中国三个主要产地金刚石毛坯大小、质量（重量）及完整性统计特征差异及其意义

钻石大小和品质频率分布，包括钻石的大小、颜色、晶体形态、表面形貌、质量分布（干净程度）等特征是可以指示特定产矿区钻石整体特征。由于不同矿区产出钻石的统计特征不相同，这些特征成为帮助判断钻石产地来源重要的基础之一。这些特征通常也被钻石开采公司采用来校准他们的产品，如机械故障或失窃等产生问题的判断。事实上，一些非常有经验的钻石贸易行家常常可以根据钻石毛坯的这些基本特征就能够非常准确判断出某些钻石的产地（通常是相对有限的区域内），2008年金伯利进程证书制度钻石专家工作组研制了分析毛坯钻石特征的方法，对科特迪瓦的Bobi 和 Tortiya矿区钻石的大小、晶体形态、质量分布特征进行了统计（Kimberly Process/Chairs report to the Plenary on the activites of KPCS，2008）。2009年金伯利进程呈交了对加纳钻石特征的统计，对于阻止科特迪瓦的冲突钻石起到了明显作用（Kimberley Process，2009）。

通过对项目实验研究用样品和矿区开采样品的观察和统计分析，并结合前人的研究资料，可以得出以下结论：

（1）湖南地区砂矿金刚石普遍粒度较小，并在沅水流域显示分段富集的特点，平均粒度和重量较山东和辽宁地区小，而山东金刚石的粒度和重量分布都具有较大的差异。

（2）湖南地区砂矿金刚石以带有磨圆特征的完整晶体居多，完整度也最高，为894%，辽宁和山东地区金刚石的晶体完整度比例不及湖南地区，其中辽宁金刚石的晶体完整度又较山东金刚石晶体高。总的来说，山东钻石的晶形完整度最差，不规则晶体和碎块约占40%。根据前人研究资料：山东地区钻石破碎率约为55%；辽宁地区钻石晶体晶形多数完整；湖南地区钻石晶体完整度约为86%，单形高达96%以上；这与本文的研究样品的晶形和晶体完整度统计结果基本一致，说明本报告在实验研究样品的选取方面基本和历史资料符合，有一定的代表性。

（3）辽宁金刚石晶形的完整度比例最高。罗声宣等（1999）认为金伯利岩中的金刚石晶体包括完整晶体和原生碎块（破碎面上有蚀象）两种，金伯利岩中的金刚石在选矿过程中，平均产生1545%的次生机械破碎，一个完整的金刚石晶体可分裂成两个或两个以上的次生碎块。因此，金伯利岩中金刚石的完整晶体，实际上比统计数据要多得多，同时，大粒级金刚石的含量，实际上比统计数据要高得多。因此，前文中对于辽宁和山东地区金伯利岩原生钻石的大小、完整度统计结果也可能存在一定的片面性。但是综合历史及现在对湖南、山东和辽宁质量特征的数据，还是可以显示出有一定代表性的差异：湖南金刚石的质量大小具有稳定性，而山东、辽宁金刚石的质量大小相对参差不齐，其中山东最参差。

（4）辽宁和湖南矿区宝石级金刚石产出相对较多，山东矿区宝石级金刚石含量较少，这和过去钻石贸易中我国辽宁钻石的平均价格在三个产地中最高（基本上可以接近非洲国家最好质量钻石的水平）（丘志力，2000）相一致。根据历史资料及本项目的观察调研，三个产地钻石毛坯的质量（重量）及完整性的对比见图32，图33。

图32 中国三个产地钻石毛坯的质量（重量）对比图

Figure 32 Comparison chart of rough diamond weights of the three diamond fields in China

图33 中国三个产地钻石毛坯的完整性对比图

Figure 33 Comparison chart of rough diamond intactness of the three diamond fields in China

总之，山东金刚石的粒度最大，质量（重量）变化也最大；湖南钻石相对较小，质量（重量）变化小，完整性最好；辽宁钻石晶形完整度比例最高，宝石级钻石的含量最高。

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钻石“指纹”特征是指钻石所具有特定的、能够依据此特征确切判断其来源，或者说可以确切指示单颗钻石产地来源的那些特征（Manutchehr-Danai，2009）。可能担当这个角色的特征包括钻石微量元素、同位素、包裹体、晶格缺陷、年龄等特征及其组合。与此相关的其他特征是指特定产矿区钻石整体的统计特征，代表规定区域钻石大小和品质频率分布。主要包括钻石的大小、颜色、晶体形态、表面形貌、品质（干净程度）分布等特征。由于不同矿区产出钻石的分布特征不相同，因此这些特征也可以协助判断钻石的产地来源。其中的某些特征通常被钻石开采公司采用来校准他们的产品，如机械故障或失窃等产生问题的判断。

事实上，世界上不同产地钻石组合具有特定的特征曾是一个商业共识，问题是：这些特征在不知道产地或者经过人为混合后是否还可以运用来进行产地判断，这种判断的可靠性如何，以及这种判断可以在什么范围内适用。产地来源是指某个国家，还是独立的原生矿区或砂矿？亦或是矿床的某个岩筒（管）？

1942年，Chesley最早利用光栅光谱仪技术半定量地评价了毛坯钻石杂质与产地的联系，他发现来自相同地理产地毛坯钻石具有一些相似的微量元素特征（Chesley，1942，转引自Claude Dalpé et al，2010）。其后，许多学者相继使用不同的分析技术对钻石的产地特征及来源进行过研究（Fesq et al，1975; Watling et al，1995;Deines et al，1997;Kaminsky et al，2001;Resano et al，2003; Cartigny ，2005; Claude Dalpé et al，2010等），并取得一定的进展。但是，钻石是否真的可以根据其特征来判断其来源并没有获得共识；问题的分歧来自不同层面，其一，钻石的产地来源是指国家还是指矿区？如果是指国家，由于部分国家的钻石是来自砂矿（例如和南非很近的纳米比亚和西非），砂矿来源的钻石可以来自不同的原生矿。也就是说，某个国家砂矿来源的钻石和另外一个国家的金伯利岩出产的原生钻石可能具有相同的特征。因此，要根据钻石毛坯的特征来判断其是否是来自某些合法的地区是非常困难的（Bates，2001; Resano et al，2003）；其二，即使是同一矿区的钻石，来自不同岩管的钻石特征可能也有明显的不同。那么，根据钻石的特征来判断其国家或者区域来源就充满风险；其三，在国际贸易中，许多地区钻石开采出来后往往是混合起来销售的。因此，要完全判断其中钻石的来源无疑非常困难。但是，如果钻石的产地来源无法判断，国际金伯利进程无疑会成为纯粹的贸易渠道管理问题而失去其科学理据。

而与此同时，一些非常有经验的钻石贸易行家确实常常可以根据钻石基本的质量特征就能够非常准确判断出某些钻石的产地。最近20年，地质和地球化学研究者对地幔的研究也明确确认了地幔的非均一性，这使很多学者相信，钻石的产地来源问题不是不可以解决的。他们认为，来自不同时代、不同岩石圈深度以及具有不同地质经历（包括随金伯利或钾镁煌斑岩喷发运移、磨蚀、搬运）的钻石应该具有独特的“指纹”特征。如果我们能够充分解读这些特征，钻石产地来源的问题迟早是可以解决的。例如，多个学者指出，钻石微量杂质元素特征、其他化学特征（包括N含量、钻石矿物包裹体类型和化学组成特征）以及钻石的稳定同位素特征都有可能为产地来源的研究提供重要信息（Resano et al，2003；Weiss et al，2008；Claude Dalpé et al，2010）。

2008年金伯利进程证书制度钻石专家工作组研制了分析毛坯钻石产地特征的方法，对科特迪瓦的Bobi和Tortiya矿区钻石的大小、晶体形态、质量分布特征进行了统计（Kimberly Process/Chairs report to the Plenary on the activites of KPCS，2008）。2009年金伯利进程继续致力于钻石产地特征研究工作，呈交了加纳钻石基本特征统计资料，对于阻止来自科特迪瓦冲突地区钻石的交易起到了明显作用（Kimberley Process/Final Communique，2009）。

运用钻石指纹特征进行金伯利进程产地判别的争论可以分为两部分：一是钻石在科学意义上是否具有指纹特征？也就是说，不同矿区钻石的形成或生长过程是否独特到可以根据某些特征（如生长结构、包裹体、微量元素或者同位素）或者组合就一定能区别它们；二是对于国际上那些冲突地区的钻石是否有办法或者容易获得足够的指纹特征来为国际金伯利进程服务。有宝石学家曾在华尔街日报上表示将来可以测定钻石的产地来源，但几乎所有研究钻石产地来源的人都认为绝对地鉴别所有钻石产地来源是不可能的。GIA著名钻石专家James Shigley认为不可能很快找到解决方法，即便是最好的情况下，仍然会不能鉴别部分钻石的来源，但不排除将来能找到钻石产地来源的鉴定方法（Bates，2001）。

比利时科学家利用LA-ICP-MS分析技术研究了来自Panda （加拿大），Premier （南非），Orapa （博茨瓦纳） 和 Udachnaya （俄罗斯）四个不同矿区的钻石样品，发现不同来源地的钻石有特定的微量元素指纹特征，能使它区分于其他产地钻石（这项研究从1999年开始，由HRD和Ghent大学合作完成）（Gomelsky，2003）。

GIA钻石专家James Shigley对此表示怀疑。他首先承认ICP-MS是研究钻石微量元素最好的技术之一，但同时指出，大多数钻石微量元素的分布是不均匀的，因此需要对钻石作整体分析，而ICP-MS分析过程中每次测试的只是很小的区域，这并不能代表特定单个钻石微量元素的特征。而且一个特定矿区的钻石的成长过程、矿物包裹体、微量元素都会有很大的变化，钻石的微量元素性质可能与钻石在地下的形成环境更有关联，而不是它在哪被开采或发现（来源地或者产地）。

HRD的专家也指出该方法并不能精确指定所有钻石的来源地。冲突地区的钻石大多是冲积而成（即被河水冲到远离来源地数百千米以外沉淀的），所以如何分类确定冲突钻石来源地也许并不能如愿以偿。Shigley赞同这种看法，他认为真正的问题是大部分冲突钻石并不是来自原生矿藏，而是冲积砂矿。钻石跟随河流到另一个国家沉淀，所以当我们分析它的时候，可能会得到一个错误的来源地（Bates，2001）。

钻石加工工序：为了将钻石原石切磨加工成各种琢型的成品钻石，必然按步骤实施一系列加工工序。一般而言，切磨加工钻石有四个工序，即标记、分割、成型和抛磨。

1标记原石：主要在对钻石原石作正确评价基础上，将设计意途用专门的笔标记在钻石上，切磨加工师按标记对钻石实施切磨加工。做这项工作的人必须具备具坚实的宝石学专业知识，丰富的实践经验，并精通加工技术，它直接影响宝石切磨加工的经济效益，也影响最终宝石成品的完美程度。

2分割原石：出于各种原因，需要对原石进行分割。分割原石也是一项十分重要的工作，它也直接影响钻石成品的质量，并最终影响钻石成品的价值。分割原石时所需要考虑的重要因素有：原石的形状、内部瑕疵、双晶及结晶学特征等。

3粗磨：宝石粗磨的过程就是将要磨的宝石粘在一个夹具上，并把夹具装在粗磨机的卡上，将另一颗充当切削夹在夹具上。操作者用手臂夹住长柄，当粗磨机带动钻石旋转时，使两颗钻石相互接触柄互磨成型，将原石进行成型加工处理，它也是一项切削或切磨工艺。

4抛磨：抛磨设备的主要部件有磨盘、夹钳、夹嘴。抛磨是一项技术性能极强的技术，需要钻石切磨工懂得一定的工艺，并需要丰富的经验，抛磨是对粗磨成型的宝石实施一系列工序而将其抛磨成最终成品的过程。

半克。根据查询钻石毛坯相关资料得知，钻石平均开采百吨矿石才能得到半克钻石毛坯。钻石是世界上最为稀少的宝石，平均要开采200吨矿石才能得到一粒一克拉重钻石坯。已探明的钻石储存量有限，钻石毛坯开采量也在逐年下滑，但是现代人对于钻石的需求量却在大幅增加。

过程如下：

1、在显微镜下整体观察钻石毛坯原石瑕疵分布情况，并用笔大概标记起来，为初步初步打磨准备。

2、用激光切割仪器初步切割钻石，除去表面的天然风化皮以及明显的瑕疵，初步设计切磨形状是圆形，能够最大的保重。

3、第二次切磨出圆形钻石的基本形状，然后就是钻石精细手工打磨，57个刻面一个一个深度精细切磨。

4、最后切工成成品，10克拉的钻石。