基础知识

一、钻石的有关知识

1.化学成分：碳(C - carbon)；常含一些杂质，如氮(N – nitrogen)、硼(B - boron)及包裹体;

2.晶系(crystal system)：立方晶系(或等轴晶系，cubic system)；

3.晶形：常见为八面体(octahedron)、菱形十二面体及它们的聚形；少数为立方体、四六面体和六八面体；

晶面常呈弯曲的表面；天然八面体晶面上常见三角凹痕(trigon)；双晶依(111)面最常见，可形成接触双晶、穿插双晶和三角薄片双晶(macle)等；

4.分类：分为I型和II型，I型包括Ia型和Ib型，II型包括IIa型和IIb型；98%以上的天然钻石属于Ia型；

5.颜色：无色、浅黄色及花色(fancy colour)系列；

6.光泽：金刚光泽(adamantine luster)；

7.透明度：透明至不透明；

8.色散(dispersion)：0.044，表现很强的火彩(fire)；

9.折射率(refractive index)：2.417；

10.临界角：24?26'；

11.光性(optical character)：光学上各向同性(isotropic)；

12.吸收光谱：黄色系列(Cape series)钻石在415nm处显一条吸收线；

13.发光性(luminescence)：在紫外光下不同钻石所发出荧光(fluorescence)的强度和色调往往是不一样的，多

数钻石在长波紫外光(365nm)下发蓝色荧光；绝大多数的钻石在X－射线下都发蓝白色的光；一些发亮蓝色荧光的钻石可显黄色磷光(phosphorescence)，这是钻石诊断性特征；

14.摩氏硬度(Moh’s hardness)：10；同一颗钻石在不同方向上的硬度略有差异，即具有差异硬度；

15.比重(specific gravity)：3.52；

16.解理(cleavage)：具四组完全八面体解理(perfect cleavage)，解理面平行于八面体面；

17.韧性(toughness)：钻石虽很硬，且抗压性很大，但性脆(brittle)，撞击易破裂；

18.热学性质：热膨胀率非常低；导热性(thermal conductivity)是已知所有物质中最好的；

19.电学性质：天然蓝色钻石为半导体(semiconductor)，其它是良好的绝缘体(isolator)；

20.化学稳定性：极稳定，耐酸耐碱；但在熔融的硝酸钾等中，钻石将发生腐蚀形成蚀像坑；

21.亲油疏水性，在钻石开采选矿过程中就应用到钻石亲油性；

22.包裹体(inclusion)：金刚石、红色石榴石、橄榄石、锆石、铬透辉石、铬尖晶石、铬铁矿和石墨等；

23.琢型：最常见的是圆形明亮(round brilliant)琢型，还有椭圆形、梨形、橄榄形、心形、祖母绿型、公主型

(princess cut)、单多面形(single cut)、玫瑰花型和剪刀型等；

24.钻石加工过程：设计、锯开或劈开、粗磨、研磨和抛光；

25.成品钻石4C评价：颜色(Colour)、净度(Clarity)、切工(Cut)和克拉重量(Carat weight)；

26.常见处理：涂层、镀层、拼合石、辐射及热处理、玻璃充填、激光处理、GE POL及高温高压(HPHT)；

27.仿制品(imitation)：合成碳化硅(synthetic moissanite)、立方氧化锆(CZ - cubic zirconia)、锆石、钛酸锶

(strontium titanate)、钇铝榴石(YAG)、钆镓榴石(GGG)、合成金红石、无色合成蓝宝石和玻璃等；

28.合成钻石(synthetic diamond)：通常具磁性，含有不透明的金属溶剂和微细针尖的尘状云包裹体；I型合成

钻石可导电；荧光不均匀，钻石中心强，向边缘逐渐减弱；可见光吸收光谱和红外光谱也可鉴别；29.产出：金伯利岩(kimberlite)、钾镁煌斑岩(lamproite)和冲积砂矿(alluvial deposite)；

30.主要产地：澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非、纳米比亚、安哥拉和加拿大等。

二、钻石颜色分级

最早的钻石颜色分级开始于19世纪末至20世纪初，当时人们是用某一产特征颜色钻石的产地地名来作为该颜色的名称，如用南非钻石矿的名字来命名的有Jager (Jagerfontein矿)和Wesselton (Wesselton矿)等，分别代表某一特别色调的钻石。目前世界上最广泛采用的钻石分级体系是美国宝石学院(Gemological Institute of America，简称GIA)和国际珠宝联盟(Confederation Internationale de la Bijouterie , Joaillerie, Orfevrerie des Diamants, Perles et Pierres，简称CIBJO)分级体系。此外，还有国际钻石委员会(International Diamond Council，简称IDC)、斯堪的纳维亚钻石命名委员会(Scandinavian Diamond Nomenclature，简称Scan. D. N.)、比利时钻石高阶层议会(Hoge Raad Voor Diamant，简称HRD)和德国的RAL560A5E等分级体系。在中国和香港有时采用以数字表示的分级法。具体的分级体系见表1。

表1 世界主要的钻石颜色分级体系对照表

多数镶嵌的钻石只有冠部上半部分没被遮盖，所以无法沿着腰棱进行比色。此外，镶嵌用的金属或钻石四周镶有其它有色宝石也会影响钻石的颜色，黄金或黄色宝石使钻石显得更黄，蓝色宝石则使钻石显得白一些。因此，即使使用标准的比色石，也不可能对镶嵌的钻石进行很精确的颜色分级。通常用镊子夹住比色石，将比色石的台面与镶嵌钻石的台面靠近(但不能接触)，从侧面注意观察冠部上半部分未被遮盖的相同部位，细心地比较两者的颜色。

三、钻石净度分级

钻石的净度分级概念起源于20世纪初的巴黎，当时人们按质量将钻石分为两类：“洁净”(Clean)钻石和“不洁”(Pigue)钻石。美国GIA于20世纪最早提出钻石分级的系统方案，比上述两分法要详细得多，之后又作了一些修改。与颜色分级一样，目前广泛被采用的净度分级体系仍是GIA和CIBJO，其它的分级体系都与之大同小异(见表2)。分级标准主要依据钻石在10倍放大倍数下观察的结果，包括内部包裹体和外部瑕疵的大小、性质、数量、位置和颜色等，作出相应的判断。

表2 钻石净度分级体系对照表

外部特征是位于钻石表面，但尚未进入钻石内部的各种缺陷。内部特征指包含在钻石内部和从内部延伸至表面的各种包裹体。钻石净度级别是根据其内部特征和外部特征来分级的。内部特征是决定净度级别的重要因素；而外部特征对净度级别的影响较小，主要是影响高净度级别钻石的评级。但也有些分级体系不考虑外部特征对净度级别的影响，除非外部特征十分明显，如CIBJO体系。不过，国际上多数的分级体系还是要考虑外部特征对净度级别的影响。它们在国际钻石分级中有统一的名称、标记的符号和颜色。

钻石外部特征(external characteristics)主要有：原晶面(natural)、多余刻面(extra facet)、小坑(pit)、小缺口(nick)、划痕(scratch)、磨损面棱和底尖(abraded facet junction and culet)、表面纹理(surface grain lines)、烧痕(burnt mark)等。其中小坑、缺口、划痕、磨损的小面棱一般是轻微的瑕疵，常可被重新抛光去除，对净度级别影响极小。抛光痕和烧痕在许多分级体系中不作为影响净度级别的因素，而在切工分级中加以评价。国际上统一用绿色笔划来标记。

内部特征(internal characteristics)主要有：晶体包裹体(included crystal)、羽状体(feather)、针点(pinpoint)、云状物(cloud)、须状腰围(bearded girdle)、空洞(cavity)、缺口(chip)、内部纹理(internal grain lines)、晶瘤(knot)、激光钻孔(laser drill hole)）等。统一用红色笔划来标记。

钻石净度级别标准及定义如下：

a)FL：10倍放大镜下见不到任何外部和内部特征。但GIA允许存在：位于亭部并从冠部观察不到的多余刻

面；不超过腰棱最大宽度或不影响腰棱轮廓对称性，且从冠部观察不到的原晶面；既不反光、不带白色或其它色调，又不严重影响透明度的内部纹理。

b)IF：10倍放大镜下见不到任何内部特征，但允许存在：细小的经重新抛光可去除的外部特征，如小坑、

划痕等；一些经重新抛光也无法除去的表面生长纹。

c)VVS1和VVS2：含有微小或很不明显的包裹体，在10倍放大镜下很难被发现或只能从亭部可观察到。根

据包裹体的数量、位置和颜色划分亚级。典型的包裹体为针尖、小的云状物、极细小的羽状体、胡须和内部生长纹等。

d)VS1和VS2：含有小的包裹体，其大小、数量和位置在10倍放大镜下难至不太难被发现。根据包裹体的

大小、位置和颜色确定亚级。典型的包裹体有：小的晶体包裹体、一组针尖、小的羽状体和较明显的云状物等。

e)SI1和SI2：含有显著的包裹体，在10倍放大镜下易见，但从冠部一侧肉眼看不到。SI2级别的钻石台面朝

下放在白色的背景上，从亭部一侧用肉眼观察，可见到包裹体。

f)I1、I2和I3：含有在10倍放大镜下明显可见的、通过冠部一侧肉眼也能见到的包裹体。级别从肉眼难于

看到包裹体的钻石，直到有解理严重影响耐久性的钻石。I1级别从冠部一侧肉眼难见到包裹体；I2级别从冠部一侧肉眼可见包裹体，并影响钻石的亮度；I3级别从冠部一侧肉眼明显可见包裹体，且严重影响钻石的亮度。典型的包裹体为深色的大晶体包裹体、面状的云状物和大的裂隙等。

四、钻石切工分级

所谓钻石切工(Cut)，主要指切磨钻石的形状和款式、比例和修饰度。比例是琢型钻石的各部分相对于平均直径(圆形明亮琢型)或宽度(花式琢型)的百分比，是评价钻石切工好坏最重要的一个因素；修饰度包括对称性和抛光质量，是影响钻石切工优劣的另一个重要因素。有时人们用做工(make)来表示钻石的比例和修饰度，如“做工好”或“做工差”等。与颜色和净度相比，钻石切工更直接地影响钻石的外观和瑰丽。优良的切工可使钻石的亮度、火彩和闪烁充分地显示出来，钻石则璀璨夺目、晶莹闪亮。

为了充分显示出钻石卓越的光泽、亮度和火彩，又要保留其最大重量，钻石必须按照理想的比例进行琢磨和加工。好的切工，是按标准比例切磨的，在钻石内部，从冠部进入的光线会从一个面折射至另一个刻面，然后从钻石的冠部再散出，呈现出五颜六色的“光”，即所谓的火彩；如果不按标准比例切割，则切磨后的钻石由于不能将光反射出来，没有光，钻石就显得呆板，甚至出现黑底或“鱼眼”现象。钻石的光泽和亮度除了与钻石本身的折射率、切磨比例有关外，抛光的好坏也是非常重要的；若抛光差，表面反射光因表面不光滑而发生乱反射，光泽减弱，亮度变暗。钻石的琢型最常见是圆多面型琢型，其次是时尚的花式琢型。

光泽(luster)是一种表面反射，其明亮度和质量取决于宝石的折射率和抛光质量。折射率高并经良好抛光的宝石显示强光泽。钻石具有金刚光泽。

火彩(fire)或色散(dispersion)是指白光通过透明物体斜面时，被分解成不同波长组成色(单色光)的现象，由此形成的光谱色称火彩。色散值越大的宝石，其火彩也越强。钻石是属火彩较强的宝石。

亮度(brilliance)是从冠部刻面观察时所见到的光被宝石反射而导致的明亮程度。它由从亭部刻面反射出来(内部反射)的光和从冠部表面反射的光组成。

闪烁(sparkle / scintillation)是宝石、或光源、或观察者移动时宝石刻面对光的反射而出现明暗变化的现象。闪烁强度与宝石刻面的数量和大小有关。与亮度和火彩不同，产生闪烁效应的必备条件是要求宝石、光源或观察者这三个中有一个是移动的。闪烁有时亦称闪光。

标准的圆多面型琢型(round brilliant cut)虽然能最好地体现钻石亮度和火彩，其中一些刻面被要求能反射光线以增加亮度，又有一些刻面被要求能折射光线以增强火彩，但能产生最大全内反射的角度不能产生最大的火彩，所以在设计圆多面型琢型时往往采取折衷的办法。在不同的国家或地区，大家由于在折衷上存在一些差异，导致标准圆多面型琢型的理想比例和角度也不尽相同，美国的理想琢型是采用托尔可夫斯基(Tolkowsky)设计方案，有较小的台面；而约翰逊(Johnson)和罗斯(Rosch)的琢型有一个高的冠部和浅的亭部，很少被人们普遍采用；欧洲的理想琢型是以W.F.艾普洛(Eppler)的设计方案为基础；斯堪德纳维亚(Scandinavian)的理想琢型有一个较大的台面。

虽然多数钻石被切磨成圆形明亮琢型，但也有一些其它琢型，即花式琢型(fancy cut)。之所以切磨成花式琢型主要是受钻石原石形状的限制和为了保留原石最大的重量；除此之外，圆形明亮琢型款式较单一，尤其是大的圆形明亮琢型钻石看起来有些笨重的感觉，而花式琢型款式时新多样，深受不同品味的人士欢迎。世界上大多数的著名钻石都是采用花式切磨款式。最常见的花式琢型有心形(heart)、梨形(pear)、橄榄形(marquise)、椭圆形(oval)、祖母绿型(emerald)、公主型(princess)等。还有梯形、长方形、莉莉切割(Lily cut)、盾形、垫形(cushion)、百日红型(Zinnia)和菩萨琢型等。花式琢型钻石的高度通常比圆形明亮琢型钻石小，但台面大，内部包裹体容易被察觉，火彩不及圆形明亮琢型强，且切磨和镶嵌都比较困难。

钻石切工的主要评价指标有：台面百分比、冠部角度、底部深度百分比、腰部厚度、底尖大小和修饰(指抛光程度和对称程度)评估。

圆多面型钻石常见的对称性缺陷有：台面或底尖偏离中心、腰部外形轮廓不圆、一些相邻的刻面不能相交于一点、冠部和亭部的刻面错开不对齐、台面不是规则的八边形、刻面变形、波浪状腰棱、不影响精度分级的原晶面和多余刻面等。

表3 圆多面型钻石切工比率及角度分级表（%）

五、钻石克拉重量

国际上统一使用克拉(Carat)作为钻石的重量单位，用“ct”表示。注意克拉与表示黄金纯度的“karat”(如24K黄金)具不同的含义。钻石的重量，既可用精密的电子或机械天平直接称重(对未镶嵌钻石而言)，也可用各种量规(如Leveridge Gauge、Moe Gauge和Screw Micrometer)、钻石筛(Diamond Sieve)以及尺寸－重量计算法(主要用于已镶嵌钻石的重量估算)等获得。

1克拉等于0.2克，1克拉又分成100分(Point)。在商业上，钻石的重量只保留两位小数，小数点后第三位除了9以外，其它都忽略不计，只有9才进位。如钻石称重为0.798ct，则按0.79ct计算，不能四舍五入；若称重为0.799ct，则记为0.80ct。

由于钻石切磨比例一般比有色宝石标准，故可通过测量琢型钻石的尺寸大小，并利用一些经验公式来计算其近似的重量，特别适用于已镶嵌钻石的估重。不同琢型的钻石有不同的计算公式，其中以圆多面型钻石的计算公式估算重量误差最小，这是因为多数圆多面型钻石多数按照标准比例切磨的。

具体计算公式如下(其中重量的单位是克拉；直径、长、宽和高的单位是毫米)：

圆多面型钻石：重量=平均直径2×高度?0.0061

椭圆形钻石：重量=平均直径2×高度?0.0062（平均直径＝长径和短径的平均值）

心形钻石：重量=长×宽×高?0.0059

祖母绿型：重量=长×宽×高?0.0080 (长:宽＝1.00:1.00)

×0.0092 (长:宽＝1.50:1.00)

×0.0100 (长:宽＝2.00:1.00)

×0.0106 (长:宽＝2.50:1.00)

橄榄形：重量=长×宽×高?0.00565 (长:宽＝1.50:1.00)

×0.00580 (长:宽＝2.00:1.00)

×0.00585 (长:宽＝2.50:1.00)

×0.00595 (长:宽＝3.00:1.00)

梨形：重量=长×宽×高?0.00615 (长:宽＝1.25:1.00)

×0.00600 (长:宽＝1.50:1.00)

×0.00590 (长:宽＝1.66:1.00)

×0.00575 (长:宽＝2.00:1.00)

如果钻石的腰部厚度是稍厚或更厚，以上所有公式都要进行腰部厚度重量校正。不同直径和不同腰部厚度的钻石，其校正系数也不同，大约加上总重量的1－12％。

六、钻石仿制品

钻石仿制品是指具有天然钻石的外观，但不具天然钻石的化学成分、原子结构和物理性质的材料。它们既可以是天然的矿物晶体，也可以是人造材料。

用来作钻石仿制品的天然宝石主要有：锆石、蓝宝石、黄玉、绿柱石和石英等。其中锆石的物理性质与钻石比较接近，但锆石具有明显的双折射和特征的吸收光谱而与钻石相区别；其它的天然宝石因物理性质与钻石相甚较大，容易鉴别。

作钻石仿制品的人造材料有：玻璃、合成蓝宝石、合成尖晶石、合成金红石、钛酸锶、钇铝榴石、钆镓榴石、立方氧化锆(CZ)和合成碳化硅(synthetic moissanite)等。其中有些人造材料的物理性质和外观与钻石极相似，往往具有很大的欺骗性。钻石及其仿制品的鉴定特征见表4。

表4 钻石及其仿制品的鉴定特征

笔记/Notes：