多彩自然微讲堂 | 培育钻石、合成钻石、天然钻石，它们究竟有何不同？

文摘 2025-01-03 17:49 浙江

崇好自然资源永续

浙江省自然资源集团在聚焦主责主业、强化战略功能以外，始终牢记践行新时代国有企业责任与担当，积极发挥自身专业优势开展科普教育宣传等公益活动。我们将通过“多彩自然微讲堂”专栏，陆续以视频、图文等趣味形式，带领大家走近科学、探索自然，让“尊重自然、顺应自然、保护自然”的生态文明理念根植于心、付诸于行。

钻石因被赋予永恒爱情的文化内涵而备受追捧，日渐“平民化”的消费趋势让更多的人领略到钻石的魅力。面对需求量愈来愈大的钻石市场，一些新的名词慢慢走入人们的视野，例如“培育钻石”、“合成钻石”、“天然钻石”……它们到底是何意义，又有何区别，让我们一起揭秘“钻石”们的神秘面纱。

Natural Diamond VS Synthetic Diamond

天然钻石 VS 合成钻石

一颗钻石在最终抵达珠宝店的展示柜之前，必须历经重重蜕变。宝石级别的天然钻石大多在10-30亿年前，形成于150至250公里深度的地幔中高温高压的极端环境下。通过地质运动把它从地心带到地球表面。再通过人为或自然的力量，钻石原石得以重见天日。最终，经过劈裂、切磨和抛光，直到它散发出令人惊叹的自然之美。

而合成钻石是利用先进的科学技术和设备在实验室通过模拟创造天然钻石特殊的生长环境，在较短的时间内（一到三周左右的时间）培育而成，因此合成钻石又被称为“培育钻石”。如果说天然钻石是大自然的馈赠，那么合成钻石就是科技进步的产物。

为了进一步规范市场并引导市场健康发展，全国珠宝玉石标准化技术委员会正对国家标准《珠宝玉石名称》（GB/T 16552-2017）提出了修订意见，在不久的将来拟以《培育钻石》及其《人工/合成钻石》。

2021年8月份以来，随着零售需求和成品交易恢复到疫情前的水平，RapNet钻石指数(PAPITM)多次提高成品裸石的报价。面对国际钻石价格数次上涨，合成钻石或将成为一种新的选择，其价格与天然钻石相比较低，销售量持续上涨。

然而，面对钻石市场的广阔前景，一些不良商家将合成钻石冒充天然钻石销售，以牟取丰厚利润。最近，珠宝检测室在顾客送检的样品中就遇到了合成钻石冒充天然钻石的情况，这样的事情并非个例。

早在2021年2月份，美国宝石学会(GIA)就曾警告说，发现有冒充天然钻石的培育钻石，并出现了伪造腰码的情况。根据GIA的政策，GIA用x覆盖了所有欺骗性的钻石腰码，并为这批培育钻石更新了具有准确细节的新报告，在其腰棱上刻下了正确的编号以及“实验室培育”字样。

作为普通消费者，必须提高警惕，谨防商家将合成钻石充当天然钻石销售。天然钻石与合成钻石如何有效鉴别，成为大家关注的重点。

The methods of Synthetic Diamond

合成钻石的方法

目前合成钻石的主要方法有两种，分别为高温高压法（HTHP）和化学气相沉积法（CVD）。HTHP法是模拟钻石在自然中的生成环境生产合成的一种方法。使用的原料是石墨，并辅以金属触媒，放入带有热系统的大吨位液压机里生成。因为液压机模具的制式和加压方式会影响到钻石的生长，用这种方法制作出来的合成钻石坯的形状与天然钻石不同。

HTHP法合成钻石（上）和天然钻石（下）毛坯的常见形状

CVD合成钻石是指在相对较低的温度和压力条件下，采用一定方法激活碳源气体（如甲烷），使其中的碳原子在基地（种晶）上过饱和沉积，从而生成钻石。采用这种方法形成的毛坯通常呈板状或片状，和天然钻石毛坯完全迥异。

CVD合成钻石多呈板状、片状

How to identify "Natural" or "synthetic"

如何鉴别 "天然" or "合成"

几百万年前在地球内部形成的天然钻石与几周内在实验室内制造的钻石在生长方式方面的巨大差异，导致了晶体形态有着明显的不同，可以作为判断天然钻石还是合成钻石的依据之一。但面对切割好的钻石，仅凭肉眼很难进行辨认，必须辅以仪器进行检测和判断。

送检的两件钻石饰品，左为合成钻石，右为天然钻石

放大观察

通过显微镜放大检查，天然钻石有着各种天然的包裹体，如矿物包体、云状物、点状包体、羽状纹、内部纹理等。而HTHP法合成钻石容易出现深色的金属包体，是比较典型的特征。这些金属包裹体大小混杂，形态相似，杂质通过化学分析多为少量铁和金属镍。

CVD合成钻石内部包体较少，个别可见到针点状包体，可沿某一个面分布或杂乱分布，还有小的黑色不规则颗粒。CVD合成钻石中不会出现金属包体，也不会有磁性。

红外光谱检测

根据钻石有无氮原子，钻石可分为I型和II型钻石，I型钻石含有杂质氮元素，而II型钻则没有。根据氮原子的聚集状态，I型钻石可进一步分为Ia型钻石和Ib型钻石，Ia型钻石中氮原子呈聚集状态，Ib型钻石中氮原子呈孤氮分布。

C=碳原子 N=氮原子 B=硼原子

根据有无其他杂质原子，II型钻石可进一步分为IIa型钻石和IIb型钻石，IIa型钻石不含其他杂质元素，IIb型钻石常含硼原子。

从钻石的红外光谱图可区分钻石类型，Ia型钻石具有1282cm^-1双原子氮红外峰，有些具有1365cm^-1集合体氮（片晶氮）红外峰，无孤氮和硼的吸收峰。Ib型钻石除了含有1282cm^-1双原子氮红外峰外，还具有1133cm^-1、1344cm^-1孤氮吸收峰。IIa型钻石在1140—1400cm^-1范围内无明显氮的红外峰，且未见明显硼的红外峰。

Ia型钻石红外光谱图

Ib型钻石红外光谱图

IIa型钻石红外光谱

而天然无色钻石大部分以Ia型为主，HTHP法合成钻石主要以Ib型为主，CVD法合成钻石则以IIa型钻石为主。当红外反射图谱显示非Ia型钻石时，要特别引起警惕，结合其他鉴定手段，综合判断是否为合成钻石。

紫外可见光谱检测

利用紫外可见光谱仪对钻石进行检测，天然钻石通常具有415nm典型吸收峰，这是由(3N+V)色心所致。当被检测钻石的紫外可见光谱中缺少415nm吸收峰时要引起重视，并对图谱进一步分析。

天然Ia型钻石紫外可见光谱

光谱中230nm、270nm吸收带的出现与钻石中的孤氮相关，其中270nm可作为高温高压处理的辅助证据。CVD合成钻石的紫外可见光谱中，230nm、270nm吸收宽带往往同时出现，并可伴随737nm附近由(Si-V)^-导致的吸收带。因此，利用紫外可见光谱仪鉴定钻石是天然还是合成时，要重点关注415nm、230nm、270nm、737nm位置吸收峰的情况。

CVD合成钻石紫外可见光谱

荧光、磷光观察

天然钻石和合成钻石在荧光颜色，颜色分布，荧光强度等方面均有明显差异。在长波紫外灯照射下，天然钻石一般为蓝白色荧光，少量是黄色荧光，短波紫外灯照射下荧光强度通常比长波荧光弱。

合成钻石长波下常常显示黄绿色荧光，短波下荧光波长较长波下荧光强，发光区主要集中在钻石中央部位，边缘部分的荧光较弱，荧光图形显示几何对称特点。

高温高压合成钻石在冠部或底部显示十字形荧光图案

另外，天然钻石不具有磷光效应（磷光是指宝石在激发光源消失后，其仍旧能在较长的一段时间内维持发光现象），而在合成钻石中时常可见。实验室利用宽频诱导发光测试仪对钻石的荧光、磷光发光现象进行观察，结果如图所示。

合成钻石在激发光源关闭后，仍能在一段时间内显示发光效应，这种现象称为磷光效应，是区分天然钻石与合成钻石的重要依据之一。

总之，合成钻石的鉴定需要结合多种仪器和显微镜下观察来综合判断，以得出准确严谨的结论。

“钻石恒久远，一颗永流传”，历经数亿年的蕴藏沉淀是大家对天然钻石的执着所在，科技的日新月异催生了“物美价廉”的替代品。无论天然钻石还是合成钻石，都有其优势和特点。但在肉眼难以区分合成钻石和天然钻石，且伪造证书和腰码情况频出的情况下，大家在购买钻石时都应提高警惕，及时复检，避免上当受骗，减少不必要的经济损失。

有选购需求的朋友欢迎到

集团所属浙地珠宝商场选购定制

有检测需求的朋友们欢迎到

集团所属浙江省珠宝玉石首饰鉴定中心

检测鉴定评估

来源 | 浙江地科

浙江自然资源集团

浙江省自然资源集团有限公司

最新文章

职等你来 | 浙江省自然资源集团有限公司社会招聘公告

我们的答卷 | 抢抓发展“黄金期” 跑出经营“加速度”

喜报 | 省部级荣誉+3

浙江省自然资源集团党委传达学习二十届中央纪委四次全会和省纪委十五届四次全会精神

我们的答卷 | 由表及里一探究竟笃行不怠谱新章

浙江省自然资源工会主任周土荣一行到浙江有色慰问省劳模

浙江省自然资源集团党委书记、董事长汪晓亮赴浙江有色走访慰问并调研

我们的答卷 | 凝心聚力砥砺前行

新年开新局聚力谋新篇 | 浙江省自然资源集团召开高质量发展座谈会

浙江省地质院院长章月燕赴省自然资源集团公司调研

职工文苑 | 捧一汪清泉，焕矿山新颜

一线视角 | “物探+”深耕地质调查，培育城市发展新质生产力

浙江省自然资源集团召开外部董事任前集体谈话暨业务培训会