世界公认的最珍贵的宝石，被誉为“宝石之王”。金刚石和钻石的英文名称统称diamond，源于希腊文adams，意为“无敌”，是迄今人们发现的硬度最大的天然矿物。

化学成分为碳（C）单质。可以含微量杂质元素，其中最主要的是氮（N）和硼（B），并据此将其划分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型含氮，天然钻石绝大多数属此型，钻石主要呈无色至黄色；Ⅱ型基本上不含氮或者含极少量氮，其中Ⅱa型不含硼，钻石呈无色、棕色、粉红色，Ⅱb型含硼，钻石呈蓝色。天然钻石中属Ⅱ型者不足2%，但已知有一些名优钻石属此型。在钻石的晶体结构中，碳原子彼此以牢固的共价键相结合，从而决定了它的巨大的硬度（莫氏硬度10）、金刚光泽、透明。钻石具高折射率（2.417）、高色散值（0.044），使显示出色泽缤纷、光彩夺目。钻石晶体属等轴晶系，常见晶形为八面体，有时出现菱形十二面体、立方体晶面。天然晶体受溶蚀使棱面弯曲。具八面体{111}中等解理。钻石的密度为3.52（±0.01）克/厘米³。

对钻石品质的评价，一般着眼于颜色（Color）、净度（Clarity）、切工（Cut）和重量（Carat weight）。这四个词的英文字头均为C，称为4C法则。

成分纯净，结构完美的钻石，应该是无色透明的(图1）。但由于杂质的存在或晶体结构缺陷，可导致呈色。钻石按颜色可分为两大系列。

图1 圆形切工钻石

①无色-浅黄色系列。它包括无色、浅黄、淡褐、微灰等微显淡黄色调的钻石。绝大多数钻石属此系列。中国于1996年参考了美国宝石学院（GIA）和国际珠宝联合会（CIBJO）的钻石颜色分级体系，制定了国家标准《钻石分级》（GB/T16554—1996），并于2003年、2010年和2017年进行了修订。

无色-近无色系列钻石颜色级别的划分，一般采用与标准样品（比色石）对比的方法。根据经验，用肉眼作大体观察，颜色变化划分为12个连续的颜色级别，由高到低用英文字母D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N以及＜N代表不同的色级（见下表）。通常色级越高价值越高，如D色。色级越低，则颜色越明显。

②彩色系列。简称为彩钻，颜色有黄色、粉红、橙色、紫色、蓝色、绿色等。粉色系列钻石主要产于澳大利亚阿盖尔矿。蓝色彩钻为Ⅱb型钻石。天然彩钻十分稀少，价格昂贵，而人工改色者价格远逊于天然钻，常需以专门方法对二者加以区别。中国黄色钻石的分级标准2017年实施（《黄色钻石分级》GB/T 34543—2017）。

钻石中瑕疵的多少称为净度。瑕疵是钻石中的缺陷。内部瑕疵包括矿物包体、裂纹、空隙、解理、生长痕迹和人为造成的缺陷等；外部瑕疵如加工损伤、生长纹、小晶面等。净度分级以用10倍放大镜观察到的瑕疵为准。中国国家标准《钻石分级》（GB/T 16554—2017）中将净度LC、VVS、VS、SI以及P五大级别，又细分为FL、IF、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2以及P3十一个小级别。其中LC级（10倍放大镜下，未见内外部特征）为净度最高的级别。

钻石的切磨加工。不是任意的，应使其成品能充分展示其璀璨夺目的本质，并最大地保留原样品的重量。

最基本、也是最常见的钻石切磨形式（琢型）为圆多面形琢型（图2）。这种琢型可分为冠部、腰棱和亭部三大部分，共包括57（无底小面）或58（有底小面）个刻面。这种琢型能产生斑斓光彩的效果。因为当白光穿过棱镜时，由于组成白光的七色光的波长不同，在棱镜中传播速度不同，折射率各异，当它们穿出棱镜时，便显示出七彩光谱。七彩光分开的程度与棱镜的材料的色散值有关，色散值越大，分散越开。钻石的色散值很高，而这种琢型的互不平行的各种刻面则起到了棱镜的作用，使钻石产生高亮度和火彩（图3）。琢型中各刻面间的角度和各部分的比例恰当才能获得最佳反射效果，不正确的切磨会使钻石产生漏光现象（图4）。国际钻石委员会（IDC）所提出的理想的圆多面形琢型中各部分的比例及角度（图5）。有时由于受原材料形状的限制或某种工艺设计的要求，除上述圆多面形琢型外，还可以做成多种花式琢型。它们大致可以分为两类：一类为多面形琢型，如橄榄形、梨形、心形、椭圆形等，可视为圆多面形的变形；另一类为阶梯状琢型，如祖母绿型、正方形及菱形、六边形等多种多边形轮廓的琢型。

图2　钻石的圆多面形琢型

图3　钻石高亮度和火彩的产生

图4　钻石的切割

图5　国际钻石委员会提出的圆多面形琢型各部分的比例及角度

尽管通过对钻石的火彩、亮度的观察，可以大体对切工进行一些论证。但切工等级的确定却是比较复杂、专业性较强的工作。钻石切工分级包括切割比率分级，修饰度分级和对称性分级，抛光分级四项内容，每项分级又细分为极好（EX），很好（VG），好（G），一般（F），差（P）5个级别。

钻石的质量单位为克，商贸上常用克拉（Carat; ct。1克拉=0.2克，1克拉又可分为100分）。钻石称重使用精确的机械天平或电子秤。某些情况下，如钻石已被镶嵌在首饰上，不能直接称重，则可根据对钻石的直径、长、宽、高等的测量，对重量作大致的估算。对于圆多面形，还可以根据腰圆直径直接估算钻石的重量。

在钻石的评价中，重量是首要因素。由于大颗粒钻石十分难得，因此钻石的价格与重量的关系并不是一个简单的直线关系。钻石是以每克拉的价格作为计价单位的，即一粒钻石的价格=每克拉的价格×该粒钻石的重量。但在不同的重量范围的钻石其每克拉的价格是不同的。例如一粒重量在1克拉以上的钻石与一粒重50分的钻石，其每克拉的价格是不同的。钻石愈重每克拉的价格愈高。

金刚石是极为稀有的矿产，开采出来的金刚石平均只有约20%达到宝石级（钻石），其余80%只能用于工业，但这20%宝石级金刚石的价值却相当于80%工业金刚石价值的5倍。大颗粒的钻石尤为稀少。据有人统计，目前世界上已发现大于100克拉的钻石仅有1900余颗，其中大于400克拉的钻石只有50多颗。

是至今世界上被发现的一颗最大的钻石，重3 106.75克拉，1905年发现于南非，以其业主T.库里南的名字命名。该钻石被切磨成9颗大钻和96颗小钻，其中库里南Ⅰ号称非洲之星（Star of Africa）重530.2克拉，是当今最大的加工成品钻，呈梨形，具74刻面，被镶于英王的权杖上；库里南Ⅱ号为阶梯琢型，重317.4克拉，为世界第三大成品钻，镶于英王王冠。

世界上已发现并命名了很多名钻。它们或者比较巨大，或者具有罕见的色彩，有的还具有传奇的历史。例如至高无上（Excedsior），原石995.2克拉，1893年发现于南非；塞拉利昂之星或称狮子山之星，1972年2月14日情人节发现于塞拉利昂，原石重968.9克拉，后被切割成17颗钻石；南方之星原石重261.9克拉，被切磨成卵形多面形钻石后重128.8克拉，粉红色，产于巴西；霍普钻石或称希望钻石，原石重110.5克拉，加工后重44.53克拉，蓝色，产于印度，现存于华盛顿史密森博物馆。常林钻石为中国现存的最大钻石，重158.786克拉，淡黄色，发现于山东临沭县常林村。

钻石形成于高压（4万～6万大气压）、高温（1100～1600℃）条件下。有原生矿和砂矿两种矿床类型。原生矿床主要产在金伯利岩和钾镁煌斑岩中，砂矿则是由原生矿经风化、搬运形成的。

世界上钻石的主要产出国为南非、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、刚果（金）、博茨瓦纳、安哥拉和纳米比亚。此外，加纳、塞拉利昂、莱索托、巴西、坦桑尼亚、中非、利比亚、刚果（布）、几内亚、委内瑞拉、圭亚那、印度尼西亚、中国、印度等也有钻石产出。

由于天然钻石的稀有与昂贵，钻石的人工合成及对钻石的优化处理一直受到人们的关注。中国是合成钻石的大国和强国，95%以上的工业用合成金刚石产自中国自主创新的六面顶压机。宝石级合成钻石主要有高温高压法（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）两种方法。中国已成功合成出宝石级无色钻石和黄色钻石。此外，中国还成功研发出快速排查和鉴定合成钻石的仪器。钻石的优化处理包括颜色优化处理和净度优化处理及表面镀膜处理。颜色处理包括辐照改色，高温高压褪色及变色，及其复合处理。净度处理包括裂隙充填激光钻孔去除黑色包体等。镀膜处理常使用高科技在钻石亭部或台面镀有色膜。人工合成和经过优化的钻石与天然钻石价格相差甚远，须加以区别。另外，市场上还有可能出现钻石仿制品，主要仿制品有合成莫桑石（SiC）、人造立方氧化锆（CZ）、合成尖晶石以及合成蓝宝石等。因此，钻石作为贵重商品，必须由专门的检测机构予以鉴定。

图6　钻石最基本、最常见的圆多面形琢型及其冠部（b）和亭部(c)刻面分布图