[转载]什么是钻石
一、钻石的基本性质
(一)矿物名称
钻石号称“宝石之王”，是世界上公认的最珍贵的宝石。钻石的矿物名称是金刚石(Dia-mond)。
(二)化学成分和分类
1.化学成分
钻石主要成分是C，其质量分数可达99.95％，次要成分有N、B、H，微量元素有Si、ca、Mg、Mn、Ti、Cr、S、惰性气体及稀土稀有元素，达50多种，这些次要组分决定厂钻石的类型、颜色及物理性质。
&&& 2.分类
钻石最常见的次要组分是N元素，一般Wn&10&10—6～2500&10—6
，有时可达0.5％。
N以类质同象形式替代C而进入晶格，氮原子的含量和存在形式对钻石的性质有重要影响。同时也是钻石分类的依据。根据钻石内氮原子在晶格中存在的不同形式及特征，可将钻石划分为如下类型(表3—l—1)。
表3—1—1钻石分类及颜色特征
氮原子存在形式
碳原子被氮取代，氮在晶格中呈聚全状不纯物存在
无色——黄色（一般天然黄色钻石均属此类型）
形成蓝色—绿色
碳原子被氮取代，氮在金刚石内呈单独不纯物存在
无色—黄色、棕色（所有全成钻石及少量天然钻石）
形成蓝色—绿色
不含氮，碳原子因位置错移造成缺陷
无色—棕色粉红色（极稀少）
形成蓝色—绿色
含少量硼元素
蓝色（极稀少）
形成蓝色—绿色
I型钻石含氮，最多时7XTN可达o.25％。根据N在晶格中的存在方式，I型钻石又可分为Ia型和Ib型。Ia型钻石内氮呈有规律的聚合状态，Ib型钻石内氮以原子状态存在于晶格中。在一定的温度、压力及长时间的作用下，Ib型钻石可转换为Ia型。Ia型在;
（三）钻石司等轴晶系，具立立面心格子，C原子位于立方体角顶和面的中心以及其中4个相间排列的小立方体的中心（图3-1-1），C原子配位数为4，具四面体状的sp3型共价键（C—C间距为0.154nm）。
（2）钻石常是单晶，常见单形有八面体0，菱形十二面体d和立方体a,有时也呈聚形（图3-1-2）。
钻石晶体通常呈歪晶，由于溶蚀作用使晶面棱弯曲，晶面常留下蚀象，且不同单形晶面上的蚀象不同，八面体晶面上可见倒三角形凹坑，立方体晶面上可见四边形凹坑，十二面体晶面上可见线理和显微圆盘状花纹。
（四）钻石的光学性质
根据颜色钻石可分成两大类：无色至浅黄（褐、灰）色系列和彩色系列。无色系列包括近
无色和微黄、微褐、微灰色。彩色系列包括黄色、褐色、红色、粉红色、蓝色、绿色、紫罗兰等色。大多数彩钻颜色发暗，强一中等饱和度的颜色艳丽的彩钻极为罕见。彩钻是由于少量杂质
N、B和H原子进入钻石的晶体结构之中，形成各种色心而产生的颜色。另一种原因是晶体塑性变形而产生位错、缺陷，对某些光能的吸收而使钻石呈现颜色。
(1)黄一棕黄色钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的。理想的钻石晶体禁带很宽宽的禁带避免了可见光范围内的一切可能吸收，因此理想的钻石是无色的。当N原子代替部分C原子时，由于氮外层有5个电子，代替碳原子后多余一个电子，这电子在禁带中形成一个新的能级，相当于减少于禁带宽度，从而使得晶体能吸收可见光范围内的光能而呈现颜色。N原子代替C原子有不同的形式，一种情况是孤立的N原子代替C原子，它对能量高于2.2eV(波长小于560nm)的入射光有明显的吸收，使钻石呈现一系列黄色、褐色、棕色，其颜色很鲜艳浓郁，Ib型钻石的颜色往往由该种色心引起；另一种情况是金刚石内N原子可移动聚合在一起形成多个N原子集合体，这种集合体对400—425nm光有明显的吸收作用，同时对477.2nm有弱吸收，由于人们对477.2nm吸收反应灵敏，477.2nm蓝光被吸收后，钻石呈现黄色。
(2)蓝色钻石：从晶体完美程度来讲，蓝色钻石是最好的，也是极罕见的。它不含N，却含有微量B(wB&1％)，属nb型钻石。正是这些B使钻石呈现美丽的蓝色。少数含H杂质的钻石也呈蓝色。
(3)粉红色钻石和褐色钻石：这两种彩钻都是由于钻石在高温和各向异性压力的作用下发生晶格变形而产生的颜色，相比之下粉红色钻石罕见得多，因而极其昂贵。这种晶体缺陷在极端情况下可形成紫红色钻石。
(4)绿色钻石：绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成的。当辐射线的能量高于晶体的阀值时，碳原子被打入间隙位置，形成一系列空位—间隙原子对，使钻石的电子结构发生变化，从而产生一系列新的吸收，使钻石着色。若辐照时间足够长或辐照剂量足够大，可使钻石变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤有时还可形成蓝色钻石和黄褐色钻石。
就目前自然界产出的钻石而言，无色至黄色系列绝大部分为Ia型，呈蓝色、淡蓝色钻石大部分为IIb型钻石，如世界上有名的“库利南”、“高贵无比”、“希望”等名钻均为淡蓝色的IIb型钻石。
2.光泽、透明度
钻石具有特征的金刚光泽，金刚光泽是自然界透明矿物最强的光泽。值得注意的是观察钻石光泽时要选择强度适中的光源，钻石表面要尽可能平滑，当钻石表面有熔蚀及风化特征时，钻石光泽将受到影响而显得暗淡。
纯净的钻石应该是透明的，但由于常有杂质元素进入矿物晶格或有其它矿物包裹体的存在，钻石可呈现半透明，甚至不透明。
&&& 3.光性
均质体，偶见异常消光。
4.折射率及色散
作为等轴晶系矿物，钻石只有一个折射率，即n＝2.417，这是透明矿物中折射率最大的矿物。
&&& 5.多色性
钻石属均质体矿物，无多色性。
&&& 6.发光性
钻石在紫外线照射后可发出浅蓝色、蓝色、黄色、黄绿色、粉红色、橙红色、淡蓝、白色及几乎白色的光。I型钻石以蓝色一浅蓝色荧光为主，n型钻石以黄色、黄绿色荧光为主。
钻石在紫外线照射下并不是全部都有荧光，利用钻石是否有荧光以及荧光不同的颜色，可以区分钻石不同的磨削性。可以确定，在同等强度紫外线照射下，不发荧光的钻石最硬，发淡蓝色荧光的钻石最不硬，发黄色荧光的居中。钻石磨制工作中，往往利用这一特性。钻石不管何种类型在阴极射线和X射线的作用下都能发荧光，而且荧光颜色一致，通常都是蓝白色。据此特征，常用X射线进行选矿工作，既敏感又精确。
7.吸收光谱
无色一浅黄色的钻石，在紫区415.5nm处有一吸收谱带，褐一绿色钻石，在绿区504nm处有一条吸收窄带，有的钻石可能同时具有415.5nm和504nm处的两条吸收带。
(五)钻石的力学性质
&&& 1.解理
钻石具{111}中等解理及{110}不完全解理。
&&& 2.硬度
钻石是自然界最硬的矿物，它的摩氏硬度为10，实际上在摩氏硬度表中，9级与10级的级差是最大的，10级的钻石硬度是9级刚玉硬度的150倍，是7级石英硬度的1000倍。
钻石的硬度具有各向异性的特征，不同方向硬度不同，其八面体晶面的硬度大于立方体晶面的硬度。此外，无色透明钻石硬度比彩钻硬度略高。
&&& 3.密度
钻石的密度为3.521g／cm3，由于钻石成分单一，并且很纯，所以钻石的密度很稳定，变化不大，只有部分含杂质和包裹体较多的钻石，其密度才有微小的变化。变化范围在0.001左右。钻石的这一特征在鉴定工作中是非常重要的。&&&
(六)内外部显微特征
钻石内主要矿物包体除金刚石本身以外，还有石墨、石榴子石、单斜辉石、斜方辉石、硫化物、橄榄石、蓝晶石、刚玉、红柱石、柯石英、自然铁、镁方解石、铁方镁石、碳硅石、云母、长石、角闪石、钛铁矿、铬透辉石、绿泥石、锆石、透辉石等。另外在显微观察中还可看到钻石的生长纹、解理等特征。
(七)热性能和电性能
钻石的热导性很大，根据这一性质，可以用钻石笔，测定热导性从而达到鉴定钻石的目的。由于含有杂质，钻石的电性能不尽相同。一般地说，钻石是一种电介质，只有Ⅱb型钻石才是半导体。钻石半导体的电阻值随温度变化特别灵敏，甚至连很微小的变化(上下
0.;)都能在瞬间被记录下来，这一特点为把钻石应用于真空仪器和进行精密测温的仪器，开辟了广阔的前景。
二、钻石的鉴定
(一)钻石的肉眼鉴定
1.毛坯的肉眼鉴定
钻石毛坯的肉眼鉴定应从以下几方面入手：
(1)观察光泽
由于钻石具有特殊的金刚光泽，是区别其它无色透明矿物(或材料)的重要特征，尽管目前一些人工材料在某些物化性质上很接近钻石，亦可具有较强的金刚光泽，但是富有经验的钻石学家可以凭借一种只可意会不可言传的直觉，利用光泽特点将钻石与其它仿制品区别开来。
观察钻石光泽时还要注意，由于一些钻石毛坯表面晶面花纹十分发育，影响光泽的观察，应尽量从光滑晶面处进行光泽的观察，避免产生错觉。
(2)观察钻石的外观形态和表面特征
在钻石毛坯中，发育良好的晶体占有相当的数量，在前面我们介绍了钻石常见晶体形态，通过观察晶体形态，也可帮助我们辨认钻石。钻石最常见的晶体形态是八面体、立方体及二者的聚形，在无色透明矿物萨：可出现这几种晶体形态的矿物为数较少。即或是具备相似的形状，如无色的尖晶石、锆石等，但由于其它的性质与钻石相去甚远亦可彼此区分。除—厂观察毛坯的晶体形态外，另一个特征是钻石的晶面花纹，钻石的不同晶面常常具有特征的生长纹(晶面花纹)如八面体晶面常见三角形生长纹，六面体晶面常具相：互平行的阶梯状生长纹等等，这些均可作为钻石的识别特征。
(3)估计钻石的密度
在所有与钻石的外观相似的天然矿物或人工材料中，除托帕石外，其它品种密度值均与钻石有一定的差别，用手掂量，感觉不同。可以“打手”的轻重，来区分钻石及其仿制品。应该说明的是这种方法是在样品几乎相同大小的前提下才能使用。否则会造成谬误。这种方法最适同于区分相同大小的钻石和合成立方氧化锆，由于钻石的密度值为3.52g／cm3，而立方锆的密度为5，95g／cm3左右，几乎是钻石的一倍，手掂的感觉明显不同，很易区分。
2.抛光钻石的肉眼鉴定
(1)观察钻石的“火彩”
由于钻石的高折射率值和高色散值导致钻石具有一种特殊的“火彩”，特别是切割完美的钻石更具特征。有经验的人，即可通过识别这种特殊的“火彩”来区分钻石和仿制品，需要说明的是一些仿制品，如合成立方氧化锆、人造钛酸锶等，由于它们的某些物理性质参数比较接近钻石，亦可出现类似于钻石的“火彩”。但是仿制品毕竟是仿制品，它们所表现出的“火彩”呆板而单调，而钻石的“火彩”有跳动感，五光十色，在鉴定时应细心区别。
(2)线条试验&&&
将样品台面向下放在一张有线条的纸上，如果是钻石则看不到纸上的线条。否则为钻石的仿制品，这是因为钻石在一般情况下，几乎没有光能够通过亭部刻面，因此就看不到纸上线条。&&
(3)倾斜试验
将样品台面向上，置于暗背景中，从垂直于台面方向观察开始，将样品从观察者处向外倾斜，观察台面离观察者最远的区域，如果出现一个暗窗，则说明该样品不是钻石。但合成立方氧化锆、钛酸锶等人工材料折射率很高，如果切割完美，亦有可能不出现暗窗，应注意加以区别。
(4)亲油性试验
天然钻石有较强的油亲合能力，当用油性水笔在表面划过时可留下清晰而连续的线条，：相反，当划在钻石仿制品表面时墨水常常会聚成一个个小液滴，不能出现连续的线条。
(5)托水性试验
将小水滴点在样品上，如果水滴能在样品的表面保持很长时间，则说明该样品为钻石，如果水滴很快散布开，则说明样品为钻石的仿制品。
(二)钻石的仪器鉴定
1.10&放大镜观察
10&放大镜是鉴定钻石的一个很重要的工具，鉴定人员完全可以凭借10&放大镜来完成钻石的鉴定和进行4C的分级。使用10&放大镜应掌握以下几点：
(1)观察内部特征
钻石为天然矿物，所以一般都带有矿物包裹体、生长结构等各种天然的信息，这是钻石与其他人工仿制品的根本区别。
(2)观察腰部特征&&&
由于钻石硬度很大，在加工时绝大多数钻石的腰部不抛光而保留粗面。这种粗糙而均匀的面呈毛玻璃状，又称“砂糖状”。而钻石的仿制品由于硬度小，虽然腰部亦都不精抛光，但在粗面上仍可保留打磨时的痕迹，如可见平行排列的钉状磨痕等，此外，为了获得最大质量，天然钻石腰围及其附近常常保留原始晶面，我们在许多钻石的腰部都可发现三角形、阶梯状生长纹或原始晶面等，据此即可准确地判断样品为天然钻石。
(3)观察刻面棱线特征
天然钻石硬度大，刻面之间的棱线平直而锐利，而仿制品硬度小，棱线呈圆滑状。
2.显微镜观察
显微镜与10&放大镜作用基本相同，都是对样品进行放大观察，所不同的是显微镜的视域、视景深和照明条件均优于放大镜。显微镜通常只在实验室中使用，对高净度级别的钻石，使用显微镜观察是十分必要的。在观察不同类型内、外部特征时应选用不同照明方式并须注意,
正确的观察位置，如暗域适用于对透明包裹体的观察，而亮域则对观察暗色包裹体更有帮助，顶灯照明，利于钻石表面生长线的观察等。
3，密度的测量
对于未镶嵌的裸钻和毛坯，密度测量也是鉴别钻石真伪的有效手段，密度的测量仍然采用静水力学法，建议用四氯化碳作为介质，以使测量值更精确。
4.分光镜及分光光度计
天然产出的钻石绝大多数是Ia型(约占98％)，由N致色，这类钻石在415nm处有一吸收带，因此，使用分光镜观测415nm线对于钻石鉴定特别是钻石与合成钻石的区别十分有效，但是普通的分光镜分辨率较低，加之415nm处蓝区，靠近谱线端缘不易观察。随着科技的不断发展，人们已能够采用U—V分光光度计并应用低温技术准确测量钻石的吸收光谱。1996年De
Beers的研究部门推出的Diamondsure仪器，用于天然钻石和人工钻石的鉴别，该仪器采用分光光度计的原理，专门测量样品是否具有415nm吸收线，如再配合使用另种名为Diamondview的仪器，可以准确地鉴别天然与人工合成钻石。
三、合成钻石、优化处理钻石及钻石仿制品
(一)合成钻石
1、合成钻石的历史与方法
1953年人工合成钻石首次在瑞士ASEA公司试制获得成功，随后1954年美国通用公司合成钻石成功。1961年日本人工合成了当时最大的一颗钻石，它重3.5ct，1970年美国奇异公司首次合成出宝石级钻石，但其颜色呈黄色，1988年英国戴比尔斯公司人工合成了重达儿14ct浅黄色，大颗粒，透明的宝石级金刚石呈八面体歪晶。目前，原苏联人工合成的浅黄色钻石已投入市场，但还未见无色或带蓝色的合成钻石投放市场，这是因为前者容易合成，成本低，后者合成十分困难，成本高。到目前为止，已知人工合成钻石的方法有三种：
包括：①静压触媒法；②静压直接转变法；③晶体触媒法。
包括：①爆炸法；②液中放电法；⑧直接转变六方钻石法。
(3)在亚稳定区域内生长钻石的方法
包括：①气相法；②液相处延生长法；③气液固相外延生长法；④常压高温合成法。
2.合成钻石的鉴定
(1)颜色&&&
大多数合成钻石为黄色，有一种为近似琥珀黄色。
(2)内外部显微特征
a.合成钻石内常可见到细小的铁或镍铁合金触媒金属包裹体，这些包裹体呈长圆型，平行晶棱或沿内部生长区分界线定向排列，或呈十分细小的微粒状散布于整个晶体中。在反光条件下这些金属包裹体可见金属光泽。
b.由于合成钻石是在金属触媒中生长的，所以其晶面上常会显示不寻常的树枝状生长花纹。
c.天然钻石一般形成八面体或立方体等单形或聚形，而合成钻石则发育由八面体、立方体、菱形十二体和四角三八面体等单形组成的聚形晶体，这样在合成钻石中形成多种生长区，不同生长区中所含氮和其它杂质含量不同，会导致折射率的轻微变化，在显微镜下可观察到生长纹理及不同生长区的颜色差异。
(3)荧光特性
合成钻石在长波紫外光下常呈惰性，而在短波紫外光下因受自身不同生长区的限制，其发光性具有明显的分带现象。
(4)吸收光谱
无色一浅黄色天然钻石具Cape线，即在415nm、452nm、465nm和478nm的吸收线，特别是415nm吸收线的存在是指示无色浅黄色钻石为天然钻石的确切证据。合成钻石则缺失
415nm吸收线。
(5)异常双折射
在正交偏光下观察，天然钻石常具弱到强的异常双折射，干涉色颜色多样，多种干涉色聚集形成镶嵌图案。而合成钻石异常双折射很弱，干涉色变化不明显。
(6)阴极发光
合成钻石的不同生长区因所接受的杂质成分(如N)的含量不同，而导致在阴极发光下显示不同颜色和不同生长纹等特征。这些生长结构的差别导致天然钻石和合成钻石在阴极
&发光下具有截然不同的特征。
a，发光性&
天然钻石通常显示相对均匀的蓝色一灰蓝色，有些情况下可见小块黄色和蓝白发光区，但这些发光区形态极不规则(不受某个生长区控制)，分布也无规律性。合成钻石不同的生长区发出不同颜色的光，且具有规则的几何图形(受生长区控制)。八面体生长区发黄绿色光，分布于晶体四个角顶，对称分布，呈十字交叉状；立方体生长区发黄色光。位于晶体中心(即八面体区十字交叉点)呈正方形；菱形十二面体生长区位于相邻八面体与立方体生长区之间，呈蓝色的长方形。由于合成钻石以八面体和立方体晶面为主，所以在电子束轰击下合成钻石通常显示占绝对优势的黄一黄绿色光(与天然钻石的蓝色调形成鲜明对贮匕)。
b。生长纹& 天然钻石的生长纹不发育，如果出现的话，通常表现为长方形或规则的环状
(极少数情况下，生长纹非常复杂)，合成钻石生长纹发育，但生长纹的特征因生长区而异。八面体生长区通常发育平直的生长纹，并可有褐红色针状包裹体伴生(仅在阴极发光下可见)；立方体生长区没有生长纹，但有时见黑十字包裹体；四角三八面体生长区边部发育平直生长纹。
(二)钻石的优化处理
钻石的珍贵、稀有，远远不能满足人类的需要，人们一方面进行人工合成钻石的研究，另一方面千方百计地优化处理钻石，这包括两方面，一是对钻石中的包裹体加以处理以提高钻石净度，二是改善钻石的颜色。具体处理方法有以下几种：
1、颜色优化处理
为了改善钻石的颜色，很古老的处理方法是在钻石表面涂上薄薄一层带紫色的、折射率很高的物质，这样可使钻石颜色提高一到二个级别，更有甚者在钻石表面涂上墨水、油彩、指甲油等，以便提高钻石颜色的级别，也有的在钻戒底托上加上金属铂。这些方法很原始，也极容易鉴别。物理改色法，也就是用放射照射的方法来改变钻石的颜色，可称为永久性改色法。前面已经提过，钻石的成色机理是色心引起的，利用辐照可以产生不同的色心，从而改变钻石的颜色。如用中子进行辐射，褐色钻石可改变为美丽的天蓝色、绿色。值得注意的是这种辐射改色方法只适用于有色而且颜色不好的钻石，作为K级以上的钻石，要想用此方法提高颜色的级别是办不到的。20世纪70年代末，美国研制了使浅黄色钻石褪色的方法。这种方法是在高压下长时间使样品加热，其褪色机理实质上是将浅黄色Ib型金刚石结构中分散替代碳原子的N原子在高压下聚集起来。结果使Ib型钻石转变为Ia型钻石，从而颜色也发生了改变，使黄色变浅，从而达到改色的目的。
(2)改色钻石鉴定&&&
&&对于古老的欺骗性改变钻石颜色的方法，只要仔细观察，是不难鉴别的，我们需认真对待的是物理改色的钻石颜色。对这些改色钻石的鉴定可从以下三方面进行。
a.颜色分布特征&
天然致色的彩色钻石，其色带为直线状或三角形状，色带与晶面平行。而人工改色钻石颜色仅限于刻面宝石的表面，其色带分布位置及形状与琢形形状及辐照方向有关，当来自回旋加速器的亚原子粒子，从亭部方向对圆多面型钻石进行轰击时，透过台面可以看到辐照形成的颜色呈伞状围绕亭部分布。在上述条件下，阶梯形琢形的钻石仅能显示出靠近底尖的长方形色带。当轰击来自钻石的冠部时，则琢型钻石的腰棱处将显示一深
&色色环。当轰击来自钻石琢形侧面时，则琢型靠近轰击源一侧颜色明显加深。
b.吸收光谱&
原本含氮的无色钻石经辐照和加热处理后可产生黄色。据认为这种黄颜色是由H3和H4色心引起的，且以H4色心占优势，而天然黄色钻石没有H3或H4色心不明显，在吸收光谱中图(3—1—3)，由H4色心引起的吸收线的存在被认为是钻石经辐照的证据。
图3—1—3& 钻石的吸收光谱
(a)天然钻石带有H3心的吸收光谱；(b)经过处理的钻石，其H4心明显占优势；(c)天然钻石具H3和H4心的吸收光谱(在100K下测得，据A.T.Collins，1982)
但H4线的缺失并不说明钻石颜色就一定是天然的。另外经辐照而成的黄色钻石还可存在595nm的吸收线，但是在样品辐照后再次加热的过程中，随着温度的不断上升，595nm吸收线将消失，与此同时在红外光谱区将出现Hlb和Hlc线。从目前的技术看，不可能做到既无595nm吸收线，又无H1b和HlC吸收线的辐照钻石，因此595nm或Hlb和H1c线的出现，将是辐照钻石的鉴定依据。
c.导电性& 天然蓝色钻石由于含杂质硼而具有导电性，而辐照而成的蓝色钻石则不具导电性。
2.净度处理
(1)净度处理的方法
当钻石中含有固态包裹体，特别是有色和黑色包裹体时，会大大影响钻石的净度。根据钻石组成元素C的燃烧性，可以利用激光技术在高温下对钻石进行激光打孔，直达包裹体，将钻石中的有色或黑色包裹体除去再用化学药品进行清理，并充填玻璃或其他无色透明的物质。这种充填技术也用在钻石的裂缝处理中。第一个商业性的钻石裂隙充填处理出现在
80年代，由以色列Ramat Zvi Yehuda生产，在商业中称其为吉田法；90年代初，以色列的 Koss
shechter钻石有限公司生产了相似的产品，称其为告斯法，它是在钻石的裂缝中充填了透明材料；另外在纽约也产生了奥德法(Goldman
Oved)的裂隙充填钻石。吉田法、告斯法究填钻石的特征列于表3—1—2中。经过裂隙充填均可提高视净度。激光打孔处理的钻石，由于在钻石表面留下永久性的激光孔眼，而且因为充填物质硬度永远不可能与钻石相同，往往会形成难以观察的凹坑，但对有经验的钻石专家来说，只要认真仔细观察钻石的表面，鉴别它并非很困难的事情。
表3—1—2& 裂隙充填钻石的物理性质特征
吉田（Yehuda）法
告斯（Koss）法
见蓝、橙色闪光，也可有黄、紫色
“指纹状包裹体”
裂隙结构及“指纹状包裹体”
色感可使颜色分级最多提高3级
对颜色没有影响
(2)充填钻石的鉴定
a.显微镜观察以下现象
(a)闪光效应：显微镜下观察，充填裂隙可具明显的闪光效应，暗域照明下最常见的闪光颜色是橙黄色、紫红色、粉色，其次为粉橙色。亮域照明下最常见的闪光颜色是蓝绿色、绿色、绿黄色和黄色。同一裂隙的不同部位可表现出不同的闪光颜色，充填裂隙的闪光颜色可随样品的转动而变化。
钻石体色将影响闪光效应的观察，无色至微黄色体色的钻石，闪光效应一般较明显。当闪光效应的颜色色调与钻石体色不同时，观察变得较容易，如黄色钻石中的蓝色闪光效应。相反钻石体色与闪光效应的色调相同或相近时，观察较困难。如深黄色至棕色的钻石，具有橙色闪光效应，粉色钻石可以见到粉色至紫色的闪光效应。
观察闪光效应时，应注意与未充填裂隙中存在的一些现象相区别。如：
薄膜虹彩效应
未充填的裂隙，像一片薄膜，会出现虹彩干涉现象，有时会被误做闪光效应。虹彩效应与闪光效应的区别在于虹彩效应显示的是红、橙、黄、绿、青蓝、紫的光谱色，而闪光效应出现的颜色相对单一。区别这二种效应的另一个证据是：未充填裂隙的虹彩效应一般在近于垂直裂隙的方向表现得最明显，而充填裂隙的闪光效应则在几近平行裂隙的方向表现最明显。
另一个重要的区分特征是裂隙的结构。未充填裂隙一般有羽毛状外观，可见度高；充填裂隙的可见度低，不借助闪光效应很难发现；用偏光照明也能帮助区分未充填裂隙和充填裂隙。在样品和观察者之间放置一个偏光片，虹彩效应会随偏光片的转动产生颜色变化，闪光效应随偏光片的转动只有明暗的变化，其颜色不会改变。
&&& 天然色斑
钻石开放裂隙中的橙黄色色斑，有时易被误认为是橙色的闪光效应，这种色斑是由铁质微粒渲染而成，在很宽的角度范围均可见。而相似色调的闪光效应仅在很窄的角度范围内可见。另外如果色斑相当厚，透明度将降低，裂隙将变得更明显，而充填裂隙则有较高的透明度。
&&& 辐照斑点
裂隙中的辐照斑点也会误当做为棕色的闪光效应，尽管少见，但这种斑点像铁质斑点一样能在很多角度看见，而不像闪光效应那样。另外辐照斑点可以从裂隙延伸到钻石内部。
(b)流动构造：充填裂隙内常保留充填物充填过程中的流动构造。
(c)捕获气泡：充填物内的空洞，即未完全充填的区域可能会很大，捕获的气泡看上去像一组指纹状包裹体，也叮能很小，而呈亮点，这都是裂隙充填的很好证据。
(d)絮状结构：充填物质过厚时可产生一种絮状结构，有时这种絮状结构又可演变成一种网状结构。絮状结构容易在激光孔的充填物中发现。
在一些充填裂隙中，发现有白色近于平行的细线，可能是裂隙中的微小裂隙。这一特征很微弱，仅在光纤灯的强光照明下才能观察到。
(c)允填物颜色：充填物比较厚时，能见到浅棕色至棕黄色或橙黄色充填物的颜色。这种充填物的体色在充填的空洞和激光孔中也能看到。
(f)不完全充填：不完全充填裂隙通常极细窄，看上去像细白的划痕或暗域下的擦痕，可能是钻石蒸洗时部分充填物被去除造成的。
(g)表面残余：部分亢填物叮残留于钻石表面
残留于裂隙入口处呈雾状；残留于表面，就像抛光过程留下的烧痕。这种表面残余物与烧痕的区别在于，烧痕一般分布面积较大，与裂隙无关。不重新抛光去不掉，而且充填和未充填的钻石中部能看到。
b.用X光照相和X荧光能谱仪鉴定
(n)X光照相
X光照相在检测钻石充填裂隙方面可以做出确定性的结论。同时还可用来定出充填处理的程度及充填物因首饰修理过程加热被破坏的位置。
钻石在X光下呈高度透明.而充填物近于：不透明(因含有铅、铋等元素)。充填区域在X光照片，户，呈白色轮廓。
在此需注意充填方向与X光底片的关系。当充填裂隙的平面垂直于底片时，曝光底片上充填区域很清楚，因为这个方向X光能被充填物质吸收；另一方面，当充填裂隙很薄，其平面平行于底片时，X光照相就不能很好地显示出充填物质。
(b)X荧光能谱
X荧光能谱仪检测充填物中的微量元素(特别是铅)并可提供确实可靠的证据。
&&& 乙钻石膜
(1)钻石膜的产生和应用
早在50年代国际上就有在低压下用气相法制成钻石的报道，尤其是原苏联的科学家一直致力于这方面的研究，但是用这种方法制成的钻石，生成速度太慢未引起人们的注意，80年代初日本科学家即用化学气相沉积法(简称CVD法)以较快速度制成了钻石膜(简称
DF)并引起美国及其他各国的重视。此后，在世界上出现了“钻石膜热”，并称DF为21世纪的材料。
DF是指用CVD方法生长的由碳原子组成的具有钻石结构和物理性质、化学性质、光学性质的多晶体材料。DF生长的基本原理是利用一种能量(例如热能、电能或光能)使碳氢化合物(例如甲烷、乙醇等)气体离解，产生活化的碳离子，这些碳离子在——定条件下沉积在同质或异质基底(例如立方氧化硼、硅、钼或碳化硅等)上形成钻石膜。这就是化学气相法的原理。使碳氢化合物离解的方法很多，普遍认为以下四种方法有工业前景：电子辅助热丝法、微波等离子体、直流等离子体喷射和燃烧法。
钻石膜在宝石业中的应用还处于研究和开发的初级阶段，据报道，DF在宝石业中的应用有以下几方面：
a.提高和维持宝石的品位与级别，如磨制所得0.99ct的钻石，用CVD法沉积生长一层钻石薄膜，而使钻石达到lct以上，从而大大提高该钻石的价值。
b.提高宝石的耐磨性，在一些不耐磨的宝石如鱼眼石、坦桑石、蓝晶石等上沉积钻石膜，以提高其耐磨性，也可以用来“密封”天然蛋白石表面，以防止蛋白石脱水产生龟裂。
c.提高仿造宝石的水平，在立方氧化锆上生长一层无色透明的钻石膜以提高模仿钻石的水平。
d.改善宝石的色彩在接近无色的天然钻石上生长了一层带蓝色的钻石膜，以提高钻石颜色的级别。需要指出的是，有人经常将类似钻石膜的DLC(Diamond—Like
Carbon)也称做
DF钻石膜是不对的。DLC是指用物理气相沉积(PVD)法制备的一类非晶态硬碳膜，因制作工艺不同，所以有较大的差异(表3—l—3)。
天然钻石、钻石膜(DF)、硬碳膜(DLC)的性质
钻石膜（DF）
硬碳膜（DLC）
Hg(kg·mn-2)①
ρ（Ω·m）
K(W.m-1K-1)
ρ/(g.cm-3)
可见光和红外光的透过率
与基底的附着力
工艺温度（t）
&600℃
200~100℃
表面粗糙度
光学级光滑
&&& ①经过C.A.
Brooks博士采用五角压锥修改完善过的压锥试验硬度值。
(2)镀膜钻石的鉴定
天然钻石是单晶体矿物，钻石膜是多晶体，而硬碳膜(DLC)是非晶体，因此可用鉴定单晶、多晶体、非晶体的方法区别它们，有二种无损伤的鉴定方法。
a.仔细观察其钻石膜表面，具有粒状结构，而天然钻石是绝对不存在粒状结构的。
b.用仪器测定。可利用Raman光谱测定，天然钻石和镀膜钻石的拉曼光谱特征具有很大差异。
图3—1—4中，(a)是Ⅱa型钻石，(b)是Ib型钻石，(c)是优质钻石膜DF(DeBeers制造)，
(d)是劣质钻石膜DF。
天然钻石的特征峰是在1332cm-1处，因为它是单晶，所以峰的半高宽(FWHM)窄，优质DF钻石膜的特征峰在1332cm-1附近(多晶及内应力都会造成Raman峰的频移)半高宽，质量差的DF钻石膜的特征峰频移大，强度减弱，甚至在1500cm-1附近出现一个宽峰。硬碳FWHM为半高宽膜DLC无钻石的特征峰而在1500cra”附近的宽峰增大，所以更容易鉴别，对于立方氧化锆或其他低热导率宝石上的DF，只要它很薄仍可用“钻石笔”测其热导率来加以鉴定。
图3—1—4& 天然钻石、镀膜钻石拉曼光谱图
(a)h型天然钻石；(b)Ib型天然钻石；(c)优质镀膜钻石；(d)暗色镀膜钻；
(三)钻石的仿制品及易棍宝石的鉴别
钻石的仿制品是很多的，因为钻石的稀少和昂贵，人们很早就在仿制钻石方面绞尽了脑汁，最古老的代用品是玻璃。后来用天然无色锆石，随后人们用简单，容易实现的方法人工制造出各种各样基本个性质上与天然钻石相似的钻石仿制品，如早期用焰熔法合成的氧化钛晶体，即合成金红石，它有很高的色散，但是它硬度低，还有黄色／担色散过高而容易识别。针对合成金红石的缺点，人们又用焰熔法合成了钛酸锶，它的特点是色散比合成金红石小，近似钻石的色散，颜色也比较白，但其硬度较小，切磨抛光总也得不到锋利平坦的交角和光面。随着科学的发展，人们又不断生产出更近似钻石的仿制品。如钇铝榴石，钆镓榴石，尤其合成立方氧化锆是钻石最理想的仿制品。它不仅无色透明，而且其折射率，色散、硬度都近似于天然钻石，为此曾在较长一段时间，迷惑过许多人。但是只要细心比较，仍可以区别。总的来说，钻石的仿制品主要模仿钻石无色透明，高色散，高折射率的特点，但是它们的热学性质，硬度，密度，包裹体、荧光性质及吸收光谱等方面均有程度不同的差别，利用这些差异，便可以将它们区别开来，主要的鉴定方法如下：
1，热导仪法
用热导仪，即商业界常用的钻石笔来鉴定钻石及其代用品，这是快速简便又较为准确的方法，尤其对于嵌入首饰中的钻石与代用品的鉴定意义最大。
2.密度及掂重
从表3—1—4中可以看到绝大部分人造的钻石仿制品的密度都比钻石大出1～2倍，因此，用密度测试甚至有时用手掂量就可以将它们区分开来。
3.偏光镜检查
钻石为均质体矿物，而水晶、锆石、无色蓝宝石、托帕石及白钨矿等均为非均质体，用偏光镜很容易将它们区分开来。
表3-1-4& 钻石及其代用品的物理性质
ρ/（g·cm-3）
商业代号及英文名称
钻石&&&&&&&
立方氧化锆（合成）
CZ(Cubic zirconia)
钇铝榴石（合成）
铅铅玻璃（合成）
金红石（合成）
2.616-2.903
Synthetic rutile
钇镓榴石（合成）
铌酸锂（合成）
Lithium niotate
钛酸锶（合成）
Strontium titanate
合成尖晶石
Synthetic spinel
1.544-1.553
锆石（无色透明）
蓝宝石（无色透明）
1.760-1.768
1.629-1.637
白钨矿（无色透明）
1.920-1.934
Sphalerite
&&& 4.色散
钻石的色散为0.044，而水晶、尖晶石、托帕石、无色蓝宝石等色散均小，人造的仿制品如人造金红石、钛酸锶等比钻石色散大得多，据色散可加以区别。
5.折射率测定
对于铅玻璃、水晶、托帕石等低折射率的样品，其折射率均在1.81范围内，完全可以用测折射率法将它们区分开，但大部分人造的钻石仿制品折射率均比较高，不仅测不到折射率，而且容易损坏折射仪，因此一般不用测定折射率的方法进行鉴别。
& 6.钻石拼合石
钻石拼合石是由钻石(作为上层)与廉价的水晶或人造无色蓝宝石等(作为下层)粘合而成的，粘合技术非常高，可将其镶嵌在首饰上并将粘合缝隐藏起来，使人不容易发现。在这种宝石台面上放置一个小针尖，就会看到两个反射像，一个来自台面，另一个来自接合面，而天然钻石不会出现这种现象。仔细观察，无论什么方向，天然钻石都因其反光闪烁，不可能被看穿。而钻石拼合石就不同，因为其下部分是折射率低的矿物，拼合石的反光能力差，有时光还可透过。
四、钻石的主要产地、产量和矿床类型
目前世界上共有27个国家发现钻石矿床，其中大部分位于非洲、原苏联、澳大利亚和加拿大。
&&& 1.非洲
非洲南部是世界主要钻石产区，南非、安哥拉、扎伊尔、博次瓦纳、纳米比亚等都是重要的钻石出产国。世界上最大的金伯利岩岩筒(名为姆瓦杜伊)就位于坦桑尼亚，估计钻石含量为5000万ct。世界上最大的钻石砂矿在西南非纳米比亚，而且质量上乘，宝石级达95％。南非著名的来赫斯丰坦岩筒是世界上首次发现的原生钻石矿床，这里产出了许多世界著名的大钻石。如库利南(3106ct)，高贵无比(999.3ct)和琼格尔(726ct)等。迄今南非共发现金伯利岩岩筒350个，钻石估计含量为2.5亿ct。博次瓦纳是非洲另一个重要的钻石产地，迄今已发现200多个金伯利岩岩筒，其中41个，估计含量为3.5亿ct。
&&& 2，原苏联
原苏联1954年首次在西伯利亚雅库特发现原生钻石矿床，迄今已发现金伯利岩体450个，钻石估计含量为2.5亿ct，世界著名的岩管有“和平”、“成功”、“艾哈尔”等。1988年在阿尔汗格尔斯克又发现了新的金刚石矿，估计储量约2.5亿ct，且50％是宝石级的，目前俄罗斯正与英国戴比尔斯公司合作勘探。
3，澳大利亚和加拿大
1972年在南澳地区发现了含钻石的金伯利岩。1979年又发现了含钻石的橄榄钾镁煌斑岩，从而在钻石矿床学是个突破性进展，因为这是世界上首次在非金伯利岩中发现了钻石，意义极其重大。现今，在西澳北部地区已发现150多个钾镁煌斑岩岩体，特别是阿盖尔钾镁煌斑岩的发现，它是现今世界含钻石最富、储量最大的。澳大利亚已成为世界钻石产量最多的国家，据了解，其产量已超过南非成为世界第一，仅1988年，澳大利亚产钻石达3400—
3500ct，但达宝石级的仅占5％。
1990年首次在加拿大西北部耶鲁奈夫市北北东360km，靠近北极圈北纬65度的湖泊地带发现了金伯利岩型的钻石原生矿，现已发现51个金伯利岩岩管，其中大多数均含钻石。有5个岩管具有重要经济价值，其钻石以无色透明为主，质量好，宝石级钻石占30％一
40％，平均品位是25一l00ct／100t，年产量预计可能会达到400万ct。加拿大西北部钻石原生矿床的发现是20世纪90年代以来世界钻石史上一次重大突破。
4.亚洲及中国
在亚洲，印度是世界最早发现钻石的地方。而且古老而有名的大钻石如“莫卧儿皇朝”
(787ct)，“光明之山”(186ct)，“摄政王”(410ct)，“奥尔洛夫”(400ct)等世界名钻均产于此地，但印度钻石的原生矿床至今未发现，该砂矿的产量也有限。我国是世界钻石资源较少的国家。1950年，在湖南沅江流域，首次发现具经济价值的钻石砂矿。品位低，分布较零散，但质量好，宝石级钻石占40％左右。60年代，先后在贵州及山东蒙阴找到了钻石原生矿。70年代初，在辽宁南部找到我国最大的原生钻石矿，该矿储量大，质量好，宝石级钻石产量高，约占
50％以上，山东钻石原生矿品位高、储量较大，但质量较差，宝石级钻石约占12％。且一般偏黄，以工业用钻石为主。
五、钻石的4C评价
(一)钻石的颜色分级
1，钻石颜色分级概述
钻石最常见的颜色是无色透明至微黄色，绝大多数首饰级钻石均为这一颜色系列。钻石的无色透明在习惯上又称之为“白”，在国际钻石贸易中对钻石颜色的描述大都使用这种方法。此外在许多钻石分级的专著中亦都采用“极白”、“优白”等词汇来描述钻石的颜色。
应该说明的是这里所说的“白”与人们通常理解的“白”有所不同。简单地说，当白光照到物体上，没有发生任何吸收作用而全部被反射出来时，肉眼所见的颜色就是白色，例如，我们看到白纸、白墙等等；而当一束白光照到物体上，没有发生吸收和反射作用，白光全部透过物体，这时人们肉眼所见的颜色就是无色透明，这也正是钻石最常见颜色。因此用来描述钻石颜色的“白”与通常所说的白在成色机理上是不同的。
除无色透明外，钻石也可有许多种颜色，品质达到首饰级的有色钻石被称为彩色钻石，英文为Fancycolordiamond。彩色钻石的颜色有：黄色、绿色、蓝色、褐色、粉红色、橙色、红色、黑色、紫色等，彩色钻石数量极其稀少，因此价值也很高，特别是那些色调鲜艳，饱和度较高的彩色钻石，更是价值连城。历史上最负盛名的“希望”、“德累斯顿”等名钻都是罕见的色调鲜艳高饱和度的钻石。
颜色分级采用比色法对钻石颜色进行等级划分。钻石的颜色分级是人们在长期的实践当中为了满足钻石贸易的需要而不断总结摸索建立起来的。划分规则及划分方法到目前为止，仅仅适用无色至浅黄色系列的钻石，彩色钻石由于极其稀少，且在实际操作存在一些技术难题，至今未有成熟的分级规则。因此本节所介绍的钻石颜色分级仅针对无色至浅黄色系列的钻石，不适用于彩色钻石。
2.钻石颜色分级的历史与现状
19世纪中叶人们开始在南非大规模开采钻石矿，钻石产量亦迅速增长，产量的增长同时也促进了钻石分级技术的完善。最早的颜色分级是用南非钻石矿山的名字来命名的。
Jager是南非早期最著名的钻石矿之一，这个矿山以盛产所谓的“蓝白钻”而著称于世。在当时由于没有人去系统地标定钻石的颜色级别，因此人们就用这个矿山所产的上等颜色的钻石来代表最高的颜色级别并以这个矿山的名字来命名它。
随着钻石国际贸易的不断发展，这种以著名矿山的代表钻石样品作为划分颜色等级依据的方法，不断被充实、完善，至今已为全球钻石贸易所接受。许多著名的珠宝贸易组织对钻石分级特别是颜色分级工作都给予了大力支持，甚至做出了突出贡献。
国际珠宝联盟(简称CIBJO)是一个在西欧具有影响的国际珠宝商业组织。它在许多国家都设有珠宝实验室，并一直致力于珠宝贸易中珠宝名称、鉴定以及品质等级划分等技术规范的统一，在钻石分级的规则制定和推广实施方面做出了杰出的贡献，专门编制出版了《钻石手册》、《有色宝石手册》、《珍珠手册》等技术规范，在其会员国内统一使用。据了解各种手册一类的技术文件隔几年就修订一次，以适应科技和商贸发展的需要，仅目前收集到的《钻石手册》就有4个不同年代的版本，钻石颜色分级在不同时期亦有所不同。
此外，还有国际钻石联盟(简称IDC)、比利时钻石高阶层议会(简称HRD)等有关商业组织也都分别制定了大致相同的钻石颜色分级规则。
在钻石颜色分级方面较具权威的是美国宝石学院(简称GIA)。以美国宝石学院为首的学院派在总结前人成果和经验的基础上，提出了一套相对系统的颜色分级体系。我国的钻石分级虽起步较晚，但也做了不少工作。1993年，我国第一部钻石分级行业标准正式颁布实施。1996年10月，钻石分级国家标准正式通过。
3.钻石的颜色级别
&&尽管不同国家和地区分别采用不同的颜色分级体系，但这些分级体系彼此之间大同小异。美国宝石学院的颜色分级体系将钻石的颜色划分为23个级别，分别用英文字母D—Z来表示。其中D—N这11个级别是最常用的。欧洲的颜色级别体系保留了浓厚的传统色彩，以CIBJO为代表。早期将颜色划分为6个级别，并以文字来描述每一个颜色级别。近年来，随着欧美之间的贸易的增加，两种颜色级别体系亦趋向一致。在1986年版的CIBJO钻石手册上就规定，将颜色划分为9个色级，并将这9个色级与美国宝石学院的颜色级别对应起来。1991年以后的版本对颜色级别又作了相应修改，使之与GIA的体系相对统一。
我国的颜色级别基本上借鉴厂国外的先进经验，1992年在制定行业标准时采用了美国
GIA的分级，1996年新制定的国家标准综合了GIA、CIBJO的两大分级体系的优点，制定了我国第一个颜色等级。该标准将颜色划分为12个级别，并用D—N和
表3—1—5& 钻石颜色等级对照表
钻石颜色等级
微黄白（褐、灰）
浅黄（褐、灰白）
浅黄（褐、灰）
黄（褐、灰）
&& 4.影响钻石颜色的因素
颜色分级是采用比色法，在规定的环境下对钻石的颜色进行等级划分。颜色分级涉及复杂的色度学原理，至今尚有许多难题未得到圆满的解释。影响物体颜色的因素亦有方方面面，对于钻石来讲影响颜色的因素主要有以下几方面：
(1)钻石对白光的吸收作用：当一束白光通过物体时，不发生任何吸收而全部透过，物体则呈无色透明。如果物体吸收了白光中某一波长的光线，就会产生颜色。
(2)光源对钻石颜色的影响：用来观察物体颜色的光源会直接影响物体的颜色，同一颗钻石在白炽灯下与在日光下所看到的颜色会截然不同，这是因为白炽灯比日光含有更多的黄色光，因此客观地评价钻石的颜色应在统一的光源下进行颜色观察，这样才会使结论具可比，陛。
(3)肉眼识别颜色的能力：每一个人对颜色和光亮的感觉是不同的。因此同一种颜色，不同的人会有不同的认识。
(4)紫外荧光对钻石颜色的影响：大多数钻石在紫外光照射下产生荧光，荧光的颜色和强度亦有所不同。荧光色通常是蓝白色，当光源内含有较多的紫外光时，受蓝白色荧光的影响，钻石的颜色会显得更白些。
(5)背景色调对钻石颜色的影响：钻石所处的背景颜色对物体本身颜色有一定影响，将同一粒钻石放在浅蓝色背景和大红色背景当中，人们往往感觉在蓝色背景上的钻石显得更白一些，其实这仅仅是一个错觉，这也正是钻石商为什么喜欢用蓝色的纸包钻石的原因。因此钻石颜色分级时，对室内环境色调特别是工作台的颜色以及分级师着装的颜色应有特殊要求。
(6)颗粒大小对颜色的影响：物体越大，颜色越浓重；物体越小，色调也就越浅。钻石亦不例外，对于同一个色级的钻石而言，不同大小的钻石会有不同感观。同一色级的钻石，小粒者感观上会显得白些，大粒者会显得黄些。
5.颜色分级的条件
(1)标准光源：标准光源是人造的、不含紫外线的、光谱能量曲线分布平滑的白色光源。在没有标准光源之前，最早是采用来自北面的日光作为观察钻石颜色的光源，并且规定钻石交易厅内不得有朝南开的窗户，以避免阳光直射影响钻石颜色的观察。至今，比利时、荷兰、英国等许多钻石交易所仍然沿用这些规则，随着科技的不断进步，人们已废弃了这种方法，采用了基本一致也更加稳定的人造光源作为观察钻石颜色的统一光源，使钻石颜色观察向着科学化迈进了一步。不同国家对标准光源的色温有不同限定，如比利时钻石高阶层议会主张采用标号为D65的日光灯为标准光源，即色温为6500K；美国宝石学院则规定标准光源色温为K；我国钻石分级国家标准中规定标准光源色温为K。
目前标准光源实验室内采用标准光源多为8W的日光灯管。在钻石交易所中多采用功率较大的日光灯。
(2)标准比色石：标准比色石是一套已标定颜色级别的钻石，自1929年美国宝石学院成立以来在这方面做了大量工作，从上万颗钻石中选定了一套由23粒钻石组成的标准比色石，并用英文字母D、E、F……Z分别命名每粒钻石。这23粒不同颜色的钻石，分别代表了由白到黄的23个颜色级别。目前世界上许多钻石分级实验室所用的钻石标准比色石是由这套比色石对比而来的。作为标准比色石，应具备以下特点：
a.标准比色石，每一粒质量一般不低于0.25ct。目前，世界上各实验室所用的标准比色石的质量大都在0.3～0.8ct之间，同一套标准比色石的质量大小要大致相同；质量悬殊太大，会影响比色石的准确性。
b.标准比色石内部不能含有明显的有色包裹体，净度级别至少要在SI1以上，透明度好。
c.一套标准比色石最少不低于5个颜色级别。由于很难搜集到由D—Z全套色级的钻石，并且考虑到N以下的标准比色石不常用，因此，世界上大多数实验室的标准比色石都是由5～10粒钻石组成。通常一套比较完整的标准比色石是由D到N这11个色级的钻石构成，它完全可以满足正常的商用分级的需要。如果条件比较差的实验室，也至少应有F、H、J、
I。、N这样五个色级的标准比色石，才能基本满足需要。
我国的钻石分级国家标准规定，标准比色石由7—10粒钻石组成，它们依次代表由高至低的不同色级。
d.标准比色石应为标准圆钻型切工。作为标准比色石，钻石切工偏差不宜过大，其冠高比、腰厚比和亭深比等比率都应在好一很好的范围内。如果这些关键的比率偏差过大，会对整个钻石的颜色带来一定影响，如亭深比超过45％时，钻石看上去比正常情况要暗些。
e.标准比色石在长波和短波紫外灯下均不发荧光，换句话说，即在挑选比色石时凡是具荧光的钻石不可作为标准比色石，其目的就是要避免荧光对钻石颜色的影响。
(3)比色环境：为了确保钻石分级的准确，钻石分级实验室内的环境色调以白色、灰色或黑色为宜，室内切忌阳光直射，四壁不可有鲜艳的装饰物，桌面平整并应铺上一种比色时专用的白纸或白板。
(4)比色纸、比色板：是用作钻石比色背景的，无荧光无明显定向反射作用的白色纸或白色板，比色纸或比色板通常有两种形式，其一就是一张或一块平滑的白纸或白板，面积较大，用于铺在工作台上作背景；其二是一种可折叠成“V”形槽的纸或者本身带有“V”形槽的板，这一类一般较小，用作排放标准比色石以便比色。
比色纸与普通的白纸不同，它颜色纯白，厚度较大，便于折叠，当一张污染后可换另一张。比色板使用较少，原因是比色板容易被污染而不好清洗，使用时应戴手套，以保持其原有的纯白色调，无论是比色纸还是比色板，在不用时都不可放在阳光直射的地方，因为这样使得它们很快变黄。
(5)荧光强度对比样品：是一套标定荧光强度级别的钻石，由荧光强度分别为：强、中、弱下限的3粒钻石组成，这3粒钻石为标准切工，质量不低于0.20ct。
(6)训练有素的分级师，从事钻石颜色分级的技术人员应具备很强的颜色识别能力，熟悉每一粒标准比色石及其颜色差别，并能正确运用颜色分级操作方法。通常情况颜色分级应有4名分级师分别进行分级操作，并取得一致结果后才能最终确定待分级钻石的颜色级别。
6.颜色分级的操作
(1)操作步骤
a.清洗样品：样品的清洗在钻石的颜色和净度分级过程当中都是十分重要的，清洗的办法有很多，不尽统一，可用超声波清洗，也可用酒精浸泡清洗，也可用专用的擦钻布擦洗。欧洲一些实验室还有更严格的清洗步骤。规定每一粒钻石在分级之前都要经硫酸煮沸清洗，目的在于彻底清洗钻石表面的各种污物，清洗完毕的样品不允许用手直接拿取，应用镊子夹取；在分级过程中，如果钻石被污染，应重新清洗。
b.用显微镜仔细观察样品的内部及外部瑕疵特征，并记录；用千分之一的精密电子天平称量样品的质量，并记录。这一步也十分重要，因为待分级样品与标准比色石常常容易混淆，特别是两者大小相差不大时，更容易把标准比色石当做待分级样品。
c.打开标准比色灯，在工作台上铺放比色纸或板。
d.将标准比色石台面向下，间隔2cm左右，按照从左到右，颜色等级依次降低的顺序，排列在比色用的“V”型槽内(图3—1—5)。注意标准比色石在使用之前亦应逐一清洗，在排列过程中，不应用手抓取。
e. 将待分级钻石由左至右依次与标准比色石对比(图3—1—6)。
图3—1—5&
标准比色石排列方式&&&
图3—l—6& 比色时的观察方法
f.比色时“V”型槽应靠近标准比色灯，观察方向垂直亭部刻面。
g.比色时应着重比较钻石的亭尖、腰部两端等颜色集中的位置(图3—l—7)。对于非圆钻型切工的待分级钻石，在比色时，应从不同的方向多次比较。图3—1—8中所示为水滴型和心形切工的钻石，在比色时应观察的位置。
如果待分级钻石的大小与标准比色石悬殊较大，比色所要观察的位置应相应的地朝亭尖方向移动一些(图3—1—9)。比色时切忌时间过长，即在某一色级之间反复比较，举棋不定，往往会导致错误的结论。
h：移动“V”型槽，改变槽内钻石与光源的距离和入射角，来清除钻石刻面造成的反光，图3—1—7&
钻石颜色集中的部位&&&
图3—1—9&
样品与比色石大小相差较大时比色应观察的位置图3—1—8&
花式切工比色时应观察的位置以便准确判断待分级钻石的颜色级别。如果某些钻石的反射太强，还可以向钻石呵气，以便消除反射光影响。
i.将荧光强度对比样品按由左至右即荧光强度由强至弱顺序排列于荧光灯的暗箱内，然后把待分级钻石置于其中，观察其荧光强度，依次与荧光强度对比样品进行比较，确定其荧光强度等级。
荧光强度划分规则为：凡待分级钻石荧光强度高于对比样的最高级别则仍用“强”来表示该粒钻石的荧光强度，待分级钻石的荧光强度介于两粒对比样品之间，以其中较低等级的定为待分级钻石的荧光强度级别，如果待分级钻石的荧光比对比样品中最弱的一粒还要微
&弱，则该粒钻石的荧光强度视为无。
j.最后，重新检查待分级钻石的瑕疵特征及质量，以保证在比色过程中样品没有被调换。
(2)颜色等级划分规则
不同的颜色分级体系有不同的划分规则，如GIA规定当待分级钻石颜色介于两粒标准比色之间时，以其中低色级表示待分级钻石的颜色级别。国际钻石联盟(1DC)、比利时钻石高阶层议会(HRD)等分级体系则规定在两粒标准样品之间还要划分出2个更详细的级别，如在F与G之间应划分出G+、G++两个级别，G+是指比G色稍白，而G++则是比G+更白，更接近于F色。我国的颜色分级体系规定：
分级钻石与比色中某一粒颜色相同，则该比色石的颜色级别为待分级钻石的颜色的级别。
待分级钻石的颜色高于比色石的最高级别，仍用最高级别表示该粒钻石的颜色。
待分级钻石的颜色介于两粒比色石之间，则以其中较低等级表示。
待分级钻石的颜色低于“N”比色石，则用
7.颜色分级的新技术、新方法
比色法对于钻石的颜色分级虽然不失为一套行之有效的方法，但它毕竟存在着难以克服的缺憾，也就是说，比色法避免不了人为因素的影响，即使再训练有素的技师对钻石的颜色的识别也不可能不出现偏差，这与他们的心理状态有很大关系。心情舒畅，精力充沛时对颜色的判别准确率较高，反之，心境不佳，身体不适时往往会导致许多错误的分级结果。
随着科技的不断进步，人们在颜色的定量化测量的研究方面已经有了长足的进步，在钻石颜色分级方面，也逐渐开始应用一些新的技术和方法。比利时钻石高阶层议会(HRD)的研究人员正在围绕钻石在可见光波段的特征吸收谱展开研究，利用分光光度计精确测定各种色级的钻石的吸收光谱。他们已经发现无色到浅黄色系列的钻石在低温状态下于478nm处的吸收峰强度与钻石颜色等级存在着一定的规律性。通过精确测定该吸收峰强度值可帮助判断其颜色级别，由于这项研究尚在进行当中，对于不同的钻石，这项试验的重复性还不理想，因此，这种方法暂未投入商用。
(二)净度分级
钻石中的所有缺陷统称为瑕疵，就瑕疵所处的位置而言，可分为内部瑕疵和外部瑕疵。而就其生成原因而言，瑕疵又可分为原生和次生瑕疵两类。所谓原生瑕疵是指在钻石生成和生长过程当中形成的瑕疵，包括矿物包裹体，各种生长痕迹以及原生裂隙等。而次生瑕疵则是指在开采加工以及镶嵌过程中人为造成的一些瑕疵。主要是各种裂隙、缺口以及加工痕迹等。在钻石净度分级当中，人们一般不研究瑕疵的成因，而把重点放在瑕疵对净度的影响。下面我们分别介绍一下内部及外部瑕疵类型。
1.内部瑕疵类型
内部瑕疵顾名思义是深入到钻石内部的瑕疵，也称之为“花”，且有白花黑花之分，可以是完全被包裹在钻石的内部，称作封闭式内部瑕疵。这类瑕疵通常是原生的，与后期人为破坏无关。另外还有一类是与表面连通的瑕疵，称为开放式内部瑕疵。这类瑕疵虽在表面有开口，但仍以深入内部为主，而且常对钻石的净度造成严重影响，故而亦将其视为内部瑕疵。如一些大规模的裂隙，大而深的破口以及激光孔等等均属此类。内部瑕疵对净度级别有重要影响，常见的内部瑕疵有：
(1)结晶包裹体
是包裹在钻石内部的矿物晶体，亦称固体包裹体。钻石当中常见的矿物包裹体有：镁铝榴石、铬透辉石、橄榄石、金刚石、金云母、铬铁矿、磁铁矿、石墨、尖晶石、顽火辉石、钛铁矿等。这些矿物包裹体是在钻石生成的早期包裹在其中的，是典型的原生瑕疵。
&矿物包裹体的颜色多种多样，有无色、绿色、紫色、红色、棕褐色、黑色。在净度分级时浅色矿物包裹体和深色矿物包裹体对净度影响程度不一样，大小相近、且所处位置基本相同的深色包裹体与浅色包裹体相比，前者对净度的影响更严重一些。
矿物包裹体一般都呈较好的自形晶体，特别金刚石、石榴子石等矿物，常呈十分完美的自形晶，矿物包裹体也可呈鳞片状、浸染状或不规则状，这些形状的矿物包裹体一般不是单晶而是晶体集合体，如片状的石墨以及浸染状的金属氧化物等。
是钻石中呈朦胧状、乳状、无清晰边界的一类包裹体，有时也称雾状包裹体。云状物的成因很复杂，可以是由许多分散的细小固体颗粒组成，可以是由晶体的缺陷或错位造成，也可以是一系列微小的裂隙。云状物也是一种典型的原生包裹体。它无明显边界，常呈乳白色或灰白色，一些云状物颜色很淡，用10倍放大镜很难发现，需借助高倍显微镜，但一般说来，云状物较易识别。
(3)点状包裹体、点群状包裹体
是钻石内部极细小的包裹体，可以是独立的一个、两个，也可是彼此相互靠近的一群，有时亦称之为针点。通常是一些细小的矿物颗粒，至今没有人规定包裹体小到什么尺寸才算是点状包裹体。点状包裹体是白色也可是黑色的，一般地用10倍放大镜观察不到清晰的形状即可视为点状包裹体；有的点状包裹体可以非常微小，在高倍显微镜下都很难发现，在分级时应注意，特别是对高净度级的钻石，应该特别小心有没有这种包裹体的存在，否则很可能会划到不同净度等级中去。
钻石内部似羽毛状的一类裂隙的统称，羽状纹可以是封闭的，也可与表面连通。羽状纹的大小形状千差万别，常有一个相对平整的面，也可以是凹凸起伏的。不规则状的羽状纹的颜色多为乳白色，被充填过的羽状纹较浅，透明度较好。有一些羽状纹常分布于某一结晶包裹体的四周，而且在裂纹面上还常有薄层的黑色物质，看上去羽状纹似乎是黑色的，这是由于结晶包裹体与钻石的热膨胀系数不一致所造成的。当钻石受热时就会在结晶包裹体周围产生盘子状的张裂隙，裂纹面上的黑色薄膜，是碳质薄膜，是产生张裂隙时，钻石内部压力骤减而使钻石转变成石墨所致。
(5)内部生长纹
亦称粒纹、生长线、生长结构、内部纹理等。是保存在钻石内部的生长痕迹。可有几种形式，其一，由双晶或晶格错动等原因而引起的钻石内部原子排列不规则，常表现为一些很细的白线；其二，由于钻石阶段性生长而形成的条带，常常为一组或多组平行的条带，有些条带之间还可有颜色差别，矿物学上又称之为色带。
&&& (6)裂理
是沿着解理面和双晶结合面的裂开。有时与羽状纹较难区别，在净度分级时常将其与羽
&状纹视为相同的瑕疵类型。
(7)内凹原始晶面
凹入钻石内的原始晶面，晶面上常保留有阶梯状、三角锥状生长纹，多出现在钻石的腰部。
&&& (8)空洞
钻石上大而深的破口，形状多不规则，可以是加工时碰掉的破口，也可是原钻石内部的包裹体在切磨时崩掉留下的孔洞，空洞的特点是在钻石表面有开口。
&&& (9)破口
钻石腰部、刻面棱线上较小的破口、缺口与空洞的区别在于规模较小且多分布在腰与棱线上。
钻石受到外力撞击留下的痕迹，围绕撞击中心有向外放射状散布的须状裂纹，当延深至钻石内部时称之为碎伤。
(11)激光孔
用激光束和化学品去除钻石内部的深色包裹体时留下的孔洞，形似白色的漏斗或管道，有时可被高折射率的玻璃质充填，激光孔的直径一般是在20一60／μm，激光孔是一个典型的人为的包裹体，特点是也有开口与钻石表面连通。&&&
(12)须状腰围
&&在钻石打圆过程中，由于操作不当在钻石腰部产生的一系列竖直的细小裂纹，形如胡须，故而得名。
2.外部瑕疵
外部瑕疵是暴露在钻石表面的缺陷。除少数几种外，外部瑕疵多由人为因素造成，相对内部瑕疵对钻石的净度影响较小。一些微小的外部瑕疵经重新加工去除可不影响钻石的净度等级。常见的外部瑕疵有以下几种：
(1)原始晶面
钻石上保留的未经人工抛光的原有结晶面，在腰部最常见，偶尔也会在钻石的其它刻面上见到，原始晶面常有明显的阶梯状，三角形状等生长花纹。
(2)外部生长纹
钻石表面的生长痕迹，与内部生长纹基本相同，一旦它暴露在钻石的表面即称之为外部生长纹。外部生长纹常贯穿多个刻面，在刻面之间是连续的。
&&& (3)刮伤
钻石表面被锐器划伤的痕迹。通常是在钻石表面的一条很细的白线，如同玻璃被利器划过一样。钻石是已知世界上最硬的矿物，引起刮伤的原因是磨光盘上有细小的钻石抛光粉颗粒，在高速转动下可刻划钻石。此外如果钻石保存不妥，许多粒钻石包在同一个包内，钻石之间彼此长时间的磨擦也会造成表面的划伤。
由于抛光不慎在钻石表面留下的一组或多组平行的线状痕迹，抛光纹的特点是在同一刻面内的一组纹线是平行排列的，相邻刻面抛光纹不连续，彼此有一夹角，以此可与外部生长纹区别。
&&& (5)烧痕
抛光不当在钻石表面留下的糊状疤痕。这种糊状的痕迹是清洗不掉的，在显微镜下观察，如同钻石表面被米汤滴染过一般。亦有一种毛玻璃的感觉。由于抛光盘不洁净，加之操作人员技术欠佳，少量的抛光粉被高速磨擦产生的热能燃烧，粘在钻石表面，甚至热能直接使钻石表面燃烧，造成这种糊状疤痕。
(6)额外刻面
除规定的刻面之外所有多余的刻面。这可能是由于加工失误造成的，也可能是为了消除钻石表面某些瑕疵而被迫切磨出来的刻面。
(7)棱线磨损
钻石刻面的棱线受极轻微的损伤，使其由原来的一条锐利的细直线变成较粗的，磨毛状的线条。棱线磨损与内部瑕疵中的缺口相比前者是极轻微的损伤，而后者则是比较严重的损伤。
3.净度素描图
净度分级时，规定将钻石全部的瑕疵标示在冠部和亭部投影图上，称之为净度素描图。这种素描图无论是在正式的钻石分级报告上还是在实验室的原始记录纸上都必不可少。净度素描图的绘制有一系列的规定，这些规定各个钻石分级实验室大致相同。
常见瑕疵的图形符号及绘制颜色见表3—1—6，表3—1—7，内部瑕疵用红色笔钩划，外部瑕疵用绿色笔钩划，少数涉及到表面的内部瑕疵用红绿两种颜色标示，如激光孔、空洞等。
素描图应准确画出瑕疵所处位置，基本准确画出瑕疵的大小与形状，如果钻石存在2个以上内部瑕疵应逐一编号，且同一内部瑕疵需在冠部、亭部投影图上同时标示，外部瑕疵仅在其出现的一侧的投影图上绘出即可(图3—1—10)。
4.净度分级
与颜色分级相同，净度是决定钻石价值的另一个重要因素。目前净度分级存在着多种体系，其中最具影响的当属美国宝石学院的净度分级体系和欧洲的以CIBJO、IDC和比利时的
HRD为核心的净度分级体系，无论是哪种分级体系，都是以在10倍放大条件下瑕疵的清晰度为依据。下面简单介绍几种划分标准：
这一分级体系将净度划分为完全无瑕疵(FL)、内部无瑕(1F)、极微瑕(VVS)、微瑕
(VS)、瑕疵(S1)和重瑕疵(1)6个大等级。其中极微瑕、微瑕和瑕疵三个等级每一级又可详细划分出2个小级别，重瑕疵可划分出3个小级别。
(1)完全瑕级（Flawless）
缩写FL。在10倍放大条件下，钻石内部和外部均无瑕疵，但有下列情况可视为完全无瑕：A.底部有额外刻面，从冠部观察不到；B.原始晶在腰围面内，不破坏腰部的对称，从冠部无法看到；C.可有内部生长纹，但生长纹不发生反射，呈无色，不影响透明度。
(2)内部无瑕级(Interraly flawless)
缩写IF。在10倍放大条件下钻石内部无瑕疵，外部可有极轻微瑕疵，经重新切磨后可去除。
(3)极微瑕级(Very very slightly included)
缩写VVS。钻石具极其微小的瑕疵，在10倍放大条件下几乎观察不到，这些极轻微的瑕疵通常是一些很细小的点状包裹体、颜色很“淡”的云状包裹体、生长纹等。训练有素的分级师用10倍放大镜都难以看到。
极微瑕级还根据瑕疵的大小、分布位置等因素，也就是说根据观察瑕疵的难易程度细分为VVS，和VVS；两个级别。VVS，级较VVS；的瑕疵更小，更难于观察，净度级别也相对高一些。极微瑕级与IF级的根本区别在于前者同时能看到内部及外部瑕疵，而后者只能看到外瑕疵。
(4)微瑕级(Very slighlty included)
缩写VS。钻石具有较小的瑕疵，在l0倍放大条件下较难观察到，与上一个净度级别相同，VS级也被分为VS：和VS：两级。VS级与VVS级区别是在10倍放大条件下，前者可以观察到瑕疵，尽管也比较困难，而后者则为几乎观察不到。
(5)瑕疵级(Slightlyincluded)
缩写SI。钻石具有小瑕疵，在10倍放大条件下很容易发现。SI级也分为SI1和SI2两级，与VS区别在于SI级钻石用10倍放大镜即可很容易发现瑕疵，但是去掉放大装置用肉眼无法看到瑕疵。
&(6)重瑕疵级(1mperfect)
缩写I。钻石具有明显瑕疵，在10倍放大条件下，一目了然。垂直台面观察，瑕疵肉眼可见，一些特别严重的瑕疵还可对钻石的透明度、亮度以及耐用性造成影响。I级又分为I1、I2、I3三级。I1的特点是在10倍放大条件下，瑕疵显而易见而用肉眼从冠部观察比较困难，且瑕疵不影响钻石的亮度。I2的特点是用肉眼即可见瑕疵，而且瑕疵已经影响钻石的亮度。I3的特点是瑕疵肉眼很容易看见，并且影响钻石的亮度透明度，部分贯穿性的裂隙还可影响钻石的耐久。
CIBJO、IDC、HRD等欧洲一些国家及相关的商业组织的净度划分标准：流行于西北欧各国的钻石交易活动中的净度划分标准(简称欧洲划分体系)，从整体上来看与GIA略有差别。最主要的区别是将净度划分为镜下无瑕级、极微瑕级、微瑕级、瑕疵级和重瑕级五个等级。其中镜下无瑕级的定义是：在10倍放大条件下，钻石内部不可见瑕疵，在此GIA的FL和IF两级被合并于镜下无瑕级中。将其合二为一的理由是，区分完全无瑕和内部无瑕两个级别在实际操作中存在许多困难，主观影响太大，特别是用l0倍放大镜，很难区别这两个级别。因此这种净度分级方法规定凡在10倍放大条件下看不到瑕疵的均划归为镜下无瑕。
与GIA划分体系另一个区别是重瑕疵级的缩写符号不同，美国宝石学院净度划分体系重瑕疵的缩写为I，是英文Imperfect的第一个字母。但由于钻石颜色级别也有“I”，这样，容易引起混乱，因此欧洲惯用的划分体系将重瑕疵的缩写改为P，是法文Pique(瑕疵)的第一个字母。以此来区别于颜色级别中的“I”。
在我国的钻石业中美国GIA和欧洲的划分体系均有应用。由国家珠宝玉石质量监督检验中心起草的国家标准中采纳了欧洲的划分体系。
5.影响钻石净度的因素
影响钻石净度因素有很多，可归结为以下四个主要因素：
(1)瑕疵的大小
勿庸置疑，瑕疵的大小是决定净度的重要因素，尽管瑕疵的大小是固定的，但不同的观察条件会产生不同视觉效果。换句话说，一个黑色矿物包裹体在10倍放大镜下看，可能是一个很小的黑点，而在40倍放大的宝石显微镜下很可能是一个具有一定晶形的金属矿物包裹体。为了避免这种因放大倍数不同而引起的视觉差异，在钻石的净度分级早期规定使用10倍放大镜观察瑕疵。由于显微镜广泛使用，人们对钻石净度分级的要求越来越严格，现在的净度分级已不再强调使用10倍放大镜，而是强调应在10倍放大条件下进行净度等级划分，因此在众多的分级体系中，净度分级均是以10倍放大条件为前提的。无论是在商业性的分级还是在实验室中，观察瑕疵大小均以l0倍放大条件为准。至于瑕疵的绝对大小，比利时钻石高阶层议会(HRD)的研究人员在这方面已做了大量工作，并总结出著名的5μm规则。他们发现，在10倍放大条件下5μm是大多数人肉眼分辨的极限，即小于5μm的瑕疵10倍放大条件下肉眼观察不到。大于5μm的瑕疵10倍放大条件下肉眼即可观察到，因此将5μm作为净度等级的划分界线。5μm以下为镜下无瑕级。
(2)瑕疵所在位置
瑕疵所在的位置也是影响钻石净度级别的重要因素，相同的瑕疵因其所在位置不同会导致不同的净度级别。一般说，位于台面正下方的瑕疵对净度的影响最大，依次是冠部、腰部和亭部。如果瑕疵出现在钻石台面的正下方其净度为SI2级，那么这个瑕疵出现在腰部或亭部，其净度级别可能会是SI1或VS2，其中的原因就是钻石台面下和冠部刻面下的瑕疵相对容易被发现，而腰部亭部的瑕疵较难发现。尽管它们有相同大小的特点，但因其所处的位置不同，而对钻石净度的影响也有所不同。
(3)瑕疵相对钻石的反差对净度的影响
——个瑕疵在钻石当中是否容易被发现除了其大小和所在的位置影响外，还和瑕疵本身与钻石背景的反差有关，举例说明：一个黑色的包裹体在一个白色钻石背景当中，往往会一目了然，—个轮廓十分清晰的无色透明包裹体要比一个云雾状的包裹体更容易被发现，在
HRD分级体系中，上述这些情况统统归结为对比度。总的说来，暗色或有色包裹体较无色透明包裹体对比度高，对净度影响较大，有清晰边界的包裹体比无明显边界包裹对比度高。
(4)瑕疵成像数量对净度的影响
无论是标准圆钻型还是其它形状的钻石，都是—个由多个刻面组成的多面体，对钻石当中的瑕疵而言，每—一个刻面都是一面“镜子”，同——瑕疵可对不同的刻面成像。因此，在钻石当中，—个瑕疵多次成像的现象十分普遍。有时—个靠近亭尖附近的瑕疵会出现在亭部一周多次成像，造成在钻石内部有许多瑕疵的视觉效应，没有经验的人会误认为在钻石内部存有许多瑕疵，而实际上仅仅是由一个瑕疵分别对周围的多个刻面多次成像造成的错觉。由此可见，瑕疵成像的数量对钻石的净度也有影响，—个瑕疵成像次数越多，则净度级别也相应地降低。
6.净度的观察方法
按照净度级别的定义，净度的观察方法就是运用10倍放大镜或10倍显微镜，那么如何正确运用放大镜和显微镜去观察则是净度分级的关键。训练有素的分级师用10倍放大镜会很容易发现钻石内部的瑕疵，而缺乏实践经验的人常常不能发现问题，尽管放大镜和显微镜的操作很简单，但是真正能使用这些工具和仪器来发现瑕疵而确定净度级别，还需反复实践，掌握—定的技巧。
(1)10倍放大镜净度观察方法
使用l0倍放大镜进行净度分级时，应掌握10倍放大镜的正确操作方法。通常右手持放大镜并将其靠近右眼，左手用宝石镊子夹住钻石，置于放大镜下方约2.5mm左右的地方
(图3—L11)，同时还应掌握通过两个手微小的移动来调整放大镜的准焦平面，从而可以从钻石的表面一直观察到钻石的内部。使用10倍放大镜常从以下三个方向去观察(图3—1—12)：
图3-1-11& 放大镜观察图
a.正面观察
用镊子夹住钻石的腰，从钻石的台面向下观察，可发现钻石面上、冠部及亭部的瑕疵，通
图3—1—12& 钻石净度观察方位
(a)垂直台面观察；(b)垂直亭部观察；(c)垂直腰围观察过调整样品与放大镜之间的距离使其准焦平面从钻石台面逐渐深入到钻石的内部直至底尖。还应注意稍稍改变观察方向与台面的夹角，使靠近亭部的一些瑕疵更容易被发现，正面观察还应注意多次改变镊子的位置从而保证在镊子阴影当中的瑕疵被发现。
b，垂直亭部观察
用镊子夹住钻石的腰，使其亭尖向上，从亭部刻面的方向去观察。垂直亭部观察是用于寻找接近亭部刻面边缘，特别靠近腰围的亭部区内的瑕疵，观察时通过改变样品与手镜的距离改变准焦平面，以达到观察钻石内部整个空间的目的。同时也应不断改变镊子所夹的位置，全面观察。
c.垂直腰围观察
用镊子通过钻石的底尖和台面夹住钻石，如图3—l—12所示，从钻石腰围的方向观察，用以寻找钻石腰部及其上下附近区域的瑕疵。主要用于观察腰围区的瑕疵特征。观察时可用另一只手轻轻拨动钻石的腰部，使钻石转动便于观察钻石整个腰围。
(2)显微镜下的瑕疵的观察与测量
与l0倍放大镜相比，宝石显微镜无论从视域宽度，工作景深，还是辅助的照明等诸多方面都要优于10倍放大镜，因此使用显微镜作净度观察更精确、更全面；但是和用10倍放大镜观察一样，显微镜也应注意掌握正确的操作方法。一般情况下，用于观察钻石净度的显微镜多为普通的宝石显微镜，比利时钻石高阶层议会(HRD)为配合钻石的净度观察和测量方面的研究工作，在原有宝石显微镜的基础上对样品夹和辅助照明进行特殊的改造，研制出了专门用于钻石分级的专用显微镜。最初与显微镜配套使用的样品夹采用的是一种以三轴机械转动的原理，这种夹子可使钻石在360&空间范围内任意转动以便于观察钻石内各个角落的瑕疵。之后他们又发明了真空吸管式样品夹，摈弃了机械转轮式样品夹部分遮挡样品的缺陷，使净度观察更上了一个新的台阶。
显微镜观察钻石净度采用目镜微尺直接测量钻石的各种瑕疵，这种由HRD发明的目镜微尺由一系列不同大小的点、圆圈和线性尺组成(图3—L13)。其中，点和圆圈用来测量点状或面状瑕疵，线性微尺用来测量线状瑕疵，测量出的结果按有关计算规则确定瑕疵的大小，再据此查表得出钻石的净度等级。
图3-1-13& HRD净度目镜微尺
(三)切工分级
钻石的切工分级主要针对标准圆钻型切工(亦称为理想式切工)，也适用部分花式切工标准圆钻型切工的各部分名称如图3—1—14所示。
圆钻型切工分级是从比率和修饰度两方面进行的，即钻石的切工级别包括比率级别和修饰度级别。
&&& (1)比率
比率(亦称之为比例)是指以腰平均直径为百分之百，其它各部分相对它的百分比。比率是决定钻石切工优劣最重要的因素，切割的比例恰到好处，钻石则璀璨夺目；反之，切割比例不当，将会极大地影响钻石的亮度和火彩，使钻石暗淡失色。
比率包括钻石各部分相对平均直径的比值，最主要的有以下几个：
台宽比：台面宽度相对腰平均直径的百分比。
冠高比：冠部高度相对腰平均直径的百分比。
腰厚比：腰部厚度相对腰平均直径的百分比。
亭深比：亭部深度相对腰平均直径的百分比。
底尖比：底尖的最大直径与腰平均直径的百分比。
全深比：底尖到台面的垂直距离与腰平均直径的百分比。
除了上述这些线段的比例外，在钻石切割当中，有两个角度很重要，尽管这些角度与上述那些线段的比例有直接关系，但是在钻石切工分级中人们还是习惯于将它们单独列出以示其重要性。它们是：
冠部角：冠部主刻面与腰围所在的水平面之间的夹角
亭部角：亭部主刻面与腰围所在的水平面之间的夹角
图3—1—14& 标准圆钻型切卜各部分名称
修饰度是指钻石切磨工艺优劣程度，是评价钻石切工的另一个重要的方面。就钻石切工而言，尽管修饰度的重要性要比比率差些，但修饰度仍可影响钻石整体的切工，修饰度通常包括以下几个方面(常见修饰偏差类型见图3—1—15)：
&&& a.不圆
从不同的位置测钻石腰围直径不等，钻石腰围不圆是属——般的现象，就目前加工技术水平而言，不可能磨出腰围绝对圆的钻石来，一般来说，腰围的最大直径和最小直径之间相差不超过百分之二，即可视为很好。
b.冠部与亭部尖点不对齐
从腰部观察，冠部刻面的交汇点与相应的亭部刻面交汇点不在同一垂直方向上，这种偏差是由于在打磨上下几个主刻面时，旋转角度不同而使上、下相应的主刻面发生错位，进而导致其它的刻面及其交汇点发生错动。
c.巳刻面尖点不够尖锐
刻面的棱线没有在应该在的位置上交汇成一个点。最常见的是冠部与亭部主刻面的棱线在腰围处呈开放状或提前闭合（见图3-1-15），冠部刻面尖点不够尖锐的现象较少见，只有那些切工很差的钻石才可能出现这种偏差，造成这种偏差的主要原因是在打磨每一个刻面时角度掌握不当。
d.同名刻面大小不均等
在同一颗钻石上，同名刻面大小不均一，其中以冠部刻面大小不均一较为严重。
e.台面和腰部水平面不平行
正常情况下，钻石的台面和腰围所在平面应是平行的，但如果切磨失误，会造成这两个平面呈一定的夹角(图3-1-15(e))。这种偏差是较严重的修饰偏差，可影响钻石的亮度和火彩。
&&& f，波浪腰
所谓波浪腰是指腰围所在的平面已经不是一个与台面平行的平面，而呈上下波浪起伏状，波状腰会造成钻石的领结效应，由于波状腰造成亭部角变化，在亭部对应的两个方向上因漏光出现黑暗的区域，形似领结，故称领结效应。
&&& s.骨状腰
腰围的最大厚度有规律的变化或更确切地说相邻两个腰围最大厚度相差较大，形似一头粗大一头细小骨骼，骨状腰会导致单翻效应。从台面观察钻石的亭部刻面出现明暗相间的现象。
h.锥状腰围
锥状腰围是指钻石的腰围不是一个圆柱体，而是锥柱体，锥状腰围是由于冠部或亭部比例不当，主要是冠部过高或亭深过大时对钻石进行重新切割时造成的，之所以将腰围切割成锥柱状，是为了最大限度地保持其原有质量，锥状腰围在10倍放大镜下会在钻石腰围出现一个“白色的轮圈”，这种“白色的轮圈”在减少冠高时更容易看到。
i.底尖偏离中心
从侧面观察钻石，底尖不在中心对称点上或台面不居中，从台面观察底尖偏离台面中心点。
规定刻面以外的所有多余的刻面称为额外刻面，额外刻面是由于切割不当造成的，通常额外刻面多出现在腰部附近，在亭部和冠部较少见。当额外刻面从钻石的台面观察看不到时，通常对其切工影响不大，而能从冠部观察到的额外刻面或多或少地都会影响钻石的切工。
&& (3)比率的等级划分
比率的等级是根据实测的几个主要比率数值来划分的，通常我们采用台面比、冠部比、腰部比、亭部比、底尖比、全深比以及冠部角度的实测值来衡量一个钻石比率是否合理，比率的等级分为很好、好、一般三个等级。见表3-1-8。
表3-1-8& 钻石切工比率及角度分级表(％)
27.0&-30.6&
30.7&-37.7&
37.8&-40.6&
不同的国家和地区所采用的分级体系略有差别，所涉及的一些数据及侧重点也略有不同，例如在GIA的分级体系中对冠部角度和全深比较重视，而在欧洲人则习惯于分段测量冠高、腰厚和亭深等线段的比率，他们认为现在已有了足够精确的测量方法来确定每一部分线段的长度，线段的比一旦被确定下来，角度亦自然而然是固定的了。的确，事实上测量一个线段长度较测量角度更容易也更准确些。比率等级划分遵守最低级别原则，即：以一粒钻石的多个比率值中的等级最低级别代表其比率的级别，举例说明：一粒钻石实测的台面宽比为
64％，冠高比为11％，腰厚比为4％，亭深比为43％。据这些数据在比率等级划分表中查得相应的级别分别是很好，好，很好，很好。因此这粒钻石的比率级别以其中最低的等级表示，比率级别定为“好”。
(4)比率不当对钻石切工的影响
a.台面过大对钻石的切工的影响
台面是钻石当中最大、最显著一个刻面，台面的大小对钻石的亮度和火彩都有直接的影响，台宽比又是衡量台面大小的重要数值。正常情况下台宽比应在53％一65％之间，65％一
67％属偏大，而超过67％的台宽比就显得过大了。随着台面的增大，钻石火彩会逐渐降低。应该说在很好的台宽比范围内台面越小，越能体现钻石的火彩。当台宽比为53％时，钻石的火彩能够最完美地表现出来。但小的台面，会在切割时损失大量的重量，从而大大地降低钻石的出成率，造成不必要的经济损失。
b.亭部深度变化对钻石切工的影响
亭部深度的变化也是直接影响钻石切工的重要因素，正常的亭深比应在41％～44％范围内变化，如果亭深比低于40％则会产生“鱼眼效应”。所谓“鱼眼”是指从钻石台面观察可以看到在钻石的台面内有一个白色的圆环，环内则为暗视域，像鱼的眼睛一样(见图3—1—16)，这是由于亭深过浅使钻石腰围在亭部成像形成一个闭合的白色圆环，白色是粗面腰围的特点。如果钻石的亭深过大，使钻石产生“黑底”现象，即从钻石冠部观察，钻石亭部是暗淡无光的，黑底是由于亭部角度太大，使从钻石冠部入射光线在亭部刻面时的入射角小于钻石的临界角，从而使光线不能发生全反射而从钻石的亭部漏掉(图3—1—17)，正是这种漏光才产生黑底。
c.其他比率值对钻石切工的影响
一粒钻石一旦被切割好，其各个比率值都是彼此相互联系着的。例如，台面宽度过大，就会使冠部高度变小；反之，台宽过小会使冠部高度变大。同样的，如果一颗钻石冠高和亭深是确定的，其全深比越大，则说明腰越厚，正常情况下钻石的腰厚比应在1.5％一4％之间，如果腰厚过大会使钻石显得过于笨重，而且过厚的腰会使相同质量的钻石上看起来要比薄腰的钻石小许多，而腰厚太小使腰围较尖锐，很容易造成腰围的破损以至影响钻石的整体外观，也不能称之为很好的切工。
(5)修饰度等级划分
修饰度的等级是以各种修饰偏差的多少以及其严重程度来划分的，通常修饰度划分为很好、好和一般三个等级，在国标GB／T
1中规定，如果钻石修饰度偏差中仅有抛光纹，则其修饰度为很好；如果仅有抛光纹和不圆这两项，其修饰度为好，除此之外钻石出现其它偏差，修饰度均为一般。这种划分规定简单明了。比较适合我国目前钻石市场的需求，但不足之处是缺少对偏差严重程度的考虑。
在HRD的钻石分级教程中，修饰度的等级划分比较详尽，不但考虑了偏差的种类也考虑了偏差的严重程度，其修饰度同样也是采用所有偏差当中最低等级来代表钻石修饰度的等级。
(四)比率值的测量方法
现在人们已经能对钻石的多个比率值采用各种方法进行测量，最常用方法有微尺直接测量法,比率镜测量法和10倍放大镜目估法等。其中前两种方法多应用于实验室，而10倍放大镜目估法主要用于贸易及日常生活当中，下面我们就分别对不同方法进行简单的介绍。
(1)比率镜测量法
比率镜是测量钻石切工的常用仪器，是一种投影比例仪，由投影屏幕和一套投影装置及一个特别的样品夹三部构成。在比率屏幕上画有钻石理想比率侧视轮廓图、各个比率的理想数值以及其常见偏差，样品轮廓投影在这——屏幕上时，可从刻度上读出其轮廓与理想比率各个偏差。
a.台宽比的测量
如图3—1—18所示，将样品轮廓调至图示的位置上，在刻度尺上可从两端分别读出台宽比的百分数来。如果台面不居中，两端的数值不等，可取其平均数来代表该方向的台宽比。测量台宽比应从如图3—1—19所示的四个对角线方向分别测，然后取四次的平均值为台宽比值。
图3—1—18& 台宽比的测量
b.冠高比的测量
将样品的投影调整到如图3-1-20所示的位置上，在屏幕上使用斜排列的刻度尺，读出冠高比的数值。注意应使钻石台面投影始终保持与屏幕上的轮廓线的顶面线一致，应围绕钻石腰围转动一周从8个方位测量8次，每一次测量都应使钻石腰围投影与屏幕的刻度保持图示的重合位置。
图3-1-20& 冠高比的测量
c.亭深比的测量
将钻石的投影调整到如图3-1-21的位置上，从屏幕正中的竖直标尺上读出亭尖到腰棱底部的刻度值，即为亭深比数值，如果底尖投影不在正中心标尺上则可平移刻度，读出数值。注意，应使钻石腰围的投影与屏幕刻度尺上相应的位置正确重合。与冠部一样，亭深也须从8个方面测量8次，取其平均值为真正的亭深比值。
d.腰厚比测量
将钻石的投影调整到如图3-1-22所示的位置上，从屏幕右侧的小标尺上读出腰围投影的厚度值，腰厚比的测量也应使钻石转动一周多次测量取其平均值为准。
（2）微尺测量法
图3-1-22& 腰厚比的测量
目前用于测量切工的微尺主要有高精度卡尺、胶片微尺及各种目镜微尺。卡尺主要用于测量钻石的直径和全高，是用于切工测量最基本的工具。测量钻石的卡尺精度一般不低于千分之一毫米，常见有盘式刻度尺、游标卡尺、千分尺以及数显式刻度尺等几种。卡尺的意义不仅仅在于测量钻石的尺寸，通常钻石的质量与其主要尺寸有密切的关系。因此一个有经验的钻石商随身都携带这样的卡尺，可以在没有天平的交易场所中迅速了解钻石的重量。
&&胶片微尺也是钻石切工测量中常用的工具，这是一种用软胶片制成的简单的微尺，即在软片上贴上一个ltm长的刻度为微米的线性尺子，借助于放大镜或显微镜胶片微尺可以直接测量钻石各个线性尺寸，图3—1—23说明了用胶片微尺测量的方法，胶片微尺测量各比率值的优点是简便、直接，而且所用的工具成本低廉，在实验室和商贸中有较广泛的应用。
目镜微尺测量是目前钻石比率测量中最精确最先进的一种方法，尽管这种方法应用还不广泛，但它毕竟为测定钻石切工分级树立了一个良好的开端，这种方法是由比利时钻石高阶层议会(HRD)研究制定的。HRD研制的目镜微尺如图3—l—24所示，微尺由一大圆和一系列线性刻度等组成。并将其置入显微镜的目镜中。使用目镜微尺测量各个比率值的方法是首先通过调整显微镜的放大倍数，使所观察的样品的腰围轮廓与微尺上的大圆完全重合，如图3—1—25，然后锁定这一变焦放大倍率，再进行各个比率值的测量。
图3—l—26一图3—l—28分别表示了台面宽度、腰部厚度、亭部深度三个常用比率值的测量方法。使用这种目镜微尺的优点在于可直接从尺上读出各个比率的百分数，而无需再通过各种计算，此外这种微尺都是精加工制成，与显微镜配套使用，只要掌握正确的操作方法，就可直接获得非常精确的比率值。这是其它测量方法所无法相比的。
图3-1-23& 胶片微尺及使用方法(a)胶片微尺；（b）胶片微尺局部放大；
(c)胶片微尺的使用方法图3—l—24& HRD的目镜比例微尺
图3—1—25&
钻石的腰围与微尺中的大圆重合&&&
图3—1—26& 台宽比测量
图3—l—27&
冠高比测量&&&
图3—1—28& 亭深比测量
借助于10倍放大镜用肉眼估测钻石的各个比率值是目前钻石分级中最常用亦是最简
便、经济的方法，特别是在贸易中尤为重要，下面我们就几个重要的比率数值的目估方法加
台面宽度的目测法
如图3—1—29所示，用目测来估计CA和AB这两条线段的比例以确定台面宽度：
图3—1—29& 比例法台宽比的目测
CA：AB＝1：1&&&&&&&
台宽比&&& 54％
CA：AB＝1：1.25&&&
台宽比&&& 60％
CA：AB＝l：1.5&&&&
台宽比&&& 65％
CA：AB＝1：1.75&&&
台宽比&&& 69％
CA：AB＝1：2&&&&&&&
台宽比&&& 72％
如果目估的两条线段的比例介于上述某两组数值之间，则台宽比值亦相应的加减。例
如，如果一粒钻石的CA和AB匕大多是1：1.4左右，则其台宽比约为63％一64％。采用比例法估计钻石台宽比时，一定要从钻石台面的正上方去观察，如果观察方向不与台面垂直，
则估计出来的误差会较大。一般来说，从台面上方观察钻石，将钻石的底尖调整到台面的中
心点则认为是最理想的观察方向。
弧度法是另外一种台面宽度目测方法，这种方法适用于两个相邻冠部主刻面的交汇点恰
好处在上腰面和星刻面中间，即两个上腰面共同的边长正好与星刻面尖点到台面之间的垂
直距离相等，如图3—l—30所示。由台面和星刻边组成的四边形四个方向向内或向外弯曲的情况不同，则台宽比亦有所不同。如果两个相邻冠部主刻面的交汇点不是正好处于上腰面与星刻面的中间点时，采用弧度法估计出的台宽比将会有较大的误差。一般情况下不采用这种方法来目估，如果是极富经验的分级师，通过适当的加减仍可获得较准确的台宽比值。
图3—l—30&
弧度法台宽比目测&&&
图3—1—31& 冠部角的目测
b.冠部角度的目测法
从钻石台面垂直观察亭部主刻面在台面内和在冠部主刻面上的影像的形态，目测AB
和#BI两条线段的比例(图3—1—31)。当：
&&& AB：A&B&
＝1:l&&&&&&&&&&&&&
冠角&&& 25&
AB：A&B&＝1：1.1—1.5&&&&&&
AB：A&B&＝1：1.5&&&&&&&&&&&
冠角&&& 30&
AB：A&B&＝1：1.5～2&&&&&&&&
AB：A&B&＝l：2&&&&&&
&&&&&&&冠角&&&
&&& AB：A&B&
＝l：2.25&&&&&&&&&
冠角&&& 36&
&&& AB：A&B&
＝1：2.5&&&&&&&&&&
冠角&&& 38&
c.亭部深度目测法
从垂直钻石台面的方向观察，台面在亭尖周围形成一个不十分规则的影像(图3 1—32)，
图中每圈都表示不同的台面影像所对应的亭部深度的比率。如当台面影像与标有43的同心
环一致时，则该钻石的亭深为43％，一般说：
台面影像直径是整个台面直径：l／3&&&
则其亭深比为43％
&&台面影像是整个台面：1／2&&&&&&&&&&&
则其亭深比为