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7个方面鉴别天然钻石与合成钻石

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  长期以来,合成钻石或由于粒度小或由于成本昂贵,一直未具有商业价值,对合成钻石的鉴定研究也为人们所忽视。自90年代以来,随着合成技术的不断改进和完善,合成钻石及经人工处理改色的合成钻石已成为商业事实。这给钻石的鉴定又提出了新的课题与挑战。

  合成钻石是在高沮高压下快速生长形成的,它与天然钻石的形成条件不同,因此,在某些宝石学特征方面与天然钻石也存在着差异,这是鉴定合成钻石的基础。从目前的研究成果来看,区别天然钻石和合成钻石主要有以下几个方面:

  一、颜色

  合成钻石的颜色可以是近无色一浅黄一黄色一蓝色,这几乎包含天然钻石的所有颜色。但仔细观察颜色的细徽变化,也可得到某些有用的鉴别依据。大部分的合成黄色钻石为高饱和度.比天然黄色钻石颜色艳丽并带有棕色.而天然黄色钻石颜色柔和纯正。近于无色的合成钻石总带有浅灰、浅蓝、徽浅黄、黄绿色调。而天然的近无色钻石总是带有黄、褐色色调。天然黄色钻石经辐照退火处理后多呈橙黄、棕黄、黄色。而合成黄色钻石经辐照退火处理后多变为祖红、挑红,甚至红色。合成蓝色钻石也比天然蓝色钻石颜色鲜艳,天然蓝色钻石的颜色普遗浅淡明亮。

  二、晶体形态

  天然钻石的晶形常为八面体、菱形十二面体或不规则(尤其是蓝钻)形态。由于溶蚀使晶面、品棱弯曲,呈浑圆状外观.且晶面上常有与生长结构有关的三角形、四边形、网格状、锥形等蚀像。

  合成钻石其晶形基本为立方人面体(立方体十八面体),总能找到天然钻石中很少出现的立方体面,且品面平直,晶棱陡立,晶角尖锐。晶面上具有与天然钻石晶体表面特征完全不同的树枝状、不规则状的图案。

  三、内部特征

  (一)包裹体

  在宝石显微镜下,仔细地观察钻石内部的包裹体,有时能准确、快速地鉴别出天然钻石与合成钻石。如果钻石中能见到一些透明的有色或无色的矿物包裹体,如石榴子石、透辉石、顽火辉石或钻石等则表明为天然钻石。若在其内部发现有一些不透明的.只在反射光下具有金属光泽,外表呈片状、针状、各种不规则状或呈大而四的并显示有磁性的金属包裹体杂质,或者特征相似、大小棍杂的金属包裹体群则为合成钻石的特征。这些金属包裹体杂质经化学分析为金属镍和少量的铁。除此之外,在合成钻石内部还有尘埃状徽粒、黑色包裹体等。

  (二)生长结构

  如果钻石的净度较高,难见包裹体,系统地检查钻石内部的生长结构也有助于区别天然钻石与合成钻石。天然钻石仅出现八面体内部生长带,并存在平行八面体面平直的或交叉的纹理。极少情况下可见.‘云状”立方体生长带,晶体中心形成花状图案。而合成钻石可出现立方体、八面体、菱形十二面体、四面体等多种内部生长带,其特征可通过萦外荧光和阴极发光的分带性显示。纹理为不规则交又状或与八面体、立方体有关的“砂钟”式样及四边形纹理。

  (三)颜色分带

  色带分布的特点也是鉴别天然有色钻石和合成钻石的有用证据。若在散射照明的条件下观察,大多数的天然黄色钻石和蓝色钻石的颜色分布是均匀的。有时可见平行分布的或斑块状的色带,而大多数合成钻石的颜色分布是不均匀的。合成的近无色钻石有时可显示极浅的灰蓝、黄或绿的颜色分布。合成的黄色钻石及蓝色钻石常显示“砂钟”式样或其他几何图形,如四边形、八边形、柱形等色带。色带或模糊或清晰,显示出从深到浅的色区。四、紫外艾光

  紫外荧光对于区别天然钻石和合成钻石十分有效,它们不仅在颜色上,而且在颜色的分布方面有明显差异。天然钻石在长紫外线照射下多见蓝色荧光.而在短紫外线下无或者有较弱的蓝色、黄色荧光.并且荧光效果呈均匀状或不均匀的带状分布。而合成钻石则在紫外线照射下表现为异常行为。合成钻石在长、短紫外线照射卜均为黄一黄绿色荧光,并且短紫外线的荧光强度强于长紫外线的荧光强度。荧光分布呈十字形、,’边形或其他几何图形。在中心部分荧光强,向外缘逐渐减弱,可反映出明显的内部生长带结构特征。

  五、阴极发光

  钻石在电子束照射下发光的强度、分布的特征是有一定差异的。

  钻石在其复杂的生长过程中,所带人的杂质氮是引起发光的主要因家。该元家的含址和分布状态在阴极发光中就表现为颜色、强度、分布的差异。从而可得到特殊的图形被称为钻石的“指纹印”。

  由于天然钻石与合成钻石的生长环境和生长时间有明显差异,因而它们反映出的阴极发光图形也明显不同.合成钻石的图形简单,整体上由直线构成四边形或其他几何图形(与立方八面体聚形有关)不同环带可发出不同颜色的荧光。而天然钻石则显示出由曲线和直线构成的复杂图形或交叉影线。

  六、光谱检查

  到目前为止,大多数宝石级合成钻石为黄色、揭黄色。所以用手持式分光镜和台式分光镜进行光谱检查很有必要。“好望角系列的钻石”(白色一浅黄色系列),无论是天然的.还是经人工处理的天然钻石同合成钻石的吸收谱线不同。天然钻石在可见光谱中415 nm, 452nm, 478 nm处存在着明显吸收线。若在浅黄色钻石中存在着415 nm线,则为天然钻石的吸收特征。经辐照退火处理的天然钻石常显示496 nm, 503 nm, 594 nm, 673 nm的谱线。但缺乏415 nm线并不能说明是合成钻石,还要根据其他特征进一步证明。有些合成钻石在可见光范围光谱中产生470 nm-700 nm宽的吸枚带。这可能是由于生成合成钻石时.使用的助溶剂镍(ND引起的光谱特征。然而大多数的合成钻石,在常沮下的可见光潜中没有415 nm处特征的吸收峰值,但在液氮低温状态下,可有658 nn、的吸枚峰.500 nm以下全吸收。

  七、磁性检查

  合成钻石常含金属包裹体,这些包裹体或大或小,有时肉眼即可观察到。金属包裹体均具有磁性,可被强磁性物质(磁铁)吸引。在检查过程中,将钻石系在一条丝线上,档住气流,用磁铁靠近,然后摆动磁铁,合成钻石则随磁铁平行摆动,而天然钻石则毫无反应。


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