关于钻石内部特征,特别是羽裂对钻石的影响

钻石的羽状包裹体，只是包裹体不是碎裂

大的羽状纹就叫羽裂，但是那种所谓的裂不是真裂，只是形容这种形状的包裹体有些大，不管戴多久它过去有多大现在还是有多大，将来也是一样的，恒久不变。

钻石的碎裂出现几率很低

经过向前的钻石一般不会出现摔裂情况，因为最脆弱的底尖和腰楞都被金托护住。就算裂也是钻石的天然解理面受到硬物重攻击，沿解理方向破碎，伤口锋利阶梯状，这种情况太少可能发生。

4311 辽宁钻石的异常双折射特征

利用偏光显微镜在正交偏光下对42个辽宁地区钻石薄片进行观察，结果表明：857%的金刚石样品具不同程度的异常双折射现象，主要呈现花瓣、放射状消光图案（389%，与钻石中的裂隙和包裹体有关），复合叠加消光图案（278%，反映了该类样品在生长过程和生长期后经历了多期次不同形式的应力作用），平直消光条带图案（194%），无固定形态的消光图案（111%，可能是由于样品内部应力作用和切片厚度原因共同作用的结果），见图471，图472。而由典型的塑性变形所致滑移线而形成的细小格子状消光图案（“榻榻米”结构）不太常见，仅占28%。

图471 花瓣、放射状消光图案

（LN-50-001）

Figure 471 Petal-like and radial birefringence patterns

（sample LN-50-001）

图472 复合叠加消光图案

（3-LW）

Figure 472 Composite and superimposed birefringence patterns

（sample 3-LW）

4312 辽宁钻石的阴极发光图像（CL）和DiamondView荧光图像（DV）特征

陈美华等 （1999；2000）曾利用阴极发光图像归纳了辽宁瓦房店钻石的内部结构具有3 种主要类型：简单的生长环带结构；多期生长复杂环带结构；稀少的似玛瑙状结构。这些特点反映了辽宁钻石生长过程的复杂性。本项目对12颗钻石样品进行了阴极发光测试，对43个钻石切片进行了DV观察，结果如下：

（1）辽宁瓦房店地区样品主要出现四种发光模式：均匀发光、两期生长结构、多期复杂生长结构及斑块状发光样式（图473～图478）。部分样品的彩色阴极发光颜色为蓝色和黄绿色，发光强度不一。

（2）大多数钻石显示蓝色荧光（674%），小部分钻石显示蓝、绿两种荧光（326%），表明辽宁钻石虽然I型钻石的比例高，但部分钻石以混合型为主。

（3）均匀发光，无条带或环带的占326%，简单层状生长环带占326%（图479），表明辽宁金刚石的生长环境较为稳定。

（4）多周期生长环带的样品占278%，表明仍有部分钻石是在复杂生长环境中形成的。图480中样品比较特殊，中间呈蓝色不连续的四边形斑块，边缘呈绿色条带。

（5）三角形的斑块状发光式样，占70%。

图473 均匀发光模式

（2-LW-01）

Figure 473 Homogeneous luminescence pattern

（sample 2-LW-01）

图474 主体黄绿色，复杂生长环带结构

（LN-50-267）

Figure 474 Complicated growth zones，with the main color being yellowish gREE

（sample LN-50-267）

图475 主体蓝白色，发光现象不明显

（LN-50-265）

Figure 475 Inconspicuous luminescence，with the main color being bluish white

（sample LN-50-265）

图476 主体蓝色，“似玛瑙状”生长环带

（LN-50-266）

Figure 476 Agate-like growth zones，with the main color being blue

（sample LN-50-266）

图477 主体为绿色，模糊的斑块状发光

（LN-50-287）

Figure 477 Obscure luminescence pattern with patches，the main color being green

（sample LN-50-287）

图478 斑块状发光

（3-LW-01）

Figure 478 Luminescence pattern with patches

（sample 3-LW-01）

图479 八面体生长环带

Figure 479 Octahedral growth zones

图480 多期复杂生长结构

Figure 480 Multi-stage complicated growth zones

4321 山东钻石的异常双折射特征

利用偏光显微镜在正交偏光下对山东地区46个钻石薄片进行观察，结果表明891%的金刚石具不同程度的异常双折射现象。主要呈现为：花瓣、放射状消光图案（363%），复合叠加消光图案（317%），平直消光（146%），无固定形态的消光图案（73%）等，见图481，图482；由典型的塑性变形所致滑移线而形成的细小格子状消光图案（“榻榻米”结构）不太常见，仅占49%。

4322 山东钻石的阴极发光图像（CL）和DiamondView荧光图像（DV）特征

本项目对11颗钻石进行了阴极发光图案观察，对71个钻石切片进行了DV观察，结果显示：

（1）绝大多数钻石显示蓝色荧光（80%），表明I型钻石的比例相当高；

（2）多数晶体显示八面体生长环带，无清晰生长条带的约为17%；

（3）部分晶体显示明显的两期生长或多期生长结构，如图483所示，为“闭形”的八面体环带结构，环带平直，宽窄均匀，界限清晰，先是由中心区域均匀生长无环带结构出现，说明早期生长成分均一；之后的第二个生长区为以规则的八面体环带形式生长，说明后期流体成分变化均一，该晶体的整体生长过程比较连续，没有中断。图484为“开形”的八面体生长环带结构，晶体中心区域可见平直密集的两组塑性变形滑移线呈网格状交错，之后的生长过程中八面体生长环带密集平直，界限清晰，说明在一个相对稳定的环境中生长，并且没有经受较大的溶蚀作用，晶体在一个相对稳定的环境中匀速生长，生长过程没有间断。

图481 平直消光带

（16-SD）

Figure 481 Birefringence pattern with straight strips

（sample 16-SD）

图482 十字状消光

（248-SD）

Figure 482 Birefringence pattern with a cross

（sample 248-SD）

图483 “闭形”八面体环带结构

（SD01303，CL）

Figure 483 Closed octahedral growth zones

（sample SD01303，CL）

图484 “开形”的八面体生长环带结构

（SD02301，CL）

Figure 484 Open octahedral growth zones

（sample SD02301，CL）

（4）有的金刚石为多周期多阶段的复杂层状生长环带，这种多期多阶段生长的晶体出现的结构形式是各种各样的，有规则的，也有不规则的，其复杂程度也不尽相同。

如图485所示，早期为晶核生长，晶核发光不均匀，说明在这个阶段生长过程不均匀，晶核周围被一圈不规则形状的生长结构所包围，说明晶核生长形成后经历了一定的溶蚀，生长过程一度间断，在这之后出现了“开形”的八面体生长环带，之后是一段均匀发光的部分，说明经历了一段时间的均匀生长，然后再次出现“开形”的八面体形平直细密的生长环带，界限清晰，说明这部分生长过程较为连续，但是在后期的八面体环带出现弯曲，形状不规则，边缘出现锯齿状的样式，说明在晶体生长后期遭遇了强烈的溶蚀作用，生长过程一度中断。

如图486所示，该晶体具有左上、右下两个生长核心区，生长核心区的外围都出现了变形弯曲的生长环带，说明晶核形成后遭受了一定的溶蚀作用；之后出现均匀发光的部分，说明这段时间生长较为稳定；第3个生长期为多边形不规则的生长环带，环带密集平直，说明后期生长简单一致，两晶核融合后，生长为一个完整的晶体。

图485 具有晶核的多阶段的复杂层状生长环带

（SD01301-1，CL）

Figure 485 Multi-stage complicated growth zones with crystal nucleus

（sample SD01301-1，CL）

图486 两个生长核心区及复杂层状生长环带

（SD2402，CL）

Figure 486 Complicated growth zones with two crystal nucleation region

（sample SD2402，CL）

（5）约有12%的晶体具有“似玛瑙状”、圆弧形同心环带、斑块状等特殊的生长结构。

金刚石晶体中观察到玛瑙状的分带现象最早是20世纪70年代苏联的奥尔洛夫提出的（奥尔洛夫，1977）。Bulanova等（1995）在俄罗斯雅库特的金刚石中也发现了这种结构，认为这种复杂的生长环带是由不同的生长机制所致。八面体环带区受层状生长机制控制，立方体或圆形环带区的生长受螺旋生长机制控制，少见的具有复杂的“似玛瑙状”结构或圆环形结构的金刚石是在特定的生长条件下，由多中心发展而成。早期的多中心相邻或聚集，形成较复杂的种晶形态；后续的结晶过程是在这种复杂形态的种晶基础上进行的，并且受层状和螺旋式的混合生长机制控制。这种结构反映了金刚石结晶于粘性大、碳过饱和的环境中。另外，金刚石在高温下的变形亦是产生“似玛瑙状”生长结构的因素之一。陈美华等（1999，2000）在研究辽宁瓦房店金刚石时，在一颗样品边部也发现“似玛瑙状”生长结构。

本项目利用阴极发光测试，在山东蒙阴的金刚石样品中也发现了这种多期多阶段的复杂生长环带形成的“似玛瑙状”发光结构。

如图487所示，晶核部分先是经历了一段时间的均匀生长，说明这段时间流体均一稳定；而在晶核外部出现了弯曲不平的环带，似玛瑙状，表明这段时间晶体遭受了较为强烈的溶蚀作用，生长过程一度中断；第三个生长期为平直的六边形环带，环带细密平直，说明这一阶段生长较稳定连续；六边形之后又是一段均匀发光的部分，说明晶体继续稳定生长，流体组分没有发生明显的变化；最外边再次出现玛瑙状的生长环带，环带宽窄不一，高低起伏不平，发光强度也不尽相同，说明该晶体生长后期遭受了强烈的溶蚀作用，生长过程不连续，一度中断。

图488所示为一中心缺失发光而形成极不规则斑块状的发光样式。该晶体本身为完整的晶体切片，但在阴极发光下中心缺失发光显示，黑色边缘起伏不平，弯曲变形很大，说明在钻石晶体生长的初期就遭受了强烈的熔蚀作用，生长过程曾一度中断，导致晶核变形；之后继续生长，但是生长环境不稳定，流体成分变化较大，且不均匀，生长过程不连续，生长具有一定的间歇性并遭受了熔蚀作用，由此推断可能在这个时期多处地带发生了较为强烈的地质变化。

上述结果和尹作为等（2005）对15颗蒙阴金刚石样品阴极发光的研究结果有所不同，尹作为等研究的蒙阴金刚石样品显示平直色带，说明形成金刚石的物质供给是比较连续的（即生长是连续的），整个结晶过程未发生明显的长期停顿产生的熔蚀。

图489～图492列出了典型的山东金刚石DV图像。

图487 弯曲不平似玛瑙状环带

（SD03002-2，CL）

Figure 487 Agate-like curved growth zones

（sample 03002-2，CL）

图488 生长初期就遭受强烈溶蚀形成核心复杂环带

（SD05202-1，CL）

Figure 488 Growth zones with complicated core areas，due to strong corrosion at the initial stage

（sample 05202-1，CL）

图489 两期生长结构，中间存在种晶核和特殊的发光区域

Figure 489 Growth structure of two stages，with crystal nucleus and a special luminescence area at the core

图490 存在生长核的似玛瑙状生长结构

Figure 490 Agate-like growth structure with crystal nucleus

图491 颜色斑驳的似玛瑙状生长结构

Figure 491 Agate-like growth structure with color patches

图492 四边形生长结构

Figure 492 Quadrilateral growth structure