1、钻石,概述 钻石的成因及产出 钻石的宝石学性质 钻石的鉴定特征 钻石与仿制品的鉴别 钻石的优化处理 合成钻石及其鉴别 钻石的评价 名钻简介,一、概述,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。钻石象征着纯洁、富贵和永恒，是结婚的信物，四月生辰石，结婚六十周年的贺品 .,概述,最迟在公元前3000年，古印度就发现了金刚石，并用它来制作神像的眼睛。 “钻石之父”：公元1604年-1689年，一位名叫塔沃尼的法
2、国人曾6次往返于印度与欧洲的各王室之间，大量从事钻石生意，从而推动了钻石业的发展。 公元1447年8月17日，奥地利的马克西米连世与法国勃良地的玛莉公主订情时，马克西米连世将一枚钻石戒指戴在她的手上，玛莉公主就是历史上第一位接受钻石戒指作为订情信物的皇室女性。,概述,中国古代的金刚石多来自印度，波斯等国，中国自己找到金刚石相传在明清之际（17世纪），据说当时湖南省西部乡民在淘金时，就淘出过金刚石。抗日战争前，在湖南桃源、黔阳一带的乡村集市上，乡民们将金刚石置于小碟中出售。1937年在山东郯城县由农民罗振邦找到重281.75克拉的“金鸡钻石”此钻发现不久被日本人掠去。,三、钻石的宝石学性质,钻石
3、的结晶学特征钻石的分类钻石的物理性质,（一）结晶学特征,等轴晶系 晶体呈八面体、菱形十二面体，立方体、三角三八面体等。晶体常出现歪晶棱晶面常弯曲成浑圆状，晶面上还有三角形、网格状、锥形等蚀像。,（二）分类体系,主要成份是C。常含微量的杂质元素，氮、硼、铍、铝等。根据钻石是否含有氮元素，把钻石分成含氮的型钻石和不含氮的型钻石两个大类，II型钻石较为稀少，只占钻石总量的2%。型钻石又分成Ia型和Ib型，a型钻石中的氮以聚合态的形式存在，b钻石的氮以单原子形式存在。II型钻石a型和b型，b型专指含少量的硼的蓝色钻石。Ib 和IIb型钻石更为稀少，不到钻石总量1%。但是，合成钻石大多数是Ib型的，或者
4、是IIa型的。,（三）物理性质,1、光学性质 1）颜色：钻石的颜色可以分为两大类：无色钻石和彩色钻石。无色钻石严格说是近于无色的，通常带有浅黄、浅褐、浅灰色，是钻石首饰中最常见的颜色。,彩色钻石的颜色很丰富，有黄色、红色、粉红色、蓝色、绿色等。彩色钻石远比物色钻石稀少，虽然彩色钻石颜色大多不够鲜艳，但是价格很高。 彩色钻石的颜色成因非常复杂，可以是微量杂质元素N、B和H引起的，也可以是晶缺陷导致的，或者是这两种因素的综合作用。,1）无色浅黄（褐、灰）色系列 2）彩色系列,1）无色浅黄（褐、灰）色系列 包括：无色、微黄、微褐、微灰色,2）彩色系列 黄色、黄褐色：N替代C 蓝色：含B，及少量H 粉
5、红色：钻石受高温高压产生晶格变形所致 绿色、蓝绿色：长期天然辐射 紫色 褐色 黑色,紫色,橙色,绿色,酒黄色,蓝色,黑色,2）光泽：金刚光泽。 3）折射率：2.42，单折射。因为金刚石的折射率大超过了折光仪的最大测定值（1.81）。用折光仪测不出其折射率值。因此只能用液体浸入法来观察折光率 。 目前用来衬镶的白色“小钻石”有的是真的小钻，有些则是无色人造蓝宝石和人造尖晶石。 将首饰放入二碘甲烷（1.74）中，因为蓝宝石（N1.76）和尖晶石（N1.73）的折射率与二碘甲烷（1.74）相近，所以它们的轮廓不太清楚。而钻石的折光率（N2.417）比二碘甲烷高许多，会显现出清晰的宝石外形。,4）色散
6、率：0.044，火彩效应 内部有清晰的色散效应，转动钻石，在亭部底面上可见到橙色和蓝色的闪光，色散柔和。5）发光性：多变，X射线下多为蓝白色荧光；在紫外线下部分钻石可发弱至强的蓝白色、黄白色、橙黄色、粉红色等荧光，一般短波弱于长波。,2、力学性质 1）解理：四组完全解理。 2）密度：3.52 g/cm3。 3）硬度：目前所知的最硬的物质，摩氏硬为10。钻石存在差异硬度，即晶体不同方向上的硬度不同。,钻石的密度为3.52，比一般宝石重，对加工成标准圆钻型的钻石，常可以根据钻石直径来估计重量；钻石密度与无色黄玉的3.56密度相似，所以在测过钻石密度后尚需放在偏光器下检查，是否是均质体，黄玉为非均质
7、体。 劈钻的方向一定要沿解理面方向，即平行八面体晶面方向。由于钻石的硬度具各向异性，其硬度在平行 八面体的方向上大于立方体和菱形十二面体，所以金刚石的切割或研磨常沿平行立方体或菱形十二面体的方向进行。金刚石粉末的方向是随机的，可能含有大量硬度较大方向的颗粒。因此，金刚石抛光粉可以抛磨钻石。,3、其它性质 1） 导热率：725W/CM.K，目前所知导热率最大的材料。 2）燃烧性：空气中加热到8501 000发生燃烧，在氧气中加热到650发生燃烧，在绝氧条件下加热到1500以上缓慢地变成石墨。 3）导电性：绝缘体，电阻率均大于1014CM，只有b钻石属于P型半导体，电阻率具小于104CM。 4）亲
8、油和疏水性：钻石具有明显的亲合油脂而排斥水的性质。 5）化学稳定性：钻石具有极强的化学稳定性，在正常的情况下不与酸和碱发生反应。但热的氧化剂、硝酸钾却可以腐蚀钻石。,钻石的鉴别非常重要，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。,（五）钻石与仿制品的鉴别,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
9、处理钻石的鉴别。,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。与其它钻石仿制品相比，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形来。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。,合成立方氧化锆（Cubic Zircon）是由前苏联首先合成出来的，别称CZ ,还有一个主要的生产商，就是瑞士的Djeva公司这个公司在出售CZ时，就使用了“瑞士钻石”这个名称，所以，CZ又叫“瑞士钻石”瑞士钻石是天然钻石的替代品为顶级的人造钻石之一
10、，仿真度非常高和天然钻石对比肉眼几乎分辨不出来。它将钻石的理想切割标准成功的应用于顶级立方晶体氧化锆晶石上，每颗瑞士钻石透明度极佳、切面排列匹配完美无暇，由内向外散射成绚烂夺目的八角星型、十字星光、九心一花等图案。在钻石市场中均为最完美的钻研切割工艺，闪光(Scintillation)、亮光(Brilliance)及火花(Fire)，都达到最极致璀璨的美感。但价格只是天然钻石的尾数,1955年2月，美国通过用电气公司的研究所用10万以上的大气压，2760的高温，在隔氧的情况下用石墨制成了金刚石的小晶体，但这种金刚石细小且黑色不透明。1970年，该公司又制成了宝石金刚石并加工成了钻石，最重者可达
11、1克拉，但成本昂贵价格远远超过了同质量的天然钻石。1988年英国戴比尔斯公司合成了重达11.14克拉的浅黄色宝石级钻石。至1997年俄罗斯、美国查塔姆公司合成的浅黄色钻石已投放市场。合成钻石有高温高压和化学气相沉淀两种方法，现在已经由针对珠宝目的的商业生产。,（六）合成钻石的鉴别方法,（七）钻石的优化处理及鉴别,钻石的优化处理技术是提高钻石价值的重要手段，是宝石学研究的重要课题和前沿领域。钻石人工优化处理的主要目的是改善钻石的颜色，提高钻石的净度。,1.颜色优化处理的方法 a 表面涂层法：在钻石的表面涂上薄薄一层带蓝紫色、折射率很高的物质，这样可使 的钻石颜色提高一到二个级别。这种方法很原始，
12、也极易鉴别。,（七）钻石的优化处理及鉴别,b.辐照处理 用高能射线、中子束、高能电子束照射钻石，提供激活电子、原子发生位移的能量，使晶体产生缺陷，形成色心。辐照后的钻石呈绿色，通过加热形成黄色、金黄色、粉红色。,这种方法不能提高K级以上钻石的颜色级别，即不能使钻石的颜色变白。,（七）钻石的优化处理及鉴别,2.净度优化处理的方法a.激光钻孔 根据钻石组成元素C的可燃性，利用激光技术在高温下对钻石进行激 光打孔，直达钻石中的有色或黑色包裹体，再用化学药品去除这些包裹体，并充填玻璃或其他无色透明的物质。鉴别特征有：白色的激光钻孔，表面钻孔入口的黑点。,（七）钻石的优化处理及鉴别,b.充填处理 用高折
13、射率的铅玻璃或者塑脂注入到钻石的裂隙和孔洞中，掩盖裂隙，改善钻石的外观。充填处理鉴别的主要特征是闪光效应。,（七）钻石的优化处理及鉴别,5、拼合石处理 钻石拼合处理常见有下列三种情况：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。以钻石作冠，粘合到其它无色透明的材料上。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。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，而必须观察其结合缝、结合面以及因粘合胶所产生的气泡等特征。,（八）评价,钻石价格昂
14、贵，目前世界上有统一的评价标准，常用的是4C标准,即：重量（carat weight）；颜色（color）；净度(clarity)；切工（cut）。 它是由美国宝石研究所（GIA）提出的质量评价体系，这也是所有宝石中最完整、最具国际性、最科学的一套评价系统。 中国国家钻石分级标准也主要参考这套体系而制定的。,a.克拉重量 钻石的价格以克拉为基础，1克拉（ct）= 0.2克=100分（pt）=4格令（grain）。克拉重量体现了稀有程度。 按惯例，钻石重量只计克拉后面的二位小数，对第三位小数是8舍9进，此原则非常严格。,b.净度要素 净度决定于钻石所含的各种包裹体的大小、数量、位置、对比度，以及
15、裂隙对钻石耐用性的影响。天然产出的钻石在生长过程中受的很多因素的影响，导致大多数的钻石含有各种杂质，没有杂质的干净的钻石很少，所以净度也是稀有性的尺度。另一方面，没有肉眼可见包裹体的钻石外观好看，所以也是美丽程度的衡量尺度。,通常净度分为五大级别： LC：放大镜下无瑕疵 （镜下无瑕级） VVS：10放大镜下具有极微小的瑕疵 （极微瑕级） VS：10放大镜下具细小的瑕疵 （微瑕疵） SI：10放大镜下具明显的瑕疵 （瑕疵级） P： 肉眼可见瑕疵 （重瑕级）可见，SI及其以上级别均称为肉眼下洁净,c.颜色要素 无色系列钻石的颜色以无色、不带任何色调为好。由于不含氮的有没有晶格缺陷的天然钻石很少，使
16、得大多数钻石带有各种色调，而无色钻石最能显示亮光和火彩，所以颜色也是钻石的稀有度和美丽程度的衡量尺度。,d.切工要素 钻石的高折射率值、高色散值等内在性质只有通过优质的切工才能得以实现。钻石的琢形要满足光学的原理，才能表现出较为理想的亮光和火彩。对琢形特定的角度和各个刻面的大小比例的要求，使得钻石不能任意地切磨以保持最大的重量，所以，切工的要素最主要是衡量钻石的美丽，同时又限制钻石的重量。,（一）、矿床类型,1、金伯利岩,原生矿,2、钾镁煌斑岩,次生矿 3、砂矿,原生矿：1、金伯利岩岩筒为超基性的火山次火山岩体最早发现于南非金伯利地区岩浆岩类型：火山岩（喷出岩）次火山岩侵入岩,侵入岩,次火山岩
17、,火山岩,2、钾镁瑝斑岩： 超基性次火山岩 1979年发现于澳大利亚的西澳北部，以阿盖尔钻石矿山为著名 以产色泽鲜艳的玫瑰色、粉红色钻石、少量蓝色钻石著称,南非金伯利岩岩筒,Mantle Rock,金伯利岩与钻石,3、次生矿砂矿 非洲纳米比亚是世界上最大的钻石砂矿产出国,滨海砂矿,（二）、世界钻石主要产地,1、非洲： 南非：最早发现原生矿 博茨瓦纳：世界产值最大 纳米比亚：世界最大砂矿 安哥拉、扎伊尔、津巴布韦2、原苏联：西伯利亚“雅库特”、“和平”、“成功”、“艾哈尔”金伯利岩体3、澳大利亚：西澳北部钾镁瑝斑岩，世界产量最高4、南美洲：巴西、委内瑞拉,5、加拿大：西北耶鲁奈夫市金伯利岩6、印
18、度：砂矿，是最早发现钻石的国家。“钻石之父”达文尼，法国人，首先将印度钻石介绍到欧洲7、中国：辽宁、山东、湖南辽宁：瓦房店金刚石矿产量最大金伯利岩、山东：原生矿和砂矿，“常林钻石”1977年发现临沂市临沭县，重158.768克拉湖南：沅江流域砂矿,（九）名钻简介,1 库利南： Cullinan1905年1月26日由戴比尔斯（ De Beers） 金刚石公司发现于南非比勒陀利亚地区的普列米尔 （ Premier） 金伯利岩管中， 其大小为： 长10厘米， 宽6.5厘， 厚5厘米， 重量为3106克拉， 是迄今世界上已发现的最大宝石级金刚石。 库利南金刚石晶形不完整。呈碎块， 形似成人的拳头； 浅
19、蓝白色， 透明如水， 质量极佳库利南 金刚石被切割、加工和琢磨成105块钻石，其中9块钻石闻名于世。,Cullinan-钻石， 重530.20克拉， 呈梨形。非常美观， 被命名为伟大的非洲之星 （ Great Star of Africa）。,Cullinan-钻石： 重317.40克拉， 呈圆垫 (Cushion)形， 极漂亮， 镶嵌在英国女王伊丽莎白（ QueenElizabeth） 二世的皇冠上。,Cullinan-钻石， 重94.40克拉， 呈梨形；Cullinan-钻石， 重63.60克拉， 呈圆垫形；Cullinan-钻石， 重18.80克拉， 呈心形；Cullinan-钻石， 重
20、11.50克拉， 呈卵形；Cullinann-钻石， 重8.80克拉， 呈卵形；Cullinan-钻石， 重6.80 克拉， 呈长方形,因加工技术高， 钻石光彩夺目， 十分喜人；Cullinan-钻石。重4.40克拉， 呈梨形。,（九）名钻简介,2高贵无比 Excelsior1893年6月30日发现于南非奥伦杰自冶州的 亚赫斯丰坦 (Jagersfontein)金伯利岩管中，重量995.20克拉， 晶形不完整呈梨形， 颜色为蓝白色， 透明如水， 极为漂亮， 又名高贵无比 金刚石， 是世界第二大宝石级金刚石。 爱克赛西奥金刚石，经过精心设计， 被切割、加工和琢磨成21块钻石， 其中著名的有11块
21、钻石， 分别命名为Excelsior-1至Excelsior-11,Excelsior-1被镶嵌在维多利亚女王的项链上,（九）名钻简介,3塞拉里昂之星（ Star of Serra Leone）,1972年2月14日发现于西非塞拉里昂的科诺地区河流冲积砂矿中， 重量为968.90 克拉， 晶形不完整， 呈鸡蛋状， 无色透明， 属优质宝石级金刚石。,经过精心设计。 塞拉里昂之星 金刚石被切割、加工和琢磨成17块钻石，分别被命名为Star of sierra Leone-1-Star of Sierra Leone-17 ， 总重量为238.48 克拉。重量大于10 克拉的有Star of Sie
22、rra Leone-17。,（九）名钻简介,4莫卧儿大帝 Great Mognl,根据历史记载，1304年在古印度的戈尔康达地区的金刚石砂矿中发现了一颗大型宝石级金刚石， 重793.50 克拉， 晶形不完整。呈碎块， 有大半个鸡蛋那么大， 无色透明， 光彩夺目， 极为珍贵， 被命名为 莫卧儿大帝（ Great Mogul） 金刚石。这是迄今已发现的世界上第四大宝石级金刚石。1849年， 莫卧儿大帝金刚石被盗， 几经转折， 后献给英国女王维多利亚。,1862年， 经过精心策划设计， 被切割、加工和琢磨成若干块钻石， 其中一块重186.10克拉 ， 被命名为 科赫依诺 （ Kon-I-Noor）
23、钻石。,另一块重189.60克拉。称为奥洛夫（Orlov）钻石。目前， Orlov钻石被珍藏在莫斯科的克里姆林宫。,（九）名钻简介,5琼格尔 Jonker,1934年1月17日发现于南非比勒陀利亚市东40公里， 离 普列米尔金伯利岩管4.8公里的砂砾中， 是由一位名叫雅科布斯荣克先生在砂砾上步行时偶然发现的。 这颗金刚石无色透明， 纯洁无瑕， 非常美观， 有鸡蛋那么大， 重726克拉。,1936年， 经过精心设计， 琼格儿 金刚石被切割、加工和琢磨成13颗钻石，分别命名为Jonker-1一13钻石。 其中Jonker-1钻石为祖母绿形切割，重146.9 克拉， 光辉耀眼， 极其珍贵，曾先后在美
24、国纽约、英国伦敦、埃及和香港等地展览过。,（九）名钻简介,6百年 Centenary,1988年3 月11 日，在戴比尔斯钻石公司成立100周年之际， 在南非著名的盛产宝石级大金刚石的普列米尔 （ Premier） 金伯利岩管发现了一颗重599 00 克拉的特优质宝石级金刚石， 被命名为百年 。这颗金刚石纯洁无瑕， 颜色极佳， 呈淡玫瑰色， 异常美观， 是难得的稀世珍宝。 百年金刚石， 经过高级专业切磨师耗用三年的时间， 精心研究设计， 被切割 、加工和琢磨成一颗重273 85 克拉的巨钻， 被命 名为 世纪 （ The centenary diamond） 钻石。,该钻石顶部有75 个面，底
25、部有89个面，腰部有83个面，总计有247个面， 致使这颗毫无瑕疵的巨钻终于展露万丈光芒。 按重量来说， 世纪 钻石仅小于Cullinan-1钻石（ 530.20克拉） 和Cullinan-2钻石(317.40克拉)，居世界第三位。,（九）名钻简介,7霍普 （ Hope） 厄运之星,17世纪中叶， 在古印度的戈尔康达（ Go1conda） 王国的科勒（ Kollur）金刚石矿山（ 古砂矿）， 发现一颗重量为11050 克拉的宝石级金刚石， 呈碎块状， 颜色为自然界极其稀少的类似深蓝色蓝宝石的颜色。经过精心设计， 这块深蓝色的宝石级金刚石被切割、加工和琢磨成若干颗钻石， 其中最大一颗重45.5 克拉， 呈圆垫形， 鲜艳的深蓝色， 光彩夺目， 十分漂亮， 极为珍贵， 被命名为“希望”钻石。,
