這些鉆石來自 2016 年紐約市的 Argyle Pink Tender(阿蓋爾粉紅色鉆石競標拍賣會)。從左至右依次為:0.64 克拉橢圓形深彩粉紅色鉆石,0.75 克拉三角形濃彩紫粉紅色鉆石,0.91 克拉橢圓形艷彩紫粉紅色鉆石,1.30 克拉心形濃彩粉紅色鉆石,1.35 克拉墊形濃彩紫粉紅色鉆石,0.80 克拉梨形艷彩粉紅色鉆石,0.45 克拉祖母綠式切磨艷彩紫粉紅色鉆石。由 Argyle Pink Diamonds (阿蓋爾粉紅色鉆石)提供。攝影:Robert Weldon(羅伯特·韋爾登)/GIA
天然的粉紅色鉆石在地球寶藏中非常稀有珍貴。在大型拍賣會上,頂級、顏色濃郁的寶石每克拉的價格高達 200 多萬美元。價格之所以如此之高,是因為它們美麗又稀有。只有一小部分鉆石帶有粉紅色,而這一小部分鉆石中,又僅有極小的一部分鉆石帶有艷麗濃郁的顏色。然而實驗室制造的粉紅色鉆石與大多數天然的粉紅色鉆石大不相同。GIA 研究人員表示,大多數這些彩色鉆石在自然界中形成的方式,是制造商無法復制的。GIA 的研究人員,高級研究科學家 Sally Eaton-Maga?a(莎莉·伊頓·馬加納)博士、研究助理 Troy Ardon(特洛伊·阿登)、研究科學家 Karen V. Smit(卡倫·V.斯密特)博士、高級研究科學家 Christopher M. Breeding(克里斯托弗·M.·布里丁)博士和特聘研究人員 James Shigley(詹姆斯·希格利)博士利用 GIA 2008 年至 2016 年期間分級的 90,000 多顆天然粉紅色和相關彩色鉆石的龐大數據庫,制作出目前為止最為詳盡的粉紅色鉆石寶石學分析報告,發表在 GIA 的《寶石與寶石學》(Gems & Gemology) 2018 年冬季刊上。
天然的粉紅色鉆石罕見而珍貴。本期的頭條文章,根據 GIA 90,000 多顆從粉紅色、橙粉紅色、紫色、紅色到褐色鉆石的研究數據,總結它們的寶石學和光譜特征。封面上是 18.96 克拉的 Winston Pink Legacy(溫斯頓粉紅遺產),它是一顆艷彩粉紅色祖母綠式切磨鉆石,近日在拍賣會上以 5000 多萬美元的價格拍出。Winston Pink Legacy(溫斯頓粉紅遺產)圖片由 Harry Winston, Inc. 友情提供。? 2018 Christie’s Images Limited
這 90,000 多顆鉆石的樣品集包括 2008 年至 2016 年提交給 GIA 的所有以粉紅色為主色的鉆石,同時還將色彩范圍從紅色擴大到紫色,色度范圍從微擴大到暗,還涵蓋了褐色鉆石,這種鉆石的成色原因和粉紅色及相關寶石類似。這 90,000 顆鉆石之中,很多是尺寸小、色度低的鉆石。
這項研究證明,99.5% 的粉紅色鉆石的顏色形成是由于鉆石晶體結構變形,而并非微量元素導致,例如氮,這種微量元素生成鉆石中的黃色,而硼生成藍色。在含有氮的粉紅色鉆石中,顏色通常集中在平行窄帶中,這些窄帶叫做滑移面、片晶,或根據顏色,稱為粉紅色或褐色孿晶紋。這些線條在顯微鏡下可見,鉆石切磨師將它們垂直于臺面,來最大化呈現體色。
雖然通過實驗室處理加工可以引入許多生色缺陷,但是塑性變形導致的鉆石晶體結構原子級別的變形是無法引入的。
“我們知道絕大多數帶這些顏色的鉆石都與塑性變形有關,但我們仍然不知道生成這些顏色的缺陷的實際原子結構”,Breeding(布里丁)說道。他指出,粉紅色是由集中在光譜分析中 550 納米的寬吸收帶導致的。光譜分析是重要的寶石學工具,用于測量鉆石(和其他寶石)中的雜質和其他缺陷,這些缺陷在可見光譜中產生特定的吸收峰或吸收帶。研究人員指出目前沒有辦法通過實驗室處理或制造過程來復制 550 納米吸收帶的塑性變形。
所有提交給 GIA 分級鑒定所的彩色鉆石都經過了嚴格分析,確保鉆石顏色及鉆石本身都是天然的,這讓 GIA 的數據庫成為研究工作詳盡寶貴的資源,Shigley(希格利)說道。他還補充道,團隊挑選了 1000 顆具有代表性的粉紅色鉆石,來為《寶石與寶石學》(Gems & Gemology)的文章做更深入的剖析。
實驗室制造的粉紅色鉆石是如何產生的?
Eaton-Maga?a(伊頓·馬加納)說,市面上有實驗室制造的粉紅色鉆石,它們有三種不同的制造方式。
“第一種方式,也是目前最常見的,就是通過輻射處理(暴露于輻射中)含氮雜質的實驗室制造的鉆石,之后將其放入中等溫度(600°C 至 1000°C),”她說,“大多數粉紅色和相關色都是用這種方法形成。”
這個過程在晶格中產生缺陷(晶格中鄰近一個氮原子的一個碳原子缺失導致),這個叫做氮空位中心,就是它生成了顏色。Eaton-Maga?a(伊頓·馬加納)說很小一部分的天然粉紅色鉆石有這種氮空位中心,可以通過 575 納米和 637 納米的光譜線識別。
“這些帶有氮空位的粉紅色鉆石僅占 GIA 數據庫中天然粉紅色鉆石的 0.5%。”她說道。它們屬于 IIa 型鉆石(一種化學組成極其純凈的稀有鉆石:幾乎全是碳,還有可以忽略不計的氮或硼),帶著非常均勻的粉紅色,沒有可見的有色片晶。這些寶石有時被稱為 Golconda(戈爾康達)粉紅色鉆石,但它們并非一定和 18 世紀晚期關閉的那個印度礦區有關。
她說道,一般來說帶有天然氮空位的粉紅色鉆石顏色較淡,而實驗室制造和處理加工過的鉆石顏色更深。額外的測試,比如在寶石學鑒定所的測試,對于確定此類鉆石的顏色成因至關重要。
研究人員提到的第二種方法僅存在于用化學蒸汽沉積法(CVD)制造的實驗室鉆石,在制造過程中利用 520 納米光譜帶來生成橙-粉紅色。研究人員說,GIA 只見過一些這樣的寶石,它們的顏色不像其他驗室制造的粉紅色鉆石那樣鮮艷。
第三種方法就更罕見了,Eaton-Maga?a(伊頓·馬加納)說道,在 CVD 制造過程中添加大量硅,當寶石暴露于紫外線中時,就會產生從穩定粉紅色到短暫藍色的可逆的顏色變化。
大小和顏色統計:粉紅色鉆石是否稀有?
這項研究的鉆石組中,47% 屬于無修飾色(未觀察到其它顏色)的粉紅色鉆石;28% 屬于紫粉紅色到粉紫色范圍;17% 屬于褐粉紅色到粉紅褐色范圍;10% 屬于褐橙-粉紅色到橙-粉紅色范圍;3% 屬于褐色;1% 屬于紫-褐色、紫-灰色和紫色;還有 0.9% 屬于紅色、褐-紅色或橙紅色。無修飾色的粉紅色鉆石中,54% 的鉆石被分級為微粉紅色至淡粉紅色。
盡管褐色鉆石是自然界中最常見的彩色鉆石,它們在這組樣品中的占比卻很低,這說明了大多數褐色鉆石都未取得鑒定證書就直接銷往市場。褐色與其他如粉紅色或黃色的色彩同時存在,或者褐色寶石就被處理加工成其他顏色。
這組樣品中的絕大多數(83%)鉆石重量不到一克拉,其中 56% 低于半克拉。主要形狀為圓形(24%)、梨形(20%)、矩形(16%)和墊形(13%)。
這項對粉紅色及相關色鉆石展開的迄今最全面的研究發現,其中 IIa 型鉆石占比 25%,遠遠高出無色至近無色鉆石比例(比例小于5%),Breeding(布里丁)說道。
大多數 Ia 型粉紅色鉆石(含有在晶格中作為雜質的集群或氮原子聚合物)幾乎都來自兩處:澳大利亞的 Argyle(阿蓋爾)礦區和俄羅斯,這兩個地方恰好就是這種寶石產量最高、最穩定的地方。而 IIa 型粉紅色鉆石和其他 Ia 型粉紅色鉆石則來自其他地方,比如坦桑尼亞、南非和巴西,但沒有報告顯示這些礦區有常規生產活動。
“不同類型的鉆石都來自特定區域,一種類型的鉆石在別的區域還很難發現,這真是罕見。”Breeding(布里丁)說道。他還補充道,因為阿蓋爾礦區是高色度(彩色)粉紅色、紫粉紅色和紅色鉆石的主要來源,明年該礦區關閉后,這些類別的寶石數量將大幅下降。