钻石是怎样型成的，生长在哪里、

科学家们经过对世界不同矿山钻石研究发现，钻石的形成条件一般为压力在45～60GPA的环境下，相当于出产的地方要达到地表以下150～200千米深，所需温度一般最低在1500摄氏度，有不同的层级，有的可以低到1100摄氏度。

钻石形成于上地幔，地球坚硬的地表层下最浓稠、最柔软的一层。大部分钻石主要形成于33亿~9亿年前，在到达地表前已在地球深处存在了相当长的时间。在对生长有钻石的矿物包裹体进行显微分析的基础上。

科学家们确定了两种基本的岩石类型：一类是榴辉岩类(E型)，另一类是橄榄岩类(P型)。榴辉岩是一种粗粒不等粒变质岩，主要由石榴石和辉石组成，形成于高温高压的环境之下，位于地壳深处的变质岩区。

榴辉岩的化学成分与玄武岩相似，其形成与俯冲碰撞作用有关，并经历过海洋地壳玄武岩变质作用。橄榄岩包含的岩石种类非常多，例如纯橄榄岩、斜方辉石橄榄岩和二辉橄榄岩，含有不同混合比例的橄榄石、斜辉石和斜方辉石，是地幔中最常见、最丰富的岩石。

扩展资料：

钻石的主要产地：

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相对大。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根据指示矿物在世界各地寻找金刚石矿了。

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。

-钻石

钻石的矿物名称为金刚石，英文名称为Diamond，源自希腊语“adamant”，意思是“坚不可摧”。

钻石与红宝石、蓝宝石和祖母绿一起并称为四大珍贵宝石。目前钻石已成为结婚的信物，并被誉为四月的生辰石，象征坚韧、永恒和纯洁无瑕。

一、钻石的化学成分和分类

1化学成分

钻石是具有立方结构的碳。主要成分是C，其质量分数可达9995%，次要成分有N、B、H等。其他微量元素还有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr等。

2分类

钻石的分类最早由Robertson、Fox和Martin等三人根据钻石在红外区吸收带和对紫外光透射的差异提出，他们认为Ⅰ型钻石能透过400～300nm的紫外光并在红外区显示与氮有关的吸收带，而Ⅱ型钻石可透过低至220nm的紫外光并在红外区无明显的吸收带。

1959年美国的Kaiser和Bond发现Ⅰ型和Ⅱ型钻石的差异与杂质氮有关，后来人们又发现在含氮的钻石中氮的最常见的存在形式不只一种，氮以单个氮原子分散在钻石中，称为C心、以原子对集合体出现，称为A心、3个氮形成的原子团称为N3中心，而多于4个原子的原子团则称为B集合体(B心)，也可为一些较大的有几个原子厚的扁平层偏片晶氮存在，称为D心。钻石的分类是按照是否含氮和硼及氮的聚型类型划分如下(表14-1-1)。

表14-1-1 钻石的分类

天然钻石中Ⅰa型钻石约占98%以上，Ⅱa型占1%左右，Ⅰb型和Ⅱb型很少，人工合成钻石中以Ⅰb型为主，少量为Ⅰb和Ⅰa型混合型。

二、钻石的结构与形态

1晶体结构

钻石属等轴晶系， ；a0=035595nm；Z=8，具立方面心格子，C原子位于立方体角顶和面的中心，将立方体平分为8个小立方体，在其中4个相间排列的小立方体的中心还存在C原子，呈四次配位。每个C原子以SP3外层电子构型与相邻的4个C原子形成共价键(如图14-1-1)。C—C间距为01542nm，C-C-C键角109°28′16″。

图14-1-1 钻石的晶体结构

2形态

钻石属六八面体晶类，Oh-m3m(3L44L36L29PC)，常见单形：八面体o{111}，菱形十二面体d{110}、立方体a{100}及其聚形(图14-1-2a和图14-1-2b)。

图14-1-2a 钻石的常见晶形

钻石晶体通常呈歪晶，由于溶蚀作用使晶面棱弯曲，晶面常发育阶梯状生长纹、生长锥或蚀象，且不同单形晶面上的蚀象不同，八面体晶面上可见倒三角形凹坑，立方体晶面上可见四边形凹坑，十二面体晶面上可见线理和显微圆盘状花纹。

钻石的双晶依(111)最普遍，可成接触双晶、星状穿插双晶或轮式双晶。其中三角薄片(macle)接触双晶具有典型的扁平三角形外观，在双晶两个平面结合处环绕钻石有明显的青鱼骨刺纹，在钻石贸易中称为结节。

三、钻石的光学性质

1颜色

钻石的颜色分两个系列：即无色—浅**系列和彩色系列。无色—浅**系列钻石的颜色为：无色至浅黄、浅褐；彩色系列钻石的颜色一般为深黄、褐、灰及浅至深的蓝、绿、橙黄、粉红、红、紫红色，偶见黑色。

图14-1-2b 钻石晶体不同聚形示意图

大多数彩钻颜色发暗，强至中等饱和度、颜色艳丽的彩钻极为罕见。彩钻是由于少量杂质 N、B和H原子进入钻石的晶体结构之中，形成各种色心而产生的颜色。另一种原因是晶体塑性变形而产生位错、缺陷，对某些光能的吸收而使钻石呈现颜色。

(1)黄至棕**钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的。理想的钻石晶体是禁带很宽的半导体，宽的禁带避免了可见光范围内的一切可能吸收，因此理想的钻石是无色的。当N原子代替部分C原子时，由于氮外层有5个电子，代替碳原子后多余一个电子，这电子在禁带中形成一个新的能级，相当于减少了禁带宽度，从而使得晶体能吸收可见光范围内的光能而呈现颜色。N原子代替C原子有不同的形式，一种情况是孤立的N原子代替C原子，它对能量高于22eV(波长小于560nm)的入射光有明显的吸收，使钻石呈现一系列**、褐色、棕色，其颜色很鲜艳浓郁，Ⅰb型钻石的颜色往往由该种色心引起；另一种情况是金刚石内N原子可移动聚合在一起形成多个N原子集合体，这种集合体对400～425nm光有明显的吸收作用，同时对4772nm有弱吸收，由于人们对4772nm吸收反应灵敏，4772nm蓝光被吸收后，钻石呈现**。

(2)蓝色钻石：从晶体完美程度来讲，蓝色钻石是最好的，也是极罕见的。它不含N却含有微量B(wB＜1%)，属Ⅱb型钻石。正是这些B使钻石呈现美丽的蓝色。少数含H杂质的钻石也呈蓝色。

(3)粉红色钻石和褐色钻石：这两种彩钻都是由于钻石在高温和各向异性压力的作用下发生晶格变形而产生的颜色，相比之下粉红色钻石罕见得多，因而极其昂贵。这种晶体缺陷在极端情况下可形成紫红色钻石。

(4)绿色钻石：绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成的。当辐射线的能量高于晶体的阈值时，碳原子被打入间隙位置，形成一系列空位-间隙原子对，使钻石的电子结构发生变化，从而产生一系列新的吸收，使钻石着色。若辐照时间足够长或辐照剂量足够大，可使钻石变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤有时还可形成蓝色钻石和黄褐色钻石。

2光泽

钻石具有特征的金刚光泽，金刚光泽是自然界透明矿物最强的光泽。但钻石的光泽有时会因表面不平而显得暗淡。

3透明度

钻石的透明度为透明-不透明。纯净的钻石应该是无色透明的，但由于地质条件的复杂性，常有杂质元素进入钻石的晶格或以包裹体的形式存在于钻石中，使钻石的透明度受到一定的影响。

4光性

钻石属等轴晶系，为均质体，在正交偏光下全消光，但有些钻石由于内部应变或内部含有包裹体，偶见异常消光。

5折射率

钻石为单折射宝石，在钠光(5893nm)中折射率为2417，超过了常规折射仪的测试范围，是透明矿物中折射率最大的。

6色散

钻石的色散强，色散值为0044，比天然无色透明宝石的色散都高，所以我们在切割标准的钻石表面能看到漂亮的“火彩”。

7发光性

(1)紫外荧光：钻石在紫外灯下的荧光可有不同的反应，有些钻石发光很强，有些则不发光。钻石在长短波紫外光下可呈现从无至强的蓝色、**、橙**、粉色等荧光，通常长波较短波的荧光强。

(2)X射线荧光：钻石在X射线下一般呈现蓝白色的荧光，且稳定性好，在钻石开采中可根据钻石X射线下的荧光特性，将其他砾石分选出去。

(3)阴极发光：阴极发光可揭示钻石的内部生长结构，钻石在阴极发光仪的电子束照射下，绝大多数钻石会发出阴极荧光，主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色，天然钻石和合成钻石的生长条件不同，表现出的生长结构也不同，目前阴极发光技术已成为鉴别钻石是天然的还是合成的主要手段之一。

8吸收光谱

无色—浅**的钻石，在紫色区4155nm处有一吸收谱带；其他颜色的钻石的吸收线位于453nm，466nm和478nm处；褐—绿色钻石，在绿区504nm处有一条吸收窄带，有的钻石可能同时具有415nm和504nm处的两条吸收带。辐照改色的**钻石可能在498nm，504nm和592nm处有吸收带。

四、钻石的力学性质

1解理

钻石有四组八面体{111}方向的中等解理，{110}、{221}的不完全解理。图14-1-3为钻石{111}方向解理示意图。

图14-1-3 钻石{111}方向解理示意图

2硬度

钻石的摩氏硬度为10，是自然界最硬的矿物，钻石的硬度具有各向异性的特征，不同方向硬度不同，其八面体晶面的硬度大于立方体晶面的硬度，因此在钻石加工中可用钻石研磨钻石。

钻石具有很强的抗磨性能，摩擦系数小，其抗磨能力是刚玉的90倍。这种特性使钻石能高度抛光，并使每个小面边棱锐利、挺直。但值得注意的是，钻石虽硬，但常显脆性，在外力冲击作用下很容易破碎。

3密度

钻石的密度为352(±001)g/cm3，因钻石成分单一，并且纯度较高，所以钻石的密度相对很稳定。

五、钻石的内含物

钻石的内含物主要有浅色至深色矿物包体、云状物、点状包体、羽状纹和生长纹。矿物包裹体主要是钻石、橄榄石、辉石、石榴子石、锆石、刚玉、黑色石墨、暗色的赤铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫化物等。云状物由云雾状白色或灰色包体组成，羽状体则包括开放式裂隙和隐蔽式裂隙两种裂隙类型。此外，钻石中还可见生长纹和解理等特征。

六、钻石的电学性质和热学性质

1电学性质

Ⅰ型和Ⅱa型钻石是绝缘体，室温下电阻率为1014～1015Ω·cm。通常情况下，Ⅱb型钻石因含硼而电阻率降低，为25～108Ω·cm，为P型半导体，钻石半导体的电阻值随温度变化特别灵敏，甚至连很微小的变化(00024℃±)都能在瞬间被记录下来，这一特点被广泛应用于真空仪器和精密测温的仪器中。

2热学性质

(1)导热性：钻石具有很高的导热率，且导热率与含氮量有关。若300°K下其导热率为铜的3倍，则其含氮量＜300×10-6。Ⅰa型钻石的含氮量多高于此值，故不宜作散热元件。Ⅰb和Ⅱ型钻石含氮量低，均具有很高的导热率，适于作散热元件。其中Ⅱa型钻石的导热率最好，约比铜高6倍，在190℃则升至30倍左右。

根据钻石的高导热率，宝石鉴定中可用钻石笔(热导仪)鉴定钻石和其仿制品；若简单地对着样品哈气，如果是钻石，则表面上的那层雾气比仿制品要消失得快，这是因为钻石传热快，钻石提供的热量让水膜迅速蒸发的缘故。

(2)热膨胀性：钻石的热膨胀性非常低，温度的突然变化对钻石的影响很小，但若钻石中有裂隙或含有热膨胀性大于钻石的包裹体时，温度的突变可能使钻石发生破裂。

(3)可燃性：高温下钻石可燃，燃点在空气中为850～1000℃，钻石在氧中加热到650℃时，即缓慢燃烧而变为气体二氧化碳。燃点和钻石与空气的接触面及增温率有关，一般小颗粒钻石比大颗粒钻石易燃。激光打孔就是利用该原理在很小区域内提供集中的热量，使空气中的氧将钻石中的暗色物质烧掉。在绝氧并加压的真空条件下，钻石加热到1800℃，可转变成石墨。

3其他性质

(1)表面性质：钻石表面具有亲油性和疏水性。由于钻石由非极性的碳原子组成，对水的H+和(OH)-不产生吸附作用，即水对钻石不产生极化作用，故钻石具有疏水性。

(2)化学稳定性：钻石对任何酸都是稳定的，甚至在高温下，酸对钻石也不显示任何作用，但在含氧盐类和金属熔体中，钻石很容易受侵蚀。

不同的钻石形状价格、适合款式和指型都不同，各有特点。在众多的钻石形状中哪个好呢 最基本也最受欢迎的是圆形钻石，除了圆形钻石以外的钻石形状我们统一称为异形钻石，其中椭圆形、梨形、公主方形、心形、祖母绿形和马眼形也是比较受欢迎，还有其他的如上丁方形、枕形等，关于这些异形钻石详细知识可到珂兰钻石网查阅。 圆钻形切割的钻石尽可能的表现出了钻石的“火彩”和亮度，相对与其他的钻石琢形可能未必能够保存最大的重量，但是它的切工比例是最理想精确的，最大限度的将钻石的亮度增强，而呈现最完美的“火彩”。钻石火彩是钻石最迷人之处，所以个人认为挑选钻石应该最先考虑圆形钻石。但是圆形钻石价格也是最贵的。莹彩 群镶款钻石女戒 其他钻石形状同样有着各自的特点，如公主方形显钻、心形表达爱的浪漫，同样不同的钻石形状适合不同指型： 手指短小：最好配梨形或椭圆形的钻石，这样会让你的手指显得修长，切忌公主方形钻; 手指不够丰满：可选择圆形钻石镶在两行金环之间的款式，让手指显得圆润一点; 小巧纤细的手指：适宜配心形的钻石; 手指粗壮：忌用心形的钻石，宜用越简单越好。 ,最重要的还是根据爱好和自身情况来挑选。

　　钻石基本常识

　　1、钻石的性质

　　钻石是具有等轴对称的结晶质的碳。它的矿物学名称为金刚石。钻石是宝石级金刚石的称谓。

　　化学成分：碳

　　硬度：10（最大）

　　光泽：金刚光泽（最好）

　　颜色：据含微量元素不同呈各种颜色。如无色、浅黄至**、褐色、浅绿至绿色、蓝色、粉红至红色等。常用于首饰钻石为无色至浅**属含"N"系列。

　　2、钻石的特性

　　①钻石是人类最早利用的宝石材料之一。

　　②钻石是地球是最硬的材料。

　　③钻石是最受欢迎的宝石--宝石的定义：美丽、稀少、耐久、无害。在钻石中充分体现出来

　　④钻石是所有种类的宝石中，质量评价最为严格，评价标准最国际化的宝石。

　　3、钻石的矿物学分

　　I型：钻石含杂质"N"（氮）,不能透过波长为250nm的短波紫外光，I型钻石占所有钻石的98%强，又分成两个亚型，Ia和Ib。

　　Ia型：含"N"杂质，约01%,"N"的集合体"N3"形式存在于晶格中，并导致主要是415nm的吸收，从而引起**，并称为Cape系列或**系列。大多数的Ia型钻石在紫外光下，具有强弱不一的荧光，通常为蓝白色。

　　Ib型：含"N"杂质，最多可达020%,"N"以孤立原子的方式替代钻石晶格中的"C"原子。Ib型钻石的光谱吸收比Ia更强，从500nm开始到紫外都有吸收，可形成**的彩色钻石，并称为Canary系列。Ib型约占所有I型钻石的01%,但合成钻石几乎全是Ib型。

　　Ⅱ型：钻石几乎不含"N"，光谱可透过低于220nm的短波紫外光，Ⅱ型也分成两个亚型，Ⅱa和Ⅱb型。

　　Ⅱa：几乎所有的大钻石都属于Ⅱa型。颜色为无色或略呈灰色或褐色，约占所有钻石的2%。

　　Ⅱb：含微量的硼"B"呈蓝色，并且具有半导体特性，十分稀少。"铁达尼号"影片中的那颗--"海洋之星"又被人称为"希望之星"，当时在印度被发现时，拥有者希望送英国呈献给英女王以便获得一官半职，遗憾的是一路上谁拥有它谁就死去。同时它还被称为"灾难之星"（意为谁拥有它谁就有灾难）。

　　4、圆钻（Brallant）及圆钻琢型

　　①、具有圆钻型式琢型的钻石简称圆钻，圆钻是成品钻石的主流，非圆钻的成品钻石通称为异型钻。

　　②、圆钻琢型：圆钻琢型是一种标准的形式由冠部、腰棱和亭部三个部分组成。冠部由1个正八边形的台面和8个三角形的星小面，8个四边形的上主面风筝小面及16个弧边三角形的上腰小面，共33个面组成。亭部由8个四边形的下组小面和16个弧边三角形的下腰小面，一个底小面共25个面组成。

　　③、圆钻能最佳地表现出钻石的亮度，亮度是下列光学效应的总和。

　　a、光泽：钻石表面的反射光

　　b、内反射：亭部刻面对入射光的完全反射。

　　c、火彩：由色散作用使白光分解成的色光。

　　d、闪光：钻石晃动时产生的闪耀（对光源的反射作用）。

　　④、圆钻是钻石分级最重要的对象。

　　5、钻石的分级（4C）

　　切工越精良的标准圆钻越璀璨，价值越高。宝石级的每颗钻石都非常美丽且独特。因为它们是天然的，所以不可能找到两颗完全相同的钻石。工匠们总是尽可能地利用金钢石材料，因此一点细微的差别都能决定它们不同的价值，钻石评价分级是从颜色（Colour）,净度（Clqrity）,切工（Cut）和克拉重量（Carat）开始的。由于它们的4个英文单词开头一个字母都是"C"，因此钻石分级又称为钻石4C分级。

　　颜色（Colour）分级

　　GIA的色级是用英文字母表示，最高色级由D开始，最低色级为Z,共有23级。

　　颜色分级的条件

　　①、**系列或略带有其它色调的钻石，按其所带色调的深浅进行分级。

　　②、颜色分级的依据是比色石，样品和比色石的比较、确定所属的色级。

　　③、分级必须在合适的光源下进行。

　　④、分级必须在中性的颜色环境中进行。

　　净度（Clarity）分级

　　①、内部特征又称内含物或包裹体：指包含在钻石内部的各种缺陷。外部特征又称为外部缺陷：指位于成品钻石表面的缺陷。

　　②、净度级别的定义：无瑕（FL）、内部无瑕（IF）、极微瑕（VVS）VVS1、VVS2、微瑕（VS）VS1、VS2、小瑕（SI）SI1、SI2、重瑕（P）P1、P2、P3。

　　激光处理钻石

　　①、净度要与处理前的净度相当。

　　②、激光孔洞要作为内含物参加分级。

　　③、激光处理必须注明。

　　切工（Cut）分级

　　圆钻切工（Cut）分级通常分为：很好、好、较好、一般、差。镶嵌钻石通常分为：很好、好、一般。

　　标准圆钻：当钻石切割比例得宜它也更物有所值，当你凝视钻石看见光线于钻石中折射出来，散发出犹如彩虹的火彩光芒，那就是切工精良的标准钻石。

　　克拉重量（Carat）

　　克拉重量钻石的重量级别：钻石重量以克拉来计算，1克拉等于02克，1克拉可分为100分，一颗05克拉的钻石常称为50分。钻石克拉重量的评价，一般5分为一个单价级别，如：5分-9分、10分-14分、15分-19。但1ct以上的钻石就称为大钻石了，几十克拉重的钻石，就相当的稀有，而价值连城。因而钻石的单位价格与钻石重量成正比。

　　商业活动中称克拉台阶：由于拥有克拉整数例如拥有一颗200ct的钻石要比拥有一颗195ct钻石更为荣幸。因而克拉整数的价格要比不足整数的高得多。又例如100ct的价格要比099ct的价格高出15%左右。这种价格上的突变被形象地称为克拉台阶。

二型钻是天然的钻石。 钻石是一种天然矿物质,是在未受到人为干预的情况下完全在大自然中形成的。 天然钻石可分为一型钻石与二型钻石,两者主要区别是氮含量,二型钻石的纯度特别高,氮杂质极少,这种钻石只占天然钻石的2%。

1、从颜色角度

从颜色的角度来看，钻石有白钻、红钻、蓝钻、绿钻等，其中白钻是常见的钻石饰品镶嵌的钻石，纯洁透明象征着圣洁和永恒的爱情:红钻有粉红到鲜红组成，主要的产地是澳大利亚，是比较稀有的品种:蓝钻主要有天然到深蓝色，这种颜色的钻石比较特别的地方就是，它含有具有导电性能的硼元素。

2、从等级角度

如果从等级的角度来划分的话，钻石有多少种从钻石4C也就是重量、颜色、净度、切工等角度，可能多达上千种，因为从重量的划分，有10分、20分、50分、一克拉等等:从颜色的角度有D-Z的划分。

从净度的角度有FI、IF等:从切工角度有EX、vG、 G、FAIR、POOR等划分，这几种因素排列组合的话，会有很多的种类型。

扩展资料

钻石的颜色包括三大系列：

开普系列：包括无色、浅黄至**钻石;

褐色系列：包括不同强度的褐色钻石;

彩色系列：包括粉红、紫红、金黄、蓝色、绿色等钻石。

大部分的宝石级钻石，其颜色属于开普系列中的无色-浅**系列，这个系列钻石也是消费者日常购买的最多的品种，其中颜色越白的钻石，越为稀罕、珍贵，价值越高。 

钻石的颜色等级划分

D级：完全无色级。最高的颜色等级，十分稀有。

E级：无色级。只有专家级的珠宝师才能察觉到细微色迹。属于稀有钻石。

F级：无色级。只有专家级的珠宝师才能察觉到细微颜色，但仍可视为“无色级”，属于高品质钻石。

G-H级：接近无色级。在与更高级别钻石比较时可见颜色，但性价比极高。

I-J级：接近无色级。颜色轻微可见，性价比超群。

K-M级：颜色可见级。

N-Z级：颜色可见级。

-金刚石

1、I型II型钻石是根据钻石的成分是否含有氮元素来划分的。

2、宝石鉴定中区别这两种钻石的意义——个人觉得最大的意义就是在优化处理宝石的时候帮助你区分。比如，天然的蓝色的钻石（属于II型的）是半导体，而辐照改色处理的蓝色钻石是I型的。 3、。