-5所示为一颗著者收藏的经改色处理的绿色钻石。这颗绿色钻石原来颜色是**，经辐射处理和热处理后变为绿色。

4C

牢记衡量一颗钻石品质的标准—4C

[1]“4C”是您判断一颗钻石价值与品质的衡量标准。所谓“4C”即是4个以C开头的英文单词的简称，指钻石的克拉重量（CARAT WEIGHT）、净度（CLARITY）、色泽（COLOUR）、切工（CUT）。只需综合“4C”的四点来鉴赏，您就可以轻而易举的了解一颗钻石的价值与品质。钻石价格=重量+色泽+净度+切工。

钻石价值的特例：

钻石的价值常规情况下，可以有4C参数来鉴定，但是彩钻除外。

克拉重量(Carat)

钻石重量以克拉（又称卡）计算。1克拉=200毫克=02克。一克拉分为一百份，每一份称为一分。075克拉又称为75分，002克拉为2分。在其它条件近似的情况下，随着钻石重量的增大，其价值呈几何级数增长；重量相同的钻石，会因色泽、净度、切工的不同而价值相差甚远。在每一种不同的大小和形状中，都能找到品质优良的钻石，最重要的是找一颗大小适合而式样又让你喜欢的钻石。你不妨在珠宝店内试戴看看，当它看起来和感觉起来都对的时候，那颗就该是你的了。

净度（Clarity）

钻石结晶于地球深处地幔岩浆之中，环境复杂，成分多样，温度压力极高，历经亿万年的地质变化，其内部难免含有各种杂物或存在瑕疵。这些内含物的颜色、多少、大小、位置分布对钻石净度构成不同程度的影响。

钻石的净度通常使用10倍放大镜对钻石内部、表面瑕疵及其对光彩影响程度对未镶嵌钻石的净度级别进行分级，按中国国检的标准细分为LC、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2、P3共10个级别。已镶嵌钻石划分为极好、很好、好、较好，一般5个级别。P级钻又称为I级钻。P级钻以下一般不作为宝石用钻，所以一般只分到P级，不再分P1\P2\P3。

色泽（Colour）

钻石有多种天然色泽，由珍贵的无色（切磨后白色）,罕见的浅蓝、粉红到常见的微黄不等。愈是透明无色，白色愈是能穿透，经折射和色散后更是缤纷多彩。

钻石色泽分级是在专业实验室的分级环境中，由技术人员将待分级钻石与标准色泽比色石反复对比而确定。

最白的钻石定为D集（即从Diamond的第一个字母开始）。钻石色泽共分为11个级别，依次分别为：D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N。

切工（Cut）

钻石的切工是指它的切磨比率的精确性和修饰完工后的完美性而言。 好的切工应尽可能的体现钻石的亮度和火彩，并且尽量保持原石重量。GIA的切工等级从高到低分为 ID（标准）、EX(优)、VG（很好）G（好），中国国检分为：EX（优）、VG （很好）、G（好）

在中国，普通人一般看重量的大小来衡量钻石价值。实际上不科学。因为中国比较流行小钻。因此，比较流行的概念是优质光彩钻石。优质光彩的钻石一般是把握4C的三个原则：净度（Clarity）、色泽（Colour）、切工（Cut），并且三个标准要同时达到一定的标准。

钻石4C标准的创立者：[2]

Gemological Institute of America（美国宝石学院）

GIA美国宝石学院 (Gemological Institute of America) 是把钻石鉴定证书推广成为国际化的创使者。它是在公元1931年由Mr Robert Shipley所创立，至今已有将近70几年的历史，GIA是非营利机构，经费由珠宝业界人士捐献，因为GIA不涉及营利事业，在名誉第一的前提之下，不会因人为因素影响鉴定结果、所以在鉴定书内容品质方面，极具公信力。它不仅是美国第一所宝石学校，同时也是全球珠宝业界最具规模、最受推崇，也最被认同的珠宝钻石鉴定机构。GIA国际证书的钻石在国际范围内都被认可，价格一直稳中有升，无论是结婚用、投资或做传家宝，都是上佳选择！GIA美国宝石学院自2006年起，在全球范围内正式推出GIA钻石鉴定证书网上查询系统。该系统的推出，对于鉴定证书的查询和防伪起到了极大的作用。

彩钻：

彩钻[1]是钻石的一种。通常，钻石呈透明色彩，但彩钻是除透明以外的钻石。世间有颜色的钻石，又称为彩钻，主要成因是无色钻石内的微粒起变化而产生的颜色，不同的变化产生不同的颜色，因此颜色越罕有，价值亦愈高。 彩钻的颜色，较常见的有金**、棕色、绿色，其它如粉红、红色、蓝色就较为罕有，往往可遇而不可求，如蓝色的霍普钻石，堪称稀世珍宝，价值当然也不菲。 高品质的粉红钻也被视为稀世奇珍，澳大利亚是全球粉红钻惟一的固定来源。高品质的粉红钻一般于每年10月进行公开竞卖，而品质较普通的则依一般途径销售。棕色钻石利用其不同深浅的色调，表现对比的美感，若利用金黄彩钻与白钻组合，制做的首饰也非常漂亮，且独具魅力。

钻石的世界其实不仅仅只有一种颜色，也是色彩纷呈的。大多数的人都认为钻石的颜色越白越好，其实彩色钻石的经济价值和收藏价值也是很高的，因为她比白色更稀有更珍贵造就了她非凡的魅力。那么什么样颜色的钻石称之为彩色钻石呢？哪种更值得拥有和收藏呢？现在就让我来帮你打开彩色钻石的奥秘吧。

彩色钻石指钻石具备显著颜色，或罕见的天然致色钻石，都属于彩色钻石之列。而其中以**或褐色钻石为例，他的颜色必须达到足够深度。例如国际鉴定分级制度GIA分级体系中，必须深于Z色比色石才可称为彩色钻石。

至于其它颜色的钻石，虽然颜色较浅或颜色饱和度较低，但都可称为彩色钻石。在彩色钻石当中，红色和绿色是极为罕见的，其次是红紫色、紫色、橙色、粉红色和蓝色。我们珠宝市场中经常交易的彩色钻石以**和棕褐色为主，而明亮的**钻石更具经济价值。

彩色的程度通常按颜色饱和度及色调进行分级和描述钻石颜色时，这些术语放在体色之前，如Fancy yellow（彩黄）或Light yellow（淡黄）经过GIA鉴定的彩钻。在珠宝市场具有极高价值，因为GIA的鉴定证书世界通用，而且具权威。它的证书中对颜色的描述分的很细，而且对颜色的出处也做鉴别，有些彩色钻石的颜色是经过辐照改色的，这样的颜色鉴定机构都认为是人工处理的，它的价值远没有天然致色的钻石高。

彩色钻石是世界上十分罕见的钻石，据有关专家统计，每出产10万颗宝石级钻石，其中才可能有一颗彩色钻石，出土概率仅为1／100000。而粉红色、绿色、红色、彩**钻石以特有的艳丽色彩和璀璨光泽更为珍贵稀有，拥有致命的魔力，令世人痴迷倾倒。所以拥有一颗彩色钻石是多少人梦寐以求的愿望，当然了，这不是每个人都能实现的！但是我觉得大家也没有必要去遗憾，很多时候懂得欣赏也是一种享受。[编辑本段]彩钻的颜色及分级

彩钻颜色的形成原因

钻石之所以呈现不同的颜色，是因为钻石在生成的过程中含化学微量元素不同和内部晶体结构变形所致。下面一一列举不同彩钻的成色原因：

黄钻：呈浅黄、金**。钻石在形成过程中，当氮原子取代钻石晶体中的某些碳原子时（每一百万个碳原子中，有一百个被取代），开始吸收蓝，紫色光线，因而使钻石呈现**。

蓝钻：呈淡蓝色、艳蓝色。钻石在形成过程中，吸收微量硼元素，钻石便显天蓝色。

红钻：呈粉红色、红色。钻石在形成过程中，晶格结构扭曲，而使钻石呈现红色。

绿钻：呈淡绿、艳绿色。绿色钻石的形成原因，是受到自然辐射而改变晶格结构所致。

黑钻：成色原因由深色的内含物包裹体所致。

如何评定彩钻的价值

彩色钻石的魅力来自于独特稀有的色彩，钻石的彩色稀有性与颜色的浓艳程度决定了彩色钻石`的价值，彩色钻石的颜色越稀有，颜色等级越高价值也就越高，颜色越浓、饱和度越高，价值也就越高。净度与切割、重量等评价钻石的因素不在首先考虑的因素之列。彩色钻石价值以稀有的红色系列最高，蓝色与绿色系列次之，黑色钻石的价值最低。

在多姿多彩的生活中，缤纷的彩色钻石为人们带来灿烂的好心情，不妨收集几颗稀有的彩色钻石，为热爱生活的自己和朋友留住最精彩的永恒。

彩钻如何分级

彩色钻石的分级取决于颜色的饱和度和纯正程度，一般来讲，可以分为以下四个等级：

（1）弱色，颜色色调似有似无

（2）浅色，可以看出颜色色调

（3）彩色，达到一定饱和程度的颜色

（4）深色，颜色色调过饱和，色调变化不大。

颜色中心，简称色心，是指能选择吸收可见光的晶体结构缺陷，都属于晶体的点状缺陷。色心主要由辐射损伤、杂质聚合，以及辐射损伤和杂质聚合共同产生。色心被束缚在晶格之中，其内的电子在光子能量激发下产生振动。这种电子振动会引起周围的碳原子振动，使振动能量在钻石中扩散。钻石色心均是这种振动电子型的中心，称为振动电子中心（Vibrational—Electronic Center，缩写为Vibronic Center）。振动电子中心的振动以纵波的形式在钻石晶体中传播。在固体物理中这种在晶体中传播的纵向振动波被称为声子（Phonon）,具有能量和频率的特性。钻石色心的光谱吸收可以由声子的理论简化模型来计算。一般情况，理论计算获得的声子吸收光谱与实际测量的光谱十分近似。反之，也可以利用测量获得的吸收光谱来推断色心的声子特性。

声子光谱的特征是由一条锐零声子吸收线和一个具有多个吸收峰的高能宽吸收带组成。高能宽吸收带的吸收峰分别为第一、第二、第三……声子峰（或称为声子线）。图2-6为典型的N3色心的声子吸收曲线，实际测量的色心吸收光谱比理论的声子特征光谱复杂，而且高能宽吸收带的吸收峰不易识别。在钻石的颜色成因、宝石学研究和鉴定中，用零声子线来代表整个声子吸收带，主要是因为零声子线在钻石吸收光谱中比较明显，其他吸收峰不易辨别。

零声子线的强度和宽度与温度有关，温度越高，强度越低，宽度越宽。其原因是温度越高，钻石晶格的热振动越强，使零声子线减弱并变宽。在研究钻石的颜色成因时，为了获得零声子线分辨清晰的吸收光谱，钻石一般都是在液氮温度（77K）下测量。当研究色心对钻石颜色的影响时，钻石的可见透射光谱或可见反射光谱应该在室温下测量，以便获得真实的颜色测量数据。

图2-6 N3色心的典型声子吸收光谱

N3色心的峰值位于415nm 处，其吸收波段主要扩展到短波紫外波长，同时也向长波波段扩展到波长约420nm处

当色心的电子被激发到激发态后，会自动返回基态，并辐射可见光，即荧光现象。理论计算所获得的色心荧光辐射光谱与相应的声子吸收光谱以零声子波长为中心成镜像，实际测量获得的色心荧光光谱与理论计算荧光光谱十分吻合。色心荧光光谱与吸收光谱以零声子线成镜像这一性质为钻石光谱的定性研究提供了另一个途径：测量钻石的荧光光谱来研究色心。利用短波的激光照射钻石即可获得荧光光谱。在低温下钻石色心的激光荧光光谱较强，零声子线吸收峰也比较清晰。另外，激光荧光光谱容易测量，使用也越来越广泛。

某些色心的电子被束缚得非常强，电子的相对振动很弱，使零声子线的强度太弱而不能测得，整个零声子吸收光谱变为一个没有吸收峰的吸收带。虽然这种色心无法直接由测量零声子线来确定，通过激发紫外荧光的方法可以间接加以验证。

为简明起见，以下在论述钻石颜色中心时，以色心的零声子线的波长来代表整个颜色中心，以便与光谱学研究中标定颜色中心的惯例相对应。在钻石的光谱学研究中，只需要知道色心的零声子线即可对色心和钻石得出相应的结论。在钻石颜色色度学研究和计算时，钻石的透射光谱和反射光谱的测量应在室温下进行，所获得的光谱的零声子线和其他吸收峰都不明显，而且零声子线对颜色的影响一般要远小于宽吸收带对颜色的影响。

以下简单介绍几种典型常见的色心。

1N3色心

Ⅰb型钻石晶体中的离散氮原子在高温高压条件下会逐渐聚合形成2个或2个以上氮原子的聚合体，使得Ⅰb型钻石变成了Ⅰa型钻石。在氮的聚合过程中，最有利于生成含3个氮原子的聚合体，其次是含2个和4个氮原子的聚合体，生成其他氮原子聚合体的可能性较小。这些氮原子的聚合体都会对光产生不同程度的吸收。其中2个和4个氮原子的聚合体会在红外波长范围产生吸收，3个氮原子的聚合体会吸收蓝色可见光使钻石呈**，被称为N3色心，是钻石中最重要的色心之一。N3色心由三个氮原子与一个碳原子结合而成。N 3色心的零声子峰值位于415nm 处，其吸收波段主要扩展到短波紫外波长，同时也向长波波段扩展到波长约420nm处，如图2—6所示。

一般情况下，N 3色心总是伴随着一个的峰值位于478nm 处的N 2吸收峰。N 2吸收峰的强度与N3色心的强度有关，N3色心越强，N2吸收峰也越强。相对于N3色心，N2吸收峰在可见光范围的吸收强度较弱。N2吸收峰不是一条零声子线，因而N2吸收峰不代表一个色心，其原因是N2吸收峰不能产生相应的荧光辐射。由于在可见光短波范围波长越短人眼颜色视觉越低，位于478nm 处的N 2吸收峰产生颜色的效能大于位于415nm 处的N3色心零声子线。

图2-7 由N3色心和N2吸收峰组成的“开普”吸收光谱

N3色心由3个氮组成的聚合体产生，N2吸收峰总是伴随N3色心，但既不属于N3色心，也不是由其他声子色心产生的，其具体成因不明

N3色心和N2吸收峰组成著名的“开普”吸收光谱，如图2—7所示。“开普”光谱最早是在产于南非开普城（Cape）附近的**钻石中发现的，因故得名。N3色心和N2吸收峰形成一个可见光吸收带，一般在光谱仪下观察到的是位于415nm 处的一条强吸收峰线，所以N3吸收峰又被称之为“开普”线。所有的Ⅰa型钻石都具有“开普”线，因而绝大多数的天然钻石都具有吸收强度不同的“开普”线。

当Ⅰa型和Ⅰb型钻石氮含量相同时，Ⅰa型钻石要比Ⅰb型钻石的**饱和度低很多。这一现象说明，当Ⅰb型钻石中的离散氮原子在高温高压下形成Ⅰa型钻石中的聚合氮色心时，氮原子对可见光的吸收减弱。Ⅰb型钻石中的离散氮原子在可见光的短波范围产生一个很宽的吸收带。Ⅰa型钻石中的聚合氮所产生的N3色心在可见光波长范围主要产生一个很窄的415nm 吸收峰，其宽吸收带位于可见光的短波末端和紫外范围，对于颜色的视觉影响很小。另外一部分氮原子生成2个和4个氮原子的聚合体，在可见光波长范围没有吸收。由于以上原因，Ⅰb型钻石中的氮离散原子要比在Ⅰa型钻石中相同含量的氮原子聚合体对短波光的吸收强很多，钻石产生的**饱和度也相应高很多。人工合成钻石时，氮原子以离散的形式存在，属于Ⅰb型。当含离散氮的合成钻石再经高温高压处理后，部分离散的氮原子会形成聚合体，产生聚合氮色心，其**变浅，从而达到改善颜色的目的。

2GR1色心

GR 是英文一般辐射（General Radiation）的缩写，顾名思义，GR 色心是由辐射在钻石晶体产生的空穴而生成的颜色中心。放射性物质铀、铊和钴等对钻石辐射后，可以将碳原子从晶格中击出，从而产生一个空穴。这一钻石晶格中的空穴被称之为GRl色心。GR1色心的晶体空穴属于钻石的点晶体缺陷，空穴中没有电子填充。钻石的GRl色心是一种永久辐射损伤颜色中心，几乎不可能用加热或其他方法恢复原有晶体结构。GRl色心在可见和红外波长范围产生一个较宽的吸收带和一系列的吸收峰，形成典型的声子吸收光谱。GR1色心的零声f吸收峰的波长为7409nm，其相应的激发能量为1673eV，并在412～430nm波长范围形成一个宽吸收带并伴随GR2—8的吸收峰。包括零声子吸收峰和吸收带的典型GRl色心的吸收光谱，如图2—8所示。一般情况下位于宽吸收带上的GR2—8吸收峰并不明显对钻石的颜色贡献可以忽略。

由图2—8中的GR1吸收光谱可知，GR1色心所产生的吸收带的吸收率从长波到短波逐渐降低，直到430nm，然后又略微增加。GRl色心光谱本身会使钻石产生蓝色。当GR2—8吸收峰较强时钻石的颜色为偏绿的蓝色。经辐射处理的Ⅱa型呈现蓝色，就是由于GRl色心所致。另外GRl色心也可以使含氮量很低的Ⅰa和Ⅰb型无色钻石呈现蓝色，即一些蓝色钻石的颜色实际是由GRl色心产生的。如果对Ⅱb型蓝色钻石进行辐射处理，其蓝色饱和度有可能提高。

图2-8 GR1色心在可见光谱范围的吸收带和吸收峰

零声子线的波长为7409nm，其相应的激发能量为1673eV:GRl色心的吸收带扩展到可见光的长波范围，伴随的GR2—8吸收峰在可见光短波范围产生较弱的吸收

**的Ⅰa型钻石具有N3色心并含有较多的氮原子，其蓝紫光会部分地被氮原子吸收。经辐射处理的Ⅰa型钻石同时具有GRl色心和N3色心，其中GR1色心吸收长波可见光，N3色心吸收短波可见光，使经辐射处理的Ⅰa型钻石的色调变为绿色。绝大多数的天然绿色钻石都是Ⅰa型，经过天然辐射，其绿色是由GRl色心和N3色心共同产生的。许多文献简单地将钻石的绿色只归属于GRl色心，实际上，N3色心对钻石绿色的贡献是必不可少的。

图2-9 天然绿色钻石（Tino Hammid/Courtesy of Aurora Gem Collection）

北极光彩色钻石集86号，063ct

根据GRl色心和N3色心的强度不同，钻石颜色的色调在蓝色到**之间变化。当钻石只有GR1色心时，颜色为蓝色；当钻石的GRl色心对可见光长波的吸收大于N3色心对可见光短波的吸收时，颜色为绿蓝色；当GRl色心的吸收约等于N3色心的吸收时，颜色为绿色；当钻石的GRl色心的吸收小于N3色心的吸收时，颜色为黄绿色；当钻石只有N3色心时，颜色为**。图2—9是北极光彩色钻石珍藏中的一颗绿色钻石。

在高能粒子的轰击下，钻石比较容易产生较多的GR1色心，使得相应的宽吸收带很强GR2—8吸收峰也很明显。钻石的GR1色心可由任何一种高能辐射产生，包括天然α和γ射线、高能电子束、高能中子束和原子反应堆的快中子等。一般情况下，产生GR1色心的高能辐射源的能量应大于1M eV，钻石改色处理实验用电子加速器的能量级别一般为2M eV以上，使得电子能够穿透较多的厚度。

由钻石晶体空穴形成的GR1色心是形成以下介绍的H 色心和N—V 色心的关键。H 色心和N—V色心都是由空穴与不同形式的氮元素结合而成。

3H 色心

H 色心是一个含氮Ⅰa型钻石经辐射后再经热处理而产生的晶体缺陷。钻石经辐射处理后会在晶体中产生一个没有碳原子的空穴，即GR1色心。再经热处理时，GR1色心可能与氮原子的聚合体结合而形成新的色心。当一个空穴与两个氮原子组成的A 聚合体结合时就形成H3(N—V—N）颜色中心，一个空穴与四个氮原子组成的B 聚合体结合时产生H4色心。

H 3色心产生的一个零声子波长为5032nm的宽吸收带。由于H 3色心的宽吸收带大约位于可见波长的长波段400～500nm 之间，H 3色心本身会使钻石产生**色调的颜色，常见于经处理的彩**钻石的吸收光谱。

图2-10 H3和H4色心的吸收光谱

H4色心的零声子线几乎与H3色心的第一吸收峰重叠

H4色心产生一个零声子线位于496nm的宽吸收带。相对于H3色心，H4色心一般较弱。H4色心的零声子线叠加在H3色心的第一吸收峰上，几乎与之重合。图2-10所示为H3和H4色心的吸收光谱。

H3、H4和N3色心叠加可以使钻石呈现饱和度很高的**，甚至是橙**和黄橙色。Ⅰa型**天然钻石的颜色由N3色心产生，并含有大量的A和B聚合体。Ⅰa型**天然钻石经高能粒子加速器强辐射后，在钻石晶体中会产生许多空穴。经辐射处理的钻石再经热处理后由辐射产生的空穴与A聚合体和B聚合体结合产生很强的H3和H4色心。N3色心经处理后没有发生显著变化，对短波可见光的吸收强度基本不变。经处理后产生的H3和H 4色心吸收短于505nm的可见光。如果N 3色心的吸收远大于H 3和H4色心的吸收，钻石仍呈现**，但饱和度比只有N3色心时得以提高。如果N3色心的吸收接近H3和H4色心的吸收，钻石可能呈现橙**甚至黄橙色。如果N3色心的吸收小于H3和H4色心的吸收，钻石呈现黄橙色，甚至呈现橙色。Ⅰa型**钻石经辐射和热处理处理后可能变成彩**或橙色钻石。如果H3、H4和N3色心都很强，在整个可见光范围可能产生较强的无选择性吸收，使钻石的亮度较低，所显现的颜色为低亮度的棕橙色或棕色。

H2色心也是由空穴和氮原子A 聚合体组成的，带有负电荷（N—V—N），产生一个较宽的吸收带，吸收峰中心位于9861nm 处。当H 2色心较强时，吸收带会扩展到可见光谱的长波范围。由于H2色心总是与N3、H3和H4色心共同存在，在可见光范围H2吸收远远小于其他3个色心的吸收，所以H2色心对钻石产生颜色或改变颜色的贡献十分有限，通常在讨论钻石颜色成因时不考虑H2色心的影响。

因为H 色心是由空穴与氮原子聚合体结合形成的，因此，具有H 色心的钻石一定属于Ⅰa型。另外，H是英文H eat的第一个字母，因此，从字面上可以看出，H 色心一定经过某种高能辐射和热处理。产生H 3和H 4色心的热处理温度范围大约为500～1800℃，常用的温度为800℃。

Ⅰa型钻石经辐射和热处理后还可能产生波长5036nm的3H 色心和595nm 色心。虽然这两个色心对于彩色钻石鉴定具有辅助作用，但比较少见，而且光谱吸收很低对产生钻石颜色的贡献一般可以忽略。3H 色心的零声子波长与H 3色心的零声子波长十分接近有时会混淆。

图2-11所示为著者收藏的一颗经改色处理的橙色钻石。这颗橙色钻石的H3、H4和N3色心极强，因而呈现橙色。

图2-11 经改色处理的橙色天然钻石（刘严摄影/刘严收藏）

橙色由H3、H4和N3色心共同产生

4N—V色心

N—V是英文氮（Nitrogen）和空穴（Va-cancy）的缩写，顾名思义N—V 色心是由氮和空穴组成的色心。N—V 色心是含离散氮的Ⅰb型钻石经辐射和热处理后产生的晶体缺陷。如前所述，钻石经辐射处理会产生一个GRl色心。再经热处理时，GRl色心可以与单个氮原子结合而形成新的色心。当一个空穴与一个氮原子结合时就形成N—V 色心。中性（N—V)0色心的吸收峰为575nm带有负电荷（N—V)－色心的吸收峰为637nm。图2-12为典型的N—V色心吸收光谱。

图2-12 N-V色心的吸收光谱

（N-V)0的零声子线575nm,

（N-V)－的零声子线位于637nm

N-V色心常伴随H 色心共同存在于吸收光谱中，在N-色V心的生成过程中不可避免地会生成H 色心

N—V 色心的重要之处在于它产生于可见光中波范围的主峰值波长为5748nm和6370nm的宽吸收带。N—V 色心位于可见光中段，会使钻石产生红紫色调的颜色，例如粉红色或紫红色。一般测量所获得的钻石吸收光谱中N—V 色心的吸收峰总是与其他吸收峰伴随存在N—V 色心吸收峰单独存在的光谱比较少见。只有Ⅱb型钻石产生N—V 色心时没有伴随H 色心，其原因是Ⅱb型钻石几乎不含氮，个别离散氮原子的晶格间距很大，不可能聚合在一起，也不可能产生H 色心。

H3和H4吸收峰常常伴随N—V吸收峰存在十吸收光谱中这一现象说明，在生成N-V 色心的热处理过程中，离散氮原子可能聚合成A 聚合体和B聚合体，然后再与空穴结合生成H 色心。也可能是N—V色心在热的作用下与离散氮原子结合而直接生成H 色心。不论在生成N—V色心的过程中是如何产生H 色心，H 色心的生成都会不同程度地减少N—V色心的相对数量。

具有N—V 色心的天然钻石很少，即使存在N—V 色心一般也很弱，对彩色钻石的颜色贡献有限。Ⅱa型钻石含氮量非常低，而且氮元素都是以单原子的形式存在。个别 Ⅱa型钻石经辐射和高温处理后也会产生N—V 色心。这种具有N—V 色心的Ⅱa型钻石都呈现饱和度很低的紫红色调的粉红色。其原因是氮含量极低不可能产生较多的N—V 色心。极少数的天然浅粉红色钻石的颜色是由N—V 色心产生的，这类天然浅粉红色钻石属于 Ⅱa型，据报道产自印度。

多年来，随着对于钻石的颜色成因的深入了解、人工合成钻石的设备不断改进、合成和颜色处理技术的逐步完善，许多颜色的钻石都可以由合成和处理而获得，尤为重要是红色钻石的合成。在钻石的人工合成及其辐射和热处理过程中，N—V色心较容易产生，并可以获很强的N—V色心。N—V 色心的波长处于可见光范围的中部，对可见光的吸收效率较高，在产生某些颜色的合成钻石时起到了至关重要的作用，例如一些经改色处理的人工合成红色钻石的颜色就是由N—V色心和游离氮共同产生的。图2-31所示为著者收藏的一颗经改色处理的Ⅰb型红色合成钻石，颜色是由游离氮原子和N—V 色心共同产生。游离氮原子主要吸收短波的可见光，N—V 色心吸收中波的可见光，剩余的长波可见光呈现红色。若N—V 色心的吸收强度大于游离氮原子的吸收强度，则短波可见光的相对强度会大于中波可见光的相对强度，这种情况下，钻石呈现偏紫红的红色（Purplish Red）。在标准日光光源下这颗合成红色钻石的实际颜色就是偏紫红的红色，而不是纯红色。根据著者的测量研究和目视观察，市面上为数不多的红色合成钻石的实际色调均为偏紫红的红色，其色调与图2-13中红色钻石的色调相似。

图2-13 经改色处理的Ⅰb型红色合成钻石

（刘严摄影/刘严收藏）

颜色主要是由离散氮原f和N—V 色心共同产生的

合成红色钻石的颜色都比较深，即亮度较低，其主要原因是离散氮含量很高对可见光短波的吸收强烈；而且经过强辐射处理和热处理后产生很强的N—V 色心，对可见光中波段产生很强的吸收，使红色合成钻石对中短波长可见光产生强吸收，并在整个可见光波段产生较强的无选择性吸收，因而呈现亮度较低的红色。如图2-13所示，这颗红色合成钻石的台面颜色分布为红色闪烁区域衬托在暗红棕色的背景之上。合成和处理红色钻石的困难有：钻石的含氮量必须很高，辐射处理必须很强，而且热处理的时间、温度和压力必须恰到好处。这就是为什么合成红色钻石也是少之又少的原因。与其说是有目的地合成红色钻石，不如说是在合成和处理的过程中的偶遇。如果钻石的含氮量较低，辐射和热处理不合适，这种合成钻石的颜色可能是黄橙色、橙色、棕橙色、紫红棕色、棕色或红棕色，而不是红色。

在相同氮含量的情况下，游离氮和N—V 色心对可见光的吸收远远大于N3、H3和H4色心对可见光的吸收，而且N—V 色心吸收峰位于可见光的中波范围，因此，经改色处理的合成钻石比较容易产生饱和度较高的红色和橙色调的颜色。

5其他色心

钻石中存在许多振动电子中心，多数振动电子中心对可见光的吸收太弱，而对钻石的颜色没有影响。除以上所介绍的颜色中心外，对钻石颜色产生影响的色心还有负电荷空穴色心（ND1）、477nm 吸收带和595nm 色心。

钻石经高能电子轰击后，高能电子会射入钻石晶体的浅层，不仅可以将碳原子移位产生GR1色心，也可能留在钻石晶体的晶格之中。这些留在钻石中的电子形成负空穴色心ND1(Negatively Charged Vacancy）。ND1色心的峰值波长为393nm，强度较弱，对钻石的颜色影响不大。很强的ND1色心有可能使Ⅱa型钻石呈淡**。

477nm 吸收带是一个振动电子型色心，由于电子结合非常强使得零声子线消失。根据吸收光谱曲线的分布可以推断477nm 吸收带的零声子线的位置应大约在520nm 附近，呈镜面对称分布的荧光辐射的颜色为橙红色。具有477nm 吸收带的钻石一般属于Ⅰb型，含氮量较低，呈琥珀色。由于属于Ⅰb型而没有A 聚合体，具有477nm 吸收带的钻石的荧光辐射较强，其荧光颜色一般为**到橙色。这说明可能伴随一个波长较短的电子振动中心，其荧光颜色是由这两个荧光辐射叠加而成。

Ⅰa型钻石经辐射和热处理后会产生一个595nm 色心，并伴随一个位于425nm 较弱的吸收峰。相对于同时存在的N 3、H 3和H 4色心，595nm 色心对可见光的吸收很弱，对钻石的颜色几乎没有影响。一般情况下，595nm 色心的存在是钻石经处理的佐证。当热处理温度高于1000℃时，595nm 色心会消失，因此，没有595nm 色心的Ⅰa型钻石并不能证明其未经处理。

没有害处。

有天然的蓝色的黄玉，的确很罕见。市场上常见的，基本上都是由其他颜色的黄玉通过热处理或者辐射改色得到的。

通过辐射来改变宝石内部的一些晶体结构，从而改变宝石的颜色以及其他光学性能，是很常见的宝石处理方法。可以使用核反应堆得到的中子轰击，或者粒子加速器的电子轰击，最简单的是使用Co-60进行伽玛射线照射。

化学性质：

为铝硅酸盐与氟和氢氧化物的复合物，分子式为Al2[SiO4](F, OH)2，成分中F和(OH)的比值变化不定，硬度8上下，与成矿条件有关，并且直接影响着托帕石的颜色、折射率、密度等性质。形成温度越高，替代量越大。

托帕石耐酸蚀力虽低于绿柱石，但仍可用HF清洗，即与任何酸在短期内无反应；长期浸泡，可部分溶于硫酸。热稳定性较低，至400℃已有变化反应。