以下文章摘要翻譯自GIA出版之Gems & Gemology(寶石與寶石學)，2023冬季刊2024/01/26出版，Vol.59, No.4，”Lab Notes”專欄。
原文出處
在2023年初的美國土桑寶石展期間，有一顆0.63克拉的雙色鑽石被提交給GIA進行科學檢驗。這顆長方梯形車工天然鑽石曾於2008年就被送至GIA申請彩色鑽石分級報告。它有兩個主要色區，分別具暗彩橘棕色(Fancy Dark Orangy Brown)和暗彩棕綠黃色(Fancy Dark Brownish Greenish Yellow)等級(圖一)。棕綠黃色區域具有變色龍鑽石(chameleon diamond)的特性，包括加熱後或長時間(可能長達數天)置於黑暗後會暫時性變色。在此鑽石棕綠黃色區域內可觀察到顏色較深的窄色帶(圖一)。從兩個色區收集的霍氏轉換紅外光譜儀(FTIR)表明，兩處都屬於Ia型，氮元素濃量相當。在任一顏色區域中則都沒有檢測到琥珀中心(琥珀中心(natural amber center，編者註：指帶有”琥珀”色彩之棕色天然鑽石可能具有之一系列近紅外線吸收光譜特徵)或二氧化碳吸收特徵。
雙色鑽石非常罕見，這些顏色可能是由晶格缺陷(lattice defects)組合產生的。鑽石呈黃色的主要原因包括N3中心、C中心、H3中心和480nm光譜吸收帶(Breeding等多人合著文章，發表於2020年G&G夏季刊，No.194，p194-219)，而棕色通常與塑性變形(plastic deformation)過程中產生的空位簇(vacancy clusters)相關(參考D.Fisher文章，發表於2009年”Lithos”，Vol.112，Supplement 2，p619-624)。也曾有研究報告指出，富含二氧化碳的鑽石也可能呈棕色(Hainschwang等多人合著文章，發表於2008年”Diamond and Related Materials”，No.17，p340-351)。從兩個色區分別收集到的紫外線/可見光/近紅外光譜數據，顯示兩個色區的顏色來源，都包含480nm吸收帶。此外，棕色區域還顯示出從光譜近紅外線區域向紫外線區域延伸增強的吸收特徵。
由480nm吸收帶致色的鑽石，通常具有多個生長區，可透過深紫外線(<230nm)激發出不同螢光反應顏色。這是因為它們在地幔條件變化的情況下，經歷複雜的多階段生長(Breeding 2020)。而此案例雙色鑽石具有交替相間的藍色和綠黃色螢光色區(見圖二)，與其他會具有480nm吸收帶的鑽石的螢光圖案類似。螢光區域與這顆鑽石的主要顏色區域(即橘棕色和棕綠黃色)並無關聯。然而，綠黃色螢光色帶(圖二)似乎對應著棕綠黃色區域(圖一)中顏色較深的窄色帶。
在鑽石桌面刻面下方觀察到一簇橘色礦物內含晶體中，最大者尺寸約為180微米(μm；圖三)。此內含晶體在拉曼光譜圖中顯示出鎂鋁榴石-鐵鋁榴石-鈣鋁榴石(Mg,Fe,Ca)3Al2(SiO4)3位於358/558/917cm-1的特徵峰(E.M.Smith等多人合著文章，發表於2022年”Reviews in Mineralogy and Geochemistry”，Vol.88卷，p451-473)，表明該鑽石與帶有鎂鋁-鐵鋁-鈣鋁榴石之主要成分礦物的榴輝岩(eclogite)有關。
這顆獨特的雙色鑽石，呈現著兩種截然不同的顏色，展現出自然世界中可能存在的多樣性。
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本文作者黎美欣(Mei Yan Lai)是後博士研究專員、Sally Eaton-Magana是鑽石鑑定部門資深，兩人皆任職於GIA總部-美國加州卡爾斯巴德(Carlsbad)鑑定所。
圖片截取自原文網址。
Gems & Gemology是GIA出版的專業寶石科學季刊，可於官網www.gia.edu免費線上閱覽。