关于钻石的颜色成因
钻石成色评级表
钻石可根据我们所提供的Color、Clarity、Cut、和Carat的四个基本准则来初步评鉴钻石。
所以只要从矿区开产出来，初步琢磨成毛胚加以车工修饰后，认识钻石之美的初步便由四C来分级。
颜色(Color)色泽愈澄澈、光芒愈缤纷、更为珍贵罕有大部分的宝石级钻石，其颜色属于无色－浅黄色系列。
在鉴定钻石的颜色时，将鉴定的钻石与一套国际通用的标准比色石进行比较，标准比色石的颜色是按照从无色的 D级（最高等级）到黄色的 Z级次序来排列的。
钻石还有其他的颜色，如：棕色，橙色，粉红色，蓝色等等。
其中颜色最鲜艳的钻石，在 IGI的钻石鉴定报告中被评定为深浓艳色并称为彩钻“Fancy”。
钻石成色评级表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。
钻石的颜色主要有三大系列。
即：黄色系列，包括无色、浅黄至黄色钻石；这些颜色的成因主要有以下四种因素而致：一、晶格杂质元素致色众所周知，钻石主要是由碳（C）元素组成。
一个碳原子与另外四个碳原子以共价键的形式相连，以共顶角方式连接，在三维空间形成立方面心格子结构。
除此之外，还含有少量的氮（N）、硼（B）、氢（H）等杂质元素，在钻石结构中代替碳原子而与其它碳原子相连，从而产生不同的颜色。
1 杂质氮对钻石颜色的影响晶格中的杂质氮因原子序数是7，最外层有5个电子，比碳多1个。
当占据碳晶格位置时，其中的4个电子被共价键所约束，而多余的1个电子受的约束较小，只需较小的能量就能脱离氮原子。
当该电子吸收可见光范围内的某波段光的能量时，即可摆脱氮原子而发生能带跃迁，而使钻石显黄色调。
因吸收的波长有差异，而出现不同的中心，杂质氮在钻石晶格中有五种存在形式。
钻石的颜色分级
第二章钻石的颜色分级第一节钻石的颜色与分级1、钻石颜色分级的对象浅色的、近于无色的钻石。
黄色系列或开普系列的钻石是颜色分级的主要对象。
2、钻石的颜色和彩色钻石钻石的颜色是由钻石对可见光具有选择性吸收所引起。
彩色钻石：是指当钻石的色调加深到一定程度，变得醒目而鲜艳时，就成为相当吸引人的宝石。
彩色钻石是由杂质元素、压力、放射性元素的辐射等造成。
彩色钻石的稀有程度依次为：红、绿、蓝、紫红、粉红、褐、黄。
Z比色石可以作为确定黄色彩钻的界限。
3、颜色分级及其发展（1）质量相同的条件下：最高色级与次高色级（如D与E）钻石在价格上的差异可达50%，较低色级两相邻的色级间(如I和J)价格差异仅10%—15%。
（2）发展：钻石分级进行系统的评价开始于19世纪中叶，巴西的钻矿是世界钻石的主要来源。
早先评定色级所用的术语直接地反映了这种情况，Golcondo代表颜色最好的钻石，其后依次为Bagagem、Canavieras、Diamantinas、Bahias。
19世纪末，随着南非钻石的发现和大量开采，其产量远远的超过了巴西，色级的用语也随之发生了变化。
20世纪30年代形成的新的流行于钻石贸易中的国际性的术语：Jager、River、Top Wesselton、Wesselton 、Top Crystal、Crytal、Top Cape、和Cape。
20世纪50年代，美国宝石学院对钻石色级作了划分，并采用了新的术语，把颜色从无色到浅黄色分成了23个级别，并分别用英文字母D到Z——给予标定。
70年代前后，对钻石的4C分级的研究和标准的设立也有了新的发展。
1963年德国队钻石分级术语作了定义，1969年Scan.D.N.问世，1970年德国又对钻石分级补充了切工分级的部分内容，1974年CIBJO钻石分级标准出台。
（3）带有产地色彩的旧术语被更新的主要原因：由于20世纪初中叶在非洲诸国、前苏联的钻石矿藏纷纷被发现和开采，南非不在是钻石的唯一来源，南非钻石产量下降到世界总产量的30%以下。
钻石的专业知识
钻石的专业知识钻石，作为自然界中最坚硬的物质，不仅以其璀璨夺目的光泽和独特的物理特性受到人们的喜爱，而且在珠宝界有着举足轻重的地位。
本文将介绍钻石的专业知识，包括其形成、分类、评价标准以及保养方法。
钻石的形成钻石是由碳元素在地球深部高压高温的条件下形成的。
这一过程通常发生在地下约150公里的地幔中，需要极高的温度和压力，大约在1100摄氏度至1300摄氏度之间，压力则高达4.5至6吉帕。
经过数亿年的地质运动，这些碳原子逐渐结晶，形成了我们所知的钻石。
钻石的分类钻石的分类主要依据其颜色、净度、切割和克拉重量，这四个因素被称为“4C”标准。
1. 颜色(Color)：钻石的颜色分为D（完全无色）至Z（淡黄色）等级，D级为最高等级，表示钻石完全无色，价值也最高。
2. 净度(Clarity)：净度指的是钻石内部的纯净程度，分为FL（无瑕）到I3（内含物明显）等级，FL为最高等级。
3. 切割(Cut)：切割影响钻石的光泽和火彩，好的切割可以使钻石更加璀璨。
切割等级分为优(Excellent)、非常好(Very Good)、好(Good)、中等(Fair)和差(Poor)。
4. 克拉重量(Carat)：克拉是衡量钻石大小的单位，1克拉等于0.2克。
克拉越大，钻石越稀有，价值也越高。
钻石的评价标准除了4C标准外，还有几个额外的因素可以影响钻石的评价：- 荧光(Fluorescence)：钻石在紫外线下可能会发出荧光，这可以是蓝色、黄色或其他颜色。
荧光对钻石的价值影响因情况而异。
- 形状(Shape)：钻石的形状包括圆形、椭圆形、梨形、心形等，不同的形状有不同的切割方式和美感。
- 对称性(Symmetry)：钻石的对称性指的是其切割面的排列是否均匀，对称性高的钻石更美观。
钻石的保养方法1. 清洁：定期使用温水、中性肥皂和软毛牙刷轻轻刷洗钻石，去除油污和灰尘。
2. 存放：将钻石单独存放在珠宝盒或软袋中，避免与其他宝石摩擦造成划痕。
什么是天然彩色钻石
什么是天然彩色钻石？
彩色钻石是钻石的一种。
通常，钻石呈透明色彩，但彩钻是除无色透明以外的钻石。
世间有颜色
的钻石，又称为彩色钻石（即彩钻），主要成因是无色钻石内的微粒起变化而产生的颜色，不同
的变化产生不同的颜色，因此颜色越罕有，价值亦愈高。
彩钻的颜色，较常见的有金黄色、棕色、绿色，其它如粉红、红色、蓝色就较为罕有，往往可遇而不可求，如蓝色的霍普钻石，堪称稀世
珍宝，价值当然也不菲。
高品质的粉红钻石也被视为稀世奇珍，阿斯特瑞雅彩钻是世界上最美丽
的钻石。
钻石的世界其实不仅仅只有一种颜色，也是色彩纷呈的。
大多数的人都认为钻石的颜色越白越好，其实彩色钻石的经济价值和收藏价值也是很高的，因为她比白色更稀有更珍贵造就了她非凡的魅力。
那么什么样颜色的钻石称之为彩色钻石呢？哪种更值得拥有和收藏呢？现在就来帮你打开彩
色钻石的奥秘吧。
彩色钻石指钻石具备显著颜色，或罕见的天然致色钻石，都属于彩色钻石之列。
而其中以黄色或
褐色钻石为例，它的颜色必须达到足够深度。
例如国际鉴定分级制度GIA分级体系中，必须深于
Z色比色石才可称为彩色钻石。
钻石荧光原理
钻石荧光原理
钻石荧光是指钻石在紫外光下发出的一种特殊的荧光现象。
这种现象是由于钻石中的杂质元素对于紫外光的敏感度高而引起的。
在自然界中，钻石晶体中会存在一些微量杂质元素，如硼、氮等。
这些杂质元素会通过在晶格中替代碳原子的方式存在于钻石的晶体结构中。
当钻石受到紫外光的照射时，钻石晶格中的杂质元素会吸收部分紫外光的能量，并发生电子激发。
激发后的电子会从一个能级跃迁到另一个能级，释放出一部分能量。
这部分能量以可见光的形式重新辐射出来，形成钻石荧光。
由于每个杂质元素的能级跃迁是固定的，因此钻石荧光的颜色也是固定的，如蓝色、黄色等。
不同杂质元素的存在和含量会影响钻石荧光的强度和颜色。
例如，氮杂质会使钻石显示出蓝色荧光，而硼杂质会使钻石显示出黄色荧光。
此外，钻石荧光的强度也会受到紫外光的照射强度和钻石中杂质元素的相对含量的影响。
钻石荧光对于钻石的价值和美观有一定的影响。
一般来说，荧光强度适中的钻石能够使钻石看起来更加明亮，而过强或过弱的荧光可能会对钻石造成一定的负面影响。
因此，在购买钻石时，钻石荧光的强度和颜色也是需要考虑的因素之一。
总之，钻石荧光是由钻石中的杂质元素对紫外光的激发而产生
的一种可见光现象。
它的存在和特点不仅使钻石更加独特，也为人们辨别和鉴定钻石提供了一个重要的参考。
为什么宝石是五颜六色的
为什么宝石是五颜六色的宝石是五颜六色的，这是因为宝石的颜色是由其化学成分和结晶结构决定的。
宝石通常是在地球深处形成的，经历了漫长的化学反应和物理变化才能成为我们所熟知的美丽宝石。
让我们深入了解宝石是如何被形成和为什么会如此丰富多彩。
首先，我们需要了解的是宝石的化学成分对于颜色的作用。
许多宝石的颜色是由微量元素的存在和少量杂质的掺杂而产生的。
例如，铁可以使翡翠变成不同的绿色，在钛的影响下，蓝宝石可以变成金黄色或蓝绿色。
有些宝石的颜色是由多种元素的共同作用而形成，例如翡翠中的铁、铬和钴是它们呈现出鲜艳颜色的原因。
此外，宝石的结晶结构也会影响它的颜色。
例如，典型的翡翠结晶为单斜晶系，这种结构为其提供了深绿色的美丽。
而同样是铝酸盐矿物，绿柱石的结晶为正八面体，这种结构使其呈现出蓝色、绿色和紫色等多种颜色。
宝石的颜色也可以通过处理和加工来实现。
热处理可以改变宝石的颜色。
热处理翡翠和蓝宝石可以使其颜色更加饱满，而蓝色的花岗岩石可以通过热处理变成深蓝色的宝石素石。
我们也不能忽略光线的作用。
看到宝石的颜色通常是通过光线折射所产生的，当光线进入宝石，由于折射角的改变，使我们看到了各种颜色。
例如，钻石的颜色通常表现出来是白色，但在透射光线中会表现为七彩斑斓的美丽色彩，这是由于光线在钻石中的反射和折射产生的效果。
此外，在地球深处形成宝石的物理和化学环境也可以影响颜色的形成。
例如，钻石的颜色可以通过在出现在不同深度和高压下的形成来得到，地半球矿物质充足的区域有利于高品质的宝石产生。
总的来说，宝石的颜色是由其化学成分、结晶结构、处理方式和光线折射方式等多种因素决定的。
因此，宝石丰富多彩的颜色让我们欣赏美丽的天然珍宝，更让我们对地球的奥秘产生了深深的兴趣。
除了宝石的颜色外，它们的纯度和透明度也是其价值的因素。
纯洁的宝石通常会呈现出更加明亮的颜色，而不纯净的宝石则会显得黯淡。
例如，一颗纯度高的钻石会让人惊叹于它的闪耀光芒，而被杂质、裂缝或云雾乌云玷污的钻石则会显得黯淡无光。
文档1钻石的类型及颜色成因
595nm吸收
4) 蓝色钻石
天然蓝色钻石B致色, B电子吸收红色波长,
残色为蓝色。
蓝色 重31克拉 现存于华盛顿史密桑尼博物馆 尤 金 兰 钻 石
2、塑性变形致色 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。 这一情况发生在地下。
褐 色 钻 石
蓝区见到 415、423、435、465和478nm处的吸收 ,其中 415nm为吸收强峰。
黄色系列钻石在光谱蓝区末端的吸收
2) Canary黄 (金黄色)
孤氮中心，503、637nm吸收 3) Fancy系列(深黄、棕黄色)
H3、H 4辐照损伤中心色心所致
天然： H3 503nm 、H 4 人工： H3、H 4 415、477、496nm吸收
钻石的颜色及其成因
一、颜色类型的划分
1、无色—浅黄色系列 无色到带有不同浓度黄色 调的浅黄色钻石，称为开 普系列或好望角系列。
无色到具有明显黄色、褐色调的钻石
开普系列钻石不论从原石还是成品供应量上都是居第一位。
在这个系列中，从D色到M-Z色级，黄色调逐渐增强，其 商业价值逐渐降低。但当黄色的饱和度超过Z色级时，钻
Fancy Intense （浓彩）
调
Fancy Vivid （强彩） Fancy Dark （暗彩） Fancy Deep （深彩）
对于较少见的颜色，如蓝色和粉红色等，其与近无色钻石M-Z
色级相当的部分可描述为faint(轻微)、very light(很浅)和
light(浅)，也就是说，这些彩钻可分级和描述为： Faint (微弱) Very light (很浅) Light ( 浅) Fancy Light (浅彩) Fancy etc.. (彩) (等等)
钻石的颜色成因
Cha. 12 钻石的颜色成因一、钻石的颜色类型二、钻石中的杂质类型及分类1、影响钻石颜色的杂质主要有：N、B、H，以氮最为常见，依红外光谱吸收确定N的存在形式或类型有：a. 孤氮：单原子N ,一个氮原子占据C位,氮原子间彼此不相连,特征吸收峰1130cm-1，b. 双原子N：A集合体或N2中心，两个N原子占据相邻两个碳原子位置，特征吸收为1282cm-1，c. 三原子氮：N3中心，三个N原子占据相邻三个碳原子位置，并伴随一个结构空位，特征吸收峰为415nm，是钻石呈黄色的主要原因（吸收兰紫色光→呈黄色）；d. 集合体氮：又称B 中心，由4 个或4 个以上的N 原子占据相应的碳原子位置，N 原子亦可聚集成小片晶，特征吸收峰约1370cm-1；2．钻石分类：原则：对红外光的吸收及紫外光的透过能力差异确定钻石的类型。
本质是内部杂质元素类型和存在形式的差异。
仪器：傅立叶变换红外光谱仪和紫外—可见光分光光度计。
钻石分类钻石分类三、颜色成因：影响颜色的4 个因素：杂质元素致色塑性变形致色辐射中心致色矿物包裹体致色1．无色钻石：纯净、无杂质、无晶格变形。
2．黄色钻石：a．Cape系列：N2、N3、B中心，光谱：415、423、435、465、478nm强峰415nmb．Canary （坎拉里）黄：金黄色，孤氮中心致色，光谱：503、637nmc．Fancy系列：深黄、棕黄色，由H3、H4（辐照损伤中心）色心所致，光谱：天然：H3503nmH4 415、477、496nm人工：H3+H4+595nm3．褐色塑性变形：碳原子位错或内部晶格变形。
光谱：495、503、512、537nm，503nm强吸收峰。
4．粉红、紫红色天然的粉红色：与褐色成因相似。
光谱：Ia : 415、478、560nmIIa : 390、396、560nmArgyle粉红色：415、503、560nm粉红色均以560nm吸收带为特征。
钻石塑性变形：位错5．蓝色：B原子所致，其外层为三个价电子，当与碳原子形成共价健时产生一个空穴，并被相邻的碳原子的电子充填，电子吸收长波（红色），残余色呈蓝色。
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关于钻石的颜色成因
作者：刘佳
内容提要：通过对钻石结构、成分、包裹体的研究，分析钻石的颜色成因及不同颜色钻石的天然与辅照改色的区分与鉴别。
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。
钻石的颜色主要有三大系列。
即：
黄色系列，包括无色、浅黄至黄色钻石；
褐色系列，包括不同强度的褐色钻石；
彩色系列，包括粉红、紫红、金黄、蓝色、绿色等钻石。
此外，还有一些黑色的工业级钻石。
这些颜色的成因主要有以下四种因素而致。
一、晶格杂质元素致色
众所周知，钻石主要是由碳（C）元素组成。
一个碳原子与另外四个碳原子以共价键的形式相连，以共顶角方式连接，在三维空间形成立方面心格子结构。
除此之外，还含有少量的氮（N）、硼（B）、氢（H）等杂质元素，在钻石结构中代替碳原子而与其它碳原子相连，从而产生不同的颜色。
1、杂质氮对钻石颜色的影响
晶格中的杂质氮因原子序数是7，最外层有5个电子，比碳多1个。
当占据碳晶格位置时，其中的4个电子被共价键所约束，而多余的1个电子受的约束较小，只需较小的能量就能脱离氮原子。
当该电子吸收可见光范围内的某波段光的能量时，即可摆脱氮原子而发生能带跃迁，而使钻石显黄色调。
因吸收的波长有差异，而出现不同的中心，杂质氮在钻石晶格中有五种存在形式。
①、孤氮形式：即杂质氮以单个孤立的原子出现代替了一个碳原子位置，与其它四个碳原子相连，可见光范围内具有503nm、637nm吸收峰，红外区有1130cm-1吸收，吸收可见光中的部分蓝绿光和红光，使钻石呈现深浅不同的黄色。
属Ⅰb型钻石。
②、双原子氮形式（A集合体）：即杂质氮以原子对的形式出现，代替两个碳原子的位置，为N2中心缺陷，可见光范围内具有477nm吸收，红外区有1282 cm-1主吸收，1375 cm-1次峰吸收，也使钻石呈现黄色调，属ⅠaA型钻石。
③、三原子氮形式（N3中心）：即杂质氮以三个原子集合体出现，代替三个碳原子的位置，并伴随有空位出现。
N3中心吸收蓝-紫色光，以415.5nm为特征吸收，另外还有423nm、435 nm、465 nm、475 nm吸收峰，这种选择性吸收使钻石呈黄色，红外区无典型吸收。
称为Cape系列，属ⅠaB型钻石。
④、集合体氮（B1中心）：即由4~9个氮原子占据了碳原子位置，仅在红外有1175 cm-1吸收。
⑤、片晶氮（B2中心）：即氮沿某一方面分布，代替碳原子位置，仅在红外有1365 cm-1吸收。
B1中心，B2中心仅在红外区有吸收，在可见光区无吸收，因此不影响钻石的颜色。
2、杂质硼对钻石颜色的影响
杂质硼的存在是钻石产生蓝色的原因。
硼的原子序数为5，最外层有3个电子，比碳少1个，不能满足4个原子的成键要求，在共价键中产生一个"空位"，可被邻近的其它原子中的电子运动所充填，使钻石产生蓝色。
天然的蓝色钻石无典型的吸收峰。
属Ⅱb型钻石，为半导体。
3、杂质氢对钻石颜色的影响
据最新的研究表明，若钻石中只含有杂质氢，不含硼、氮，钻石也会呈现蓝色。
但这一研究有待进一步的证实。
二、辅照损伤致色
辅照的本质是提供激活电子、格位离子或原子发生位移的能量，从而形成辅照损伤色心。
其过程实际上是利用辐射源产生得高能粒子或射线同晶格中的离子、原子或电子间的相互作用，使钻石结构遭到破坏，产生色心，该色心对可见光进行选择性吸收，而使钻石呈现颜色。
天然的α-粒子辐射作用使部分钻石晶体表层呈绿色，其颜色厚度约为20μm，只在原石中看到，经抛磨后颜色即消失。
因此抛光成品的钻石中，自然辅照致色的极少，极大部分绿色、蓝色钻石为人工辅照改色。
目前辅照致色的方法有五种：
1、中子处理：将钻石放入核反应堆中，用中子轰击，可直接穿透钻石，产生晶格缺陷，产生绿色、蓝绿色，是整体改色，颜色可以永久保存，再加热到500~900℃，Ⅰa型钻石产生黄色、橙黄色；Ⅰb型钻石产生粉红色、紫红色；Ⅱa型钻石产生褐色，此方法目前最常用。
2、回旋加速器处理：经回旋加速器加速的带正电荷的粒子，可在钻石中产生绿色，如时间过长，则产生黑色，颜色仅限于表面。
再加热到400~900℃，会出现黄、橙、褐色，产生颜色无法预料，形成N-¤-N的H3缺陷中心，产生503nm、595nm吸收线。
此法目前很少用。
鉴别特征：经回旋加速器处理过的钻石，表面显示出特征的暗色标记，如果从亭部辅照，从台面观察可见一"张开的伞"状特征围绕底尖，如果从冠部辅照，环绕腰棱可见暗带，从测面辅照，可看到一边深，一边浅。
3、电子处理：产生淡蓝色或蓝绿色，仅限于表皮，大约2mm厚度，经处理后的钻石不具放射性，加热到400℃，产生橙、黄色、粉红-紫红色、褐色、蓝色、黑色，但颜色不可预料，此法目前较常使用。
4、γ射线处理：用Co60产生的γ射线，使钻石整体呈蓝色或蓝绿色，但所需时间长。
现较少使用。
5、镭处理：产生稳定的绿色，限于表皮20μm，加热后产生黄、橙黄、褐色，但有放射性残余，几年后才能消失。
因此现已不用此法。
辅照处理钻石的鉴别特征：
①、绿色：辅照处理后，有741nm吸收峰，称为GRI损伤，为一结构空位；
②、橙色、黄色、褐色：出现H3中心、H4中心，H3心为A集合体+空位，503nm吸收，H4心为496nm 吸收，B1中心+空位，此外还有595nm吸收。
595nm吸收为人工处理钻石的特征线，天然辅照以H3心为主，辅照处理以 H4心为主。
当加热到一定高温时，595nm吸收会消失，但同时出现1936nm、2024nm吸收中的任何一条，即可判定为人工辅照改色钻石。
③、蓝色：有741nm吸收线，人工辅照改色的为绝缘体，天然为半导体。
④、粉红色、紫红色：Ⅰb型为637nm诊断线，还有595nm、575nm、503nm吸收线。
三、塑性变形致色
塑性变形是沿八面体{111}面滑移，使晶格产生位错，形成结构缺陷，产生天然褐色、粉红色、紫红色。
1、天然粉红色、紫红色钻石：在563nm处有诊断吸收带。
Ⅰa型粉红色钻石有415nm、478nm、563nm 吸收。
Ⅱa型粉红色钻石有390nm、396nm、563nm吸收。
澳大利亚阿盖尔矿(Arggle)有563nm、503nm、415nm吸收。
2、天然褐色钻石：原石上有密集的细线，尤其在菱形十二面体上，可看到变形，503nm处有强吸收峰，并伴随有537nm、512nm、494nm、495nm弱吸收峰。
四、包裹体致色
因含大量包裹体而使钻石呈现黑色，橙色或褐红色。
当钻石中含有无数的暗色不透明包体时，呈现黑色，当用强的透射光照射时，可以观察到包裹体。
当次生包裹体存在于钻石的裂隙中，使钻石呈现橙红或褐红色，这种称为"氧化"钻石。
钻石出现不同的颜色是由于不同的原因所致，近几年来，"彩色钻石"以其绚烂的色彩，高饱和度而变得楚楚动人，身价倍增。
彩色钻石可呈现光谱中得所有色调，而极有吸引力，钻石颜色的成因，为人们用为较众多的颜色不佳的工业钻石进行人工致色，提供了一个广阔的发展空间。
参考文献：
《钻石基础讲义》，陈美华、袁心强编著
《宝石钻石学证书教程》，英国宝石协会编著。