中國地質大學陳美華教授
① 跨學科報考中國地質大學（武漢）寶石學專業研究生是否需要加試
上一位回答者，不知道的話請不要亂說！別害了人家。
我是武漢地大的研究生，很高興告訴你，如果你是本科學歷的話，地大的研究生復試是不用加試專業課的，珠寶學院也是一樣迅塌啟的。
地大珠寶學院很牛的，每年出來的學生單衫鄭位都搶著要。珠寶學院是指定的全國僅有的三個國家珠寶玉石質量檢驗師考前培訓站之一。
下面是2010年的復試方案的鏈接，你可以去看下，不過有點慢。地大的網路有點爛
http://zbxy.cug.e.cn/Article_Show.asp?ArticleID=974
珠寶學院2010年碩士研究生錄取復試工作方案
根據中國地質大學（武漢）研究生院《關於做好2010年碩士研究生復試錄取工作意見》的精神，為做好2010年碩士研究生復試錄取工作，特製定以下方案：
一、復試工作原則
嚴格按照公平、公正、公開、保證質量、擇優錄取的原則選拔人才，嚴格復試標准。
二、復試錄取工作的組織管理
珠寶學院研究生工作主管院長陳美華負責研究生復試錄取工作，研究生工作辦公室負責對復試錄取工作的組織實施。
寶石系復試小組（5人）：組長由系主任擔任。
首飾系復試小組（6人）：組長由系主任擔任。
三、2010年招生計劃、獎學金名額、復試名額
1 招生計劃
珠寶學院2010年招生計劃：
學術型碩士研究生：招生計劃26人，其中推免生14人，統招生12人。
藝術設計（專業學位）：招生計劃10人，其中推免生2人，統招生8人。
2 統招生及獎學金名額分配
寶石學（學術型）：10人，其中一等獎學金2人；二等獎學金4人。
設計藝術學（學術型）：2人，其中一等獎學金1人；二等獎學金1人。
藝術設計（專業學位）：8人，其中一等獎學金3人；二等獎學金3人。
3 復試資格
按照國家2010年研究生考試錄取基本分數要求，珠寶學院具有復試資格的考生共24人。其中寶石學專業14人；設計藝術學專業5人；藝術設計（專業學位） 5人。復試費100元/人，未被錄取者復試費不予退還。
4. 調劑錄取
通過復試未被設計藝術學（學術型）錄取的上線考生，可自願選擇調劑至藝術設計（專業學位）錄取。
四、復試方式 內容 時間
1、專業課筆試：滿分100分， 120分鍾。
2、實踐（實驗）能力考核：滿分100分， 180分鍾。
3、面試：滿分100分。
4 同等學力考生須加試兩門不同於初、復試科目的專業主幹課程。
每門滿分100分，考試時間180分鍾。
同等學力加試成績不計入復試成績，但不及格者不予錄取。
復試內容（專業課測試: 筆試+實踐）：
專業 復試科目
寶石學 1.寶石鑒定（包括理論和實踐）；2. 計算機程序設計（包括理論和實踐）。(1、2二選一)
設計藝術學 1.首飾概論（理論綜合）； 2.實踐部分：a.電腦首飾設計； b.首飾製作工藝。 (a、b二選一)
同等學力(寶石學) 加試：1.寶石顏色成因理論；2.珠寶首飾評估。
同等畝如學力(設計藝術學) 加試： 1.素描；2.色彩。
② 中國三個主要產地金剛石毛坯大小、質量（重量）及完整性統計特徵差異及其意義
鑽石大小和品質頻率分布，包括鑽石的大小、顏色、晶體形態、表面形貌、質量分布（干凈程度）等特徵是可以指示特定產礦區鑽石整體特徵。由於不同礦區產出鑽石的統計特徵不相同，這些特徵成為幫助判斷鑽石產地來源重要的基礎之一。這些特徵通常也被鑽石開采公司採用來校準他們的產品，如機械故障或失竊等產生問題的判斷。事實上，一些非常有經驗的鑽石貿易行家常常可以根據鑽石毛坯的這些基本特徵就能夠非常准確判斷出某些鑽石的產地（通常是相對有限的區域內），2008年金伯利進程證書制度鑽石專家桐嫌工作組研製了分析毛坯鑽石特徵的方法，對象牙海岸的Bobi 和 Tortiya礦區鑽石的大小、晶體形態、質量分布特徵進行了統計（Kimberly Process/Chairs report to the Plenary on the activites of KPCS，2008）。2009年金伯利進程呈交了對迦納鑽石特徵的統計，對於阻止象牙海岸的沖突鑽石起到了明顯作用（Kimberley Process，2009）。
通過對項目實驗研究用樣品和礦區開采樣品的觀察和統計分析，並結合前人的研究資料，可以得出以下結論：
（1）湖南地區砂礦金剛石普遍粒度較小，並在沅水流域顯示分段富集的特點，平均粒度和重量較山東和遼寧地區小，而山東金剛石的粒度和重量分布都具有較大的差異。
（2）湖南地區砂礦金剛石以帶有磨圓特徵的完整晶體居多，完整度也最高，為89.4%，遼寧和山東地區金剛石的晶體完整度比例不及湖南地區，其中遼寧金剛石的晶體完整度又較山東金剛石晶體高。總的來說，山東鑽石的晶形完整度最差，不規則晶體和碎塊約佔40%。根據前人研究資料：山東地區鑽石破碎率約為55%；遼寧地區鑽石晶體晶形多數完整；祥攔湖南地區鑽石晶體完整度約為86%，單形高達96%以上；這與本文的研究樣品的晶形和晶體完整度統計結果基本一致，說明本報告在實驗研究樣品的選取方面基本和歷史資料符合，有一定的代表性。
（3）遼寧金剛石晶形的完整度比例最高。羅聲宣等（1999）認為金伯利岩中的金剛石晶體包括完整晶體和原生碎塊（破碎面上有蝕象）兩種，金謹輪胡伯利岩中的金剛石在選礦過程中，平均產生15.45%的次生機械破碎，一個完整的金剛石晶體可分裂成兩個或兩個以上的次生碎塊。因此，金伯利岩中金剛石的完整晶體，實際上比統計數據要多得多，同時，大粒級金剛石的含量，實際上比統計數據要高得多。因此，前文中對於遼寧和山東地區金伯利岩原生鑽石的大小、完整度統計結果也可能存在一定的片面性。但是綜合歷史及現在對湖南、山東和遼寧質量特徵的數據，還是可以顯示出有一定代表性的差異：湖南金剛石的質量大小具有穩定性，而山東、遼寧金剛石的質量大小相對參差不齊，其中山東最參差。
（4）遼寧和湖南礦區寶石級金剛石產出相對較多，山東礦區寶石級金剛石含量較少，這和過去鑽石貿易中我國遼寧鑽石的平均價格在三個產地中最高（基本上可以接近非洲國家最好質量鑽石的水平）（丘志力，2000）相一致。根據歷史資料及本項目的觀察調研，三個產地鑽石毛坯的質量（重量）及完整性的對比見圖3.2，圖3.3。
圖3.2 中國三個產地鑽石毛坯的質量（重量）對比圖
Figure 3.2 Comparison chart of rough diamond weights of the three diamond fields in China
圖3.3 中國三個產地鑽石毛坯的完整性對比圖
Figure 3.3 Comparison chart of rough diamond intactness of the three diamond fields in China
總之，山東金剛石的粒度最大，質量（重量）變化也最大；湖南鑽石相對較小，質量（重量）變化小，完整性最好；遼寧鑽石晶形完整度比例最高，寶石級鑽石的含量最高。
本章參考文獻
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③ 秦嶺和華北岩石縱波速度及其對地殼低速層成因的啟示
趙志丹
（中國科學院地球化學研究所，貴陽550002）
高山駱庭川張本仁
（中國地質大學地球化學研究所，武漢430074）
謝鴻森郭捷許祖鳴
（中國科學院地球化學研究所，貴陽550002）
摘要人們在世界上許多地區的中、下地殼發現了低速層，並從不同角度來解釋它的成因。作者對采自秦嶺和華北地區的138個樣品進行了高溫（達嫌卜1500℃）和高壓（達3GPa）條件下縱波速度的測定結果，探討了岩石縱波速度的一般特徵，並且發現了岩石縱波低速現象。通過對實驗產物的礦物組成和結構等的綜合研究表明，含水礦物（角閃石或黑雲母）的脫水、相變和部分熔融導致岩石出現縱波低速現象。實驗結果表明含水礦物脫水熔融可能是引起研究區或世界其他地區出現地殼低速層的重要機制。
關鍵詞地殼低速層岩石縱波速度脫水和相變部分熔融秦嶺造山帶華北克拉通
1引言
本世紀50年代以來，以地球物理為主的地殼深部探測和對地球深部物質的實驗研究使我們對岩石圈，特別是大陸岩石圈不斷加深了解。其中地殼低速層就是深部地球物理的重要發現之一，它分布在世界的許多地區，如阿爾卑斯、北美、西藏、華北和秦嶺造山帶等地區，而且其中的許多地區是具有高熱流的構造或地震活動帶[2,12,13,14,19]。
人們用多種方式來解釋地殼低速層的成因。有人認為它是由流體、大規模的推覆體或韌性剪切帶等引起的軟層[8,9]。其他學者則從實驗室中地殼礦物和岩石的成分及其物理化學性質出發，認為石墨、含鹽流體、或者礦物脫水相變及岩石部分熔融導致了低速層的出現[2,4,8,9]。從已有的研究看，迄今尚無一種理想的模式完滿解釋地殼低速層的成因。本文測定了采自秦嶺造山帶及其鄰區和華北克拉通的138個岩石樣品高溫高壓下的縱波速度，探討了實驗結果並應用實驗數據解釋研究區內地殼低速層的成因。
2樣品和地質背景
研究區包括秦嶺造山帶及其鄰區和華北克拉通（五台山和內蒙古）。系統採集樣品的地質單元主要是前寒武紀基底和不同時代的侵入體，其變質程度包括榴輝岩相、麻粒岩相、角閃岩相和綠片岩相岩石，它們可以作為地殼主要岩類的代表（表1）。選取新鮮、肉眼見不到裂隙和無次生變化的岩石進行實驗。每個實驗樣品還配套進行顯微觀察、密度測定和岩石化學分析。對實驗產物還進行了鏡下鑒定和電子探針分析。
表1採集實驗樣品的地質單元
3實驗方法
實驗是在中國科學院地球化學研究所地球深部物質實驗室完成的。YJ-3000t六面頂靜態超高壓裝置可以在給定的時間內（幾分空蔽鍾至100小時）在腔體內產生高達6.0GPa同時1600℃的溫度和壓力。實驗樣品為長33mm、直徑12mm的圓柱體，葉蠟石粉壓塊作為傳壓介質。圓柱狀的樣品由3層不銹鋼箔加熱器包卷置於葉蠟石粉壓塊中。樣品室的溫度由已標定的功率—溫度工作曲線得出。高溫高壓條件下樣品的波速由彈性波發射和接收裝置所獲得的數值信號計算得出。實驗和計算方法詳見謝鴻森等[17]和Xu等[18]。
為模擬研究區地殼和上地幔的實際溫度和壓力條件，依據各構造單元的不同地溫分布曲線給出的壓力（P）和溫度（T）的對應關系[7]，在p、T同步增加的條件下，測出每個樣品在一系列p（達3.0GPa）、T（達1500℃）值下的縱波波速Vp值。不銹鋼箔加熱器在溫度上升達到其熔點後會熔斷，因此每個樣品的加溫加壓過程即以加熱器熔斷為終結，每個樣品實驗終結時的壓力和溫度各不相同，最高的分別可達3GPa和1500℃，普遍都超過了1000℃和1GPa。取地壓增加梯度為0.03GPa/km，將壓力p（GPa）換算成深度h（km），獲得的大量數據表示於Vp—h圖中。
4岩石高溫高壓實驗縱波速一般特徵
圖1給出了6個樣品的Vp—h關系。各類岩石樣品的Vp值隨深度h增加表現出3段特徵，在第一段0～10km深度范圍內，Vp值快速增加，表明0.3GPa的壓力已使岩石內部裂隙基本閉合。在第二段10～30km深度，Vp值仍隨深度增加而增大，但增加的幅度減弱，斗者州幾乎所有樣品都在750～920℃和0.63～0.90GPa（相當於21～30km）范圍內達到了最大值Vp.max，第2段的縱波波速特徵（dVp/dh和Vp,max的大小）可以代表各類岩石樣品的本質特性。第3段，即Vp值達到最大值Vp,max之後的變化呈現兩種趨勢，第1種是基本上隨壓力增大，Vp值恆定於Vp,max值附近；第2種是從Vp,max值開始逐漸下降，在1100～1200℃和0.99～1.50GPa（約33～50km），有54個樣品顯示了這類現象，占總數的1/3以上，我們將這種達到Vp,max值之後又下降的現象稱為縱波低速現象。這種現象對解釋地殼低速層的成因提供了重要的實驗依據。
圖1部分實驗樣品的Vp—h圖
1—大河群基性麻粒岩；2—秦嶺群斜長角閃岩；3一秦嶺群大理岩；4—甘溝石英閃長岩；5—寬坪群雲母石英片岩；6—伏牛山花崗岩
5出現縱波低速現象樣品的特徵
具有縱波低速現象的54個樣品的特徵總結在表2中，其中5個樣品的Vp—h關系見圖2。對實驗產物進行了鏡下觀察和電子探針分析，以求發現導致縱波低速現象的原因。
表2實驗岩石縱波低速現象統計表
續表
① 岩石樣品所達到的縱波最大值Vp,max及其對應的壓力和溫度；②岩石樣品所達到的縱波最小值Vp,min及其對應的壓力和溫度；③岩石Vp值下降幅度，ΔVp=Vp,max—Vp,min；④岩石Vp值下降百分率，ΔVp=（△Vp/Vp,max）×100%。
54個出現縱波低速現象的樣品，主要是斜長角閃岩、石英閃長岩、麻粒岩、輝長岩、大理岩、雲母斜長片岩等。除大理岩等極少數樣品外，絕大多數樣品含有角閃石或黑雲母。若從實驗的138個樣品來看，含有角閃石的各種岩類都出現了縱波低速現象。
圖2出現縱波低速現象的樣品的Vp—h圖
圖例中的樣號同表2中序號一致
絕大多數樣品在750～920℃、0.63～0.90GPa（約21～30km）范圍內達到最大值Vp,max，之後在1100～1200℃、0.99～1.50GPa（約33～50km）范圍內降至最小值Vp,min。設下降幅度△Vp=Vp,max—Vp,min，則有7個樣品的△Vp值超過1.0km/s（表2），它們是2個斜長角閃岩、2個變基性火山岩、1個輝長岩、1個麻粒岩和1個大理岩。從降低程度來看，Vp,min值比Vp,max值最多降低達到21%（樣品號5和37）。三種主要類型岩石的特徵描述如下：
含角閃石或黑雲母的岩類：全部實驗樣品中，含有角閃石或黑雲母的岩石樣品都出現了縱波低速現象；我們可以看到在角閃石或黑雲母的邊部有熔融玻璃（例如18號樣品）。熔融玻璃出現在角閃石（或黑雲母）和淺色礦物（斜長石或石英）的邊界上，並呈無色、棕色或淡黃色。熔融玻璃約占整個樣品的5%～10%。電子探針結果發現了有的角閃石已脫水、相變形成了輝石（例如樣品39）[20]。
大理岩：實驗樣品中的大理岩都出現了縱波低速現象。樣品均由原來的淺色或無色變成了綠色或深綠色。有的樣品出現了小氣孔（小於1mm），這可能是其中的碳酸鹽類礦物（方解石或白雲石）釋放出二氧化碳後的殘余結構。鏡下顆粒之間出現大量的黑色全消光物質，可能是碳酸鹽類礦物相變的產物[20]。
花崗岩：圖3是部分花崗岩的Vp—h關系，其中未發現縱波降低現象。花崗岩樣品中不含角閃石或只含少量黑雲母，實驗產物中除了發現有大量裂隙外，無明顯變化，而且未發現熔體。我們可以認為在花崗岩類樣品中，由於無或只有少量的含水礦物，使得產物中沒有出現脫水、相變或部分熔融。
以上討論可以簡單總結為，碳酸鹽類礦物的去氣作用和相變導致大理岩的縱波低速，並遺留了一些氣孔；而在存在含水礦物的岩石中，縱波低速則是由脫水、相變和部分熔融引起的。
圖3部分花崗岩樣品的Vp—h圖
LZ1-3—二朗坪黑雲母花崗岩；LZ2-3—滿子營黑雲母花崗岩；LH-6—老虎溝花崗岩；DL-2—黃陵花崗岩；EL-7—二里壩奧長花崗岩；WJ-1—王家會花崗岩
6討論
已有的大量研究結果表明，在室溫條件下，岩石的Vp值隨外加壓力的增大而單調增加或基本恆定在某個值，而在恆壓升溫實驗中，隨著溫度的增加而降低。因此外加溫度無疑是導致岩石波速下降的根本原因[1,4,11]。
許多研究者解釋了岩石波速隨溫度增加而降低的原因，Kern[10]在壓力小於0.6GPa條件下實驗證實礦物的顆粒邊緣的裂隙會因熱膨脹而張開；Christensen[1]則認為礦物顆粒邊緣的孔隙在1GPa以上對波速的影響很小，即在地殼深處條件下，裂隙的作用不再是重要的。其他的實驗結果支持礦物脫水和相變是引起岩石波速下降的重要原因，如石英岩或富硅質的岩石在接近石英α—β相轉變的溫度范圍時岩石波速的急劇下降[10]。本文實驗結果進一步證明在富含角閃石或黑雲母的岩石中，脫水、相變和部分熔融可以導致整個岩石的波速降低。
本文的實驗試圖模擬地殼深部的溫壓狀態，即在波速測定過程中，溫度和壓力同時上升，岩石樣品在外加壓力逐漸增大的過程中，礦物邊緣的熱膨脹引起裂隙張開已變得十分困難。138個樣品的實驗產物中都發現了存在不同規模的裂隙，不僅在出現低速現象的54個樣品中，而且在沒有出現低速現象的樣品（如花崗岩）中裂隙似乎更多，因此裂隙似乎不是引起岩石波速下降的決定性因素。實驗中出現低速現象的樣品均為含有角閃石或黑雲母的（大理岩除外），對實驗產物電子探針分析結果表明已出現了角閃石—輝石相變。
脫水對熔融的發生起了促進作用。以本次實驗的花崗岩為例，外加的溫壓條件已處於其液相線之上，但鏡下鑒定未發現其產生部分熔融，也沒有出現縱波低速現象。由此看來，或者外加水，或者岩石含有飽和水（水以OH-形式存在於含水礦物中）對岩石中熔融的發生有十分重要的作用。出現低速現象的樣品除大理岩外，都有含水礦物（角閃石或黑雲母），脫水早於部分熔融，並成為後者的先決條件。部分熔融的出現又進一步降低了岩石的波速。地殼中、下部產生部分熔融，或規模不等的岩漿房、岩漿層，從物理性質上也可滿足低速高導層的條件。如東非裂谷（肯亞）、美國黃石公園等地的地震層析成像所探測到的地殼低速體就被認為是部分熔融物質[15]。
實驗岩石的脫水作用的發生，以該岩石最大波速所對應的溫壓條件作為起始條件，對含角閃石的岩石來說，起始溫壓多集中在700～800℃、0.6～0.7GPa；降至波速最小值可能對應著礦物脫水程度最高和出現相當數量的部分熔融。
上述討論表明，礦物脫水相變及由之誘發的部分熔融確實是岩石出現低速現象的原因，另據其他研究者的實驗結果[5]，礦物脫水相變、岩石部分熔融時其電導率明顯增加，這樣上述過程可以同時導致岩石低速和高導現象。
秦嶺地區和華北內蒙古、五台山地區的中、下地殼物質組成和熱狀態同本文中出現低速現象的實驗條件是可以類比的。研究區的中、下地殼以達到角閃岩相的岩石（如斜長角閃岩、變基性火山岩等）為重要的岩石類型，而且大量存在以角閃石為主的含水礦物[6,16]。已有研究成果揭示出，秦嶺和華北地區均為高熱流區。地溫分布曲線顯示[7]，中、下地殼可以達到本次實驗中角閃石脫水的起始溫壓條件（約700℃、0.6GPa）。至少有兩種可能性存在，一種是部分中地殼本身發生了礦物脫水相變和少量部分熔融，形成低速高導層；另一種可能是類似Etheridge等[3]的研究結果，即礦物脫水相變和部分熔融發生於中地殼的底部或者下地殼，所產生的高溫高壓水或部分熔融物質上升至中地殼並被上覆的蓋層圈閉引起了低速高導層。因此以角閃石為主的脫水相變或由之引起的岩石局部熔融是研究區內產生地殼低速層的重要原因之一。
7結論
對54個實驗樣品的礦物組成和顯微結構的研究表明，礦物脫水相變和由它誘發的部分熔融是岩石出現縱波低速現象的原因。礦物脫水相變或部分熔融是導致秦嶺和華北地區，也可能是世界許多地區，存在地殼低速高導層的一個重要原因。
為同時解釋低速和高導這兩種性質的成因，在下一步工作中需要進行高溫高壓條件下岩石波速和電導率的綜合測量，並進行多次平行實驗和多次採集實驗產物，以更好地限制實驗中相變、熔融等發生的確切過程。
致謝歐陽建平教授、胡以鏗、張宏飛、許繼峰副教授和周文戈博士提供部分樣品，同劉慶生副教授進行了有益的討論，鄧晉福教授和F.Wenzel教授提供了熱情幫助，作者表示感謝。
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[18]J.A.Xu,Y.M.Zhang,W.Hou.H.G.Xu,J.Guo,Z.M.Wang,H.R.Zhao,R.J.Wang,E.Huang and H.S.Xie.Measurements of ultrosonic wave velocities at high temperature and high pressure for window glass,pyrophyllite,and kimberlite up to 1400℃ and 5.5GPa.High Temperatures-high Pressures,1994,26,375～384.
[19]袁學誠.秦嶺造山帶的深部構造與構造演化.見：葉連俊，錢祥麟，張國偉主編.秦嶺造山帶學術討論會論文選集.西安：西北大學出版社，1991,174～184.
[20]趙志丹.東秦嶺河南伊川—湖北宜昌地學斷面地球化學研究.中國地質大學（武漢）博士學位論文，1995.
④ 中國地質大學地球科學學院的科研成果
獲獎成果名稱 完成單位及主要人員 等級 獎 項 獲獎時間 中國大陸科學深鑽的科技集成與創新 第四完成單位：金振民 二等 國家科學技術進步獎 2008 環境與生命協調演化中的生物地質學研究 殷鴻福、謝樹成、楊逢清、童金南、王永標 二等 國家自然科學獎 2008 長江中游主要水患區第四紀地質及新構造運動對水患形成的影響 第二完成單位：殷鴻福（2）、李長安（5） 二等 湖北省科技進步獎 2007 華北克拉通及其鄰區殼幔交換動力學研究 高山、金振民、章軍鋒、劉勇勝、張宏飛 二等 國家自然科學獎 2007 地球內在系統中的中國東部大陸岩石圈演化：深部過程與淺部響應 鄭建平、馬昌前、李建威、肖龍、路鳳香 一等 湖北省自然科學獎 2007 生物地質學 殷鴻福（1） 謝樹成（2） 王永標（4） 一等 教育部自然科學獎 2007 南堡大油田發現的精細勘探理論和技術 第二完成單位：夏文臣（18）、張寧（30） 特等 中國石油天然氣集團公司技術創新獎 2007 華北克拉通及其鄰區殼幔交換動力學研究 高山、金振民、章軍鋒、劉勇勝、張宏飛 一等 湖北省自然科學獎 2006 冀東油田南堡凹陷演化的熱動力學和成藏動力學綜合研究 第二完成單位：王方正（4） 一等 河北省科技進步獎 2005 計算機輔助區域地質調查系統 第三完成單位：張克信（4） 葛孟春（6） 朱雲海（7） 一等 國土部科技獎 2005 陝甘川鄰接區金、銅成礦條件、成礦規律及靶區優選 曾佐勛（3）、王方正（5）、楊逢清（7） 二等 湖北省科技進步獎 2005 MM01超細高嶺土 第二完成單位：周漢文（5）等 三等 廣東省科學技術獎 2005 造山帶及鄰區沉積地質與圈層耦合 龔一鳴、杜遠生、張克信等 一等 湖北省自然科學獎 2004 金的納米礦物學特徵研究 洪漢烈等 三等 湖北省科學技術獎 2004 滇東黔西陸相二疊紀—三疊紀界線地層研究 第二完成單位：殷鴻福（2） 三等蠢慧 貴州省科學技術進步獎 2004 中國礦物晶體形貌學研究 王文魁、趙珊茸等 三等 湖北省自然科學獎 2004 中國古大陸及其邊緣層序地層與地球節律研究 殷鴻福（8）、劉本培（9）等 一等 國土資源部科學技術獎 2003 中國東部地幔置換作用與中新生代岩石圈減薄及區域資源響應 鄭建平、路鳳香 陳美華 余淳梅 二等 教育部提名國家科學技術獎 2003 成礦作用動力學 於崇文、岑況、鮑征宇、張德會、何文武 二等 國土資源部科學技術獎 2003 晚古生代和三疊系放射蟲古生物學及造山帶地層學研究 馮慶來、劉本培、葉玫、方念喬、張世濤 三等 湖北省科學技術獎 2003 全球二疊系—三疊系界限層型研究 地大（武漢）、地大（北京）、南京地質古生物研究所等：殷鴻福、楊遵儀、盛金章、張克信、陳楚震、童金南 二等 國家自然科學獎 2002 流域環境演化與防災對策 李長安 杜耘 吳宜進 張玉芬 趙艷 二等 湖北省自然科學獎 2002 大陸地殼磁性結構與烴運移磁效應研究 高山（2）等 三等 湖北省自然科學獎 2002 中國西南特提斯造山帶構造與新生代碰撞變形頃檔閉研究 劉本培（4）等 二等 國家自然科學獎 2001 全球二疊系-三疊系界限層型研究 殷鴻福 楊遵儀 吳順寶 童金南 張克信 一等 湖北省自然科學獎 2001 大別造山帶構造年代學 楊巍然 王國燦 簡 平 鄧清祿 張旺生 二等 湖北省自然科學獎 2001 三峽庫區巴東縣黃土坡前緣斜坡穩定性預測與防治對策 殷鴻福（2）等 三等 湖北省科技進步獎 2001 中國古生物地理學 殷鴻福 楊家祿 楊逢清 童金南 劉本培 一等 湖北省自然科學獎 2000 江漢平原自然環境變化與環境地質問題 李長安 張玉芬 殷鴻福 唐雀裂曉明 三等 湖北省科技進步獎 2000 秦嶺造山帶岩石圈結構與演化 西北大學、中國地質大學（武漢）地勘院等：張國偉 張本仁 袁學誠 孫 勇 殷鴻福 張宗清 高 山 劉福田 肖慶輝 二等 國家自然科學獎 1999 秦嶺造山帶岩石圈結構、演化及其成礦背景 西北大學、中國地質大學（武漢）等：張國偉 張本仁 殷鴻福 高 山 游振東 韓吟文 張宏飛 歐陽建平 路鳳香 一等 教育部科技進步獎 1999 社會經濟可持續發展與地質科學-21世紀地學人才智能結構及優化 馬昌前 傅安洲 二等 教育部科學優秀成果獎 1999 岩石典型結構分析 葉德隆 鄔金華 陳能松 趙穎弘 二等 湖北省科技進步獎 1998 江西三都幅，修水縣幅1：5萬區域地質調查 章澤軍 曾佐勛 張雄華 曹樹釗 蔡雄飛 李長安 印純清 二等 地礦部勘查獎 1998 東秦嶺大別高壓超高壓變質帶 游振東 韓郁菁 楊巍然 張澤明 韋必則 劉 嶸 二等 地礦部科技進步獎 1998 北京周口店新發現的洞穴堆積物及哺乳動物群研究 李長安 二等 北京市科學技術進步獎 1998 濕潤氣候區金的表生作用地球化學研究及其在找礦中的應用 朱有光 蔣敬業 胡國俊 李樹新 三等 地礦部科技進步獎 1998 遼河盆地早第三紀遺跡化石與儲層沉積環境關系研究 盧宗勝 陳 斌 解習農 童林芬 黃其勝 三等 地礦部科技進步獎 1998 甘肅南部碧口群分布區區域化探異常篩選、查證方法技術研究 朱有光 李澤九 孫善才 徐家樂 胡以鏗 三等 地礦部科技進步獎 1998 江西港口幅、馬坳幅1:5萬區域地質調查 章澤軍 印純清 曾佐勛 熊興武 曹樹釗 張雄華 蔡雄飛 二等 地礦部勘查獎 1997 熱液成礦作用動力學 於崇文 岑況 鮑征宇 陳躍庭 二等 地礦部科技獎 1997 逆沖推覆構造 朱志澄 張華瑛（編輯） 三等 湖北省科技教材獎 1997 贛西北地震地質背景及地震活動趨勢綜合分析 黃定華 葉俊林 王國恆 三等 地礦部科技獎 1997 大別山前寒武紀變質地體岩石學與構造學 索書田 桑隆康 游振東 鍾增球 二等 地礦部科技成果獎 1996 花崗岩類岩漿動力學-理論方法及鄂東花崗岩類例析 馬昌前 楊坤光 唐仲華 李增田 二等 地礦部科技成果獎 1996 華北地台金伯利岩及古生代岩石圈地幔特徵 鄭建平（5） 二等 地礦部科技成果獎 1996 新礦物彭志忠石的發現及綜合研究 陳敬中 彭志忠 楊光明 凌紅 施倪承 潘兆櫓 三等 國家教委科技進步獎 1996 拉脊山早古生代海相火山岩及銅、多金屬礦產找礦方向研究 邱家驤 曾廣策 王思源 三等 地礦部科技成果獎 1996 造山帶結構和演化的現代理論和研究方法——東秦嶺造山代剖析 楊巍然等 三等 國家教育委員會科學技術進步獎 1995 秦巴岩石圈、構造及成礦規律地球化學研究 張本仁 駱庭川 高山 歐陽建平 陳德興 三等 國家自然科學獎 1995 1：5萬礬山鎮福（K－50－135－B）區域地質調查 王人鏡 李長安 單文琅 三等 地礦部科技成果獎 1995 准晶結構、對稱新理論及其礦物學中的意義 陳敬中 劉祥文 趙文霞 三等 地礦部科技成果獎 1995 新疆北部泥盆紀火山沉積岩系的板塊沉積學研究 龔一鳴 劉本培 司遠蘭 三等 地礦部科技成果獎 1995 太行山阜平隆起南部早前寒武紀地質 譚應佳 王方正 趙溫霞 三等 地礦部科技成果獎 1995 長江三峽工程獅子口地區重力滑動構造研究 楊森楠 宋利好 任建業 吳樹仁 姜本鴻 二等 地礦部科技成果獎 1994 下揚子地區火山作用深部過程與盆地形成 中國地質大學（北京）（武漢）、福州大學：鄧晉福 葉德隆 趙海玲 湯德平 邰道乾 二等 地礦部科技成果獎 1994 河北省崇禮縣水晶屯金礦區及外圍控礦地質條件和成礦預測 中國地質大學（武漢）礦產系、冶金部第一地質勘查局518隊：侯光久 吳淦國 魏俊浩 三等 地礦部科技成果獎 1994 贛東北銀山-眾埠街一帶與火山岩有關金礦成礦地質條件及找礦方向的研究 馮志文 張德會 劉丹英 三等 地礦部科技成果獎 1994 大慶榆樹林地區扶楊油層沉積微相的地質劃分和測井線識別 鄔金華 余素玉 周遠田 三等 地礦部科技成果獎 1994 秦巴地區鹼性岩地質特徵及含礦性研究 邱家驤 李昌年 王順金 三等 地礦部科技成果獎 1994 西秦嶺及松潘地區印支期生態地層和金的生物成礦研究 殷鴻福 楊逢清 賴旭龍 三等 地礦部科技成果獎 1994 遼河盆地遺跡化石初步研究 盧宗盛 陳斌 黃其勝 四等 地礦部科技成果獎 1994 甬台溫高速公路兩階段初步設計隧道工程地質勘察報告 林秀倫 樊良本 杜時貴 四等 地礦部科技成果獎 1994 湖北省優質柑橘林帶地質背景研究 陳德興 胡國俊 柯愛蓉 四等 地礦部科技成果獎 1994 1：5萬蔡家河幅（H-49-12-0）區域地質調查[蔡家河幅（H-49-12-0）1：5萬地質圖及說明書] 楊森楠 桑隆康 胡德祥 韓書傑 周漢文 二等 地礦部科技成果獎 1993 三江特提斯火山作用及成礦 中國地質大學（武漢）測試中心、地礦部礦床地質研究所：莫宣學 路風香 沈上越 朱勤文 侯增謙 二等 地礦部科技成果獎 1993 秦嶺及鄰區三疊系 中國地質大學（武漢）地質系、四川地礦局川西北地質大隊：殷鴻福 楊逢清 黃其勝 楊恆書 賴旭龍 二等 地礦部科技成果獎 1993 華南二疊--三疊紀過渡期地質事件 楊遵儀 吳順寶 殷鴻福 張克信 徐桂榮 二等 地礦部科技成果獎 1993 構造變形分析的理論方法和實踐 單文良 宋鴻林 付昭仁 三等 地礦部科技成果獎 1993 河北張家口下雙台--常峪口一帶地質構造特徵及金礦成礦預測 吳淦國 印純清 侯光久 三等 地礦部科技成果獎 1993 崇陽滑坡及盆地與鄰區地質穩定性研究 葉俊林 黃定華 陳 英 三等 地礦部科技成果獎 1993 冀北平原--承德一帶太古廟地質及金礦找礦方向 譚應佳 王國燦 李舜賢 三等 地礦部科技成果獎 1993 現代構造分析方法在中條山銅礦等礦區大比例尺成礦預測的應用 李德威 王顯達 李先福 三等 地礦部科技成果獎 1993 清江下游主期構造應力場研究 郭 穎 劉子忠 馬曹章 四等 地礦部科技成果獎 1993 造山帶核部雜岩變質過程與構造解析-以東秦嶺為例 游振東 索書田 韓郁菁 鍾增球 陳能松 二等 地礦部科技成果獎 1992 西藏阿里地質 中國地質大學（武漢）地質系、西藏第二地質大隊：郭鐵鷹 梁定益 張宜智 趙崇賀 薛君治 二等 地礦部科技成果獎 1992 鄂爾多斯盆地邊新橋--橫山麒麟溝地區油氣地表地球化學勘探成果總結報告 阮天健 費 琪 陳海軍 董 勇 祁士華 二等 地礦部科技成果獎 1992 中國及其鄰區構造古地理和古生物古地理 中國地質大學（北京）:王鴻禎 劉本培 李思田 楊森楠 楊式溥 二等 地礦部科技成果獎 1992 西藏阿里古生物 中國地質大學（北京）:楊遵儀 聶澤同 何心一 殷鴻福 宋志敏 二等 地礦部科技成果獎 1992 閩北建甌--政和一帶與火山岩有關的金礦地質條件及找礦方向研究 馮志文 夏衛華 曾佐勛 三等 地礦部科技成果獎 1992 南華北地區古生界儲集性和成岩作用研究 余素玉 周 傑 管俊芳 三等 地礦部科技成果獎 1992 東南鄂爾多斯盆地早中侏羅紀含煤岩系成因地層分析 夏文臣 雷建喜 張學預 三等 地礦部科技成果獎 1992 新疆北山大地構造屬性及演化特徵 張旺生 方錫廉 朱雲海 三等 地礦部科技成果獎 1992 內蒙古四子庄旗白乃廟金礦區礦物學找礦標志研究報告 中國地質大學（武漢）地質系、內蒙古103地質隊：薛君治 張正敏 張 英 三等 地礦部科技成果獎 1992 填壓式土壤熱釋碳酸鹽測定系統 陳靜中 阮天健 陳海軍 四等 地礦部科技成果獎 1992 團麻斷裂的南延趨勢及未來中強震震中位置的研究 葉俊林 黃定華 陳英 四等 地礦部科技成果獎 1992 華北地區及其北部褶皺帶銅礦找礦遠景（中條山胡篦型銅礦礦田控礦構造） 山西地質局214隊、中國地質大學（武漢）:傅昭仁 王定域 宋鴻林 重大成果獎 國家七。五科技攻關 1991 成礦帶區域地球化學研究的理論和實踐--陝西柞水--山陽成礦帶區域地球化學 中國地質大學（武漢）、陝西省地礦局區域地質調查隊：張本仁 李澤九 陳德興 谷曉明 郭五寅 二等 地礦部科技成果獎 1991 化探資料穩健統計方法處理系統 胡以鏗 阮天健 楊英華 三等 地礦部科技成果獎 1991 廣西壯族自治區石炭紀沉積相及某些重要礦產的關系 余素玉 何鏡宇 鄔金華 三等 地礦部科技成果獎 1991 青海省阿尼瑪卿造山帶基礎地質與冰川構造研究 紀克誠 何海之 三等 地礦部科技成果獎 1991 長江三峽水利樞紐三斗坪緩傾角結構面顯微構造與組構的研究 金淑燕 姚家健 馬長玲 四等 地礦部科技成果獎 1991 中國南方（湘黔桂浙贛皖南）沉積歷史和構造特徵及有關礦產的成礦背景研究 楊巍然（2）等 二等 地礦部科技成果獎 1987
⑤ 中國地質大學（武漢）珠寶學院的後記
與璀璨奪目的珠寶首飾相比，今天的中國地質大學（武漢）珠寶學院又何嘗不是鑲嵌在中國珠寶教育領域的一顆絢麗明珠。國家「211工程」重點大學的沃土促進了它的茁壯成長，一大批高技術消鄭人才前赴後繼的不懈努力，又使得它發展成為集多層次、多類型的珠寶教育、珠寶檢測、科學研究、技術開發等多功能的教學科研機構。
回首中國地質大學（武漢）珠寶學院的創辦、發展過程，它就好比一部壯麗的史詩，那些中國珠寶教育事業先行者揮灑著的汗水、付出的努力、騰升的智慧，就如那跳動著的閃光的詩句，不斷地震憾著我們櫻答的心靈。
陳鍾惠、顏慰萱、袁心強、亓利劍、楊明星、陳美華、薛脊橋慧秦芳、李婭莉……當這些閃著光彩的名字一一從我們面前閃過的時候，我們從中國地質大學（武漢）珠寶學院一代又一代的科技工作者身上，感受到了一股巨大的力量。
他們見證了珠寶學院的曲折發展歷程，他們推動了中國珠寶事業的快步發展，他們為中國的珠寶教育奉獻著自己的青春與汗水，他們也用自己的智慧與良知，演繹了一闕振奮國人的珠寶界的華美樂章……
⑥ 化學氣相沉澱法（CVD）合成單晶鑽石綜述
顏慰萱陳美華
作者簡介：顏慰萱，中寶協第三屆人工寶石專業委員會高級顧問，原中國地質大學（武漢）珠寶學院院長、教授。
陳美華，中寶協第三屆人工寶石專業委員會委員，中國地質大學（武漢）珠寶學院教授。
化學氣相沉澱法合成鑽石有幾種方法，如熱絲法、火焰法、等離子體噴射法和微波等離子體法等，但最常用的方法是微波等離子體法。這是高溫（800～1000℃）低壓（104Pa）條件下的合成方法。用泵將含碳氣體——甲烷（CH4）和氫氣通過一管子輸送到抽真空的反應艙內，靠微波將氣體加熱，同時也將艙內的一個基片加熱。微波產生等離子體，碳從氣體化合物的狀態分解成單獨游離的原子狀態，經過擴散和對流，最後以鑽石形式沉澱在加熱的基片上。氫原子對抑制石墨的形成有重要作用（圖1，圖2）。
所謂等離子體簡單說就是氣體在電場作用下電離成正離子及負離子，通常成對出現，保持電中性。這種狀態被稱為除氣、液、固態外物質的第四態。如CH化合物電離成C和H等離子體。
圖1 微波等離子體法合成CVD鑽石
（據Martineau等，2004）
圖2 等離子體及碳結晶示意圖
當基片是硅或金屬材料而不是鑽石時，因鑽石晶粒取向各異，所產生的鑽石薄膜是多晶質的；若基片是鑽石單晶體，就能以它為基礎以同一結晶方向生長出單晶體鑽石。基片起到了籽晶的作用。用作基片的鑽石既可以是天然鑽石，也可以是高壓高溫合成的鑽石或CVD合成鑽石。基片切成薄板狀，其頂、底面大致平行於鑽石的立方體面（{100｝面）。
一、化學氣相沉澱法合成鑽石的研發史和現狀
1952年美國聯邦碳化硅公司的William Ever-sole在低壓條件下用含碳氣體成功地同相外延生長出鑽石。這比瑞士 ASEA公司1953年和美國通用電氣公司（GE）1954年宣布用高壓高溫法合成出鑽石的時間還要早，因而Eversole被視為合成鑽石第一人。但當時CVD法生長鑽石的速度很慢，很少有人相信其速度能提升到可供商業性生長。
從1956年開始蘇聯科學家通過研究顯著提高了CVD合成鑽石的速度，當時是在非鑽石的基片上生長鑽石薄膜。20世紀80年代初這項合成技術在日本取得重大突破。1982年日本國家無機材料研究所（NIRIM）的Matsumoto等宣布，鑽石的生長速度已超過1μm/h。這在全球范圍內引發了將這項技術用於多種工業目的的興趣。
20世紀80年代末，戴比爾斯公司的工業鑽石部（現在的Element Six公司）開始從事CVD法合成鑽石的研究，並迅速在這個領域取得領先地位，提供了許多CVD合成多晶質鑽石工業產品。
這項技術也在珠寶業得到應用，那就是把多晶質鑽石膜（DF）和似鑽碳體（DLC）作為塗層（鍍膜）用於某些天然寶石也包括鑽石的優化處理。
盡管當時CVD合成鑽石的生長速度有了很大提高，使得有可能生長出用於某些工業目的和寶石鍍膜的較薄的鑽石層，但要生產可供切磨刻面的首飾用材料，因需要厚度較大的單晶體鑽石，仍無法實現。一顆 0.5克拉圓鑽的深度在3mm以上，若以0.001mm/h速度計算，所需的鑽坯至少要生長18周。可見，低速度依然是妨礙CVD法合成厚單晶鑽石的主要因素。
20世紀90年代，CVD合成單晶體鑽石的研發取得顯著進展。先是1990年荷蘭 Nijmegen大學的研究人員用火焰和熱絲法生長出了厚達0.5mm的CVD單晶體。後在美國，Crystallume公司在1993年也報道用微波CVD法生長出了相似厚度的單晶體鑽石；Badzian等於1993年報道生長出了厚度為1.2mm的單晶體鑽石。DTC和Element Six公司生產出了大量用於研究目的的單晶體鑽石，除摻氮的褐色鑽石和純凈的無色鑽石外，還有摻硼的藍色鑽石和合成後再經高壓高溫處理的鑽石。
進入21世紀，首飾用CVD合成單晶體鑽石的研發有了突破性進展。
美國阿波羅鑽石公司（Apollo Diamond Inc.）多年從事CVD合成單晶鑽石的研發。2003年秋，開始了首飾用CVD合成單晶鑽石的商業性生產，主要是Ⅱa型褐色到近無色的鑽石單晶體，重量達1克拉或更大些。同時，開始實驗性生產Ⅱa型無色鑽石和Ⅱb型藍色鑽石。阿波羅鑽石公司預計其成品刻面鑽石在2005年的總產量為5000～10000克拉，大多數是0.25～0.33克拉的鑽石，但也可生產1克拉的鑽（圖3，圖4）。
圖3 無色—褐色CVD鑽石
（據Martineau等，2004）
圖4 CVD鑽石的設備及合成工藝
（據DTC,2005）
2005年5月在日本召開的鑽石國際會議上，美國的Yan和Hemley（卡內基實驗室）等披露，由於技術方法的改進，他們已能高速度（100μm/h）生長出5～10克拉的單晶體，這個速度約5倍於用高壓高溫方法和其他CVD方法商業性生產的鑽石。他們還預言能夠實現英寸級（約300克拉）無色單晶體鑽石的生長。
由此可見，首飾用CVD合成鑽石的前景是十分喜人的，它對於鑽石業的影響也是不可低估的。
二、化學氣相沉澱法合成單晶鑽石的特徵和鑒別
近年來一些研究和鑒定機構一直致力於研究合成單晶鑽石的特徵和鑒別。我們在這里所要介紹的資料來自於美國寶石學院《Gems＆Gemology》雜志上的3篇論文。
1）Wuyi Wang等（2003）對阿波羅鑽石公司此前生產的13粒樣品的性質和鑒定特徵進行了總結。
2）Martineau等（2004），綜述了對 DTC和Element Six公司近15年來生產的上千顆實驗樣品（包括合成後切磨成刻面的樣品）的研究結果。樣品中除有與阿波羅鑽石公司相同的含氮的褐色鑽石和純凈的近無色鑽石外，還有摻硼的藍色鑽石和合成後再經高壓高溫處理的鑽石。
3）Wuyi Wang等（2005），對法國巴黎第13大學 LIMHP-CNRS實驗室生長的6顆實驗樣品的性質和鑒定特徵進行了總結，其中3顆是摻氮的，另外3顆則是在盡量減少雜質含量的條件下生長的高純度鑽石。
上述論文中所涉及的樣品都是用化學氣相沉澱法中的微波法生長的，因而論文所總結出的特徵和鑒別方法有許多共同點，但由於合成技術方法（包括實驗目的和條件，摻雜類型和濃度以及基片類型等）的差別，它們的特徵也存在某些差別。
1.晶體
因為是以天然鑽石、高壓高溫合成鑽石或CVD合成鑽石切成平行｛100｝晶面（立方體面）或與｛100｝交角很小的薄片作為基片，故CVD法生長出的單晶體大都呈板狀，有大致呈｛100｝方向的大的頂面，偶爾可在邊部見到小的八面體面｛111｝和十二面體面｛110｝。八面體面｛111｝和十二面體面｛110｝分布的部位通常含較多的包裹體，是生長質量較差也不易拋光的部位（圖5，圖6）。
圖5 天然鑽石、HTHP合成鑽石和CVD合成鑽石晶體形態
圖6 天然鑽石和CVD合成鑽石的形態差異
用差示干涉差顯微鏡或寶石顯微鏡放大觀察摻氮鑽石的生長表面，可觀察到「生長階梯」，它由「生長台階」和將它們分隔開的傾斜的「立板」構成（圖7，圖8）。
圖7 CVD鑽石在｛100｝面上看到的表面生長特徵（據 Wuyi Wang等，2005）
圖8 摻氮鑽石表面的「生長階梯」現象
（據 Martineau等，2004）
2.鑽石類型和顏色
Martineau等（2004）把DTC和Element Six公司迄今的實驗樣品歸納為4類。
（1）摻氮的CVD合成鑽石
因為合成過程中難免會有少量空氣進入反應艙，而空氣中含氮，添加的原料氣體中也會有雜質氮，故要完全排除合成鑽石中的氮是困難的。含氮少時屬於Ⅱa型，含氮多時屬於Ⅰ b型。除少數為近無色外，絕大多數帶褐色調（法國巴黎第13大學的樣品有帶灰色調的），這明顯不同於帶黃色調的天然的和高壓高溫合成的鑽石。阿波羅鑽石公司現有產品大都屬於這一類，多數為Ⅱa型，少數為I b型。已有的實驗表明，氮有助於明顯提高合成鑽石的生長速度，因而有時可人為地有控制地摻氮（圖9）。
（2）高壓高溫處理的摻氮的CVD合成鑽石
實驗表明，高壓高溫熱處理可以減弱摻氮CVD合成鑽石的褐色調。由於摻氮CVD合成鑽石的褐色調是與N-V（氮－空穴）心等因素有關而與塑性變形無關，故高壓高溫減色也是與改造 N-V（氮－空穴）心等有關，而與修復塑性變形無關。
（3）摻硼的CVD合成鑽石
合成過程中在原料氣體中加入 B2H6，所得到的合成鑽石將含少量的硼，屬於Ⅱb型，其顏色為淺藍至深藍色（圖10）。
（4）除氫外無其他雜質的高純度CVD合成鑽石
屬於近無色到無色的Ⅱa型鑽石。由於氫是原料氣體的組成部分，有雜質氫是不可避免的，因而關鍵是嚴格控制氮和硼，這有相當難度，而且生長速度比摻氮的要慢許多（圖11）。
圖9 摻氮褐色CVD鑽石
圖10 摻硼藍色CVD鑽石
（圖9～11據 Martineau等，2004）
圖11 高純度CVD鑽石
3.顏色分帶
在垂直晶體生長方向（即平行於｛100｝面的方向）進行放大觀察，在Element Six公司的實驗樣品中可看到顏色的成層分布。在摻氮的褐色鑽石中可見褐色的條帶，而在摻硼的藍色鑽石中可見藍色的條帶（圖12）。
在阿波羅鑽石公司的產品中也見到有褐色的條帶。
圖12 阿波羅鑽石公司的產品中的褐色條帶
（據Wuyi Wang等，2003）
4.包裹體
較少含包裹體，不是在所有樣品中都能觀察到。主要是一些針點狀包裹體，還有一些小的黑色不規則狀顆粒，叫非鑽石碳（圖13）。因這些在天然的和高壓高溫合成的鑽石中也能見到，故鑒定意義不大。但微波CVD合成鑽石中不會有高壓高溫合成鑽石中常見的金屬包裹體，也不會有磁性。
阿波羅鑽石樣品中的幾顆摻氮成品鑽石的凈度級別為VS1到SI2。
圖13 針點狀包裹體（左）和非鑽石碳包裹體（右）
（據Wuyi Wang等，2003）
5.異常雙折射（圖14，圖15）
圖14 CVD鑽石異常消光（左）和天然鑽石異常消光（右）
（據Wuyi Wang等，2003）
圖15 平行生長方向觀察（上）和垂直方向觀察（下）
（據 Martineau等，2004）
在正交偏光顯微鏡下垂直立方體面觀察，通常可見到由殘余內應變而導致的格狀的異常雙折射，顯示低干涉色，但圍繞一些缺陷可見到高幹涉色。整體上其異常雙折射弱於天然鑽石，但在邊部八面體面｛111｝和十二面體面｛110｝分布部位有較強的異常雙折射和較高的干涉色。
6.紫外熒光
阿波羅公司的13顆樣品，在LW UV下有8顆呈惰性，其餘的呈微弱的橙、橙黃或黃色；在SW LV下除1顆樣品外都顯示從微弱到中等的橙到橙黃色。未見有磷光。
法國巴黎第13大學的樣品，包括摻氮的和高純度的，除1顆是連同基片的未確定外，其餘在LW UV和SW UV下均呈惰性。
Element Six的14顆摻氮刻面鑽石在LW UV和SW UV下均呈弱橙色到橙色。8顆刻面的高純度CVD合成鑽石在LW UV和SW UV下均呈惰性。5顆刻面的摻硼鑽石在LM UV下均呈惰性，在SW UV下均呈綠藍色並有藍色磷光。
綜上所述，除摻硼鑽石外大多數CVD合成鑽石在 LW UV和SW UV下的反應變化很大，可呈惰性到橙色，很難作為鑒定依據。
7.用 DiamondView（鑽石觀測儀）觀察到的發光現象
用戴比爾斯的DiamondView觀察CVD合成鑽石在短波紫外光下的發光特點，發現摻氮鑽石呈現強橙到橙紅色的熒光（圖16，圖17，圖18），這與N-V心有關。經高壓高溫處理的摻氮鑽石主要呈綠色。高純度的CVD合成鑽石在 DiamondView下不顯橙色熒光，但有些樣品有微弱的藍色發光，這與晶格中的位錯有關。這種藍色發光也會出現在摻氮鑽石的四個角。CVD合成摻硼鑽石呈亮藍色熒光，一些部分為綠藍色（圖19），有磷光效應，可延續幾秒到幾十秒鍾。CVD鑽石在Diamond-View下不顯示天然鑽石的八面體發光樣式和高壓高溫合成鑽石的立方－八面體發光樣式。有趣的是，當CVD鑽石是在高壓高溫合成鑽石的基片上生長，而基片又未去掉時，可看到高壓高溫合成鑽石的立方－八面體發光樣式（圖20）。
圖16 DiamondView觀察CVD鑽石的發光現象
（據Martineau等，2004）
圖17 DiamondView觀察阿波羅鑽石的發光現象
（據Wuyi Wang等，2003）
CVD摻氮鑽石在垂直｛100｝的切面上可看到密集的斜的條紋（條紋間距相當穩定，不同樣品中從0.001mm到 0.2mm不等）。這是CVD合成摻氮鑽石一個重要的鑒別特徵。天然Ⅱa型鑽石雖偶爾也有橙色發光，但沒有這種條紋。摻氮鑽石經高壓高溫處理後的發光變為綠色到藍綠色，但密集的條紋依然可見（圖21）。
圖18 在高壓高溫合成鑽石基片上生長的CVD鑽石，在DiamondView下與基片呈不同顏色
（據Wuyi Wang等，2003）
圖19 CVD合成摻硼鑽石的熒光
（據Wuyi Wang等，2003）
圖20 CVD摻氮（左）和CVD高純度鑽石（右）熒光
（據Wuyi Wang等，2005）
圖21 未處理及高溫高壓處理後熒光對比
（據 Martineau等，2004）
CVD摻硼鑽石在DiamondView下同樣顯示條紋或是凹坑或兩者都有，這一特徵未見於天然Ⅱb型藍色鑽石（圖22）。
圖22 CVD摻硼鑽石的條紋和凹坑
（據Martineau等，2004）
8.陰極發光圖像
同上述DiamondView發光特徵。
9.光致發光光譜和陰極發光光譜（圖23，圖24）
在拉曼光譜儀上分別使用325nm（HeCd，氦鎘）、488nm（氬離子）、514nm（氬離子）、633nm（HeNe，氦氖）和785nm（近紅外二極體）激光束照射Element Six公司的各種樣品並研究其發光光譜，以及用陰極射線照射 Element Six公司的各種樣品並研究其發光光譜，Martineau等（2004）得出了表1結果。
表1 各種鑽石的發光光譜特徵
Martineau等同意Zaitsev（2001）的意見，認為467nm和533nm只出現在CVD合成鑽石中，但指出高壓高溫處理後將不復存在；也同意Wuyi Wang等（2003）的意見，認為596nm和597nm對於CVD摻氮鑽石有鑒定意義，但指出並非所有樣品都有596/597峰。
10.紫外－可見光－近紅外吸收譜和紅外吸收譜（圖25，圖26，圖27）
圖23 用514氬離子激光束輻照摻氮CVD鑽石產生的發光光譜
（據Martineau等，2004）
圖24 用325nm氦鎘激光束輻照含氮CVD鑽石（A）和同一樣品經高壓高溫（B）產生的發光光譜
（據Martineau等，2004）
圖25 摻氮CVD鑽石（A）和同一鑽石經高壓高溫處理後（B）的紫外－可見光吸收譜
（據Martineau等，2004）
用幾種類型的光譜儀研究Element Six公司各種類型的CVD合成鑽石後，Martineau等（2004）得出了表2結果。
表2 各種鑽石的光譜特徵
Martineau等（2004）認為，紫外－可見光－近紅外光譜中的365nm、520nm、596 nm和625nm吸收對於CVD合成摻氮鑽石是特徵的，在高壓高溫處理的摻氮鑽石中已不見，也未見於天然鑽石和高壓高溫合成鑽石中。
圖26 阿波羅公司摻氮CVD鑽石的紅外光譜
（據Wuyi Wang等，2003）
Martineau等（2004）還同意 Wuyi Wang等（2003）的意見，認為紅外光譜中與氫有關的8753cm-1,7354 cm-1,6856 cm-1,6425 cm-1,5564 cm-1,3323 cm-1和3123 cm-1對於CVD合成摻氮鑽石是特徵的，在高壓高溫處理的摻氮鑽石中已不見，也未見於天然鑽石和高壓高溫合成鑽石中。3107cm-1吸收出現在高壓高溫處理後，也見於某些天然鑽石。
圖27 阿波羅摻氮CVD鑽石的紅外吸收譜
（據Wuyi Wang,2005）
11.X射線形貌分析
在平行於生長方向的切面上進行的X射線形貌分析顯示出明顯的柱狀結構，而在垂直生長方向的切面上看到的是許多暗色斑點或呈模糊的格子狀。分析認為這種柱狀結構是鑽石晶體生長過程中一些位錯從基片分界面或靠近分界面處出現並開始向上延伸的結果。
三、結束語
對於現今少量進入市場的成品摻氮鑽石，略帶褐色調、成品厚度較薄以及異常消光特點等能為鑒別提供一些線索，但最終的鑒別需要依靠大型實驗室的DiamondView和陰極發光圖像分析和譜學資料，包括發光光譜和吸收光譜資料。由於CVD合成單晶體鑽石工藝的不斷完善，特別是高純度CVD鑽石的出現及對摻氮CVD鑽石的高壓高溫熱處理，使現今能有效鑒別摻氮CVD鑽石的發光圖像特徵和譜學特徵也不再有效，這就進一步增加了鑒別的難度。但我們相信寶石學界一定會不斷分析總結新出現的情況，找到鑒別的辦法。
主要參考文獻
Philip M.Martineau,Simon C.Lawson,Andy J.Tay-lor.2004.Identification of synthetic diamond grown using chemical vapor deposition（CVD）.Gems＆Gemology,40（1）:2～25.
Wuyi Wang,Thomas Moses,Robert C.Linares.2003.Gem-quality synthetic diamonds grown by a chemical vapor deposition（CVD）method.Gems＆Gemolo-gy,39（4）:206～283.
Wuyi Wang,Alexandre Tallaire,Matthew S.Hall.2005.Experimental CVD synthetic diamonds from LIMHP-CNRS,France.Gems＆Gemology,41（3）:234～244.
⑦ 山東第一醫科大學導師名單
葯理教研室
張繼國 教授，碩士，碩士生導師
王德才 教授，碩士，碩士生導師
趙曉民 教授，博士，碩士生導師，美國訪學