综述：宝石之王——钻石
摘要：钻石是最为重要的宝石品种之一，被人们称之为“宝石之王”。本文主要对钻石进行综述性的介绍。从资源成因、物理性质、化学性质、钻石的处理工艺、并就如何进行简单的鉴定和评价等方面，进行一定的阐述。
人们习惯上讲钻石置于其他宝石之外。在珠宝玉石大家庭中，钻石有着鹤立鸡群，独树一帜的地位，被人们称为“宝石之王”。钻石有着晶莹剔透，璀璨夺目和坚硬无比的优秀品质，被人们视作世界上最珍贵的宝石品种。钻石的文化源远流长。过去人们把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。而如今人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。本文，即对钻石这一最为重要的宝石，做一次综述性的介绍，并对如何简单鉴定和评价最详细的讨论。
一．金刚石的资源成因
钻石的化学成分是碳。钻石只是金刚石精加工而成的产品。
地质学家认为大约在600万年以前:地球逐渐冷却，地面火山活动及地下的熔融岩浆中的碳质成分，受到高温高压的作用而结晶，形成了金刚石。一些金刚石伴随熔融的岩浆，在火山活动时，突破地壳，喷出地表，保存在火山岩体中。经过漫长岁月，火山岩体受到大自然风雨长期的侵蚀，被风化，剥蚀，水流冲刷和搬运，金刚石随其中被古河流搬运，分选在河床中沉积或在河岸处堆积，从而形成金刚石砂矿。随海流流出海岸的金刚石受到海浪作用再返回至海岸，在海岸冲积层中堆积而形成金刚石冲积砂矿床。一部分金刚石残存在火山地带的火山口内部，在近地表处火山颈构成的金伯利岩的园筒状，岩管状矿脉中形成金刚石原生矿床。
二．钻石的物化性质
钻石是纯碳质的结晶，系由自然元素碳组成的非金属矿物，是自然界中非常稀少珍贵的矿产。其原子量在各类宝石中是最小的。钻石的化学成分单纯，结构紧密。其密度具有最小的变化性。含杂质时密度变化范围仅0.01%左右。
钻石是自然界中最硬的矿物。晶格内部碳原子以最密集的方式排列。原子之间的结合非常坚固。其摩氏硬度（相对硬度）为10。用测硬仪测定测定钻石绝对硬度，诺普值高达80Gpa。无论是相对硬度，还是绝对硬度，钻石皆排列在顶端位置。钻石有强的金刚光泽，高折光率，高色散，具有自然界物质最高的热导率，最高的硬度。钻石晶体属等轴晶系，常呈八面体，菱形十二面体和立方体晶形，多数结晶面生长不均，呈歪晶状，自然界常见的一些复杂晶形都是由这三种基本形
态组合而成的。
钻石耐高温，其熔点是4000℃，是钢的熔点的二倍。其化学性质非常稳定，耐强酸，强碱腐蚀，连王水对它也不起作用。对脂肪有较强的吸附力，并且绝缘性好，耐磨性，抗切削性能强，很难琢磨。
三．钻石的处理工艺
1.钻石的优化处理
钻石的优化处理技术是提升钻石价值的重要手段，是世界各国宝石学家共同关心和研究的重要课题，也是钻石研究中最活跃的前沿领域。常用的钻石人工优化处理的方法主要有镀膜法，辐照与加热处理法，激光打孔法和充填处理法。关于这些优化处理钻石的方法和鉴定特征，已经有了相当多的介绍。
近年来美国通用电器公司(General electric Company 简称Ge) 的科学家经过长期研究发现将具有一定净度的褐色( 或棕色) 系列钻石置于高温高压下，改变钻石的颜色，成功地发明了一种全新的使钻石褪色的处理方法，并可把钻石的颜色处理成无色或近于无色。经这种方式处理的钻石的颜色色级可达D级，用这种处理方法改善的钻石颜色是稳定的和不可逆的，且不需要经过其它的特殊处理和维护。
继Ge 处理将褐色系列钻石改成无色或近于无色钻石后，同样用类似的方法还可将褐色，浅黄色钻石改成鲜艳的黄绿色或浅绿色。
2.钻石的无损鉴定技术
如何在无损条件下，快速，准确地鉴别天然钻石，合成钻石，优化处理钻石以及钻石赝品，是现代钻石业发展中一个迫切需要解决的问题。随着合成宝石级钻石和优化处理钻石技术的进步，它们与天然钻石的区别日趋减小，使得传统的钻石鉴定方法已很难解决所有的钻石鉴定问题。为了解决这一难题，一些新的技术和方法不断地引入钻石研究领域，使得钻石研究领域发生了很大的变化，拓宽了研究范围，改变了传统的描述。对比，定性研究的单一模式，逐渐向着微观，定量研究的方向发展，取得了一批能解决实际问题，具有指导性的研究成果。
我国的宝石学家已成功地将波谱分析技术，拉曼光谱技术，阴极发光技术， X 射线衍射貌相技术和中子活化分析技术应用于钻石宝石学研究，并为鉴别人工合成钻石和优化处理钻石提供了一些新的研究手段和方法，如把红外光谱技术用
于查塔姆合成钻石的鉴别，拉曼光谱技术用于充填钻石的检测，对检测钻石内部充填的无机材料等效果十分明显。
阴极发光技术已被用于宝石学研究与宝石鉴定中，将宝石置于真空室中用电子束激发产生可见光，根据所发射的可见光的颜色或颜色分布区分天然钻石和优化处理钻石。CL 发光光谱中的 ND1,S1心及 575 发光线有助于正确区分天然钻石与辐照处理彩色钻石,为鉴定该类宝石提供了一种新的手段和方法。
利用射线衍射貌相技术，对宝石的内部结构缺陷进行研究，是一种全新的研究方法，利用这种方法，检测镀膜钻石具有较好的效果。开拓了研究思路，拓展了解决问题的方法。
利用中子活化分析技术鉴定人工辐照处理彩色钻石，也是一种分析方法用这种方法可以分析钻石是否为中子辐照处理改色钻石，是一种简单，易行的方法。
四．宝石的评价与鉴定
宝石的评价标准（4C标准）
每颗钻石都是独一无二的，拥有它自己的特性，因而价格昂贵。目前，世界上有统一规范的评价标准，主要有四个评价要素，重量，色泽，净度，切工。因这四个要素的英文都以C字母开头,所以简称4C要素。
克拉重量：钻石使用全球通用的重量单位为克拉（又称卡）和分计算。1克拉等于200mg，一克拉可以分为100份，每一份成为一分。在其它条件，如净度，色泽，切工，近似的情况下，钻石随其重量增大，其价值呈几何级数增长。
色泽：钻石有多种天然色彩，由微带蓝的白色，无色-白色，微黄白色，浅黄色至黄色。愈是透明无色的钻石白光愈能穿透，经充分折射和高色散更显光彩夺目。国际上评价标准分为无色-白色类（D,E,F,G,H）微黄白类（I,J,K,L）黄色类(M,N)三大类十一个级别。
净度：钻石(宝石级金刚石)结晶于地球深处地幔岩浆之中,环境复杂,成分多样,温度压力极高,历经亿万年的地质变化,其内部难免含有各种微量元素,杂物或存在疵瑕,这些内含物的颜色,多少,大小,位置分布,对钻石净度构成不同程度的影响。国际上通常使用10倍放大镜对钻石内部，表面疵瑕及对光彩影响程度，对钻石的净度级别进行细分.可分为内部洁净级（IF),非常非常细微的内部瑕疵级(VVS1，VVS2),很轻微瑕疵级(VS1，VS2),轻微瑕疵级（S1，S2),不洁净级(P1，P2，P3),共5个大级和10个小级。对己镶钻石划分为极好，很好，好，较好，一般共5个级别。
切工：宝石级的金刚石只有通过精心设计，准确计算和完美切磨后，使光线充分折射出顶面才能展现钻石特有的高色散效果，使钻石光芒耀眼，光辉永恒。国际上评定标准根据钻石的对称性，加工光洁度及人为造成的钻石表面损伤将切工分为很好，好，一般共三种。
钻石的鉴定方法
放大镜(显微镜)区分钻石与仿钻
放大镜是一种简便而有效的仪器，应用它能观察到许多与宝石的性质有密切联系的现象，获得区别不同宝石的依据。用放大镜区别钻石与仿钻，要有目的地从切工特征、光泽及火彩、内含物、刻面棱重影等各个方面进行观察。因此，在放大镜下区别钻石和仿钻是日常检测中最常用、最有效也是最具鉴定意义的检测方法。
用钻石热导仪区分钻石与仿钻
钻石的热导率很高．比其它宝石高达数十倍至数千倍，以尖晶石的热导率为1时．钻石的相对热导率是56.9一170.8，金的相对热导率是44，银的相对热导率是3l，而刚玉的相对热导率是2.96，其它多数仿钻的相对热导率都小于1，合成碳硅石约为钻石的1／3，因此应用热导仪可以快速地鉴别钻石与仿钻(除合成碳硅石和大块的刚玉)。甚至对于小至0.01ct的小钻石,也可准确地加以识别。钻石热
导仪一般都由一个热探头和显示热探头温度变化的电路组成。当热探头与钻石或仿钻接触时，热探头会因为所接触材料的热导率不同，产生的温度变化不一。这种差异可由仪器电路显示，借以区别钻石与仿钻。
用紫外灯区分钻石与仿钻
宝石在紫外光的照射下会发出可见光，这种性质称为紫外荧光，简称荧光。大约有一半的钻石具有荧光。钻石荧光最常见的颜色为蓝白色，此外还有黄色、橙色、绿色等其它颜色的荧光。钻石荧光的强弱也有很大的差异，而且对于单个钻石来说紫外灯长波照射下的荧光强度大于短波照射下的荧光强度。而大多数仿钻短波照射下的荧光强度大于长波照射下的荧光强度，如台成立方氧化错、玻璃，并且多数仿钻(除玻璃)的荧光颜色较单一。
