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摘要：钻石的作假主要通过仿钻石、处理钻石和合成钻石来实现，为此，介绍了这三类钻石的制作原理和鉴定方法，并指出正是钻石的作假和鉴定这一对矛盾，推动人们对钻石的深入了解和细致研究。
关键词：钻石；仿制品；宝石学特征；鉴定
中图分类号：F27
文献标识码：A
doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.13.032
中国有句古话，叫作“魔高一尺，道高三丈”，讲的是正义的力量总会战胜邪恶势力，一旦邪恶势力稍有增长，正义的力量便会以数倍的增速予以回击。
钻石，因其拥有自然界最大的硬度和切磨后艳丽的“火彩”，享有“宝石之王”的美誉，深受世人喜爱。由于天然钻石数量稀少，开采困难，再加上其高昂的经济价值，于是“混淆世人耳目、冒充天然钻石，以获取高额利润”的钻石仿制品、处理钻石和合成钻石便如雨后春笋般层出不穷，相继登上珠宝市场的舞台。钻石鉴定者、研究者运用自己手中的“法器（鉴定仪器）”和经验积累，总能想出多种鉴定方法，出具鉴定证书，使这些“仿制、处理和合成钻石”在大眾面前“显现真身”。旧的伎俩被识破后，新的“制假手法”被开发、付诸实践，引发新一轮的鉴定仪器及鉴别手段的发明和跟进……“魔”和“道”在钻石的博弈中“波浪式前进、螺旋形上升”，共同推动钻石市场的前进和繁荣。
钻石的作假，早期以寻找钻石仿制品和天然钻石的处理为主，近期主要以合成钻石为主。而对钻石的鉴定技术及研究工作也随着“制假技术”的进步而水涨船高、日趋成熟和完善。
1钻石仿制品
钻石仿制品是外观模仿钻石，但化学成分、物理性质和结构都不同于钻石的材料。充当过钻石仿制品的物质主要有玻璃、水晶、锆石、立方氧化锆等。对这类仿制品的鉴别，要在掌握钻石基本物理属性的基础上，借助常规钻石鉴定仪器即可。
玻璃和水晶：玻璃的折射率在1.50～1.90之间，水晶的折射率为1.55，远低于钻石的2.42，因而玻璃和水晶没有钻石那种闪耀的彩色光芒，特别是在清水中，玻璃制品和水晶光彩全无，立马露出马脚。可用折射仪将玻璃仿制品、水晶与天然钻石区别开来。
锆石和立方氧化锆：前者为天然存在的硅酸盐矿物，后者为最早由苏联人制成的人造化合物（也称苏联钻）。
钻石是均质体，在正交偏光镜下全黑，而锆石在正交偏光镜下出现四明四暗现象；钻石为等轴晶系晶体，无双折射现象，锆石制成品则可以看到双折射现象，在10倍放大镜下由其顶面向下看，可以看出底部的棱线有明显的双影。
立方氧化锆的“火彩”很艳丽，显得过于妖艳；并且其莫氏硬度为8.5（低于钻石的10），刻面边棱没有钻石那样锐利；同时，立方氧化锆的热导率低得多，利用热导仪可以很容易将其与锆石区别开。
2处理钻石
处理钻石是指颜色和/或净度通过人工处理得到改良的天然钻石。颜色和净度作为评价钻石价值“4C”标准中的重要两项，给人的观感直接且印象深刻，因此钻石的处理也主要集中在这两个方面。
2.1颜色处理钻石
对于钻石颜色的处理方法主要有两种：覆膜和辐射。覆膜就是用涂层材料（如染料、涂料、着色剂、指甲油及光学涂层等）涂抹于钻石的特定部位，来增加或遮蔽原来钻石的颜色。对于该种处理方法的钻石，肉眼下，其光泽、亮度、色散和颜色与正常的相比总显得异样。另外，通过仔细的显微镜下检测以及彻底但轻柔的清洗可确定钻石表面的涂层。需要指出的是，覆膜钻石目前在市场上已不常见。
目前最常用的钻石颜色处理办法是通过实验室辐射（有时辐射后再加热）使其颜色得到改善。最早期的辐射处理是将钻石埋入放射性化合物（如溴化镭）中，使其颜色改善；上世纪40年代采用回旋加速器中产生的带电亚原子粒子使钻石带色；现在多采用粒子加速器（“线性加速器”）或核反应堆使钻石带色。
对于这类处理钻石的鉴定，因其常有辐射残留，可用简单的手提式放射性检测仪进行鉴定。另外，还可以把钻石的台面朝上和台面朝下进行观察对比，若外观有明显变化，即可确定该类钻石为实验室辐射处理的钻石。
2.2净度处理钻石
激光钻孔熔蚀是钻石净度处理的主要方法。用激光从钻石的表面钻一个直达包裹体的小孔，熔蚀掉包裹体或使其变得不那么明显从而改善钻石净度。采用这种方法改善钻石净度，一般还需将透明的充填物（如玻璃状物质）填充到激光的裂隙中，由于充填物的折射率更接近于钻石的折射率，因而充填后裂隙的可见度大大降低。对于此类处理方法钻石的鉴定，采用暗域照明法在显微镜下观察，转动宝石时，裂隙填充处由蓝色变为橙黄色。另外，有时充填材料呈液（熔融）态注入时会显示出流体构造，甚至会残留一些大小不同气泡。
3合成钻石
合成钻石是实验室生产的、其化学成分、物理性质和结构特征与天然钻石相同的一种物质。石墨是合成钻石的最主要原料。目前，采用的钻石合成方法主要有高温高压（HPHT）法和亚稳态生长的低压化学气相沉积（CVD）法。对合成钻石的鉴定是当前鉴定人员及科研人员的主要工作对象和研究内容。
3.1合成钻石的方法
高温高压（HPHT）法是指通过模拟大自然的高温高压条件来将石墨转化为钻石的方法。该方法一般把石墨与金属催化剂（通常为Fe、Ni、Co等金属）相混合，在约1300～1500K和6～8GPa的压强下得到钻石。
化学气相沉积（CVD）法合成钻石是用化学反应分离出碳源气体中的原子和分子，使碳原子重新在基底（种晶）上由于吸附作用沉积形成钻石晶体生长的技术。采用该种方法合成钻石，弥补了HTHP法的设备昂贵、操作困难、条件苛刻和外来杂质多的缺点，具有较为广阔的应用前景。
3.2合成钻石的鉴定
合成钻石在生成条件方面与天然钻石最大的区别是生长期短，因而使得其与天然钻石的某些宝石学特征不同，这是鉴别合成钻石的基础。 （1）天然钻石一般为Ia型，其黄色是由于孤氮原子的存在，具有1130cm-1波數的红外吸收；合成钻石属于Ib型，其黄颜色是由于扩散氮的存在。
（2）天然钻石在紫外光（或其它类型辐射）下可发光，通常呈蓝、黄或绿色，且在长波下的发光性更强。合成钻石在长波下通常没有荧光，短波下有黄绿色、橙黄色荧光，有“马耳他十字分带”现象，同时有明显磷光。
（3）天然钻石表面常见三角凹痕，内部常显示与结构相关的纹理，而合成钻石晶面上显示的是树枝状或交叉状生长纹。
（4）在可见光吸收光谱下，天然钻石绝大部分存在415nm吸收线，合成钻石无415nm吸收线，但在液氮获得的低温条件下可以测得658nm吸收峰和500nm以下全吸收。
（5）HPHT法合成的钻石，其内部常含有Fe，Ni，Co等金属包裹体，在反射光下显示金属光泽，透射光下不透明，并且有明显的磁性。而天然钻石内含物多为早期矿物包体（如石墨、橄榄石、尖晶石、辉石等），无上述现象。
（6）CVD法合成的钻石毛坯具有典型的锯齿状层状结构和激光切割痕迹，并且无色～近无色CVD法合成钻石几乎全为Ⅱa型钻石。
4结语
钻石高昂的价值与其自然界产出稀少密切相关，由于其不能满足工业及首饰消费的需要，因而才导致仿钻石、处理钻石及合成钻石的发展壮大。
“魔行于前，道遂于后”，正是仿钻石、处理钻石及合成钻石的出现才推动了钻石鉴定行业的发展，从而也使得人们对钻石的研究越来越深入，对钻石的了解越来越细致。如果仿钻石、处理钻石及合成钻石在市场中能以真实面目展现给消费者或者销售者在出售这三种产品时能客观真实地将实情告诉顾客，则人工钻石将会弥补天然钻石的不足，实现钻石世界的和谐相处和人类世界的美满幸福！
但现实世界是一些无良商人以人工钻石仿冒天然钻石获取高额利润，扰乱了钻石市场，使一些诚信商家和广大顾客利益受损。这就需要钻石鉴定者和研究人员练就一副“火眼金睛”，借助手中的“法器”，使这些仿钻石、处理钻石及合成钻石“显出原形”，还世人一个公道！
参考文献
[1]范澄兴.CVD合成钻石的宝石学特征、鉴定和应用前景[D].北京：中国地质大学，2013.
[2]James E.Shigley.宝石级钻石鉴定的回顾[J].中国地质大学学报（地球科学），1994，19（2）：273280.
[3]Li H，Lu T，Shen M，et al.Silicon inclusions in black synthetic moissanite[J].Gems & Gemology，2009，45（4）：128129.
[4]陆太进.钻石鉴定和研究的进展[J].宝石和宝石学杂志，2010，12（4）：16.
[5]邢旺娟.合成钻石及其常规鉴别[J].山西科技，2011，26（2）：135136.
[6]朱红伟，李婷，李桂华.HPHT合成钻石在首饰中的鉴别特征[J].宝石和宝石学杂志，2014，16（5）：2833.
关键词：钻石；仿制品；宝石学特征；鉴定
中图分类号：F27
文献标识码：A
doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.13.032
中国有句古话，叫作“魔高一尺，道高三丈”，讲的是正义的力量总会战胜邪恶势力，一旦邪恶势力稍有增长，正义的力量便会以数倍的增速予以回击。
钻石，因其拥有自然界最大的硬度和切磨后艳丽的“火彩”，享有“宝石之王”的美誉，深受世人喜爱。由于天然钻石数量稀少，开采困难，再加上其高昂的经济价值，于是“混淆世人耳目、冒充天然钻石，以获取高额利润”的钻石仿制品、处理钻石和合成钻石便如雨后春笋般层出不穷，相继登上珠宝市场的舞台。钻石鉴定者、研究者运用自己手中的“法器（鉴定仪器）”和经验积累，总能想出多种鉴定方法，出具鉴定证书，使这些“仿制、处理和合成钻石”在大眾面前“显现真身”。旧的伎俩被识破后，新的“制假手法”被开发、付诸实践，引发新一轮的鉴定仪器及鉴别手段的发明和跟进……“魔”和“道”在钻石的博弈中“波浪式前进、螺旋形上升”，共同推动钻石市场的前进和繁荣。
钻石的作假，早期以寻找钻石仿制品和天然钻石的处理为主，近期主要以合成钻石为主。而对钻石的鉴定技术及研究工作也随着“制假技术”的进步而水涨船高、日趋成熟和完善。
1钻石仿制品
钻石仿制品是外观模仿钻石，但化学成分、物理性质和结构都不同于钻石的材料。充当过钻石仿制品的物质主要有玻璃、水晶、锆石、立方氧化锆等。对这类仿制品的鉴别，要在掌握钻石基本物理属性的基础上，借助常规钻石鉴定仪器即可。
玻璃和水晶：玻璃的折射率在1.50～1.90之间，水晶的折射率为1.55，远低于钻石的2.42，因而玻璃和水晶没有钻石那种闪耀的彩色光芒，特别是在清水中，玻璃制品和水晶光彩全无，立马露出马脚。可用折射仪将玻璃仿制品、水晶与天然钻石区别开来。
锆石和立方氧化锆：前者为天然存在的硅酸盐矿物，后者为最早由苏联人制成的人造化合物（也称苏联钻）。
钻石是均质体，在正交偏光镜下全黑，而锆石在正交偏光镜下出现四明四暗现象；钻石为等轴晶系晶体，无双折射现象，锆石制成品则可以看到双折射现象，在10倍放大镜下由其顶面向下看，可以看出底部的棱线有明显的双影。
立方氧化锆的“火彩”很艳丽，显得过于妖艳；并且其莫氏硬度为8.5（低于钻石的10），刻面边棱没有钻石那样锐利；同时，立方氧化锆的热导率低得多，利用热导仪可以很容易将其与锆石区别开。
2处理钻石
处理钻石是指颜色和/或净度通过人工处理得到改良的天然钻石。颜色和净度作为评价钻石价值“4C”标准中的重要两项，给人的观感直接且印象深刻，因此钻石的处理也主要集中在这两个方面。
2.1颜色处理钻石
对于钻石颜色的处理方法主要有两种：覆膜和辐射。覆膜就是用涂层材料（如染料、涂料、着色剂、指甲油及光学涂层等）涂抹于钻石的特定部位，来增加或遮蔽原来钻石的颜色。对于该种处理方法的钻石，肉眼下，其光泽、亮度、色散和颜色与正常的相比总显得异样。另外，通过仔细的显微镜下检测以及彻底但轻柔的清洗可确定钻石表面的涂层。需要指出的是，覆膜钻石目前在市场上已不常见。
目前最常用的钻石颜色处理办法是通过实验室辐射（有时辐射后再加热）使其颜色得到改善。最早期的辐射处理是将钻石埋入放射性化合物（如溴化镭）中，使其颜色改善；上世纪40年代采用回旋加速器中产生的带电亚原子粒子使钻石带色；现在多采用粒子加速器（“线性加速器”）或核反应堆使钻石带色。
对于这类处理钻石的鉴定，因其常有辐射残留，可用简单的手提式放射性检测仪进行鉴定。另外，还可以把钻石的台面朝上和台面朝下进行观察对比，若外观有明显变化，即可确定该类钻石为实验室辐射处理的钻石。
2.2净度处理钻石
激光钻孔熔蚀是钻石净度处理的主要方法。用激光从钻石的表面钻一个直达包裹体的小孔，熔蚀掉包裹体或使其变得不那么明显从而改善钻石净度。采用这种方法改善钻石净度，一般还需将透明的充填物（如玻璃状物质）填充到激光的裂隙中，由于充填物的折射率更接近于钻石的折射率，因而充填后裂隙的可见度大大降低。对于此类处理方法钻石的鉴定，采用暗域照明法在显微镜下观察，转动宝石时，裂隙填充处由蓝色变为橙黄色。另外，有时充填材料呈液（熔融）态注入时会显示出流体构造，甚至会残留一些大小不同气泡。
3合成钻石
合成钻石是实验室生产的、其化学成分、物理性质和结构特征与天然钻石相同的一种物质。石墨是合成钻石的最主要原料。目前，采用的钻石合成方法主要有高温高压（HPHT）法和亚稳态生长的低压化学气相沉积（CVD）法。对合成钻石的鉴定是当前鉴定人员及科研人员的主要工作对象和研究内容。
3.1合成钻石的方法
高温高压（HPHT）法是指通过模拟大自然的高温高压条件来将石墨转化为钻石的方法。该方法一般把石墨与金属催化剂（通常为Fe、Ni、Co等金属）相混合，在约1300～1500K和6～8GPa的压强下得到钻石。
化学气相沉积（CVD）法合成钻石是用化学反应分离出碳源气体中的原子和分子，使碳原子重新在基底（种晶）上由于吸附作用沉积形成钻石晶体生长的技术。采用该种方法合成钻石，弥补了HTHP法的设备昂贵、操作困难、条件苛刻和外来杂质多的缺点，具有较为广阔的应用前景。
3.2合成钻石的鉴定
合成钻石在生成条件方面与天然钻石最大的区别是生长期短，因而使得其与天然钻石的某些宝石学特征不同，这是鉴别合成钻石的基础。 （1）天然钻石一般为Ia型，其黄色是由于孤氮原子的存在，具有1130cm-1波數的红外吸收；合成钻石属于Ib型，其黄颜色是由于扩散氮的存在。
（2）天然钻石在紫外光（或其它类型辐射）下可发光，通常呈蓝、黄或绿色，且在长波下的发光性更强。合成钻石在长波下通常没有荧光，短波下有黄绿色、橙黄色荧光，有“马耳他十字分带”现象，同时有明显磷光。
（3）天然钻石表面常见三角凹痕，内部常显示与结构相关的纹理，而合成钻石晶面上显示的是树枝状或交叉状生长纹。
（4）在可见光吸收光谱下，天然钻石绝大部分存在415nm吸收线，合成钻石无415nm吸收线，但在液氮获得的低温条件下可以测得658nm吸收峰和500nm以下全吸收。
（5）HPHT法合成的钻石，其内部常含有Fe，Ni，Co等金属包裹体，在反射光下显示金属光泽，透射光下不透明，并且有明显的磁性。而天然钻石内含物多为早期矿物包体（如石墨、橄榄石、尖晶石、辉石等），无上述现象。
（6）CVD法合成的钻石毛坯具有典型的锯齿状层状结构和激光切割痕迹，并且无色～近无色CVD法合成钻石几乎全为Ⅱa型钻石。
4结语
钻石高昂的价值与其自然界产出稀少密切相关，由于其不能满足工业及首饰消费的需要，因而才导致仿钻石、处理钻石及合成钻石的发展壮大。
“魔行于前，道遂于后”，正是仿钻石、处理钻石及合成钻石的出现才推动了钻石鉴定行业的发展，从而也使得人们对钻石的研究越来越深入，对钻石的了解越来越细致。如果仿钻石、处理钻石及合成钻石在市场中能以真实面目展现给消费者或者销售者在出售这三种产品时能客观真实地将实情告诉顾客，则人工钻石将会弥补天然钻石的不足，实现钻石世界的和谐相处和人类世界的美满幸福！
但现实世界是一些无良商人以人工钻石仿冒天然钻石获取高额利润，扰乱了钻石市场，使一些诚信商家和广大顾客利益受损。这就需要钻石鉴定者和研究人员练就一副“火眼金睛”，借助手中的“法器”，使这些仿钻石、处理钻石及合成钻石“显出原形”，还世人一个公道！
参考文献
[1]范澄兴.CVD合成钻石的宝石学特征、鉴定和应用前景[D].北京：中国地质大学，2013.
[2]James E.Shigley.宝石级钻石鉴定的回顾[J].中国地质大学学报（地球科学），1994，19（2）：273280.
[3]Li H，Lu T，Shen M，et al.Silicon inclusions in black synthetic moissanite[J].Gems & Gemology，2009，45（4）：128129.
[4]陆太进.钻石鉴定和研究的进展[J].宝石和宝石学杂志，2010，12（4）：16.
[5]邢旺娟.合成钻石及其常规鉴别[J].山西科技，2011，26（2）：135136.
[6]朱红伟，李婷，李桂华.HPHT合成钻石在首饰中的鉴别特征[J].宝石和宝石学杂志，2014，16（5）：2833.