钻石学考试复习题

名词解释：日发现于南非普列米尔矿山。它纯净透明，带有淡蓝21年19051月、“库利南”（Cullinan）: 1年，南非政府献给英王爱德华三世，1907×100mm 。3106克拉，大小约为50

×65色调，重为“非96粒小钻石。其中最大的一粒1908年由荷兰著名的钻石切磨师约阿歇琢磨成9粒大钻石和，坐垫型，“非洲之星第Ⅱ”530.20ct，镶在英王权杖上。次大的一粒洲之星第Ⅰ”，梨形，重克拉，镶在英王王冠上。个面，重317.4064矿山。premier)年发现于南非的普列米尔（Golden Jubilee）: 也称金居比利钻。19862、金色庆典（为目前世界最大的一颗琢型钻石。克拉的金黄色大钻。后切磨成一颗545.67原石重755.50克拉，周年，被镶嵌在泰王的权杖几个泰国商人购买后送给泰国国王，庆祝普密蓬登基50，质地纯净。无包裹体，无裂隙，晶莹透为我国现存最大一颗钻石，重158.786ct: 3、常林钻石日在山东省临沭县月21明，呈美丽的淡黄色。晶体形态为六四面体与立方体聚形。1977年12 岌山公社常林大队田野发现，现存中国人民银行国库中。为主要、O是含钻石的主要寄主岩，是一种地幔橄榄岩物质，超镁铁质岩浆及C、H4、金伯利岩流体的三种端元进行相互反应、混合而形成的混杂岩石。岩石具斑状结构或细粒状结构，常见矿物有：橄榄石、石榴石、辉石、金云母、镁钛铁矿等。岩石常具有强烈的蛇纹石化和碳酸盐化特征。新鲜金伯利岩较坚硬，常呈暗灰色或灰蓝色，称之为蓝地，当金伯利岩暴露在空气中而风化成黄色，松散易碎的物质时，称之为黄地。金伯利岩常以岩筒、岩墙或岩脉等形式产出。、地幔（上地幔、）20-70km钻石形成于地下深处，地球半径约6370km，有地壳（厚5、克拉通软流圈、下地幔）和地核组成。不同地区地壳厚度不同，将较厚的地壳称为克拉通。是指金刚石原生矿床的产状为岩管（岩颈）状的垂直矿体或急陡矿体。一直延伸到很深、岩筒6，大小从几十到数百米不等。岩管的深浅也不尽相的地方。矿体横断面呈椭圆形（有的呈圆形）同。是含钻石的另一种寄主岩，它是一种富钾镁的超基性岩，为含有地幔岩石捕虏及、钾镁煌斑岩7可能含有钻石捕虏晶的浅成相或喷出相的岩石。岩石具斑状结构，基质为细晶、微晶或隐晶质结构，常见矿物为橄榄石、辉石、金云母、钾碱镁闪石、白榴石、透长石、富钾火山玻璃等，少量的副矿物为红柱石、磷灰石、霞石、尖晶石、钻石等。岩石常以岩筒、岩墙或岩脉等形式产出。主要产于西澳大利亚。钻石具粗糙糖状表面，皮壳的厚度可薄可厚，壳为黄、绿、灰或黑，表面观察半、带壳钻石：8 ；不透明，壳为不纯钻石；含有包体，包体直径小于1um 透明----大多数天然八面体晶体都有小三角形表面痕迹，称为三角凹痕。三角凹痕为等痕(): 9、三角凹坑边三角形坑，大小有很大变化，有的相互叠置并整齐地排成行，其角顶（三角形的顶点）常指向八面体晶体的一条边棱，然而在某些钻石上，三角凹痕具相反的方向，三角凹痕是天然熔蚀造成的，他们应与八面体晶面上由于生长过程而形成的其他三角形表面特征区分开。

度旋转相接触，上下两个三角发钻石的接触双晶，由两个八面体相互以18010、三角薄片双晶：育较大，双晶结合部位有青鱼骨刺纹。外观呈扁平状三角形。11、CVD合成钻石：VD法即高温（大致800-1000℃）低压条件下，在真空反应舱内用微波将含碳气体--甲烷（CH4）和氢气（H2)加热，产生等离子体，碳从气体化合物的状态分解成单独游离的原子状态，经过扩散和对流，最后以钻石结构形式沉淀在基片或种晶上。其中氢原子对抑制石墨的形成有重要作用。

12、钻石的4C分级：指的是从颜色(Color)、净度(Clarity)、切工(Cut)、克拉重量(Carat Weight)等4C所以简称为,开头C个要素的英文均以4由于进而确定钻石的价值。,对钻石进行综合评价,方

面．

分级。

13、比色石：比色石是用来确定钻石颜色级别的一套标准样品。比色石要求非常严格，每颗样品必须符合以下要求：1、标准的圆钻型切工钻石。2、重量大于0.25CT，最重可达1CT左右，并且整套样品的重量大小要大致相同。3、除黄、灰、褐色调外，无其他杂色。4、无荧光。5、净度级别应为SI1以上。用比色石来确定钻石颜色级别时通过对比样品与比色石之间颜色的深浅来确定样品的颜色等级。比色石分上限比色石和下限比色石。

14、钻石的净度分级：在10X放大镜下，对钻石的内外部特征进行等级划分。即系统全面观察钻石，找出净度特征（内含物），根据其位置、大小、数量、可见度和对钻石美观、寿命的影响，最后定出钻石净度级别的过程。

15、5um规则:在10X放大条件下，5um是大多数人肉眼分辨的极限，因此将5um作为LC级与LC以下净度级别的划分界线。（一般情况下，净度特征＜5um为LC级，5一50um为VVS－SI 级，>50um肉眼冠部可见，为P级。）

16、切工分级：通过测量和观察，从比率和修饰度两个方面对钻石加工工艺完美性进行等级划分。

17、鱼眼效应（画图）：是指从钻石台面观察可以看到在钻石的台面内有一个白色的圆环，环内则为暗视域，像鱼的眼睛一样。这是由于亭深过浅使钻石腰围在亭部成像形成一个闭合的白色圆

黑底环，白色是粗面腰围的特点。鱼眼18、黑底效应：从钻石冠部观察，钻石亭部是暗淡无光的，又称为“死石”。黑底是由于亭部角度太大，使从钻石冠部入射的光线在亭部刻面时的人射角小于钻石的临界角，从而使光线不能发生全反射而从钻石的亭部漏掉，正是这种漏光才产生黑底。

问题探讨：

1、阐述钻石的类型; 颜色成因及成因机理?

钻石的分类：根据钻石中是否含有N、B元素以及含量把钻石分为Ⅰ型和Ⅱ型。N和B常以类质同象的形式替代C进入钻石晶格中。N含量可达0.20%。

Ⅰ型(含N)

Ⅰa型：N在晶格中以N2 、N3 、Nn的形式存在。多数天然无色—黄色系列的钻石属于此种类型。

ⅠaA，氮以2原子集合体即A集合体存在，在ⅠaB型钻石中，氮以环绕一个空穴的4氮原子集合体即B集合体存在；许多钻石中同时含A集合体和B集合体，这类钻石被定义为ⅠaA/B

Ⅰb 型：N在晶格中以孤N的形式存在。合成钻石及少量天然钻石属于此类型。氮原子的含量

越高，黄色越深，甚至可能产生与开普系列钻石浅黄色不同的强金黄色。Ib型自然界很少0.1%以下，以合成为主无N3中心无415nm吸收。

Ⅱ型（基本不含N）

Ⅱa型：不含B，自然界少见，导热性很好。自然界中很少见，常呈不规则晶形，无明显晶面，几乎纯净，含可忽略不计的杂质。

Ⅱb型：含少量B，为半导体，天然蓝色钻石多为此类型。硼以孤立原子的形式随机取代钻石晶体结构中的碳原子，Ⅱb型显示不寻常的电性。

成因：

1、晶格杂质元素致色作用：影响钻石颜色的杂质元素：氮（N）、硼（B）、氢（H），以氮（N）最为常见，也最为重要。

2、辐照产生的空穴致色：高能粒子束轰击钻石时, 将碳原子轰击出钻石的晶体结构，产生结构缺陷，称色心,吸收某些可见光而呈现颜色。

因高能粒子是撞击碳原子，故很少能穿到钻石晶体的深处，通常只是表面以下0.002mm(2微米)。故天然辐照产生的大都是具绿皮的钻石，一旦切磨和抛光，该绿色薄层就没有了。

天然辐射损伤致色的钻石有741nm吸收（GR1吸收）、许多绿色钻石由?-粒子辐射引起。

3、塑性变形的致色作用：塑性变形是在高温高压的环境下，使钻石的结构发生错位，使之吸收某些波长而产生颜色, 有褐色、粉红色。

褐色钻石是由子碳原子错位或内部晶格变形所致。褐色钻石可见503nm强吸收线、537、512、494-495nm弱吸收线。

粉红和红紫色钻石：从粉红-红紫-褐色的连续变化, 伴有塑性变形过程，Ia：415、478、563nm 吸收；IIa：390、396 、563 nm吸收；Argyle粉红色钻石:415、503、、563nm吸收；上述以563nm 宽吸收带为特征

塑性变形导致的一些褐色和粉色的钻石中可见到纹理现象。

4、包裹体致色：因含有大量包裹体而使钻石呈现颜色，当钻石中含有无数的暗色不透明矿物包裹体时，呈黑色；另一种是后期次生包裹体，存在于钻石的裂缝中，当钻石裂缝发育，并充填有这些颜色的包裹体时，使钻石呈褐红色或橙红色，这种钻钻石亦称“氧化”钻石。

（简述：）

具体影的含量分型I型型I型不II型显蓝色，显褐色同其他因素共同作用可显粉

成因机理：能带理论和色心理论

4、详细阐明钻石的优化处理方式及其鉴别？

一是对钻石中的包裹体加以处理以提高钻石的净度，其二是改善钻石的颜色。

具体处理方法如下：

1．颜色优化处理的方法：

表面涂层法：．a

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，也极易鉴别。

b. 辐照法：

利用辐照产生不同的色心，从而达到改变钻石颜色的目的。

这种方法可以产生美丽的彩色钻石，但不能提高K级以上钻石的颜色级别，即不能使钻石的颜色变白。

辐照改色的钻石其颜色仅限于刻面宝石的表面，其色带分布位置及形状与琢形形状及辐照方向有关，琢形靠近轰击源一侧颜色明显加深，如从亭部轰击圆多面型钻石时，透过台面可以看到辐照形成的颜色呈伞状围绕亭部分布。

c. 高温高压法：因晶格扭曲而呈茶色、黄色的钻石（Ⅱa型）在高温高压条件下，使其晶格排列恢复正常，从而将颜色消除，使钻石呈无色，达到提高颜色级别的目的。美国通用电气公司（GE）和美国Lazare Kaplan公司（LKI）于1999年3月1日联合宣布将这种方法处理过钻石投放市场。目前，尚未找到鉴别钻石是否经过这种处理的方法。

2．净度优化处理的方法：

a．激光打孔法：

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。

由于在钻石表面留下了永久性的激光孔眼，而且充填物质的硬度永远不可能与钻石相同，往往会形成难以观察的凹坑，但对有经验的鉴定者来说，鉴别这些并不困难。

b. 裂隙充填：

用无色透明的材料充填于钻石的裂隙中，以降低裂隙的可见性，达到提高净度级别的目的。第一个商业性的钻石裂隙充填处理80年代出现在以色列，商业上称其为吉田法。

裂隙充填处理的鉴别方法有：

①显微镜下观察：

充填裂隙可具有明显的闪光效应，即暗域照明下呈现橙黄色、紫红色、粉红色的暖色调闪光，亮域照明下呈现蓝绿色、绿色、黄绿色的冷色调闪光；在较大的充填裂隙内可以看到气泡或流动构造；部分充填物可残留于钻石表面，呈雾状分布于裂隙入口处。

②X光照相：

钻石在X光下呈高度透明，而充填物近于不透明（因含有铅、铋等元素）。充填区域在X光照片中呈白色轮廓。

③X荧光能谱：

X荧光能谱仪检测出充填物中的微量元素（特别是铅），即可提供可靠的证据。

3．钻石膜（DF）：

DF是指用化学气相沉积法（CVD）生长的由碳原子组成的具有钻石结构和物理性质、化学性质、光学性质的多晶质材料。由于钻石膜是多晶质的，仔细观察其表面具有粒状结构，而天然钻石是绝对不存在粒状结构。钻石膜在宝石业中的应用：

a. 提高宝石的重量。

如在0.99克拉的钻石上用CVD法生长一层钻石膜，使钻石达到1 克拉以上，从而大大提高该钻石的价值。

b. 提高宝石的耐磨性。

这是利用了钻石的超强硬度。

c. 提高仿造宝石的水平。

如在合成立方氧化锆上生长一层无色透明的钻石膜，以提高模仿钻石的水平。

改善宝石的色彩。d.

如在接近无色的天然钻石上生长一层带蓝色调的钻石膜，以提高钻石的颜色级别。

（钻石常用的优化处理方法有哪些？简述各种方法的目的及处理钻石的鉴别特征。）

5、如何用肉眼和仪器鉴别钻石的原石和抛光钻石？

原石鉴定肉眼(10X放大镜下) ：典型的金刚光泽；晶体形态和表面特征；解理；包裹体；估计相对密度；高硬度；仪器检测：拉曼光谱仪；红外光谱仪；分光光度计等。

成品钻石(10X放大镜下)：

a光学特征观察：高亮度，无与伦比的金刚光泽，特征的火彩，特别是圆多面琢型的亮度和火彩特征与常见的仿制品的差异；

b切工特征：因切磨工序的特殊性，与其他宝石相比，钻石表现为良好的切工特点：刻面平整，面棱锐直；

c腰棱特征：可能存在的原晶面或晶面上的三角生长标志；可能存在胡须或V型缺口；粗磨的腰棱成磨砂状特征，抛光腰棱少见抛光纹；

d包裹体观察：各种天然包体(固相、流体相)；人工包体(激光及裂隙充填处理)；

e钻石的单折射特征；

f透视效应(线实验)把标准圆多面琢型钻石台面向下，放在一条有线条的纸上，从亭部观察，钻石通常看不见纸上的线条，而仿制品则容易看清；

g亲油性试验：利用钻石的亲油疏水性观察油性或水性笔在钻石表面留下的线条痕迹；油性笔在钻石表面有连续的线条，仿制品不连续；水性笔相反；

h哈气试验(呼吸实验)：钻石的导热快，散热快，哈气消失快，仿制品较慢(应有参照标准，大小、环境温度对结果有影响)；

i浸液试验：浸入二碘甲烷(IR1.74)中看突起，轮廓边缘线的清晰程度；如尖晶石、蓝宝石近于消失，YAG轮廓较弱，钻石轮廓清楚(常用已知钻石标样作参照)；

j托水性试验：将小水滴点在样品上，如果水滴能在样品的表面保持较长的时间，则说明为钻石，如果很快散布开，则为仿制品；

仪器鉴定：

1.放大观察：10X放大镜；显微镜。

（1）观察内部特征：钻石为天然矿物，所以一般都带有矿物包裹体、生长结构等各种天然的信息。

（2）观察琢型特征：

天然钻石腰围及其附近常常保留原始晶面，大部分钻石腰棱不抛光保留粗面，该粗面呈毛?

玻璃状，又称“砂糖状”，而钻石的仿制品由于硬度小，虽然腰部亦都不精抛光，但在粗面上仍可保留打磨时的痕迹，如平行排列的抛光磨痕。

?天然钻石硬度大，刻面之间的棱线平直而锐利，而仿制品硬度小，棱线呈圆滑状。

2.相对密度测定：对于未镶嵌的裸钻和毛坯，进行静水称重法测定样品的比重，通常采用四氯化碳或酒精作为介质，以使测量值更精确。镶嵌钻石根据腰棱直径查近似重量表。

3.光谱测定：用分光光度计或分光镜检测光谱(Diamondsure和Diamondview区分天然和合成)。天然钻石大多为Ⅰa型（98%）,由N致色,这类钻石在415nm处有一吸收线,因此采用分光镜观测415nm吸收线可有效鉴定天然钻石。

DiamondSure（采用紫外分光光度计原理专门测量钻石的415nm吸收线），DiamondView（在短波紫外光下观察荧光发光特点）结合使用能准确鉴定钻石

4.荧光检查：紫外荧光lwuv：部分钻石具有不同强度、颜色(黄、蓝或蓝白)的荧光；

5.eX射线穿透照相实验：C原子能被穿透，多数仿制品的原子量大，能吸收X射线；观察照相底片是否有感光特征以区分；

6.用显微镜测近似IR(真厚度/视厚度)；

7.激光拉曼光谱仪：钻石的特征峰为1332cm-1

6、请给出三种钻石的仿制品，并说明如何与钻石区分？

①锆石：与钻石极为相似，是钻石最佳代用品。鉴定方法是，锆石由于具有偏光性和很大双折射率，当用10倍放大镜观察加工后的锆石棱面时，由其顶面向下看，可以看出底部的棱线有明显的双影，而钻石绝无双影现象。因为是“均质体”，②玻璃：玻璃的折光率很低，没有钻石那种闪烁的彩色光芒；尤其是沉入水中，玻璃制品光彩全无，且。看不清其轮廓，而真钻石暗黑的轮廓在水中显得十分清楚：最早由苏联人研制成功，是最理想的钻石代用品或冒充品。苏联③合成立