血钻,又称滴血钻石、冲突钻石,是指开采在战争区域并销往市场的钻石。 依照联合国的定义,冲突钻石被界定为产自获得国际普遍承认的,同具有合法性的政府对立方出产的钻石。之所以会被称之为冲突钻石,是因为销售钻石得到的高额利润和资金会被投入反政府或违背安理会精神的武装冲突中,故而得名。
由莱昂纳多主演的**《血钻》就是讲述了非洲大陆冲突钻石的故事。非洲 是世界重要的钻石产地,南非、安哥拉、博茨瓦纳、津巴布韦等地都是重要的钻石产出国家。但正如**中所说,当地流传着这样一句俗语:If you want long life,never touch the diamond(如果你想长寿,永远别碰钻石)。
钻石本来是比较昂贵的商品,但在非洲大陆开采钻石的矿工却并没有因此而变得富裕。在我们印象中提起非洲,几乎想到的都是贫穷、落后,钻石虽说是比较昂贵的商品,但是钻石的利润都掌握在开采商的手中,生活在当地的民众,不仅没有变得更幸福,反而有可能为此遭受各种压榨。
所以血钻基本上是一个概念名称,名不是特指的一种钻石种类。血钻的形成原理同样是经过地球内部压力,在超高温作用下形成的。
目前,我们统指的血钻大都是红色钻石。红钻按色调分有血钻和紫红色钻石。血色钻石色泽鲜红如血,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。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。
喜钻珠宝
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。
人们习惯上将天然宝石制成的,具有一定首饰或工艺品称为珠宝。一块石头,能否作为宝石,也要看它是否具有这些宝贵品质,这也是衡量宝石的一个标准。
第一, 宝石非常稀有。物以稀为贵,珠宝以产出稀少,罕见为贵。宝石的形成条件是极其特殊复杂的。它们大多来自地下几十公里深处的高温融化的岩浆,这些高温的浆体有的从地下沿着裂缝涌到地球表面,有的涌到地下接近地球表面的地方,冷却后成为坚硬的石头。有的石头又在高温岩浆的熏陶下,发生变化,形成新的石头。在这些岩石的形成过程中,只有某些元素缓慢地结晶成坚硬的宝石或玉石,且它们的形成时间距离我们非常遥远。地下深处形成的这些宝石,只有部分由于地壳运动的影响被带到地球表面为人们开采。随着不断的开采,宝石的储量将越来越少。
第二, 珠宝有瑰丽迷人的色彩。珠宝的颜色非常艳丽、纯正、匀净、光泽超群,辉煌夺目。有的珠宝还呈现各种变形、变色、星光或猫眼等特殊的变色效应,这是其他任何物质所不能比拟的。
第三, 珠宝具有耐久性。宝石具有耐久性。宝石不仅艳丽非凡,还具有永保艳姿美色的耐久性,坚硬耐磨,化学稳定性高,抗酸碱,抗腐蚀,耐高温高压,几乎达到了永恒。
第四, 宝石小巧玲珑,便于携带。宝石由于稀少、艳丽、经久耐用,而具有很高的价值。因而具有保值的作用。当出现各种不可预测的事件时,宝石是最容易转移的财富,既可以随身携带,又可以邮寄国外或其他安全地方,不容易失去或损失了。
目前,较常见的宝石有20余种,它们是钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、猫眼石、欧泊、碧玺、海蓝宝石、水晶、珍珠等,其中钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、猫眼石,合称为“五大宝石”,也有的国家在这五大宝石之外,增加了变石和翡翠,将高档宝石成为“七大宝石”。
除无色透明外,钻石也可有许多种颜色,品质达到首饰级的有色钻石被称为彩色钻石,彩色钻石的颜色有:**、绿色、蓝色、褐色、粉红色、橙色、红色、黑色、紫色等,彩色钻石数量稀少,因此价值也很高,特别是那些色调鲜艳,饱和度较高的彩色钻石,更是价值连城。历史上最负盛名的“希望”、“德累斯顿”等名钻都是罕见的色调鲜艳、高饱和度的钻石。
钻石的呈色机理是一个相当复杂的问题。多年来一直是许多研究结构关注的焦点。在理想的状态下,钻石由于是完整的等轴晶系晶体,在可见光范围内没有选择性吸收,因此表现为无色。然而天然生成的无色纯净的钻石是极为稀少的,极大部分钻石因为在其漫长的生长过程中,受到外界生长环境的影响,而使它的晶格受到损伤,致使出现深浅不一的颜色。
Ⅰ型钻石多是无——浅黄——**系列,对于Ⅰa型钻石可以用色心理论来解释其颜色成因;而Ⅰb型钻石用能带理论可以做出更好的解释。
根据色心理论,Ⅰa型钻石中不同聚合态形式的N可形成不同的结构缺陷,从而形成不同的色心,对可见光产生不同的吸收,钻石的颜色是由多个色心共同作用的结果。如果Ⅰa型钻石中N以原子对形式(又称为ⅠaA型)取代相邻C原子的位置,引起晶格畸变形成N2心,造成了蓝区478nm、452nm、439nm的吸收;若N以3个原子围绕空穴组合在一起(又称为ⅠaAB型),形成N3心,造成了蓝紫区415nm以及423nm、435nm、465nm、475nm的吸收。由于N3、N2心吸收了可见光中的紫光和蓝光,从而使钻石呈现**。
根据能带理论,Ⅰb型钻石中,N原子比C原子结构多一个电子,这个多余电子在带隙内形成一个杂质能级,它的存在使带隙能降低22eV。所以只要大于22eV的任何光量子都能把多余电子激发到导带中,并由此引起紫光——蓝光范围内的光被吸收,其他光透过,钻石呈现**。合成钻石多属此类。 Ⅱb型钻石含有硼,B原子比C原子少一个电子,因此当B替代C进入钻石晶格时,就形成一个空穴色心。每100万个C原子中有一个或几个B原子时,它难呢过把从红外至500nm(绿光边缘)的光吸收,钻石可产生诱人的蓝色。
最新发现不含B、不导电的灰蓝色钻石,它们的晶体中含有H,因此普遍认为H的存在使导致灰色、灰蓝色钻石呈色的主要原因。 黑色钻石的颜色可能因为其为多晶体集合体、大量黑色内含物(石墨多)和裂隙造成的。
红宝石是色美、透明的宝石级刚玉。红宝石的英文名称是Ruby,来源于拉丁文“Ruber”,意思是红色。
红宝石以其晶莹剔透的美丽颜色,被古代人们蒙上神秘的超自然的色彩,被视为吉祥之物。早在古埃及、古希腊和古罗马,被用来装饰清真寺、教堂和寺院,并作为宗教仪式的贡品。它也曾与钻石、珍珠一起成为英帝国国王、俄国沙皇皇冠上和礼服上不可缺少的饰物。自从近 百年宝石进入民间以来,红宝石分别跻身于世界五大珍辰石之列,是人们珍爱的宝石品种。世界宝石学界定红宝石为七月的生辰石。
世界红宝石产地不多,主要有缅甸、斯里兰卡、泰国、澳大利亚、中国等,但就宝石质量而言,以缅甸、斯里兰卡质量最佳。
红宝石最常见的形状包括如祖母绿形、梨形、公主形、椭圆形和水滴形等,与钻石普遍是圆形不一样的是,红宝石很少是圆形的,心形也不多见。
与钻石一样,红宝石的重量也可以用克拉(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75分,002克拉为2分。
在其它条件近似的情况下,随着红宝石重量的增大,其价值则呈几何级数增长。
红宝石的鉴赏主要观其颜色,红宝石的颜色要鲜红纯正,一般颜色浓度中深的红色为最好,颜色太深价格反而会降低,如缅甸的“鸽血红” 就是红宝石中的极品。红宝石的另一鉴赏要点就是瑕疵。红宝石一般会有裂纹,没有一点裂纹及瑕疵的红宝石是极少见的,所为“十红九裂”。但宝石的裂纹、包裹物等瑕疵不要太明显,不能影响整体美观。宝石的重量和切工也是影响其品位的关键。
红宝石中最常见的瑕疵是小的针状杂质,称为“丝状物”。因为每颗红宝石都是在自身独特的环境中形成的,每颗宝石均含有赋予其精确颜色的痕量矿物质组合以及独特的识别标记或杂质。虽然红宝石中较高净度水平的要比绿宝石多,但内部无瑕疵的红宝石非常稀有且价格昂贵。
在浅颜色和中等颜色的红宝石中杂质一般比较明显。由于红宝石一般都带有杂质,所以要选择较深色泽的红宝石,这样杂质可有效地隐藏起来。
与钻石不同,红宝石没有为达到最大灿烂而按几何设计的切割,比如象钻石的"理想"切割那样。
在检查宝石的切割时要看该切割是否将宝石的美丽显露无遗。例如,对于颜色较浓的红宝石,最佳切割应比平均水平浅一些,以便使更多光线透过宝石,而对颜色较浅的宝石,较深的切割有利于反映颜色。
象钻石一样,高质量的有色宝石通常也有切平面、冠部、边缘、穹部和底部。红宝石中心的暗区或泛白区是太深或太浅切割的结果。而切割良好的红宝石是对称的,并在整个表面上均匀反射光线。抛光应平滑,没有任何裂口或划痕。此外,切割良好的红宝石不会显示出在刚玉晶体中经常出现的色带:出现这种色带通常表明切割者想保留重量而不是尽可能地切割出最美丽的宝石。
自然界中的红宝石,不同程度地存在着某些缺陷。经济评价的首要因素就是颜色,其次是重量、透明度和净度。
红宝石的价值就颜色而论,以鸽血红色最佳,依次是玫瑰红色和粉红色。一般情况下,缅甸红宝石红色鲜艳、明度大,其价值比泰国产深红色红宝石价值高。
自然界中产出的红宝石颗粒较小,宝石的价值是依重量的平方向上增长,但如果宝石的重量超过5克拉以上,就要根据宝石的质量单独议价。
缅甸抹谷红宝石。宝石多呈鸽血红色、玫瑰红色、粉红色。颜色鲜明但不均匀,经常见到平直的色带。多色性明显,用肉眼从不同方向观察宝石,可以见到两种不同的颜色。聚片双晶发育,可以见到平直排列的百叶窗式双晶纹。裂理常沿三组聚片双晶面裂开。宝石中均不同程度地含有下列包裹体:绢丝状金红石包裹体;一般纤维状金红石包体平行红宝石晶体的六方柱面展布,构成三组交角为60度和120度的面网,当平行这一组包本的面网切割,并琢磨成弧面宝石时,当光线照射在弧面上,就会出现六射星光,即星光红宝石。如果纤维包体呈不规则的密集式堆积,就呈现出半透明的乳白色絮状斑块。弥漫状气液包裹体:在宝石中呈星散分布,其中气态所占面积较小,约30%左右。如果气液包裹体聚集在一起呈指纹状展布,就称之为指纹状气液包裹体。短柱状、粒状网态包裹体:红宝石中常含尖晶石、方解石、榍石、赤铁矿等矿物包裹体。这些小矿物的棱角因受熔融而圆滑。 斯里兰卡红宝石。宝石的特点与缅甸红宝石相似,但颜色较浅,明度较大。斯里兰卡红宝石中的包裹体,除有与缅甸红宝石相似的特征之外,尚含有两种特有的矿物包体:磷灰石包体,磷灰石呈六方柱状,棱角圆滑,呈单个晶体或群体出现;绢丝状金红石包体,较缅甸红宝石中的绢丝状金红石包体细长。
泰国尖竹纺红宝石。宝石呈带褐的红色或玫瑰红色。聚片双晶发育,色带和生长纹平直。包体较少,不见绢丝装金红石包裹体。常见指纹状包体。
坦桑尼亚红宝石。红宝石因含铁,颜色稍暗。
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