ITEN浅析钻石为什么会有不同的颜色

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。

彩钻颜色的形成原因
钻石之所以呈现不同的颜色，是因为钻石在生成的过程中含化学微量元素不同和内部晶体结构变形所致。

下面一一列举不同彩钻的成色原因：
黄钻：呈浅黄、金黄色。

钻石在形成过程中，当氮原子取代钻石晶体中的某些碳原子时（每一百万个碳原子中，有一百个被取代），开始吸收蓝，紫色光线，因而使钻石呈现黄色。

蓝钻：呈淡蓝色、艳蓝色。

钻石在形成过程中，吸收微量硼元素，钻石便显天蓝色。

红钻：呈粉红色、红色。

钻石在形成过程中，晶格结构扭曲，而使钻石呈现红色。

绿钻：呈淡绿、艳绿色。

绿色钻石的形成原因，是受到自然辐射而改变晶格结构所致。

黑钻：成色原因由深色的内含物包裹体所致。

如何评定彩钻的价值
彩色钻石的魅力来自于独特稀有的色彩，钻石的彩色稀有性与颜色的浓艳程度决定了彩色钻石`的价值，彩色钻石的颜色越稀有，颜色等级越高价值也就越高，颜色越浓、饱和度越高，价值也就越高。

净度与切割、重量等评价钻石的因素不在首先考虑的因素之列。

彩色钻石价值以稀有的红色系列最高，蓝色与绿色系列次之，黑色钻石的价值最低。

在多姿多彩的生活中，缤纷的彩色钻石为人们带来灿烂的好心情，不妨收集几颗稀有的彩色钻石，为热爱生活的自己和朋友留住最精彩的永恒。

彩钻如何分级
彩色钻石的分级取决于颜色的饱和度和纯正程度，一般来讲，可以分为以下四个等级：（1）弱色，颜色色调似有似无
（2）浅色，可以看出颜色色调
（3）彩色，达到一定饱和程度的颜色
（4）深色，颜色色调过饱和，色调变化不大。

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。

各色彩色钻石的形成原因
彩色钻石以其绚丽多彩的颜色带给我们无比珍稀诱人美钻。

黄色钻石。

当钻石中某些碳原子被氮原子取代时，钻石开始吸收蓝色和紫色光线，就会呈现出黄色。

黄色钻石也被称为“金钻”，是彩色钻石中最常见的颜色，通常呈现出淡黄、金黄或琥珀色，其中尤以金黄色最为珍贵稀有，俗称“金丝雀黄”的即为上品。

蓝色钻石。

钻石在形成过程中含有微量“硼”元素，并且具有导电性，就会呈现出天蓝色、蓝色
到深蓝色等颜色，其中以深蓝色为最佳。

蓝色钻石的蓝中常会带有灰色或黑色，如果蓝色钻石呈
现蓝绿或蓝带绿等颜色，是因为晶体中含有氮的杂质。

深蓝色钻石可谓稀世珍品，极为罕见，南
非普里米尔矿山是其主要来源。

粉色钻石。

粉色钻石的颜色是由于晶格发生扭曲而导致的。

无论是淡粉还是玫瑰粉，总会容易让
人联想到浪漫的爱情，既清新淡雅又不失闪耀华美，所以备受宠爱。

1958年伊朗国王巴列维举行
婚礼时，其王冠上就镶了一颗名为“光明之眼”的巨型粉钻。

绿色钻石。

绿色钻石的形成条件较为复杂苛刻，所以天然绿色钻石极为罕见。

钻石的形成需要高
温高压的环境，而天然绿色钻石一般只经过天然辐射未经高温过程，即使经过天然高温过程，时
间也会比较短暂，因为钻石的颜色会因为温度的变化而变化。

绝大多数天然绿色钻石“氮”的含
量较高，多呈现绿色到淡绿色，但是很难有特别明亮的色彩，因为颜色通常只在钻石表面，所以
呈鲜绿色并且色调较为均匀的绿色钻石价格最为不斐。

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。

钻石重要知识点总结1. 钻石的起源和形成钻石是由碳元素在地球深部高温高压条件下形成的一种晶体结构。

它们多数是在地球深部的岩石圈下方形成的，然后在火山喷发或其他地质活动中被带到地表。

钻石的形成需要极高的温度和压力，这需要在地球深部100英里到200英里处，以每平方英寸达到数万到数百万磅的压力，并且温度达到1800华氏度以上。

2. 钻石的颜色钻石的颜色来源于其中的杂质元素，例如黄钻中含有氮、蓝钻中含有硼、红钻中含有氢等。

根据颜色的不同，钻石可以分为无色、彩色和奇异色三种类型。

其中无色钻石是最为珍贵的，因为它们可以反射全部光谱的光线，展现出闪耀的光彩。

3. 钻石的切割钻石的切割是影响其外观和光学性能的最重要因素之一。

优秀的切割可以使钻石展现出极高的折射和反射能力，从而增加其闪耀度和火彩。

常见的切割形状包括圆形、公主方形、椭圆形、马鞍形等，每种形状都有其独特的美感和视觉效果。

4. 钻石的净度钻石的净度是指钻石内部和外部的瑕疵程度。

瑕疵包括内部包裹物和外部瑕疵，它们会影响钻石的透明度和光学性能。

一般来说，钻石的净度分为无瑕、VVS、VS、SI、I五个等级，其中无瑕和VVS级别的钻石是极为稀有和珍贵的。

5. 钻石的重量和尺寸钻石的重量是以克拉为单位衡量的，1克拉等于0.2克。

通常来说，相同切割和净度的钻石，重量越大，价格也就越高。

另外，钻石的尺寸也会直接影响到其外观和视觉效果，因此在选择钻石时需要综合考虑其重量和尺寸。

6. 钻石的证书购买钻石时，最好选择有权威认证机构出具的证书，以确保钻石的质量和真实性。

目前，国际上公认的钻石认证机构包括GIA（Gemological Institute of America）、IGI （International Gemological Institute）和HRD（Hoge Raad voor Diamant），它们的证书被全球范围内认可，并且具有非常高的可信度。

7. 钻石的投资价值钻石是一种非常稀有的珍贵宝石，因此具有非常高的投资价值。

钻石产生多种颜色的原因
在钻石的形成过程中，有时会有除碳元素以外的其它元素混进来，这样就使天然钻石产生了多种颜色：从粉红到鲜红，从淡黄到天蓝。

矿物包裹体致色
大量的暗色不明包裹体——微晶状铁质矿物或分子级石墨化。

黑色钻石由此形成。

辐射中心致色
通常由长期天然辐射作用而形成，致使钻石的晶体结构发生变化，从而产生一系列新的颜色变化。

绿色钻石便是由此而来。

塑性变形致色
碳原子错位或内部晶格变形。

塑性变形程度越高，棕色越深。

包括真正意义上的塑性变形和不可恢复的永久变形。

可以说，这样的变形是晶体结构的一种缺陷，然而红色、粉色和褐色钻石由此产生，让人不得不感叹大自然的神奇。

杂质元素致色
纯净的钻石完全由碳元素组成。

然而，钻石晶体常含很少量地占据了某些碳原子位置的痕量元素，其中最常见的是氮元素，这样的痕量元素可在钻石中产生体色。

黄色钻石一般这样产生。

如果在天然钻石形成过程中，吸收了微量硼元素，钻石便会显天蓝色。

钻石4C分级之颜色详解学习目的1.掌握无色—浅黄（褐、灰色系列钻石各色级特征）2.学会用比色法确定钻石样品的颜色级别3.如何正确引导顾客挑选钻石的颜色4.正确认识荧光与荧光分级学习内容前言钻石的致色类型20世纪30年代罗伯森、福克斯和马丁通过研究钻石在红外光区和紫外光区的透射性差异，将钻石分成两大类：Ⅰ型钻石能透过400-300nm的紫外线，Ⅱ型钻石的可透过220nm 的紫外光线，直到1959年，才发现造成差异的主要原因是钻石中的氮元素有关。

钻石的主要成分是C，其质量分数可达99.95%，微量元素有N、B、H、Si、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、S,惰性气体及稀土稀有元素。

达50多种，N以类质同像形式进入C组成的晶格里面，根据钻石内的氮原子在晶格中存在的行驶及特征，可将钻石划分为以下类型。

在钻石的行程过程中，其成分中总是或多或少地混入了微量的氮、硼等杂质元素，使得大多数钻石带有一定的颜色色调。

钻石按颜色分可以分为两大类：无色---浅黄（褐、灰）色系列和彩色系列。

无色透明钻石无任何杂质，无色---浅黄（褐、灰）色系列因为N的不同形式存在，颜色深浅不同；蓝色钻石含硼（B）；粉色褐色钻石跟钻石形成时环境及运移过程中塑性变形导致晶体结构造型缺陷；绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成。

黑色钻石一般是因为大量黑色内含物和裂隙造成。

颜色分级概述钻石相当于一个棱柱，它可以把光线分成一个五颜六色的光并且能够将这些光反射出去形成多彩闪光，就如我们透过有色眼镜，钻石的颜色将充当一个滤光器。

从而减少反射光的逸出。

钻石的颜色越浅，闪光的颜色越强,色级就越高。

钻石的颜色丰富多彩，但自然界中无色—浅黄色系列的所占比例是最大的，约占98%以上，行业内将钻石颜色分为两个系列：一是无色—浅黄（灰、褐）色系列，也称开普系列（Cape Series）；二是彩色系列。

绝大多数宝石级别的钻石均为开普系列，也是4C分级的对象。

钻石的无色透明也被称之为“白”，例如在HRD、CIBJO分级标准中采用“极白”、“优白”等描述性词汇作为钻石的颜色等级。

为什么宝石是五颜六色的？宝石来之天然，却拥有五颜六色，引人遐思。

其背后原因成为世界上言语无法形容的传说和秘密，也让许多人着迷。

一起探究宝石之五颜六色的秘密。

一、岩浆熔融的微观机理宝石的色彩多样，得益于其在熔融的岩浆中形成时所承受的元素组成和所处的环境条件，以及岩浆所经历的微观机理。

宝石所处的熔融的岩浆中，包含有大量的元素，其中有色素，有碳团簇。

以往未获得取得深入理解，但最近的研究表明，宝石究竟是怎样产生出如此多颜色的，究其微观机理，便是靠色素在岩浆中发生变化和重组，而形成有色结晶。

二、构造张力和温度变化对宝石这种有色结晶而言，其在形成及变色过程中所主导的因素又是什么呢？最重要的是山西构造张力和温度变化，因为当温度和张力升高时，宝石结晶水的比例也会变化，于是色素重新进行组织，形成新的结构。

此外，还有宝石在形成过程中所受的物质的作用，例如水、氮气、二氧化碳等，它们促使宝石中的物质再生从而形成不同的有色结晶。

三、成分丰富的矿物元素此外，宝石自身中所含有的有色元素也是形成多颜色的关键因素，有铝、钠、钙、铁等，而它们中每一种都有其不同的色泽，而它们也会经过熔融的状态后结合成多种不同的元素，使宝石中的元素构成越复杂，颜色便越丰富。

四、宝石的色泽参入宝石的色泽参入也是宝石多彩的一个组成。

具体而言，它指的是宝石在外部压力下，有色元素会从宝石中外流出，而外部也会继续溶解入宝石内部，具有不同的迁移温度范围，它们会经历多种变化，从而使宝石在内部所形成的矿物元素构成多变。

五、化学反应最后，宝石之五颜六色还因宝石中196种元素的化学反应而改变。

宝石主要由铝和铁两种的矿物质组成，由于它们同时具有磁性，在受到外界激荡和磁场的作用下，二氧化碳会残留在宝石中，出现碳/氧两种矿物质组合。

宝石内也会出现镁、氮等溶入性微量结晶元素，而这些微量结晶元素也会与宝石的元素作出反应，而形成有色复合物，从而使宝石的色彩多变多样。

综上所述，宝石之五颜六色源自宝石形成的微观机理，如岩浆的配置及熔融温度变化，以及宝石中所富含的铝矿物元素及其组合，化学反应及色泽参入等多种因素，它们互相作用，形成今天这极具魅力的宝石之五彩斑斓。