粉红钻石的颜色成因

　　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。　　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。　　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。