任务钻石

钻石是以矿物金刚石为材料的宝石，即是在大小、颜色、净度等方面达到宝石学要求的金刚石。钻石的英文名称为diamond，起源于希腊语adams，有“坚硬无比”之意。钻石是自然界最硬的物质，它能刻划所有物质，可谓无坚不摧，因此，钻石坚硬耐久。

除此之外，钻石是世界上透明物质中折射率最高的少数几种材料之一，因此，钻石反射光的能力很强，具有典型的金刚光泽。而且，钻石按科学设计的款式切磨，能把表面以及入射到内部的光全部反射出来，使整个钻石闪烁着耀眼的光芒。钻石的色散很大，即对不同波长的单色光，折射率的差别也很大。当白光射入切磨好的钻石中时，因白光中不同波长的单色光折射率不同，将使不同颜色的单色光分开，经多次内部反射透出钻石时，其分开的程度会更大。这种色散现象使钻石呈现五颜六色的闪光，即火彩，显得异常美丽迷人。钻石十分稀少，即便是南非产钻石的富矿，平均也要大约开采20吨矿石，才能获得1克拉宝石级钻石。钻石之所以如此珍贵、如此具有魅力，由此可见一斑。钻石有着“宝石之王”的美誉。围绕钻石的阴谋、战争、冒险故事和传说流传不断，是其他任何宝石都无法比拟的。

一、基本性质

（一）结晶学性质

晶系 等轴晶系。

结晶习性 常为八面体、菱形十二面体和立方体等，还有几种单形组成的聚形 （图6-1）。

表面特征 由于钻石晶体发育三个方向完全的八面体解理，因此在表面具有明显的解理纹，成为鉴定钻石原石重要的依据。

图6-1 等轴晶系晶体几何外形

（二）化学成分

钻石为单质矿物，化学分子式为C。C原子之间以共价键相联结，其结合十分牢固，因此钻石具有高硬度、高熔点、高绝缘性和强化学稳定性等特征。除C外，钻石还可能含N、B等微量成分，并据此将钻石分为两种类型，即Ⅰ型和Ⅱ型。

Ⅰ型钻石 含微量N。按N 的存在形式进一步分为Ⅰa 型和Ⅰb 型。

Ⅰa型：N以原子对或N3 为中心，其含量越多，钻石越黄。在自然界中，大部钻石属于此类。

Ⅰb型：N以单原子形式出现，在自然界中少见。这种钻石的颜色为黄、黄绿和褐色。

Ⅱ型钻石 不含N，这种钻石导热性很好，在自然界少见。按含 B 与否及导电性可进一步分为Ⅱa型和Ⅱb型。

Ⅱa型：不含B，不导电，具最高的导热率，室温下导热率是铜的65倍。

Ⅱb型：因含微量B而成为电的半导体，颜色多为蓝色。

钻石的化学稳定性较高。但在CrSiO4 中加热至200℃，可使之变成CO2，在氧化环境中加热至650～870℃，也可使之变成CO2。

（三）物理性质

1光学性质

颜色 变化大，常为无色、黄、黑等；少量为绿、红、蓝等色。

光泽 为典型的金刚光泽。

透明度 透明 不透明。

光性 为各向同性，因此，在偏光镜下为全消光，但钻石常受构造作用影响发生晶格畸变，因而有些钻石在偏光镜下可显异常消光。

折射率 2417～2419；无双折射。

色散 0044，较高，因此，钻石具较高的火彩。

多色性 无。

发光性 在强度和颜色上均有较大变化。无色及**钻石多数呈蓝-白色，约有1/15的钻石在紫外光下发荧光；棕色及绿色钻石常见绿色荧光。

吸收光谱 不同颜色的钻石具有不同的吸收光谱。无色 **钻石在478nm、465nm、451nm、435nm、402nm、423nm、416nm、390nm处具有吸收线。蓝 绿色钻石在537nm、504nm、498nm处具有吸收线。

2力学性质

解理 具有三个方向完全的八面体解理。所以抛光钻石在腰部常见 V 字形缺 （破）口，该性质是鉴别钻石与其仿制品的重要特征之一。加工时劈开钻石正是利用这一特性（图6-2）。

图6-2 利用钻石的解理劈开钻石

硬度 钻石为自然界中最硬的物质，摩氏硬度为10，刻划硬度为刚玉的140多倍。钻石的硬度具有各向异性的特征，不同方向硬度不同：八面体方向＞菱形十二面体方向＞立方体方向的硬度。此外，无色透明钻石硬度比彩色钻石硬度略高。切磨钻石是利用钻石较硬的方向去磨另一颗钻石较软的方向，只有用钻石才能磨动钻石。虽然钻石是自然界中最硬的物质，但其解理发育、性脆，所以在成品钻石的鉴定中，一般禁止进行硬度测试，以免造成不可挽回的损失。

密度 352g/cm3。

3其他物理性质

热膨胀性 热膨胀性非常低，因此，温度的突然变化对钻石的影响极小。无裂隙或无包裹体的钻石，在真空加热至1800℃而后快速冷却，不会给钻石带来任何损害。但在氧气中加热，则只需达到较低的温度（650℃），钻石即缓慢燃烧而变为CO2 气体。激光打孔和切磨便是利用这一原理。

导热性 是所有已知物质中最高的。利用这一性质制成的热导仪成为钻石检测中最快捷有效的工具，这一性质也使钻石在电子工业中被用作散热片和测温热感应器件等。

电学性质 除少数罕见的天然蓝色钻石 （Ⅱb 型） 外，一般是绝缘体。钻石越纯净，其晶格越完美，其电绝缘性就越好。若钻石被X射线或γ射线辐射，其结构将被破坏并产生一些自由电子，由此产生极小的电导率。

亲油性 钻石表面不能被水湿润，但具特殊的亲油性。这一特性常被用于钻石鉴定和选矿中。

（四）包裹体

钻石内部的包裹体除金刚石外，还有石墨、石榴子石、单斜辉石、斜方辉石、硫化物、橄榄石、蓝晶石、刚玉、红柱石、方解石、云母、长石、角闪石、钛铁矿、铬透辉石、绿泥石、锆石、透辉石等。此外，放大观察还可见钻石的生长纹、解理等。在原石和成品上还常见与解理有关的三角座、“V”字形缺口、胡须等。

二、鉴定

钻石的鉴定非常重要，因为钻石评价、贸易、市场营销、购买等必须首先以钻石的准确鉴定为前提。随着科学技术的发展，越来越多的钻石仿制品不断进入市场，如苏联钻（立方氧化锆）、美国钻（钇铝榴石）、瑞士钻（钛酸锶）、莫桑石等。许多材料按比例切磨加工，会显示出与钻石同等甚至更高的亮度和火彩，完全可鱼目混珠。更为严重的是：越来越多的合成钻石、新方法处理钻石不断进入市场，对它们的正确鉴定，即使是专业的珠宝鉴定师，有时也会感到困惑。钻石的准确鉴定需要专业人员借助各种鉴定仪器才能完成。但一般来讲，钻石鉴别需重点解决下列的问题：①钻石与仿制品的鉴别；②天然钻石与合成钻石的鉴别；③未处理钻石与处理钻石的鉴别。

（一）钻石与仿制品的鉴别

市场上钻石的仿制品很多，典型的有钇铝榴石、钆镓榴石、锆石、立方氧化锆、钛酸锶、合成金红石、合成碳硅石（莫桑石）、玻璃等。但和其他宝石相比，钻石与仿制品的真假鉴别相对较容易（表6-1），最方便的方法是借助于热导率仪就能将钻石与其他仿制品区别开来，因为除莫桑石外，所有钻石仿制品的热导率都远比钻石低。在此基础上，重点解决莫桑石的鉴别问题即可。

表6-1 钻石及其仿制品的物理性质

续表

莫桑石是1997年由美国C3公司生产并投放到市场的一种人造宝石，其化学成分是SiC。与其他钻石仿制品相比，它具有更大的欺骗性，原因在于其热导率较高，用传统的热导仪无法将它与钻石区分开来。其实，这种仿制品的鉴别并不太难，第一，这种材料是非均质体，并具有较大的双折射，用十倍放大镜便可将此区分开来；第二，利用已投入市场的反射率仪等，很容易将两者区别开来。

（二）天然钻石与合成钻石的鉴别

自从40多年前第一粒合成钻石问世以来，合成钻石的技术一直不完善，多数合成金刚石只具有工业用途，达到宝石级的很少，而且合成钻石成本比开采天然钻石昂贵，所以过去合成钻石很少流入市场，人们似乎高枕无忧，看到钻石理所当然地认为是天然的。但是近十多年，随着合成技术的不断提高，成本随之降低，产量成倍增长，品质越来越好，近无色干净者处处可见。合成钻石已开始冲击市场，当务之急是如何鉴别它们。基于现在的研究成果，天然钻石与合成钻石的鉴别可依据一些明显的特征综合对其作出鉴定（表6-2）。

表6-2 天然钻石与合成钻石的区别

（三）天然钻石与处理钻石的鉴别

由于客观原因，大多数天然产出的钻石均带有这样或那样的缺陷，有的甚至不能直接切磨成成品。为此，人们一直在努力将低级别钻石通过一系列方法进行处理，使其外观得到改善，使其质量明显提高，并最大限度地实现其价值。处理钻石的鉴别也就随之成为钻石鉴定中一个十分重要的方面。常见的钻石处理方法及其成品鉴别方法如下：

1激光处理

该方法是用激光消除钻石中的明显黑点、包裹体等，激光留下的通道用玻璃来充填。鉴定这种方法处理的钻石时，其中白色线状包裹体是其重要依据。

2辐射和加热处理

某些颜色较差的钻石可用辐射和热处理的方法使其颜色得到改善。对它作出正确鉴别需专门知识和仪器。残余放射性以及因辐射而产生的特殊颜色图案是最重要的鉴别标志。对辐射而产生的蓝色钻石，不导电是鉴别的重要依据。

3涂色处理

某些稍带**的钻石可在腰棱或亭部小面涂上蓝色而使**消退。鉴别的办法是先用清水或丙酮擦后再作检查。

4镀层处理

即在钻石上用合成金刚石方法镀上一薄层，它可增加重量，改善净度或成色。鉴别的办法是：放大检查或用浸液检查，镀层较易显现出来。

5拼合处理

钻石拼合处理常见有下列三种情况：①以合成无色蓝宝石作冠部粘合到钛酸锶的亭部上。用蓝宝石作冠部以保证硬度，用钛酸锶作亭部以提高火彩。这种拼合石可用热导仪来鉴别。②以钻石作冠，粘合到其他无色透明的材料上。冠部的钻石薄层以保证拼合石的光泽和硬度。这种拼合只测试冠部难以确定真假，必须测定亭部才能作出正确鉴别。③两颗较小的钻石粘合起来形成较大的钻石。这种拼合用热导仪不能作出鉴定，必须观察其拼合缝中存在的胶和气泡等特征。

三、质量评价

钻石的价格与钻石的品质息息相关。同样都是天然钻石，因品质的细微差别就会引起钻石价格的较大波动，可以说钻石是日常生活中价格差别最大的商品之一。其实，目前珠宝市场上，经常引起纠纷的往往不是在于钻石的真假与否，而绝大多数在于钻石品质的分歧上。由于大家希望所购钻石物有所值，由此希望制定一个统一的标准来对钻石的品质进行分级。经过国际钻石业的努力，已制定出一个目前在国际上较为统一的公认的钻石品质评价标准，它们是：克拉重量（carat weight）、颜色（color）、净度（clarity）和切工（cut）。由于这4个评价标准的英文字母均以“C”开头，所以行业中习惯将此称为“4C”标准。

（一）克拉重量（carat weight）

1重量的表示

克拉 （carat） 公制克拉是表示钻石重量最常用的单位，常简称为克拉，习惯上克拉缩写成“ct”。在宝石学中，1ct＝02g＝200mg。

分 （point） 对于不足1ct 的钻石，其重量常用分来表示，通常写成 pt。宝石学规定1ct的1/100为1pt，即1ct＝100pt。

格令（grains） 25pt称1格令。这个单位用来表示钻石的近似重量，例如1/2ct的钻石称大约2格令等。

每克拉多少颗 对于小的钻石，行业中习惯不说其重多少克拉或多少分，而是用每克拉有多少颗表示。例如一包钻石共有50颗，大小近乎一致，总重量1ct，在描述这批钻石时说“50颗/克拉”，而不说每颗2pt，因为每颗小钻石的重量不可能完全相同。

2钻石的称重

对于未镶钻石，其重量可用天平精确称得。但天平有许多种，每种天平的精度存在差异，因此，我们在使用天平时，还是要十分注意天平的精度。不过目前宝石行业中使用的专门电子克拉天平，其精度可达到0001ct，完全能满足要求。对于已镶的钻石，其重量的精确测定就存在困难了。一般的做法是根据其大小尺寸，对其作出初步的估算。其中关键在于钻石切割精度，精度越高，其重量估算就越精确，反之，则可能存在较大误差。常用的计算公式如下：

标准圆钻 重量＝平均直径 2 ×高度×00061

椭圆钻 重量＝平均直径 2 ×高度×00062

心形钻 重量＝长×宽×高×00059（长︰宽）

祖母绿形钻 重量＝长×宽×高×00080（100︰100）

×00092（150︰100）

×00100（200︰100）

×00106（250︰100）

马眼形钻 重量＝长×宽×高×000565（150︰100）

×000580（200︰100）

×00585（250︰100）

×000595（300︰100）

梨形 重量＝长×宽×高×000615（125︰100）

×000600（150︰100）

×000590（166︰100）

×000575（200︰100）

上述长度、宽度和高度等可用各种量具、卡规等测量，单位是毫米（mm）。钻石的重量单位是克拉（ct）。

3克拉重量与价格

对于成品钻而言，在其他条件（颜色、净度和切工）都相同的情况下，重量越大，其价格越高。在钻石行业中，钻石的价格是用“每克拉多少价”（price per carat）来表示。通常缩写成PC。例如，价格是￥22000元/ct，一颗重050ct的钻石，那么，其售价就为050×22000＝11000（元）。

由于自然界越大的钻石越稀少，同时，社会上广泛存在拥有1ct、2ct、3ct的钻石比拥有稍小于1ct、2ct、3ct整数钻石更加感到荣幸的心理。这两种因素被清楚地反映在每颗钻石价格报价上。因而，市场上钻石价格与克拉重量之间并不是简单的线性关系，而是一条在克拉溢价处出现台阶的线（图6-3）。

图6-3 钻石价格与重量的关系示意图

溢价台阶还出现在025ct、050ct和075ct重量处，更大的则出现在1、2、3等整克拉处

（二）颜色（color）

1钻石颜色的等级特征

基于行业习惯，钻石根据颜色可划分为两个系列，一个是带颜色的异彩钻石系列（fancy colour diamonds），如红色、蓝色、紫色和棕色等。这个系列的钻石在自然界非常稀少，故在价值上也较高，评价需单独进行。另一个是数量相当大的无色系列，这个系列的钻石要求越是无色，价值越高。但由钻石中或多或少含少量氮等杂质元素，因而或多或少带**调。为了评价这个系列的钻石，国际上提出了许多分级体系。目前世界上主要的钻石分级体系是GIA和CIBJO的分级体系。GIA的分级体系是一英文字母体系，这一体系从最好颜色D开始，终结于Z。CIBJO分级体系则用简单的术语来描述色级。中国传统的钻石分级体系则采用100制的方法，即将最好的颜色定为100，其他依次类推。

2颜色分级的实践

钻石的成色分级一般要求有以下4个基本条件，即一套标准比色石、合适的灯源、中性的分级环境以及经验。

标准比色石 每一个实验室应有一套共7颗的比色钻石，称为标准 “比色石”（master stones）。其中的每一颗钻石都代表一种标准“颜色”，对应于一个色级的下限或上限。将一颗未知钻石的颜色与某一比色石相比，即能得到该钻石的颜色色级。需要注意的是，一个色级代表着一个颜色范围，许多被评为同一色级的钻石，经仔细观察，其色调仍有细微差异。

合适的光源 在颜色分级时，需要一种标准的、无紫外线的人造光源。钻石颜色分级中推荐使用的光源是5000/5500K，这种光源是在相对于绝对零度（-273℃）温度下产生的。

中性的分级环境 分级的环境也会影响到对钻石颜色的感觉。来自非标准屋顶灯的散射光和从四周窗户进来的日光都会使钻石发荧光，另外，如墙壁及顶棚的颜色色调比较鲜艳，也会妨碍眼睛观察并影响分级，要求有一个中性的分级环境，在黑暗房间中使用标准光源是最理想的，或是一间半暗的房间，其墙壁和顶棚为中性淡色。

经验 钻石分级要求有经验丰富的钻石分级师，掌握各种分级标准，准确地为钻石分级。

3成色分级步骤

成色分级一般采用比色法，即将待评价钻石与标准的比色样石进行比较，以决定待比未知样品的成色级别。

4颜色与价格

钻石的颜色对其价格影响较大。在其他条件（重量、净度和切工）相同的情况下，颜色级别越高，其价格越高。例如，1998年的国际报价，重量为1ct、净度为VS、切工相同，成色为D的钻石价格约为15000美元/ct，颜色为K的钻石，价格约为5000美元/ct，相差近3倍。

（三）净度（clarity）

1净度的分级体系

目前世界各国流行的钻石净度分级体系主要依据钻石内部及外部瑕疵的多少。钻石净度分级在国际上有统一的名称、标志及颜色。外部瑕疵统一用绿色笔标识，主要有多余刻面、原晶面、伤痕、小白点、磨痕、磨痕等。内部瑕疵特征统一用红色笔标识，主要有毛边、碎伤、破洞、缺口、云状物、羽状裂纹、结晶包裹体、内部生长线等。

2净度分级的必要条件

清洁 由于钻石具有亲油性，在检测前至关重要的是将所有的油脂和脏物从钻石表面清除掉，否则将影响评价结果；

放大倍数 对净度分级，国际上约定采用经过校正的10倍放大镜；

照明 要求有尽可能多的光进入钻石亭部。

3净度分级的步骤

首先，每个小面逐一检查；然后确定净度的级别。需要考虑的主要因素如下：

包裹体数量 包裹体的数量越多，净度级别越低。

包裹体大小 包裹体越大，钻石的亮度越低，净度级别越低。

包裹体位置 包裹体所在位置越靠中部，对净度的影响越大。

包裹体明亮度 包裹体越暗，其清晰度越高，因而净度级别越低。

包裹体类型 若别的因素相同，那么，具有相似大小和位置的模糊的云雾比暗色晶体对净度的影响小。

（四）切工（cut）

为了最大限度地体现钻石的美，按理想比例精确加工十分重要。钻石的各个部分都要求有一定的比例。圆多面型钻石切工分级的评价指标有：台面百分比、冠部角度、亭部深度百分比、腰部厚度、尖底大小尺寸、修饰（指抛光程度和对称程度）度等。具体内容如下：

台面大小的估计 台面宽度约占整个腰直径的56%。

冠角 在理想琢型中，有三种琢型其冠角大致都在33°～34°30′之间。

冠部高度 约占腰部直径的144%。在评价切工时，一般不单独评价冠部高度，它主要受台面大小和冠角的控制。

腰棱厚度 几乎所有的圆多面型钻石的腰棱厚度变化都是有16处最厚16处最薄，这取决于做工的对称性。沿着钻石的腰棱线观察，可以很容易地观察到波浪形腰棱。

亭部深度 亭部深度一般约为腰部直径的43%。

底面 一般50分以上的钻石，底部都要求有小面，这种钻石共有58个面。底面只是一个非常小的面，要求位置正。若底面偏离中心，会造成部分漏光的现象。

切工的好坏对价格影响极大，美国ALMatlins （1999）认为，切工是4C中对钻石价格影响最大的，而我国钻石消费者对此往往不太重视，因此一些珠宝商往往将成色和净度尚好，但切工低劣的钻石销售给消费者，并由此给消费者带来损失，应引起高度重视。

四、矿床成因及产地

1矿床成因

构成钻石的矿物金刚石是如何形成的？至今仍存在争议。到目前为止，已提出的相关假说有：地幔捕获晶成因说、幔源岩浆结晶说、陨石冲击成因说、油储爆破成因说和变质成因说等。地球科学结合现代科学实验研究表明，上述形成金刚石假说均可能是正确的，但达到宝石级的金刚石——钻石只产于金伯利岩、钾镁煌斑岩两种类型原生矿以及它们的次生砂岩之中。

根据对所含包裹体的研究，钻石的形成温度为900～1300℃，压力为45～60GPa，相当于地球深处130～180km的深度。根据包裹体测年分析，钻石的形成年代通常比携带它至地表的金伯利岩或钾镁煌斑岩的年代要早得多，如南非金伯利钻石矿，金伯利岩形成于距今90～100Ma，而该矿床中的钻石却形成于3300Ma前。世界各地的钻石矿均具有相同的特征，因此，可以认为钻石是在较古老的地质历史时期形成于地幔深处，在后期火山活动中，被金伯利岩浆或钾镁煌斑岩岩浆捕获，被带至地表，并赋存在金伯利岩和钾镁煌斑岩中，形成钻石原生矿。原生矿经过风化剥蚀作用，钻石被带至河流或滨海环境沉积下来，则形成钻石的次生砂矿。到1871年为止，全球所有的钻石均发现于次生砂矿，至今次生砂矿仍是世界钻石的主要来源。第一个钻石原生矿于1870年发现于南非的金伯利城，以后相继在博茨瓦纳、刚果（金）、澳大利亚、俄罗斯、巴西和中国等发现金伯利岩型或钾镁煌斑岩型原生钻石矿床。

2产地

到18世纪为止，除了少数钻石开采自婆罗洲外，大部分钻石开采自印度，包括历史上几乎所有的名钻。南美大陆的巴西于1725年发现钻石，此后一百多年的历史中，巴西的钻石产量居世界首位，这一格局直到19世纪末期才被南非钻石的大量发现所打破（周祖翼等，2001）。

1866年，在南非Orange附近，人们发现了第一颗“尤利卡”钻石，成千上万的人因此涌到此处淘沙寻找钻石。逆河而上，历经4年之久，人们终于在金伯利城旁的Dutoits⁃pan岩筒中发现产钻石的母岩——一种蓝绿色的喷出岩，并命名其为金伯利岩。今天，人们在南部非洲找到了成千上万个金伯利岩筒，但大多数并不含钻石，或虽有钻石产出，但由于品位太低而无开采的工业价值。著名的南非钻石矿有金伯利矿和普列米尔矿等。其他如刚果（金）、博茨瓦纳、俄罗斯西伯利亚雅库特、坦桑尼亚的姆瓦杜伊和我国辽宁的瓦房店等，都是十分典型的金伯利岩型钻石矿床产地。

1979年在澳大利亚发现了含金刚石的钾镁斑岩，又称超钾金云火山岩，这是一种新的金刚石产出类型。这种类型是后期的岩浆岩侵入到早期的火山岩中，使侵入岩与火山岩紧密共生。钾镁煌斑岩属铁质、偏碱性至强碱性基性-超基性岩。澳大利亚的煌斑岩岩管不仅为寻找新的金刚石资源提供了基础资料，而且是红钻的重要产地。为了避免坠石的危险，今天金伯利岩筒钻石的开采已从露天开采转为地下开采。钻石的回收则采用了一系列特殊的分选工艺和设备，如回旋破碎机、碾磨机、重介质分选法、旋转淘洗盘、油脂回收、磁选、X射线分选机等。各金伯利岩筒的钻石品位变化不等，一般每2吨含钻石金伯利岩产出1克拉钻石，在某些岩筒，每吨矿石提取02克拉钻石即具开采价值。金刚石砂矿是世界上金刚石的主要来源。世界各国砂矿中金刚石储量约占世界金刚石总量的40%，但约占总产量的60%。金刚石砂矿包括滨海砂矿、河流冲积砂矿和残坡积砂矿，分布在寒武纪、晚古生代、中生代和新生代等各个地质历史时期。著名的南非维特瓦特斯兰德含金刚石砾岩、南非普列米尔和博茨瓦纳的奥拉帕岩筒上的残积砂矿，都是金刚石砂矿的重要产地。我国湖南沅江流域两侧也发现有工业价值的金刚石砂矿分布。金刚石砂矿的开采除了采用传统的淘沙方法外，主要的方法和工具有船上回收（挖泥船）、吸扬式挖泥船、河流改道、海上开采等。

目前在世界上进行商业性生产钻石的国家有20多个，但产量居前五位的钻石生产国依次是澳大利亚、刚果（金）、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。其他生产钻石的国家有安哥拉、巴西、中国、科特迪瓦、加纳、几内亚、圭亚纳、印度尼西亚、利比亚、莱索托、纳米比亚、坦桑尼亚、委内瑞拉、中非共和国、塞拉里昂、印度、美国等。中国于1965年先后在贵州和山东找到了金伯利岩和钻石原生矿床。1971年辽宁瓦房店找到钻石原生矿床。目前仍在开采的两个钻石原生矿床分布于辽宁瓦房店和鲁中蒙阴地区。钻石砂矿则见于湖南沅江流域、西藏、广西以及跨苏皖两省的郯庐断裂等地。

学习指导 钻石被称为宝石之王，是国际珠宝市场占有率最高的宝石品种。本任务中有关钻石的基本性质（包括结晶学性质、化学成分、物理性质和包裹体特征等）必须熟记。钻石鉴定重点需要掌握三个方面的内容：一是钻石与仿制品的鉴别；二是天然钻石与合成钻石的鉴定；三是未处理钻石与处理钻石的鉴别。钻石质量主要掌握4C评价标准和有关方法。对于钻石与金刚石的关系、钻石的成因及产地等也必须有充分的了解。

练习与思考

1何为钻石？钻石与金刚石的关系如何？钻石为何被称为宝石之王？

2钻石的基本性质是什么？

3何为Ⅰ型钻石？何为Ⅱ型钻石？确定的依据是什么？

4简述钻石为何硬度是自然物质中最大的，但韧度并不是最高的原因。

5钻石的热导率是自然物质中最高的，它的具体用途是什么？

6简述如何充分应用钻石三个方向完全的解理特性。

7何为钻石的4C评价？具体包括哪些内容？

8钻石的鉴别主要解决哪些问题？

9克拉重量如何表示？如何称重？钻石重量与价格的关系如何？

10如何大致确定钻石的颜色？钻石颜色分级的条件是什么？

11净度有哪些分级体系？其适用性如何？净度分级的条件是什么？

12确定钻石净度主要考虑哪些因素？

13对于十分常见的圆多面型切工钻石而言，评价其切工好坏的主要指标有哪些？

14钻石的主要仿制品有哪些？如何鉴别它们？

15处理钻石和合成钻石如何鉴别？

16钻石拼合石有哪几种情况？如何鉴定钻石拼合石？

17何为莫桑石？它给钻石市场带来的影响是什么？

18简述钻石的成因，说明目前国际主要的钻石产地。

钻石种类可以根据钻石颜色和形状来分类。

钻石种类-彩钻种类

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。彩钻是钻石中的精华，十分稀少。据说，世界上每采出十万粒宝石级金刚石，才有可能遇到一颗彩钻。彩钻的形成是由于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。一般来说，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。

1．红钻

一种粉红色到鲜红色的透明钻石，其中尤以鲜艳且深红者为稀世珍品。澳大利亚是其主要来源。

2．蓝白钻

一种纯净得像水一样的无色透明钻石，其中尤其带淡蓝色为最佳。如"世纪之星"等。

3．蓝钻

一种天蓝色，蓝色到深蓝色的透明钻石，其中以深蓝色者为最佳。这种钻石与所有其他颜色的钻石不同，它含有硼的元素且具导电性能。因其特别罕见，故为稀世珍品。如世界名钻"希望(The Hope)"等，南非普里米尔矿山是其主要来源。

4 橘色

橘色乃黄和红色的混和体，通常色调较深呈棕色的感觉，而纯橘色于天然彩钻中至为稀少罕见。

5．绿钻

一种淡绿色到绿色的透明钻石，大多因为晶体结构变形而产生，颜色通常只在钻石表面，绿色钻石不容易有草原绿茵般的明亮色彩，其中以鲜绿色者的价值最为不斐。如名钻"卓士登(The Dresden)"是世界最大的绿色钻石。

6．紫钻

一种淡紫色到紫色的透明钻石，比无色钻石贵三倍，其中尤以紫红色者为稀世珍品，前苏联是其主要来源。

7．黑钻

黑色金刚石通常不能作为宝石级钻石，但世界名钻"黑色奥洛芙(The Black Orloff)"据传是印度圣庙中镶于圣象上的钻石，又称梵天之眼。

8．彩黄钻

一种金色的透明钻石，是有色钻石中的常见品种，若颜色呈现金黄亮彩”金丝雀黄〃，如第凡尼名钻(The Tiffany)其价值惊人，1983年当时估计已有1200万美元。

钻石种类-异形钻石种类

异形钻石指除了圆形钻石以外的其他钻石。钻石的最常见的切割形状主要分为以下几种：

1椭圆形钻石

椭圆钻也是一种曾经风行一时的一种琢形，椭圆形切割钻石是以圆形明亮式切割的传统结构为基础，所以又叫做改良明亮型钻石。对于椭圆形钻石来说，长度和宽度之比为15:1的比例是最完美的黄金比例，全深比在60%-65%左右，另外其肩部也不能太高。

2祖母绿形钻石

祖母绿形钻石属于阶梯式切割，这意味着台面被切割成台阶状，台面与边缘平行，呈现顶部被削去后的金字塔形，是拐角经过切割的边缘整洁的矩形或者正方形的钻石，一般有62～70个刻面。与众不同的是它的亭部，其被切磨成直角的切面从而创造出独特的亮光。这种切割则需要钻石有很高的净度。如果要选择SI级净度的钻石，要看证书中的相对应的净度。同样地，祖母绿形的钻石也有各种各样的方形，对于典型的祖母绿形的形状选择，专家建议可以选择长宽130和140之间的比例。

3水滴形钻石

水滴形切割又称梨形切割，这是一种混合切割法，以圆形明亮式钻石的传统结构为基础，结合了椭圆形切割和榄尖形切割的优点，切割的宝石外形像一颗晶莹剔透的泪珠，有一个圆形端和一个尖端。和其它外形的钻石相比，水滴形钻石的长度和宽度之比更取决于个人的喜好，很多外形都是可以接受的，合适的水滴形长宽度比例为150～175。

4心形钻石

心形钻的款式来源于古印度，它作为最接近圆形的、最基本的爱的象征符号的异形钻石，是每年情人节最受欢迎的热销款式。由于其接近圆形钻的特色，使它也具有了圆形钻的亭部一样的迷人火彩。标准的心形钻有63个面，长宽比正常为1：1，从台面看去，两肩应呈圆弧形，不应有尖角。因为将钻石切割成异形要求很高，所以30分以上的心形切割才会达到理想的效果，而一旦钻石重量超过30分的就一定要考虑4C的综合评定。

5公主方形钻石

公主方形钻石被切割成典型的正方形，并留有尖角，冠部瓣面呈放射状，底部瓣面呈山峰状，通常有57个瓣面。这是具有多个发光面的圆钻切割的方形版本。公主式切割以保留八面体金刚石晶体重量为宗旨，能够切割出更具合理价格、更具吸引力的钻石来。这是现在时下最受年轻女孩青睐的异形钻，在选择色级时，要考虑选用J级颜色的花式钻，其价格不会象高色级钻石那么价格昂贵，而颜色又不会象低色级那么发黄。这种钻石有时用于迫镶，以营造戒指上一条完整闪烁线条的效果。

6橄榄形钻石

橄榄钻又称马眼钻，在现代钻石磨工中有“琢形王后”之称，两端瘦窄的切割线条，将钻石的光线凝聚，这种切割方法同时可以使钻石克拉重量达到最佳，从表面看则显示重量大于实际，其出火胜过所有琢形的钻石。在选择这种形状的钻石时，颜色是考虑中最重要的，净度则选择稍差点的没有关系。合适的橄榄形钻石尺度，通常使用长宽比为175—255，全深比一般在60%左右，肩部不能太高，腰围不能太尖，从台而看去，腰围呈圆弧形，两边对称性要好。另外用放大镜观察亭部常有黑色阴影，称为“领结效应”，“领结效应”越不明显越好。

常见的钻石形状：

除了圆形钻石之外，其他钻石形状统称为“异形钻”。同等品质的异形钻，比圆形钻石更便宜

①哪种异形钻最显大

马眼、水滴、椭圆形的钻石是比较显大的。在方形切割的钻石中，雷迪恩和祖母绿形因为修长也显得大一些，而枕形和阿斯切钻石看起来比较显小。

②哪种异形钻最闪

事实上，除了祖母绿和阿斯切，其他琢形的异形钻都具有跟圆钻一样明亮的火彩。所以如果喜欢纯净通透气质形的，就选择祖母绿形；喜欢神秘独特质感的，就选择阿斯切。如果喜欢更显闪耀魅力的钻石就选择其他琢形。

钻石的琢型是指钻石被切磨加工成的形状，通常分为两大类：圆钻和异形钻（圆钻以外其他所有形状的钻石）。

（一）圆钻

1标准圆钻型

标准圆钻型各种比例名称见图5-1-1。

图5-1-1 标准圆钻型各种比例名称

第一个提出现代圆钻琢磨比例标准参数的是马歇尔·托尔科夫斯基（1899～1991年），时值1919年。按照托氏的设计，设腰棱直径为100%，则台面大小为53%。全高为60%～61%（其中腰棱厚度07%～17%，冠部角度162%，底部深度431%），冠角为34°30′，底角为40°45′。按照上述参数加工出来的圆钻，称为托尔科夫斯基标准工。在美国，一直把它作为理想工的标准，GIA至今还是把它作为评价钻石切工比例的标准尺度。

托氏当年设计标准参数时的指导思想是力求使钻石的“火彩”达到最大，同时还具有很强的亮度。钻石的亮度主要来源于反射光和折射光这两种光线。实践证明，照在钻石上的入射光线一部分会从钻石表面反射回去，另一部分则会透过钻石表面折射到钻石内部；入射角越小，反射光也越少，折射光却越多，反之，入射角越大，反射光也越多，折射光却越少（见图5-1-2）。

图5-1-2 入射角大小同反射光、折射光多少的关系

反射光以静和动两种不同的方式在钻石表面形成反光和闪烁光（即钻石转动或光源晃动时钻石表面或明或暗的闪光）。反射光和闪烁光的多少主要取决于钻石外露表面面积的大小（即：钻石小面数目的多少、大小及其排列匀称与否）。

折射光与钻石的比例密切相关，这是因为大部分从成品钻石冠部进入钻石内部的光线，在钻石亭部发生两次反射之后，又从冠部最大限度地透射出来。托尔科夫斯基经过反复计算，找到了一个理想的比例（见表5-1-2），其中实现全内反射最关键的一个比例就是亭角的角度40°45 ′。圆钻如此，异形钻纵向的剖面图底角也应该是40°45′左右。亭角太大或太小，换句话说，亭部太深或太浅，都会影响经过全内反射之后再从冠部溢出的光的总量，即影响钻石的“火彩”（见图5-1-3）。

表5-1-2 圆钻主要品种各种比例比较

此外，从冠部溢出的光实际通过的是两个不同的途径：一部分从台面溢出，另一部分从冠部的刻面（即冠部主刻面、星刻面和上腰面）溢出。从台面入射又从台面溢出的光是不发生色散效应的纯全内反射光，而钻石冠部的刻面实际上相当于棱镜的作用，从冠部刻面溢出的光线将发生色散。这两部分给人感觉不同的光线的相对主次关系，就取决于台面的大小和冠部的厚薄（冠角的大小），如图5-1-4所示，左图：台面过大，导致亮度大而“火彩”不足；右图：台面过小，导致“火彩”强而亮度不足；中图：台宽比适中，保证“火彩”和亮度的均衡。

图5-1-3 亭角大小对钻石“火彩”的影响

图5-1-4 台面大小和冠角大小对钻石“火彩”的影响

从目前国际钻石行业的情况看，美国GIA是以托尔科夫斯基标准工为标准，欧洲多半是以Scan DN标准工为标准。

2其他圆钻型

（1）瑞士工

一般适合于成品重003～005ct的钻石。上下共34个刻面：正八边形台面1个，冠部小面16个，底小面1个，底部小面16个，其中三角形小面占多数（见图5-1-5（a）。

（2）高亮工

其明显不同于标准圆钻的地方在于：两个主面之间的腰小面（包括冠腰小面和底腰小面）不是两个，而是三个，从而在标准圆钻的58个小面数目上增加了16个，总共有74个小面（见图5-1-5（b）。

（3）王牌工

由纽约“王牌钻石大师”公司研制。它的特点在于台面不是八边形，而是正十二边形，从而使冠主面和底主面的数目相应地增加到各12个，同时使冠腰小面和底腰小面的数目相应地增加到各24个，总共86个小面。其他特点还有：台面小于50%，星小面比冠腰小面高，底腰小面只为底主面的一半左右（见图5-1-5（c）。

（4）马格纳工

它以正十边形的台面为特点，并且将冠主面一分为二，将冠腰小面和底腰小面一分为三，使小面总数达到102个，即台面1个（正十边形），星小面10个，冠主面20个，冠腰小面30个，底主面10个，底腰小面30个，底尖1个（见图5-1-5（d）。

（5）美国圆钻

被认为是最早的圆钻，19世纪中叶盛行于英国。其冠小面的排列已经接近现代标准圆钻，惟其全高几乎与腰棱直径相等（现代标准工仅为60%），出成率虽高，但火彩不好。此外，其台面小，约为腰棱直径的三分之一，而底尖面反而较大。近八边形台面的任一边同邻接的星小面和冠主面的棱线接近成一直线（见图5-1-5（e）。

（6）葡萄牙工

一种台面呈正十六边形，冠底部各5层，每层16个小面，加上底尖，合计162小面的放射型圆钻。主要适用于大钻石（见图5-1-5（f）。

（7）公主144工

这种磨工是在马格纳工、王牌工和高亮工的基础上综合开发出来的。它同标准圆钻显著不同的是：把每一段与16个冠腰小面对应的腰棱都磨成了三个小棱面，在腰棱和底腰小面之间增加了一圈16个三角形的小面和一圈16个菱形的小面，从而使钻石的“火彩”更加强烈生动，这一点在钻石转动的时候尤其明显（见图5-1-5（g）。

值得指出的是，下文还会提到一种正方或长方形的公主工，通常是57个小面，偶尔也有144个小面的，莫把它们与“公主144”工混淆。

（8）螺旋工

台面为正十二边形，冠部的小面有5层，底部有8层，以台面和底尖为中心呈螺旋状排列（图5-1-5（h）。

（9）帝王工

帝王工是近年由香港裕福集团（国际）有限公司研制的，其特点是以标准圆钻型为基础，将标准圆钻型的星刻面、上下腰面均做了两分割，并在腰部切出了96个面，这样构成了194个面。帝王工即使在光线弱的地方，其外周部分也能闪烁出光辉（图5-1-5（i）。

（10）“八箭八心”工

属于标准圆钻型的变体，近年来较为流行。其特点是对称性很强，切磨角度略有变化，比例不在理想范围内（见图5-1-5（j）。

（11）单翻圆钻

常见于分钻的切磨，冠部仅有一个台面和八个主面，亭部只有八个面，共17个面（见图5-1-5（k）。

图5-1-5 不同的圆钻型切工

（二）异形钻

1常见异形钻

常见的异形钻主要有七种：马眼钻、心形钻、梨形钻、椭圆钻、祖母绿钻、长方钻和公主型钻（见图5-1-6）。

图5-1-6 常见异形钻品种

（1）马眼钻

马眼钻也称“橄榄钻”、“船形钻”，在现代钻石磨工中素有“琢形王后”之称。

马眼钻的长与宽的比，以175:1～225:1为最好，225:1～250:1次之，大于250:1或小于150:1则较差。

（2）梨形钻

梨形钻，又称泪滴钻。梨形钻的长宽比，最好是150:1～175:1,175∶1～200:1或者150:1～125:1亦可，大于200:1或小于125:1则较差。

（3）心形钻

心形钻是一种将圆钻和梨形钻的加工工艺相结合的放射型琢形，为古代印度工匠所发明。三角形薄片双晶原石最适宜做心形钻，出成率因石而异。

心形钻的特点：①不算心顶的缺刻，底尖应位于几何中心处；②冠主面倾角为33°～34°；③心肩部的底主面的倾角应为41°，腹部的倾角应稍大，约为42°；④长宽必须基本相等；⑤完工之后，腰棱一般都磨成了一连串的小腰棱面。

（4）椭圆钻

椭圆钻有标准型和瘦长型两类。标准型的长宽比为13:1～15:1；瘦长型的长宽比为15:1～20:1。

（5）祖母绿型钻

祖母绿型切工是一种倒角的多边形阶梯型切工，通常为长方形，其小面的层数标准的是上下各三层，也有各两层和各四层的。祖母绿型钻是仅次于圆钻的最流行的切工和琢形，被誉为现代异形钻群体中的“灰姑娘”。

祖母绿型钻的长宽比根据原石大小为11:1～150:1不等。

（6）长方钻

长方钻通常是长方形，其长宽比值往往比祖母绿型磨工大。因为切磨长方钻侧重于考虑保重，所以它们腰棱形状和各种比例都可以有不同寻常的伸缩度：有的可以很长很薄，有的也可以很短，长宽比接近正方形，两条短边也可以不一，从而形成一个带点锥度的等腰梯形。

长方钻被列入常见异形钻，主要是因为它被广泛地应用于首饰的群镶，所以一般尺寸都不大。

（7）公主型

腰棱一般为正方形或长方形，冠部小面呈放射状，底部小面呈山峰形，通常有57个小面，偶尔小面数也可以多达144个。注意不要与“公主144”工钻混淆。另外，齿形工也曾一度称为“公主工”，注意区别。

2少见异形钻

少见的异形钻品种很多，可归纳为三大类型、12个系列：

放射型　玫瑰系列、鞍垫系列、“贵妇人”系列、星形系列

阶梯型　台面系列、多边形系列

混合型　拜丽思系列、绚烂系列、公主系列、齿形系列、“五朵金花”系列、任意形系列。

（1）玫瑰系列

玫瑰工起源于400多年前的印度，世界名钻中的“莫卧儿大帝”、“奥尔洛夫”和“光之山”都是玫瑰工。

玫瑰工是现代放射型磨工的始祖，一般都采用平底，不磨小面，冠部是圆拱形，其拱高低不一，但均磨有小面。所用的原石大多数较薄，加工时但求保重，不太讲究比例，故不太“出火”。

玫瑰工的种类繁多，主要品种见图5-1-7。

图5-1-7 玫瑰工的不同种类

（2）鞍垫系列

古鞍垫形钻石呈圆角的长方或正方形，且四边稍微向外凸出。现代的鞍垫钻除保留以上风格外，冠部瓣面排列接近标准圆钻，底部差异较大（见图5-1-8）。

图5-1-8 鞍垫系列

（3）贵妇人系列（见图5-1-9）

图5-1-9 贵妇人系列

（4）半边系列（见图5-1-10）

图5-1-10 半边系列

（5）星形系列（见图5-1-11）

图5-1-11 星形系列

（6）台面系列

台面工是一种最古老的磨工，只在正八面体原石上稍加修饰而成。从晶顶开面磨出一个较大台面和一个较小的底尖面，再把各个晶面抛光即可（见图5-1-12）。

图5-1-12 台面系列

（7）多边形系列

同属阶梯型磨工，但腰棱外廓形状各异，见图5-1-13。

图5-1-13 多边形系列

（8）拜丽恩系列

1970年10月由南非磨钻大师巴兹尔·沃特梅耶先生创制，他用自己姓名的第一个字母“B”只换了其妻子姓名Marian中的第一个字母“M”，以表示他们之间爱情的结晶。

拜丽恩工冠部采用阶梯型磨工，底部采用放射型磨工，皆在提高成率和增加光彩。四方形的拜丽恩工钻石有62个小面，祖母绿型有70个小面（见图5-1-14）。

图5-1-14 拜丽恩系列

（9）齿形系列（Profile cut）

齿形工是一位名叫阿帕德·雷吉的人1961年在伦敦首先创制的，旧称“公主工”。它采用一般不为首饰行业所用的薄片状原胚制作，底部做成一排挨一排的41°的“V”形槽，腰棱形状则可以随意“裁剪”，拼出各种美丽的图案来（见图5-1-15）。“灵活有余，而火彩不足。”

图5-1-15 齿形系列

（10）“五朵金花”系列

1988年由钻石中央统售组织（CSO）顾问盖比·托尔科夫斯基创制，共五款，均以花名命名。主要针对低色级、晶形欠佳的原石设计（见图5-1-16）。

图5-1-16 “五朵金花”系列

（11）象形系列

这个系列的磨工主要根据原石腰的形状，因材制宜地琢磨出马头形、蝴蝶形、花朵形、鱼形等形状，小面的排列自然无规则可循（见图5-1-17）。

图5-1-17 象形系列

6克椭圆蓝宝石的大小是12毫米宽度7毫米高度的。一克拉钻石从重量是02克，六克拉就是12克，是一克拉钻石的六倍重量。而从视觉尺寸上六克拉钻石却不是一克拉的六倍，一克拉直径65mm，高度39mm，而六克拉直径12mm，高7mm，相当于两倍一克拉钻石的尺寸。

蓝宝石的保养

蓝宝石是吸附性是非常强的一种宝石，所以长期佩戴下要及时摘下来清洗，用软布沾上清水擦拭即可。蓝宝石的保存也需要非常注意，最好是单独保存，防止与别的首饰接触对蓝宝石的抛光面产生损害。

注意酸碱腐蚀，我们日常生活或食物中接触的某些物质，含有浓度不一的酸或碱，而这些不同浓度的酸碱化学物质可能损害宝石。日常生活化妆品的使用，应尽量避免沾染到珠宝。

平日着装时应先化妆与喷洒香水后，再佩戴珠宝，以避免较高浓度的化妆品或香水直接接触到珠宝表面，如需补充香水，也应避免将香水直接喷洒到珠宝表面。

镶嵌型蓝宝石饰品要定时检查镶嵌的爪子是否松动，在清洗的时候也尽量不要用超声波清洗，防止在高频率震动下导致镶嵌的地方松动！