中国地质大学陈美华教授
① 跨学科报考中国地质大学（武汉）宝石学专业研究生是否需要加试
上一位回答者，不知道的话请不要乱说！别害了人家。
我是武汉地大的研究生，很高兴告诉你，如果你是本科学历的话，地大的研究生复试是不用加试专业课的，珠宝学院也是一样迅塌启的。
地大珠宝学院很牛的，每年出来的学生单衫郑位都抢着要。珠宝学院是指定的全国仅有的三个国家珠宝玉石质量检验师考前培训站之一。
下面是2010年的复试方案的链接，你可以去看下，不过有点慢。地大的网络有点烂
http://zbxy.cug.e.cn/Article_Show.asp?ArticleID=974
珠宝学院2010年硕士研究生录取复试工作方案
根据中国地质大学（武汉）研究生院《关于做好2010年硕士研究生复试录取工作意见》的精神，为做好2010年硕士研究生复试录取工作，特制定以下方案：
一、复试工作原则
严格按照公平、公正、公开、保证质量、择优录取的原则选拔人才，严格复试标准。
二、复试录取工作的组织管理
珠宝学院研究生工作主管院长陈美华负责研究生复试录取工作，研究生工作办公室负责对复试录取工作的组织实施。
宝石系复试小组（5人）：组长由系主任担任。
首饰系复试小组（6人）：组长由系主任担任。
三、2010年招生计划、奖学金名额、复试名额
1 招生计划
珠宝学院2010年招生计划：
学术型硕士研究生：招生计划26人，其中推免生14人，统招生12人。
艺术设计（专业学位）：招生计划10人，其中推免生2人，统招生8人。
2 统招生及奖学金名额分配
宝石学（学术型）：10人，其中一等奖学金2人；二等奖学金4人。
设计艺术学（学术型）：2人，其中一等奖学金1人；二等奖学金1人。
艺术设计（专业学位）：8人，其中一等奖学金3人；二等奖学金3人。
3 复试资格
按照国家2010年研究生考试录取基本分数要求，珠宝学院具有复试资格的考生共24人。其中宝石学专业14人；设计艺术学专业5人；艺术设计（专业学位） 5人。复试费100元/人，未被录取者复试费不予退还。
4. 调剂录取
通过复试未被设计艺术学（学术型）录取的上线考生，可自愿选择调剂至艺术设计（专业学位）录取。
四、复试方式 内容 时间
1、专业课笔试：满分100分， 120分钟。
2、实践（实验）能力考核：满分100分， 180分钟。
3、面试：满分100分。
4 同等学力考生须加试两门不同于初、复试科目的专业主干课程。
每门满分100分，考试时间180分钟。
同等学力加试成绩不计入复试成绩，但不及格者不予录取。
复试内容（专业课测试: 笔试+实践）：
专业 复试科目
宝石学 1.宝石鉴定（包括理论和实践）；2. 计算机程序设计（包括理论和实践）。(1、2二选一)
设计艺术学 1.首饰概论（理论综合）； 2.实践部分：a.电脑首饰设计； b.首饰制作工艺。 (a、b二选一)
同等学力(宝石学) 加试：1.宝石颜色成因理论；2.珠宝首饰评估。
同等亩如学力(设计艺术学) 加试： 1.素描；2.色彩。
② 中国三个主要产地金刚石毛坯大小、质量（重量）及完整性统计特征差异及其意义
钻石大小和品质频率分布，包括钻石的大小、颜色、晶体形态、表面形貌、质量分布（干净程度）等特征是可以指示特定产矿区钻石整体特征。由于不同矿区产出钻石的统计特征不相同，这些特征成为帮助判断钻石产地来源重要的基础之一。这些特征通常也被钻石开采公司采用来校准他们的产品，如机械故障或失窃等产生问题的判断。事实上，一些非常有经验的钻石贸易行家常常可以根据钻石毛坯的这些基本特征就能够非常准确判断出某些钻石的产地（通常是相对有限的区域内），2008年金伯利进程证书制度钻石专家桐嫌工作组研制了分析毛坯钻石特征的方法，对科特迪瓦的Bobi 和 Tortiya矿区钻石的大小、晶体形态、质量分布特征进行了统计（Kimberly Process/Chairs report to the Plenary on the activites of KPCS，2008）。2009年金伯利进程呈交了对加纳钻石特征的统计，对于阻止科特迪瓦的冲突钻石起到了明显作用（Kimberley Process，2009）。
通过对项目实验研究用样品和矿区开采样品的观察和统计分析，并结合前人的研究资料，可以得出以下结论：
（1）湖南地区砂矿金刚石普遍粒度较小，并在沅水流域显示分段富集的特点，平均粒度和重量较山东和辽宁地区小，而山东金刚石的粒度和重量分布都具有较大的差异。
（2）湖南地区砂矿金刚石以带有磨圆特征的完整晶体居多，完整度也最高，为89.4%，辽宁和山东地区金刚石的晶体完整度比例不及湖南地区，其中辽宁金刚石的晶体完整度又较山东金刚石晶体高。总的来说，山东钻石的晶形完整度最差，不规则晶体和碎块约占40%。根据前人研究资料：山东地区钻石破碎率约为55%；辽宁地区钻石晶体晶形多数完整；祥拦湖南地区钻石晶体完整度约为86%，单形高达96%以上；这与本文的研究样品的晶形和晶体完整度统计结果基本一致，说明本报告在实验研究样品的选取方面基本和历史资料符合，有一定的代表性。
（3）辽宁金刚石晶形的完整度比例最高。罗声宣等（1999）认为金伯利岩中的金刚石晶体包括完整晶体和原生碎块（破碎面上有蚀象）两种，金谨轮胡伯利岩中的金刚石在选矿过程中，平均产生15.45%的次生机械破碎，一个完整的金刚石晶体可分裂成两个或两个以上的次生碎块。因此，金伯利岩中金刚石的完整晶体，实际上比统计数据要多得多，同时，大粒级金刚石的含量，实际上比统计数据要高得多。因此，前文中对于辽宁和山东地区金伯利岩原生钻石的大小、完整度统计结果也可能存在一定的片面性。但是综合历史及现在对湖南、山东和辽宁质量特征的数据，还是可以显示出有一定代表性的差异：湖南金刚石的质量大小具有稳定性，而山东、辽宁金刚石的质量大小相对参差不齐，其中山东最参差。
（4）辽宁和湖南矿区宝石级金刚石产出相对较多，山东矿区宝石级金刚石含量较少，这和过去钻石贸易中我国辽宁钻石的平均价格在三个产地中最高（基本上可以接近非洲国家最好质量钻石的水平）（丘志力，2000）相一致。根据历史资料及本项目的观察调研，三个产地钻石毛坯的质量（重量）及完整性的对比见图3.2，图3.3。
图3.2 中国三个产地钻石毛坯的质量（重量）对比图
Figure 3.2 Comparison chart of rough diamond weights of the three diamond fields in China
图3.3 中国三个产地钻石毛坯的完整性对比图
Figure 3.3 Comparison chart of rough diamond intactness of the three diamond fields in China
总之，山东金刚石的粒度最大，质量（重量）变化也最大；湖南钻石相对较小，质量（重量）变化小，完整性最好；辽宁钻石晶形完整度比例最高，宝石级钻石的含量最高。
本章参考文献
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③ 秦岭和华北岩石纵波速度及其对地壳低速层成因的启示
赵志丹
（中国科学院地球化学研究所，贵阳550002）
高山骆庭川张本仁
（中国地质大学地球化学研究所，武汉430074）
谢鸿森郭捷许祖鸣
（中国科学院地球化学研究所，贵阳550002）
摘要人们在世界上许多地区的中、下地壳发现了低速层，并从不同角度来解释它的成因。作者对采自秦岭和华北地区的138个样品进行了高温（达嫌卜1500℃）和高压（达3GPa）条件下纵波速度的测定结果，探讨了岩石纵波速度的一般特征，并且发现了岩石纵波低速现象。通过对实验产物的矿物组成和结构等的综合研究表明，含水矿物（角闪石或黑云母）的脱水、相变和部分熔融导致岩石出现纵波低速现象。实验结果表明含水矿物脱水熔融可能是引起研究区或世界其他地区出现地壳低速层的重要机制。
关键词地壳低速层岩石纵波速度脱水和相变部分熔融秦岭造山带华北克拉通
1引言
本世纪50年代以来，以地球物理为主的地壳深部探测和对地球深部物质的实验研究使我们对岩石圈，特别是大陆岩石圈不断加深了解。其中地壳低速层就是深部地球物理的重要发现之一，它分布在世界的许多地区，如阿尔卑斯、北美、西藏、华北和秦岭造山带等地区，而且其中的许多地区是具有高热流的构造或地震活动带[2,12,13,14,19]。
人们用多种方式来解释地壳低速层的成因。有人认为它是由流体、大规模的推覆体或韧性剪切带等引起的软层[8,9]。其他学者则从实验室中地壳矿物和岩石的成分及其物理化学性质出发，认为石墨、含盐流体、或者矿物脱水相变及岩石部分熔融导致了低速层的出现[2,4,8,9]。从已有的研究看，迄今尚无一种理想的模式完满解释地壳低速层的成因。本文测定了采自秦岭造山带及其邻区和华北克拉通的138个岩石样品高温高压下的纵波速度，探讨了实验结果并应用实验数据解释研究区内地壳低速层的成因。
2样品和地质背景
研究区包括秦岭造山带及其邻区和华北克拉通（五台山和内蒙古）。系统采集样品的地质单元主要是前寒武纪基底和不同时代的侵入体，其变质程度包括榴辉岩相、麻粒岩相、角闪岩相和绿片岩相岩石，它们可以作为地壳主要岩类的代表（表1）。选取新鲜、肉眼见不到裂隙和无次生变化的岩石进行实验。每个实验样品还配套进行显微观察、密度测定和岩石化学分析。对实验产物还进行了镜下鉴定和电子探针分析。
表1采集实验样品的地质单元
3实验方法
实验是在中国科学院地球化学研究所地球深部物质实验室完成的。YJ-3000t六面顶静态超高压装置可以在给定的时间内（几分空蔽钟至100小时）在腔体内产生高达6.0GPa同时1600℃的温度和压力。实验样品为长33mm、直径12mm的圆柱体，叶蜡石粉压块作为传压介质。圆柱状的样品由3层不锈钢箔加热器包卷置于叶蜡石粉压块中。样品室的温度由已标定的功率—温度工作曲线得出。高温高压条件下样品的波速由弹性波发射和接收装置所获得的数值信号计算得出。实验和计算方法详见谢鸿森等[17]和Xu等[18]。
为模拟研究区地壳和上地幔的实际温度和压力条件，依据各构造单元的不同地温分布曲线给出的压力（P）和温度（T）的对应关系[7]，在p、T同步增加的条件下，测出每个样品在一系列p（达3.0GPa）、T（达1500℃）值下的纵波波速Vp值。不锈钢箔加热器在温度上升达到其熔点后会熔断，因此每个样品的加温加压过程即以加热器熔断为终结，每个样品实验终结时的压力和温度各不相同，最高的分别可达3GPa和1500℃，普遍都超过了1000℃和1GPa。取地压增加梯度为0.03GPa/km，将压力p（GPa）换算成深度h（km），获得的大量数据表示于Vp—h图中。
4岩石高温高压实验纵波速一般特征
图1给出了6个样品的Vp—h关系。各类岩石样品的Vp值随深度h增加表现出3段特征，在第一段0～10km深度范围内，Vp值快速增加，表明0.3GPa的压力已使岩石内部裂隙基本闭合。在第二段10～30km深度，Vp值仍随深度增加而增大，但增加的幅度减弱，斗者州几乎所有样品都在750～920℃和0.63～0.90GPa（相当于21～30km）范围内达到了最大值Vp.max，第2段的纵波波速特征（dVp/dh和Vp,max的大小）可以代表各类岩石样品的本质特性。第3段，即Vp值达到最大值Vp,max之后的变化呈现两种趋势，第1种是基本上随压力增大，Vp值恒定于Vp,max值附近；第2种是从Vp,max值开始逐渐下降，在1100～1200℃和0.99～1.50GPa（约33～50km），有54个样品显示了这类现象，占总数的1/3以上，我们将这种达到Vp,max值之后又下降的现象称为纵波低速现象。这种现象对解释地壳低速层的成因提供了重要的实验依据。
图1部分实验样品的Vp—h图
1—大河群基性麻粒岩；2—秦岭群斜长角闪岩；3一秦岭群大理岩；4—甘沟石英闪长岩；5—宽坪群云母石英片岩；6—伏牛山花岗岩
5出现纵波低速现象样品的特征
具有纵波低速现象的54个样品的特征总结在表2中，其中5个样品的Vp—h关系见图2。对实验产物进行了镜下观察和电子探针分析，以求发现导致纵波低速现象的原因。
表2实验岩石纵波低速现象统计表
续表
① 岩石样品所达到的纵波最大值Vp,max及其对应的压力和温度；②岩石样品所达到的纵波最小值Vp,min及其对应的压力和温度；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个出现纵波低速现象的样品，主要是斜长角闪岩、石英闪长岩、麻粒岩、辉长岩、大理岩、云母斜长片岩等。除大理岩等极少数样品外，绝大多数样品含有角闪石或黑云母。若从实验的138个样品来看，含有角闪石的各种岩类都出现了纵波低速现象。
图2出现纵波低速现象的样品的Vp—h图
图例中的样号同表2中序号一致
绝大多数样品在750～920℃、0.63～0.90GPa（约21～30km）范围内达到最大值Vp,max，之后在1100～1200℃、0.99～1.50GPa（约33～50km）范围内降至最小值Vp,min。设下降幅度△Vp=Vp,max—Vp,min，则有7个样品的△Vp值超过1.0km/s（表2），它们是2个斜长角闪岩、2个变基性火山岩、1个辉长岩、1个麻粒岩和1个大理岩。从降低程度来看，Vp,min值比Vp,max值最多降低达到21%（样品号5和37）。三种主要类型岩石的特征描述如下：
含角闪石或黑云母的岩类：全部实验样品中，含有角闪石或黑云母的岩石样品都出现了纵波低速现象；我们可以看到在角闪石或黑云母的边部有熔融玻璃（例如18号样品）。熔融玻璃出现在角闪石（或黑云母）和浅色矿物（斜长石或石英）的边界上，并呈无色、棕色或淡黄色。熔融玻璃约占整个样品的5%～10%。电子探针结果发现了有的角闪石已脱水、相变形成了辉石（例如样品39）[20]。
大理岩：实验样品中的大理岩都出现了纵波低速现象。样品均由原来的浅色或无色变成了绿色或深绿色。有的样品出现了小气孔（小于1mm），这可能是其中的碳酸盐类矿物（方解石或白云石）释放出二氧化碳后的残余结构。镜下颗粒之间出现大量的黑色全消光物质，可能是碳酸盐类矿物相变的产物[20]。
花岗岩：图3是部分花岗岩的Vp—h关系，其中未发现纵波降低现象。花岗岩样品中不含角闪石或只含少量黑云母，实验产物中除了发现有大量裂隙外，无明显变化，而且未发现熔体。我们可以认为在花岗岩类样品中，由于无或只有少量的含水矿物，使得产物中没有出现脱水、相变或部分熔融。
以上讨论可以简单总结为，碳酸盐类矿物的去气作用和相变导致大理岩的纵波低速，并遗留了一些气孔；而在存在含水矿物的岩石中，纵波低速则是由脱水、相变和部分熔融引起的。
图3部分花岗岩样品的Vp—h图
LZ1-3—二朗坪黑云母花岗岩；LZ2-3—满子营黑云母花岗岩；LH-6—老虎沟花岗岩；DL-2—黄陵花岗岩；EL-7—二里坝奥长花岗岩；WJ-1—王家会花岗岩
6讨论
已有的大量研究结果表明，在室温条件下，岩石的Vp值随外加压力的增大而单调增加或基本恒定在某个值，而在恒压升温实验中，随着温度的增加而降低。因此外加温度无疑是导致岩石波速下降的根本原因[1,4,11]。
许多研究者解释了岩石波速随温度增加而降低的原因，Kern[10]在压力小于0.6GPa条件下实验证实矿物的颗粒边缘的裂隙会因热膨胀而张开；Christensen[1]则认为矿物颗粒边缘的孔隙在1GPa以上对波速的影响很小，即在地壳深处条件下，裂隙的作用不再是重要的。其他的实验结果支持矿物脱水和相变是引起岩石波速下降的重要原因，如石英岩或富硅质的岩石在接近石英α—β相转变的温度范围时岩石波速的急剧下降[10]。本文实验结果进一步证明在富含角闪石或黑云母的岩石中，脱水、相变和部分熔融可以导致整个岩石的波速降低。
本文的实验试图模拟地壳深部的温压状态，即在波速测定过程中，温度和压力同时上升，岩石样品在外加压力逐渐增大的过程中，矿物边缘的热膨胀引起裂隙张开已变得十分困难。138个样品的实验产物中都发现了存在不同规模的裂隙，不仅在出现低速现象的54个样品中，而且在没有出现低速现象的样品（如花岗岩）中裂隙似乎更多，因此裂隙似乎不是引起岩石波速下降的决定性因素。实验中出现低速现象的样品均为含有角闪石或黑云母的（大理岩除外），对实验产物电子探针分析结果表明已出现了角闪石—辉石相变。
脱水对熔融的发生起了促进作用。以本次实验的花岗岩为例，外加的温压条件已处于其液相线之上，但镜下鉴定未发现其产生部分熔融，也没有出现纵波低速现象。由此看来，或者外加水，或者岩石含有饱和水（水以OH-形式存在于含水矿物中）对岩石中熔融的发生有十分重要的作用。出现低速现象的样品除大理岩外，都有含水矿物（角闪石或黑云母），脱水早于部分熔融，并成为后者的先决条件。部分熔融的出现又进一步降低了岩石的波速。地壳中、下部产生部分熔融，或规模不等的岩浆房、岩浆层，从物理性质上也可满足低速高导层的条件。如东非裂谷（肯尼亚）、美国黄石公园等地的地震层析成像所探测到的地壳低速体就被认为是部分熔融物质[15]。
实验岩石的脱水作用的发生，以该岩石最大波速所对应的温压条件作为起始条件，对含角闪石的岩石来说，起始温压多集中在700～800℃、0.6～0.7GPa；降至波速最小值可能对应着矿物脱水程度最高和出现相当数量的部分熔融。
上述讨论表明，矿物脱水相变及由之诱发的部分熔融确实是岩石出现低速现象的原因，另据其他研究者的实验结果[5]，矿物脱水相变、岩石部分熔融时其电导率明显增加，这样上述过程可以同时导致岩石低速和高导现象。
秦岭地区和华北内蒙古、五台山地区的中、下地壳物质组成和热状态同本文中出现低速现象的实验条件是可以类比的。研究区的中、下地壳以达到角闪岩相的岩石（如斜长角闪岩、变基性火山岩等）为重要的岩石类型，而且大量存在以角闪石为主的含水矿物[6,16]。已有研究成果揭示出，秦岭和华北地区均为高热流区。地温分布曲线显示[7]，中、下地壳可以达到本次实验中角闪石脱水的起始温压条件（约700℃、0.6GPa）。至少有两种可能性存在，一种是部分中地壳本身发生了矿物脱水相变和少量部分熔融，形成低速高导层；另一种可能是类似Etheridge等[3]的研究结果，即矿物脱水相变和部分熔融发生于中地壳的底部或者下地壳，所产生的高温高压水或部分熔融物质上升至中地壳并被上覆的盖层圈闭引起了低速高导层。因此以角闪石为主的脱水相变或由之引起的岩石局部熔融是研究区内产生地壳低速层的重要原因之一。
7结论
对54个实验样品的矿物组成和显微结构的研究表明，矿物脱水相变和由它诱发的部分熔融是岩石出现纵波低速现象的原因。矿物脱水相变或部分熔融是导致秦岭和华北地区，也可能是世界许多地区，存在地壳低速高导层的一个重要原因。
为同时解释低速和高导这两种性质的成因，在下一步工作中需要进行高温高压条件下岩石波速和电导率的综合测量，并进行多次平行实验和多次采集实验产物，以更好地限制实验中相变、熔融等发生的确切过程。
致谢欧阳建平教授、胡以铿、张宏飞、许继峰副教授和周文戈博士提供部分样品，同刘庆生副教授进行了有益的讨论，邓晋福教授和F.Wenzel教授提供了热情帮助，作者表示感谢。
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[20]赵志丹.东秦岭河南伊川—湖北宜昌地学断面地球化学研究.中国地质大学（武汉）博士学位论文，1995.
④ 中国地质大学地球科学学院的科研成果
获奖成果名称 完成单位及主要人员 等级 奖 项 获奖时间 中国大陆科学深钻的科技集成与创新 第四完成单位：金振民 二等 国家科学技术进步奖 2008 环境与生命协调演化中的生物地质学研究 殷鸿福、谢树成、杨逢清、童金南、王永标 二等 国家自然科学奖 2008 长江中游主要水患区第四纪地质及新构造运动对水患形成的影响 第二完成单位：殷鸿福（2）、李长安（5） 二等 湖北省科技进步奖 2007 华北克拉通及其邻区壳幔交换动力学研究 高山、金振民、章军锋、刘勇胜、张宏飞 二等 国家自然科学奖 2007 地球内在系统中的中国东部大陆岩石圈演化：深部过程与浅部响应 郑建平、马昌前、李建威、肖龙、路凤香 一等 湖北省自然科学奖 2007 生物地质学 殷鸿福（1） 谢树成（2） 王永标（4） 一等 教育部自然科学奖 2007 南堡大油田发现的精细勘探理论和技术 第二完成单位：夏文臣（18）、张宁（30） 特等 中国石油天然气集团公司技术创新奖 2007 华北克拉通及其邻区壳幔交换动力学研究 高山、金振民、章军锋、刘勇胜、张宏飞 一等 湖北省自然科学奖 2006 冀东油田南堡凹陷演化的热动力学和成藏动力学综合研究 第二完成单位：王方正（4） 一等 河北省科技进步奖 2005 计算机辅助区域地质调查系统 第三完成单位：张克信（4） 葛孟春（6） 朱云海（7） 一等 国土部科技奖 2005 陕甘川邻接区金、铜成矿条件、成矿规律及靶区优选 曾佐勋（3）、王方正（5）、杨逢清（7） 二等 湖北省科技进步奖 2005 MM01超细高岭土 第二完成单位：周汉文（5）等 三等 广东省科学技术奖 2005 造山带及邻区沉积地质与圈层耦合 龚一鸣、杜远生、张克信等 一等 湖北省自然科学奖 2004 金的纳米矿物学特征研究 洪汉烈等 三等 湖北省科学技术奖 2004 滇东黔西陆相二叠纪—三叠纪界线地层研究 第二完成单位：殷鸿福（2） 三等蠢慧 贵州省科学技术进步奖 2004 中国矿物晶体形貌学研究 王文魁、赵珊茸等 三等 湖北省自然科学奖 2004 中国古大陆及其边缘层序地层与地球节律研究 殷鸿福（8）、刘本培（9）等 一等 国土资源部科学技术奖 2003 中国东部地幔置换作用与中新生代岩石圈减薄及区域资源响应 郑建平、路凤香 陈美华 余淳梅 二等 教育部提名国家科学技术奖 2003 成矿作用动力学 於崇文、岑况、鲍征宇、张德会、何文武 二等 国土资源部科学技术奖 2003 晚古生代和三叠系放射虫古生物学及造山带地层学研究 冯庆来、刘本培、叶玫、方念乔、张世涛 三等 湖北省科学技术奖 2003 全球二叠系—三叠系界限层型研究 地大（武汉）、地大（北京）、南京地质古生物研究所等：殷鸿福、杨遵仪、盛金章、张克信、陈楚震、童金南 二等 国家自然科学奖 2002 流域环境演化与防灾对策 李长安 杜耘 吴宜进 张玉芬 赵艳 二等 湖北省自然科学奖 2002 大陆地壳磁性结构与烃运移磁效应研究 高山（2）等 三等 湖北省自然科学奖 2002 中国西南特提斯造山带构造与新生代碰撞变形顷档闭研究 刘本培（4）等 二等 国家自然科学奖 2001 全球二叠系-三叠系界限层型研究 殷鸿福 杨遵仪 吴顺宝 童金南 张克信 一等 湖北省自然科学奖 2001 大别造山带构造年代学 杨巍然 王国灿 简 平 邓清禄 张旺生 二等 湖北省自然科学奖 2001 三峡库区巴东县黄土坡前缘斜坡稳定性预测与防治对策 殷鸿福（2）等 三等 湖北省科技进步奖 2001 中国古生物地理学 殷鸿福 杨家禄 杨逢清 童金南 刘本培 一等 湖北省自然科学奖 2000 江汉平原自然环境变化与环境地质问题 李长安 张玉芬 殷鸿福 唐雀裂晓明 三等 湖北省科技进步奖 2000 秦岭造山带岩石圈结构与演化 西北大学、中国地质大学（武汉）地勘院等：张国伟 张本仁 袁学诚 孙 勇 殷鸿福 张宗清 高 山 刘福田 肖庆辉 二等 国家自然科学奖 1999 秦岭造山带岩石圈结构、演化及其成矿背景 西北大学、中国地质大学（武汉）等：张国伟 张本仁 殷鸿福 高 山 游振东 韩吟文 张宏飞 欧阳建平 路凤香 一等 教育部科技进步奖 1999 社会经济可持续发展与地质科学-21世纪地学人才智能结构及优化 马昌前 傅安洲 二等 教育部科学优秀成果奖 1999 岩石典型结构分析 叶德隆 邬金华 陈能松 赵颖弘 二等 湖北省科技进步奖 1998 江西三都幅，修水县幅1：5万区域地质调查 章泽军 曾佐勋 张雄华 曹树钊 蔡雄飞 李长安 印纯清 二等 地矿部勘查奖 1998 东秦岭大别高压超高压变质带 游振东 韩郁菁 杨巍然 张泽明 韦必则 刘 嵘 二等 地矿部科技进步奖 1998 北京周口店新发现的洞穴堆积物及哺乳动物群研究 李长安 二等 北京市科学技术进步奖 1998 湿润气候区金的表生作用地球化学研究及其在找矿中的应用 朱有光 蒋敬业 胡国俊 李树新 三等 地矿部科技进步奖 1998 辽河盆地早第三纪遗迹化石与储层沉积环境关系研究 卢宗胜 陈 斌 解习农 童林芬 黄其胜 三等 地矿部科技进步奖 1998 甘肃南部碧口群分布区区域化探异常筛选、查证方法技术研究 朱有光 李泽九 孙善才 徐家乐 胡以铿 三等 地矿部科技进步奖 1998 江西港口幅、马坳幅1:5万区域地质调查 章泽军 印纯清 曾佐勋 熊兴武 曹树钊 张雄华 蔡雄飞 二等 地矿部勘查奖 1997 热液成矿作用动力学 於崇文 岑况 鲍征宇 陈跃庭 二等 地矿部科技奖 1997 逆冲推覆构造 朱志澄 张华瑛（编辑） 三等 湖北省科技教材奖 1997 赣西北地震地质背景及地震活动趋势综合分析 黄定华 叶俊林 王国恒 三等 地矿部科技奖 1997 大别山前寒武纪变质地体岩石学与构造学 索书田 桑隆康 游振东 钟增球 二等 地矿部科技成果奖 1996 花岗岩类岩浆动力学-理论方法及鄂东花岗岩类例析 马昌前 杨坤光 唐仲华 李增田 二等 地矿部科技成果奖 1996 华北地台金伯利岩及古生代岩石圈地幔特征 郑建平（5） 二等 地矿部科技成果奖 1996 新矿物彭志忠石的发现及综合研究 陈敬中 彭志忠 杨光明 凌红 施倪承 潘兆橹 三等 国家教委科技进步奖 1996 拉脊山早古生代海相火山岩及铜、多金属矿产找矿方向研究 邱家骧 曾广策 王思源 三等 地矿部科技成果奖 1996 造山带结构和演化的现代理论和研究方法——东秦岭造山代剖析 杨巍然等 三等 国家教育委员会科学技术进步奖 1995 秦巴岩石圈、构造及成矿规律地球化学研究 张本仁 骆庭川 高山 欧阳建平 陈德兴 三等 国家自然科学奖 1995 1：5万矾山镇福（K－50－135－B）区域地质调查 王人镜 李长安 单文琅 三等 地矿部科技成果奖 1995 准晶结构、对称新理论及其矿物学中的意义 陈敬中 刘祥文 赵文霞 三等 地矿部科技成果奖 1995 新疆北部泥盆纪火山沉积岩系的板块沉积学研究 龚一鸣 刘本培 司远兰 三等 地矿部科技成果奖 1995 太行山阜平隆起南部早前寒武纪地质 谭应佳 王方正 赵温霞 三等 地矿部科技成果奖 1995 长江三峡工程狮子口地区重力滑动构造研究 杨森楠 宋利好 任建业 吴树仁 姜本鸿 二等 地矿部科技成果奖 1994 下扬子地区火山作用深部过程与盆地形成 中国地质大学（北京）（武汉）、福州大学：邓晋福 叶德隆 赵海玲 汤德平 邰道乾 二等 地矿部科技成果奖 1994 河北省崇礼县水晶屯金矿区及外围控矿地质条件和成矿预测 中国地质大学（武汉）矿产系、冶金部第一地质勘查局518队：侯光久 吴淦国 魏俊浩 三等 地矿部科技成果奖 1994 赣东北银山-众埠街一带与火山岩有关金矿成矿地质条件及找矿方向的研究 冯志文 张德会 刘丹英 三等 地矿部科技成果奖 1994 大庆榆树林地区扶杨油层沉积微相的地质划分和测井线识别 邬金华 余素玉 周远田 三等 地矿部科技成果奖 1994 秦巴地区碱性岩地质特征及含矿性研究 邱家骧 李昌年 王顺金 三等 地矿部科技成果奖 1994 西秦岭及松潘地区印支期生态地层和金的生物成矿研究 殷鸿福 杨逢清 赖旭龙 三等 地矿部科技成果奖 1994 辽河盆地遗迹化石初步研究 卢宗盛 陈斌 黄其胜 四等 地矿部科技成果奖 1994 甬台温高速公路两阶段初步设计隧道工程地质勘察报告 林秀伦 樊良本 杜时贵 四等 地矿部科技成果奖 1994 湖北省优质柑橘林带地质背景研究 陈德兴 胡国俊 柯爱蓉 四等 地矿部科技成果奖 1994 1：5万蔡家河幅（H-49-12-0）区域地质调查[蔡家河幅（H-49-12-0）1：5万地质图及说明书] 杨森楠 桑隆康 胡德祥 韩书杰 周汉文 二等 地矿部科技成果奖 1993 三江特提斯火山作用及成矿 中国地质大学（武汉）测试中心、地矿部矿床地质研究所：莫宣学 路风香 沈上越 朱勤文 侯增谦 二等 地矿部科技成果奖 1993 秦岭及邻区三叠系 中国地质大学（武汉）地质系、四川地矿局川西北地质大队：殷鸿福 杨逢清 黄其胜 杨恒书 赖旭龙 二等 地矿部科技成果奖 1993 华南二叠--三叠纪过渡期地质事件 杨遵仪 吴顺宝 殷鸿福 张克信 徐桂荣 二等 地矿部科技成果奖 1993 构造变形分析的理论方法和实践 单文良 宋鸿林 付昭仁 三等 地矿部科技成果奖 1993 河北张家口下双台--常峪口一带地质构造特征及金矿成矿预测 吴淦国 印纯清 侯光久 三等 地矿部科技成果奖 1993 崇阳滑坡及盆地与邻区地质稳定性研究 叶俊林 黄定华 陈 英 三等 地矿部科技成果奖 1993 冀北平原--承德一带太古庙地质及金矿找矿方向 谭应佳 王国灿 李舜贤 三等 地矿部科技成果奖 1993 现代构造分析方法在中条山铜矿等矿区大比例尺成矿预测的应用 李德威 王显达 李先福 三等 地矿部科技成果奖 1993 清江下游主期构造应力场研究 郭 颖 刘子忠 马曹章 四等 地矿部科技成果奖 1993 造山带核部杂岩变质过程与构造解析-以东秦岭为例 游振东 索书田 韩郁菁 钟增球 陈能松 二等 地矿部科技成果奖 1992 西藏阿里地质 中国地质大学（武汉）地质系、西藏第二地质大队：郭铁鹰 梁定益 张宜智 赵崇贺 薛君治 二等 地矿部科技成果奖 1992 鄂尔多斯盆地边新桥--横山麒麟沟地区油气地表地球化学勘探成果总结报告 阮天健 费 琪 陈海军 董 勇 祁士华 二等 地矿部科技成果奖 1992 中国及其邻区构造古地理和古生物古地理 中国地质大学（北京）:王鸿祯 刘本培 李思田 杨森楠 杨式溥 二等 地矿部科技成果奖 1992 西藏阿里古生物 中国地质大学（北京）:杨遵仪 聂泽同 何心一 殷鸿福 宋志敏 二等 地矿部科技成果奖 1992 闽北建瓯--政和一带与火山岩有关的金矿地质条件及找矿方向研究 冯志文 夏卫华 曾佐勋 三等 地矿部科技成果奖 1992 南华北地区古生界储集性和成岩作用研究 余素玉 周 杰 管俊芳 三等 地矿部科技成果奖 1992 东南鄂尔多斯盆地早中侏罗纪含煤岩系成因地层分析 夏文臣 雷建喜 张学预 三等 地矿部科技成果奖 1992 新疆北山大地构造属性及演化特征 张旺生 方锡廉 朱云海 三等 地矿部科技成果奖 1992 内蒙古四子庄旗白乃庙金矿区矿物学找矿标志研究报告 中国地质大学（武汉）地质系、内蒙古103地质队：薛君治 张正敏 张 英 三等 地矿部科技成果奖 1992 填压式土壤热释碳酸盐测定系统 陈静中 阮天健 陈海军 四等 地矿部科技成果奖 1992 团麻断裂的南延趋势及未来中强震震中位置的研究 叶俊林 黄定华 陈英 四等 地矿部科技成果奖 1992 华北地区及其北部褶皱带铜矿找矿远景（中条山胡篦型铜矿矿田控矿构造） 山西地质局214队、中国地质大学（武汉）:傅昭仁 王定域 宋鸿林 重大成果奖 国家七。五科技攻关 1991 成矿带区域地球化学研究的理论和实践--陕西柞水--山阳成矿带区域地球化学 中国地质大学（武汉）、陕西省地矿局区域地质调查队：张本仁 李泽九 陈德兴 谷晓明 郭五寅 二等 地矿部科技成果奖 1991 化探资料稳健统计方法处理系统 胡以铿 阮天健 杨英华 三等 地矿部科技成果奖 1991 广西壮族自治区石炭纪沉积相及某些重要矿产的关系 余素玉 何镜宇 邬金华 三等 地矿部科技成果奖 1991 青海省阿尼玛卿造山带基础地质与冰川构造研究 纪克诚 何海之 三等 地矿部科技成果奖 1991 长江三峡水利枢纽三斗坪缓倾角结构面显微构造与组构的研究 金淑燕 姚家健 马长玲 四等 地矿部科技成果奖 1991 中国南方（湘黔桂浙赣皖南）沉积历史和构造特征及有关矿产的成矿背景研究 杨巍然（2）等 二等 地矿部科技成果奖 1987
⑤ 中国地质大学（武汉）珠宝学院的后记
与璀璨夺目的珠宝首饰相比，今天的中国地质大学（武汉）珠宝学院又何尝不是镶嵌在中国珠宝教育领域的一颗绚丽明珠。国家“211工程”重点大学的沃土促进了它的茁壮成长，一大批高技术消郑人才前赴后继的不懈努力，又使得它发展成为集多层次、多类型的珠宝教育、珠宝检测、科学研究、技术开发等多功能的教学科研机构。
回首中国地质大学（武汉）珠宝学院的创办、发展过程，它就好比一部壮丽的史诗，那些中国珠宝教育事业先行者挥洒着的汗水、付出的努力、腾升的智慧，就如那跳动着的闪光的诗句，不断地震憾着我们樱答的心灵。
陈钟惠、颜慰萱、袁心强、亓利剑、杨明星、陈美华、薛脊桥慧秦芳、李娅莉……当这些闪着光彩的名字一一从我们面前闪过的时候，我们从中国地质大学（武汉）珠宝学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。
他们见证了珠宝学院的曲折发展历程，他们推动了中国珠宝事业的快步发展，他们为中国的珠宝教育奉献着自己的青春与汗水，他们也用自己的智慧与良知，演绎了一阙振奋国人的珠宝界的华美乐章……
⑥ 化学气相沉淀法（CVD）合成单晶钻石综述
颜慰萱陈美华
作者简介：颜慰萱，中宝协第三届人工宝石专业委员会高级顾问，原中国地质大学（武汉）珠宝学院院长、教授。
陈美华，中宝协第三届人工宝石专业委员会委员，中国地质大学（武汉）珠宝学院教授。
化学气相沉淀法合成钻石有几种方法，如热丝法、火焰法、等离子体喷射法和微波等离子体法等，但最常用的方法是微波等离子体法。这是高温（800～1000℃）低压（104Pa）条件下的合成方法。用泵将含碳气体——甲烷（CH4）和氢气通过一管子输送到抽真空的反应舱内，靠微波将气体加热，同时也将舱内的一个基片加热。微波产生等离子体，碳从气体化合物的状态分解成单独游离的原子状态，经过扩散和对流，最后以钻石形式沉淀在加热的基片上。氢原子对抑制石墨的形成有重要作用（图1，图2）。
所谓等离子体简单说就是气体在电场作用下电离成正离子及负离子，通常成对出现，保持电中性。这种状态被称为除气、液、固态外物质的第四态。如CH化合物电离成C和H等离子体。
图1 微波等离子体法合成CVD钻石
（据Martineau等，2004）
图2 等离子体及碳结晶示意图
当基片是硅或金属材料而不是钻石时，因钻石晶粒取向各异，所产生的钻石薄膜是多晶质的；若基片是钻石单晶体，就能以它为基础以同一结晶方向生长出单晶体钻石。基片起到了籽晶的作用。用作基片的钻石既可以是天然钻石，也可以是高压高温合成的钻石或CVD合成钻石。基片切成薄板状，其顶、底面大致平行于钻石的立方体面（{100｝面）。
一、化学气相沉淀法合成钻石的研发史和现状
1952年美国联邦碳化硅公司的William Ever-sole在低压条件下用含碳气体成功地同相外延生长出钻石。这比瑞士 ASEA公司1953年和美国通用电气公司（GE）1954年宣布用高压高温法合成出钻石的时间还要早，因而Eversole被视为合成钻石第一人。但当时CVD法生长钻石的速度很慢，很少有人相信其速度能提升到可供商业性生长。
从1956年开始苏联科学家通过研究显著提高了CVD合成钻石的速度，当时是在非钻石的基片上生长钻石薄膜。20世纪80年代初这项合成技术在日本取得重大突破。1982年日本国家无机材料研究所（NIRIM）的Matsumoto等宣布，钻石的生长速度已超过1μm/h。这在全球范围内引发了将这项技术用于多种工业目的的兴趣。
20世纪80年代末，戴比尔斯公司的工业钻石部（现在的Element Six公司）开始从事CVD法合成钻石的研究，并迅速在这个领域取得领先地位，提供了许多CVD合成多晶质钻石工业产品。
这项技术也在珠宝业得到应用，那就是把多晶质钻石膜（DF）和似钻碳体（DLC）作为涂层（镀膜）用于某些天然宝石也包括钻石的优化处理。
尽管当时CVD合成钻石的生长速度有了很大提高，使得有可能生长出用于某些工业目的和宝石镀膜的较薄的钻石层，但要生产可供切磨刻面的首饰用材料，因需要厚度较大的单晶体钻石，仍无法实现。一颗 0.5克拉圆钻的深度在3mm以上，若以0.001mm/h速度计算，所需的钻坯至少要生长18周。可见，低速度依然是妨碍CVD法合成厚单晶钻石的主要因素。
20世纪90年代，CVD合成单晶体钻石的研发取得显著进展。先是1990年荷兰 Nijmegen大学的研究人员用火焰和热丝法生长出了厚达0.5mm的CVD单晶体。后在美国，Crystallume公司在1993年也报道用微波CVD法生长出了相似厚度的单晶体钻石；Badzian等于1993年报道生长出了厚度为1.2mm的单晶体钻石。DTC和Element Six公司生产出了大量用于研究目的的单晶体钻石，除掺氮的褐色钻石和纯净的无色钻石外，还有掺硼的蓝色钻石和合成后再经高压高温处理的钻石。
进入21世纪，首饰用CVD合成单晶体钻石的研发有了突破性进展。
美国阿波罗钻石公司（Apollo Diamond Inc.）多年从事CVD合成单晶钻石的研发。2003年秋，开始了首饰用CVD合成单晶钻石的商业性生产，主要是Ⅱa型褐色到近无色的钻石单晶体，重量达1克拉或更大些。同时，开始实验性生产Ⅱa型无色钻石和Ⅱb型蓝色钻石。阿波罗钻石公司预计其成品刻面钻石在2005年的总产量为5000～10000克拉，大多数是0.25～0.33克拉的钻石，但也可生产1克拉的钻（图3，图4）。
图3 无色—褐色CVD钻石
（据Martineau等，2004）
图4 CVD钻石的设备及合成工艺
（据DTC,2005）
2005年5月在日本召开的钻石国际会议上，美国的Yan和Hemley（卡内基实验室）等披露，由于技术方法的改进，他们已能高速度（100μm/h）生长出5～10克拉的单晶体，这个速度约5倍于用高压高温方法和其他CVD方法商业性生产的钻石。他们还预言能够实现英寸级（约300克拉）无色单晶体钻石的生长。
由此可见，首饰用CVD合成钻石的前景是十分喜人的，它对于钻石业的影响也是不可低估的。
二、化学气相沉淀法合成单晶钻石的特征和鉴别
近年来一些研究和鉴定机构一直致力于研究合成单晶钻石的特征和鉴别。我们在这里所要介绍的资料来自于美国宝石学院《Gems＆Gemology》杂志上的3篇论文。
1）Wuyi Wang等（2003）对阿波罗钻石公司此前生产的13粒样品的性质和鉴定特征进行了总结。
2）Martineau等（2004），综述了对 DTC和Element Six公司近15年来生产的上千颗实验样品（包括合成后切磨成刻面的样品）的研究结果。样品中除有与阿波罗钻石公司相同的含氮的褐色钻石和纯净的近无色钻石外，还有掺硼的蓝色钻石和合成后再经高压高温处理的钻石。
3）Wuyi Wang等（2005），对法国巴黎第13大学 LIMHP-CNRS实验室生长的6颗实验样品的性质和鉴定特征进行了总结，其中3颗是掺氮的，另外3颗则是在尽量减少杂质含量的条件下生长的高纯度钻石。
上述论文中所涉及的样品都是用化学气相沉淀法中的微波法生长的，因而论文所总结出的特征和鉴别方法有许多共同点，但由于合成技术方法（包括实验目的和条件，掺杂类型和浓度以及基片类型等）的差别，它们的特征也存在某些差别。
1.晶体
因为是以天然钻石、高压高温合成钻石或CVD合成钻石切成平行｛100｝晶面（立方体面）或与｛100｝交角很小的薄片作为基片，故CVD法生长出的单晶体大都呈板状，有大致呈｛100｝方向的大的顶面，偶尔可在边部见到小的八面体面｛111｝和十二面体面｛110｝。八面体面｛111｝和十二面体面｛110｝分布的部位通常含较多的包裹体，是生长质量较差也不易抛光的部位（图5，图6）。
图5 天然钻石、HTHP合成钻石和CVD合成钻石晶体形态
图6 天然钻石和CVD合成钻石的形态差异
用差示干涉差显微镜或宝石显微镜放大观察掺氮钻石的生长表面，可观察到“生长阶梯”，它由“生长台阶”和将它们分隔开的倾斜的“立板”构成（图7，图8）。
图7 CVD钻石在｛100｝面上看到的表面生长特征（据 Wuyi Wang等，2005）
图8 掺氮钻石表面的“生长阶梯”现象
（据 Martineau等，2004）
2.钻石类型和颜色
Martineau等（2004）把DTC和Element Six公司迄今的实验样品归纳为4类。
（1）掺氮的CVD合成钻石
因为合成过程中难免会有少量空气进入反应舱，而空气中含氮，添加的原料气体中也会有杂质氮，故要完全排除合成钻石中的氮是困难的。含氮少时属于Ⅱa型，含氮多时属于Ⅰ b型。除少数为近无色外，绝大多数带褐色调（法国巴黎第13大学的样品有带灰色调的），这明显不同于带黄色调的天然的和高压高温合成的钻石。阿波罗钻石公司现有产品大都属于这一类，多数为Ⅱa型，少数为I b型。已有的实验表明，氮有助于明显提高合成钻石的生长速度，因而有时可人为地有控制地掺氮（图9）。
（2）高压高温处理的掺氮的CVD合成钻石
实验表明，高压高温热处理可以减弱掺氮CVD合成钻石的褐色调。由于掺氮CVD合成钻石的褐色调是与N-V（氮－空穴）心等因素有关而与塑性变形无关，故高压高温减色也是与改造 N-V（氮－空穴）心等有关，而与修复塑性变形无关。
（3）掺硼的CVD合成钻石
合成过程中在原料气体中加入 B2H6，所得到的合成钻石将含少量的硼，属于Ⅱb型，其颜色为浅蓝至深蓝色（图10）。
（4）除氢外无其他杂质的高纯度CVD合成钻石
属于近无色到无色的Ⅱa型钻石。由于氢是原料气体的组成部分，有杂质氢是不可避免的，因而关键是严格控制氮和硼，这有相当难度，而且生长速度比掺氮的要慢许多（图11）。
图9 掺氮褐色CVD钻石
图10 掺硼蓝色CVD钻石
（图9～11据 Martineau等，2004）
图11 高纯度CVD钻石
3.颜色分带
在垂直晶体生长方向（即平行于｛100｝面的方向）进行放大观察，在Element Six公司的实验样品中可看到颜色的成层分布。在掺氮的褐色钻石中可见褐色的条带，而在掺硼的蓝色钻石中可见蓝色的条带（图12）。
在阿波罗钻石公司的产品中也见到有褐色的条带。
图12 阿波罗钻石公司的产品中的褐色条带
（据Wuyi Wang等，2003）
4.包裹体
较少含包裹体，不是在所有样品中都能观察到。主要是一些针点状包裹体，还有一些小的黑色不规则状颗粒，叫非钻石碳（图13）。因这些在天然的和高压高温合成的钻石中也能见到，故鉴定意义不大。但微波CVD合成钻石中不会有高压高温合成钻石中常见的金属包裹体，也不会有磁性。
阿波罗钻石样品中的几颗掺氮成品钻石的净度级别为VS1到SI2。
图13 针点状包裹体（左）和非钻石碳包裹体（右）
（据Wuyi Wang等，2003）
5.异常双折射（图14，图15）
图14 CVD钻石异常消光（左）和天然钻石异常消光（右）
（据Wuyi Wang等，2003）
图15 平行生长方向观察（上）和垂直方向观察（下）
（据 Martineau等，2004）
在正交偏光显微镜下垂直立方体面观察，通常可见到由残余内应变而导致的格状的异常双折射，显示低干涉色，但围绕一些缺陷可见到高干涉色。整体上其异常双折射弱于天然钻石，但在边部八面体面｛111｝和十二面体面｛110｝分布部位有较强的异常双折射和较高的干涉色。
6.紫外荧光
阿波罗公司的13颗样品，在LW UV下有8颗呈惰性，其余的呈微弱的橙、橙黄或黄色；在SW LV下除1颗样品外都显示从微弱到中等的橙到橙黄色。未见有磷光。
法国巴黎第13大学的样品，包括掺氮的和高纯度的，除1颗是连同基片的未确定外，其余在LW UV和SW UV下均呈惰性。
Element Six的14颗掺氮刻面钻石在LW UV和SW UV下均呈弱橙色到橙色。8颗刻面的高纯度CVD合成钻石在LW UV和SW UV下均呈惰性。5颗刻面的掺硼钻石在LM UV下均呈惰性，在SW UV下均呈绿蓝色并有蓝色磷光。
综上所述，除掺硼钻石外大多数CVD合成钻石在 LW UV和SW UV下的反应变化很大，可呈惰性到橙色，很难作为鉴定依据。
7.用 DiamondView（钻石观测仪）观察到的发光现象
用戴比尔斯的DiamondView观察CVD合成钻石在短波紫外光下的发光特点，发现掺氮钻石呈现强橙到橙红色的荧光（图16，图17，图18），这与N-V心有关。经高压高温处理的掺氮钻石主要呈绿色。高纯度的CVD合成钻石在 DiamondView下不显橙色荧光，但有些样品有微弱的蓝色发光，这与晶格中的位错有关。这种蓝色发光也会出现在掺氮钻石的四个角。CVD合成掺硼钻石呈亮蓝色荧光，一些部分为绿蓝色（图19），有磷光效应，可延续几秒到几十秒钟。CVD钻石在Diamond-View下不显示天然钻石的八面体发光样式和高压高温合成钻石的立方－八面体发光样式。有趣的是，当CVD钻石是在高压高温合成钻石的基片上生长，而基片又未去掉时，可看到高压高温合成钻石的立方－八面体发光样式（图20）。
图16 DiamondView观察CVD钻石的发光现象
（据Martineau等，2004）
图17 DiamondView观察阿波罗钻石的发光现象
（据Wuyi Wang等，2003）
CVD掺氮钻石在垂直｛100｝的切面上可看到密集的斜的条纹（条纹间距相当稳定，不同样品中从0.001mm到 0.2mm不等）。这是CVD合成掺氮钻石一个重要的鉴别特征。天然Ⅱa型钻石虽偶尔也有橙色发光，但没有这种条纹。掺氮钻石经高压高温处理后的发光变为绿色到蓝绿色，但密集的条纹依然可见（图21）。
图18 在高压高温合成钻石基片上生长的CVD钻石，在DiamondView下与基片呈不同颜色
（据Wuyi Wang等，2003）
图19 CVD合成掺硼钻石的荧光
（据Wuyi Wang等，2003）
图20 CVD掺氮（左）和CVD高纯度钻石（右）荧光
（据Wuyi Wang等，2005）
图21 未处理及高温高压处理后荧光对比
（据 Martineau等，2004）
CVD掺硼钻石在DiamondView下同样显示条纹或是凹坑或两者都有，这一特征未见于天然Ⅱb型蓝色钻石（图22）。
图22 CVD掺硼钻石的条纹和凹坑
（据Martineau等，2004）
8.阴极发光图像
同上述DiamondView发光特征。
9.光致发光光谱和阴极发光光谱（图23，图24）
在拉曼光谱仪上分别使用325nm（HeCd，氦镉）、488nm（氩离子）、514nm（氩离子）、633nm（HeNe，氦氖）和785nm（近红外二极管）激光束照射Element Six公司的各种样品并研究其发光光谱，以及用阴极射线照射 Element Six公司的各种样品并研究其发光光谱，Martineau等（2004）得出了表1结果。
表1 各种钻石的发光光谱特征
Martineau等同意Zaitsev（2001）的意见，认为467nm和533nm只出现在CVD合成钻石中，但指出高压高温处理后将不复存在；也同意Wuyi Wang等（2003）的意见，认为596nm和597nm对于CVD掺氮钻石有鉴定意义，但指出并非所有样品都有596/597峰。
10.紫外－可见光－近红外吸收谱和红外吸收谱（图25，图26，图27）
图23 用514氩离子激光束辐照掺氮CVD钻石产生的发光光谱
（据Martineau等，2004）
图24 用325nm氦镉激光束辐照含氮CVD钻石（A）和同一样品经高压高温（B）产生的发光光谱
（据Martineau等，2004）
图25 掺氮CVD钻石（A）和同一钻石经高压高温处理后（B）的紫外－可见光吸收谱
（据Martineau等，2004）
用几种类型的光谱仪研究Element Six公司各种类型的CVD合成钻石后，Martineau等（2004）得出了表2结果。
表2 各种钻石的光谱特征
Martineau等（2004）认为，紫外－可见光－近红外光谱中的365nm、520nm、596 nm和625nm吸收对于CVD合成掺氮钻石是特征的，在高压高温处理的掺氮钻石中已不见，也未见于天然钻石和高压高温合成钻石中。
图26 阿波罗公司掺氮CVD钻石的红外光谱
（据Wuyi Wang等，2003）
Martineau等（2004）还同意 Wuyi Wang等（2003）的意见，认为红外光谱中与氢有关的8753cm-1,7354 cm-1,6856 cm-1,6425 cm-1,5564 cm-1,3323 cm-1和3123 cm-1对于CVD合成掺氮钻石是特征的，在高压高温处理的掺氮钻石中已不见，也未见于天然钻石和高压高温合成钻石中。3107cm-1吸收出现在高压高温处理后，也见于某些天然钻石。
图27 阿波罗掺氮CVD钻石的红外吸收谱
（据Wuyi Wang,2005）
11.X射线形貌分析
在平行于生长方向的切面上进行的X射线形貌分析显示出明显的柱状结构，而在垂直生长方向的切面上看到的是许多暗色斑点或呈模糊的格子状。分析认为这种柱状结构是钻石晶体生长过程中一些位错从基片分界面或靠近分界面处出现并开始向上延伸的结果。
三、结束语
对于现今少量进入市场的成品掺氮钻石，略带褐色调、成品厚度较薄以及异常消光特点等能为鉴别提供一些线索，但最终的鉴别需要依靠大型实验室的DiamondView和阴极发光图像分析和谱学资料，包括发光光谱和吸收光谱资料。由于CVD合成单晶体钻石工艺的不断完善，特别是高纯度CVD钻石的出现及对掺氮CVD钻石的高压高温热处理，使现今能有效鉴别掺氮CVD钻石的发光图像特征和谱学特征也不再有效，这就进一步增加了鉴别的难度。但我们相信宝石学界一定会不断分析总结新出现的情况，找到鉴别的办法。
主要参考文献
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 山东第一医科大学导师名单
药理教研室
张继国 教授，硕士，硕士生导师
王德才 教授，硕士，硕士生导师
赵晓民 教授，博士，硕士生导师，美国访学