我的钻石和其他宝石来自哪个国家？

Amanda J. Luke（阿曼达·J.·卢克）

四月 24, 2020

“自 1931 年（GIA 创立）起，我们就与大家分享我们所学到的一切。”

这句话出自 GIA 第二任总裁，传奇人物 Richard T. Liddicoat（理查德·T.·李迪克）之口。近日，James Shigley（詹姆斯·希格利）博士发表主题为“宝石原产国鉴定演讲时，就以这句话作为开场白。
 
“这是对 GIA 存在意义最简短精湛的描述。” Shigley（希格利）说道。他是 GIA 的特聘研究员，拥有 斯坦福大学地质学博士学位。Shigley（希格利）接着分享了自己在 GIA 研究部工作 37 年来所学到的有关宝石原产地的所有（大部分）知识。他演讲的重点是有色宝石的原产地鉴定，这些信息在《宝石与宝石学》(Gems & Gemology) (G&G) 2019 年冬季刊原产国特刊上有详细记录。
 
“原产国鉴定证书（针对有色宝石）可能是我们鉴定所遇到的宝石鉴定方面最大的挑战。”Shigley（希格利）说道。
 
GIA 研究人员在鉴定所和实地考察中阅宝无数，因此，在有色宝石原产地方面，他们尤其能提供深刻的见解，他解释说。过去十年，GIA 的实地研究人员在 21 个国家进行了 95 次实地考察，收集了 22,000 多件样品，总重超过 100 万克拉。此外，GIA 还拥有 60 名在职研究人员，其中 20 多名研究人员拥有地质学、化学和材料科学等领域的博士学位。
 
实地考察获得的知识，是 GIA 在有色宝石鉴定服务中为宝石行业所提供信息的重要组成部分。Shigley（希格利）说道。GIA 有色宝石原产地鉴定证书已经推出几十年了，而 GIA 钻石原产地鉴定证书则相对较新。 
 

GIA 如何确定有色宝石的原产地？

“原产国鉴定证书体现的是专家的意见，意识到这一点很重要。发现（宝石）的时候，我们（往往）不在现场，”Shigley（希格利）说，“这是专家鉴定呈现给我们的样本后，提出的专业意见。”
 
人们往往认为，不同产地的宝石应该有不同的宝石学性质，他说道，“但事情并不总是那样顺理成章。”
 
Shigley（希格利）回顾了一些有色宝石原产国鉴定过程所遇到的挑战：

• 我们往往不太了解宝石矿床的地质特征，许多冲积物的来源并不确定（“我们不知道原本母岩的位置，”他说道，“可能在很远很远的地方。”）

• 要到达这些矿床可能非常困难。

• 宝石矿床会跨越国界。

• 不同国家的矿床可以产出非常相似的材料（比如来自马达加斯加、克什米尔和斯里兰卡的蓝宝石）。

• 相同国家也有不同的矿床。

“这些挑战说明，”Shigley（希格利）说，“地质状况决定宝石学特性，包括内含物、化学性质，以及宝石材料的所有其他性质。”
 
国家或地理原产地鉴定始于二十世纪五十年代，当时瑞士知名宝石学家 Eduard Gübelin（爱德华·古柏林）开始提供证明其公司所售宝石产地的文件，Shigley（希格利）说道。Gübelin（古柏林）还为《宝石与宝石学》(Gems & Gemology, G&G) 撰写了一系列文章，介绍利用有色宝石的内含物确定产地的方法。
 

基于研究人员过去积累的知识和记录的信息，GIA 十年前开展了实地宝石学项目，目的是“前往宝石所在之地”，Shigley（希格利）说道。考查人员不断收集样品以建立可靠的数据库，在矿区拍照录像，采访当地矿工，以全面了解矿区当时的实际情况。他指出，该项目是 GIA 有色宝石原产国鉴定证书的基础，还为 GIA 的教育课程提供了宝贵信息。

尽管澳大利亚、巴西和哥伦比亚仍在不断开采出有色宝石，但如今有色宝石的主要产地是世界上的两大区域。第一个是印度次大陆与亚洲之间的弧形区域（伊朗、巴基斯坦、阿富汗、北印度、缅甸、柬埔寨、越南和泰国），是印度-亚洲的碰撞带，这个碰撞带产生了形成宝石矿床所需的变质和岩浆条件。第二个区域是东非（埃塞俄比亚、索马里、肯尼亚、坦桑尼亚、马达加斯加、莫桑比克）以及斯里兰卡和南印度 — 另一个拥有形成宝石矿床所需地质条件的大陆碰撞带。

GIA 实地宝石学家前往这些国家，收集用于研究的宝石样品。这些样品根据采集位置和来源的距离进行了分类：

• A 类样品 - 由 GIA 宝石学家现场采集的样品

• B 类样品 - 宝石学家见证开采过程的样品

• C 类样品 - 从开采现场的矿工处购买的样品

• D 类样品 - 从非开采现场的矿工处购买的样品

• E 类样品 - 从矿区附近的次级来源（非矿工）处购买的样品

• F 类样品 - 从国际市场上的次级来源处购买的样品

GIA 采集的大多数样品是 D 类或 E 类样品，如果有 A 类、B 类或 C 类样品，则会将其收入，进行补充。研究人员将这些样品带回鉴定所，研究它们的颜色、荧光、内含物、生长环带、化学组成、光谱（可见光和红外线）、拉曼光谱学和光致发光。研究人员通常会以 100 倍的放大倍率，拍摄这些宝石，记录宝石的内含物和其他视觉特征。科学家根据收集的数据，判定手中宝石材料的颜色成因，这有助于判定宝石的原产地或将宝石分类。

收集这些数据所需的仪器包括扫描式电子显微镜和激光剥蚀离子体质谱仪，每台仪器价值 10 万到 100 万美元不等。有些仪器能侦测到十亿分之几 (PPB) 的微量元素，收集到世界上某些特定国家才有的元素。使用非破坏性的方式分析宝石是收集宝石数据的最大挑战。

鉴定宝石原产地的另一大挑战是，由于不断在新的地点发现宝石，越来越多的国家列入产地列表，因此，GIA 实地研究人员始终在不断扩充宝石的记录。Shigley（希格利）以红宝石为例，来说明多年来新矿床的增长情况：1950 年，世界上仅有 8 处已知红宝石产地，而现在已有 30 处。

“这些矿床不一定会产出优质的宝石材料，但所有矿床的宝石都在市面上流通，甚至可能送到这里来申请原产地鉴定服务，”他说道，“我们面临的挑战在于，宝石产地越来越多，产地地质状况大有不同，而有时候又非常相似。”

“GIA 鉴定所中可访问这个数据库，用以对比客户宝石，提供原产国鉴定服务。每次考察都会扩充这个数据库，以提升参考样品以及 GIA 鉴定所服务的可靠性。”

GIA 能否确定钻石的产地？

Shigley（希格利）还谈到了鉴定有色宝石原产国与鉴定钻石原产国的不同之处。鉴定钻石原产国几乎是不可能的，因为钻石经过切磨，不会留下明显的地质特征，因此难以确定其原产国。

“我们无法通过钻石本身确认钻石来源。”Shigley（希格利）说道。

不过，某些矿区生产的钻石有特殊的大小或品质。例如，南非 Cullinan Mine（库里南矿）就因曾产出过几颗巨大、净度极高的钻石而闻名，其中包括南非迄今发现的最大钻石 — Cullinan（库里南）钻石。澳大利亚的 Argyle Mine（阿盖尔矿）几十年来一直是世界粉红色钻石的主要产地。

Shigley（希格利）概述了基于宝石学和科学检验来确定钻石地理原产地不可行的主要原因。
 
形成位置：钻石形成于地球深处，那里地质状况更为同质化。此外，没有任何独特的矿物内含物与特定位置相关。
 
钻石结构、化学和分析挑战：钻石由碳构成，有时含有少量氮和硼，氮和硼在元素周期表上的位置相邻，Shigley（希格利）说道，因此，原子大小大致相同，可以轻易在钻石结构中相互替代。
 
“钻石由紧密排列的碳原子组成，这些碳原子形成稳固的四面体结构且碳原子之间由短小牢固的共价键连接，” 他说道，“其他微量元素很难大量进入钻石结构。（如果存在微量元素）含量非常小，只有十亿分之几。”
 
此外，分析钻石的微量元素需要精密复杂的分析设备，使用的分析方法还可能损坏部分钻石样品。使用次级离子质谱仪 (SIMS) 可以进行现场分析，但这种“大约上百万美元一套的设备”通常只有大学才有，GIA 没有，Shigley（希格利）说道。

风化作用：某些钻石矿床是次生矿床，其中的钻石是在河流或沉积物搬运分选作用下获得的。钻石通过火山爆发到达地球表面。火山爆发形成火山岩管，岩管中包含富含钻石的火成岩，即金伯利岩。金伯利岩迅速风化，露出钻石。这些钻石由于重力或水流作用下行，然后由下游的河流系统搬运至数百英里外，或融入沉积岩。
 
“河流把钻石带到离原先岩管位置很远的地方，因此我们也不知道原来的岩管位置，”Shigley（希格利）说道，“当然，期间河流还经过了许多国家。在南非，它（奥兰治河）能把钻石一直送到大西洋。”
 
钻石原石缺乏独特的外观特征：戴比尔斯经验丰富的钻石分拣员也许可以根据钻石原石的表面特征，判定钻石来自哪家公司的钻石矿。但这项技术并不精确，而且一旦宝石在切磨过程中去除表面特征，就难以分辨了。
 
Shigley（希格利）指出，确定钻石原产地真正的问题在于：要从哪里获取用于研究的钻石，以建立原产国鉴定标准？
 
“这需要从世界上所有矿区和所有次生矿床收集具有代表性的钻石样品。什么是具有代表性的样品？是（每个产地）3 颗还是 300 颗钻石？”他说道。此外，即便拥有了具有代表性的样品，这些钻石必然会经历破坏性检测。
 
“现在任何人都没有用于判定钻石来源的钻石原石数据库，我也不知道有什么科学方法，能够判定成品钻石的来源，”他说道，  “如果存在样品数据库，就能为构建钻石原产国鉴定概念提供信息源，”他补充道，缺乏次生冲积矿的钻石“是一个严重问题，因为缺乏有组织的开采行为和随机寻找钻石的行为。”

GIA 让钻石原产地鉴定有了从原石到成品的突破性飞跃。GIA 与南非、俄罗斯、加拿大、纳米比亚、莱索托和澳大利亚等主要钻石生产国/地区的钻石开采公司合作，为宝石行业推出了 GIA 钻石原产地鉴定证书项目。
 
“这更像是一种配对服务。”Shigley（希格利）评论道。GIA 的钻石原石来自客户或项目参与者，钻石装在密封包里，里面还有所需的原产地文件。GIA 对钻石原石特性进行描述，这样一来，这颗钻石之后就可以与提交至 GIA 申请原产地服务的成品钻石进行匹配。证书中经确认的原产国信息直接来自相关矿区。
 
“我们（在证书上）注明，这里就是它的产地，而且我们确定能将它和最初的钻石原石匹配。”Shigley（希格利）说道。
 
GIA 根据宝石的大小、颜色、尺寸、宝石学观测数据、吸收和发光光谱、荧光成像以及 GIA 数据库中的信息，将宝石与其最初原石进行匹配。每份 GIA 钻石原产地鉴定证书除了包括原产地声明外，还包括 4C 质量分析。
 
GIA 已出具了近 20,000 份钻石原产地鉴定证书。