المصنّعات والمحاكيات

يُستنبت الألماس بمسارين. فالنمو تحت الضغط العالي والحرارة العالية (HPHT) يحاكي الظروف في الوشاح. إذ يجلس الكربون وبذرة ألماس صغيرة في مذيب فلزي منصهر، هو في المعتاد الحديد أو النيكل أو الكوبالت، داخل مكبس حزامي أو مكعبي أو كروي مشطور. ويجري نمو الأحجار الكريمة عند نحو 5–6 GPa و1,300–1,600 °C. وفي General Electric بلغ Tracy Hall تصنيعًا قابلًا للتكرار في 16 ديسمبر 1954، مستخدمًا مكبسًا حزاميًا مع غرافيت وحفاز من كبريتيد الحديد عند نحو 7 GPa و1,600 °C، ونشر الفريق عمله في Nature في 1955. وكان باحثون في الشركة السويدية ASEA قد صنعوا الألماس في 1953 لكنهم لم يوردوا العمل حينها، ونسبة أول تصنيع لا تزال موضع جدل. ثم مضى Herbert Strong وRobert Wentorf من General Electric إلى استنبات بلورات بجودة الأحجار الكريمة يصل عرضها إلى 6 mm على مدى أيام عدة.

والترسيب الكيميائي من البخار (CVD) يبني الألماس من غاز. إذ يُشحن الهيدروجين مع كسر صغير من هيدروكربون، هو عمومًا دون 10% ميثان، إلى بلازما عند نحو 20–500 mbar، ويستقر الكربون طبقة فوق طبقة على صفائح بذرية تُحفظ عند 600–1,200 °C. وبلورات CVD تنمو مائلة إلى البني في الغالب، وكثيرًا ما تُمنح معالجة HPHT بعد النمو.

والمسارين كليهما يعطي ألماسًا حقيقيًا. ومنذ يوليو 2019 يصدر GIA شهادة للألماس المستنبت في المختبر تسمّي طريقة النمو.

أربع طرائق تنتج كل الأحجار الملونة المصنّعة تقريبًا. فـالصهر باللهب، الذي أعلنه الكيميائي الفرنسي Auguste Verneuil في 1902، يُسقط أكسيد ألومنيوم مسحوقًا مخلوطًا بعامل ملوّن عبر لهب أكسجين وهيدروجين على حاضن دوّار، فيبني عليه بلورة أسطوانية تسمى البولة (boule). وهي أرخص الطرائق، ولا تزال تمثّل معظم الياقوت والياقوت الأزرق المستنبتين في المختبر. وأحجار Verneuil تُظهر خطوطًا منحنية وفقاعات غاز كروية، وكلتاهما لا تحدث في الكوراندوم الطبيعي.

والسحب بطريقة Czochralski، التي استنبطها Jan Czochralski في 1918، يجذب البلورة إلى الأعلى من مصهور على بذرة دوّارة، ويعطي بولات كبيرة نقية من الياقوت الأزرق والألكسندريت وجارنت الإتريوم والألومنيوم (YAG) المصنّعة.

والنمو في المصهور المساعد (flux) يحلّ المكوّنات في مذيب منصهر مثل موليبدات الليثيوم، وهو يرسّب البلورات ببطء عند حرارات أدنى من طرائق المصهور. وقد استنبت Richard Nacken أول أحجار زمرد مصنّعة قابلة لتوجيه الأوجه في أواسط عشرينيات القرن العشرين، وباعت IG Farben زمرد Igmerald من 1935، وأنتج Carroll Chatham الزمرد من 1941، وكان مصنع Pierre Gilson الفرنسي يحمل نحو 95% من الإنتاج العالمي في أواسط سبعينيات القرن العشرين. وأحجار المصهور المساعد تحمل صفائح من البلاتين من البوتقة وبصمات مملوءة بالمصهور المساعد.

والنمو الحراري المائي يبلّر الأحجار الكريمة من ماء حار مضغوط في موصدات مغلقة. وقد طبّقه Johann Lechleitner على الزمرد قرابة 1960، وأفصح قسم Linde من شركة Union Carbide عن عمليته الخاصة في براءات اختراع بعد ذلك بقليل. والزمرد الحراري المائي يُظهر تحببًا شيفرونيًا وشويكات على هيئة رؤوس المسامير.

المحاكي ينسخ المظهر لا الهوية. والزركونيا المكعبة (CZ)، وهي أكسيد زركونيوم مثبّت بأكسيد الإتريوم أو الكالسيوم، أشيع مقلّدات الألماس. وقد استنبط باحثون في Lebedev Physical Institute في موسكو طريقة الصهر بالجمجمة التي جعلتها عملية ونشروا عنها من 1973؛ وتبع ذلك الإنتاج التجاري في 1976. ومعامل انكسار الزركونيا المكعبة 2.15–2.18 مقابل 2.42 للألماس، وتشتتها (شطر الضوء الأبيض إلى ألوان طيفية) أقوى عند 0.058–0.066، وصلادتها بمقياس موس 8–8.5. ووزنها النوعي 5.6–6.0 مقابل 3.52 للألماس، أي أن قطعة زركونيا مكعبة تزن أكثر بكثير من ألماسة بالحجم نفسه.

والموسانيت المصنّع، وهو كربيد السيليكون، بلغ سوق المجوهرات في أواخر تسعينيات القرن العشرين وهو أقرب المقلّدات. ومعاملا انكساره 2.648 و2.691، وتشتته 0.104، وصلادته 9¼. وخواصه الحرارية قريبة من الألماس قربًا يجعل المجسّات الحرارية تتفاعل معه كأنه ألماس. وهو مزدوج الانكسار، فتبدو ملتقيات أوجهه مزدوجة تحت التكبير.

والمحاكيات الأقدم باقية في المجوهرات العتيقة. فالروتيل المصنّع بلغ السوق في 1948، وتيتانات السترونشيوم في 1955، وYAG في 1968، وجارنت الغادولينيوم والغاليوم (GGG) في 1975. ويسرد GIA كذلك الزجاج والزركون عديم اللون بين المواد التي تُباع لتحل محل الألماس.

المركّب، أو الحجر المجمّع، قطعتان أو أكثر من المادة تُلصقان أو تُلحمان في هيئة حجر كريم واحد. ويعرّف GIA الثنائي (doublet) بأنه قطعتان موصولتان، والثلاثي (triplet) بأنه ثلاث قطع، أو قطعتان يفصل بينهما طبقة من ملاط ملوّن.

والأحجار المجمّعة ليست دائمًا مقلّدات. فالأوبال الكريم كثيرًا ما يتكوّن في طبقات أرقّ من أن تُركّب، فيضم الأوبال الثنائي شريحة منه إلى ظهر غامق من الأونيكس أو البلاستيك أو المصفوفة الطبيعية، ويضيف الأوبال الثلاثي قبة صافية من بلور الصخر أو الزجاج أو البلاستيك أو الكوراندوم المصنّع تحمي الأوبال الرقيق وتكبّر لونه. وأنواع أخرى مقصودة للتضليل. فالثنائيات المتوّجة بالجارنت تلحم شريحة رقيقة من الجارنت الأحمر إلى قاعدة من زجاج ملوّن، فتعطي التاج سطحًا أصلد وأشد لمعانًا وشوائب حجر طبيعي. والثنائيات الياقوتية الزرقاء تقرن تاجًا طبيعيًا بقاعدة مصنّعة.

والمركّبات تُفتضح عند الوصلة. فعالم الأحجار الكريمة ينظر على امتداد الحزام ومن الجانب باحثًا عن مستوى انفصال، وعن فقاعات محصورة في الملاط، وعن تغيّر في اللمعان بين التاج والقاعدة. وتقتضي US Federal Trade Commission ألا يُبيع حجر مصنوع من مادة كريمة مضمومة بحاشٍ مثل زجاج الرصاص باسم حجر كريم مجرد.

علم الأحجار الكريمة المعياري لا يزال يتعرف على معظم الأحجار الملونة المصنّعة من شوائبها: الخطوط المنحنية وفقاعات الغاز في كوراندوم الصهر باللهب، وصفائح البلاتين وبصمات المصهور المساعد في الأحجار المستنبتة فيه، والتحبب الشيفروني في الزمرد الحراري المائي. أما أحجار الألماس المستنبتة في المختبر فأصعب، لأنها ألماس.

والمختبرات تعتمد على تصوير التلألؤ والتحليل الطيفي. فـDiamondView، الذي بنته مجموعة De Beers لبحوث الألماس، يغمر الحجر بأشعة فوق بنفسجية دون 225 nm ويصوّر التفلور، الذي يرسم بنية النمو. وبلورات HPHT تُظهر ترتيبًا مكعبيًا ثماني الأوجه من قطاعات النمو؛ وبلورات CVD تُظهر طبقات نمو متوازية دقيقة. وتحت المستقطبات المتصالبة يكون غياب الإجهاد دليلًا قويًا على النمو بـHPHT، في حين تُظهر أحجار ألماس CVD نمط إجهاد مميزًا. والتلألؤ الضوئي بالتحليل الطيفي، الذي يُجرى عند حرارة النيتروجين السائل، يسجّل الانبعاث من العيوب النزرة: فثنائي السيليكون والفراغ عند 736.6 و736.9 nm يدل على النمو بـCVD، والقمم المرتبطة بالنيكل تشير إلى النمو بـHPHT. ومادة CVD الأحدث تحتوي سيليكونًا أقل، فذلك الدليل يضعف.

والأحجار الصغيرة، المسماة melee، تُفحص بالجملة. وجهاز iD100 من GIA يختبر أحجار الألماس السائبة أو المركّبة، عديمة اللون إلى قريبة من عديمة اللون، من 0.9 mm (نحو 0.005 ct) وأكبر في أقل من ثانيتين، ويعيد نتيجة «pass» أو «refer». ويقول GIA إنه لا توجد أداة فحص أولي سريعة قليلة الكلفة تتعرف على كل ألماسة مستنبتة في المختبر، فالأحجار المحالة تذهب إلى مختبر. ويَنقش GIA كلمة «Laboratory-Grown» على حزام كل ألماسة مستنبتة في المختبر يصدر عنها شهادة.

هبطت أسعار الألماس المستنبت في المختبر هبوطًا حادًا مع تعلّم المنتجين استنبات الأحجار أسرع وبحجم أكبر. فقد قالت De Beers، في إعلانها في 8 مايو 2025 أنها ستغلق علامة مجوهراتها Lightbox، إن أسعار الجملة للألماس المستنبت في المختبر في المجوهرات هبطت 90% وإنها تسير على نحو أقرب إلى نموذج الكلفة زائد هامش. ويضع تقريرها Diamond Report الهبوط عند 93% منذ 2020، ومتوسط أسعار الجملة للمستنبت في المختبر عند نحو US$100 للقيراط. وكانت Lightbox قد انطلقت في 2018 بسعر ثابت هو US$800 للقيراط.

والأحجار الرخيصة بيعت بحجم كبير دون أن تأخذ القيمة. فقد وجدت بحوث De Beers المنشورة في يونيو 2026 أن الأحجار المستنبتة في المختبر شكّلت 15% من مبيعات الألماس عند صائغي المجوهرات المستقلين في الولايات المتحدة في 2025، مقابل 85% للألماس الطبيعي، وأن هبوط أسعار التقسيط أبقى نصيبها من قيمة المبيعات منخفضًا. وارتفع متوسط الإنفاق على قطعة من مجوهرات الألماس الطبيعي إلى US$4,063 في 2025 من US$3,242 في 2023.

وهبط إنتاج الخام في المدة نفسها. فأرقام Kimberley Process تضع الإنتاج العالمي من الخام عند 98.8 مليون قيراط في 2025، بقيمة US$9.23 مليار، هبوطًا من 107.9 مليون قيراط في 2024.

تعرّف Jewelry Guides الصادرة عن US Federal Trade Commission الألماس بأنه معدن يتألف في الجوهر من كربون نقي متبلّر في النظام المتساوي القياس، وهو تعريف يشمل الأحجار المستنبتة في المختبر. وعلى البائع أن يقيّد الكلمة بقيد مساوٍ لها في البروز، فيستخدم «laboratory-grown» أو «laboratory-created» أو «[اسم الصانع]-created» أو صيغة مشابهة. ولا يُسمح بـ«cultured» إلا بجوار قيد من هذا النوع. والمقلّدات يجب أن تسمّى «imitation» أو «simulated»، و«faux» ليست إفصاحًا كافيًا. وقد عُدّلت هذه الأدلة آخر مرة في 2018.

وWorld Jewellery Confederation (CIBJO) أشد. فكتابها Diamond Blue Book لا يسمح إلا بـ«synthetic» أو «laboratory-created» أو «laboratory-grown»، ويعامل الثلاثة مترادفات لا يجوز اختصارها، ويمنع «cultured» و«cultivated» و«real» و«genuine» و«natural» و«gem» و«gemstone». وفي 7 سبتمبر 2026 ذهب مجلس CIBJO أبعد من ذلك، فأوصى بـ«synthetic» وصفًا وحيدًا للاستعمال الدولي، وعامل الوصفين الآخرين مصطلحين تسويقيين مقبولين في بعض البلدان.

والمختبرات غيّرت لغتها كذلك. فقد استبدل GIA شهادته Synthetic Diamond Grading Report بشهادة Laboratory-Grown Diamond Report في 1 يوليو 2019. وفي 2 يونيو 2025 أعلن أنه سيوقف تطبيق مقاييسه الطبيعية للون والنقاء على أحجار الألماس المستنبتة في المختبر، على أساس أن أكثر من 95% منها يقع في نطاق ضيق، وأنه سيصفها بدلًا من ذلك بـ«premium» أو «standard».