如何区分人造金刚石和天然金刚石？

钻石，也叫金刚石，俗称“金刚钻”。习惯上人们常将加工过的称为钻石，而未加工过的称为金刚石。在我国，金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物质，最佳颜色为无色，但也有特殊色，如蓝色、紫色、金**等。这些颜色的钻石稀有，是钻石中的珍品。印度是历史上最著名的金刚石出产国，现在世界上许多著名的钻石如“光明之山”，“摄政王”，“奥尔洛夫”均出自印度。钻石的产量十分稀少，通常成品钻是采矿量的十亿分之一，因而价格十分昂贵。经过琢磨后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”，重3106克拉，已被分磨成9粒小钻，其中一粒被称为“非洲之星？的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。 鉴别钻石的简单方法，在社会对珠宝钻石需求增加的情况下，人造钻石和其它冒充钻石不断充扩市场，甚至有些珠宝经营者也分不清楚。下面介绍几种简单鉴别钻石真伪的方法。 

1、钻石的单折光性。钻石的单折光性，是由于钻石的本质特性决定的。而其它天然宝石或人造宝石大都是双折光性的。冒充的钻石在10倍放大镜观察下，从正面稍斜的角度看，很容易看出棱角线出现重叠影像，并同时呈现出两个底光。双折射率差别小的如锆石等，也可看出底光重叠的影像。 

2、钻石的吸附性，钻石对油脂及污垢有一定的亲和力，即油污很容易被钻石吸附。因此，用手指抚摸钻石会感到胶粘性，手指似乎有粘糊的感觉。这是任何宝石所没有的。这种方法需要加以训练方能掌握其中微妙的区别。 

3、一线直落的特征。钻石表面抛光很光滑。用一支钢笔蘸上墨水在钻石上划过，若是真钻石，表面留下的是一条光滑连续的线条，特征是一线直落。仿冒品留下的是一个个小圆点组成的线条。用此法观察应借助放大镜。 

4、特有的金刚光泽。大致在100度的白炽灯光下，切磨很好的钻石与仿冒品相互比较，很容易看出哪个具有金刚光泽。此方法不宜在过暗或过强的灯光下是进行。 

高硬度人造金刚石：美国通用电器公司的研究和开发中心合成了单位体积内原子密度超过现有任何固体物抽的人造金刚石，其硬度超过了天然金刚石，堪称世界上最硬的材料。与天然金刚石含有百分之九十九的碳13同位素。据科学家观察，随着碳13同位素密集程度的增加，原子间的距离会略微缩小，促使人造金刚石的硬度超过原子排列略显松散的天然金刚石。在合成人造金刚石的过程中，科学家们首先通过化学蒸发过程将富含碳13同位素的甲烷气体中的碳元素沉淀成金刚石小碎块，然后再使用非常高的压力把这些小碎块分解，并再结晶成重量最高达3克拉的块状金刚石。

视觉上会有直观区别

白水晶是整个水晶家族中分布范围最广，数量最多的一种，它透明无色，晶莹剔透，受到众多朋友的青睐。白水晶的形状很多，有块状、六角柱状、柱状群生的白晶簇、重迭成长形成的骨干等等。大块的白水晶很稀少，而且价格昂贵

化学组成C。其微量元素N和B是金刚石分类的主要依据：N含量大于0001%者为Ⅰ型，小于0001%者为Ⅱ型；Ⅰ型金刚石按N的赋存状态分为Ⅰa型（N原子沿｛100｝聚集成片状分布）和Ⅰb型（N原子置换C原子并出现一个未配对电子旋转于C—N键之间）；Ⅱ型金刚石按是否含B分为Ⅱa型（不含B）和Ⅱb型（含B）；N分布不均匀时构成混合型。约98%的天然金刚石属Ⅰa型。红外光谱是鉴别金刚石类型的主要方法。

晶体结构等轴晶系；金刚石型结构（图15-13）；空间群 Fd3m；a0=0356nm；Z=8。

图15-13 金刚石型结构

碳原子分布于立方晶胞的8个角顶、6个面心和晶胞所分8个小立方体的4个相间的小立方体中心；碳原子以共价键与周围的另外4个碳原子相连，键角109°28′16″，形成四面体配位；平行｛111｝面网密度大，间距也大

图15-14 金刚石晶体

o—八面体；d—菱形十二面体；a—立方体

形态对称型m3m；多呈浑圆状八面体和菱形十二面体单晶，可见八面体、菱形十二面体与立方体、四六面体成聚形（图15-14）。

物理性质无色透明，常因含微量元素而呈不同色调：含Cr呈天蓝色，含Al呈**，还可有褐、灰、白、绿、红、紫等色调，含石墨包裹体者呈黑色；晶面金刚石光泽，断口油脂光泽；经日光暴晒后置暗室发淡青蓝色磷光。解理｛111｝中等、｛110｝不完全。硬度10（显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍），八面体晶面的硬度＞菱形十二面体晶面的硬度＞立方体晶面的硬度。相对密度352。性脆，抗磨性强。不导电。导热性好，室温下其热导率是铜的5倍。熔点高达4000℃，空气中燃烧温度为850～1000℃。疏水而亲油。

成因产状产于金伯利岩、钾镁煌斑岩及榴辉岩中，为高温高压产物。著名产地有南非、扎伊尔、前苏联雅库特等。我国有山东、辽宁、贵州等地。

鉴定特征浑圆粒状，金刚光泽，硬度10，暴晒后置暗室发淡青蓝色磷光。

主要用途金刚石的用途十分广泛：利用宝石级金刚石光彩诱人的色泽和极高的硬度琢磨成“钻石”；利用其高硬度制作仪表轴承、玻璃刀、表镶钻头；利用其高导热性制作微波器和激光器的散热片；利用其优良的红外线穿透性制造卫星和高功率激光器的红外窗口；利用其半导体性能制作整流器、三极管，等等。

思考题及习题

1）以自然金或自然铂为例，说明自然金属元素矿物的晶体化学特征与其形态、物性的关系。

2）为什么金刚石和石墨同为单质碳的矿物，但形态、物性截然不同？

3）从石墨的结构特点解释其物性。

4）试举几种混晶矿物并分析其组成元素的占位特点。

5）自然元素这一大类中，哪些矿物能在河流沉积物中保存并富集？它们各自有什么特点？

6）强金属钾、钠等为何不易形成自然元素矿物？

金刚石的几种特性金刚石是自然元素类矿物的典型代表，化学成分是碳。金刚石是自然界最硬的物质，硬度10，绝对硬度为石英的1000倍，刚玉的150倍。承压力最大，平均每平方毫米可承受10吨压力。抗磨性最强，但性脆，不耐摔打。金刚石有较强的折光率，呈标准的金刚光泽，经白光照射，立即可被分散成明亮刺眼的单色光折射出来；金刚石有稳定的化学性质，耐强酸强碱腐蚀，熔点较高；金刚石，白天经曝光照射后，晚上能自动发光，历来被称为“夜明珠”。 钻石的颜色钻石的颜色对它质量的评价有极大的影响。由于无色中带“黄”是最常见的减等色素，故目前鉴别钻石的颜色等级（简称色级）时，就以含**素的多少来分颜色等级（简称色级）时，就以含**素的多少来分颜色等级。色级以百分区别。100色亦称“十足色”，就是纯正的“净水钻”；95色以上都是仅有极微的**，在不与纯正钻石相比的情况下，外行人看不出**；90色-95色之间亦仅带极微的**，略可感觉到色素存在；85色指有较明显的淡**；80色指有明显的淡**；75色指有显著**。75色以下的钻石，一般就很少作装饰物了。有些特殊颜色的钻石，如纯正的艳红，称为“红钻”，艳紫色称为“紫钻”，深蓝称为“蓝钻”，鲜绿称为“绿钻”，蛋黄或深（金）黄称为“金钻”，乌黑称为“黑钻”等等，这些都是极难得的珍品。 两类金刚石矿床 1、原生金刚石矿床：此类矿床都产在金铂利岩中。金铂利岩是一种碱质超基性火山颈岩石，斑状结构。岩石的主要矿物成分镁橄榄石、普通辉石、黑云母、钛铁矿、磷灰石、镁铝榴石、黑色镁钛铁矿铬透辉石，及部分后期热液或自变质次生矿物，伴生斑晶主要为橄榄石、金云母、石榴石钛铁矿等。金刚石以八面体积和菱形十二面体最常见。 2、砂矿金刚石矿床：是指含刚石的金铂利岩经过风化剥蚀而成的残（坡）积砂矿、冲积（河成）砂矿、海成砂矿、冰川漂砾砂矿等。其中以河成冲积砂矿最为重要。如非洲许多国家和我国的湖南、山东、江苏、辽宁等现代河流水系和古河谷阶地中都有重要的金刚石砂矿。 金刚石的重量分级和价格金刚石按每颗不同重量来分级。一般把001-024克拉的钻石，叫小钻；把025-099克拉的钻石，中中钻；大于1克拉的钻石叫大钻。大于100克拉的称特大钻石。在国际市场上，不同重量的钻石，每克拉的价格是不同的，钻石愈大价格愈高。一般的计算公式是： N（钻石价格）=M/2×（M+2）×K 式中M为钻石重量（克拉）；K为一克拉的市价基数。但是，现在世界市场上钻石的定价完全操纵在钻石托拉斯手中，近年来，他们常用的公式是： N（钻石价格）=M2×K 这样，不同重量的钻石，价格差距就大多了。 金刚石产地的变迁 在十八世纪四十年代以前，金刚石的产地主要是印度。曾在这里采到不少世界著名的大特大金刚石。如“莫卧大帝”重793克拉、“皮特”重410克拉等。以后金刚石的产地开始转移到巴西，这里也采到不少世界著名的特大金刚石。如“瓦尔加斯总统”重7266克位、“巴西黑钻”重350克拉等。到1867年，南非发现了更为丰富的金刚石和产金刚石的金伯利岩，采到了更多更好的特大金刚石。如1893年采到的“高贵无比”重9952克拉、1905年采到世界最大的“库里南”重3106克拉，1934年采到的“琼格尔”重726克拉等。 我国的五颗特大金刚石第一颗，镶嵌在西藏日喀则扎什伦布寺内弥勒佛的眉宇间，重约390克拉，正面看足有核桃大。第二颗，是1937年深秋山东郯城罗甸邦老人拣到的，重28125克拉，，形似淡**小雏鸡，故起名“金鸡”。1938年12月21日，被日本侵略军抢走，至今下落不明。第三颗，是1977年12月21日，山东临沭县常林村魏振芳姑娘在地里拣到的，取名“常林钻石”，呈八面体和和菱形十二面体的聚形，透明，微淡**，重15879克拉。第四颗，是1981年8月15日山东郯城陈埠一位农民拣到的，取名“陈埠一号”，重12427克拉。第五颗，是1983年11月14日山东蒙阴金刚石矿一个姓张的临时工在大块矿石上发现的，重11901克拉。 我国发现最早的金刚石戒指我国南京博物馆人员在象山的西晋贵族墓群七号墓中，挖掘出一个金刚石戒指，推测为公元265-316年间的殉葬品，至今已有一千七百多年的历史，为目前我国发现最早的金刚石戒指。这颗金刚石，为八面体晶形，直径一毫米以上。戒指扁圆形，直径为二点二厘米，平素无花纹，上有方形斗状孔长、宽各四毫米。现存于南京博物馆中。 金刚石的晶体形态金刚石，等轴晶系，晶体形态常为八面体、菱形十二面体、立方体及“类球形”的凸八面体、凸十二面体、凸立方体和各种聚形，偶尔见到四面体。“类球形”晶体的形成，一般被认为是晶体成长发育过程中，由于物理化学条件的不稳定，导致已晶出的个体外部，重新软化，使其晶棱、隅角部位溶蚀所造成。近年来在我国辽宁大连金刚石矿里，陆续发现七颗宝石级极为罕见的四面体金刚石，其中一颗有黄豆大小，重144克拉，无色透明，晶体完整，填补了我国四面体金刚石的空白。 世界最大的金刚石——“库利南” 它是1905年1月在南非的普列米尔金刚石矿采场上被发现的。这块宝石后来用矿主的名字取名为“库利南”。它是一个大晶体的解理块，并非完整晶体。颜色是带纯净淡蓝色的“水火色”，质地极佳。重量为3106克拉，差不多有一个拳头那么大。此宝石后来由当时的南非当局献给英王爱德华三世。其后由荷兰阿姆斯特丹的著名工匠加工，制得九颗大钻石。最大的叫作“非洲之星”，重5302克拉，安在英王权杖正中。“库利南第二”重3174克拉，镶在王冠上。这九颗大钻石和其余96颗小钻全为英皇室占有。 “莱索托布朗”特大金刚石 这个重60125克拉的“莱索托布朗”特大金刚石，是一个名叫欧内斯廷的妇女1967年于非洲南部的莱索托发现的。政府派三位专家保护她安全拍卖这颗特大金刚石，先是被比利时矿物收藏家尤金·塞拉菲尼以21636万美元买去。政府只给这个妇女3241万美元；几个月后尤金·塞拉菲尼又以买价的两倍价转手卖给了美国钻石商哈里·温斯顿。1967年12月哈里·温斯顿为庆贺买到这颗特大金刚石而举行招待会，并特邀了发现这颗特大金刚石的欧内斯廷及她的丈夫到美国参加这个招待会。1968年对这颗特大金刚石估价为100万美元，然后加工成为一些精美的钻石。 “光山”和“光海”金刚石 “光山”和“光海”金刚石，也是重400克拉左右、居世界第十位的特大金刚石。 “光山”和“光海”的原石，于17世纪初在印度南部下古生代地层风化的残坡积砂矿中找到，为蓝绿色。据记载，最初被用作神像的眼珠，后来被磨石两颗稀世珍宝的大宝石“光山”和“光海”，一起镶嵌在印度王的宝座上。再后，“光海”被辗转盗卖，于1773年由沙皇叶卡捷琳娜二世的情夫奥尔格夫买来送给了沙皇，从此改名为“奥尔洛夫”，装饰在沙皇的王笏上。经按新式样翻修重琢，由1948克拉减到168克拉。“光山”在印度被英国统治者劫走，后被分为大小两颗钻石，大的重106克拉，为英皇室所有，另一颗存放在“不列颠博物馆”中。 “摄政王”特大金刚石 “摄政王”又名“皮特”，是世界第十位的特大金刚石，重400克拉，它是1701年印度的一名奴隶在矿区找到的。他把自己的腿割破，将这颗金刚石藏在绷带里，带伤逃出矿区，托一名水手为其出售，却被这个水手图财伤害了。水手把它卖给了当时的英国驻印度总督，后经工匠琢磨成一颗重1366克拉的漂亮钻石，转卖给法国的摄政王，取名“摄政王”，现藏于法国国家博物馆里

这个 首先 玻璃的主要成分是二氧化硅 及 硅酸盐

而金刚石主要成分是碳

区别很大

如果要鉴别的话用他们刻画玻璃 因为金刚石的硬度要远高于玻璃 会留下划痕

且本身无伤害 玻璃 反之

希望有帮助

金刚石是新兴材料，优点是颜色比较漂亮更适宜家居装饰．密度比较高．缺点是价位稍高，市场鱼龙混杂很难辨别材质

天然大理石优点是价格相对经济实用，符合大众装饰．缺点是密度不够高，容易出现渗油，高温断裂等问题．