山东钻石的表面微形貌

与辽宁钻石相似，山东金刚石晶体上的表面微形貌也非常丰富，常见到的有倒三角形凹坑、塑性变形滑移线、晕线、溶蚀沟、鳞片状蚀象、网格状蚀象、圆盘状凹坑、蛀穴状凹坑、叠瓦状蚀象、圆弧形蚀象和毛玻璃化蚀象等。塑性变形与褐色金刚石密切相关，且金刚石的粒径大小决定着其受塑性变形作用概率，在小颗粒金刚石中具塑性变形的金刚石约占总量的40%，在大颗粒金刚石中具塑性变形的金刚石约占总量的70%，平均为60%。山东金刚石有别于辽宁、湖南金刚石的主要特点之一是在一些金刚石的表面具有一层灰色的壳。这种带壳的金刚石含量不多，且多数遭受部分溶蚀（山东省地矿局第七地质大队，1990；黄蕴慧等，1992；池际尚等，1996；罗声宣等，1999；王萍等，1999）。

本项目对山东408颗钻石样品的表面微形貌特征进行观测及统计。结果显示，山东蒙阴地区钻石晶体普遍遭熔蚀，熔蚀程度较辽宁有所增加，但相当比例的钻石晶面比较光洁，棱角较为清晰尖锐。晶面花纹和蚀像种类按出现的频率由多至少的顺序主要有：溶蚀沟、塑性变形滑移线、倒三角形凹坑、晕线、盘状蚀象、滴状丘、长条状蚀象等。

4221 熔蚀沟

山东金刚石与辽宁的相似，会在晶体表面形成一条深深的溶蚀裂隙，裂隙里面充填颗粒状杂质，如图436所示，一条深沟裂隙贯穿晶体表面。溶蚀沟为晶体沿线状缺陷优先选择性熔蚀而成。

图436 熔蚀沟

（SD-701-011，宝石显微镜，20×）

Figure 436 Etched trench

（sample SD-701-011，Gem Microscope，20×）

4222 塑性变形滑移线

在浑圆晶体的曲晶面上，当滑移线之间的晶面的相邻各部分处于同一基准面上时，就看不见滑移线或只看到很淡的线条。在滑移线之间的曲晶面各部分处于不同的基准面上的情形下，滑移线附近生成倾斜台阶时就较容易观察。沿晶面长对角线延伸的条痕，当从晶面的一个基准面过渡到倾斜台阶上时，在滑移线上强烈曲折（郭起志等，1995）。

如图437所示，金刚石样品为轻微变形的菱形十二面体，在其浑圆表面上出现两组滑移线。一组很淡，呈平行状密集排列；另一组非常清晰，在晶面上形成了粗糙不平的倾斜阶梯，此时在滑移线附近浑圆表面出现清晰的折断现象，曲面晶体的晶棱则呈齿状构造。这表明样品曾遭受过强烈的应力作用，因而发生了强烈的塑性变形。

图438所示样品为变形八面体，在晶棱两边的晶面上呈现出两组滑移线，一组为清晰的直线，另一组为沿滑移线发育的三角锥状丘或滴状丘，呈起伏的线痕状，称为线状熔蚀丘。

图437 两组滑移线

（228-SD，扫描电镜，60×）

Figure 437 Two groups of slip lines

（sample 228-SD，Scanning Electron Microscope，60×）

图438 两组滑移线和线状熔蚀丘

（230-SD，扫描电镜，400×）

Figure 438 Two groups of slip lines and linear etched hillocks

（sample 230-SD，Scanning Electron Microscope，400×）

滑移线为在剪切应力作用下晶体的部分相对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移所致，金刚石晶体的滑移面为{111}面，滑移方向为[110]方向，共有12个滑移系，故在同一晶面上常见两组或以上滑移线，反映了晶体生长后遭受了塑性变形。

4223 倒三角形凹坑

在熔解作用影响下，导致金刚石晶面上出现各种形态大小不等的凹坑，即侵蚀像。晶面上的倒三角形蚀象有两种类型：负三棱锥形的三角形凹坑和平底的三角形凹坑。图439所示为一个发育在晶面上的平底的三角凹坑，三角凹坑里面又发育了另一个不完全的平底三角凹坑，里面充填有颗粒状杂质。图440所示为倒三角凹坑群。

4224 三角锥状丘和滴状丘

山东金刚石表面的丘状体比较发育，在很多样品表面都可观察到，三角丘成群密集排列，锥棱尖锐，如图441所示。三角锥状丘边棱圆化后便形成了滴状丘，滴状丘的排列比较分散，不像三角锥状丘一样紧密排列，彼此间存在空隙（图442）。

4225 叠瓦状蚀像

叠瓦状蚀象是由因晶面遭受侵蚀而成的三方锥叠加在一起呈叠瓦状分布所致，如图443和图444所示。叠瓦状蚀象的出现，表明晶体的晶面遭受了强烈的侵蚀作用。

图439 倒三角形凹坑

（SD-HQ-5-05，微分干涉显微镜，100×）

Figure 439 Reversed triangular etched pits

（sample SD-HQ-5-05，Differential Interference Contrast Microscope，100×）

图440 倒三角形凹坑

（SD-701-017，微分干涉显微镜，200×）

Figure 440 Reversed triangular etched pits

（sample SD-HQ-5-05，Differential Interference Contrast Microscope，100×）

图441 成群密集排列的三角丘

（226-SD，扫描电镜，400×）

Figure 441 Groups of intensive triangular etched hillocks

（sample 226-SD，Scanning Electron Microscope，400×）

图442 圆化的生长丘

（228-SD，扫描电镜，250×）

Figure 442 Rounded growth hillocks

（sample 228-SD，Scanning Electron Microscope，250×）

图443 叠瓦状蚀像

（240-SD，实体显微镜，40×）

Figure 443 Imbricated etched figures

（sample 240-SD，Stereomicroscope，40×）

图444 叠瓦状蚀像

（SD-241，扫描电镜，400×）

Figure 444 Imbricated etched figures

（sample SD-241，Scanning Electron Microscope，400×）

4226 盘状蚀像

区别于其他产地，山东蒙阴金刚石表面发育大量的盘状的蚀像是其显著的特征之一。这种蚀像常见于浑圆晶体的弯曲晶面上，是近圆形圆盘状的凸起。盘状蚀像是残留的原始平滑晶面部分，高于溶蚀面，在蚀坑底部发育有清晰的晕线。当浑圆晶体的大部分曲晶面都被强烈溶蚀时，只在个别部分残留有原始平滑晶面。如图445和图446所示，样品表面遭受了强烈溶蚀，残留的原始平滑晶面部分呈盘状，高于溶蚀面，在蚀坑底部发育了清晰的晕线。

图445 具有特殊“麻子”溶蚀表面的山东钻石

（01-SD，实体显微镜下，10×）

Figure 445 Shandong diamond with special pock marks on erosion surface

（sample 01-SD，Stereomicroscope，10×）

图446 样品上强烈溶蚀后残留盘状的原始平滑晶面

（261-SD，扫描电镜，60×）

Figure 446 Primitive smooth crystal faces left by strong erosion

（sample 261-SD，Scanning Electron Microscope，60×）

与湖南和辽宁的钻石相比，山东钻石的溶蚀坑及盘状蚀像非常特征，晶面在盘状蚀象基础上进一步发育了很多很小形状不规则的溶蚀坑和残留盘状原始平滑晶面，形成非常复杂的“麻子”组合样貌，盘状蚀象的成因虽未清楚，但其形成与晶体内存在特征的晶格缺陷有关。

4227 似平行长条状蚀像

山东金刚石晶体微形貌的另一特征为，在部分山东金刚石的十二面体和八面体金刚石晶体表面上观察到似平行长条状蚀象，尤其是在个别浅褐色八面体金刚石晶体表面{111}面上出现的平行于[100]晶带方向的长条状蚀象（图447）。

图447 十二面体上的长条状蚀像

（SD-701-014，左图100×，右图200×）

Figure 447 Etched strips on the surface of dodecahedral crystal

（sample SD-701-014，left 100×，right 200×）

宝石显微镜下观察显示，具有长条状蚀象的浅褐色八面体金刚石晶体的晶形多为沿L4对称轴压扁的浅褐色八面体晶形。此类晶体表面一侧因受强烈腐蚀而难见其晶面和蚀象，另一侧受轻微腐蚀，可见一组塑性变形滑移线，其他微细特征较难发现（图448）。

图448 浅褐色八面体金刚石晶体

一侧受强烈腐蚀，高低不平（左）；另一侧晶面平坦，可见蚀象（右）

Figure 448 Light brown octahedral diamond crystal

with one side strongly eroded and uneven （left），and the other side flat and etched （right）

微分干涉显微镜下观察显示，该类浅褐色八面体金刚石晶体的{111}面上的蚀象丰富（图449）：塑性变形引起的一组疏密不等的滑移线平行于八面体晶面的一个晶棱，另一组滑移线呈交角60°或120°的平行线。相互平行、大小不等的一系列长条状腐蚀图像规则出露在晶体表面，蚀象呈细长的沟壑状，内壁斜切至底部，底部平直，深浅不一；两个正三角形蚀象交叠在一起成为一个新的三角形，其腰部可见交叠痕迹，底部与一长条状蚀象垂直相交。此外在该{111}晶面上还出现了一些不规则的腐蚀坑点。

图449 八面体 {111} 晶面上的长条状蚀象，右上方为局部放大图

Figure 449 Etched strips on the surface of {111}octahedral crystal，partial enlarged details on the upper right

图450 （111）晶面上的长条状蚀象在（001）面上的投影

Figure 450 Etched strips on （111） surface projected onto （001） surface

在三维立体空间中，这组互相平行、大小不等的长条状蚀象平行于八面体金刚石的{100}面，它们在（001）面上的投影平行于[110]晶带方向（图450）。在这组互相平行的长条状蚀象中，最长者可达270μm，最短者仅约有10μm，其宽窄范围在1～5μm之间，长条状蚀象彼此之间的间距在一个数量级范围内变化。这组长条状蚀象均与一组塑性变形滑移线相互垂直并交错，与另一组滑移线以30°角斜交。这种蚀象在辽宁、湖南金刚石中暂未发现，且在现有的国内外文献中也从未报道过。通过显微红外光谱技术对其{111}面定向切片测试，并结合相关资料分析，推测在山东个别浅褐色八面体金刚石{111}面上观察到的、平行于[100]晶带方向的长条状蚀象，是由于出露到表面的氮片晶遭受优先选择腐蚀所致（张健等，2011）。

与资料相比，本项目研究的408颗金刚石晶体表面除了出现常见的微形貌（倒三角形凹坑、塑性变形滑移线、晕线、熔蚀沟等），还首次发现了长条状蚀象，通过进一步的研究可知，该长条状蚀象可能为出露到表面的氮片晶遭受优先选择腐蚀所致。

8441 加拿大金刚石/钻石的晶体形态和表面微形貌

加拿大金刚石矿区虽然数量庞大，但某些矿区金伯利岩岩管产的金刚石具有显著的区域及岩管特征。以Alberta岩管北部的Buffalo Head Hills矿区的第K11、K91及K252金伯利岩岩管为例。Banas等（2007）对这3个岩管产的700多颗金刚石样品进行了系统的矿物学和宝石学研究，样品大小为04～33mm（图826，图版Ⅶ2）。内部矿物包裹体普遍较少，透明度高。表86列出了所研究样品的形态、颜色、金刚石类型、N含量、B含量、主要包裹体及碳同位素13C特征。

表86 加拿大 Buffalo Head Hills 宝石级金刚石晶体样品的主要特征（据 Banas et al，2007）　Table 86 The features of gem-quality diamonds produced in Buffalo Head Hills， Canada （Banas et al， 2007）

thh = tetrahexahedroida，frag = fragment，octa = octahedra，irr = irregular，agg = aggregate，part res = partially resorbed； Col = color： c = colorless，b = brown，lb = light brown，y = yellow，ly = light yellow，lg = light grey；PD = plastic deformation，H = hydrogen，Para = paragenesis： p = peridotitic，e=eclogitic，wh =wehrlitic； Assem=mineralassemblage： grt =garnet，cpx =clinopyroxene，ol =olivine，serp =serpentine，calc =calcite，biot =biotite，dol =dolomite，calc = calcite； ns = no suitable samples

（据 Banas et al，2007）

图826 加拿大不同矿区的金刚石晶体

aEkati 矿区 Panda 岩管金刚石 ； bEkati 矿区 Misery 岩管金刚石 ； cBuffalo Head Hills 宝石级金刚石晶体（Banas et al，2007）

（ 据 Gurney et al，2010）

Figure 826 Diamonds crystals produced in different mining area in Canada

a Diamonds produced in Panda pipe of Ekati mine; b Diamonds produced in Misery pipe of Ekati mine;c Gem-quality diamond in Buffalo Head Hills （Banas et al，2007）

（Gurney et al，2010）

颜色从无色到**、褐色，其中无色透明的占60%，褐色范围从浅褐色到深褐色且通常与塑性变形有关。各个岩管间并无明显的颜色分布差异。金刚石/钻石的形态包括八面体、四六面体、立方体以及双晶，其中约45%为四六面体。这些四六面体为八面体演变而来。各岩管间的金刚石/钻石没有明显的形态学差异。但K252岩管金刚石/钻石中双晶较为常见。立方体只见于K252岩管中。在八面体金刚石中约30%的晶面上见倒三角腐蚀坑，2%见到六边形腐蚀坑，约10%的八面体晶面上能见到条带状结构。在八面体面及四六面体晶面上可见生长丘，其形态多为不规则。双晶多为接触双晶，穿插双晶也可见到。约35%的金刚石/钻石能见到塑性变形所形成的滑移线和滑移面，有时可见数组平行{111}晶面的滑移线（图827）。

8442 加拿大金刚石/钻石的包裹体及其他内部特征

近20年来，前人对加拿大不同产地的金刚石的内部包裹体及生长特征进行了工作（Banas et al，2007；Stachel et al，2004，2008，2009；Promprated et al，2004）。研究发现，金刚石内的矿物包裹体通常为15～60μm，偶尔也可见到05～1mm左右的黑色矿物包裹体（图828），有橄榄岩型的、榴辉岩型的，还有次生包裹体。原生矿物包裹体主要有石榴子石、橄榄石、单斜辉石、金红石，次生矿物包裹体主要有蛇纹石、方解石、白云母和黑云母。根据对5个石榴子石的化学成分分析，其中有3个的化学成分落在榴辉岩成因的范围内，Cr2O3含量小于2%，CaO含量较高（748%～793%），镁铝榴石含62% Cr2O3，在Cr2O3与CaO关系图上位于二辉橄榄岩区域。二辉橄榄岩质石榴子石含适度的镁铁榴石组成和较高的Si含量，说明该金伯利岩可能形成于约400km深度。K252岩管中有一颗石榴子石包裹体显示其剥异橄榄岩成因，CaO含量为72%，Cr2O3含量为58%，在Cr2O3与CaO关系图上位于二辉橄榄岩区域上方（图828）。

图827 加拿大Buffalo Head Hills宝石级金刚石晶体样品上观察到的生长和熔蚀特征，以及塑性变形特征

（据 Banas et al，2007）

Figure 827 Growth features，etched figures and plastic deformation observed in gem-quality diamond crystals from Buffalo Head Hills，Canada

（Banas et al，2007）

橄榄石包裹体中镁橄榄石（Fo）含量为907～9180mol%，CaO含量为小于004%～014%。单斜辉石中Cr2O3含量低（<003%），Mg值（100×Mg/（Mg+Fe））位于62～72，Ca值（100×Ca/（Ca+Mg+Fe））为39～47，显示了榴辉岩型单斜辉石的特征。金红石微量元素主要为FeO和Al2O3具榴辉岩成因。

Banas et al，（2007）对77个不同碳含量的金刚石的碳同位素进行了分析。结果显示，碳同位素的组成范围较大，从-228‰到-25‰，但主要峰值分布与-5‰和-17‰两处（图829）。

碳同位素值与晶体的形态和颜色无关。世界范围内金伯利岩金刚石碳同位素分布范围广，从-30‰到+3‰，-5‰为正常分布峰值。橄榄岩型金刚石的碳同位素范围多为-10‰到-2‰。榴辉岩型金刚石碳同位素组成结果显示金伯利岩具橄榄岩型和榴辉岩型的双重特征，不能判定为哪一型。

微量元素分布特征。氮是金刚石中最主要的微量元素，其含量从小于10μg/g（不可测试）到5500μg/g不等。Buffal head Hills 金伯利岩产金刚石中的氮含量范围从不可测试到3300μg/g不等。在同一颗金刚石/钻石中氮含量的变化范围为数百μg/g。约77%的样品的红外光谱上可见3107cm-1的氢元素有关的吸收峰，IIa型金刚石的比例达到20%，其大小覆盖了该矿金刚石的整个变化范围。相对于世界范围内II型金刚石/钻石仅占2%而言，该矿区可谓是II型金刚石/钻石的富集矿床。I型金刚石/钻石中约80%为Ia型，氮含量约为（8～2500）×10-6。IaAB型金刚石/钻石中约67%在红外光谱中显示1370cm-1吸收峰（即氮片晶）。Woods于1986年曾建立了氮片晶密度与氮集合体线性关系图，认为大多数样品中氮片晶曾经经过分解作用，75%的IaAB型金刚石/钻石具有氮片晶分解特征。

图828 加拿大 Buffalo Head Hills 宝石级金刚石晶体内部的黑色矿物包裹体，尺寸约为05mm

（据Banas等，2007）

Figure 828 Black mineral inclusion in gem-quality diamond crystal from Buffalo Head Hills，Canada，about 05mm in size

（Banas et al，2007）

图829 K11，K91和K252 岩管的金刚石/钻石中的碳同位素分布

（据Banas等，2007）

Figure 829 Carbon isotope distribution of diamonds from K11 pipe，K91 pipe and K252 pipe

（Banas et al，2007）

钻石原石可以看表面金刚石晶面熔蚀现象

金刚石在金伯利岩岩浆的浑圆化作用下，使晶体上布满了各种形态的蚀象，与此同时与金刚石伴生的镁铝榴石、镁橄榄石、铬尖晶石等同样产生了蚀象。浑圆化作用包含了熔蚀作用，尤其是内成稳定阶段金刚石相中的金刚石，晶面蚀象严重，膨胀阶段金刚石相中的金刚石，由于熔蚀作用较短，蚀象一般不明显。复杂的金刚石蚀象，在晶体的分布有一定规律，它反映了晶体构造特征，三方生长层(阶梯状)是生长态，复三方生长层认为是熔蚀态，蚀象按形态分为11种(图28)。

21倒三角凹坑蚀象

在平面-曲面晶体的八面体(111)晶面上，与(111)三角形晶面构成反向平行。由于熔蚀程度不同，三角形大小不等，小的成显微状，大的占据一定晶面，三角形的锐角在不断熔蚀作用下形成四边形、五边形、六边形。凹坑深浅不一，浅的凹坑平缓状，深的为三角锥状，在三角形凹坑中，还可出现阶梯状。三角形凹坑在晶面上分布有的十分密集，也有稀疏状零星散布于晶面上。在三角形凹坑底部，还可出现更小的三角凹坑蚀象分布。三角形凹坑蚀象与晶体均造关系为三边一底与八面体面网平行。

22四角凹坑蚀象

在平面-曲面晶体的六面体(100)晶面上，它与六面体晶面外形差45°，四角凹坑大小不等，小的成显微状，大的占据一定晶面，凹坑深浅不一，有的成四角锥状，在四角凹坑中可出现阶梯状，在同一晶面中可出现几组大小四角凹坑蚀象分布。四角凹坑蚀象与晶体构造关系为四边一底与八面体、六面体面网平行。

23蛀穴状蚀象

在阶梯状发育的似菱形十二面体及平面一曲面晶体中。蛀穴外形成规则的圆形凹坑及不规则港湾状，蛀穴凹坑深度不一，有的似水果被虫咬似的，部分蛀穴深入晶体内部，在边部及底部常有其它蚀象分布。

24麻点状蚀象

在曲面晶体上，由大小一致的麻点状熔蚀凹坑密集分布，凹坑一般不深。

25圆板状蚀象

在曲面晶体上有多层状圆板凸出台面或凹形圆板，在圆板状蚀象上还可出现其它形状的蚀象。

26块状蚀象

在曲面晶体上由不规则的凹形及凸形块段组成。

27束状晕线

一组密集的线状突起分布在曲面晶体上，在面缝合线或六面体晶棱处褶曲。

28滑线

在平面-曲面晶体及曲面晶体中，金刚石处于塑性体时沿八面体面网间距的滑动产生塑性变形，滑线是由于熔蚀作用使塑性变形在晶面上反映。八面体(111)晶面上可见三组方向滑线，平行于八面体晶棱(110)面及(111)面。平面晶体滑线不明显或较细微，曲面晶体则十分明显，外形成一种雕刻线状。滑线常伴有倒三角形凹坑蚀象，倒三角蚀象往往形成链状，滑线可切穿(111)面进入曲面晶体，再进入另一晶面(111)。当滑线在曲面晶体中时，三角锥小丘的一个棱和滑线方向一致，其余两个棱构成杉针状外形。

29叠瓦状蚀象

在曲面晶体、平面-曲面晶体中，由三角锥小丘互相叠加而成，常沿滑线分布。三角锥小丘进一步熔蚀成乳滴状小丘。

210熔蚀沟

在平面-曲面晶体、曲面晶体的破裂纹上，晶面交线、晶棱、解理、双晶面、交叉连生缝合线等金刚石结构薄弱环节上，常出现一种槽形熔蚀沟。

211毛玻璃蚀象

为一种轻度、均匀、密集质点状熔蚀凹坑，晶面呈粗糙云雾状，金刚石成乳白色，透明度降低。

此外,还可以用其它一些物理方法鉴别

沈才卿　于春敏

第一作者简介：沈才卿，中宝协人工宝石专业委员会第一届副主任委员，第二、三届常务副主任委员兼秘书长，核工业北京地质研究院成矿模拟实验室高级工程师。

人工合成宝石由于是在实验室或工厂里生产出来的，所以，在科学技术高度发达的今天，生产出的人工合成宝石对天然宝石的逼真性已经可以达到以假乱真，真假难辨的程度。并且，人工合成宝石的成色相当于所对应天然宝石的最高档次，这个特性可使人工合成宝石作为仿真首饰的理想材料，但也被一些不法商贩利用来谋取暴利，坑害消费者。因而，学会一些人工合成宝石的肉眼鉴别方法是有好处的。

一、无色合成立方氧化锆与钻石的肉眼区分

已经镶嵌好的仿钻石材料合成立方氧化锆与钻石的肉眼区分不能用它们之间的硬度和相对密度来区分，但可以用下面三种方法来加以区分。

1）利用折射率和色散的不同进行区分：合成立方氧化锆的折射率是218，色散为0060，在标准圆钻形切工下闪烁红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的光谱色，光芒刺眼，行内人称之为“贼”光；钻石的折射率242，色散为0044，圆钻形切工下闪烁以橙光为主，兼有蓝光，光芒比较柔和，有经验的人一眼就能看出。

2）利用钻石亲油性，合成立方氧化锆亲水性的特点来区分：将台面擦干净，用手指指面摁一下台面，若见台面上留下清晰指纹的是钻石；或者用钢笔划台面，能出现一条线的是合成立方氧化锆；或者用原子笔划台面，出现一条线的是钻石。

3）用钻石选择仪（热导仪）测定最可靠，因为立方氧化锆的导热性差，热导仪测定时变化很小，只能升高一格；而钻石的导热性比黄金还好，用热导仪测定时指示灯迅速上升，出现红色灯，并发出鸣叫声。

二、紫色合成立方氧化锆与紫水晶的肉眼区分

深紫色合成立方氧化锆与紫水晶很相像，可以用下面的方法进行区分。

1）利用折射率不同：水晶的折射率约为155，合成立方氧化锆的折射率是218，所以，有强烈闪光效应的是合成立方氧化锆。

2）利用偏光镜检查：合成立方氧化锆是等轴晶系矿物，在偏光镜下转动360°没有明暗的变化，而水晶在偏光镜下转动360°时有四明四暗的变化。

三、水热法合成祖母绿与天然祖母绿的肉眼区分

用水热法合成的祖母绿非常漂亮，与高档天然祖母绿很难区分，可以用下面的方法鉴别：

1）将祖母绿宝石放在黑色底板上，用聚光手电照射宝石晶体，能够见到红色至暗红色的是水热法合成的祖母绿，天然祖母绿没有这个现象。

2）用10倍放大镜观察祖母绿晶体的特征包裹体——三相钉状包裹体，水热法生长的祖母绿晶体中的三相钉状包裹体出现在同一个平面上（图1），有时在不同的平面上可出现多组三相钉状包裹体群，而天然祖母绿中的三相钉状包裹体是分散无序的。

图1 水热法合成祖母绿三相钉状包体

四、焰熔法合成红宝石与天然红宝石的肉眼区分

市场上常见的合成红宝石是焰熔法合成的红宝石，晶体透亮、颜色鲜艳、个体大。肉眼鉴别时注意三点：

1）大部分中低档的天然红宝石都有绺裂，有时能见到120°交角的二组或三组生长线或绺裂；焰熔法合成红宝石几乎看不到绺裂，更看不到120。交角的生长线。个别制假者将合成红宝石加热淬火人工造绺裂，这种绺裂处于表面，并且没有规律性，杂乱无章，也就是乱七八糟的裂纹。

2）天然红宝石的颜色一般深浅不均匀，而焰熔法合成红宝石的颜色鲜艳均匀。

3）天然红宝石中经常能见到固体矿物包裹体，或热处理后破碎的气液包裹体“爆裂”的痕迹，即指纹状包裹体；而焰熔法合成红宝石很干净，找不到固体矿物包裹体，至多能偶然在10倍放大镜下找到气体包裹体或面包屑状的原材料固体包裹体。

4）用二色镜区分：天然红宝石从台面看是紫红/橙红；焰熔法红宝石二色性与此相反。

5）看生长线：天然红宝石若有明显的生长线，一定是直线，且相互成120。的交角；若焰熔法红宝石有生长线，一定是弯曲的（图2）。

图2 焰熔法合成红宝石生长线

五、焰熔法合成蓝宝石与天然蓝宝石的肉眼区分

市场上常见的合成蓝宝石主要是焰熔法合成蓝宝石，与天然蓝宝石的肉眼区分有下列几点：

1）大部分天然蓝宝石在透射光下能见到蓝色相互平行的生长线（观察时注意晃动宝石），有时能见到二组或三组互成 120。交角的蓝色生长线（图3）；而焰熔法合成蓝宝石基本上找不到生长线，若能找到，也是一些弯曲的生长线。

图3 天然蓝宝石互成120°交角的生长线

2）利用二色性鉴别：天然蓝宝石从垂直台面看是蓝色的，从平行台面看是绿色的，若天然蓝宝石在切磨加工时没有垂直c轴作台面，则可从垂直台面方向看到一边偏蓝，一边偏绿的蓝绿色，有此特征的，就可判断是天然蓝宝石；焰熔法合成蓝宝石的二色性是蓝和蓝紫色。

3）我国产焰熔法蓝宝石经常出现晶体边上色蓝，越往中心越无色、甚至白色的现象，故平行蓝宝石的腰看，若亭部是白色的，就是焰熔法合成蓝宝石，可与天然蓝宝石区分。

六、蓝色高折射率稀土仿宝石玻璃仿蓝宝石与天然蓝宝石的肉眼区分

在仿真首饰中，蓝色高折射率稀土仿宝石玻璃仿蓝宝石用得比较多，它与天然蓝宝石的肉眼区分有下面几点：

1）用偏光镜检测：蓝色稀土仿宝石玻璃为非晶质体，在偏光镜下转动360°时没有明暗的变化，而天然蓝宝石在偏光镜下转动360°时有四明四暗的变化。

2）用二色性检测：天然蓝宝石从垂直台面看是蓝色，从平行台面看是绿色；高折射率稀土仿宝石玻璃没有二色性。

3）用热导仪检测：将热导仪调节到四格绿色，若测定宝石时热导仪指示灯迅速上升3格至4格，则为天然蓝宝石；若不变化或仅上升1格，这是高折射率稀土仿宝石玻璃。

4）根据硬度区分：天然蓝宝石的摩氏硬度为9，高折射率稀土仿宝石玻璃的摩氏硬度为55，故用样品划玻璃，划出痕迹来的是天然蓝宝石，打滑的是高折射率稀土仿宝石玻璃。

七、焰熔法合成的蓝色尖晶石与天然蓝宝石的肉眼区分

焰熔法合成的蓝色尖晶石很像天然蓝宝石，可用下述方法进行肉眼区分：

1）用偏光镜检查：尖晶石属于等轴晶系矿物，在偏光镜下转动360°没有四明四暗的变化，而天然蓝宝石在偏光镜下转动360°时有四明四暗的变化。

2）用二色镜检查：天然蓝宝石有二色性，即垂直台面看是蓝色，平行台面看是绿色；合成的蓝色尖晶石没有二色性。

3）用热导仪检测：将热导仪调节到指示灯4格绿色后测定宝石，焰熔法合成蓝色尖晶石上升到3格**，天然蓝宝石出现4格**。

4）用查尔斯滤色镜检查：焰熔法合成的蓝色尖晶石在查尔斯滤色镜下为红色，天然蓝宝石在查尔斯滤色镜下不变色。

八、人工合成星光红宝石和星光蓝宝石与天然星光红宝石和星光蓝宝石的肉眼区分

人工合成星光红宝石和星光蓝宝石很漂亮，星线明亮，吸引不少人购买它。它与天然星光红宝石和星光蓝宝石的肉眼区分比较容易：

1）用聚光手电照射星光宝石戒面，若有六条清晰明亮而且细长的线，且交汇点很细的是人工合成的星光红宝石和星光蓝宝石（图4）；天然星光红宝石和星光蓝宝石的六条星线是短粗的，交汇点不清晰，且有加宽加亮成一个亮团的现象，其星线自交汇处向外逐渐变细，可见到的星线长度比合成星光宝石的星线短很多（图5）。

图4 合成星光红宝石

图5 天然星光红宝石

2）人工合成星光红宝石和星光蓝宝石的基体颜色鲜艳、明亮而均匀；天然星光红宝石和星光蓝宝石的基体颜色通常深浅不一致、不鲜艳，山东省昌乐地区出产的星光蓝宝石的基体多为铜皮色。

3）从宝石反面看生长线，若见到弯曲生长线，则可以确定为焰熔法合成的星光红宝石和星光蓝宝石。

九、玻璃仿水晶（包括仿紫水晶）与天然水晶（包括紫水晶）的肉眼区分

用铅玻璃仿水晶和用高折射率稀土仿宝石玻璃仿紫水晶在市场上比较多见，它们的肉眼区分方法如下：

1）用手心或嘴唇接触宝石，有凉感的是天然水晶；玻璃质的仿水晶有温感。

2）用偏光镜检查：在偏光镜下转动360°有四明四暗变化的是天然水晶，没有变化的是玻璃质仿水晶。

3）用二色镜检查：天然紫水晶有二色性，深色的天然紫水晶有红紫/紫色或蓝紫/紫色的二色性；玻璃质仿水晶制品没有二色性。

4）用10倍放大镜在透射光下检查，能找到气泡的基本上可以定为玻璃质仿水晶。

5）用硬度为6的长石作试验石，将宝石在长石上划，能划出刻痕的是水晶，打滑的是玻璃质仿水晶。若没有长石，也可以直接在玻璃上划，能划出刻痕的是水晶，没有刻痕的是玻璃质仿水晶。

6）用热导仪检测：将热导仪调节到绿色4格测试宝石，水晶能上升至**2格，而玻璃仿水晶制品不上升，当面积大时上升至**1格。

十、玻璃仿翡翠与天然翡翠的肉眼区分

市场上的玻璃仿翡翠透明度高（行话水头好），绿色浓度深，很漂亮，非常吸引人的眼球，因此很容易上当。这种玻璃仿翡翠实际上是一种加铬离子的微晶化玻璃（也有人称之为合成莫莱石）。肉眼鉴别时可采用下列方法：

1）在透射光照射下，用10倍放大镜观察：没有翡翠的镶嵌结构（行内人称翠性结构）的是玻璃仿翡翠。

2）若在馒头形戒面的背面（平面）有一个凹坑的，是玻璃仿翡翠，这是因为玻璃熔融液在冷却过程中体积要收缩引起的。

3）颜色绿而呆板，在透射光下透明，可见到铬离子形成的许多绿色的点，有时还能见到玻璃熔融液在冷却过程中被俘虏在玻璃体中的气泡，这些都是玻璃仿翡翠的特征。天然翡翠是没有这些特征的。

十一、人工合成仿珍珠与天然珍珠的肉眼区分

人工合成仿珍珠是用蚌壳粉、珍珠精液（人工合成）、胶等混合在一起制成的，外观又圆又光亮，大的小的都有，肉眼区分时注意两点：

1）天然珍珠（包括养殖珍珠）的两个珠轻轻摩擦时不打滑，有摩擦力，俗话说发“涩”；合成仿珍珠的两个珠磨擦时打滑。

2）人工合成仿珍珠表面光滑，天然珍珠在放大镜下总能找到生长纹、生长丘、凹坑等“毛病”。

十二、玻璃纤维仿猫眼宝石与天然猫眼宝石的肉眼区分

利用光导纤维加玻璃套管生产的玻璃仿猫眼宝石有二十多种颜色，有些品种很像天然猫眼宝石，鉴别时注意下面两点：

1）玻璃纤维仿猫眼宝石一定是不透明的，并且一定是磨成馒头形（行话叫素面形），我们从侧面看抛物面与底平面连接处，能见到蜂窝状结构的是玻璃纤维仿猫眼；天然猫眼宝石（金绿猫眼，这里也指石英猫眼、木变石猫眼、海蓝宝石猫眼、矽线石猫眼等特征）只能从背面见到平行线结构，找不到蜂窝状结构。

2）利用硬度的不同作刻划长石的试验，所有天然宝石猫眼的硬度都大于摩氏硬度 6，所以都能在长石上刻划出划痕来；玻璃纤维仿猫眼的摩氏硬度小于6，所以刻不动长石，在长石上打滑。若没有长石，也可以在玻璃上刻划，能划出“道痕”的是天然猫眼宝石，划不出“道痕”或打滑的是玻璃纤维仿猫眼。

十三、合成琥珀与天然琥珀的肉眼区分

合成琥珀一般是用有机物（树脂、塑料等）制作的，区分时可以用两种方法：

1）在衣服上用力摩擦，然后快速放到鼻子底下闻，有松香味的是天然琥珀，有臭味、硫磺味或香水味的是合成琥珀。

2）若有条件的话，可以用烧红的针刺入样品，样品会冒烟，若闻到松香味的是天然琥珀，闻到臭味的是合成琥珀。

参考文献

何雪梅，沈才卿，吴国忠1196宝石的人工合成与鉴定北京：航空工业出版社

何雪梅，沈才卿2005宝石人工合成技术北京：化学工业出版社

沈才卿，吴国忠1994人造宝石学北京：中国地质大学出版社（内部）

张蓓莉，王曼君等1997系统宝石学北京：地质出版社

中华人民共和国国家标准GB/T16552—2003珠宝玉石鉴定

中华人民共和国国家标准GB/T16552—2003珠宝玉石名称

414钻石的简易鉴别方法钻石（Diamond），矿物名称为金刚石，是公认的宝石之王。其最大特点是硬度最高并具有很强的折射率，在光线下光芒四射，耀眼夺目。但其表面与玻璃，水晶及人工钻石相似，较难辨别。准确的鉴别只有靠仪器测量，而简易鉴别可采用以下几种方法：1、 硬度检验钻石时已知最硬的自然生成物质，没有什么东西可在钻石商划上痕迹，若能划上痕迹的绝非钻石。2、 导热性试验在带辨钻石和其它相似物品上同时呼一口气，若是钻石则表面凝聚的水雾应该比其他物品上的水雾蒸发的快，这是因为钻石具有高导热性的原因。3、 观察反射光用放大镜克观察到钻石的腰围处呈现一种很细的磨砂状并有亮晶晶的反射光。钻石的这种特征是独一无二的 4、看生长点在放大镜下观察，真品钻石的晶面上常有沟纹和三角形生长点，而赝品又三类：1、加了氧化铝的普通玻璃，因折射率和色散率提高，容易误入，但硬度低。2、用化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制，硬度接近，但是折射率低并有双折射现象，在放大镜下可见重影。3、人造氧化锆仿制，硬度较高，折射好，但是在转动时会反射较多的彩光，与真品在转动时只反射出微弱的黄、蓝色彩光相比，有明显的差别。2、 亲油性利用钻石对脂肪的亲和力强的特点。无论何种赝品，既然要以假乱真，其表面都光亮如镜，大多有闪烁着彩色的光泽。你只要用手触摸，真钻石立即会沾上一层油脂，光亮程度减弱；如果摸来摸去仍闪闪发光，那一点是假的钻石，因为它对脂肪的亲和力差。由于钻石的“斥水亲油”特性，你可以用一根火柴棍点一滴水与钻石表面，水会在钻石表面散开，而不会像在其他宝石（如：红、蓝宝石和锆石等）上形成水珠。3、 透视法如果钻石没有镶嵌，就可以将台面向下放在报纸上看一下是否可以读到文字或图形，如果可以看到文字那就是假的。416钻石首饰的证书选购贵重首饰品，尤其是在选购钻石饰品时，消费者最大的困惑就是在于对商品价值的认定，这其中的首要原因在于此类商品的价格直观性、可比性非常不明显，消费者无法评出其价值，另外一个原因在于此类商品的价值评定因素较多，钻石饰品，其直接评价参数共有4项（既常说的4C），间接参数会更多。那么，消费者所接触到的某一钻石饰品质地到底怎么样，品质又如何得到保障是消费过程中一个必须清楚地问题。随着我国人民消费水平的不断提高，广大消费者对该类产品的质量检验及其证明类资料的需求也必须得以满足，所以现在大部分的中高档首饰品，尤其是钻石，都附有产品质量检验证书。但是，我们在市场上发现，钻石饰品的鉴定证书存在着不同品牌使用不同鉴定机关的不同类型的鉴定证书情况，由于消费者不了解鉴定证书的有关知识，往往在选购时会产生诸多疑惑。首先要看检验机构，知名品牌都是采用国家级的质量监督检测中心出具的证书，并且坚持在全国范围内统一使用，因为国家首饰质量监督检验中心是国家质量技术监督局依法授权的国家级珠宝玉石专业质检机构，是国内珠宝检测方面的权威机构。其次是要看检测内容，包括饰品的名称，钻石品质级别，形状，颜色，净度，总质量等项目再次要对照证书上的实物图像，检验实物产品。产品证书上都有检测时拍的实物，因为钻石饰品的身份证明文件，所以，实物与产品对照也将有助于检验证书是与产品一一对应的，是每个产品的唯一消费者放心选购。因此，钻石饰品的检测证书权威与否，还表示证书标明认证、认可部门，其中包括国家质量技术监督局计量认证的标志（CMA字样图案）、国家质量技术监督局产品质量监督检验机构授权认证标志中国试验中心认可委员会实验室认可委员会、实验室信可标志等四个标志。

钻石辨别真假小窍门：

1、滴水法

天然钻石的质地坚硬细腻，在表面上滴一滴水，如果是真钻，水滴会长时间不散，或者朝其表面哈气，真钻表面水汽能很快消失，反之即为假钻。

2、验硬度

天然钻石是自然界中最硬的宝石，用锋利刀具在其表面上刻划，不会造成任何的划痕，而假钻的硬度低，其表面经过刻划容易出现痕迹。

3、看火彩

在灯光的照射下，天然钻石具有闪亮夺目的火彩，其表面能够反射出五颜六色的彩光，而假钻的光彩生硬呆板，看起来不自然。

区别于山东和辽宁金刚石，湖南金刚石产于砂矿。前人的研究显示，湖南金刚石的表面溶蚀形貌较为丰富，表面溶蚀较严重的样品约占68%之多。溶蚀蚀像有三角形凹坑、六边形凹坑、线性溶蚀丘及溶蚀孔道等。湖南金刚石晶体上的溶蚀图案形态复杂，而且成因多样。各种蚀象的分布受单形的约制，在晶面上的排列有严格的方向性（除腐蚀成因的）；而Ⅱ型金刚石晶体上主要出现下凹溶蚀象和塑性滑动线，它们往往和变形的曲面十二面体联系在一起（谈逸梅等，1983）。杨明星（2004）认为，湖南金刚石表面普遍遭受了较强烈的熔蚀，主要有熔蚀线和熔蚀孔道两种。其中，熔蚀线主要出现在金刚石{111}面出露的方向上，表现为线状熔蚀丘，有时为一组平行线，有时为两组相互交叉，有时可见三组交叉，四组熔蚀线在同一晶面上同时出现则很少见。

本项目研究了377颗湖南沅水地区钻石样品的表面微形貌特征（图版Ⅲ）。结果显示，该产地晶体受溶蚀程度为轻微—中等。与前人的观察（谈逸梅等，1983） 有一定的差异，相当一部分晶体具有遭溶蚀轻微的圆滑曲面。晶面花纹和蚀像较丰富，既有生长过程导致的生长台阶等生长形态、晶体生长后期遭受熔解和熔蚀作用导致的晶面蚀像和钻石在后期搬运过程中产生的和砂矿有关的独特撞击磨蚀蚀像。概括来说，湖南沅水地区钻石晶体晶面蚀像主要有：倒三角凹坑、蛀穴状凹坑、六边形凹坑、叠瓦状蚀像、束状晕线、塑性变形滑移线、三角锥状丘、四方锥状丘、溶蚀沟、溶蚀孔道、阶梯状生长层、放射状龟裂纹，部分钻石晶体上显示强烈的磨蚀现象（毛玻璃化）和独特的“弯月状”蚀象，“弯月状”蚀象的分布特点和形态特征反映了湖南钻石后期受机械撞击的特点，是中国三个钻石产地的钻石产品比较独特的（其他2个主要是原生矿，只有少部分砂矿），显示钻石毛坯经历过后期的搬运磨蚀。

常见的晶面熔蚀图案有倒三角凹坑、四边形凹坑和六边形凹坑，其中以倒三角凹坑最为常见，且随着倒三角凹坑的发育，三角凹坑发展为六边形凹坑。在平面-曲面晶体的八面体（111）晶面上，与（111）三角形晶面构成反向平行。由于熔蚀程度不同，三角形大小不等，在湖南晶体表面较常见（图451，图452）。在立方体面{100}晶面上可见四边形蚀象如图453，图454所示。

此外，熔蚀空管、熔蚀线、阶梯状蚀象、生长台阶和生长丘结构也常见到，图455的熔蚀空管为熔蚀作用沿位错线优先腐蚀所致（Lu et al，1997）。图456为（111）面上观察到的生长台阶，生长台阶自生长中心向外扩展，三角形与（111）面的外形一致。叠瓦状蚀象为晶面台阶发育处常见的一种蚀象，呈扁平状的浑圆低凸起形状，如图457，图458所示。

值得指出的是本次研究，我们观察到一些新的或较罕见的熔蚀现象，这些现象在国外金刚石晶体上也较少或未曾报道过，如圆盘状凹坑、毛玻璃化蚀像和弯月状蚀像。

4231 “圆盘状”蚀像

湖南金刚石上“圆盘状”蚀像多呈规则的圆形凹坑状（图459～图462）。

图451 三角形凹坑，阶梯状生长纹

（9-HN，实体显微镜，500×）

Figure 451 Triangular etched pits，stepped growth lines

（sample 9-HN，Stereomicroscope，500×）

图452 熔蚀凹坑内壁显示阶梯状和由三角形凹坑演变来的六边形凹坑

（23-HN，微分干涉显微镜，100×）

Figure 452 Stepped inwall and triangular-evolving hexangular inwall of the etched pits

（sample 23-HN，Differential Interference Contrast Microscope，100×）

图453 与熔蚀沟相伴的三角形、四边形凹坑

（25-HN，扫描电镜，200×）

Figure 453 Triangular and quadrilateral etched pits concomitant with etched trench

（sample 25-HN，Scanning Electron Microscope，200×）

图454 四边形凹坑内的阶梯状熔蚀特征

（25-HN，扫描电镜，1500×）

Figure 454 Stepped etched features of quadrilateral etched pits

（sample 25-HN，Scanning Electron Microscope，1500×）

图455 溶蚀孔道

（02-3，微分干涉显微镜，100×）

Figure 455 Etched channel （sample 02-3，Differential Interference Contrast Microscope，100×）

图456 三角形生长阶梯

（128-HN，实体显微镜下，40×）

Figure 456 Triangular growth steps

（sample 9-HN，Stereomicroscope，40×）

图457 叠瓦状蚀像

（140-HN，微分干涉显微镜，200×）

Figure 457 Imbricated etched figures

（sample140-HN，Differential Interference Contrast Microscope，200×）

图458 叠瓦状蚀像

（116-HN，阴极发光，500×）

Figure 458 Imbricated etched figures

（sample116-HN，Cathodoluminescence，500×）

图459 盘状蚀像和环状蚀像

（3-2，实体显微镜，20×）

Figure 459 Disk-like and ring-like etched figures

（sample 3-2，Stereomicroscope，20×）

图460 圆盘状蚀像

（15-HN，微分干涉显微镜，200×）

Figure 460 Disk-like etched figures

（sample 15-HN，Differential Interference Contrast Microscope，200×）

图461 盘状熔蚀表面

（1-13，实体显微镜，80×）

Figure 461 Surface with disk erosion

（sample 1-13，Stereomicroscope，80×）

图462 晶面上的盘状蚀像和“弯月状”蚀象

（10-HN，微分干涉显微镜，100×）

Figure 462 Disk-like etched figures and crescent-shaped etched figures on crystal surface

（sample 10-HN，Differential Interference Contrast Microscope，100×）

4232 毛玻璃化蚀像

整个晶体表面粗糙，光泽暗淡、乳白色，磨蚀产生的痕迹呈薄膜状覆盖在晶体表面（图463，图464）。

图463 毛玻璃外观

（7-HN，实体显微镜，20×）

Figure 463 Ground glass outlook

（sample 7-HN，Stereomicroscope，20×）

图464 毛玻璃化外观

（HNY3，实体显微镜，30×）

Figure 464 Ground glass outlook

（sample HNY3，Stereomicroscope，30×）

4233 “弯月状”蚀像

较多湖南钻石晶体显示浑圆外形，晶棱为圆滑弧形，晶面呈弧面状，表面出现“弯月状”细小裂纹。该“弯月状”蚀像通常周围分布有细小凹坑，蚀像内部呈阶梯层状，且偶尔与晶体内部微细裂隙连通（图465～图468）；在辐照斑点周围通常也会出现“弯月状”蚀像（图469，图470）。这种“弯月状”蚀像的成因可能与金刚石晶体遭受撞击或放射性辐照有关，也可能是其他原因所致，该类蚀像的具体成因有待进一步探讨。

图465 密集的“弯月状”蚀像

（7-HN，微分干涉显微镜，50×）

Figure 465 Intensive crescent-shaped etched figures

（sample 7-HN，Differential Interference Contrast Microscope，50×）

图466 “弯月状”蚀像

（27-HN，实体显微镜，60×）

Figure 466 Crescent-shaped etched figures

（sample 27-HN，Stereomicroscope，60×）

图467 “弯月状”蚀像周围的细小凹坑

（27-HN，扫描电镜，250×）

Figure 467 Small pits around the crescent-shaped etched figures

（sample 27-HN，Scanning Electron Microscope，250×）

图468 “弯月状”蚀像内部的层状结构

（7-HN，扫描电镜，1500×）

Figure 468 Layer structure inside the crescent-shaped etched figures

（sample 7-HN，Scanning Electron Microscope，1500×）

图469 “弯月状”蚀像绿色斑共存

（72-HN，微分干涉显微镜，500×）

Figure 469 Crescent-shaped etched figures coexist with green spots

（sample 72-HN，Differential Interference Contrast Microscope，500×）

图470 “弯月状”蚀像和褐色斑共存

（1-5，微分干涉显微镜，500×）

Figure 470 Crescent-shaped etched figures coexist with brown spots

（sample1-5，Differential Interference Contrast Microscope，500×）