กรุงเทพฯ--13 พ.ย.--สมาคมธรณีวิทยาแห่งประเทศไทย
เพชรอัญมณีทรงคุณค่าที่หลายคนใฝ่ฝันหานำมาเป็นเครื่องประดับ ด้วยรูปทรงที่สวยงามแวววาวระยิบระยับสร้างความโดดเด่นให้กับผู้สวมใส่ แถมยังมีราคาแพงสูงกว่าเครื่องประดับชิ้นอื่น ๆ วันนี้มาร่วมหาคำตอบกับคุณบุญทวี ศรีประเสริฐ นักวิทยาศาสตร์ชำนาญการพิเศษ สำนักวิเคราะห์วิจัยทรัพยากรธรณี กรมทรัพยากรธรณี
กว่าจะเป็นเพชรนั้นมีวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นทางธรรมชาติ ก็คือเกิดสัมพันธ์กับหินสองชนิดที่อยู่ลึกลงไปใต้ผิวโลก ได้แก่ เพชรที่เกิดสัมพันธ์กับหินเพริโดไทต์ (peridotite) และ เพชรที่เกิดสัมพันธ์หินเอโคลไจต์ (eclogite)
เพชรที่เกิดสัมพันธ์กับหินเพริโดไทต์ หินเพริโดไทต์เป็นกลุ่มหินอัคนีอัลตราเมฟิกชนิดหนึ่ง มีเนื้อหยาบ พบมากในชั้นเนื้อโลก(mantle) ประกอบด้วยแร่โอลิวีน (Olivine) เป็นส่วนใหญ่ มีแร่ไพรอกซีน (Pyroxene) แอมฟิโบล(Amphibole) หรือไมกา(Mica) อยู่ด้วยในปริมาณพอควร ธาตุคาร์บอนของเพชรที่เกิดในหินชนิดนี้จะอยู่ในรูปของ 13C ซึ่งอาจมาจากวงจรการพาความร้อน (Homogeneous convection cell) ภายในชั้นเนื้อโลกตอนบน เชื่อกันว่าคาร์บอนดังกล่าวเกิดมาพร้อมๆ กับการกำเนิดโลกและสะสมอยู่ในชั้นเนื้อโลกมานานกว่า 4,500 ล้านปี เมื่อมีวงจรการพาความร้อนเกิดขึ้น ธาตุคาร์บอนก็จะถูกพามารวมตัวกันตกผลึกเป็นเพชรในที่มีอุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม เพชรที่เกิดสัมพันธ์กับหินชนิดนี้ จัดเป็น peridotitic origin (P-type)
เพชรที่เกิดสัมพันธ์หินเอโคลไจต์ หินเอโคลไจต์เป็นหินแปรชนิดหนึ่งที่เกิดจากขบวนการแปรสภาพกว้างไพศาลที่อุณหภูมิและความดันสูง หินมีเนื้อหยาบประกอบด้วยผลึกแร่ที่มีขนาดเกือบเท่าๆกัน แร่ประกอบหลักคือ การ์เนตชนิดแอลมันดีน (Almandine) และไพโรป (Pyrope) และไพรอกซีน หินเอโคลไจต์นี้เกิดในบริเวณที่ลึกลงไปของส่วนภาคพื้นทวีป ในบางพื้นที่จะมีสภาพแวดล้อม อุณหภูมิและความดันที่เหมาะต่อการเกิดเพชร โดยหินเหล่านี้จะไม่หลอมเหลว แต่จะเกิดการแปรเปลี่ยนไปจากหินเดิม เชื่อกันว่าหินดังกล่าวที่พบในชั้นเนื้อโลกนั้นได้มาจากการมุดตัวลงไป(subduction) ของเปลือกโลกภาคพื้นมหาสมุทร(ocean floor) ที่มักเป็นหินบะซอลต์ลงไปในชั้นเนื้อโลก และถูกขบวนการแปรสภาพทำให้เกิดเป็นหินเอโคลไจต์ เชื่อกันว่าธาตุคาร์บอนที่อยู่ในหินชนิดนี้ มาจากแร่กลุ่มคาร์บอเนต (calcite/dolomite) และจากสารอินทรีย์ไฮโดรคาร์บอนที่ได้มาจากส่วนของเปลือกโลกที่ถูกพาลงไปในชั้นเนื้อโลกในระดับที่ลึกกว่า 150 กิโลเมตร เพชรที่เกิดสัมพันธ์กับหินชนิดนี้จัดเป็น eclogitic origin (E-type)
ผลึกเพชรธรรมชาติเกิดขึ้นได้ภายใต้ความดันและอุณหภูมิที่สูงมากซึ่งอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเกิดผลึกเพชรอยู่ที่ประมาณ 900 ถึง 1300 องศาเซลเซียส(?C) และความดัน 45 ถึง 60 กิโลบาร์ สภาวะแบบนี้ในธรรมชาติจะอยู่ที่บริเวณความลึกลงไปใต้ผิวโลกประมาณ 150 ถึง 200 กิโลเมตร ปัจจุบันเชื่อว่า ในยุคโบราณ มีการประทุขึ้นของหินหลอมเหลวชนิดหินอัคนีหรือหินภูเขาไฟ (volcanic breccia) จากชั้นเนื้อโลกขึ้นมาสู่ผิวโลก เพชรจึงถูกนำพาขึ้นมาสู่ผิวโลกได้โดยหินภูเขาไฟดังกล่าวที่ปัจจุบันเรียกว่า หินคิมเบอร์ไลต์ (kimberlites) และหินแลมโพรไอต์ (lamproites)
เราจะรู้ได้อย่างไรว่าเพชรเกิดขึ้นจากธรรมชาติ หรือว่าสังเคราะห์ มีวิธีการดูง่าย ๆ ได้อย่างไร หรือเทคนิคพิเศษ?
ในปัจจุบัน (พ.ศ.2555) การตรวจสอบเพชรที่เจียระไนแล้วว่าเป็นเพชรจากธรรมชาติหรือเป็นเพชรสังเคราะห์ ทำได้ยากมากหากใช้วิธีการตรวจสอบอัญมณีขั้นพื้นฐาน แม้ว่าผู้ตรวจสอบจะมีความรู้มากเกี่ยวกับเพชรหรือไม่ก็ตาม เนื่องจากเพชรธรรมชาติและเพชรสังเคราะห์มีองค์ประกอบและสมบัติต่างๆแทบไม่แตกต่างกัน
ส่วนการตรวจสอบเพชรธรรมชาติกับเพชรเทียม ทำได้ไม่ยาก เนื่องจากเพชรเทียมมีองค์ประกอบและสมบัติต่างๆไม่เหมือนเพชรธรรมชาตินั่นเอง เพชรสังเคราะห์ทำได้จาก 2 กระบวนการ คือ กระบวนการความดัน/อุณหภูมิสูง(HPHT) ซึ่งเริ่มต้นพัฒนามาตั้งแต่พ.ศ. 2498 จนถึงปัจจุบัน และกระบวนการ CVD ซึ่งเริ่มต้นพัฒนามาตั้งแต่ พ.ศ. 2523 จนถึงปัจจุบัน ดังนั้น การตรวจสอบเพื่อแยกระหว่างเพชรธรรมชาติและเพชรสังเคราะห์ ในปัจจุบันนี้ จะต้องใช้ความรู้ขั้นสูงเกี่ยวกับชนิดของเพชรและเทคนิคด้านสเปกโทรสโคปี ในที่นี้ขอกล่าวเพียงเล็กน้อย ดังนี้ เพชรสังเคราะห์แบบ HPHT ที่พบในตลาดอัญมณีโดยทั่วไปมักมีขนาด 0.5 ถึง 1 กะรัต หลังเจียระไน ส่วนใหญ่มีสีเหลือง ไร้สี ฟ้า และแดง นอกจากนี้ผลึกเพชรสังเคราะห์ชนิด Ib คุณภาพสูงสีส้ม-เหลือง เหลือง-ส้ม และ เหลือง ขนาดต่างๆ จนถึง 3.5 กะรัตที่ผลิตโดยบริษัท Gemesis ของอเมริกา มักแสดงแสดงโซนสี (โซนสีเหลืองและโซนไร้สีที่บางกว่า) และการเรืองแสงอัลตราไวโอเลตอย่างอ่อนเป็นโซนสีเขียวรูปร่างกากบาทเล็กๆ บนเนื้อผลึกที่เรืองแสงสีส้มอ่อนทั้งหมด รวมทั้งมีมลทินเศษโลหะ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เครื่องมือทางสเปกโทรสโคปีตรวจสอบได้ เช่น De Beers Diamond View การดูภาพการเรืองแสงและการวิเคราะห์เคมีด้วย EDXRF ส่วนเพชรสังเคราะห์สีต่างๆ เช่น สีเหลือง น้ำเงิน เขียว และ ชมพู จากบริษัท Chatham Created Gems ของอเมริกาแสดงสีและมีความสดของสีที่ใกล้เคียงกับสีเพชรธรรมชาติมาก
เพชรสังเคราะห์วิธี HPHT ชนิดสีเหลือง มักมีโซนสี หรือ สีไม่เรียบ มีลักษณะรูปแบบคล้ายนาฬิกาทราย(Hourglass)ในเนื้อผลึก และมีการเรืองแสงสีเหลืองหรือเขียวแกมเหลือง ภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต (คลื่นสั้น เรืองแสงเข้มกว่าคลื่นยาว) อาจพบมลทินโลหะ เช่น เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์(ทำให้มีอำนาจแม่เหล็กได้) หรือ อะลูมิเนียม ไทเทเนียม เป็นต้น เพชรสังเคราะห์สีเหลือง มักเป็นชนิด Ib เพชรสังเคราะห์สีฟ้ามักเป็นชนิด IIb เช่นเดียวกับชนิดที่พบในธรรมชาติ ส่วนเพชรสังเคราะห์ชนิดไร้สีหรือเกือบไร้สี มักเป็นชนิด IIa ซึ่งต่างจากเพชรไร้สีที่พบในธรรมชาติ ซึ่งจะเป็นชนิด Ia เรืองแสงสีฟ้าในรังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นยาว และแสดงลักษณะการดูดกลืนแสงในช่วง 415 nm. และ 415-478 nm. การตรวจสอบเพชรสังเคราะห์วิธี HPHT ในเบื้องต้นอาจทำได้โดยให้สังเกตลักษณะต่างๆที่มักพบ เช่น ลักษณะสี มลทินเศษโลหะ ลักษณะเนื้อหยาบ (Graining) รูปแบบโซนสี และรูปแบบการเรืองแสงในแสงอัลตราไวโอเลต รูปแบบการเรืองแสงกากะบาทในแคโทโดลูมิโนสโคป เป็นต้น ดังแสดงในรูป
ส่วนเพชรสังเคราะห์แบบ CVD ผลึกเดี่ยวชนิด IIa เกือบไร้สีและสีเทา-น้ำตาล ของบริษัท Apollo diamond มีสมบัติที่แตกต่างจากทั้งเพชรธรรมชาติและเพชรสังเคราะห์แบบ HPHT โดยผลึกมีรูปร่างแบน ขนาดโดยทั่วไปเล็กจนถึง 1 กะรัตหรือมากกว่า มีความหนาไม่กี่มิลลิเมตร และเกิดจากการงอกตัว (overgrowth) บนฐานแบบ (substrate) ที่อาจเป็นเพชรธรรมชาติหรือเพชรสังเคราะห์ อาจตรวจสอบได้จากความแตกต่างในการเรืองแสงหรือสีที่อยู่ระหว่างส่วนงอกตัวและฐานแบบ และสามารถตรวจสอบได้ด้วยเครื่องมือระดับสูง โดยการผสมผสานวิธีการระหว่าง การสังเกตการเรืองแสงมากสีแดงแกมส้มที่มองเห็นภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต การใช้ De Beers Diamond View รูปแบบของลักษณะเฉพาะไบรีฟรินเจนซ์(birefringence) ที่ผิดปกติจากแรงเค้น และลักษณะเด่นเฉพาะในการดูดกลืนแสงอินฟราเรด (เช่นที่ 3123 cm -1) และลักษณะทางโฟโตลูมิเนสเซนต์ โดยแสดงเส้นเด่นชัดที่ 575 และ 637 nm เส้นคู่ที่ 596 และ 597 nm, และเส้นที่ 737 nm. ส่วนเพชรสังเคราะห์ CVD ที่มีความบริสุทธิ์สูงจากผู้ผลิตรายอื่นๆ การตรวจสอบจะมีความซับซ้อนมากกว่า แต่ยังคงทำได้โดยอาศัยลักษณะต่างๆของโฟโตลูมิเนสเซนต์ ลักษณะเฉพาะไบรีฟรินเจนซ์และภาพลักษณะการเรืองแสง
เพชรสังเคราะห์ CVD โดยทั่วไปจะเป็นเพชรที่สะอาดบริสุทธิ์กว่าเพชรสังเคราะห์แบบเดิม แต่มักจะมีสีแกมน้ำตาล ซึ่งไม่อยู่ในช่วงมาตรฐานสี D ถึง Z เลย จึงมักนำมาปรับปรุงคุณภาพด้วยวิธี HPHT เพื่อให้ได้เป็นเพชรไร้สี ปัจจุบันเพชรสังเคราะห์แบบ CVD สามารถทำได้น้ำหนักมากกว่า 10 กะรัต เพชรสังเคราะห์ CVD จากบริษัท Apollo Diamond ที่จำหน่ายในตลาด จึงจะต้องใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่ซับซ้อนในการตรวจสอบเพื่อแยกออกจากเพชรธรรมชาติ
เพราะอะไร ทำไมเพชรจึงมีราคาแพง สาเหตุที่เพชรมีราคาแพงเพราะ เป็นสินค้าที่ซื้อขายกันที่คุณภาพตามความต้องการ ปัจจุบันในตลาดซื้อขายเพชร ได้ใช้มาตรฐานคุณภาพของเพชร เพื่อความสะดวกและความยุติธรรมในการกำหนดมูลค่าในการซื้อขายเพชร ซึ่งมาตรฐานคุณภาพเพชร พิจารณาจากปัจจัย 4 ประการ (4 Cs) คือ ความใสสะอาด (Clarity) สี (Color) การเจียระไน (Cut) และ น้ำหนัก (Carat Weight) ดังนั้น การเลือกซื้อเพชร จึงมักใช้คุณภาพตามหลักเกณฑ์ 4 ประการดังกล่าวมาพิจารณาต่อในเรื่องราคาเสมอ นอกจากนี้ ยังมีองค์ประกอบสำคัญ 3 ประการที่ทำให้เพชรเป็นอัญมณีที่มีค่าสูง คือ ความสวยงาม ความคงทน และความหายาก โดยความสวยงามและความหายากจะเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เพชรมีราคาสูง เนื่องเพราะเพชรเกิดและพบได้ยากตามธรรมชาติ การที่จะค้นหาเพชรสวยงามที่มีขนาดใหญ่น้ำหนักมากก็เป็นไปได้ยากมากขึ้น น้ำหนักของเพชรมีผลต่อราคาเพชรนั้นมากอย่างชัดเจน โดยทั่วไป เพชรมีราคาแพงขึ้นตามขนาดหรือน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น และจะมีราคาสูงแบบก้าวกระโดดตั้งแต่ 1 กะรัตขึ้นไป และจะมีราคาสูงมากขึ้น ตั้งแต่ 5 กะรัต ขึ้นไป แต่ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับตัวประกอบอื่นๆคือ สี ความใสสะอาด และการเจียระไนด้วย นอกจากนี้แล้วความหายากจากการจำกัดผลผลิตเพชรออกสู่ตลาดของผู้ผลิตเพชรรายใหญ่ของโลก คือ เดอเบียร์ส ซึ่งมีแหล่งเพชรในทวีปอาฟริกา ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เพชรยังคงราคาสูงไว้ได้อย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะมีผู้ผลิตรายอื่นๆในรัสเซีย ออสเตรเลีย และแคนาดา ร่วมแข่งขันในตลาดแล้วก็ตาม
หากจะซื้อหาเพชรมาไว้ครอบครองเฉยชมก็พิจารณาเลือกดูให้ดี ควรเลือกร้านที่มีการออกใบรับรองให้ด้วยจะเป็นการดี และเลือกซื้ออย่างชาญฉลาด
สนับสนุนข้อมูลโดย
สมาคมธรณีวิทยาแห่งประเทศไทย