鉆石 鑒定與分類 編制說明

3《鉆石鑒定與分類》編制說明一、工作簡況準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達2022年第三批推薦定與分類》國家標(biāo)準(zhǔn)的制定項目位列其中。為全面支持國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，由國家珠寶玉石首飾檢驗集團有限公司（國家珠寶玉石質(zhì)量檢驗檢測中心）聯(lián)合山東省劑量科學(xué)研究院（國家黃金鉆石制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心）以及安徽省地質(zhì)實驗室研究所（國土資源部合肥礦床資源監(jiān)督檢測中心）等單位共同進行《鉆石鑒定與分類》本標(biāo)準(zhǔn)制定計劃號為20221414-T-334，為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)；主管部門為自然資源部，歸口單位為全國珠寶玉石標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會本標(biāo)準(zhǔn)起草單位有：國家珠寶玉石首飾檢驗集團有限公司（國協(xié)作單位主要有：國家珠寶玉石首飾檢驗集團有限公司各地實4鉆石一直都是珠寶市場的主要及重要產(chǎn)品，鉆石有其特殊性，不管是合成還是處理，其條件都比較苛刻，成本也比較高，一直以來，鉆石合成技術(shù)都聚焦在如何突破生長大顆粒的無色的產(chǎn)品，以及如何降低合成的成本。進入21世紀(jì)，鉆石長足的發(fā)展，尤其是2010年以后，不管是HPHT還是CVD，合成技術(shù)都有了大的突破，大顆粒無色合成鉆石開始可以批量生長，合成的成本也大幅降低，合成鉆石的批發(fā)價格與零售價格都逐年斷崖式下降，長期以來鉆石的處理和合成一直以來也都是高成本與提高人民美好生活與幸福感息息相關(guān)，因此區(qū)分天然鉆石、處理鉆石、合成鉆石就尤為重要，相應(yīng)的對鉆石中與鑒定相關(guān)的術(shù)語、鉆石的鑒目前我國已有針對我們一些特色品種的鑒定標(biāo)準(zhǔn)，如和田玉、瑪瑙、綠松石等，但對于高檔品種，如鉆石，缺少國家級的標(biāo)準(zhǔn)，GB/T16553-2017《珠寶玉石鑒定》國家標(biāo)準(zhǔn)中對鉆石品種鑒定有規(guī)定，但內(nèi)容相對簡單，僅規(guī)定了鉆石的一些常見特征，未詳細提及鉆石的具體鑒定特征與鑒定方法，未附與鑒定相關(guān)的重要的圖譜，不利于珠寶質(zhì)檢機構(gòu)、科研院所等實際操作。目前國外亦無相GB/T16553-2017《珠寶玉石鑒定》國家標(biāo)準(zhǔn)中對鑒定方法有規(guī)定，但對鉆石鑒定的具體方法規(guī)定不夠詳細，對鉆石鑒定中的常5用術(shù)語規(guī)定較少，對鉆石的類型更是沒有提及，因此不能滿足目前鉆石鑒定的要求，不利于國內(nèi)各珠寶玉石質(zhì)檢機構(gòu)操作使用，因此鉆石鑒定與分類標(biāo)準(zhǔn)的制定可以實現(xiàn)對鉆石術(shù)語、鉆石鑒定方法、鉆石鑒定，鉆石類型劃分認(rèn)識的統(tǒng)一，進而提高國內(nèi)鉆石鑒定的整體水平，推進國內(nèi)檢測機構(gòu)利用高科技技術(shù)手段解決問題的能力。鉆石鑒定與分類標(biāo)準(zhǔn)是GB/T16553《珠寶玉石鑒定》的重要補充，對規(guī)范與統(tǒng)一鉆石鑒定相關(guān)術(shù)語、保證鑒定結(jié)論一致有效具有2020年，中國的鉆石市場已成熟，順應(yīng)市場需求，本單位著手進行《鉆石鑒定》國家標(biāo)準(zhǔn)的申請，為了起草標(biāo)準(zhǔn)草案，本單位購右，并對所有鉆石的數(shù)據(jù)進行了詳細采集。根據(jù)本單位長期以來在鉆石鑒定方面所建立的數(shù)據(jù)庫，起草了《鉆石鑒定》標(biāo)準(zhǔn)草案，該至標(biāo)委會，2020年11月進行答辯會，由于本次提交的標(biāo)準(zhǔn)草案中不包含鉆石分類已經(jīng)合成鉆石鑒定部分，因此國標(biāo)委建議，草案增加該部分內(nèi)容。2021年，根據(jù)國標(biāo)委的意見，本單位重新修改草案，將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為《鉆石鑒定與分類》，并加入合成鉆石鑒定以6草案反復(fù)修改，對術(shù)語部門進行了認(rèn)真梳理與修改，分類完善了主題體文字部分內(nèi)容，并與文字對應(yīng)繪制了詳細完整的圖譜，形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿初稿，隨后在起草單位內(nèi)部進行討論，并根據(jù)討論意見進行修改，其反饋意見主要集中在標(biāo)準(zhǔn)格式以及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的措辭方面。最后根據(jù)反饋意見整理、修改，最終形成了《鉆石鑒定與本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：宋中華、李建軍、戴慧、柯捷、蘇雋、高博、汪洋、和盛梅、朱文芳、李育潔、尹奕丹、郭麗娜、鐘媛媛、劉美穎、李立從。主要起草人單位、職稱/職務(wù)以及在標(biāo)準(zhǔn)起草中的女團有限公司（國家珠寶玉男山東省劑量科學(xué)研究院（國家黃金鉆石制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心）負責(zé)部分樣品數(shù)據(jù)的測試工作以及標(biāo)準(zhǔn)編制工作女安徽省地質(zhì)實驗研究所（國土資源部合肥礦負責(zé)分工協(xié)調(diào)以及標(biāo)準(zhǔn)編制工作7女團有限公司（國家珠寶玉負責(zé)協(xié)調(diào)以及標(biāo)準(zhǔn)編制女團有限公司（國家珠寶玉負責(zé)協(xié)調(diào)以及標(biāo)準(zhǔn)編制女女團有限公司（國家珠寶玉女團有限公司（國家珠寶玉女團有限公司（國家珠寶玉女團有限公司（國家珠寶玉女團有限公司（國家珠寶玉女團有限公司（國家珠寶玉女團有限公司（國家珠寶玉女團有限公司（國家珠寶玉8女團有限公司（國家珠寶玉二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容的論據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的編制充分遵循科學(xué)性、合理性、實用性的原則，使其本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)的主要章節(jié)由范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、鉆石鑒定、處理鉆石鑒定、合成鉆石鑒定、鉆石分類、附錄A（紫外附錄均為資料性附錄。其中鉆石鑒定、處理鉆石鑒定、合成鉆石鑒定、鉆石分類、附錄A（紫外可見吸收光譜圖）、附錄B（紅外吸收光譜圖）、附錄C（光致發(fā)光光譜圖）、附錄D（超短波紫根據(jù)在鉆石鑒定、處理鉆石鑒定、合成鉆石鑒定、鉆石分類、9于兩次的專業(yè)性詞語確定術(shù)語的組成，術(shù)語的定義根據(jù)經(jīng)典參考文鉆石鑒定部分主要由鑒定特征和鑒定方法兩部分，鑒定方法部分按照GB/T16552進行。鑒定特征部分可以大致分為鉆石的基本性質(zhì)和鉆石的光譜學(xué)特征。其中鉆石的基本性質(zhì)部分包括主要根據(jù)參總所周知，鉆石的化學(xué)成分是單一的碳元素，通過紅外光譜測試，可知鉆石中還含有氮元素、硼元素和氫元素，氮元素在紅外主3107、4496cm-1等吸收特征。通過光致發(fā)光光譜可以確定鉆石中還可含有硅和鎳等元素，硅元素主要在737、946nm處元素主要在484、883nm等處有發(fā)光特征。鉆石中可能還有其他元素，Co、Fe、O、Mg、K、Al等，其中一些可以進入鉆石晶格，一些從礦物學(xué)研究可知，鉆石為等軸晶系，常見形態(tài)有八面體，菱形十二體面，立方體，以及他們的聚形。鉆石的晶面上長有三角根據(jù)我們?nèi)粘z測中發(fā)現(xiàn)的鉆石中的包體以及參考文獻中提及的鉆石包裹體，鉆石中的包裹體主要有橄欖石、石榴石、石墨等，2.4摩氏硬度、密度、解理、光澤、折射率、色散、光性特1）光澤、折射率、色散、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、磁性等參考文獻來2）硬度通過硬度計來測量，不同方向硬度差異通過不用方向的4）解理，跟據(jù)最新的礦物學(xué)網(wǎng)站數(shù)據(jù)，鉆石的解理為平行{111}完全，而根據(jù)系統(tǒng)寶石學(xué)、系統(tǒng)礦物學(xué)以及GB/T16553，鉆石的解理為平行{111}中等，因此本標(biāo)準(zhǔn)綜合文獻，規(guī)定為鉆石的解理為平技術(shù)參數(shù)確定依據(jù)：一是收集的鉆石樣品，目前我們收集有無色、近無色、淺黃色、黃色、橙色、褐色、淡粉色、黃綠色、黑色等；二是實驗室檢測、參考文獻以及珠寶展和拍賣場所見到的樣品，由于稀有和價值過高，粉色、綠色、藍色、紅色等樣品僅在實技術(shù)參數(shù)確定依據(jù)：一是顏色，不同顏色的鉆石其紫外可見吸收光譜特征不同；二是相同顏色不同的致色機制。所有的紫外可見吸收光譜數(shù)據(jù)在低溫（液氮溫度）下測試獲得，從圖3可以看出，測量大量的無色、近無色鉆石，從紫外可見吸收光譜大致可以時，鉆石呈無色近無色，隨著415nm吸收的增強，鉆石的顏色逐漸而所有的IIa型無色近無色則在可見光區(qū)無吸收，當(dāng)能量大于黃色鉆石共同的特征是在藍紫區(qū)產(chǎn)生強吸收，導(dǎo)致鉆石呈黃色。根據(jù)缺陷致色的類型不同可以分為N3和N2共同致色，孤氮致藍色鉆石的致色原因主要是硼致色和輻照致色，IIb型鉆石含硼，硼元素導(dǎo)致鉆石在紅區(qū)吸收強，藍區(qū)吸收弱，因此鉆石最后為藍色，IIb型鉆石非常稀少，但是本單位在日常檢測中也收集到不少IIb型藍色鉆石的數(shù)據(jù)，本項目天然藍色鉆石的數(shù)據(jù)就是來自本單位日常檢測中遇到的樣品。輻照藍色天然鉆石更為少見，輻照鉆石的成因很難確定，但是天然輻照藍色鉆石是由741nm致色，同樣是在紅區(qū)產(chǎn)生吸收，在藍區(qū)產(chǎn)生透過，導(dǎo)致鉆石呈藍色，由于二者的吸收光譜完全不同，所以二者顏色雖然都是藍色，但是色調(diào)還是天然粉色鉆石主要是由塑性變形致色，在550和390nm出產(chǎn)生吸收，在紅區(qū)和紫區(qū)產(chǎn)生透過，因此鉆石呈粉色，粉紫色等。而天褐色鉆石主要與塑性變形有關(guān)，塑性變形區(qū)域存在大量空穴，實際上，通常是很多種致色缺陷共同存在于同一鉆石中，但是當(dāng)一種缺陷產(chǎn)生的吸收占主導(dǎo)地位時，才可對鉆石的顏色產(chǎn)生影響。比如有些黃色鉆石中可能有GR缺陷，但是由于GR缺陷產(chǎn)生的技術(shù)參數(shù)確定依據(jù)：參考文獻，以及對日常檢測和購買的鉆石總所周知，鉆石的類型主要是根據(jù)紅外吸收光譜中可見檢測到的鉆石的缺陷類型來劃分，Ia型鉆石含有聚合氮，Ib型鉆石含有C型氮，IIa型鉆石幾乎不含氮（超出紅外光譜對氮的檢測限IIb型鉆石不含氮，但含有少量的硼元素（圖10）。除此以外，紅外還可以檢測到氫原色的存在，H可以和聚合氮結(jié)合，比如3107cm-1，技術(shù)參數(shù)確定依據(jù)：參考文獻，以及對日常檢測和購買的鉆石具有拉曼活性的礦物在拉曼光譜上都有特征，鉆石的拉曼特征光致發(fā)光光譜可見檢測鉆石中的微量缺陷，在紫外和紅外中難于檢測到的缺陷，可以用光致發(fā)光光譜技術(shù)檢測。天然鉆石中常見當(dāng)然天然鉆石中有很多不常見的發(fā)光缺陷，比如硅缺陷、鎳缺不同的發(fā)光缺陷發(fā)不同顏色的光，不同類型的鉆石中所含的主鉆石中以H3缺陷為主，Ib型鉆石中以NV缺陷為主，當(dāng)不同的缺陷N3缺陷除415nm發(fā)光峰外，還可見430、440、450nm處發(fā)光特H4和H3缺陷的發(fā)光峰除496和503.2外，主要發(fā)光寬峰在寬發(fā)光特征，因此發(fā)黃色、黃橙色熒光；而N637nm外，在658以及680nm處有寬發(fā)光特征，因此發(fā)紅色熒光HPHT處理Ia型黃綠色鉆石主要是通過中的空穴釋放出來，然后再高溫下空穴與鉆石中的A缺陷結(jié)合形成H3缺陷，H3缺陷吸收藍光，鉆石呈黃色，當(dāng)H3缺陷含量高時，H3缺陷還會產(chǎn)生綠色熒光，這時鉆石顏色呈黃綠色。在紫外可見光下觀察可看到強黃綠色熒光，由于處理溫度高，當(dāng)鉆石中含有裂隙或當(dāng)處理溫度很高，鉆石中產(chǎn)生的孤氮與H3缺陷靠近時，H3帶負電形成H2缺陷，這時H3和H2吸收共同導(dǎo)致鉆石呈綠色（圖除了在紫外可見區(qū)域發(fā)生明顯的變化外，鉆石的紅外光譜也有收寬峰，3107cm-1吸收變?nèi)趸蛳В?165和4065cm-1等與褐色有由于HPHT處理產(chǎn)生大量的H3缺陷，同時也會產(chǎn)生與孤氮相關(guān)HPHT處理Ia型黃色鉆石是通過HPH是A型氮形成一定量的孤氮，孤氮會在560-400nm區(qū)間形成吸收，導(dǎo)致鉆石呈黃色。由于產(chǎn)生的發(fā)光缺陷相對較少，因此處理前后熒光強弱對比不明顯。由于處理溫度高，當(dāng)鉆石中含有裂隙或包處理后處理前HPHT處理產(chǎn)生孤氮，同時會產(chǎn)生與孤氮相關(guān)的NV-缺陷和H2缺0040020303707210036輻照處理鉆石的顏色根據(jù)處理前鉆石的顏色、輻照強度的不同而不同，輻照產(chǎn)生741nm吸收（橙黃-紅區(qū)吸收如果處理前顏色為黃色（藍區(qū)吸收輻照處理后通常為綠色（綠色透過處理前輻照處理除在紫外可見吸收光譜中可檢測到GR1產(chǎn)生的強吸收外，在紅外吸收光譜中還可見1450cm-1吸收，1450cm-1吸收與A型氮有關(guān)，因此在A型氮含量少的鉆石中很難檢測到1450cm-1吸Ib型鉆石含孤氮，輻照產(chǎn)生的空穴在800℃左右與孤氮結(jié)合形在紫外可見吸收光譜中可見575和637nm吸收，當(dāng)退短時，741nm仍然可見，根據(jù)藍紫區(qū)吸收的強弱，鉆石的顏色不在近紅外區(qū)可見6170cm-1吸收，根據(jù)鉆石類型不同，可見4930、輻照鉆石產(chǎn)生空穴，當(dāng)退火溫度大于800攝氏度，Ia型鉆石中的A型氮和B型氮與空穴結(jié)合形成新的致色色心H3和H4，吸收藍紫區(qū)光，吸收強弱不同，導(dǎo)致最后得到的顏色不同，鉆石可呈黃綠寬吸收帶，導(dǎo)致鉆石呈黃色，當(dāng)H3很強時，H3會產(chǎn)生綠色熒光，紅外及近紅外吸收光譜中可見明顯的輻照退火相關(guān)吸收峰，光致發(fā)光光譜中可見與輻照退火相關(guān)峰，496、588、680、HPHT合成鉆石中摻入的雜質(zhì)元素不同，合成鉆石的顏色也不同。合成過程中不加去氮劑，鉆石晶格中的氮含量就比較高，鉆石呈黃色、褐黃色；當(dāng)合成鉆石過程中加入去氮劑，鉆石氮含量極少時，鉆石成無色，氮含量相對較少時，鉆石呈淡黃色，黃綠色；當(dāng)合成過程中鎳進入鉆石晶格較多時，鉆石呈淡綠色；當(dāng)合成過程中加入硼元素時，鉆石呈藍色，硼元素的多少決定了藍色的深淺。無色HPHT合成鉆石經(jīng)過輻照處理可呈藍色，含氮合成鉆石火處理呈粉紫色、粉色；含氮量很高的褐黃色鉆石經(jīng)過HPHT處理顏HPHT合成鉆石顏色不同，紫外吸收特征不同，黃色的是孤氮致光區(qū)無吸收，由于含有極少量的孤氮，因此可見270nm吸收寬峰；IIb型HPHT合成鉆石由硼致色，因此從紫區(qū)到紅區(qū)吸收逐漸增強雜質(zhì)含量不同，其紅外光譜也完全不同。黃色含氮，可見1130色HPHT合成鉆石可見1290、2450、2800、4090cm-1吸收。輻照退HPHT合成鉆石中最為常見的雜質(zhì)元素是氮，其次鎳也是HPHT合成鉆石中?？蓹z測到的缺陷，鎳通?？梢栽诠庵掳l(fā)光光譜中檢測HPHT合成鉆石在超短波紫外線照射下，可見明顯分區(qū)，不同生長區(qū)熒光顏色不同。HPHT合成黃色系列鉆石，立方體區(qū)發(fā)黃綠色熒光，八面體區(qū)不發(fā)光；無色或藍色合成鉆石，八面體生長區(qū)為強藍綠色熒光，立方體生長區(qū)不發(fā)光或發(fā)光較弱；粉色系列合成鉆石立方體生長區(qū)為紅色或橙紅色熒光，八面體生長區(qū)不發(fā)光或發(fā)光弱CVD合成鉆石通常雜質(zhì)較少，H是CVD合成鉆石中最常見的元素，除此外會有微量的氮元素，因此CVD合成鉆石的顏色可是無色、褐色、褐粉色、灰藍色等，灰藍色CVD合成鉆石通常含較高的硅元素；CVD合成鉆石通常會進行HPHT或LPHT處理，以提高透明度和去除鉆石中的褐色調(diào)，得到無色近無色、淡粉色、黃色等；通過輻照處理可以獲得藍色；通過輻照退火處理可貨色粉色、粉紫色CVD合成鉆石顏色不同，紫外吸收特征不同，無色CVD合成鉆石在可見光區(qū)無吸收，由于含有極少量的孤氮，因此可見270nm吸收寬峰；輻照退火處理粉色CVD鉆石主要是由NV致色，在575和637nm處可見吸收峰，輻照藍色CVD合成鉆石可見明顯的741nm吸收，由于藍區(qū)透過，所以鉆石呈藍色。黃色CVD合成鉆石主要是由CVD合成鉆石的紅外光譜通?？蓹z測到與氫有關(guān)的吸收，3123和3323cm-1等，近紅外區(qū)域有8753、7354、6856、6524、5564cm-1等缺陷。黃色和輻照退火粉色粉紫色CVD鉆石在紅外光譜中可檢CVD合成鉆石的光致發(fā)光光譜除可檢測到與氮有關(guān)的缺陷（575和637nm）外，最常見的是硅缺陷（737nm此外未經(jīng)后期處理的CVD合成鉆石中還可見很多高溫不穩(wěn)定發(fā)光峰，如389、467、503.5、533、595/596nm雙峰等；HPHT處理后通常會出現(xiàn)503.2nm發(fā)光特征峰；粉色CVD合成鉆石除可見503.2nm發(fā)光峰外，還可見503.5nm發(fā)光特征，通常575和637nm發(fā)光特征都很強，可見弱的741nm發(fā)光殘余。藍色CVD合成鉆石可見強741nm發(fā)光特征（圖CVD合成鉆石在超短波紫外線照射下，可見明顯層狀生長結(jié)構(gòu)，CVD合成鉆石的熒光顏色比較豐