GIA研究员解析天然钻石与实验室培育钻石的9大关键差异

在实验室培育钻石给高级珠宝市场带来诸多困惑与不安之际，科学界对它们与天然钻石之间的差异已有充分认识。在Plumb Club主办、Tracr赞助的一场近期网络研讨会上，GIA钻石研究高级经理Ulrika D'Haenens-Johansson博士对关键差异因素做出了清晰透彻的阐释。

D'Haenens-Johansson的演讲题为"披露、区分与信任：关于天然钻石和实验室培育钻石的清晰对话"，涵盖了对天然钻石和实验室钻石的九大见解，值得反复回味——所有这些见解均源自她二十多年来的钻石研究成果，既包括她自2011年起供职的GIA，也包括她在英国华威大学的研究工作，她在那里获得了物理学硕士和博士学位。

"实验室培育钻石已广泛可得，按价值计算占全球钻石珠宝销售额的一半以上，"她说，"按数量计算，它们也占美国钻石订婚戒指的一半以上。它们在媒体上有很高的曝光度。这导致市场上同时存在信息充分和认知错误的客户与零售商。这为困惑和不信任滋生了土壤。"

天然钻石比你想象的要古老得多。

"天然钻石很古老，我说的古老，是极其古老，"D'Haenens-Johansson说，"它们形成于9000万年至35亿年前。为了让您对这个数字的古老程度有一个参照，让我们将其与地球的年龄进行比较。地球的年龄是45.6亿年。当这些钻石形成时，地球基本上还处于'青少年'阶段。"

D'Haenens-Johansson还举了另一个比较——与恐龙相比，恐龙在6500万年前灭绝："这些钻石，即使是最年轻的那些，也早在恐龙出现在地球上之前就形成了。"

而且它们形成于令人难以置信的深度。

"它们大多数形成于约200公里（即125英里）的深处，"她说，"但其中一些位于极深极深的地方，深达700公里（即435英里），比地球的许多构造都要深。为了让您对这样的深度有一个概念，人类制造的最深结构——科拉超深钻孔，深度只有12.3公里。那不过是在地表上划了一道浅痕而已。"

数百万年前，火山喷发将天然钻石从那些深度带到了地球表面。"最近一次含钻石的喷发——金伯利岩喷发——发生在2000多万年前的澳大利亚，"D'Haenens-Johansson说，"这些钻石经历那样的旅程、经历那次极速冲向地表的爆炸而幸存下来，这真正见证了钻石的坚韧。大多数物质在那样的旅程中早就分崩离析了。"

不要让任何人告诉你天然钻石并不稀有。

想象一辆装满泥土的50吨自卸卡车。"其中平均大约含有1克拉总重的钻石，"D'Haenens-Johansson说，并补充说大多数商业矿山平均每吨开采物料仅产出约0.3至1克拉。

换一种说法："如果你想获得一颗1克拉D色无瑕钻石，平均而言你需要开采100吨矿石，"她说，"因为你每吨可能提炼出几克拉钻石，但其中大部分不是宝石级品质，而且大部分尺寸较小。"

天然钻石是史前时代的一帧快照。

当钻石在地球深处形成时，它们常常包裹非钻石物质，并随之一同到达地表。从科学角度看，这些'搭便车者'可能极具价值。"它们是唯一的，我这里毫不夸张，是科学家获取某些此类材料的唯一途径，"D'Haenens-Johansson说，"说实话，钻石是科学家最好的朋友。"

通过研究这些包裹体，宝石学家和地质学家得以了解钻石的形成深度及其年龄。"很多人认为包裹体是有害的东西，但实际上它们是宝藏中的宝藏，"她说，"你可以在钻石中看到橄榄石、石榴石、蓝晶石等晶体，那些美丽的孔雀羽毛般的纹理和色彩。"

"原子级缺陷"是好事，而"完美"钻石未必完美。

"当我们想象一颗完美的钻石时，它应该只含有碳元素，"D'Haenens-Johansson说，"但从某种程度上说，那可能有点单调。偏离这种完美会变得有趣得多，尤其是对科学家而言，因为这增添了特色和美感。"

她指出了原子级缺陷，如硼原子或氮原子的掺入，可以在钻石中产生美丽的色彩。

"钻石晶体，尽管我们喜欢认为它是完美的，但它并不完美，"她说，"每颗钻石都会有微小的偏差。这些原子级的晶格不规则——缺失的原子、杂质、其他元素的痕迹——实际上并不是坏事。这实际上是非常令人兴奋和美丽的事物，因为这些缺陷和晶体结构中的不规则性会改变材料的性质。它们会改变钻石与光相互作用的方式。"

你或许应该重新考虑对荧光的看法。

想知道一个能立刻让钻石研究人员兴奋起来的方法吗？用深紫外光观察宝石。

"深紫外荧光可以揭示钻石的内在生长结构，"D'Haenens-Johansson说，同时她指着一张展示彩钻的幻灯片说，"这些钻石原本是D色到Z色的钻石。但假设你用紫外光照射它们，你会看到其中不同寻常的图案。它们几乎就像树干中的年轮。当一棵树年复一年地生长，气候和年周期会发生变化，于是形成了这些细小的环纹。你可以切开树干，数这些环纹，它会告诉你树的年龄，并向你提供关于这棵树的信息。"

"天然钻石内部就有这些不同寻常的生长图形，"她补充道，"这些是宝石固有的特征。它们是钻石真正的指纹。即使经过处理也无法改变。"

实验室培育钻石在尺寸上经历了戏剧性的演变。

当钻石培育者在21世纪初开始使用化学气相沉积法（CVD）来合成钻石（区别于高温高压法，即HPHT方法）后，他们便能够生产出尺寸越来越大的钻石。

D'Haenens-Johansson表示，第一颗超过1克拉的刻面CVD钻石——具体来说是一颗棕色的1.11克拉钻石——于2003年产出。"它看起来像一块方块，"她说，"他们试图最大化重量，所以只添加了几个刻面，以确保它可以被称为刻面钻石。"

到了2007年左右，培育者成功生产出第一颗超过1克拉的圆形明亮式切割CVD钻石（这一次是一颗带棕色调的1.14克拉钻石）。第一颗超过1克拉的近无色钻石——一颗由客户送检的1.05克拉梨形钻石——约在2010年问世。

2016年标志着一个明显的转折点，重达3.23克拉和5.19克拉的刻面无色实验室培育钻石进入行业。到2022年左右，我们开始看到16.41克拉、27.27克拉和30.18克拉的刻面实验室培育钻石。

"就在2024年，我们迎来了破纪录者——最大的刻面实验室培育钻石，75.33克拉的'印度庆典'钻石，"她说。（她后来指出这项纪录至今仍未被打破。）

目前绝大多数实验室培育钻石都是优质宝石。

"当第一批实验室培育钻石开始在宝石贸易中商业化供应时，其中很多是近无色或带有微弱颜色的，完全无色的非常非常罕见，"D'Haenens-Johansson说，"但随着时间的推移，无论是HPHT还是CVD工艺，它们都已经收窄到仅无色范围。"

她展示了一张幻灯片，描绘了自2015年以来HPHT和CVD两种方法培育的实验室钻石的颜色演变。近年来，两种方法下绝大多数宝石在图表中以蓝色表示，指的是D-E-F色。

随着时间推移，生产商"一直在改进他们的生长方法，确保

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