人工鉆石在近幾年實現瞭批量化生產。批量面世的人工合成鉆石，會顛覆傳統的鉆石市場嗎？天然鉆石和人工鉆石的區別究竟是什麼？要想搞清楚這些問題，首先我們要知道什麼是人工合成鉆石。人工合成鉆石一開始是作為工業用途的，直到1971年才研究出寶石級的晶體。其是在實驗室中模擬天然鉆石結晶的過程而批量制造出來的，生產方式分為高溫高壓（HPHT）法和化學氣相沉淀法（CVD）。
天然鉆石原石，圖片來源於【天然鉆石協會】官網
而天然鉆石和人工合成鉆石具體的區別，有如下幾點：
1、形成過程和時間
天然鉆石：天然鉆石誕生於數百萬年，甚至數十億年前，它是在地表下約160公裡處的高溫高壓環境下形成的碳晶體。幾百萬年來，晶體毫無變化，直到2.5-4億年前，它們被金伯利巖火山巖漿向上推進，在劇烈的火山噴發中穿過地球的地幔和地殼來到地球表面。一部分天然鉆石會在河床上或海底被發現，而大多數則留在凝固的熔巖中。
HPHT人工合成鉆石：模擬地球上天然鉆石形成的部分過程，將石墨和金屬助熔劑放置在壓力機中，在極高壓下加熱到高溫（壓力約為5998兆帕6，溫度為1300-1600℃）將其壓碎。GIA美國寶石研究院稱這種壓力大致相當於一架商用噴氣式飛機停在一個人的指尖上施加的壓力。在這些條件下，經過嚴格的控制，碳材料通過助熔劑向較冷的鉆石種子擴散，在幾天或幾周的時間內就能形成人工合成的鉆石晶體。
CVD人工合成鉆石：將鉆石板作為晶種，放置於充滿甲烷和氫氣的生長室，並被加熱到約900-1200℃的極高溫度，甲烷分解產生的碳原子以層狀沉積在晶種上形成鉆石晶體，這種方法合成的鉆石往往是方形或片狀的。層狀生長是化學氣相沉積法所合成的鉆石的關鍵特征之一，其熒光發射光譜會出現與生長有關的條紋和線狀圖案。整個生產過程大概也隻需要數周即可。
天然鉆石原石，圖片來源於【天然鉆石協會】官網
2、天然鉆石具有稀缺性
天然鉆石是不可再生的自然資源，蘊藏在金伯利巖中。現今全球約有7000處已知的金伯利巖筒，而其中僅有不到1000處含有天然鉆石，含有率約為14%，1克拉及以上的天然鉆石年開采量僅相當於一個健身球。以人類目前的鉆取技術，最深隻能挖掘到地下十幾公裡，還有許多無法開采的天然鉆石資源仍占絕大多數。所以，珍稀的天然鉆石來之不易。而人工鉆石在實驗室裡用幾周時間就可以批量制造，其成本一直在持續下降，幾乎沒有或完全沒有任何轉售價值。
天然鉆石原石，圖片來源於【天然鉆石協會】官網
3、環境影響
全球領先的天然鉆石開采公司致力於控制碳排放量，並在天然鉆石開采過程中減少其對環境所產生的影響，其所保護的土地是用於天然鉆石開采土地面積的三倍。研究人員還正在進行一項開創性的研究，利用金伯利巖轉化為碳化巖，逐步在十年內實現碳中和目標。
在天然鉆石協會（Natural Diamond Council）發佈的2023年行業分析報告《鉆石的真相：消除關於鉆石行業的謠傳和誤解》中，提到瞭天然鉆石行業一直致力於保護生物多樣性，其保護的土地面積相當於紐約市、芝加哥、華盛頓特區及拉斯維加斯的土地面積之和，接近天然鉆石協會成員企業全球采礦作業面積的四倍。
天然鉆石，圖片來源於【天然鉆石協會】官網
4、可持續性
天然鉆石產業為全球1000萬人提供工作。全球領先的天然鉆石開采公司每年為當地居民帶來160億美元的社會經濟和環境凈收益，其中80％收益回饋當地，用於投資建設，造福社區及當地居民。
天然鉆石可持續發展，圖片來源於【天然鉆石協會】官網
5、鑒別方式
多年來，業內人士一直使用專業的實驗室設備來檢查鉆石的生長模式、成分、氮含量、熒光和光譜特征等，來判斷鉆石為天然形成還是人工合成。
為瞭鑒別天然鉆石和人工合成鉆石，如今市場上已有40多種儀器可以幫助鉆石供應鏈中的相關人員（如零售商、設計師和制造商）檢測差異。GIA 美國寶石研究院對實驗室制造的人工合成鉆石進行瞭廣泛研究，使用儀器幫助專業人員檢測光譜特征確定其成分，檢測人工合成鉆石特有的晶體圖案和紫外線熒光反應，分辨是自然形成還是人工合成。天然鉆石和人工合成鉆石雖然都可出具GIA證書，但兩者有著明顯區別：GIA會在證書上直接以文字形式表明“Laboratory Grown”（實驗室制作）字樣。
天然鉆石協會在2019年就啟動瞭天然鉆石驗真項目（ASSURE），並評估瞭市面上所有鉆石檢測儀的性能，目前已升級進入2.0階段，進一步擴大瞭驗真范圍。這一系列的鑒定手段是確保行業渠道完整性、防止天然鉆石和人工合成鉆石混合的程序的一個關鍵組成部分。想要確定所購買的是天然鉆石還是人工合成鉆石，除瞭使用儀器區分，法律定義、廣告條款和報告證書也會保障知情權，幫助消費者辨明來源。
人工合成鉆石GIA檢驗證書，圖片來源於【天然鉆石協會】官網
如果你想瞭解更多關於天然鉆石和人造鉆石的知識，歡迎訪問天然鉆石協會 | Only Natural Diamonds官網。
