2022年台北市銀樓公會刊

鑽石的型

文：杜雨潔

                   圖：天成拍賣Nirav Modi濃彩黃鑽耳墜   

 鑽石即使是世界上硬度最高結構最穩固的物質，切磨師會知道不同的鑽石有不同的手感，相對的在切磨的過程中從磨盤和鑽石相抵的硬軟綿密彈性中，大至知道出自哪塊大地。同樣的，業者接觸鑽石久了，白鑽也好彩鑽也好，從不同的色澤、色調、質感、原石的形狀大小，對光的變化或從內部的紋理，大致能明白鑽石的種類，甚至猜出產源；鑽石的顏色成因和各種鑑定特徵方法，在近10年來的研究成果不斷更新，就連鑽石證書上的標記項目也隨著增加，對於鑽石生成的年代和在地球內的位置，也有更多的分析和推論。在此以天然鑽石的類別作一個簡單的歸納，以供參考。

鑽石類型的研究仰賴各種光學光譜儀器，從較被熟悉的紫外-可見-近紅外吸收光譜UV-VIS-NIR、傅立葉轉換紅外光譜FTIR、拉曼光譜Raman，到陰極發光光譜儀及顯像CL、電子順磁共振光譜EPR、各種雷射激發光致發光的螢光和磷光光譜量測。檢驗或研究一顆鑽石，除了最精細的化學元素分析外，還包括各種內含物到雲狀物的成因分析、各種紋理、螢光和磷光、顏色分佈到螢光圖像等。

有氮沒氮Ia Ib IIa IIb

科學家們用上各種儀器，從原子結構，微量元素，晶格空穴色心等特質，得以了解顏色的成因以及顏色分佈的色彩肌理，或從光學儀器如紫外可見光、紅外光譜儀或長短波紫外光線下，得到數據或特殊影像的呈現。我們較為熟悉的有四種類型。

圖：GIA講座用圖，顯示Ia Ib IIa IIb 氮或硼的分布概念。

鑽石以氮元素之有無來區分I型鑽和II型鑽。

I型鑽含氮，是黃色調的主要致色因素，氮含量的多寡以及在晶格中孤立或聚集的狀態，再分為Ia型和Ib型。

Ia鑽石的成份單純，主要化學元素為碳，當含有微量氮原子聚集時，就會給予鑽石弱到中的黃色調，依聚集的量和組合模組從無色到黃色調。寶石級的鑽石裡大約98%皆屬Ia型，常被稱為Cape Diamond (開普鑽、好望角鑽)，最初是指源自南非的英國殖民地開普區產的鑽石。該區的鑽石往往呈微黃至淡黃色 K至Z色。後來所有這類色澤的鑽石不論其產地，在市場上都慣稱-開普鑽石。

Ia型的鑽石中，還分三種亞型。上面提到Ia型鑽石的氮原子有喜歡群聚的個性，然而一群朋友中，還會有手帕交。

    IaA：氮元素是一對、一對的，稱為A中心。這個狀態下，鑽石不吸收可見光所以不顯色也不產生螢光反應。

    IaB：4個氮元素繞著一個空穴，稱為B中心。和IaA鑽石一樣，不吸收可見光，也不顯色，也不產生螢光反應。因此，IaB 型鑽石中所含的氮不會影響鑽石的顏色，可以說是隱藏版的極白鑽；然而，當B中心以大量的偶數聚集時，即能賦予鑽石黃色至棕色色調。

   IaAB：也就是上述的兩種加起來的混合型，晶格是立體的，得用多維概念來想像，聚集 A中心一對對的氮和 B中心的4個氮繞著一個空穴，合組成的N3中心。N3中心是 3個氮原子圍著一個空晶格的組合，它們吸收可見光，顏色可能包含淡黃色甚至褐色調。這個N3的N，是代表天然的Nature。其黃色調的飽和度與鑽石晶格結構中氮原子的數量和聚集分佈的狀態有相對關係。約97%以上的寶石級鑽石屬於IaAB型。而這個N3中心讓這一型的鑽石能具有強弱不同的藍色螢光反應。

Ib型鑽石亦含有微量的氮元素，不過和Ia鑽不同的是，Ib鑽的氮原子是單獨且分佈，稱為C中心，外觀多呈現濃郁的黃至棕黃橘色調，市場常形容為金絲雀黃鑽(Canary Diamond)，數量十分稀少，只佔寶石級鑽石裡百分之0.1的產量。近年來產自塞拉里昂鮮艷的Zimmi礦黃鑽即被形容為 “純Ib型鑽”。

II型鑽石：是不存在氮元素或僅有幾乎無法偵測到的氮或硼、氫元素的鑽石，如果沒有硼或氫等其他因素的加入，會是極白的純鑽，僅佔天然鑽石中的0.1%。II型鑽石分為兩種，IIa和IIb。

IIa：這類鑽石除了碳之外幾乎不含其他元素，因此原則上是極白鑽，具有最高的熱導率。然而在鑽石被圍岩運送到地球表面的過成中，如果經歷了高溫高壓導致晶體結構上的塑性變形，口語形容為晶格錯位或扭曲，可能產生棕色、粉紅色、紫色或紅色調。IIa型佔寶石級鑽石裡約1.8%。

極白的IIa型鑽常被稱為戈爾康達(葛康達)Golconda鑽，十八世紀之前印度是世界唯一的鑽石產地，戈爾康達位於印度中部，1364-1512年間戈爾康達王國主宰此處的礦，Krishna河沖積的鑽石礦床聞名，此處的鑽石已經過大自然篩選，多為品質優良且尺寸較大的原料。18世紀中葉，因長年大量開採，該礦已耗盡。如今，Golconda代表的意思已超越產地本身，只要是品質超然，純淨潔白亮麗，並且屬於IIa型的天然美鑽，常以Golconda做為代名詞。另外，當古董鑽石具有一連串的歷史記錄得以溯源，唯有戈爾康達產出鑽石的年代，能肯定該產地的來源。

IIb屬於藍鑽的代表類型，含有微量元素硼或帶氫元素，主要表現出灰藍至藍色，具半導體特性。僅佔寶石級鑽石裡0.1%。17世紀出於印度的希望之鑽The Hope，45.52克拉，是世界最大顆的Fancy Deep藍鑽。Ia型亦會出現藍灰色系的鑽，不過成色條件和II型鑽石是不同的。

現在讀一些鑽石的文章，經常會出現縮寫和術語。微量元素在科學用語裡都會用缺陷或雜質來描述，常見縮詞如下：

C：碳  /  N：氮雜質 /  B：硼雜質 /  

H：氫雜質  /  Ni：鎳雜質  /  V-Vacancy 空穴

A中心：N+N兩個氮缺陷

B中心：V+4N一個空穴加四個氮缺陷

C中心：單氮缺陷

N3: V+3N三個氮環繞一個空穴，紫外燈下發藍光

H3: V+2N兩個氮與一個空穴，使鑽石產生黃色調，紫外燈下發綠光

NV中心：N+V一個氮與一個空穴。可使少量天然鑽石產生粉色調

GR1: 空穴。常見於天然或人工輻射的Ia和IIa型藍、綠色鑽石

鑽石的顏色特質，就是像這些原子、空穴不同的配對組合和所佔的比例多寡，呈現出我們肉眼所見的繽紛色彩。鑽石的研究不斷在進行。如紫色和灰色的鑽石和氫元素有關，但紫色怎麼來、橘色是結合了晶格扭曲又加上氮元素或鎳等其他因素，完整的致色成因許多仍在研究階段。

GIA鑽石分級證書的鑽石類型分類

數年前，IIa型白鑽被介紹出來後，消費市場產生對這類鑽石有極白極高品質的印象，因此在拍賣會或GIA證書的附錄或專書MONOGRAPH上，都會特別加註這項，甚至客戶會要求專找這種類型的鑽石。

# IIa型白鑽，下為GIA附錄常用版本的譯文做為參考：

GIA鑽石分級證書的鑽石類型分類 編號#12345678

科學家基於氮的存在與否將鑽石分為兩種主要”類型” — I 型和 II 型，氮可以佔替鑽石原子結構中碳原子的位子。這兩種鑽石類型可以根據其化學和物理特性的差異進行區分。幾乎不含氮的II型鑽石再被分為兩類（IIa和IIb），這兩類都相當少見，不到所有寶石級鑽石的2%。

根據GIA實驗室的分析記錄，GIA鑽石分級報告 #12345678 中描述之10.xx克拉梨形明亮式鑽石鑑定確定為IIa型鑽石。IIa型鑽石是化學純度最高的鑽石類型，通常具有出色的光學穿透性。IIa型鑽石最初被判斷源自印度（特別是來自戈爾康達地區），此後在世界所有主要鑽石產區都被發現。

在著名的寶石級鑽石中，530.20克拉的庫里南1號和105.60克拉的光之山就是IIa型鑽石的例證。

# IaB型白鑽，GIA鑽石證書的附件還可能見到更稀有的IaB鑽專述：

GIA彩色鑽石分級證書的鑽石類型分類 編號#12345678

科學家基於氮的存在與否將鑽石分為兩種主要”類型” — I 型和 II 型，氮可以佔替鑽石原子結構中碳原子的位子。這兩種鑽石類型可以根據其化學和物理特性的差異進行區分。I型鑽石在紅外吸收光譜中含有可檢測量的氮，它們被細分為四組（Ib、IaA、IaAB 和 IaB），取決於鑽石中氮的聚集狀態。

根據 GIA 鑑定所的記錄，GIA 鑽石分級報告書 #12345678 中描述的 6.xx克拉橢圓形混合式鑽石鑑定確定為IaB型鑽石。IaB型鑽石是非常稀有的品種，佔所有寶石級鑽石中不到1%。IaB型鑽石中的氮濃度通常低於其他I型鑽石種類，它們的氮型態為完全聚集形成B中心，即四個氮原子圍繞一個空位。根據鑽石及對其內含物的科學研究，與其他大多數寶石級鑽石相較下，許多IaB型鑽石很可能源自地球地函(地幔)深處，地函深部的極高溫度被認為有利於氮的聚集得以形成IaB 型鑽石。

出自博茨瓦納Botswana卡羅威Karowe礦，命名為星宿之石Constellation的 812.77克拉毛坯鑽石，即為著名的IaB型鑽石典型的實例。

                   圖：蘇富比台北預展，立牌上特別標示鑽石的類型

# IIa型粉紅色鑽石

GIA彩色鑽石分級證書的鑽石類型分類 編號#12345678

科學家基於氮的存在與否將鑽石分為兩種主要”類型” — I 型和 II 型，氮可以佔替鑽石原子結構中碳原子的位子。這兩種鑽石類型可以根據其化學和物理特性的差異進行區分。幾乎不含氮的II型鑽石再被分為兩類（IIa和IIb），這兩類都相當少見，不到所有寶石級鑽石的2%。

根據GIA實驗室的分析記錄，編號＃……… GIA彩色鑽石分級證書中所描述10.xx克拉之橢圓明亮型鑽石，鑑定確定為IIa型粉紅色鑽石。IIa型粉紅色鑽石在自然界中非常罕見，通常有相對較少的內含物，並因其原石大部分呈均勻的顏色而被注目。與許多其他彩色鑽石不同的，粉紅鑽石的顏色不僅可能由蘊含物造成，亦可能是鑽石被運送到地殼過程中處於熱和壓力的結果。IIa型粉紅鑽石在世界各地數個礦區被發現。歷史上，它們首被發現於印度（特別是戈爾康達地區），在更近時期的著名產區來自巴西和非洲。

著名的寶石級鑽石中，70.39 克拉的皇后玫瑰Empress Rose和 28.15克拉的阿格拉Agra皆為IIa型粉紅彩鑽的例證。

另外對於IIb型藍鑽的溫馨提醒

具有綜合測鑽功能的儀器同時可測量導熱係數和電導率，通常顯示的方式以具有不同顏色的發光刻度表，上端為綠色，表示 “鑽石”，往下是黃色 “碳矽石 ”，其次是紅色 “模仿品”。測試時要將寶石安置在金屬測試板托上或是在金屬鑲托上，以手指握好使其得以電導。綜合測鑽儀的發光顯示，測藍鑽時（天然和合成）會產生錯誤的結果，其原因是藍鑽由於含硼元素而具導電效果，合成碳矽石亦有導電的能力。因此綜合測鑽儀將藍鑽顯示在合成碳矽石的區域。此外，黑鑽在其裂縫中留存的石墨亦能具有導電力，所以黑鑽也可能會被誤判為 “碳矽石”。

圖：漢尼博士   第三代測鑽筆

圖：蘇富比拍賣行。「The Premier Blue」IIb型7.59克拉圓形明亮式IF Fancy Vivid艷彩藍鑽，是GIA評定為目前世界上最大的圓形藍鑽。圓形車工耗料極多，所需的原石淨重至少需完成品的兩倍，很少會在產量極少的彩鑽上。

圖：Sothebys 8.41-ct IF 艷彩粉鑽

* 黑色鑽石是由許多微小的晶體集聚而成, 表面多孔, 無單晶鑽石典型的解理面. 天然無處理的黑鑽石是稀有的, 石墨等內含物密集造成不透明的深灰色調. 不過人為處理能經由高溫低壓或人工輻照來達到此種外觀.

圖：Sothebys。重達555.55克拉的黑鑽石—「謎」（The Enigma）。