无色-近无色高温高压合成钻石的谱图特征及其鉴别方法.pdfVIP

2 0 1 6 年 9 月 岩 矿 测 试 Vol. 35, No. 5 September 2016 ROCK AND MINERAL ANALYSIS 496 -5 0 4 宋中华，陆太进，苏隽 ，等. 无色-近无色高温高压合成钻石的谱图特征及其鉴别方法 [ J ] . 岩矿测试，2 0 1 6 ,3 5 (5 ) :496 -5 0 4 . SONG Zhong-hua, LU Tai-jin, SU Jun, et al. The Spectral Characteristics and Identification Techniques for Colorless and Near­ Colorless HPHT Synthetic Diam onds[J]. Rock and Mineral Analysis,2 0 1 6 ,3 5 (5 ) ：496 -5 0 4 . [D O I ：10. 15898/j. cnki. 11 -2 1 3 1 /td . 2016.05.008] 无色-近无色高温高压合成钴石的谱图特征及其鉴别方法 宋 中 华 \ 陆 太 进 2 , 苏 隽 \ 高 博 \ 唐 诗 \ 胡 宁 \ 柯 捷 \ 张 钓 1 (1.国家珠宝玉石质量监督检验中心，北京100013; 2.国土资源部珠宝玉石首饰管理中心，北京100013) 摘要 ：实验室发现大量小颗粒的无色高温高压（HPHT)合成钻石与天然钻石混杂镶嵌在各种饰品中，前人提 出荧光和磷光特征是主要的快速区分特征，然而荧光 、磷光特征的差异并不能完全将HPHT合成钻石与天然 钻石区分开来。本文将常规的宝石学观察分析与多种高精度谱学测试相结合，对五粒不同的无色- 近无色 HPHT合成钻石样品进行深入研究 。 结果表明，五粒钻石在紫外可见吸收光谱无270 nm 吸收或是只有极弱 的270 nm吸收，随着颜色级别的降低，270 nm 吸收越明显。红外光谱测试显示，各粒样品中都含有不等量 的硼元素。光致发光光谱测试表明，HPHT合成钻石含有与微量N 、Ni、 S i 等相关的晶格缺陷。超短波紫外 光源激发下，所有的HPHT合成钻石都有强磷光，在钻石观察仪下可以观测到清晰的八面体和立方体分区特 征。显然，不同的合成钻石的特征略有差异，但综合其荧光及磷光特征以及红外、紫外、光致发光光谱特征， 可以准确地将无色HPHT合成钻石与对应的天然钻石区分开来。 关键词：高温高压合成钻石；天然钻石；紫外可见吸收光谱；红外光谱；光致发光光谱；荧光和磷光特征 中图分类号 ：06 57 .32 ; 0657.33 文献标识码：A 高温高压(HPHT)合成钻石是在实验室模拟天 为什么用该性质来进行排查，采用单一性质特征排 然钻石的形成环境，在高温高压条件下（5 〜6 GPa ， 查有什么优缺点，都没有开展详尽的研究。本课题 1300〜1600°C )以及有金属触媒参与的情况下，实现 组在着手解决快速排查的同时，也展开了对不同公 由石墨转变为钻石的生长，所以因合成条件、触媒成 司合成钻石样品的收集，并对各样品进行详细的研 分、合成时间的不同，最终合成获得的钻石的颜色、 究分析工作。截至目前，GIA (美国宝石学院）对 大小也不同。在早期由于无色高温高压法合成的钻 A 0T C 和 NDT公司生产的无色合成钻石样品的特 石成本较高，2014年以前主要以彩色系列（黄色、蓝 征进行了详细的描述[1 _2]，而对于来自我国的样品， 色）合成钻石为主。2014年开始，HPHT合成钻石 尚无针对不同厂家的样品的分析对比研究。本次研 的技术有了很大突破，国内外同时出现大量HPHT 究工作主要以四个国内外公司出品的无色HPHT合 合成无色钻石，国外如A0T C 公司和NDT公司主要 成钻石为研究对象，应用常规的宝石学分析手段 以大颗粒为主[14 ，而我国主要以小颗粒为主(河南