彩钻是什么

　　彩钻是一种是除透明以外的钻石，比较常见的颜色有金**、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唯一的固定来源。

　　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。

　　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。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。

纯净的钻石是无色的，但由于钻石是在地球深部形成，受其生成条件的影响，常使钻石呈现不同程度、不同色调的颜色，不过，目前市场上销售的大部分钻石为无色系列，根据国家标准规定，按照**或褐色色调的深浅分为11个级别，用英文字母D-N分别代表不同的色级。 如果以个人喜好判断，钻石没有什么最佳颜色。每粒钻石都各具其美。然而若从质量和价值而论，无色（切割以后为白色）是最佳的颜色，因为这种钻石极为罕有，它在“中国国家钻石分级标准”中被订为"D"级。但许多顾客喜欢钻石带有一点颜色，甚至有些顾客喜欢带有明显颜色的钻石，这是他们心中的彩色钻石。这类钻石因其更为罕见而深得收藏家的青睐，使身价倍增。

　　钻石是宝石之王，彩钻是钻石中的骄子，它那艳丽的色彩和璀璨的光辉，让人倾倒，使人着迷。自古以来彩色站石便是帝王将相、巨商豪贾们追逐的珍宝。据有关专家估计，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。彩钻的价格比相同体积的无色钻石要高出二百倍以上，比相同重量的黄金要贵二千倍以上。彩色钻石的珍稀和昂贵的价格，真让人咋舌，惊世骇俗。你能拥有一颗彩钻，你就可能拥有一切。

　　据有关古籍记载，世界上最早的彩色大钻石多产于印度。在印度古老的金刚石矿区中，曾产出过象蓝色的“希望”钻石，粉红色“大莫卧儿”钻石，“德赖斯顿”绿钻，“泰菲尼”黄钻等等著名的世界级彩钻。日前，这此彩钻大都在欧亚某些国家的皇室中，有的嵌镶在王冠上，有的嵌镶在权杖上，成为富贵和权力的象征，是一般人难得一见的东西。

　　我国北方的钻石产地中也有彩钻发现，据早在1917年编写的《临沂县志》记载：“金刚石有明净如水而无色者，有白黄红绿诸色者用于宝饰，小者可划玻璃，往往拣而得之，不恒有。”说明早在一百年前，我国就已发现彩色钻石并用来做“宝饰”了。

　　近十几年来，在欧美国家举办的某此珠宝展销会上，彩钻的展销和拍卖活动成功的吸引了大量的顾客，对活跃巾场，推动珠宝首饰的销售起了重大的作用。从而也把彩色钻石本身展现给观众，揭开了极为稀少而昂贵的彩色钻石的神秘的面纱，使普通消费者有机会一观彩钻的尊贵芳容，激发了人们对珠宝的更加浓厚的兴趣和爱好。

　　对于无色钻石而言，人们把无色钻石中所表现出来的微略的**，看成是钻石减等的主要因素。因此，在无色钻石的评价上，我国实行100色级的评定标准，即称为“百色级”。把晶莹无瑕，透明如水的“净水钻”，不带丝毫的**等杂色调的钻石定为100色级，为无色钻石中的极品。把用肉眼难以观察到的浅浅的**钻石定为99一95色级，这类钻石也为无色钻石中的优质品，到了94一75色级的钻石，其中所含的淡**调已经用肉眼能察觉出来，且色级愈低，**调也就越明显。到75色级以下的钻石，其中浅淡的杂色调就容易用肉眼看出，这类钻石非经人上去黄处理，就不能再做宝石使用了。

　　无色钻石中，还有一种晶莹无瑕，透明如水的钻石，用肉眼看能感觉到一种纯正的淡淡的蓝色，这种钻石被称为“水火钻”，也是无色钻石中的极品。

　　天然钻石中多数含有多少不等的各种色素，一般来说色素对评价无色钻石的质量有极大的影响，如带有不纯正的微蓝色或微**，褐色和咖啡色等，都是使无色钻石减等的重要因素。但是，当钻石带有纯正而十分明显的色彩时这种钻石就不属于“无色钻石”的范围了，特别是具有鲜艳的红色、深蓝、粉红、玫瑰色、金**和绿色等色彩时，都属于难得的彩钻。日前已知的彩钻，按色彩可分如下几种：

　　一、红钻：红钻按色调分有血钻和紫红色钻石。血钻色泽鲜红如血，艳丽无比，是彩色钻石中极为贵重和罕见的极品。1989年春，在法国巴黎的一次珠宝展销会上，展出了一颗重量223克拉，名叫“拉琪”的血钻，标价竞达4200万美元。“拉琪”的美艳让人倾到，其昂贵的价格让人瞠目结舌。与当时的黄金价格相比是黄金的十万倍以上，比无色钻石贵二千倍以上。“拉琪”血钻原产于印度古老的金刚石矿区哥尔贡达，意为“大财源”的地力，从其批工来看，已有近500年的历史了。

　　1987年4月，在美国的一次珠宝拍卖会卜有一颗重0 95克拉的紫红色彩钻，以88万美元落槌，加上其他费用近95万美元成交，创下了紫红色彩钻每克拉近百万美元的最高记录。据了解世界上血钻总共发现几颗，美国史密森学院博物馆中还保存一颗，其余的落入何处，不为世人所知。

　　二、粉钻：为较淡的粉红色或玫瑰色的彩钻，具有清淡素静的色彩和典雅华贵的风姿。1980年，在瑞士日内比曾出售一颗重227克拉的粉红色钻石，售价12万7千美兀。1990年6月在英国的伦敦克里斯蒂拍卖行拍出一颗原属于印度北部帝国莫卧儿皇帝的粉钻，该钻重为3224克拉，以407万英镑落槌，平均每克拉为22万美兀。据报导：1958年伊朗国王巴列维举行婚礼时，所戴的王冠中镶了一颗巨型粉钻，重约60克拉。经考证，该颗粉钻原名叫“光明之海”，原重787克拉，于十七世纪出产在古印度的戈尔康达地区著名的科勒尔钻石矿中，原物归属古印度米氽摩拉王公所有，后来进贡给莫卧儿帝国皇帝沙杰汗。首次经印度上匠琢磨后，成为一颗仅重300克拉具有玫瑰形的钻饰。1739年波斯国王纳狄尔率军攻入莫卧儿首都德里，于是“光明之海”成为波斯王国的战利品被带回到德黑兰。后经几次改磨，如今只剩下60克拉的现代型批工的钻饰，并改名为“光明之眼”嵌镶在伊朗国王婚礼所戴的王冠上。

　　粉钻，在澳大利亚的阿盖尔地区的钻石矿中，有一定量的粉红色钻石和玫瑰色钻石产出，一般粒度不大，平均每克拉金刚石售价1000美元，其中有一颗3 5克拉的玫瑰色宝石级金刚石销售价格竞高达350万美元。

　　三、绿钻:钻石中的绿色色调变化不一，一颗绿钻中往往绿色的深浅浓淡也不一样。一般来说，以绿色均匀，色调素雅为佳。世界上最著名的一颗绿钻就是于1743年发现的“德赖斯顿”绿钻，重408旧克拉，为均匀的苹果绿色。当时价值为300万英镑，现今估价最低也值1000万美兀。我国山东郯城地区的金刚石矿床中也曾多次发现过深绿色的金刚石颗粒。

　　四、黄钻:黄钻也有人称为金钻，是指钻石中颜色纯正、色调鲜明的**或金**的彩钻。除**、金**外还常见酒黄，琥珀色的彩钻。如“泰菲尼”黄钻、“蒂贝雅斯”金钻(该钻重2345克拉)，我国山东郯城产的“金鸡钻石”，重281 25克拉。该钻呈很浓的杏**，十分艳丽夺日，是世界上发现的一颗最大的金钻。1938年被日本侵略军抢夺去了，至今下落不明。

　　五、蓝钻:也是一种很迷人的彩钻。能称之为蓝钻的钻石必须是具有纯正的明显的蓝色、天蓝、深蓝色的钻石。如“荷兰皇后”就是一颗天蓝色的名钻，该钻重1365克拉。“希望钻石”也是一颗著名的深蓝色的艳钻。最初人们看到“希望钻石”那深幽的蔚蓝色时，误认为它是一颗蓝宝石。但是，蓝宝石没有这样强烈的光泽，而且“希望”宝石能放射出五彩缤纷的彩光，硬度也比刚玉的强硬得多。后来经多次鉴定才确定为是一颗蓝色的彩钻。这颗原产于印度的蓝钻，儿经沧桑，如今落在美国人手中，被美国史密森学院博物馆收藏。

　　六、黑钻：一般的黑色不透明的钻石，是钻石中最不值钱的品种，只能用于工业上磨削材料。这里所说的黑钻，只是从外表看来漆黑一团，乌黑发亮的钻石。这种钻石仍然具有光泽璀璨、五彩缤纷的金刚石所具有的异彩。如在1986年6月2日，为了纪念荷兰阿姆斯特丹钻石中心成立400周年，而展出的一颗世界上最大的黑色钻石“伯兰特”，该钻石原重125克拉，经过荷兰钻石名匠伯兰特整整三年时间的精心加工，上千个日日夜夜的辛苦琢磨，儿经周折，终于琢磨了只有42克拉重的精美绝伦的成品，虽然重量减去了三分之二，但它仍然是世界上最大的一颗“黑钻”。这颗乌黑程壳的钻石，实际上是一颗灰色的透明度极好的钻石，直径有22毫米、高14毫米，闪烁着幽深而神密的光彩。从它那独一无二的品质，琢磨耗费的时间，

　　加工的难度来恒量，这是一颗难以估算价值的钻石，如果能成交的话，其价格要比一颗血钻还要贵重。

　　彩色钻石以色彩的鲜艳美丽而夺得人心，受人青睐。因此，彩钻不能用无色钻石的标准来恒量。评价彩钻的重要因素就是其美丽迷人的色彩;艳丽而纯正的色彩引起人们喜爱的程度：以及人们对色彩欣赏的水平是评估彩钻的重要依据。只要有被人喜爱的颜色，钻石虽小却能卖到昂贵的“天价”。

　　除了颜色以外，其次是彩钻的纯净度，彩钻的纯净度往往因为色彩的因素，没有无色钻石要求的高。但是，对瑕疵和裂纹不可忽视。再者，彩钻的加工琢磨是一件十分费力的高水平的创造性工艺，它不能依据无色钻石的标准来加工。对于彩钻来说，好的批工能最大限度的体现彩钻本身的颜色，使彩钻的亮度和闪光能与彩钻自身的色彩高度的和协和统一。

　　由于彩钻的市场需求强劲，高昂的惊世骇俗的“天价”，它已经成了大的资本财团收买投资的重要商品。同时，也刺激了人工改色钻石业的发展。除了原始的涂色法外，又出现了人工辐射处理和彩色镀膜的新上艺。这此改色处理的钻石与天然彩钻有着天渊之别。没有投资保值增值价值，只具备一种色彩的装饰作用而已。

　　彩色钻石的颜色及分级

　　彩钻颜色形成的原因

　　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。

天然钻石用紫光灯照会变颜色属于钻石的荧光反应，是钻石在强烈紫外线下会发出的蓝光或者黄光等有色光的强度。

荧光的原理是钻石在紫外光线照射下，由于含有氮原子，紫外能量被它吸收后立刻在较低能级或较长波长重新发射的现象，所看到的较低能量的荧光是蓝色荧光，它不具有放射性，没有辐射，对健康不会有任何影响。

在紫外线照射下，有一部分钻石会发荧光，一般是蓝白色的荧光，也有少部分的钻石发**的荧光。

天然钻石中蓝白色荧光最为常见，同时可能出现绿色，**，橙色，红色不同颜色，而且荧光会呈现出不同的强度。

扩展资料：

钻石的光学性质：

(1) 亮度（Brilliance）金刚石因为具有极高的反射率，其反射临界角较小，全反射的范围宽，光容易发生全反射，反射光量大，从而产生很高的亮度。

(2) 闪烁（Scintillation）金刚石的闪烁就是闪光，即当金刚石或者光源、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八面体或者曲面体聚形钻石，即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。

(3) 色散或出火（Dispersion or fire）金刚石多样的晶面象三棱镜一样，能把通过折射、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成颜色——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。

(4) 光泽（Luster）刚石出类拔萃般坚硬的、平整光亮的晶面或解理面对于白光的反射作用特别强烈，而这种非常特征的反光作用就叫作金刚光泽。

_荧光钻石

_金刚石

一、传统宝石学颜色成因

传统宝石学主要基于宝石的化学成分和外部构造特点，将宝石颜色划分为自色、他色和假色。

1自色

由作为宝石矿物基本化学组分中的元素而引起的颜色，这些致色元素多为过渡金属离子，如铁铝榴石、绿松石、孔雀石、蓝铜矿等。

2他色

由宝石矿物中所含杂质元素引起的颜色。他色宝石在十分纯净时呈无色，当其含有微量致色元素时，可产生颜色，不同的微量元素可以产生不同的颜色。如尖晶石，其化学成分主要是Mg Al2O4，纯净时无色，含微量的Co元素时呈现蓝色，含微量Fe元素时呈现褐色，而含微量Cr元素时呈现红色。另外同一种元素的不同价态可产生不同的颜色，如含Fe3＋常呈棕色，含Fe2＋则呈现浅蓝色。同一元素的同一价态在不同的宝石中也可引起不同的颜色，如Cr3+在刚玉中产生红色，在绿柱石中产生绿色。

3假色

假色与宝石的化学成分和内部结构没有直接关系，而与光的物理作用相关。宝石内常存在一些细小的平行排列的包裹体、出溶片晶、平行解理等。它们对光的折射、反射等光学作用产生的颜色就是假色。假色不是宝石本身所固有的，但假色能为宝石增添许多魅力，这一方面的具体内容已在宝石的特殊光学效应一节里进行了较详细的叙述。

二、近代科学宝石颜色的成因

随着科学的发展，人们发现宝石的颜色不仅仅取决于其化学组成，更重要的是取决于其内部结构。近代科学颜色成因理论打破了传统颜色成因理论中的自色、他色的界限，从晶体场理论、分子轨道理论和能带理论等的角度揭示了宝石颜色成因的本质。

（一）离子内部的电子跃迁呈色（晶体场理论）

晶体场理论研究的对象是处于宝石晶体结构中的过渡金属元素和某些镧系、锕系元素。它把晶体场看成一种正负离子间的静电作用，将带有正电荷的阳离子称为中心离子，把带有负电荷的阴离子和络阴离子统称为配位离子，或简称配位体。晶体场理论与其他理论的区别在于，它把配位体处理为一个点电荷，点电荷作用的实质是产生静电势场力，这种静电势电场又被称之为晶体场。晶体场跃迁包括d-d跃迁和f－f跃迁。元素周期表中第四、五周期的过渡金属元素分别含有3d和4d轨道，镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配位体的存在下，过渡元素五个能量相等的d轨道和镧系元素七个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当它们的离子吸收光能后，低能态的d电子或f电子可以分别跃迁至高能态的d或f轨道，这两类跃迁分别称为d-d跃迁和f－f跃迁。由于这两类跃迁必须在配位体的配位场作用下才可能发生，因此又称为配位场跃迁。

过渡金属元素的d-d电子跃迁引起宝石颜色变化的最好例子是红宝石、祖母绿及变石，图1-4-11为三者的紫外可见吸收光谱。

图1-4-11 红宝石、祖母绿及变石的UV吸收光谱

A——红宝石；B——变石C——祖母绿

红宝石中致色离子为Cr3＋，从Cr3+的3d3电子组态导出的自由离子谱项为：基谱项为4F，激发谱项为4P、2G、2D等。八面体场中，由基谱项4F分裂为三个能级，即4A2、4T2、4T1。红宝石的吸收光谱特征表明，在可见光区域内，出现两个强而宽的吸收带，分别由4A2→4T2、4A2→4T1能级之间的跃迁所致。d电子在4A2→4T2、4A2→4T1能级间跃迁的过程中，分别吸收225和302e V能量，其余吸收后的残余能量组合成红宝石的颜色（见图1-4-12）。

祖母绿吸收光谱特征表明（见图1-4-13），在可见光区域内，出现两个强而宽的吸收带，分别由4A2→4T2、4A2→4T1能级之间的跃迁所致。d电子在4A2→4T2、4A2→4T1能级间跃迁的过程中，分别吸收204和292e V能量，其余吸收后的残余能量组合成祖母绿的颜色。

图1-4-12 红宝石的UV吸收光谱

图1-4-13 祖母绿的UV吸收光谱

变石的化学式组成（BeAl2O4）介于红宝石和祖母绿之间，影响铝氧八面体的金属离子只有Be一种，因此Cr3＋离子与周围配位体电场强度低于红宝石而高于祖母绿，它的金属氧离子之间化学键的性质也介于红宝石和祖母绿之间。变石中Cr3＋离子4A2→4T2跃迁吸收的能量为216eV，介于红宝石（225eV）和祖母绿（204eV）之间，而4A2→4T1跃迁所吸收的能量（298eV）与红宝石和祖母绿相差不大。在可见光区域内，变石中红光和蓝绿光透过的几率近于相等，于是外部环境的光源条件（色温）就决定了变石的颜色。例如，色温较高的日光灯中蓝绿色成分偏多，导致变石中蓝绿色成分的叠加，而呈现蓝绿色。反之，白炽灯光源中色温偏低，导致变石中红色成分的叠加，而呈现红色（见图1-4-14）。

图1-4-14 变石的UV吸收光谱

（二）离子间的电荷迁移呈色（分子轨道理论）

分子中单个电子的状态函数称为分子轨道。根据分子轨道模型，认为一个分子中所有的轨道都扩展至整个分子上。占据这些轨道的电子不是定域在某个原子上，而是存在于整个分子之中。根据分子轨道理论，电子可以从这一个原子轨道上跃迁到另一个原子轨道上去，这种电子跃迁称为电荷迁移。

某些分子既是电子给体，又是电子受体，当电子受辐射能激发从给体外层轨道向受体跃迁时，就会产生较强的吸收，这种光谱称为电荷迁移光谱。伴随电荷转移，在吸收光谱中产生强吸收带，如果电荷转移带出现在可见光范围内，则产生相应的颜色。电荷迁移有多种形式，它可以发生在同核原子价态之间，也发生在异核原子价态之间。

1金属—金属原子间的电荷迁移

金属—金属原子间的电荷迁移可分为同核原子价态之间的电荷迁移和异核原子价态之间的电荷迁移。

（1）同核原子价态之间的电荷迁移

同核原子价态之间的电荷迁移来自不同价态的同一过渡元素的两个原子之间的相互作用，当两个不同价态的同核原子分布在不同类型的格点中，且两者之间有能量差时，电子可发生转移，并产生光谱吸收带，从而使宝石呈现颜色。堇青石的蓝紫色的产生是这种情况的典型实例。在堇青石中，Fe3+和Fe2+分别处于四面体和八面体位置中，两个配位体以共棱相接，当可见光照射到堇青石时，其Fe2+的一个d电子吸收一定能量的光跃迁到Fe3+上，此过程的吸收带位于17000cm-1（相当于黄光），使堇青石呈现蓝色。蓝色、绿色电气石和海蓝宝石也是由于Fe2+-Fe3+间的电荷迁移而呈的色。

（2）异核原子价态之间的电荷迁移

图1-4-15 蓝宝石的UV吸收光谱

异核原子价态之间的电荷迁移的典型实例是蓝宝石（见图1-4-15），在蓝宝石中Fe2+与Ti4+分别位于相邻的以面相连接的八面体中，Fe、Ti离子的距离为0265nm，二者的d轨道沿结晶轴重叠，当电子从Fe2+中跑到Ti4+中时，Fe2+转变为Fe3+，而Ti4+转变为Ti3+，即Fe2++Ti4+→Fe3++Ti3+。电荷迁移的这一过程，伴随着的光谱吸收能为211eV，吸收带的中心位于588nm，其结果是在蓝宝石的c轴方向只透过蓝色，呈现蓝色。当两个八面体在垂直c轴方向上以棱相连接时，这时电荷转移吸收带略向长波方向位移，使蓝宝石在非常光方向上呈现蓝绿色。异核原子价态之间的电荷迁移，也是蓝色黝帘石、褐色红柱石呈色的原因。

2其他类型的电荷迁移

除了上述两种类型的电荷迁移外，还有非金属与金属原子之间的电荷迁移和非金属与非金属原子之间的电荷迁移。

宝石中常见的非金属与金属原子之间的电荷迁移为O2-→Fe3+。02-与Fe3+之间的电荷迁移对可见光光谱中紫色、蓝色光强烈吸收，导致宝石呈金**。金**绿柱石、金**蓝宝石的颜色均由02-→Fe3+之间的电荷迁移引起。

（三）能带间的电子跃迁呈色（能带理论）

能带理论是研究宝石材料的一种量子力学模式，是分子轨道理论的进一步发展。它较好地解释了天然彩色钻石的呈色机理及其金刚光泽的产生原因。能带理论认为：固体中电子并非束缚于某个原子上，而为整个晶体所共有，并在晶体内部三维空间的周期性势场中运动。电子运动时的能量具一定的上下限值，这些电子运动所允许的能量区域就称之为能带。它与晶体场理论和分子轨道理论的区别是：晶体场理论和分子轨道理论主要适用于局部离子和原子团上的电子，电子是定域的，是局部态之间的跃迁；能带理论则与之相反，它认为电子是不定域的，是非局部态之间的电子跃迁。能带又可分为：①导带（又称空带），由未填充电子的能级所形成的一种高能量带。②带隙（又称禁带），价带最上部的面（又称为费米面）与导带最下部面之间的距离，禁带的宽度随矿物键性的不同而不同；③价带（又称满带），由已充满电子的原子轨道能级所构成的低能量带，当自然光通过宝石时，宝石将吸收能量使电子从价带跃迁至导带，所需的能量取决于带隙的宽度，即价带顶部与导带底部间的能量差，又称能量间隔，一般用ΔEg表示。不同的宝石由于能量间隔不同而呈现不同的颜色。与晶体场理论一样，电子从导带返回至价带的过程中，其吸收的能量仍以光的形式发射出来。例如，Ⅱa型钻石带隙的能量间隔（ΔEg=54e V）大于可见光的能量，即电子从价带跃迁至导带时吸收的能量为54e V，故吸收主要发生在紫外光区，对可见光能量无任何吸收，故理论上，IIa钻石为无色（见图1-4-16）；由于Ⅰb型钻石中含有微量的孤氮原子，氮原子外层电子（1s22s22p3）比碳原子（1s22s22p2）多一个，额外的电子则在禁带中生成一个杂质能级（氮施主能级），由此缩小了带隙的能量间隔，电子从杂质能级跃迁至导带所吸收的能量为22e V（564nm），故该类钻石显橙**（见图1-4-17）。

（四）晶格缺陷呈色

宝石晶体结构中的局部范围内，质点的排列偏离其格子状构造规律（质点在三维空间作周期性的平移重复）的现象，称为晶格缺陷。其产生原因与宝石晶体内部质点的热振动、外界的应力作用、高温高压、辐照、扩散、离子注入等有关。

例如，在上地幔的高温高压环境中结晶出的金刚石晶体，被寄主岩浆（金伯利岩岩浆或钾镁煌斑岩岩浆）快速携带到近地表时，温压条件的迅速改变和晶体与围岩物质的相互碰撞，则易导致侵位金刚石晶体的结构局部发生改变，并诱发晶格缺陷，使一部分原本无色的金刚石的颜色发生改变，从而形成褐黄、棕**及粉红色金刚石。

图1-4-16 Ⅱa型钻石中电子跃迁图示

图1-4-17 Ⅰb型钻石中电子跃迁图示

色心作为晶格缺陷的一种特例，泛指宝石中能选择性吸收可见光能量并产生颜色的晶格缺陷。属典型的结构呈色类型。色心的种类十分复杂，但最常见的为电子心（F心）、空穴心（V心）及杂质离子心。

1电子心（F心）

电子心（F心）是由宝石晶体结构中阴离子空位引起的。就整个宝石晶体而言，当阴离子缺位时，空位就成为一个带正电的电子陷阱，它能捕获电子。如果一个空位捕获一个电子，并将其束缚于该空位，这种电子呈激发态，并选择性吸收了某种波长的能量而呈色。因此，电子心是由一个阴离子空位和一个受此空位电场束缚的电子所组成的。例如，紫色萤石晶体中的氟离子离开正常格位，而形成一个阴离子空位（缺少负电荷），该结构位显示正电性，形成一个带正电的电子陷阱。为了维持晶体的电中性，阴离子空位必须捕获一个负电子，由此产生了颜色。

2空穴心（V心）

空穴心（V心）是由晶体结构中阳离子缺位引起的。从静电作用考虑，缺少一个阳离子，等于附近增加了一个负电荷，则附近一个阴离子必须成为“空穴”才能保持静电平衡。因此，空穴心是由一个阳离子空位捕获一个“空穴”所组成的。例如，烟晶中以类质同象形式替代Si4+的Al3+杂质，在晶格位中形成正电荷不足的位置（正电荷陷阱），为了维持暂时的电中性，Al3+离子周围必须有相应的正一价阳离子存在。当水晶受到辐照后，与最近邻的O2-将失去一个多余的电子，而残留下一个空穴，形成空穴心（V心）。利用辐照源的带电粒子（加速电子、质子）、中子或射线辐照宝石，通过带电粒子、中子或Y射线与宝石中离子、原子或电子的相互作用，最终在宝石中形成电子－空穴心或离子缺陷心。如辐照处理钻石、蓝黄玉等，辐照的本质是提供激活电子、格位离子或原子发生位移的能量，从而形成辐照损伤心。