一粒經(jīng)輻照處理的藍色鉆石的鑒定特征

朱紅偉，李 婷，燕 菲，王 萍，趙瀟雪

（1．國家黃金鉆石制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，濟南 250014；2．山東省社會公正計量行，濟南 250014）

近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對寶石的認識也是日益增長，鉆石已經(jīng)成為年輕人結(jié)婚的必需品。而具有投資、理財意識的人群，對鉆石的需求也是越來越高。最近幾年，彩色鉆石的價格不斷上漲，彩色鉆石的拍賣紀錄更是一度刷新歷史，彩色鉆石正在成為人們新的理財投資產(chǎn)品。無色鉆石越來越不能滿足消費者的需求，市場對彩色鉆石的需求不斷增大，但由于彩色鉆石的產(chǎn)量非常小，難以滿足市場的需求。將顏色不佳的鉆石改色變成彩色鉆石成為市場需求的增長點，而藍色鉆石在市場上更為稀有，價格也更為昂貴，所以，經(jīng)輻照處理的藍色鉆石已經(jīng)進入了市場。

目前對輻照鉆石的研究文獻還是相對較少，張彩慧等對鉆石輻照的工藝條件進行了探索式實驗；曹百慧等進行了鉆石的輻照、高溫高壓處理的實驗；李倩等闡述了CVD合成鉆石、HPHT合成鉆石、輻照處理鉆石的鑒定特征；嚴俊等對天然鉆石和合成鉆石光譜特征做了初步研究［1－4］。本文主要針對一粒經(jīng)輻照處理的藍色鉆石進行研究，并給出必要的鑒定依據(jù)。

1 測試樣品

樣品來源于客戶的委托檢驗，樣品為標準圓鉆型切割，呈藍色，質(zhì)量為0．76克拉，尺寸為5．81～5．85×3．65mm，切工級別為極好。樣品整體光澤度和亮度極好，顏色相對均勻，臺面可見內(nèi)部有一團棉絮狀包體（圖1）。

2 測試方法與分析

2．1 寶石顯微鏡

在寶石顯微鏡下仔細觀察樣品，樣品的切割比例及質(zhì)量符合鉆石特征，在樣品的臺面有一團棉絮和一個小的羽狀紋，在腰邊可見一處通達表面的裂紋，且裂紋處的顏色明顯較深（圖2），依據(jù)目前國家標準判斷樣品的凈度級別為P1［5］。腰邊裂隙處具有明顯的深藍色，值得關(guān)注。

圖1 測試樣品Fig．1 Tested sample

圖2 樣品的放大觀察Fig．2 The magnification of the sample

2．2 紫外熒光分析

在紫外熒光燈下觀察樣品，樣品在長波紫外線下具有熒光反應，呈現(xiàn)暗紅色熒光（圖3）。在短波紫外線下無熒光，且樣品不具有磷光現(xiàn)象。

圖3 樣品的紫外熒光Fig．3 UV fluorescence of the sample

2．3 紅外光譜分析

實驗采用德國BUKER TENSOR 27型傅里葉變換紅外光譜儀，利用漫反射附件，測試條件：室溫25oC，相對濕度35%，分辨率為4cm－1，掃描次數(shù)為64次，測量范圍為400～4 000cm－1。

測試的樣品具有 3107cm－1、1370cm－1、1144 cm－1－1314cm－1吸收帶，1076cm－1、1005cm－1的紅外特征吸收峰，3107cm－1的特征吸收峰是由于鉆石中含有氫雜質(zhì)所致，為C－H的振動吸收峰；1280 cm－1附近的吸收帶是由偶氮（N2）（A集合體）吸收所致；1175cm－1附近的吸收帶是由于集合體氮的吸收所致；1370cm－1是由片晶氮集合體吸收所致。1005 cm－1、1076cm－1的吸收峰也與集合體氮的吸收有關(guān)［6－7］。從紅外光譜的測試結(jié)果看，樣品不具有合成鉆石的特征，至少說明鉆石本身是天然的，屬于ⅠaAB型鉆石。

圖4 樣品的紅外吸收光譜Fig．4 Infrared spectra of the sample

圖5 樣品的紫外－可見光光譜Fig．5 UV－VIS spectra of the sample

2．4 紫外－可見光光譜分析

樣品的紫外－可見光光譜采用南京寶光檢測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的UV5000XL型光譜儀測試。實驗條件積分時間150ms，波長范圍380～1000nm，平均掃描次數(shù)50，平滑寬度2。

測試樣品的主要吸收峰有415．6nm、477．5nm、739．9nm，橙紅區(qū)具有明顯的吸收帶。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的吸收峰是由鉆石經(jīng)過了輻照處理產(chǎn)生的GR1色心所致，說明鉆石經(jīng)過了輻照處理，鉆石紅光區(qū)的透光率明顯降低，使樣品呈藍色。415．6nm、477．5nm 是天然鉆石的吸收峰，739．9nm的吸收峰說明鉆石經(jīng)過了輻照處理［1］。

3 結(jié)論

經(jīng)對樣品的測試，樣品在寶石顯微鏡下具有天然鉆石的特征，但缺陷處具有明顯的深藍色和樣品的暗紅色熒光現(xiàn)象對其顏色成因起了警示作用。樣品具有與天然鉆石相同的紅外吸收光譜特征，表現(xiàn)為3107cm－1、1370cm－1、1144cm－1－1314cm－1吸收帶、1076cm－1、1005cm－1。樣品的紫外－可見光光譜顯示415．6nm和739．9nm的吸收峰，揭示了樣品是天然鉆石但經(jīng)過了輻照處理。

［1］ 張彩慧，陳美華．電子輻照產(chǎn)生藍色鉆石的工藝條件探索［J］．寶石和寶石學雜志，2016，18（4）：10－15．

［2］ 曹百慧，陳美華，胡葳．IaAB型天然鉆石復合處理實驗［J］．寶石和寶石學雜志，2014，16（6）：28－33．

［3］ 李倩，李文宣．合成及改色鉆石的鑒定特征［J］．寶石和寶石學雜志，2014，16（6）：21－27．

［4］ 嚴俊，王小祥，陶金波，等．天然鉆石與合成鉆石的特異性光譜初步研究［J］．光譜學與光譜分析，2015，35（10）：2723－2728．

［5］ 中國國家標準化管理委員會．中華人民共和國國家標準：GB／T16554－2010鉆石分級．

［6］ 吳瑾光．近代傅里葉變換紅外光譜技術(shù)及應用［M］．北京：科學技術(shù)文獻出版社，1994．

［7］ 張蓓莉．系統(tǒng)寶石學［M］．北京：地質(zhì)出版社，2006．