钻石的形成与特质

钻石的形成与特质

　　钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。钻石美丽、昂贵，深受众多珠宝爱好者的喜爱，下面由学习啦小编为你详细介绍钻石的相关知识。

　　钻石的形成与特质：

　　形成原理

　　有人说金刚石就是钻石，其实这种说法是完全错误的(它们的差别就等同于木头和家具之间的关系)，钻石只是金刚石精加工而成的产品，现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石，它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同，碳元素在较高的温度、压力下，结晶形成石墨(黑色)，而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(无色)。为了便于理解钻石的起源，先看一看含有钻石的原岩。

　　自从钻石在印度被发现以来，我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事，这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩，被风化、破碎后，钻石随水流被带到下游地带，比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石，此后钻石的开掘由河床转移到黄土中，黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石，它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩，这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片，主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明，金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现，故以该地名来命名。

　　另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite)，它是一种过碱性镁质火山岩，主要由白榴石、火山玻璃形成，可含辉石、橄榄石等矿物，典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。

　　钻石科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现，钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度)，温度为1100-1500℃。虽然理论上说，钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段，而目前所开采的矿山中，大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右，表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶，钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程，这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外，地外星体对地球的撞击，产生瞬间的高温、高压，也可形成钻石，如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石，但这种作用形成的钻石并无经济价值。

　　钻石的特质：

　　结晶习性

　　合成钻石常为：立方体、八面体以及两者的聚形

　　天然钻石常为：八面体、菱形十二面体以及两者的聚形，还有常见三角薄片双晶

　　颜色

　　合成钻石常为黄褐色，并且经常被辐照改色成蓝、橙、粉、褐以及金黄色

　　天然钻石98%都是无色—浅黄系列。

　　表面以及内部纹理

　　合成钻石：可显示树枝状或者交叉状纹理

　　天然钻石：表面常见三角凹痕或者三角座，内部常显示与结构相关的纹理。

　　放大观察

　　合成钻石：籽晶及其幻影区，各种形态的金属包体

　　天然钻石：没有金属包体

　　可见光吸收光谱

　　合成钻石：无415.5nm吸收线，在液氮获得的低温条件下可以测得658nm吸收峰和500nm以下全吸收

　　天然钻石：绝大部分都是415.5nm吸收线

　　紫外荧光

　　合成钻石：长波下通常是没有荧光的，短波下有黄绿色、橙黄色荧光，有“马耳他十字分带”现象，同时有明显磷光

　　天然钻石：在长波下多为蓝白色荧光，短波下较弱或者显示惰性。

　　阴极发光仪

　　合成钻石：与紫外荧光分布特征相似，不同成长区显示不同的荧光分带

　　天然钻石：多是不规则

　　因为天然钻石生长的时候，环境是时刻都会变化的，然而合成钻石的生长环境都是一成不变。

　　红外光谱

　　合成钻石：1130波束的吸收普带

　　天然钻石：1176、1282波束的吸收谱带。

　　导电性

　　合成钻石：有的可能具有导电性或者导热性

　　天然钻石：除了蓝色钻石是半导体之外，均不导电，而且是没有磁性。

　　其他

　　比如异常双折射形形色色