黄金是什么矿石练成的:
首先黄金会出现在:金银矿、银金矿、锑金矿、碲金矿中
然后会使用
(一)破碎与磨矿
(二)重选
(三)浮选
(四)化选-水冶提金工艺
1混汞法提金
2氰化法提金
从工艺中提取中黄金物质。
钻石从哪里来的:
目前没有定论,钻石砖家采纳业内比较认可的解释:在较古老的地质历史时期,地幔深处的岩浆中溶有碳元素,当温度、压力等外部条件变化时,碳的浓度达到饱和程度状态便开始析出、结晶为钻石毛坯。
在后期火山活动中,结晶的钻石毛坯被金伯利岩浆或钾镁煌斑岩岩浆捕获,被带至地表,并包裹在金伯利岩和钾镁煌斑岩中,形成原生矿。原生矿经过风化剥蚀作用,被带至河流或滨海环境沉积下来,则形成次生砂矿。
钻石为什么这么值钱:
1、作为宝石,必须具备美观、耐久和稀罕这三大要素。钻石是唯一一种集最高硬度,强折射率和高色散于一体的宝石品种,任何其它宝石品种都是不可比拟的。这样的宝中之宝,稀中之罕,理所应当地成为贵中之最了
2、钻石文化源远流长,自古以来,钻石一直被人类视为权力、威严、地位和富贵的象征。其坚不可摧、攻无不克、坚贞永恒和坚毅阳刚的品质,是人类永远追求的目标。它具有潜在的、巨大的文化价值。
3、钻石矿床探寻艰难,耗资巨大,钻石矿床的寻找,并不像传说中的那样,不小心摔一跤,就能发现一个钻石矿床。钻石矿床的探寻往往要花上几十年,甚至上百年的努力和劳动,耗资巨大。如原苏联西伯利亚,原生金刚石矿床的探寻,从1913年开始,历经了18年的艰辛,才得以发现;博茨瓦纳的“欧拉”原生矿床,耗资3200万美元,历经12年的奋斗才挖掘出来;近几年,在加拿大西北部发现的金刚石原生矿床,则是经历了几代地质学家的艰苦努力,耗资至少达几亿美元才找到的。
4、金刚石矿床数量少,宝石级金刚石矿床品位低,世界金刚石矿床的数量,如果与铁、铜和金矿数量相比的话,可以说是少得可怜,屈指可数。在开采出的金刚石中,平均只有20%达到宝石级,而其余80%只能用于工业。但这 20%宝石级金刚石的价值却相当于80%工业金刚石的5倍之多。世界金刚石年产量约为10000万克拉,宝石级约为1500万克拉,而加工成钻石的约为400万克拉(相当于800千克)。有人粗略统计发现,要得到1克拉(02克)已打磨好的钻石,需要挖掘约250吨矿石。
5、开采的规模浩大、难度极高,钻石矿床的开采,可以说是一件规模巨大,却又细心备至的工作。开采过程中,既需充分开采含有钻石的矿石,又要谨小慎微,以确保矿石中钻石原石颗粒完好无损。开采不当会导致经济的巨大损失。不论是露天开采,还是地下挖掘,都是一项声势和场面浩大的工程,人力物力的投入是难以想象的。
6、钻石加工程序复杂,工时量大,对开采出的矿石经精心破碎和分选后,并不像其它金属矿床一样,即可投入大批量的冶炼,而是要对每一粒钻石毛坯进行逐粒精心细致的分析,才能确定下切磨方案,以确保其重量、净度和款式。这往往需要对钻石本身物理光学性质有充分了解、经验相当丰富的人员来进行。一般步骤是:①设计标线;⑧劈钻;⑧锯钻;④车钻;⑤磨钻;⑥清洗分级。而这每一步骤中还包括了许许多多的小程序。每一小步都需要精湛的工艺技术和丰富的经验。就拿世界之最的库利南钻石来说,原石重3106克拉,三个经验丰富、技艺超群的工匠,每天工作14小时,共耗时8个月,才将它分割成4颗大钻和101颗小钻。有些世界著名钻石的加工,往往仅设计都要花费几个月,甚至1—2年的时间。
7、到消费者手中,一颗钻石的经历繁多,据有人初步统计,一颗钻石,从它的开采、分选、加工、分级、销售,炒作营销,到最后卖到购买者手中,约涉及200多万人,一枚钻戒是天然造物主和200多万人心血的结晶,钻石的无比珍贵也就是在其中。
钻石更贵。
钻石是天然形成的,金刚石可以是人工合成的。主成分元素都是碳,物理结构基本相同。只是在天然环境和人工合成环境中所含的杂质不同,所以大多数天然钻石是接近透明的,人工合成金刚石最常见是带**的。平均硬度,天然钻石也会比人造金刚石略高一些。
天然钻石越大颗粒价值越高,而人造金刚石颗粒很难做大,通常直径在2毫米以内,达不到克拉级。大批量生产的人造金刚石每克拉(02公克)就只值个位数字,天然钻石就要高出数以万倍计。
钻石挑选方法
1、切工是衡量钻石光彩度的唯一标准
一块钻石想要成为光彩夺目的宝石,一定要经过精心的切工和打磨,这样钻石才会发出最耀眼的光芒。我们在购买钻石的时候,首先就是要观察钻石的光彩度,如果钻石的光度一般,而且在阳光的照射下不能够发出耀眼的光芒,此时的钻石一定是在切割的时候切的过浅所导致。
而有些钻石虽然能够发出一些光彩,但是其亮度不够,这个时候一定是钻石在切割时太深所造成的,这两种钻石都是因为切工才导致的光彩度受损,所以购买的时候我们一定要注意这个问题。
2、颜色跟钻石的价格成正比
在很多人的印象中,钻石的颜色是白色,其实我们平时所看到的钻石大部分是淡**和棕**,白色的钻石虽然也有,但是不仅价格非常昂贵,而且也非常稀少。
那么我们在选择钻石的时候,最好不要选择太过于发黄的钻石颜色,这种颜色会影响钻石的色彩,而淡**的钻石比较常见,因此我们在选择的时候最好选择淡**的钻石。颜色跟钻石的价格是有很大联系,我们选择钻石时一定要分辨清楚钻石的颜色。
3、钻石净度等级越高价格越昂贵
我们在购买钻石的时候都知道,钻石的克拉越大钻石的价格也就越贵,但其实影响钻石价格还有一个非常重要的因素,那就是钻石的净度,钻石的净度是分为很多等级的。不同等级同等克拉的钻石,价格也会有很大差别。
虽然我们在购买钻石时,很难分辨钻石净度等级的一些差别,但是这些都是影响钻石价格的一个关键。如果我们没有一些专业工具来分辨钻石等级的话,那么我们最好选择SI1和VS2之间净度的钻石。
加拿大于1991年发现第一个有经济价值的金伯利岩金刚石矿床,自1998年首次成为生产金刚石国家以来,到2003年产值已过13亿美元,超过南非,占世界第三位(第一是博茨瓦纳,第二是俄罗斯),产量占世界第六位,分别占世界的14%和7%。该国西北地区的埃卡蒂矿山(以BHPB公司为主)1998年始产,戴维克矿山(里奥廷托公司)2003年初投产。接着努纳武特地区的杰里科矿床(Tahera公司)、西北地区的Snap湖矿床(戴比尔斯公司)和安大略省詹姆斯湾低地的维克多矿床(戴比尔斯公司)将依次在2005年底、2007年和2008年投产。全国约有130家公司在勘查金刚石,有些已进入勘探后期,如戴比尔斯公司与两个小公司联合的西北地区Gahcho Kue(亦称Kennady湖)项目在进行最终可行性研究;有些在采大样评价,如萨斯喀彻温省的斯塔岩体等。加拿大迄今已发现的金伯利岩体几乎有700个。到2002年底已发现的金伯利岩体超过540个,含金刚石的超过350个,其中17个(或31%)有经济开采价值,也就是说32个岩体中就有1个有经济价值。这比世界平均值(07%,即133个中有1个)高得多(据统计当时全球已知金伯利岩体有6395个)。2003年在加拿大不同地区又发现了约50个金伯利岩体。
在加拿大努纳武特地区维多利亚岛迄今已发现约20个金伯利岩体,主要在蓝冰矿地,2004年钻探得8颗大于12毫米的金刚石。威尔士太子岛和巴芬岛等地也在找金伯利岩体。巴芬岛杰克逊因累特的Brodeur半岛除已发现含金刚石的Freightrain岩体和Cargo 1岩筒外,附近又发现几个含金刚石的岩体。Freightrain岩体最初是Cominco公司1975年发现的,2000年时Twin公司才做取样调查,1669公斤探槽样获得了681颗金刚石,其中69颗大于1毫米的,最大3颗分别重0768克拉、0176克拉及0139克拉。2001年钻探采样(2282吨),平均品位为0202克拉/吨。最大的为156克拉(宝石级),另有4颗08至09克拉多的钻石。2001年夏钻探Freightrain东42公里处直径为140米的航磁异常时,发现了含金刚石的Cargo 1岩筒。2002年又钻。该区的太古宙结晶基底上有新元古代及早古生代的沉积盖层。在梅尔维尔半岛北部Aviat矿地,2002年发现含金刚石转石,2003年初钻一航磁异常发现AV-1金伯利岩体,2003年钻探还发现AV-2岩体,2004年又找到4岩体,均含金刚石,且微金刚石含量高,初始品位达08克拉/吨。在半岛南部Qilalugaq发现9个含金刚石的金伯利岩体。在哈得孙湾西岸兰金因累特北的丘奇尔地区,丘奇尔项目钻探了数十个物探异常,在2003年以来一直在工作。迄今已发现39个岩体,约1/3含金刚石,含量不多,且绝大部分为微金刚石,但该区一些标志显示有远景,仍在工作。杰里科项目从1993年勘查以来,在380平方公里租地发现了7个岩体,工作集中在1995年发现的杰里科岩筒,此外还有4个岩筒和2条岩墙。杰里科岩筒长300米,宽100米,已打133孔(28万米),钻至350米深,有推定和推测资源710万吨,品位为084克拉/吨,即有600万克拉金刚石。岩体中部金刚石每克拉可值103美元,北部值825美元。在科罗内申湾地区的Rockinghorse项目(杰里科西北120公里),2001年发现含金刚石的Anuri岩筒(250米×150米),初步品位为039克拉/吨,见到最大颗粒重079克拉。2002年又发现Alani岩体,至2003年底共发现5个岩体。科罗内申湾南75公里埃普沃思的Knife湖岩筒(地表超过6公顷)为多期火口相,含金刚石,戴比尔斯公司要采小、大样。科罗内申湾地区Kim和Ric矿地2001年发现5个岩体,其中阿塔米西亚(3公顷)品位为04克拉/吨。
在加拿大西北地区,埃卡蒂矿山现年产约350万克拉。戴维克矿山2003年初开始在A154岩筒露采,其顶部有一层原认为是湖积层的物质,实际为金伯利岩质火山灰层,从而使储量增加20万克拉。戴维克项目合伙公司仍在其租地积极寻找新的岩体(包括使用Bell AeroSpaceAIR FTG系统航空重力梯度测量),2004年又找到2个较有希望的岩体。戴维克矿地面积约2400平方公里,在格拉湖周围,至2004年春已发现64个岩体。20世纪90年代初钻了24个岩体后才发现有一岩体含有价值的金刚石。2003年始采时,4个岩筒有储量2710万吨,品位39克拉/吨,即含金刚石107亿克拉,2003年产380多万克拉。2004年初重新计算有储量2560万吨,品位38克拉/吨(9780万克拉),另有资源1100万吨,品位24克拉/吨(2640万克拉)。在周围地区有小公司在对DO-27(前称TliKwi Cho)岩筒进行再研究,拟采2000吨大样。戴比尔斯公司的Hardy湖项目区至少已有25个岩体,其中至少20个含金刚石。该公司的Snap湖矿床缓倾金伯利岩墙,有2280万吨可采储量,品位146克拉/吨,计划2007年投产,井采,年产150万克拉金刚石,寿命20年。金刚石价值平均每克拉109美元。Gahcho Kue项目至少有8个不大的岩筒,还有若干岩床和岩墙。主要将开采赫恩、5034和图佐岩筒,采样已回收到重99、87、64和49克拉的大钻石。这3个岩体有储量3510万吨,平均品位15克拉/吨,金刚石平均价值为每克拉超过70美元。Doyic湖岩床和干骨湖岩体仍在评价。在大熊湖与马更些河之间,2002年开始找矿,发现马更些金伯利岩区,认为Lena西约81平方公里地区有远景。
艾伯塔省中北部野牛山(有称“牛头山”的)项目,阿什顿公司在继续勘查。总面积14万平方公里,已发现38个岩体。最有希望的K252岩体采228吨小大样,品位为055克拉/吨,最大的金刚石重094克拉。岩筒面积不及2公顷,有电磁异常。在该区检查时间域航电磁异常结果,2003年初发现了K296和K300岩筒,几乎无磁性,含在沉积岩中,钻探均见金刚石。该岩田最大岩筒是1997年发现的K6(250米×600米),采一个13吨样得品位006克拉/吨,最大金刚石重078克拉,2002年发现其南叶,采57吨样,得品位009克拉/吨。
在萨斯喀彻温省东中部的科尔讷堡金伯利岩田地区,自1989年首次发现金伯利岩体以来,发现的金伯利岩体已逾80个。岩体表面积可自27至250公顷,不少岩体平面分布面积颇大,但这些年工作结果是,总的品位较低。该区的岩体与上述西北地区和努纳武特地区不同,后两区岩筒小,要供一中心选厂生产,一般就要有两、三个至更多岩体。萨斯喀彻温省与之不同,已知单个岩体矿石量从300万吨至675亿吨(有的岩体连接起来甚至可达10亿吨),多数规模很大,而且约70%含金刚石。更有意义的是约一半岩体产宏金刚石(直径大于085毫米),且大约70%的宏金刚石属宝石级,22%为近宝石级。但萨斯喀彻温省岩体地质情况复杂,品位较低,开发面临岩体独特性的挑战。而且它们一般位于100米左右厚的冰碛层下,无地表露头。它们主要由“火山口相”火山碎屑物组成,而且火山口相一般保存完全,而西北地区和努纳武特地区则岩体顶部几被几期冰川作用刨除,留下的是爆发岩筒相和根部带。萨斯喀彻温省的岩体有不同形状和大小,但典型横剖面是浅香槟酒杯状,与西北地区和努纳武特地区的胡萝卜状岩筒不同。萨斯喀彻温省还很少发现岩筒的根部,目前只有南端属于Shore公司的工作程度最高的地表面积为24平方公里的斯塔岩体,有一钻孔打到539米金伯利岩,且钻孔仍在金伯利岩中(因钻机能力限制而终孔),其中下部350米样品中有爆发岩筒相,也含金刚石,表明它是岩体的陡而狭窄的补给通道,往下可能是根部。政府资助的地质科研计划通过岩石学和地球化学研究,铀铅法同位素年龄测定,二维和三维地震测量以及井中物探,证实该岩体是一多期(至少4期)喷发杂岩体,有2个或更多个补给喷孔。该岩体由多期从空中落下的火山碎屑形成的一系列火山碎屑岩层组成,大部分由原位的层状橄榄石晶屑凝灰岩组成,有较少经改造的火山碎屑金伯利岩。金伯利岩喷发进入了白垩纪地层中。
科尔讷堡区岩体一般是侧向延伸宽广的、堆叠的、近水平的薄饼状或透镜状的火山口相火山碎屑金伯利岩体,其直径可大至2公里。单个透镜体厚可有100米左右,边缘为薄至30米的不规则“裙边”。这些岩体主要由火山碎屑沉积物组成,它们与早白垩世的海相、边缘海相和陆相沉积成夹层状产出,是在“西加拿大内部海道”边缘海进和海退时形成的。由于岩体内部地质情况有相当大变化,可有若干火山岩层和侵入相,致使金刚石品位变化大,对评价构成挑战。20世纪90年代至2003年,大部分公司在该区注重于评价最有希望目标的平均品位,用钻探、采小大样等手段意欲确定各目标的整体远景,但到2003年底,肯定了是岩体中的一定相或地质单位有较富的金刚石含量(高品位带)。于是改变了战略,转向确定复杂岩体中的高品位单元评价。在斯塔岩体,2003年7月至2005年打了一口250米深竖井采大样,从2个中段(2个地质单位)共采出并处理了27837吨金伯利岩,得404881克拉金刚石,平均品位近146克拉/100吨,下部单位的品位为1654克拉/100吨,厚度也较大。该岩体总资源5亿吨,大金刚石不少。目前发现的最大一颗为197克拉白色钻石。该岩体金刚石平均价值为每克拉110美元,模拟价值为每克拉135美元。该项目已开始预可行性研究,计划2年半完成,还要进行坑道采样和钻探取样,以确定储量。在斯塔岩体西北3公里,Kensington公司和戴比尔斯公司联合项目的140/141岩体和122、148等岩体,在2000~2003年进行过评价和圈定。2004年起改变战略,进一步钻探和取小大样,以圈出其中的高品位带,几个相近岩体的高品位带合起来,可成为有利开采的资源。目前这3个岩体中的4个高品位带369亿吨矿石中,已查明约3500万克拉金刚石,品位10~20克拉/100吨。金刚石价值预计为每克拉115~148美元。目前回收到的最大金刚石是140/141岩体小大样中得到的1053克拉的宝石级钻石。该项目在继续加紧工作,圈定3个岩体矿量,采580吨小大样等,并对附近10余个岩体(在半径5公里地区内有20个大岩体)进一步工作,目的是再圈出高品位带约3500万克拉矿量。计划到2008年能进入预可行性研究。看来科尔讷堡这个巨大而独特的含金刚石金伯利岩田,经过十余年勘查,其作为重要金刚石产地的前景已慢慢展现出来,且已更现实了。2005年起这两个项目投资颇大,最近还将合并起来工作。
安大略省北部Attawapiskat附近岩体群自1988年以来已发现24个岩体,大多含金刚石。戴比尔斯公司在继续评价Attawapiskat西90公里的维克多岩筒。该矿床2003年完成可行性研究,在准备开发。有矿石2870万吨,品位022克拉/吨(含640万克拉金刚石),金刚石质优,平均每克拉价值300美元。计划2008年投产,可露采12年。该岩筒系一复杂多相岩体,由在地表连成一体的2个岩筒组成,地表面积16公顷,时代属侏罗纪。在蒂米斯卡明,已发现7个岩体,其中95-2岩筒地表约400米×150米(56公顷),至300米深有1550万吨储量。不同相品位不一,东部较富(上部风化的矿石品位为1631克拉/100吨,下部未风化的为1328克拉/100吨),西部为372~549克拉/100吨。沃瓦(Wawa)地区的太古宙花岗岩-绿岩剖面岩石(低级角闪岩相)中的金刚石勘查工作,因未找到有经济价值矿床而趋弱,不过因其微金刚石含量较高(迄今该地所见金刚石最大为09克拉),仍有公司在工作,如Festival项目。该地金刚石产在太古宙的27亿年变质碱性超基性喷出岩和岩墙中,与典型金伯利岩金刚石矿床不同。最近找矿人还在该区太古宙砾岩中找到金刚石,已有公司对此进行勘查。
魁北克省北中部沿伊斯特门河的奥蒂什山脉的Foxtrot矿地是该省目前金刚石最有希望之地,它是阿什顿公司与省营Soquem公司的联合项目。自2001年钻探磁异常发现雷纳德1、2号岩筒以来,已发现10个含金刚石的岩筒和1个含金刚石的Lynx岩墙。2005年对雷纳德4号岩筒采的111吨样得品位069克拉/吨。对4个岩体采样共得457克拉,最大的重43克拉。在继续钻探2、3、4号岩体。这些岩体面积颇小(≤15公顷),但有6个很接近。雷纳德65号岩体面积为15公顷,初步品位为055克拉/吨。Lynx岩墙取样318吨,得金刚石375克拉。
2002年美国阿拉斯加州南中部Shulin湖发现大概是钾镁煌斑岩的侵入体,其中找到15颗微金刚石。
这两年有几家公司在格陵兰继续找金刚石,最近活动集中在西南部Sarfartoq地区的Garnet湖探区。哈得孙公司2004年在该区发现金伯利岩转石,取108公斤样得150颗金刚石,其中5颗有一边≥05毫米。于是开始找其来源地,进行地面电磁测量和磁测,打6浅孔,钻到一组堆叠的陡倾金伯利岩墙及交切的岩床,最宽39米。
三维结构金刚石[1]俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质,因此也就具有了许多重要的工业用途,如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。金刚石还被作为很多精密仪器的部件。金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。多数金刚石大多带些**。金刚石的折射率非常高,色散性能也很强,这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石仅产出于金伯利岩筒中。金伯利岩是金刚石它们的原生地岩石,其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时, 它会缓慢地变成石墨。1977年山东省临沭县岌山乡常林的一名村民在地里发现了中国最大的金刚石(约鸡蛋黄大小,右图)。世界上最大的工业用金刚石和宝石级金刚石均产于南非,都超过3100克拉(1克拉=200毫克)其中宝石级金刚石的尺寸为10×65×5厘米,名叫“库利南”。上个世纪50年代,美国以石墨为原料,在高温高压下成功制造出人造金刚石[2]。现在人造金刚石已经广泛用于生产和生活中,只是造出大颗粒的金刚石还很困难。
金刚石金刚石化学式为c,晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形,没有杂质时,无色透明,与氧反应时,也会生成二氧化碳,与石墨同属于碳的单质。金刚石晶体的键角为109°28′,是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能,素有“硬度之王”和宝石之王的美称,金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。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。金刚石的产量十分稀少,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31063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。
晶体结构:晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有2组8个C原子。
金刚石金刚石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色,但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉(合124克)的特大宝石级金刚石共发现10粒,其中最大的名库里南(Cullinan),重3106克拉(合62135克),大小5×65×10厘米,1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石,重158786克拉,1977年发现于山东临沭县,列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。
在摩氏硬度计中它是第十类。
附:我国产出的巨粒和大粒金刚石:
1971年以来的二十年中,在我国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石,按发现时间的先后排列如下:
[1]1971年9月25日,在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52.71克拉的金刚石。
[2]1977年12月21日, 在山东省临沭县常林大队,女社员魏振芳发现1颗重158786克拉的优质巨钻,全透明,色淡黄,可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”
[3]1981年8月15日,在山东郯城陈埠发现一颗124.27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈埠一号”。
[4]1982年9月,在山东郯城陈埠发现一颗96.94克拉的金刚石。
[5]1983年5月,在山东郯城陈埠发现一颗92.86克拉的金刚石。
[6]1983年11月14日,在山东蒙阴发现一颗119.01克拉的巨粒金刚石,被命名为“蒙山一号”。
金刚石据1987年资料,中国主要金刚石成矿区有:①辽东—吉南成矿区,有中生代和中古生代两期金伯利岩。②鲁西、苏北、皖北成矿区,下古生代可能有多期金伯利岩。③晋、豫、冀成矿区,已在太行山、嵩山、五台山等地发现金伯利岩。④湘、黔、鄂、川成矿区,已在湖南沅水流域发现了4个具工业价值的金刚石砂矿。
湖南金刚石,产于湖南省常德丁家港、桃源、黔阳等地。湖南金刚石以砂矿为主,主要分布在沅水流域,分布零散,品位低,但质量好,宝石级金刚石约占40%。相传在明朝年间,湖南沅江流域就有零星的金刚石发现,大规模的寻矿则始于二十世纪五十年代。沅江整个水域均有金刚石分布,但有开采价值的仅常德丁家港、桃源县车溪冲、溆浦县(黔阳)新庄垅、沅陵县窑头等4处。
湖南金刚石的颜色深浅不一,内外颜色差异明显,呈带状、斑状分布。其褐色系列金刚石,晶体呈黄褐色,内部洁净,表面有大量的褐色斑点,其褐斑的颜色有**、黄褐色、褐色、黑色等,主要分布在金刚石的溶蚀面上,褐色主要由自然界放射性粒子的辐照造成。金刚石总体颗粒小,但质地较好,以单晶为主,约占总产量的98%;晶体比较完整,以八面体、十二面体、六八面体为多;绝大多数晶体浅色透明或呈黄、褐色等;粒重多小于28mg,一般为109~15mg;22%晶体中含包裹体;60%的晶体表面有裂纹,表面溶蚀不重。
历史
直到19世纪中叶,人们还把金刚石视为一种神奇的石头。在已知的全部大约4200种矿物中,金刚石为什么会最坚硬?金刚石是在何地、如何产生出来的?所有这些,当时的人们还都全然不知。
人类同金刚石打交道有悠久的历史。早在公元1世纪,当时罗马的文献中就有了关于金刚石的记载。那时,罗马人还没有把金刚石当作装饰用的宝石,只是利用它们无比的硬度,当作雕琢工具使用。
后来,随着技术的进步,金刚石才被当作宝石用于饰品,而且价格越来越昂贵。到了15世纪,在欧洲的一些城市,如巴黎、伦敦和安特卫普(比利时北部城市)等,已经能够看到一些匠人利用金刚石的粉末来研磨大块金刚石,对金刚石进行加工。
金刚石作为宝石越来越昂贵,然而,对金刚石的科学研究却相对比较迟缓。一个重要原因就是,长期以来始终未能发现储藏有金刚石的“矿山”,已经发现的金刚石全都是在印度和巴西等地的河沙及碎石中靠运气采集到的,数量极少,十分稀罕。特别是高品质的金刚石,极其昂贵,只有王公贵族才享用得起。对如此昂贵的金刚石进行研究,在那样一种情况下,几乎是不可能的。
进入19世纪,情况才有了变化。1866年,住在南非一家农场的一位叫做伊拉兹马斯·雅可比的少年在奥兰治河滩上玩耍,无意中捡到一块重达2125克拉(425克。克拉,宝石的重量单位,1克拉=02克)的金刚石原石。那粒金刚石立即被英国的殖民总督送到巴黎的万国博览会(1867~1868)上展览,并取名为“尤瑞卡”(希腊语,意思是“我找到了”)。
听到在南非发现金刚石的消息,一时间有成千上万的探矿者赶到奥兰治河,形成了一股寻找金刚石的狂潮。其中有一对姓伯纳特的兄弟,不久就非常幸运地在金伯利附近发现了一座金刚石矿。
发现金刚石矿意义十分重大,通过研究矿山的地质结构,便有可能知道在哪些地点有可能形成金刚石。
产地
如前面所介绍的,伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿。正是这一发现,使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石。
原来,那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着,研究者又发现,在这种火山岩中除了金刚石,还含有被称为石榴石和橄榄石的两种矿物。因此,在那些出产石榴石和橄榄石的地点,找到金刚石矿的可能性就比较大。于是,石榴石和橄榄石就成为寻找金刚石的“指示矿物”。
根据指示矿物来寻找金刚石矿的方法并不是在哪一天突然发现的。上世纪70年代,美国史密森研究所的地球化学家约翰·贾尼在仔细研究了石榴石和金刚石之间的关系后发表了他的研究结果。但是,在那之前,即上世纪50年代,德比尔斯公司的地质人员早就在根据指示矿物在世界各地寻找金刚石矿了。
目前在世界各地都发现了金刚石矿。其中,澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。
美国马萨诸塞大学的地球物理学家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金刚石的熔岩的年代,结果发现,这些含有金刚石的熔岩至少是在过去7个不同的时期在各地喷出的岩浆所形成的,其中最古老的熔岩则是在大约10亿年前形成的。在这7个岩浆喷发时期中,以在非洲各地和巴西等地区于12亿年前至8000万年前喷出的岩浆中所含有的金刚石为最多。那时正值恐龙时代极盛期的中生代白垩纪。含有金刚石的熔岩,最晚的,是在2200万年以前喷出的岩浆形成的。至于在那以后形成的熔岩中是否含有金刚石,则还无法肯定。
金刚石的开采
原生金刚石是在地下深外处(130--180Km)高温(900--1300℃)高压(45--60)&215;108Pa下结晶而成的,它们储存在金伯利岩或榴辉岩中,其形成年代相当久远。南非金伯利矿,橄榄岩型钻石约形成于距今33亿年前,这个年龄几乎与地球同岁;而奥大利亚阿盖尔矿、博茨瓦纳奥拉伯矿,榴辉岩型的钻石虽说年轻,也分别已有158亿年和99亿年了。藏于如此大的地下深处达亿万年之久的钻石晶体要重见天日,得有助于火山喷发,熔岩流将含有钻石的岩浆带入至地球近地表处,或长途迁徒淀于河流沙土之中。前者形成的是原生管状矿,情侣戒指,后者形成的则为冲积矿。这些矿体历经艰辛开采后,还需经过多道处理遴选,才可从中获怪毛坯金刚石。毛坯金刚石中仅有20%左右可作首饰用途的钻坯,而大部分只能用于切割、研磨及抛光等工业用途上。有人曾粗略地估算过,要得到1ct重的钻石,起码要开采处理250吨矿石,采获率是相当低的;如果想从成品钻中挑选出美钻,那两者的比率更是十分悬殊的了。
金刚石的性质
把任何两种不同的矿物互相刻划,两者中必定会有一种受到损伤。有一种矿物,能够划伤其他一切矿物,却没有一种矿物能够划伤它,这就是金刚石。
金刚石为什么会有如此大的硬度呢?
直到18世纪后半叶,科学家才搞清楚了构成金刚石的“材料”。如前所述,早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚石的记载,然而,在其后的1600多年中,人们始终不知道金刚石的成分是什么。
直到18世纪的70至90年代,才有法国化学家拉瓦锡(1743~1794)等人进行的在氧气中燃烧金刚石的实验,结果发现得到的是二氧化碳气体,即一种由氧和碳结合在一起的物质。这里的碳就来源于金刚石。终于,这些实验证明了组成金刚石的材料是碳。
知道了金刚石的成分是碳,仍然不能解释金刚石为什么有那样大的硬度。例如,制造铅笔芯的材料是石墨,成分也是碳,然而石墨却是一种比人的指甲还要软的矿物。金刚石和石墨这两种矿物为什么会如此不同?
这个问题,是在1913年才由英国的物理学家威廉·布拉格和他的儿子做出回答。布拉格父子用X射线观察金刚石,研究金刚石晶体内原子的排列方式。他们发现,在金刚石晶体内部,每一个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合,形成一种致密的三维结构。这是一种在其他矿物中都未曾见到过的特殊结构。而且,这种致密的结构,使得金刚石的密度为每立方厘米约35克,大约是石墨密度的15倍。正是这种致密的结构,使得金刚石具有最大的硬度。换句话说,金刚石是碳原子被挤压而形成的一种矿物。
金刚石的光学性质
(1) 光学鉴定之亮度(Brilliance)金刚石因为具有极高的反射率,其反射临界角较小,全反射的范围宽,光容易发生全反射,反射光量大,从而产生很高的亮度。
(2) 闪烁(Scintillation)金刚石的闪烁就是闪光,即当金刚石或者光源 、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八面体或者曲面体聚形钻石,即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。
(3) 色散或出火(Dispersion or fire)金刚石多样的晶面象三棱镜一样,能把通过折射 、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成颜色——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。
(4) 光泽(Luster)刚石出类拔萃般坚硬的、平整光亮的晶面或解理面对于白光的反射作用特别强烈,而这种非常特征的反光作用就叫作金刚光泽。
金刚石的原材料
金刚石的原材料是远古时代的浮游生物!?
碳是一种常见的元素。动植物的体内,甚至空气中,都含有大量的碳。我们的身体也不例外,其中也有大量的碳原子。人体内含有大约18%的碳。
然而,碳虽然是地面上常见的元素,在地球内部,数量却十分稀少。通过对太阳光谱和坠落到地球上的陨石所进行的分析,据推测,组成地球的化学元素,最多的是氧,接下来依次是硅、铝和铁。这4种元素占到了地球总质量的87%;若再加上钙、钠和钾3种元素,则总共占到了96%。剩下的4%,才是包括碳在内的其他所有的元素。
此外,组成地球的元素,质量越大的元素越倾向于聚集在地球的中心。碳是比较轻的元素,集中在地表附近,因而在地球深处基本上不会有碳。日本东京大学物性研究所专门研究地球深部结构的八木健彦教授说:“地球自46亿年前诞生以来,内部存在的碳都是极其稀少的,因此,地球内部不会有很多形成金刚石的原材料。”
另一方面,科学家通过同位素分析还知道,在构成金刚石的材料中,至少有一部分是属于有机物遗留下来的碳。这意味着,在几亿到几十亿年前沉积到海底的浮游生物(动物和植物)的遗骸,随着构造板块的运动,它们从沉积层被带到地球的内部,那里就有可能形成金刚石。
八木教授说:“总之,碳在地球内部属于微量元素,数量如此少,金刚石极其稀少也就不足为奇了。”
[编辑本段]鉴别
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。
5、根据金刚石的比重(密度)检测
金刚石的密度为每立方厘米约35克,而其他的“疑是金刚石”的密度一般在每立方厘米约325克,用二碘甲烷液(其密度在335克)浸泡“疑是金刚石”,漂浮的为它物,沉没的就是金刚石了。
[编辑本段]金刚石和石墨区别
石墨和金刚石都属于碳单质,他们的化学性质完全相同,但金刚石和石墨不是同种物质,它们是由相同元素构成的同素异型体 所不同的是物理结构特征。
二者的化学式都是c
石墨原子间构成正六边形是平面结构,呈片状。
金刚石原子间是立体的正四面体结构,呈金字塔形结构。
[编辑本段]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。
人造金刚石
人造金刚石微粉
[编辑本段]其他
用途1:当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。在中世纪的欧洲曾广泛流行于王公贵族之间。
用途2:地质钻头和石油钻头金刚石 拉丝模用金刚石 磨料用金刚石 修整器用金刚石
玻璃刀用金刚石 硬度计压头用金刚石 工艺品用金刚石
用途3:涂在 音响纸盆上 音箱音质 会大为改善。
[编辑本段]金刚石的硬度
摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm2,显微硬度比石英高1000倍,比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性,八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度,菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。
依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为55、铜币约为35至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。
等级1 滑石
等级2 石膏
等级3 方解石
等级4 萤石
等级5 磷灰石
等级6 正长石
等级7 石英
等级8 黄玉
等级9 刚玉
等级10 钻石
金刚石的矿产资源
金刚石
人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。早在公元前3世纪古印度就发现了金刚石。自公元纪年起至今,钻石一直是国家与王宫贵族、达官显贵的财富、权势、地位的象征。
世界金刚石矿产资源不丰富,1996年世界探明金刚石储量基础仅19亿ct,远不能满足宝石与工业消费的需要。20世纪60年代以来,人工合成金刚石技术兴起,至90年代日臻完善,人造金刚石几乎已完全取代工业用天然金刚石,其用量占世界工业用金刚石消费量的90%以上(在中国已达99%以上)。金刚石主要生产国为澳大利亚、俄罗斯、南非、博茨瓦纳和扎伊尔等。世界钻石的经销主要由迪比尔斯中央销售组织控制。
中国发现金刚石约在200~300年前,在明清朝之际(约17世纪),湖南省农民在河砂中淘到过金刚石。金刚石的地质勘查工作始于20世纪50年代。迄今,在中国发现的重量大于90 ct的著名金刚石有6颗,如重约158 ct的“常林钻石”等。
中国金刚石矿产资源比较贫乏,通过近50年的地质工作,仅在辽宁、山东、湖南和江苏4省探明了储量。截至1996年底,中国保有金刚石储量2 08978万ct,在世界上不占重要地位。在质量上,中国辽宁省所产金刚石质地优良,宝石级金刚石产量约占总产量的70%。20世纪90年代以来,中国年产金刚石约10~15万ct,远不能满足本国消费的需要。国家所需工业用金刚石99%以上依赖国产人造金刚石,1997年中国人造金刚石产量达44亿ct,天然工业用金刚石所占消费比重极为有限。
金刚石矿石有岩浆岩和砂矿两类。已知含金刚石的岩浆岩有金伯利岩、钾镁煌斑岩和橄榄岩3种,其中金伯利岩型和钾镁煌斑岩型具有工业意义。
看纯度,透明度对金刚石价值影响甚大
钻石的话按克拉计量你若有一斤的话就有一千万多了,整块的话更是价值连城
工业上用来划玻璃的不透明的金刚石,倒很便宜,但一斤的话也要有个几百吧
在全世界已被确认的 5000 多种矿物中,半数属于稀有矿物。而下面这6种矿物更是稀有,与它们相比,就连钻石和红
宝石
都只能算常见矿物。
1红钻
在钻石中,最稀有的就是红钻。红钻的成色原理既不是夹杂杂质,也不是被辐射照射,而是因为钻石晶格受到来自一个方向的高压,发生塑性变形,这导致钻石中某些层面反射红光。也有科学家认为红钻的成因可能是晶格中混入了氮原子。
红钻几乎只产于澳大利亚的一个矿坑,从1999年至今这座矿只出产了30颗红钻。
2蓝色黝帘石
一些珠宝公司在广告中宣称坦桑石的稀有度比钻石高上千倍。其实坦桑石只是商品名,它的真正名称叫黝帘石。黝帘石本身不是很稀有,但天然蓝色黝帘石真的十分罕见。蓝色来自于黝帘石中混入的杂质钒。
黝帘石只出产于坦桑尼亚马里兰尼矿山 8 平方千米的矿区,它们是在造山运动过程中形成的。珠宝店中的坦桑石几乎都是蓝色的,它们的蓝色来自于热处理工艺。
3海森石
目前人们只在美国加利福尼亚州莫诺湖中发现过海森石——一种呈放射状生长的罕见晶体。有科学家猜测,当湖水长时间干涸,浓度过高的磷会使微生物中毒。因此,湖水中的鞘丝藻用湖水中的氧、钾、钠和镁元素在体内合成海森石晶体,并排出体外。也有科学家猜测,海森石是鞘丝藻死亡后释放的化合物与湖水中元素发生化学反应后形成的。
海森石遇水融解,这也是它们非常罕见的原因之一。
4撒丁石
撒丁石是人类发现的第一种同时含有钼和钍的矿物(目前只发现两种),具有放射性。它得名于意大利撒丁岛,晶体呈白色菱形。
5布里奇曼石
布里奇曼石本身并不稀有,地幔38%的质量来自于这种镁铁硅酸盐。布里奇曼石罕见的原因在于它在常温常压下会转变成非晶质。要想得到布里奇曼石晶体,压强必须超过 120 万个标准大气压。
2014 年,科学家意外在一个陨石坑中发现了一个被其他矿物包裹起来的天然布里奇曼石晶体。
6芬格石
这是一种只生长于萨尔瓦多的伊萨克火山喷气孔中的含砷酸芬钒
铜矿
,它由火山喷气孔中的蒸汽凝华而成。要形成这种矿物,不但需要特定的化合物种类和比例,还需要特定温度。如果其中钒和铜的比例不对,就无法形成芬格石。芬格石遇水会融解,这导致其极为稀有。
20 世纪 80年代,科学家仅在伊萨克火山喷气孔中收集到了数微克芬格石。
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