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宝石肉眼鉴定方法:实战篇(一)钻石

已有 16040 次阅读 2008-11-13 22:47 |个人分类:地学科普| 知识, 钻石, 宝石, 鉴定, 肉眼

宝石肉眼鉴定方法:实战篇

(一)         钻石

一、        物理化学性质

钻石(Diamond)是金刚石的宝石名称,是自然界中硬度最大、化学性质最稳定的宝石。化学组成主要为碳(C),常含有微量的氮(N)、硼(B)、铝(Al)、铍(Be)等杂质元素。含氮使钻石变黄,含硼使钻石变蓝。

钻石属于等轴晶系,晶体多呈八面体、立方体、菱形十二面体及立方体与八面体的聚形(图1)。钻石一般为无色、淡黄色,少数为粉红色,偶见绿色、红色、蓝色、紫色等(图2)。金刚光泽,透明,折射率2.417,色散率0.044。硬度10,密度约3.5g/cm3,热导性强,发育一组完全解理。常见的包裹体有石榴石、尖晶石、顽火辉石等。

 

1  钻石(金刚石)的晶形

 

2  不同颜色的钻石

http://z.abang.com/d/diamond/1/3/I/-/-/-/4E58VNvQHm.jpg

二、        肉眼识别特征

(一)            钻石

肉眼识别钻石的要点包括颜色、光泽、色散、瑕疵、琢型等。

1、          颜色

钻石颜色较多,但在市场上流通的钻石除了少量产于澳大利亚的粉红色钻石外,主要是无色(白色)、微带黄色的白色和带褐色的白色。其他罕见的红色、绿色、蓝色的钻石,一般未经上市就被收藏家珍藏。

2、          光泽

钻石为金刚光泽,犹如表面涂了一层植物油,显得浑厚而明亮。将钻石的台面朝下,平放在白纸上,台面内侧就如同镀银的镜面一样。

3、          色散

钻石的色散值是0.044,为中等色散,当光线从台面入射进入钻石内部,可以见到橙红色、黄色和蓝色三种彩光。

4、          瑕疵

10~20倍放大镜仔细观察,绝大多数钻石内部,多多少少含有白色的裂纹、黑色的瑕点或石榴石、尖晶石、顽火辉石、石墨等矿物包裹体。在腰围处可能会见到胡茬状的小解理或三角形的原始晶面。

5、          琢型

珠宝界对钻石的琢型要求十分严格,从台面进入钻石的光,必需从台面发射出来,亭部不能漏光。因此,各个部位应按比例琢磨(图3),小面对称、棱线平直、三棱交于一点、表面光洁。如果将钻石台面向下放在带字的纸上,从亭部向下应看不到纸上的字迹。

 

3、标准园型钻石各部分的名称

http://www.010gem.cn/html/28/n-45528.html

(二)            优化钻石

1、          辐射改色钻石

对于一些颜色差的钻石,用镭或离子加速器轰击,使其呈现蓝色、绿色、粉红色等较好的颜色。与天然有色钻石的鉴别要点:

1)天然致色钻石放在盛水的白瓷盘中,可见到平直的色带,色带不受琢型的制约,可以跨越几个小面。而辐射改色钻石的颜色在琢型的棱角处偏深,放在盛水的白瓷盘中,可能出现随琢型展布的伞状色环;

2)天然蓝色钻石因含硼而具有半导体性质,在钻石两端加上电压,会有电流通过。而辐射改色的蓝色钻石是色心致色,不具半导体性质,加上电压无电流通过。

2、          激光去脏充填钻石

是用激光向钻石内部深色瑕疵所在位置钻一个小孔,瑕疵遇高能量的激光后分解升华,然后将钻石放进氢氟酸溶液中浸蚀溶掉残渣,再在高压下向小孔内注入无色的填料,以改善钻石的外貌。

由于钻孔很小,需用10~20倍放大镜观察。与天然纯净钻石的鉴别特征:

1)从钻石的侧面向内部观察,可以见到一条漏斗状的白色充填物;

2)充填物在镶嵌过程中遇热会变黄;

3)充填物冷缩或老化后,会出现淡黄色的网格状薄膜,从不同侧面仔细观察,可以看到薄膜干涉效应呈现出的彩色闪光;

4)充填物的硬度一般较低,在钻石表面钻孔处用指甲刻磨会产生小凹坑。

3、          镀膜钻石

通过化学气相沉积法(CVD)在钻石表面镀上一层含硼的薄膜,从而获得优化的淡蓝色钻石。与天然蓝色钻石的鉴别特征:

1)镀膜蓝色钻石见不到平直色带,也见不到辐射致色钻石的伞状色环;

2)镀膜蓝色钻石的导电率高,约为天然蓝色钻石的2~7倍。

4、          涂层钻石

在钻石的腰围或亭部涂上一层蓝色的透明胶,通过蓝色色调的叠加而使黄色变浅,从而提高钻石的色级。从不同方向仔细观察,在涂层之处,可见到比较明显的晕彩,据此可与天然蓝色钻石区别。

(三)            合成钻石

合成钻石是用与天然钻石相同化学成分的物质,在高温高压下制造而成。宝石级的钻石最初是1955年由日本首先研制成功,因粒度太小而没有投产。1985年在粒度上取得进展后少量投放市场,1993年俄罗斯生产的合成钻石也上市流通。合成钻石的物理化学性质与天然钻石相同,但通过仔细观察仍然可以鉴别,主要标志包括:

1)大多数合成钻石微带颜色,常见为淡黄色、淡橙色、淡褐色、淡棕色、淡蓝色等,但颜色不太均匀;

2)晶形多为六面体与八面体的聚形,晶面上很少见到天然钻石所特有的三角形蚀像;

3)晶体中有时可见晶核和细小的金属片,用磁铁可以吸起;

4)颗粒较小,一般为0.05~0.25克拉,最大的不超过0.5克拉;

5)在紫光灯下具有不均匀的荧光,中心呈绿色而边部无色;

6)缺少天然钻石特有的泛白光的愈合裂隙面、矿物包裹体。

(四)            仿制钻石

仿制钻石是一些在外貌上与钻石相似,而化学成分不同的其他人造物质,如:立方氧化锆、钇铝榴石、玻璃、碳化硅等,但这些仿制品均具有独特的物理化学性质(表1),通过仔细观察不难加以区别。主要鉴别特征包括:

1    钻石与主要仿制品的物理性质对比表

宝石名称

化学成分

色散率

密度(g/cm3)

折光率

双折射率

硬度

钻石

C

0.044

3.52

2.417

10

锆石

ZrSiO4

0.038

4.69

1.926~1.985

0.059

7.5

 立方氧化锆(苏联钻)

ZrO2

0.065

5.6~6.0

2.15

8.5

钇铝榴石

Y3Al5O12

0.028

4.57

1.883

8.0

钛酸锶(瑞士钻)

SrTiO3

0.190

5.13

2.407

5.5

合成蓝宝石

Al2O3

0.018

4.00

1.762~1.770

0.008

9.0

合成尖晶石

MgAl2O4

0.020

3.63

1.727

8.0

碳化硅

SiC

0.104

3.22

2.648~2.690

0.042

9.25

 

1、          色散

钻石色散率为0.044,只能见到蓝色、黄色与橙色2~3种色彩。立方氧化锆、碳化硅和钛酸锶的色散比钻石明显,而合成白色尖晶石与合成白色蓝宝石的色散比钻石微弱。只有天然锆石与钻石色散率接近,但前者属于非均质体,双折射率大,用10倍放大镜通过台面可观察到底棱双影;同时,锆石性脆,棱线易磨损而残缺不全。

2、          密度

大多数仿制品与钻石的密度(约3.5g/cm3)有较大差别,且市面上流通的钻石基本上为规格统一的标准圆型琢型,一定直径的钻石重量是一致的,因此,可以通过测定直径、称重量来加以确定(表2)。仿制品中,仅有合成白色尖晶石密度与钻石接近。

2    标准圆钻石直径与重量对照表ct—克拉)

重量 (ct)

直径 (mm)

重量 (ct)

直径 (mm)

重量 (ct)

直径 (mm)

重量 (ct)

直径 (mm)

重量 (ct)

直径 (mm)

重量 (ct)

直径 (mm)

重量 (ct)

直径 (mm)

重量 (ct)

直径 (mm)

0.01

1.40

0.26

4.14

0.51

5.19

0.76

5.92

1.02

6.53

1.52

7.46

2.05

8.24

3.60

9.95

0.02

1.76

0.27

4.19

0.52

5.22

0.77

5.95

1.04

6.58

1.54

7.49

2.10

8.31

3.70

10.04

0.03

2.02

0.28

4.25

0.53

5.25

0.78

5.97

1.06

6.62

1.56

7.53

2.15

8.38

3.80

10.13

0.04

2.22

0.29

4.30

0.54

5.28

0.79

6.00

1.08

6.66

1.58

7.56

2.20

8.44

3.90

10.22

0.05

2.39

0.30

4.34

0.55

5.32

0.80

6.02

1.10

6.70

1.60

7.59

2.25

8.50

4.00

10.31

0.06

2.54

0.31

4.39

0.56

5.35

0.81

6.05

1.12

6.74

1.62

7.62

2.30

8.57

4.10

10.39

0.07

2.67

0.32

4.44

0.57

5.38

0.82

6.07

1.14

6.78

1.64

7.65

2.35

8.63

4.20

10.47

0.08

2.80

0.33

4.48

0.58

5.41

0.83

6.10

1.16

6.82

1.66

7.68

2.40

8.68

4.30

10.55

0.09

2.91

0.34

4.53

0.59

5.44

0.84

6.12

1.18

6.86

1.68

7.72

2.45

8.75

4.40

10.63

0.10

3.01

0.35

4.57

0.60

5.47

0.85

6.15

1.20

6.90

1.70

7.75

2.50

8.81

4.50

10.71

0.11

3.11

0.36

4.62

0.61

5.50

0.86

6.17

1.22

6.93

1.72

7.78

2.55

8.87

4.60

10.79

0.12

3.20

0.37

4.66

0.62

5.53

0.87

6.20

1.24

6.97

1.74

7.81

2.60

8.92

4.70

10.87

0.13

3.29

0.38

4.70

0.63

5.56

0.88

6.22

1.26

7.01

1.76

7.84

2.65

8.98

4.80

10.95

0.14

3.37

0.39

4.74

0.64

5.59

0.89

6.24

1.28

7.05

1.78

7.87

2.70

9.01

4.90

11.02

0.15

3.45

0.40

4.78

0.65

5.62

0.90

6.27

1.30

7.08

1.80

7.89

2.75

9.09

5.00

11.10

0.16

3.52

0.41

4.82

0.66

5.65

0.91

6.29

1.32

7.12

1.82

7.92

2.80

9.15

5.50

11.46

0.17

3.60

0.42

4.86

0.67

5.68

0.92

6.31

1.34

7.16

1.84

7.95

2.85

9.20

6.00

11.79

0.18

3.66

0.43

4.90

0.68

5.71

0.93

6.33

1.36

7.19

1.86

7.98

2.90

9.26

6.50

12.11

0.19

3.73

0.44

4.94

0.69

5.73

0.94

6.36

1.38

7.23

1.88

8.01

2.95

9.31

7.00

12.41

0.20

3.80

0.45

4.97

0.70

5.76

0.95

6.38

1.40

7.26

1.90

8.04

3.00

9.36

7.50

12.70

0.21

3.86

0.46

5.01

0.71

5.79

0.96

6.40

1.42

7.29

1.92

8.07

3.10

9.41

8.00

13.24

0.22

3.92

0.47

5.05

0.72

5.82

0.97

6.42

4.44

7.33

1.94

8.09

3.20

9.46

8.50

12.98

0.23

3.98

0.48

5.08

0.73

5.84

0.98

6.45

1.46

7.36

1.96

8.12

3.30

9.66

9.00

13.50

0.24

4.03

0.49

5.12

0.74

5.87

0.99

6.47

1.48

7.40

1.98

8.15

3.40

9.76

9.50

13.75

0.25

4.09

0.50

5.15

0.75

5.90

1.00

6.49

1.50

7.43

2.00

8.18

3.50

9.85

10.00

13.98

 

3、          解理

一般,钻石的腰围处不进行抛光,往往可以见到未经琢磨的三角形晶面,以及钻石解理所形成“胡茬”状小裂纹。而大多数仿制品由于硬度低,又没有钻石特有的解理,因此,在腰围处除了能见到斜的磨盘擦痕外,见不到钻石特有的三角形晶面和毛茬。

4、          瑕疵

钻石除极少数无暇外,绝大多数用10倍放大镜观察,可以见到白色的愈合裂隙和黑色的石墨或其他矿物的细小包裹体。而仿制品内部十分洁净,见不到矿物包裹体和愈合裂隙,仅能见到圆形的气泡。

5、          切工

钻石的仿制品除白色合成尖晶石和白色合成蓝宝石一般琢磨成梯形外,其他仿制品均琢磨成标准圆钻石型。但这些仿制品的硬度较低,在抛光过程中,棱线常常打磨得比较光滑,在两个小面的交棱处,可以见到一条细的亮线。

6、          可透视性

由于折光率的差别,虽然不少仿制品也琢磨成标准圆钻石型,但将宝石的台面向下,盖在一张带黑线的白纸上,从亭部观察,钻石看不到纸上的黑线,而仿制品因漏光而可以看到纸上的黑线。

三、        经济评价

钻石的经济评价的四个要素是:重量(Carat weight)、颜色(Colour)、净度(Clarity)、切工(Cut),又称“4C”要素。

(一)            重量

一般情况下,钻石的价格价格通常与重量的平方成正比,即V=G2×KV为钻石的价格,D为钻石的重量,K为每克拉钻石的价格;可参考以下网页:http://bbs.99wed.com/simple_index.php?t135866.html http://www.51kela.com/supersite/html/47/t-9047.html )。

(二)            颜色

国际珠宝界一般以美国珠宝学院的钻石颜色分级作为标准,其简化形式见表3

3   钻石的颜色分级简化表

 

http://static11.photo.sina.com.cn/bmiddle/55113ffd4461555c6ba4a

(三)            净度

我国钻石净度分为无暇级、极微瑕级、微瑕级、小瑕级和重瑕级等五个等级,可参考网页http://ruofan1088.blog.sohu.com/17201545.html

(四)            切工

主要根据台面宽度、亭部深度、腰围厚度、底尖面宽度、人为切工缺陷与意外损伤、花式切工等六个方面,我国珠宝界将钻石的切工分为很好、好、一般等三个等级。

*钻石分级的具体内容,可参考国家标准GB/T  16554-2003

四、        购买常识

(一)            掌握钻石的准确命名和主要产地

金刚石的主要产地有澳大利亚、南非、博茨瓦纳、俄罗斯、纳米比亚、民主刚果、加拿大等国家。我国的辽宁、山东也产有宝石级金刚石。珠宝商一般将不同产地的钻石原料混在一起,按品质的优劣分别琢磨加工,并按国际统一的标准分级,与产地无关。

国际珠宝界对不同产地的天然钻石统一称为“钻石”,而不能加上地名,带有地名称谓的钻石一般视为仿制品。

(二)            掌握钻石评价的四个要素

选购钻石,必需对其经济评价的重量、颜色、净度、切工等四个要素(“4C”要素)进行综合考虑。只有在相同质量的前提下,类比钻石的价格才具有意义。

(三)            避免在阳光直射下和带颜色的环境中选购钻石

阳光直射会使亭部小面反光异常明亮而增加钻石的白度,而带颜色的环境会对肉眼判别钻石的颜色造成一定的影响。因此,要避免在上述两种环境下选购钻石。

(四)            掌握好钻石的分级标准

钻石颜色、瑕疵、加工等重要指标,均有国际和国家标准,选购时应对此有所了解。

 

[主要参考文献]

李兆聪. 珠宝首饰肉眼识别法. 地质出版社,1999.



GB/T 16554-2003 钻石分级



https://blog.sciencenet.cn/blog-27691-46620.html

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