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粉红钻石的颜色成因

2017/10/25 16:04:32华夏收藏网 浏览0次/0评论 收藏 分享到

来源:曲刚 国家首饰质量监督检验中心

近年来,明星大腕们的“鸽子蛋”频繁打破纪录的新闻,不断地刺激着老百姓的眼球,甚至都有些视觉疲劳了。而在笔者心目中印象最深的钻石当属某女星的那枚婚戒(恕笔者翻老黄历)。尽管3克拉放在今天来说可能并不算大,但在十几年前对于“未见过市面”的老百姓来说,已经是相当震撼了。关键还不是一般的钻石——人家是一粉红色的!

图1  2015年日内瓦佳士得拍卖会,香港富豪以约1.8亿人民币拍下16.08ct粉红巨钻,打破同类钻石的成交纪录。这是迄今已知的最大的枕形切割Fancy Vivid Pink级粉钻,不仅具有高饱和度,且没有任何紫、橙、棕等副色调,  是极罕见的纯粉色Ⅱa型钻石。  图1   2015年日内瓦佳士得拍卖会,香港富豪以约1.8亿人民币拍下16.08ct粉红巨钻,打破同类钻石的成交纪录。这是迄今已知的最大的枕形切割Fancy Vivid Pink级粉钻,不仅具有高饱和度,且没有任何紫、橙、棕等副色调,   是极罕见的纯粉色Ⅱa型钻石。

提起粉红钻石,可以说是彩色钻石里最具人气的品种了。颜色纯正、质量上乘的粉红钻石,则更是可遇而不可求的。纵观全球,钻石产地并不少,但真正出产粉红钻石的地方却屈指可数,这更加剧了其稀有的程度。因而,为获得珍贵的粉红色,人工处理、合成等手段越来越多地应用在钻石上,也使得检测的难度和风险与日俱增。

图2  全球约90%的红-粉色钻石来自著名的阿盖尔(Argyle)矿。  矿区每年约产出50ct粉钻,但多为小颗粒。  图2   全球约90%的红-粉色钻石来自著名的阿盖尔(Argyle)矿。   矿区每年约产出50ct粉钻,但多为小颗粒。

总结近年来的研究成果,粉红-红色钻石的颜色成因主要为两种:一是吸收光谱中以550nm为中心的宽吸收带。可能与塑性变形相关,但其物理模型尚未解决,许多天然粉红钻石由此缺陷致色。另一个是NV色心——中性或负电性。IIa型钻石若具有较高浓度的NV色心,也可以产生粉红色,如印度的Golconda钻石。许多处理和合成钻石,因主要以NV色心为主。

尚未见到报道,通过实验室处理的方式来产生550nm吸收带,且通过对该吸收的改善,对粉红钻石的质量提高也十分有限。HPHT处理技术近年来备受关注,通常在5-6Gpa,2000-2500℃(温度相比钻石的形成温度来说要高得多)条件下几分钟即可。HPHT处理可以修复塑性变形,去除部分褐色来加深550nm吸收带产生的粉红色。此种方式适用于存在550nm吸收带的IIa型钻石,但是对于类似Argyle褐色Ia型钻石收效甚微。

图3  一颗11.08 ct Fancy Vivid的粉红钻石,GIA检验表明其经过多步骤处理。  《GEMS & GEMOLOGY》2012 FALL。  图3   一颗11.08 ct Fancy Vivid的粉红钻石,GIA检验表明其经过多步骤处理。   《GEMS & GEMOLOGY》2012 FALL。
图4  Apollo钻石公司生产的CVD合成粉红色钻石图4   Apollo钻石公司生产的CVD合成粉红色钻石

相比而言,针对NV色心的处理来产生粉红-红色则更容易的多,是目前采用最主要的方式。通过控制NV色心的密度,可以获得不同深浅的粉红色,通常带有紫色或者橙黄色色调,与那种纯净的天然色调有所不同(近期颜色处理提升)。NV心可以很容易引进:

1、当初始材料本身存在孤氮时,通过辐射加低温热处理,可以产生NV心;

2、天然钻石也可以通过HPHT处理,可以导致N集合体的分解,形成孤N,分解A、B的氮集合体来产生孤立的氮原子。处理近无色—无色钻石Ia型钻石具体细节:~2000℃温度下HPHT处理产生孤N;之后进行辐照处理产生空穴,800℃下退火产生NV心,使钻石致色。

3、HPHT合成,CVD合成钻石均含有少量孤氮,处理后便可以获得颜色。部分CVD生产商声称可在生长过程中直接产生粉红色。

另外,人工覆膜处理也可以使获得粉红钻石。

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