一粒经辐照处理的蓝色钻石的鉴定特征

朱红伟，李 婷，燕 菲，王 萍，赵潇雪

（1．国家黄金钻石制品质量监督检验中心，济南 250014；2．山东省社会公正计量行，济南 250014）

近年来，随着人们生活水平的不断提高，对宝石的认识也是日益增长，钻石已经成为年轻人结婚的必需品。而具有投资、理财意识的人群，对钻石的需求也是越来越高。最近几年，彩色钻石的价格不断上涨，彩色钻石的拍卖纪录更是一度刷新历史，彩色钻石正在成为人们新的理财投资产品。无色钻石越来越不能满足消费者的需求，市场对彩色钻石的需求不断增大，但由于彩色钻石的产量非常小，难以满足市场的需求。将颜色不佳的钻石改色变成彩色钻石成为市场需求的增长点，而蓝色钻石在市场上更为稀有，价格也更为昂贵，所以，经辐照处理的蓝色钻石已经进入了市场。

目前对辐照钻石的研究文献还是相对较少，张彩慧等对钻石辐照的工艺条件进行了探索式实验；曹百慧等进行了钻石的辐照、高温高压处理的实验；李倩等阐述了CVD合成钻石、HPHT合成钻石、辐照处理钻石的鉴定特征；严俊等对天然钻石和合成钻石光谱特征做了初步研究［1－4］。本文主要针对一粒经辐照处理的蓝色钻石进行研究，并给出必要的鉴定依据。

1 测试样品

样品来源于客户的委托检验，样品为标准圆钻型切割，呈蓝色，质量为0．76克拉，尺寸为5．81～5．85×3．65mm，切工级别为极好。样品整体光泽度和亮度极好，颜色相对均匀，台面可见内部有一团棉絮状包体（图1）。

2 测试方法与分析

2．1 宝石显微镜

在宝石显微镜下仔细观察样品，样品的切割比例及质量符合钻石特征，在样品的台面有一团棉絮和一个小的羽状纹，在腰边可见一处通达表面的裂纹，且裂纹处的颜色明显较深（图2），依据目前国家标准判断样品的净度级别为P1［5］。腰边裂隙处具有明显的深蓝色，值得关注。

图1 测试样品Fig．1 Tested sample

图2 样品的放大观察Fig．2 The magnification of the sample

2．2 紫外荧光分析

在紫外荧光灯下观察样品，样品在长波紫外线下具有荧光反应，呈现暗红色荧光（图3）。在短波紫外线下无荧光，且样品不具有磷光现象。

图3 样品的紫外荧光Fig．3 UV fluorescence of the sample

2．3 红外光谱分析

实验采用德国BUKER TENSOR 27型傅里叶变换红外光谱仪，利用漫反射附件，测试条件：室温25oC，相对湿度35%，分辨率为4cm－1，扫描次数为64次，测量范围为400～4 000cm－1。

测试的样品具有 3107cm－1、1370cm－1、1144 cm－1－1314cm－1吸收带，1076cm－1、1005cm－1的红外特征吸收峰，3107cm－1的特征吸收峰是由于钻石中含有氢杂质所致，为C－H的振动吸收峰；1280 cm－1附近的吸收带是由偶氮（N2）（A集合体）吸收所致；1175cm－1附近的吸收带是由于集合体氮的吸收所致；1370cm－1是由片晶氮集合体吸收所致。1005 cm－1、1076cm－1的吸收峰也与集合体氮的吸收有关［6－7］。从红外光谱的测试结果看，样品不具有合成钻石的特征，至少说明钻石本身是天然的，属于ⅠaAB型钻石。

图4 样品的红外吸收光谱Fig．4 Infrared spectra of the sample

图5 样品的紫外－可见光光谱Fig．5 UV－VIS spectra of the sample

2．4 紫外－可见光光谱分析

样品的紫外－可见光光谱采用南京宝光检测技术有限公司生产的UV5000XL型光谱仪测试。实验条件积分时间150ms，波长范围380～1000nm，平均扫描次数50，平滑宽度2。

测试样品的主要吸收峰有415．6nm、477．5nm、739．9nm，橙红区具有明显的吸收带。415．6nm 的吸收是由N3吸收所致；477．5nm的吸收是由N2的吸收所致；739．9nm的吸收峰是由钻石经过了辐照处理产生的GR1色心所致，说明钻石经过了辐照处理，钻石红光区的透光率明显降低，使样品呈蓝色。415．6nm、477．5nm 是天然钻石的吸收峰，739．9nm的吸收峰说明钻石经过了辐照处理［1］。

3 结论

经对样品的测试，样品在宝石显微镜下具有天然钻石的特征，但缺陷处具有明显的深蓝色和样品的暗红色荧光现象对其颜色成因起了警示作用。样品具有与天然钻石相同的红外吸收光谱特征，表现为3107cm－1、1370cm－1、1144cm－1－1314cm－1吸收带、1076cm－1、1005cm－1。样品的紫外－可见光光谱显示415．6nm和739．9nm的吸收峰，揭示了样品是天然钻石但经过了辐照处理。

［1］ 张彩慧，陈美华．电子辐照产生蓝色钻石的工艺条件探索［J］．宝石和宝石学杂志，2016，18（4）：10－15．

［2］ 曹百慧，陈美华，胡葳．IaAB型天然钻石复合处理实验［J］．宝石和宝石学杂志，2014，16（6）：28－33．

［3］ 李倩，李文宣．合成及改色钻石的鉴定特征［J］．宝石和宝石学杂志，2014，16（6）：21－27．

［4］ 严俊，王小祥，陶金波，等．天然钻石与合成钻石的特异性光谱初步研究［J］．光谱学与光谱分析，2015，35（10）：2723－2728．

［5］ 中国国家标准化管理委员会．中华人民共和国国家标准：GB／T16554－2010钻石分级．

［6］ 吴瑾光．近代傅里叶变换红外光谱技术及应用［M］．北京：科学技术文献出版社，1994．

［7］ 张蓓莉．系统宝石学［M］．北京：地质出版社，2006．