鉆石顏色成因

1、Cha. 12 鉆石的顏色成因 一、鉆石的顏色類型 三個(gè)系列三個(gè)系列： a. 開普系列：開普系列：無(wú)色、微黃、淺黃至黃色的連續(xù)漸 變系列，又稱Cape或 好望角系列； b .褐色系列：褐色系列：由微褐至褐色的連續(xù)漸變系列； c .花色系列：花色系列：具有清晰特征色彩，顏色飽和度 高，吸引力強(qiáng)，價(jià)值高的有色鉆石。 如：粉紅、紫紅、藍(lán)、綠、金黃等。 褐色及黃色是否作為花色系列依市場(chǎng)變化而定。褐色及黃色是否作為花色系列依市場(chǎng)變化而定。 二、鉆石中的雜質(zhì)類型及分類 1、 影響鉆石顏色的雜質(zhì)主要有： N、 B、H， 以氮最為常見， 依紅外光譜吸收確定確定N 的存在形式或類型有： a. 孤氮孤氮：?jiǎn)卧覰

2、 ,一個(gè)氮 原子占據(jù)C位,氮原子間 彼此不相連,特征吸 收峰1130cm-1，b. 雙原子雙原子N：A集合體或N2中心，兩個(gè)N原子占據(jù)相鄰兩個(gè)碳原子位置，特征吸收為 1282cm-1 ， c. 三原子氮：三原子氮：N3中心，三個(gè)N原子占據(jù)相鄰三個(gè)碳原子位置，并伴隨一個(gè)結(jié)構(gòu)空位，特征吸收峰為415nm，是鉆石呈黃色的主要原因（吸收蘭紫色光呈黃色）； d. 集合體氮：集合體氮：又稱B 中心，由4個(gè)或4個(gè)以上的N原子占據(jù)相應(yīng)的碳原子位置， N原子亦可聚集成小片晶，特征吸收峰約1370cm-1； 2鉆石分類：鉆石分類： 原則：原則：對(duì)紅外光的吸收及紫外光的透過(guò) 能力差異確定鉆石的類型。本質(zhì) 是內(nèi)部雜質(zhì)

3、元素類型和存在形式 的差異。 儀器：儀器：傅立葉變換紅外光譜儀和 紫外可見光分光光度計(jì)。鉆鉆 石石 分分 類類鉆鉆 石石 分分 類類 三、顏色成因：三、顏色成因：影響顏色的4個(gè)因素： 雜質(zhì)元素致色 塑性變形致色 輻射中心致色 礦物包裹體致色 1無(wú)色鉆石無(wú)色鉆石：純凈、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)晶格變形。 2黃色鉆石：黃色鉆石： aCape系列： N2、N3 、B中心， 光譜：415、423、 435、465、478nm 強(qiáng)峰415nm bCanary 黃：金黃色， 孤氮中心， 光譜：503、637nm cFancy系列：深黃、 棕黃色， 由H3 、H4（幅照損傷中心）色心所致， 光譜：天然：H3 503nm

4、H4 415、477、496nm 人工：H3+H4+595nm 3褐色褐色 塑性變形：碳原子位錯(cuò)或內(nèi)部晶格變形。 光譜：495、503、 512、537nm， 503nm強(qiáng)吸收峰。4粉紅、紫紅色粉紅、紫紅色 天然的粉紅色：與褐色成因相似。 光譜：Ia : 415、 478、 560nm IIa : 390、 396、560nm Argyle粉紅色：415、 503、 560nm 粉紅色均以560nm吸收帶為特征。紫色鉆紫色鉆棕色鉆棕色鉆金黃鉆金黃鉆橙色鉆橙色鉆粉紅鉆粉紅鉆綠鉆綠鉆藍(lán)鉆藍(lán)鉆鉆石塑性變形：位錯(cuò)鉆石塑性變形：位錯(cuò) 5藍(lán)色：藍(lán)色： B原子所致，其外層為三個(gè)價(jià)電子，當(dāng)與碳原子形成共價(jià)健時(shí)

5、產(chǎn)生一個(gè)空穴，并被相鄰的碳原子的電子充填，電子吸收長(zhǎng)波（紅色），殘余色呈藍(lán)色。 6黑色：黑色：大量的暗色不透明的包裹體 微晶狀 鐵質(zhì) 礦物或分子級(jí)石墨化。 7綠色：綠色：輻射損傷中心致色， 天然鉆石常為很薄的綠色表皮。 四、人工改色四、人工改色 改變體色方法兩種： 1、輻照和熱處理、輻照和熱處理 ，包括： 回旋加速器處理 射線處理 中子處理 電子處理 鐳鹽處理 其中，電子處理和中子處理是普遍使用的顏色處理方法。 2、 高溫高壓處理，高溫高壓處理，包括兩類鉆石： GE-POL鉆石 Nova鉆石 1回旋加速器處理回旋加速器處理 用 亞原子如質(zhì)子、 氘核等帶正電荷粒子轟擊鉆石 結(jié)果：暗綠色（長(zhǎng)時(shí)間為

6、黑色）， 表層淺部，放 射性幾小時(shí)消失。表層顯示暗色標(biāo)志。 加熱：500-900黃、橙、褐色 2 -Ray處理處理 Co-60源產(chǎn)生r射線輻射鉆石，整體改色； 結(jié)果：藍(lán)、藍(lán)綠色，速度慢，時(shí)間長(zhǎng)，少用 3鐳鹽處理鐳鹽處理 鐳鹽中的放射性粒子輻射鉆石； 結(jié)果：綠色 放射性長(zhǎng)久，不用于首飾。 4電子處理電子處理 用加速器加速電子轟擊鉆石 結(jié)果：藍(lán)藍(lán)綠色，僅分布于表層，深度約 1mm，無(wú)放射性 加熱：500-1200，產(chǎn)生橙黃、粉紅、紫紅、 褐色等顏色。 5中子處理中子處理 在核反應(yīng)堆中，用中子轟擊鉆石 結(jié)果：綠色、藍(lán)綠色，長(zhǎng)時(shí)間變黑色，整體改色， 無(wú)放射性。 加熱：500-900， Ia：黃、橙色、

7、少數(shù)粉紅色 Ib：粉紅、紫紅色 a：褐色橙色、黃色輻照處理鉆石橙色、黃色輻照處理鉆石 五、輻照處理鉆石鑒定五、輻照處理鉆石鑒定 1、 分光光度計(jì)測(cè)定光譜為主要的鑒定方法 經(jīng)輻照后主要譜線如下： 綠色綠色：GR1-輻射損傷線：741nm；與天然輻照的 類似，但譜線較強(qiáng)； 藍(lán)色藍(lán)色：741nm （GR1），無(wú)導(dǎo)電性，而b型天然 鉆石導(dǎo)電； 橙、黃、褐色橙、黃、褐色：496、503、595nm為特征吸收線， 加熱后，若595nm線消失，則出現(xiàn)1936nm 2024nm的紅外區(qū)吸收線； 粉紅、紫紅色：粉紅、紫紅色：637、595、575、503nm， 以637nm吸收線為特征。 2、回旋加速器處理的顏

8、色分布特征、回旋加速器處理的顏色分布特征 傘狀效應(yīng)：傘狀效應(yīng)：如從亭部方向輻照鉆石，當(dāng)從臺(tái)面 觀察時(shí)可見環(huán)繞底尖、形如張開的 傘的暗色標(biāo)志。若從冠部輻照時(shí)， 環(huán)繞腰棱可見暗色的帶。輻照后的傘狀效應(yīng)示意圖輻照后的傘狀效應(yīng)示意圖輻照后的暗色標(biāo)志及傘狀效應(yīng)輻照后的暗色標(biāo)志及傘狀效應(yīng)輻照后的暗色標(biāo)志及傘狀效應(yīng)輻照后的暗色標(biāo)志及傘狀效應(yīng) 六、高溫高壓處理鉆石六、高溫高壓處理鉆石 GE公司和Novatek公司采用HTHP的方法處理鉆石， 其設(shè)備類似于合成鉆石的設(shè)備，處理結(jié)果穩(wěn)定。 1、GE POL鉆石鉆石：美國(guó)GE公司采用高溫高壓的方法 對(duì)褐色、灰色的a型鉆石處理，可處理為無(wú)色- 近無(wú)色（D-G）的鉆石，該類鉆石在腰棱上用激 光雕刻GE-POL字樣，銷售應(yīng)申明。特點(diǎn)：可能存在：特點(diǎn)：可能存在：a.霧狀外觀，略帶灰色或褐色色調(diào)；霧狀外觀，略帶灰色或褐色色調(diào)； b愈合羽狀體，內(nèi)部紋理、解理愈合羽狀體，內(nèi)部紋理、解理 c. 異常包裹體異常包裹體 d異常消光。異常消光。 2、諾瓦（諾瓦（NOVA）鉆石：鉆石： 諾瓦鉆石公司采用高溫高壓的方法將原為 I a型褐色鉆石處理為黃綠色鉆石，處理溫度為 1400-2000度，壓力為7-9GPa。 特征：a. 自然罕見的黃綠色，強(qiáng)黃綠色熒光； b. 5