第二节　钻石的鉴定

一、经验鉴定

钻石依据其基本性质和特性有别于其他宝石，因而可以在一定情况下凭借经验进行鉴定。

1．观察晶形与颜色

钻石晶体多为透明的单晶，其形态常见八面体、菱形十二面体和立方体单形，也有一些双晶或聚形。由于溶蚀作用，自然界实际产出的钻石晶形常呈浑圆状或歪晶，并且晶面上常常留有蚀像（如八面体晶面上可见倒三角形的凹坑蚀像，菱形十二面体晶面上可见线理或显微圆盘状花纹，见彩2-1～彩2-4）。

自然界产出的钻石绝大多数为无色—浅色系列的单晶，彩色系列单晶钻石非常稀少，而黑色钻石常为多晶集合体。

与钻石毛坯外观形态相似的宝石品种有：尖晶石和锆石。尖晶石有与钻石相同的八面体晶形及三角形生长纹；锆石晶体为四方晶系，晶形常呈四方短柱及四方双锥聚形的假八面体，且光泽为亚金刚光泽，与钻石很相似。但尖晶石和锆石光泽弱、硬度低，其他性质与钻石相距也甚远，所以很好鉴别。

2．观察光泽与火彩

在天然无色透明宝石矿物中，钻石具有最大的折射率，因此切磨抛光良好的钻石具有很强的金刚光泽，有别于其他无色透明宝石的亚金刚光泽、玻璃光泽等。观察光泽时需注意：受高温溶蚀的钻石表面光泽较弱，未受高温溶蚀的晶面及解理面光泽较强。

纯净的钻石多透明，但由于常有杂质元素进入矿物晶格或有其他矿物包裹体的存在，钻石可呈半透明甚至不透明。

钻石具有高折射率和高色散值，因此在切磨比例适当时，钻石会呈现出特殊的五光十色、柔和自然的火彩（见彩2-5）。但是合成立方氧化锆、人造钛酸锶、合成金红石等钻石仿制品因为也具有很高的折射率和色散值会出现类似于钻石的火彩，但其“火彩”要么过于刺眼，要么显得苍白不自然，可据此进行识别。

3．掂重

钻石的相对密度为3.52，掂重的感觉是中等。这一感觉可区别于相对密度较低的水晶（2.65）、海蓝宝石（2.72），也可区别于高密度的仿钻材料YAG（4.55）、GGG（7.05）、CZ（5.80），但对于与钻石密度相近的托帕石（3.53）、合成碳硅石（即α-碳硅石，3.22）、榍石（3.25），则无法用掂重区分，可利用其他方面的特征加以鉴别。

4．硬度

钻石的莫氏硬度为10，是自然界中硬度最高的物质。用钻石的尖锐处去刻划刚玉片，能使刚玉片留下刻划痕迹。反之，刚玉则无法刻动钻石。与钻石硬度最接近的宝石品种是合成碳硅石（莫氏硬度为9.25）。合成碳硅石能刻动刚玉，但刻不动钻石。刻划时注意：一定要用原石的尖锐处刻划。

5．亲油性实验

油性墨水笔在钻石表面划过时，可留下清晰而连续的线条；而对于钻石仿制品，油笔划过则为不连续的小液滴定向排列。

6．哈气实验

对钻石表面哈气，因其热导率高，钻石表面的水汽会很快消失。

7．线条试验

将宝石台面向下放在一张画有黑线的纸上，如果是钻石则看不到纸上的黑线；若能看到黑线，则说明是其他折射率较低的钻石仿制品（见图2-1）。

图2-1　标准圆钻切工的线条实验

8．托水性试验

将小水滴点在宝石台面上，若水滴能在宝石表面保持很长时间，则说明是钻石；若水滴很快散开，则说明是钻石的仿制品（见图2-2）。

图2-2　标准圆钻切工的托水性实验　

二、仪器鉴定

1．10倍宝石放大镜观察

由于钻石硬度高的缘故，绝大多数钻石在加工时其腰部不抛光而保留粗糙面，这种粗糙面多呈“毛茬”状（见图2-3）。而一些不抛光的仿钻品，其腰部可见平行排列的钉状磨痕。另外，在钻石的腰部时常可见到原始晶面，其上可有阶梯状、三角形生长纹或解理面等。

图2-3　未抛光的钻石腰部特征

在钻石的某一小面上，有时可见一些非常细的白线，请注意白线方向与抛光纹方向的区别。这些白线就是钻石的生长线，且往往内部也有细纹线与之呼应。

钻石的各刻面之间的棱线平直且锐利，而硬度较低的钻石仿制品其棱线常呈圆滑状。

腰部抛光的钻石， 其腰部常常加工成一些相连的小刻面，并可见天然晶面（见图2-4）。

图2-4　抛光的钻石腰部特征

在10倍宝石放大镜下观察宝石，不像显微镜有专设的照明设备以适应于不同的照明方式。但如果能灵活运用简单的灯具，也能收到良好的观察效果。例如模拟暗域照明方式（见图2-5）：将一块黑板置于钻石灯座上，形成黑色背景。观察时，前额靠近灯罩，将钻石放在灯罩的边缘位置，使光线只照射到钻石的亭部，不能照射到放大镜和人的眼睛上。这样便相当于暗域照明，对观察钻石内部的包裹体非常有利。也可采用白色背景，同黑色背景一样，可形成强烈的反差，有利于观察钻石内部的纹理。

图2-5　模拟暗域照明方式

2．显微镜观察

利用显微镜观察样品的内、外部特征需合理选择不同的照明方式。

顶灯（反射光）照明方式适合观察无色透明钻石内部的透明包裹体，同时也可用来观察钻石表面生长线及切工的好坏。注意：观察表面要迎着反射光。

暗域照明方式适合观察微茶色、微黄色钻石及彩钻内部的透明包裹体。

遮掩照明方式适合观察钻石内部深色的固态包裹体。

在观察样品内部的生长线时，注意转动宝石，在反光强的面上寻找生长线。找到生长线后，可关掉底灯，打开顶灯，判别是否为表面的抛光纹。

利用显微镜观察到的重影现象，还可将钻石与无色锆石、碧玺、榍石、合成碳硅石等区别开来。

利用显微镜还可寻找拼合石的接合面及其冠部、亭部不同的内含物。

3．偏光性的观察

钻石属均质体，在正交偏光镜下应为全暗，但多数天然钻石具弱—强的异常消光，且干涉色颜色多样，甚至多种干涉色聚集成镶嵌图案。

一些无色宝石如合成碳硅石、锡石、榍石、白钨矿、高型锆石、合成刚玉、合成水晶、人造铌酸锂、合成金红石等非均质体均可用偏光仪将其与钻石区别开来。

4．密度的检验

无论琢件和毛坯，密度的检验是鉴定钻石的有效手段。

多数仿钻材料如CZ、YAG、GGG、铅玻璃（注意折射率与密度值的匹配）等均可用密度进行鉴别。

5．分光镜的应用

天然产出的钻石绝大多数是Ⅰa型（约占98%），由氮致色，此类钻石在415nm处有一强吸收带。但是，普通的分光镜分辨率较低，415nm处于紫区，不易观察，需用UV（紫外光线）分光光度计并采用低温技术才能准确测量钻石的吸收光谱。

三、钻石与相似宝石的鉴别

与钻石相似的宝石很多，可对照表2-2进行一一鉴别。

表2-2　常见与钻石相似的无色宝石鉴别特征

钻石具有很高的导热性，因此可以利用热导仪进行鉴别除合成碳硅石以外的仿制品；并可利用电子克拉天平检测宝石的相对密度进行鉴别。天然宝石中，无色的蓝宝石、尖晶石、托帕石、水晶、尖晶石等与钻石相似，但其折射率均低于钻石；人工宝石中，合成碳硅石、合成立方氧化锆、人造钇铝榴石、人造钆镓榴石、人造钛酸锶等常用来仿钻石，其折射率与钻石的相近，某些宝石的色散值也高于钻石，但往往其硬度低于钻石，可以进行鉴别。

钻石的内部通常会含有一定的矿物包裹体（如橄榄石、石榴石、石墨和透辉石等）、生长结构等天然信息，因此可以通过10倍放大镜或显微镜观察内外部特征包裹体来鉴别钻石及其仿制品。放大观察时，可发现大多数的钻石都含有特征的包裹体，如细小矿物点状颗粒、形似羽毛的小裂隙、细小裂纹深入内部而形成的须状腰，以及如内凹原晶面、破口、击痕等。质量上乘的钻石，其包裹体特征在10倍放大镜下不易见或不可见（见彩2-6、彩2-7）。

钻石的硬度较高，且加工质量要求也高，所以钻石的棱线都很平直、锐利、清晰，切磨比例适中，修饰度好。若钻石在加工时腰部不抛光，腰围及其附近常保持原始晶面，可发现三角形、阶梯状生长纹等（见彩2-8和彩2-9）。

四、合成及优化、处理钻石的鉴别

由于天然钻石的稀少性，市场上也有一些合成钻石和优化处理的钻石出现。合成钻石通常是采用高温高压（HPHT）法和化学气相沉淀（CVD）法合成的，优化、处理钻石主要有改善颜色的辐照、镀膜处理类型和改善内部净度的激光打孔、裂隙充填处理类型。

对于合成钻石主要从其晶形、异常双折射、发光性、内部包裹体和特征吸收光谱等方面进行鉴别。HPHT法合成钻石晶形多为“塔形”，CVD法合成钻石晶形为片状，而天然钻石多为八面体晶形。

HPHT法和CVD法均具有异常双折射、磷光。其中HPHT法合呈钻石阴极发光分布呈几何图形，放大检查可见触媒金属包裹体沿内部生长区间的边界分布，大多数具有磁性；CVD法合成钻石阴极发光分布不同于天然钻石和HPHT法合成钻石，放大检查可见倾斜密集生长纹，偶见点状包裹体，具特有的光谱特征。

优化、处理钻石的鉴定重点在于放大检查，并结合光谱特征进行甄别（表2-3）。

表2-3　合成钻石及优化、处理钻石的鉴别特征

激光打孔的钻石放大检查可见内部白色的管状物和钻石表面的发丝现象和圆形开口；充填处理钻石可见充填裂隙处呈现的闪光效应，暗域照明下呈橘黄或紫至紫红、粉红色等闪光，亮域照明下呈蓝至蓝绿、绿黄、黄色等闪光，充填物中可有残留气泡流动构造和细小裂隙；镀膜处理的钻石可见云雾状纹或有薄膜脱落， 用小刀或针尖可将薄膜刮掉；辐照处理的彩色钻石在显微镜下油浸观察时， 可见亭部有色带、色斑或亭部钻尖处有伞状暗影（见彩2-10～彩2-16）。