ダイヤモンド類似石
モース硬度は引っかき傷に対する抵抗性で示される非線形の鉱物硬度指標である。ダイヤモンドは、天然石としてはこの指標において最高位の10にランクされている(人工物としてはダイヤモンド・ナノロッド凝集体など、ダイヤモンドより高い値を示す超硬度材料がある)。それゆえにダイヤモンドはダイヤモンドを用いた場合を除いてその研磨が非常に困難であり、宝石として通例傷がつくことはない。ダイヤモンドがとてつもなく硬いことは、語源となったギリシャ語のアダマントという形容詞からわかるように、丁寧にファセット・カットされたその光沢面をルーペや顕微鏡下で見れば、平面は傷一つなく滑らかで、エッジ(角)にも磨耗一つ見られず鋭敏であることが視覚的に明白に確認できる。この性質は当然ダイヤモンド類似石にも要求され、ダイヤモンド類似石に用いられる素材は他の宝石よりずっと硬いのではあるが、さすがに本物にははるかに及ばず、それゆえ表面の傷やエッジの磨耗の有無から区別できる。
ごく最近まで「窓ガラス検査」と呼ばれる判別法がダイヤモンドの真贋を見極めるのに妥当な方法であると一般的には考えられていた。これは破壊検査の一種で、検査対象石で窓ガラスをこすって傷の有無を見るものである。石が本物であれば窓ガラスにだけ傷がつき、石のほうには傷がつかない。通常のガラスの代わりにサファイアガラス(コランダム、モース硬度9)製の板を用いることもある。
チタン酸ストロンチウムとガラスは指輪に用いるにはあまりに傷つきやすいので、他の素材と組み合わせた張り合わせ石と呼ばれるダイヤモンド類似石に用いられた。上記の2素材は宝石下部(パビリオン)に使用され、チタン酸ストロンチウムの場合、ずっと硬い素材、ふつうは無色透明のスピネルやサファイアをその上(クラウン)に載せる。ガラスの張り合わせ石では、宝石上部にはアルマンダイン(鉄礬柘榴石)が置かれる。アルマンダインは色石だが、石全体の色を変えない程度にまで、とても薄くスライスしてある。ダイヤモンドの上にダイヤモンドを張った石すら存在したと云う報告があるが、どうもその小細工を思いついた人は、小さな二つの石を張り合わせ、一つの大きな石を得ようと企んだらしい。
チタン酸ストロンチウムやダイヤモンドそのものを使用した張り合わせ石には、上部と下部を接着させるのにエポキシ樹脂が用いられる。だがエポキシ樹脂は紫外線光下で蛍光を発し、また石の辺縁にはみ出している可能性もありえる。ガーネットを載せたガラスの張り合わせ石は物理的に融合するのだが、それも含め、その他のタイプの張り合わせ石も通例接合部に潰れた気泡が見られる。またどう接合しても、結合線は容易にわかってしまう。それらは通例ガードルの直上または直下に見られ、アングルに見られるときもあるが、ガードルそのものが結合線になるのは希である。
もっとも最近の手のこんだダイヤモンド類似石には、CZを核にし実験室で表面にアモルファスダイヤモンドの皮膜を着せたものがある。この発想は養殖真珠の構造をダイヤモンドに持ち込んだものである。
天然鉱物で無色のダイヤモンドの代用品になるものは希である。というのも、天然の鉱物にはどうしても微量な不純物が混じって、その効果として色が付いてしまうからだ。最古のダイヤモンド類似石は石英(二酸化ケイ素の一形態、黒曜石、天然ガラス、ケイ砂といった形態になることも)、水晶(二酸化ケイ素の結晶)、トパーズ、緑柱石(ゴシェナイト)である。これらは比較的ありふれている鉱物で、モース硬度もそこそこ (7-8) ある。だが屈折率が著しく低く、それに対応して分散もまた乏しい。しばしば「ダイヤモンド」の名を付けられ流通する非常に透明度が高い良質の水晶に、ニューヨーク州ハーキマー郡で産出される、いわゆる「ハーキマー・ダイヤモンド」がある。このほか、トパーズの比重 (3.50-3.57) はダイヤモンドのそれに収まる。
珍品と言われるファンシー(カラー)ダイヤモンドにも類似石が存在し、ジルコンがその目的に用いられることもある。茶色いジルコンを高温に加熱すると、鮮やかな色に変わることがあるからだ。中でもスカイブルー、ゴールデンイエロー、赤がよく見られる。ブルージルコンが一番多いが、この色は決して安定しておらず、長期間紫外光(太陽光に含まれる紫外線帯)に曝すことで褪色する。加熱処理はまたジルコンの結晶構造を変化させるので石は脆くなり、また特徴的な内包物が出る。
それとは別のファンシーダイヤモンド類似石は閃亜鉛鉱であるが、この石も相当に脆い。宝石質の石はたいていべっこう色からハニーブラウン、オレンジ、赤、緑といった色が着いている。高い屈折率 (2.37) と分散値 (0.156) から、宝石としてまこと見事な光沢とファイアを呈し、等軸晶系なので複屈折も見られない。でもしかし、この石もまた硬度が低く (2.5-4)、正十二面体の各面に沿ったへき開面を有しており、ジュエリーとして利用されない。二つのカルシウム含有ガーネット、グロッシュラー(灰礬柘榴石)(通常茶色がかったオレンジ、希に無色透明、黄、緑、ピンク)とアンダライト(灰鉄柘榴石)のがずっと適任である。後者は(大まかに分けると6種類ある)ガーネットのうちもっとも希少であり、それだけに価値もある。その色変わりの3つ、トパゾナイト(黄)、メラナイト(黒)、デマントイド(緑)はときおりジュエリーに用いられる。とりわけデマントイドは文字通り「ダイヤモンドに似た」という意味で、1868年ウラル山脈での発見以降珍重されてきた。
ダイヤモンドに似せた石を人工的に合成する行為は百年以上にわたって行われ続けてきており、こうしたダイヤモンド類似石が示す諸特性値は、技術の進歩により新しく登場したものほど、本物のそれにだんだんと近づいてきている。こうしたダイヤモンド類似石のほとんどは出現した時期ごとにそれぞれ特徴があり、一時的、または継続的に大量生産されることで今日の宝石業界においてもなお、様々な頻度で出現し続けている。これらはもともと先端技術での使用を念頭において開発されたものであり、そうしたハイテクにはレーザーの発振用媒質、バリスタ、磁気バブルメモリなどがある。現在では生産量がきわめて限られるため、古いタイプの類似石を入手するためコレクターはプレミアを支払わねばならないときもある。