天然钻石分布在何种地质里?有几种颜色及其市场价格?

天然钻石分布在何种地质里?有几种颜色及其市场价格?,第1张

  按您的要求我做如下解答:

  形成条件(也就是您所说的形成于何种地质条件):高温(1200-1800℃);高压(4万到7万大气压);地壳深部90公里以下)

  是岩浆作用的产物,主要产于金伯利岩中

  其特征的矿物组合为镁橄榄石,金云母,镁铝榴石,铬透辉石,铬尖晶石如我国山东沂蒙山区,辽宁南部等其中辽宁南部有50%以上的是可以做宝石的优质钻石.中国还有发现的产地有:江苏,安徽,河南,山西,湖北,广西,贵州,新疆我国储量居世界第十位.

  我国有远景的产地是:华北地台的郯庐断裂带,太行山断裂带,塔里木地台等.

  钻石的价格=1克拉的价格重量的平方.也就是说一粒4克拉的钻石价格是1克拉的钻石的16倍而不是4倍.

  颜色分类:

  100色:足色(净水钻)肉眼观察为无色.为珍品.

  99-95色:极难看到的淡**调.属多数品种.

  95-90色:肉眼观察有**感.

  90-85色:有明显**感.

  <85色:较深**,属工业钻石.

  **主要是氮含量的原因!!含量越高**越明显.

  有色品种分:红钻,蓝钻,绿钻,黑钻,其他色钻等红钻和蓝钻为珍品.

  现在市场的价格一日千变,一般质量的在1000-5000美圆之间.我这只有较老的价格标准,不过也可给您介绍一下

  美国标准:100(克拉)----1750(美圆) 下同

  160----------2500

  186----------4000

  300----------7000

  日本标准:0205---------2777

  0535---------1190

  国内市场价格我尚不了解

  钻石的净度分6等(中国制)

  1.无瑕:用十倍放大镜检查看不出钻石内部的瑕疵.

  2.极微瑕:用十倍放大镜极难发现瑕疵,有很小的瑕疵.

  3.一号花:用十倍放大镜难发现,有经验者可看出.

  4.二号花:用十倍放大镜易发现,针点或裂隙小区

  5.三号花:肉眼刚刚可见雾状区,表面花纹等

  6.大花:肉眼易见,明显有瑕.

  当然,国外也有其他标准,还有英国标准和美国宝石研究所的标准,我在这也不打出来了,太多了,你看也麻烦,我也累啊

  简单特性:

  1比重为352-355

  2性脆(别以为硬就可以摔啊,其机理和玻璃差不多)

  3硬度为10(水晶只为7,绿松石5-6,孔雀石35-45)

  4色散值为0044

  最后我要介绍的是钻石的鉴定(我想老兄有做这生意的意思啊?!)

  1真的钻石用X光透照后为透明(透照10分钟即可),而假钻为黑色(也有呈荧光状态的,即通常所说的夜明珠,这也是有可能的,也属钻石的一种)

  2把握4”C”标准,即:颜色(color),净度(clarity),重量)(carat weight),切工(cut)

  前两者我已说过了,第三就是重量了,重量越大越珍贵,特优者可以成千上万倍的增长.第四是切工,切工影响价格的1/2.”美国型”是认为”出火”最理想的琢型.

  3相似宝石的鉴定:现市场上的代用品很多,最常用的有:人造立方氧化锆,合成红金石,合成尖晶石,萤石,玻璃等

  4钻石最有效的检测仪器是钻石导热仪,其原理是检测导热性能,如以尖晶石的导热率为1,则钻石的应为707-2120

  我就只能说这么多了

  其实您要是真的想了解透彻,那您还是去买本较专业的书吧,在这学到的毕竟是皮毛啊

已探明天然钻石储量大约有25亿克拉,其中澳大利亚65亿克拉,扎伊尔55亿克拉。按开采水平现有钻石储量只能开采25年,但随找矿科技水平的提高,每年都发现有新的矿区,近几年加拿大钻石储量明显增加。

自从钻石开采以来,共采出钻石350吨左右,既175亿克拉,全世界每年开采钻石在9000万-1

亿克拉,其中宝石级占17%-20%。20%宝石级钻石价值相当于80%工业级金刚石价值的5倍。 世界各地均有钻石产出,已有三十多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家有刚果(金)、

巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、象牙海岸、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。

中国的金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,钻石主要在辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江流域,其中辽宁瓦房店是亚洲最大的金刚石矿山。

出产最好的国家

对于钻石的毛坯和宝石级钻石所占比例来说,最好的钻石来自于纳米比亚冲积矿床中开采出来的钻石。这些钻石经历的自然风化搬运到海边,路程长达1000英里。经过这段旅程钻石中脆弱部分都分离。在特定沉积环境中钻石按不同粒级不同形状一定规律分布于岩层中。该矿区宝石级钻石英钟最高达到97%。对切磨好的钻石戒面,很难分辩出产自哪个国家和矿区。

任何矿区产出的钻石都有好、中、差。拿矿区中最好的钻石与纳米比亚产出最差的钻石比,纳米比亚冲积矿床的钻石也不一定就好。 印度是世界上最早发现钻石的国家,3000年前,印度是钻石的唯一产地。自2500年前至18世纪初印度克里希纳河、彭纳河及其支流是世界唯一产出钻石的地方,历史上许多著名钻石如光明之山(kohi-noor)、奥尔洛夫(orloff)和大莫卧儿(greatmogul)都来自印度,但印度的钻石产量很小。

至1725年巴西钻石的发现及开采,使巴西取代印度,成为当时全球钻石的最重要产地。

1867年以后,南非发现了冲积砂矿床和大量原生金伯利岩筒使得南非成为世界上最重要的钻石生产国,其产量长期处于世界前列,并由此开创了钻石业的新纪元。1905年,在南非阿扎氏亚发现了世界上最大的金伯利岩岩筒-普列米尔岩筒,并在此发现最大的钻石(库利南钻石)。南非拥有世界上产量最大、且最现代化的维尼蒂亚钻石矿。南非钻石颗粒大,品质优,50%的金刚石均是可切割的,其产量虽不及澳大利亚等国,但产值一直居世界前列。千禧之星珠宝为南非钻石在中国的唯一指定经销商。

自1979年澳大利亚西部发现钾镁斑岩中含有金刚石起,至1986年,澳大利亚的金刚石产量已居霸主地位,但宝石级仅占其产量的5%。澳大利亚钻石主要分布西澳新南威尔斯的bingara和copeton,尤其是阿盖尔(argle)矿床储量为5.5亿克拉。

博茨瓦纳盛产优质金刚石,宝石级占50%,其产值居世界首位。博茨瓦纳的钻石来自露天开采的金伯利岩,巨大的矿山有orapa岩筒(1967年)、letihakena岩筒(1977年)和jwaneng钻矿(1982年),三个矿的总产量在1989年超过1500万克拉。

俄罗斯的钻石主要分布在西伯利亚中部雅库特地区,该区找到有一百多个含金刚石金伯利岩筒,1988年,俄罗斯在靠近欧洲附近又找到新的钻石矿。俄罗斯钻石产量在1200万克拉左右,一半为宝石级。多年来俄罗斯形成了独立的钻石开采加工销售体系,其钻石数量大、质量优、均匀性好,在市场上具有很强的竞争力。

前几年报道加拿大北部地区发现大量金伯利岩,几年后钻石产量可占全世界产量的10%。

世界上第一座钻石矿

1871年7月16日,坚持向深处挖掘的库力斯堡合伙采掘队获得了成功,他们在占据的几十平方米的土地上,一直往深处挖掘,在这一天终于找到了他们梦寐以求的钻石。全世界第一座钻石矿也就诞生了。命名“库力斯堡矿”也叫“新热潮矿”。

南非的钻石矿

提到钻石人们往住就会想到南非。南非产出的钻石素以颗粒大,质量佳而著名。从矿山开采出来的钻石英钟毛胚中有50%可以达到宝石级。五十几年前,南非的钻石产量居世界首位,所以常有顾客会问“这颗是南非钻石吗?”随着时间的推移,南非的钻石产量逐年减少。1987年南非钻石产量为1000万克拉是世界总产量的10%左右。 1905年在南非普列米尔矿,发现重3106克拉巨型大钻,定名为“库利南”,1919年在该矿区又找到一块重1500克拉钻石,按它的形状,颜色、反复对比研究后确定它应该与库利南为同一晶体,所以没有命名,如果没有裂开成为二块的话,库利南重量到少在4606克拉以上。1980年在该矿区又发现第三颗大钻重599克拉。南非普列米尔矿为世界公认的巨形钻石的产地。

世界上最大的宝石级金刚石是1905年1月在南非的普列米尔金刚石矿山发现的、号称“非洲之星”的“库利南”钻石,是一块晶体不太完整的金刚石块,颜色为无色透明、无任何瑕疵、质地极佳、重达3106克拉。当时就用该矿总经理的名字“库利南”来命名。

1905年1月,南非普列米尔金刚石矿山的监督员佛烈德维尔,在矿场散步时,在夕阳的反射中发现一件闪光物体,对这件晶莹有光的东西,他以为是掉在泥里的玻璃瓶,用手杖把它挑起、刮去泥土,他几乎不信自己的眼睛,竟是一块大如拳头的金刚石。由于他获得奇宝,得到了一万美元的赏金。

这块世界上最大的金刚石,英国政府用75万美元买下,运往英国,并于1907年献给英王爱得华七世,作为英王六十六岁的寿礼。后来这块巨大的金刚石被送往荷兰首都进行切磨,这块“非洲之星”经过多位专家几个月的研究分析评估,定为世上无价之宝,举世无双。最后众多专家一致决定把该金刚石分割成三颗大钻。专家们慎重地研究了它的分裂方向,并在分裂方向上先开一个四分之一寸的缺口,在1908年2月10日下午,由英王亲自选定的一位荷兰著名钻石分割专家约瑟菲赤兄弟二人分割。在分割现场有一顾问小组陪同,随时研究变化情况,并请一位医生和两个护士现场保驾。假如他们的估计有丝毫偏差或用力不当或下锤角度错误,这块金刚石可能会分裂成上万粒碎石,那时分割专家的前途名望将就此终结。此时房内空气十分紧张,分割专家将钢刀锋刃直插预先划定的缺口处,举起木锤猛力向刀背一击,刀锋断了,巨钻丝毫未裂,此时分割专家已是大汗淋漓了,但还算镇静。再举木锤,此时紧张得连呼吸也感困难了,分割专家大力一锤打在了新换上的刀背上,钻石按所愿完整地分割成三块。此时分割专家立即昏倒在地,以后又在医院里休养了很长时间,才恢复了常态。

巨钻分割完毕后,于同年3月3日开始切磨,由三位琢磨专家每天工作14个小时、费了八个月时光,琢磨成最大的四粒钻石。

“库利南第一”为梨形、三件中最重的一粒,重5302克拉,后来镶在英王的权杖上,这粒巨钻称“非洲之星”。它有74个刻面。

“库利南第二”为方形、重3174克拉,后镶饰在英王的王冠上。

“库利南第三”为梨形,

重944克拉,镶在英女王王冠的尖顶上。

“库利南第四”为方形,重636克拉,它是由分割专家把其中最小的一件钻石分割为二,即“库利南第三”和“库利南第四”而成。它镶饰在英女王王冠的边上。

“非洲之星”一共切割成九颗大钻石和96颗小钻石,分别作为王冠、权杖及其它装饰之用。九颗钻石余下的五颗是:第五颗为心形、重188克拉;第六颗为船尖形、重115克拉;第七颗为船尖形、重88克拉;第八颗为长方形、重68克拉;第九颗为梨形、重439克拉。另外尚有96颗小钻石,已分散在世界各地共重8克拉。余下非常细小不能琢磨的碎石一堆、重95克拉。

这块巨型重达3106克拉的“非洲之星”原石,共切磨成105颗钻石、共重106426克拉,和95克拉没法切磨的碎石。成品的重量只占原石的三分之一,可见原石琢磨成钻石的消耗是非常之大的。

“非洲之星”的真实故事还远未说完。又过了14年之久的1919年、还是在同一座矿山、离找到“非洲之星”金刚石不远处,又找了一颗重1500克拉的不完整金刚石块、按重量应居世界第二,是一定要单独命名的,但人们对此块金刚石的特征进行研究,根据它的晶体特征、裂开形状等特点,认定它是1905年发现的“非洲之星”同属一块晶体,只是裂开后先后发现而已,因而未再给它命名。也就是说,要是“非洲之星”的“库利南”没有裂开的话,其总重量应在4606克拉以上。 钻戒被作为爱情和婚姻的重要代表物,它有着悠久的历史渊源,有着非常优美的传说。几百年以来,坚不可摧的钻石与永生不渝的爱情联系在一起,把钻石作为表达爱意、传递爱情的最佳礼物。钻石几乎和婚姻联系在一起的。我们知道钻石是一种非常昂贵的物品,佩戴钻石更多的成为一种具有“高贵”象征意义的饰品。钻石饰品在中国这块土地上,越来越受到人们的欢迎,并且成为黄金、铂金之后的第三大消费品。中国每年有1500万人结婚,而且,结婚买钻戒正在成为一种时尚和特定象征意义。

据说,钻戒第一次作为定情信物的典故,发生在1477年,奥地利的马克西米连为了得到法国的玛丽公主的爱,因为玛丽太漂亮,追求的王孙贵族云集,马克西米连为此召集了很多谋士出谋划策,最后有人提议,钻戒象征坚贞永恒的爱情,在公主的手指上戴上钻戒便可以得到她的爱。后来,马克西米连用了此办法,并且,果然灵验,当他把象征爱情的钻戒轻轻地戴在玛丽公主左手的无名指时,玛丽公主应允了。从此开创了赠送钻戒订婚的传统。

关于钻石有句响当当的广告词:“钻石恒久远,一颗永流传”。几百年来,坚不可摧的钻石与今生不变的爱情被人们联系在一起,把钻石作为表达爱意的最佳礼物。钻石与婚姻各自有自己的特点,在很多方面正好形成默契,于是结婚钻戒被人们接受下来。从钻石的自身特点而言,钻石与婚姻有某种联系。

钻石的特点是:均匀剔透、世界上最硬、化学性质稳定,这使钻石有纯洁无邪、无坚不摧、永远忠心或矢志不渝的含义;另外钻石的开采困难,储藏量小,成本高,使它成为现在最昂贵的宝石,这使钻石增加了高贵、富贵的含义;钻石有着非常丰富的文化内涵,在古代人们无不以拥有钻石为荣、拥有钻石为尊,这又使钻石成为“尊贵、高雅”的代名词。

婚姻,人们对它寄予相同的期望-----无坚不摧,婚后夫妻双方相互忠诚、相互尊重,夫妻的“海誓山盟”的爱情矢志不渝,直到永远。结婚,意味着把一生的幸福交付给另外的一个人,而男士为了充分表达对女方深厚的情意,都会倾其所能表达自己的心意。

结婚,成为人一生中最重要的事情之一,因为一生的幸福与婚姻有着非常重要的联系。理所当然结婚就成为家庭中首当其冲的大事,为了子女的婚姻,父母往往倾其所能,用掉所有的积蓄,甚至哪怕负债也要在这个时候出手大方,兄弟姐妹更是鼎力相助,有的兄弟在外地的,几千里的路程也要赶到参加婚礼。由此可见结婚的重要性。作为结婚的重要纪念物(婚姻最具象征意义的定情物)------结婚钻戒,更是不能小视。轰动一时的大片《泰坦尼克号》中的爱情的信物------硕大的蓝色钻石项链(海洋之心),在片中被作为爱情的代表物而多次出现。正热映的《色戒》中6克拉的粉色钻戒,这都充分说明钻石被作为爱情的代表物是由来已久。 有人相信爱神丘比特的箭尖是钻石做成的,因此才有征服爱的神奇的力量。但是,钻石戒指作为订情信物,可以追溯到1477年,奥地利的马克西米连送给法国脖艮地的玛利公主一只钻戒,从此开创了赠送钻石订婚戒指的传统。但是,为什么都把钻石戴在左手?又为什么戴在无名指上呢?信奉基督教者相信这是源自在婚礼仪式上,牧师手拿戒指按顺序轻触新人的左手,并说:"奉圣父、圣子、圣灵之名",最后戒指落在左手的第四个手指----无名指上,因此形成这一传统。

我们知道钻石是一种非常昂贵的物品,由于此,在十三世纪,法国国王圣路易斯曾经下令,禁止所有的女性佩戴钻石,即使是皇室公主和贵族仕女也不例外。在他看来,只有圣母玛利亚才配得上钻石。第一个敢于打破此禁令的女性,是安格丽斯苏瑞,其实,她无皇家血统更无贵族仕女,但是,她得到查理七世的宠爱,而使能够敢于超越法令。从此,佩戴钻石不再是一种特权,而更多的成为一种具有"高贵"象征意义的饰品。 凭借下面的这些特征虽不能直接得出鉴定结果,但却能据此达到防范目的。

特征主要有:

钻石的基本特征就是粒小价高,如有相违则需注意,如若用3000元购买了一粒400mg(2ct)重的钻石,就应该引起怀疑。 H=S08c3kA

这些特征由钻石的某些特征与特殊的钻石切工导致,主要包括:边棱直且利,无毛边(偶见残留晶面缺陷或崩口);刻面交接好,角顶很尖,无过陇或未碰尖现象;冠、亭部的对线很准确;从台面看钻石亭部刻面的反光总是有明有暗。代钻品往往不具备钻石的这些特征,它们的边棱大都有着不同程度的磨损,刻面大都交接不工整,冠、亭部的对线也不够准确等。

钻石是以矿物金刚石为材料的宝石,即是在大小、颜色、净度等方面达到宝石学要求的金刚石。钻石的英文名称为diamond,起源于希腊语adams,有“坚硬无比”之意。钻石是自然界最硬的物质,它能刻划所有物质,可谓无坚不摧,因此,钻石坚硬耐久。

除此之外,钻石是世界上透明物质中折射率最高的少数几种材料之一,因此,钻石反射光的能力很强,具有典型的金刚光泽。而且,钻石按科学设计的款式切磨,能把表面以及入射到内部的光全部反射出来,使整个钻石闪烁着耀眼的光芒。钻石的色散很大,即对不同波长的单色光,折射率的差别也很大。当白光射入切磨好的钻石中时,因白光中不同波长的单色光折射率不同,将使不同颜色的单色光分开,经多次内部反射透出钻石时,其分开的程度会更大。这种色散现象使钻石呈现五颜六色的闪光,即火彩,显得异常美丽迷人。钻石十分稀少,即便是南非产钻石的富矿,平均也要大约开采20吨矿石,才能获得1克拉宝石级钻石。钻石之所以如此珍贵、如此具有魅力,由此可见一斑。钻石有着“宝石之王”的美誉。围绕钻石的阴谋、战争、冒险故事和传说流传不断,是其他任何宝石都无法比拟的。

一、基本性质

(一)结晶学性质

晶系 等轴晶系。

结晶习性 常为八面体、菱形十二面体和立方体等,还有几种单形组成的聚形 (图6-1)。

表面特征 由于钻石晶体发育三个方向完全的八面体解理,因此在表面具有明显的解理纹,成为鉴定钻石原石重要的依据。

图6-1 等轴晶系晶体几何外形

(二)化学成分

钻石为单质矿物,化学分子式为C。C原子之间以共价键相联结,其结合十分牢固,因此钻石具有高硬度、高熔点、高绝缘性和强化学稳定性等特征。除C外,钻石还可能含N、B等微量成分,并据此将钻石分为两种类型,即Ⅰ型和Ⅱ型。

Ⅰ型钻石 含微量N。按N 的存在形式进一步分为Ⅰa 型和Ⅰb 型。

Ⅰa型:N以原子对或N3 为中心,其含量越多,钻石越黄。在自然界中,大部钻石属于此类。

Ⅰb型:N以单原子形式出现,在自然界中少见。这种钻石的颜色为黄、黄绿和褐色。

Ⅱ型钻石 不含N,这种钻石导热性很好,在自然界少见。按含 B 与否及导电性可进一步分为Ⅱa型和Ⅱb型。

Ⅱa型:不含B,不导电,具最高的导热率,室温下导热率是铜的65倍。

Ⅱb型:因含微量B而成为电的半导体,颜色多为蓝色。

钻石的化学稳定性较高。但在CrSiO4 中加热至200℃,可使之变成CO2,在氧化环境中加热至650~870℃,也可使之变成CO2。

(三)物理性质

1光学性质

颜色 变化大,常为无色、黄、黑等;少量为绿、红、蓝等色。

光泽 为典型的金刚光泽。

透明度 透明 不透明。

光性 为各向同性,因此,在偏光镜下为全消光,但钻石常受构造作用影响发生晶格畸变,因而有些钻石在偏光镜下可显异常消光。

折射率 2417~2419;无双折射。

色散 0044,较高,因此,钻石具较高的火彩。

多色性 无。

发光性 在强度和颜色上均有较大变化。无色及**钻石多数呈蓝-白色,约有1/15的钻石在紫外光下发荧光;棕色及绿色钻石常见绿色荧光。

吸收光谱 不同颜色的钻石具有不同的吸收光谱。无色 **钻石在478nm、465nm、451nm、435nm、402nm、423nm、416nm、390nm处具有吸收线。蓝 绿色钻石在537nm、504nm、498nm处具有吸收线。

2力学性质

解理 具有三个方向完全的八面体解理。所以抛光钻石在腰部常见 V 字形缺 (破)口,该性质是鉴别钻石与其仿制品的重要特征之一。加工时劈开钻石正是利用这一特性(图6-2)。

图6-2 利用钻石的解理劈开钻石

硬度 钻石为自然界中最硬的物质,摩氏硬度为10,刻划硬度为刚玉的140多倍。钻石的硬度具有各向异性的特征,不同方向硬度不同:八面体方向>菱形十二面体方向>立方体方向的硬度。此外,无色透明钻石硬度比彩色钻石硬度略高。切磨钻石是利用钻石较硬的方向去磨另一颗钻石较软的方向,只有用钻石才能磨动钻石。虽然钻石是自然界中最硬的物质,但其解理发育、性脆,所以在成品钻石的鉴定中,一般禁止进行硬度测试,以免造成不可挽回的损失。

密度 352g/cm3。

3其他物理性质

热膨胀性 热膨胀性非常低,因此,温度的突然变化对钻石的影响极小。无裂隙或无包裹体的钻石,在真空加热至1800℃而后快速冷却,不会给钻石带来任何损害。但在氧气中加热,则只需达到较低的温度(650℃),钻石即缓慢燃烧而变为CO2 气体。激光打孔和切磨便是利用这一原理。

导热性 是所有已知物质中最高的。利用这一性质制成的热导仪成为钻石检测中最快捷有效的工具,这一性质也使钻石在电子工业中被用作散热片和测温热感应器件等。

电学性质 除少数罕见的天然蓝色钻石 (Ⅱb 型) 外,一般是绝缘体。钻石越纯净,其晶格越完美,其电绝缘性就越好。若钻石被X射线或γ射线辐射,其结构将被破坏并产生一些自由电子,由此产生极小的电导率。

亲油性 钻石表面不能被水湿润,但具特殊的亲油性。这一特性常被用于钻石鉴定和选矿中。

(四)包裹体

钻石内部的包裹体除金刚石外,还有石墨、石榴子石、单斜辉石、斜方辉石、硫化物、橄榄石、蓝晶石、刚玉、红柱石、方解石、云母、长石、角闪石、钛铁矿、铬透辉石、绿泥石、锆石、透辉石等。此外,放大观察还可见钻石的生长纹、解理等。在原石和成品上还常见与解理有关的三角座、“V”字形缺口、胡须等。

二、鉴定

钻石的鉴定非常重要,因为钻石评价、贸易、市场营销、购买等必须首先以钻石的准确鉴定为前提。随着科学技术的发展,越来越多的钻石仿制品不断进入市场,如苏联钻(立方氧化锆)、美国钻(钇铝榴石)、瑞士钻(钛酸锶)、莫桑石等。许多材料按比例切磨加工,会显示出与钻石同等甚至更高的亮度和火彩,完全可鱼目混珠。更为严重的是:越来越多的合成钻石、新方法处理钻石不断进入市场,对它们的正确鉴定,即使是专业的珠宝鉴定师,有时也会感到困惑。钻石的准确鉴定需要专业人员借助各种鉴定仪器才能完成。但一般来讲,钻石鉴别需重点解决下列的问题:①钻石与仿制品的鉴别;②天然钻石与合成钻石的鉴别;③未处理钻石与处理钻石的鉴别。

(一)钻石与仿制品的鉴别

市场上钻石的仿制品很多,典型的有钇铝榴石、钆镓榴石、锆石、立方氧化锆、钛酸锶、合成金红石、合成碳硅石(莫桑石)、玻璃等。但和其他宝石相比,钻石与仿制品的真假鉴别相对较容易(表6-1),最方便的方法是借助于热导率仪就能将钻石与其他仿制品区别开来,因为除莫桑石外,所有钻石仿制品的热导率都远比钻石低。在此基础上,重点解决莫桑石的鉴别问题即可。

表6-1 钻石及其仿制品的物理性质

续表

莫桑石是1997年由美国C3公司生产并投放到市场的一种人造宝石,其化学成分是SiC。与其他钻石仿制品相比,它具有更大的欺骗性,原因在于其热导率较高,用传统的热导仪无法将它与钻石区分开来。其实,这种仿制品的鉴别并不太难,第一,这种材料是非均质体,并具有较大的双折射,用十倍放大镜便可将此区分开来;第二,利用已投入市场的反射率仪等,很容易将两者区别开来。

(二)天然钻石与合成钻石的鉴别

自从40多年前第一粒合成钻石问世以来,合成钻石的技术一直不完善,多数合成金刚石只具有工业用途,达到宝石级的很少,而且合成钻石成本比开采天然钻石昂贵,所以过去合成钻石很少流入市场,人们似乎高枕无忧,看到钻石理所当然地认为是天然的。但是近十多年,随着合成技术的不断提高,成本随之降低,产量成倍增长,品质越来越好,近无色干净者处处可见。合成钻石已开始冲击市场,当务之急是如何鉴别它们。基于现在的研究成果,天然钻石与合成钻石的鉴别可依据一些明显的特征综合对其作出鉴定(表6-2)。

表6-2 天然钻石与合成钻石的区别

(三)天然钻石与处理钻石的鉴别

由于客观原因,大多数天然产出的钻石均带有这样或那样的缺陷,有的甚至不能直接切磨成成品。为此,人们一直在努力将低级别钻石通过一系列方法进行处理,使其外观得到改善,使其质量明显提高,并最大限度地实现其价值。处理钻石的鉴别也就随之成为钻石鉴定中一个十分重要的方面。常见的钻石处理方法及其成品鉴别方法如下:

1激光处理

该方法是用激光消除钻石中的明显黑点、包裹体等,激光留下的通道用玻璃来充填。鉴定这种方法处理的钻石时,其中白色线状包裹体是其重要依据。

2辐射和加热处理

某些颜色较差的钻石可用辐射和热处理的方法使其颜色得到改善。对它作出正确鉴别需专门知识和仪器。残余放射性以及因辐射而产生的特殊颜色图案是最重要的鉴别标志。对辐射而产生的蓝色钻石,不导电是鉴别的重要依据。

3涂色处理

某些稍带**的钻石可在腰棱或亭部小面涂上蓝色而使**消退。鉴别的办法是先用清水或丙酮擦后再作检查。

4镀层处理

即在钻石上用合成金刚石方法镀上一薄层,它可增加重量,改善净度或成色。鉴别的办法是:放大检查或用浸液检查,镀层较易显现出来。

5拼合处理

钻石拼合处理常见有下列三种情况:①以合成无色蓝宝石作冠部粘合到钛酸锶的亭部上。用蓝宝石作冠部以保证硬度,用钛酸锶作亭部以提高火彩。这种拼合石可用热导仪来鉴别。②以钻石作冠,粘合到其他无色透明的材料上。冠部的钻石薄层以保证拼合石的光泽和硬度。这种拼合只测试冠部难以确定真假,必须测定亭部才能作出正确鉴别。③两颗较小的钻石粘合起来形成较大的钻石。这种拼合用热导仪不能作出鉴定,必须观察其拼合缝中存在的胶和气泡等特征。

三、质量评价

钻石的价格与钻石的品质息息相关。同样都是天然钻石,因品质的细微差别就会引起钻石价格的较大波动,可以说钻石是日常生活中价格差别最大的商品之一。其实,目前珠宝市场上,经常引起纠纷的往往不是在于钻石的真假与否,而绝大多数在于钻石品质的分歧上。由于大家希望所购钻石物有所值,由此希望制定一个统一的标准来对钻石的品质进行分级。经过国际钻石业的努力,已制定出一个目前在国际上较为统一的公认的钻石品质评价标准,它们是:克拉重量(carat weight)、颜色(color)、净度(clarity)和切工(cut)。由于这4个评价标准的英文字母均以“C”开头,所以行业中习惯将此称为“4C”标准。

(一)克拉重量(carat weight)

1重量的表示

克拉 (carat) 公制克拉是表示钻石重量最常用的单位,常简称为克拉,习惯上克拉缩写成“ct”。在宝石学中,1ct=02g=200mg。

分 (point) 对于不足1ct 的钻石,其重量常用分来表示,通常写成 pt。宝石学规定1ct的1/100为1pt,即1ct=100pt。

格令(grains) 25pt称1格令。这个单位用来表示钻石的近似重量,例如1/2ct的钻石称大约2格令等。

每克拉多少颗 对于小的钻石,行业中习惯不说其重多少克拉或多少分,而是用每克拉有多少颗表示。例如一包钻石共有50颗,大小近乎一致,总重量1ct,在描述这批钻石时说“50颗/克拉”,而不说每颗2pt,因为每颗小钻石的重量不可能完全相同。

2钻石的称重

对于未镶钻石,其重量可用天平精确称得。但天平有许多种,每种天平的精度存在差异,因此,我们在使用天平时,还是要十分注意天平的精度。不过目前宝石行业中使用的专门电子克拉天平,其精度可达到0001ct,完全能满足要求。对于已镶的钻石,其重量的精确测定就存在困难了。一般的做法是根据其大小尺寸,对其作出初步的估算。其中关键在于钻石切割精度,精度越高,其重量估算就越精确,反之,则可能存在较大误差。常用的计算公式如下:

标准圆钻 重量=平均直径 2 ×高度×00061

椭圆钻 重量=平均直径 2 ×高度×00062

心形钻 重量=长×宽×高×00059(长︰宽)

祖母绿形钻 重量=长×宽×高×00080(100︰100)

×00092(150︰100)

×00100(200︰100)

×00106(250︰100)

马眼形钻 重量=长×宽×高×000565(150︰100)

×000580(200︰100)

×00585(250︰100)

×000595(300︰100)

梨形 重量=长×宽×高×000615(125︰100)

×000600(150︰100)

×000590(166︰100)

×000575(200︰100)

上述长度、宽度和高度等可用各种量具、卡规等测量,单位是毫米(mm)。钻石的重量单位是克拉(ct)。

3克拉重量与价格

对于成品钻而言,在其他条件(颜色、净度和切工)都相同的情况下,重量越大,其价格越高。在钻石行业中,钻石的价格是用“每克拉多少价”(price per carat)来表示。通常缩写成PC。例如,价格是¥22000元/ct,一颗重050ct的钻石,那么,其售价就为050×22000=11000(元)。

由于自然界越大的钻石越稀少,同时,社会上广泛存在拥有1ct、2ct、3ct的钻石比拥有稍小于1ct、2ct、3ct整数钻石更加感到荣幸的心理。这两种因素被清楚地反映在每颗钻石价格报价上。因而,市场上钻石价格与克拉重量之间并不是简单的线性关系,而是一条在克拉溢价处出现台阶的线(图6-3)。

图6-3 钻石价格与重量的关系示意图

溢价台阶还出现在025ct、050ct和075ct重量处,更大的则出现在1、2、3等整克拉处

(二)颜色(color)

1钻石颜色的等级特征

基于行业习惯,钻石根据颜色可划分为两个系列,一个是带颜色的异彩钻石系列(fancy colour diamonds),如红色、蓝色、紫色和棕色等。这个系列的钻石在自然界非常稀少,故在价值上也较高,评价需单独进行。另一个是数量相当大的无色系列,这个系列的钻石要求越是无色,价值越高。但由钻石中或多或少含少量氮等杂质元素,因而或多或少带**调。为了评价这个系列的钻石,国际上提出了许多分级体系。目前世界上主要的钻石分级体系是GIA和CIBJO的分级体系。GIA的分级体系是一英文字母体系,这一体系从最好颜色D开始,终结于Z。CIBJO分级体系则用简单的术语来描述色级。中国传统的钻石分级体系则采用100制的方法,即将最好的颜色定为100,其他依次类推。

2颜色分级的实践

钻石的成色分级一般要求有以下4个基本条件,即一套标准比色石、合适的灯源、中性的分级环境以及经验。

标准比色石 每一个实验室应有一套共7颗的比色钻石,称为标准 “比色石”(master stones)。其中的每一颗钻石都代表一种标准“颜色”,对应于一个色级的下限或上限。将一颗未知钻石的颜色与某一比色石相比,即能得到该钻石的颜色色级。需要注意的是,一个色级代表着一个颜色范围,许多被评为同一色级的钻石,经仔细观察,其色调仍有细微差异。

合适的光源 在颜色分级时,需要一种标准的、无紫外线的人造光源。钻石颜色分级中推荐使用的光源是5000/5500K,这种光源是在相对于绝对零度(-273℃)温度下产生的。

中性的分级环境 分级的环境也会影响到对钻石颜色的感觉。来自非标准屋顶灯的散射光和从四周窗户进来的日光都会使钻石发荧光,另外,如墙壁及顶棚的颜色色调比较鲜艳,也会妨碍眼睛观察并影响分级,要求有一个中性的分级环境,在黑暗房间中使用标准光源是最理想的,或是一间半暗的房间,其墙壁和顶棚为中性淡色。

经验 钻石分级要求有经验丰富的钻石分级师,掌握各种分级标准,准确地为钻石分级。

3成色分级步骤

成色分级一般采用比色法,即将待评价钻石与标准的比色样石进行比较,以决定待比未知样品的成色级别。

4颜色与价格

钻石的颜色对其价格影响较大。在其他条件(重量、净度和切工)相同的情况下,颜色级别越高,其价格越高。例如,1998年的国际报价,重量为1ct、净度为VS、切工相同,成色为D的钻石价格约为15000美元/ct,颜色为K的钻石,价格约为5000美元/ct,相差近3倍。

(三)净度(clarity)

1净度的分级体系

目前世界各国流行的钻石净度分级体系主要依据钻石内部及外部瑕疵的多少。钻石净度分级在国际上有统一的名称、标志及颜色。外部瑕疵统一用绿色笔标识,主要有多余刻面、原晶面、伤痕、小白点、磨痕、磨痕等。内部瑕疵特征统一用红色笔标识,主要有毛边、碎伤、破洞、缺口、云状物、羽状裂纹、结晶包裹体、内部生长线等。

2净度分级的必要条件

清洁 由于钻石具有亲油性,在检测前至关重要的是将所有的油脂和脏物从钻石表面清除掉,否则将影响评价结果;

放大倍数 对净度分级,国际上约定采用经过校正的10倍放大镜;

照明 要求有尽可能多的光进入钻石亭部。

3净度分级的步骤

首先,每个小面逐一检查;然后确定净度的级别。需要考虑的主要因素如下:

包裹体数量 包裹体的数量越多,净度级别越低。

包裹体大小 包裹体越大,钻石的亮度越低,净度级别越低。

包裹体位置 包裹体所在位置越靠中部,对净度的影响越大。

包裹体明亮度 包裹体越暗,其清晰度越高,因而净度级别越低。

包裹体类型 若别的因素相同,那么,具有相似大小和位置的模糊的云雾比暗色晶体对净度的影响小。

(四)切工(cut)

为了最大限度地体现钻石的美,按理想比例精确加工十分重要。钻石的各个部分都要求有一定的比例。圆多面型钻石切工分级的评价指标有:台面百分比、冠部角度、亭部深度百分比、腰部厚度、尖底大小尺寸、修饰(指抛光程度和对称程度)度等。具体内容如下:

台面大小的估计 台面宽度约占整个腰直径的56%。

冠角 在理想琢型中,有三种琢型其冠角大致都在33°~34°30′之间。

冠部高度 约占腰部直径的144%。在评价切工时,一般不单独评价冠部高度,它主要受台面大小和冠角的控制。

腰棱厚度 几乎所有的圆多面型钻石的腰棱厚度变化都是有16处最厚16处最薄,这取决于做工的对称性。沿着钻石的腰棱线观察,可以很容易地观察到波浪形腰棱。

亭部深度 亭部深度一般约为腰部直径的43%。

底面 一般50分以上的钻石,底部都要求有小面,这种钻石共有58个面。底面只是一个非常小的面,要求位置正。若底面偏离中心,会造成部分漏光的现象。

切工的好坏对价格影响极大,美国ALMatlins (1999)认为,切工是4C中对钻石价格影响最大的,而我国钻石消费者对此往往不太重视,因此一些珠宝商往往将成色和净度尚好,但切工低劣的钻石销售给消费者,并由此给消费者带来损失,应引起高度重视。

四、矿床成因及产地

1矿床成因

构成钻石的矿物金刚石是如何形成的?至今仍存在争议。到目前为止,已提出的相关假说有:地幔捕获晶成因说、幔源岩浆结晶说、陨石冲击成因说、油储爆破成因说和变质成因说等。地球科学结合现代科学实验研究表明,上述形成金刚石假说均可能是正确的,但达到宝石级的金刚石——钻石只产于金伯利岩、钾镁煌斑岩两种类型原生矿以及它们的次生砂岩之中。

根据对所含包裹体的研究,钻石的形成温度为900~1300℃,压力为45~60GPa,相当于地球深处130~180km的深度。根据包裹体测年分析,钻石的形成年代通常比携带它至地表的金伯利岩或钾镁煌斑岩的年代要早得多,如南非金伯利钻石矿,金伯利岩形成于距今90~100Ma,而该矿床中的钻石却形成于3300Ma前。世界各地的钻石矿均具有相同的特征,因此,可以认为钻石是在较古老的地质历史时期形成于地幔深处,在后期火山活动中,被金伯利岩浆或钾镁煌斑岩岩浆捕获,被带至地表,并赋存在金伯利岩和钾镁煌斑岩中,形成钻石原生矿。原生矿经过风化剥蚀作用,钻石被带至河流或滨海环境沉积下来,则形成钻石的次生砂矿。到1871年为止,全球所有的钻石均发现于次生砂矿,至今次生砂矿仍是世界钻石的主要来源。第一个钻石原生矿于1870年发现于南非的金伯利城,以后相继在博茨瓦纳、刚果(金)、澳大利亚、俄罗斯、巴西和中国等发现金伯利岩型或钾镁煌斑岩型原生钻石矿床。

2产地

到18世纪为止,除了少数钻石开采自婆罗洲外,大部分钻石开采自印度,包括历史上几乎所有的名钻。南美大陆的巴西于1725年发现钻石,此后一百多年的历史中,巴西的钻石产量居世界首位,这一格局直到19世纪末期才被南非钻石的大量发现所打破(周祖翼等,2001)。

1866年,在南非Orange附近,人们发现了第一颗“尤利卡”钻石,成千上万的人因此涌到此处淘沙寻找钻石。逆河而上,历经4年之久,人们终于在金伯利城旁的Dutoits⁃pan岩筒中发现产钻石的母岩——一种蓝绿色的喷出岩,并命名其为金伯利岩。今天,人们在南部非洲找到了成千上万个金伯利岩筒,但大多数并不含钻石,或虽有钻石产出,但由于品位太低而无开采的工业价值。著名的南非钻石矿有金伯利矿和普列米尔矿等。其他如刚果(金)、博茨瓦纳、俄罗斯西伯利亚雅库特、坦桑尼亚的姆瓦杜伊和我国辽宁的瓦房店等,都是十分典型的金伯利岩型钻石矿床产地。

1979年在澳大利亚发现了含金刚石的钾镁斑岩,又称超钾金云火山岩,这是一种新的金刚石产出类型。这种类型是后期的岩浆岩侵入到早期的火山岩中,使侵入岩与火山岩紧密共生。钾镁煌斑岩属铁质、偏碱性至强碱性基性-超基性岩。澳大利亚的煌斑岩岩管不仅为寻找新的金刚石资源提供了基础资料,而且是红钻的重要产地。为了避免坠石的危险,今天金伯利岩筒钻石的开采已从露天开采转为地下开采。钻石的回收则采用了一系列特殊的分选工艺和设备,如回旋破碎机、碾磨机、重介质分选法、旋转淘洗盘、油脂回收、磁选、X射线分选机等。各金伯利岩筒的钻石品位变化不等,一般每2吨含钻石金伯利岩产出1克拉钻石,在某些岩筒,每吨矿石提取02克拉钻石即具开采价值。金刚石砂矿是世界上金刚石的主要来源。世界各国砂矿中金刚石储量约占世界金刚石总量的40%,但约占总产量的60%。金刚石砂矿包括滨海砂矿、河流冲积砂矿和残坡积砂矿,分布在寒武纪、晚古生代、中生代和新生代等各个地质历史时期。著名的南非维特瓦特斯兰德含金刚石砾岩、南非普列米尔和博茨瓦纳的奥拉帕岩筒上的残积砂矿,都是金刚石砂矿的重要产地。我国湖南沅江流域两侧也发现有工业价值的金刚石砂矿分布。金刚石砂矿的开采除了采用传统的淘沙方法外,主要的方法和工具有船上回收(挖泥船)、吸扬式挖泥船、河流改道、海上开采等。

目前在世界上进行商业性生产钻石的国家有20多个,但产量居前五位的钻石生产国依次是澳大利亚、刚果(金)、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。其他生产钻石的国家有安哥拉、巴西、中国、科特迪瓦、加纳、几内亚、圭亚纳、印度尼西亚、利比亚、莱索托、纳米比亚、坦桑尼亚、委内瑞拉、中非共和国、塞拉里昂、印度、美国等。中国于1965年先后在贵州和山东找到了金伯利岩和钻石原生矿床。1971年辽宁瓦房店找到钻石原生矿床。目前仍在开采的两个钻石原生矿床分布于辽宁瓦房店和鲁中蒙阴地区。钻石砂矿则见于湖南沅江流域、西藏、广西以及跨苏皖两省的郯庐断裂等地。

学习指导 钻石被称为宝石之王,是国际珠宝市场占有率最高的宝石品种。本任务中有关钻石的基本性质(包括结晶学性质、化学成分、物理性质和包裹体特征等)必须熟记。钻石鉴定重点需要掌握三个方面的内容:一是钻石与仿制品的鉴别;二是天然钻石与合成钻石的鉴定;三是未处理钻石与处理钻石的鉴别。钻石质量主要掌握4C评价标准和有关方法。对于钻石与金刚石的关系、钻石的成因及产地等也必须有充分的了解。

练习与思考

1何为钻石?钻石与金刚石的关系如何?钻石为何被称为宝石之王?

2钻石的基本性质是什么?

3何为Ⅰ型钻石?何为Ⅱ型钻石?确定的依据是什么?

4简述钻石为何硬度是自然物质中最大的,但韧度并不是最高的原因。

5钻石的热导率是自然物质中最高的,它的具体用途是什么?

6简述如何充分应用钻石三个方向完全的解理特性。

7何为钻石的4C评价?具体包括哪些内容?

8钻石的鉴别主要解决哪些问题?

9克拉重量如何表示?如何称重?钻石重量与价格的关系如何?

10如何大致确定钻石的颜色?钻石颜色分级的条件是什么?

11净度有哪些分级体系?其适用性如何?净度分级的条件是什么?

12确定钻石净度主要考虑哪些因素?

13对于十分常见的圆多面型切工钻石而言,评价其切工好坏的主要指标有哪些?

14钻石的主要仿制品有哪些?如何鉴别它们?

15处理钻石和合成钻石如何鉴别?

16钻石拼合石有哪几种情况?如何鉴定钻石拼合石?

17何为莫桑石?它给钻石市场带来的影响是什么?

18简述钻石的成因,说明目前国际主要的钻石产地。

世界各地均有钻石产出,已有三十多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家有刚果(金)、巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、象牙海岸、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。

中国的金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,钻石主要在辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江流域,其中辽宁瓦房店是目前亚洲最大的金刚石矿山。

出产最好钻石的国家, 钻石对于钻石的毛坯和宝石级钻石所占比例来说,最好的钻石来自于纳米比亚冲积矿床中开采出来的钻石。

对于钻石的毛坯和宝石级钻石所占比例来说,最好的钻石来自于纳米比亚冲积矿床中开采出来的钻石。这些钻石经历的自然风化搬运到海边,路程长达1000英里。经过这段旅程钻石中脆弱部分都分离。在特定沉积环境中钻石按不同粒级不同形状一定规律分布于岩层中。该矿区宝石级钻石英钟最高达到97%。对切磨好的钻石戒面,很难分辩出产自哪个国家和矿区。

任何矿区产出的钻石都有好、中、差。拿矿区中最好的钻石与纳米比亚产出最差的钻石比,纳米比亚冲积矿床的钻石也不一定就好。

4331 湖南钻石的异常双折射特征

本项目对75片湖南钻石薄片在正交偏光下进行了观察,结果显示:有16片为全消光(占213%),其余为异常双折射。异常双折射图像主要分为:

(1)复杂叠加的消光图案(共15片,占254%)。如样品126-HN的晶体外部区域为反映晶体结构的规则分层的环带状消光图案,中心区域的包裹体则导致了花瓣放射状的消光图案,并覆盖在与生长有关的环带状消光图案之上(图493);样品182-HN整体具有微弱的格子状的消光图案,表明钻石在生长过程中经历了轻微的塑性变形作用,生长后期钻石受到的应力作用以及包裹体对钻石的应力释放,叠加有明显的等倾线式和包裹体周围的花瓣、放射状消光图案(图494)。这些不同消光图案的叠加反映了部分湖南钻石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。

图493 环带状(边缘)+ 花瓣放射状消光组合

(126-HN)

Figure 493 Birefringence pattern with zonal fringes and radial petals

(sample 126-HN)

图494 格子状(微弱)+ 等倾线式 + 花瓣放射状消光组合

(182-HN)

Figure 494 Birefringence pattern with lattices (faint) + isoclines + radial petals

(sample 182-HN)

(2)花瓣、放射状消光图案(共20片,占339%)。这是由钻石内部的包裹体或裂隙引起的(奥尔洛夫,1977;苑执中等,2001),这种消光样式局限在包裹体或裂隙的周围,当钻石中有矿物包裹体存在时,应力产生不均匀释放而导致晶格畸变,同时包裹体热胀冷缩差异也会破坏钻石晶体的正常生长,而裂隙则是晶体内晶格过度应变而以碎裂方式释放应力的结果,以上情况都会在包裹体和裂隙周围区域形成各种缺陷,最终导致异常消光样式。

(3)格子状消光图案及其他(约40%)。由典型的塑性变形所致“榻榻米”图案占102%,较山东的多。

4332 湖南钻石的阴极发光图像(CL)和DiamondView荧光图像(DV)特征

对湖南沅江15颗金刚石做阴极发光测试,对104个钻石切片进行DV观察,结果显示:

(1)47%样品显示蓝色调荧光(图495),14%显示绿色调荧光(图496)。绿色荧光通常与H3 (503nm)中心有关,指示了晶体天然热处理或辐照(Collins,1982)。

图495 不规则图案,蓝色荧光

Figure 495 Irregular pattern and blue fluorescence

图496 网格状发光,绿色荧光

Figure 496 Web-like pattern and green fluorescence

(2)64%样品未见明显的生长条带结构(图497),显示晶体在生长过程中条件相对稳定。

(3)部分晶体(约为18%)具多期复杂生长环带结构,如图498所示。

如图499所示,晶体本身较为均匀的发光,在晶体表面发育两组各自平行的细密的塑性滑移变形线,两组滑移线交叉形成菱格状的样式,说明晶体生长虽然较为稳定,但在生长过程中遭受了应力的作用而产生了塑性变形。在晶体外部有一层黑色斑点的图案,推测为在晶体生长结束后遭受溶蚀作用所致。

如图4100所示,晶体中心部分均匀发光,说明在生长初期流体化学成分没有发生明显的变化,生长过程均一;之后形成了简单平直的八面体环带结构,说明流体均匀变化,生长过程依然稳定。从图中可以明显看到,在晶体外部形成一个死“外壳”的“皮”,表面呈斑驳状,且有黑色斑点分布,说明在晶体形成后遭受了一定的外力作用,可能是外部溶蚀作用或是搬运作用产生。整个晶体为简单八面体闭形,显示两期生长结构。

图4101为另一种无环带闭形两期生长结构。首先晶体匀速生长,外部环境稳定,生长过程持续,表面有两组塑性滑移变形线形成网格状构造,说明一度遭受应力作用产生塑性变形,生长后期生长边界发生强烈变形弯曲,边界起伏不平,闭形生长线外部为另一“皮壳”式的结构特征,表面极度不均匀,黑色斑点密布,说明晶体生长后遭受了外部强烈的溶蚀作用。

图4102与前一种生长模式接近,不同的是该晶体的闭形结构完好无弯曲,说明整个晶体一直处于稳定的环境中均匀生长,生长过程持续没有间断,外部同样具有“皮壳”的结构,可能是后期经搬运及溶蚀作用影响所致。

图497 未见明显生长条带,蓝、绿荧光

Figure 497 Inconspicuous growth zones and blue,green fluorescence

图498 多期环带结构,蓝、绿荧光

Figure 498 Multi-stage growth zones and blue,green fluorescence

图499 阴极发光斑驳的样式

(HN13801-1,CL)

Figure 499 Mottled pattern of cathodoluminescence

(sample HN13801-1,CL)

图4100 “皮壳”结构

(HN18603-1,CL)

Figure 4100 Cathodoluminescence pattern with a outer coat

(sample HN18603-1,CL)

图4101 无环带闭形两期生长结构

(HN09601-1,CL)

Figure 4101 Two-stage growth structure with closed form and no zones

(sample HN09601-1,CL)

图4102 “皮壳”结构

(HN22101-1,CL)

Figure 4102 Cathodoluminescence pattern with a outer coat

(sample HN22101-1,CL)

印度是世界上最早发现并利用钻石的国家

现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(白色)。为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。

自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。

另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。

科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在45-60Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。

稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非得一地名——金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻是被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。

世界各地均有钻石产出,已有30多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家有刚果(金)、 巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、象牙海岸、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。

世界主要的钻石切磨中心有:比利时安特卫普,以色列特拉维夫,美国纽约,印度孟买,泰国曼谷。安特卫普有世界钻石之都的美誉,全世界钻石交易有一半左右在这里完成,“安特卫普切工”便是完美切工的代名词。

纳米比亚

对于钻石的毛坯和宝石级钻石所占比例来说,最好的钻石来自于纳米比亚冲积矿床中开采出来的钻石。这些钻石经历的自然风化搬运到海边,路程长达1000英里。经过这段旅程钻石中脆弱部分都分离。在特定沉积环境中钻石按不同粒级不同形状一定规律分布于岩层中。该矿区宝石级钻石最高达到97%。对切磨好的钻石戒面,很难分辩出产自哪个国家和矿区。

任何矿区产出的钻石都有好、中、差。拿矿区中最好的钻石与纳米比亚产出最差的钻石比,纳米比亚冲积矿床的钻石也不一定就好。

印度

印度是世界上最早发现钻石的国家,3000年前,印度是钻石的唯一产地。自2500年前至18世纪初印度克里希纳河、彭纳河及其支流是世界唯一产出钻石的地方,历史上许多著名钻石如光明之山(kohi-noor)、奥尔洛夫(orloff)和大莫卧儿(great mogul)都来自印度,但印度的钻石产量很小。

巴西

至1725年巴西钻石的发现及开采,使巴西取代印度,成为当时全球钻石的最重要产地。

南非

1867年以后,南非发现了冲积砂矿床和大量原生金伯利岩筒使得南非成为世界上最重要的钻石生产国,其产量长期处于世界前列,并由此开创了钻石业的新纪元。1905年,在南非阿扎氏亚发现了世界上最大的金伯利岩岩筒—普列米尔岩筒,并在此发现最大的钻石(库利南钻石)。南非拥有世界上产量最大、且最现代化的维尼蒂亚钻石矿。南非钻石颗粒大,品质优,50%的金刚石均是可切割的,其产量虽不及澳大利亚等国,但产值一直居世界前列。

澳大利亚

自1979年澳大利亚西部发现钾镁斑岩中含有金刚石起,至1986年,澳大利亚的金刚石产量已居霸主地位,但宝石级仅占其产量的5%。澳大利亚钻石主要分布西澳新南威尔斯的bingara和copeton,尤其是阿盖尔(argle)矿床储量为5.5亿克拉。

博茨瓦纳

盛产优质金刚石,宝石级占50%,其产值居世界首位。博茨瓦纳的钻石来自露天开采的金伯利岩,巨大的矿山有orapa岩筒(1967年)、letihakena岩筒(1977年)和jwaneng钻矿(1982年),三个矿的总产量在1989年超过1500万克拉。

俄罗斯

俄罗斯的钻石主要分布在西伯利亚中部雅库特地区,该区找到有一百多个含金刚石金伯利岩筒,1988年,俄罗斯在靠近欧洲附近又找到新的钻石矿。俄罗斯钻石产量在1200万克拉左右,一半为宝石级。多年来俄罗斯形成了独立的钻石开采加工销售体系,其钻石数量大、质量优、均匀性好,在市场上具有很强的竞争力。

加拿大

前几年报道加拿大北部地区发现大量金伯利岩,几年后钻石产量可占全世界产量的10%。

1871年7月16日,坚持向深处挖掘的库力斯堡合伙采掘队获得了成功,他们在占据的几十平方米的土地上,一直往深处挖掘,在这一天终于找到了他们梦寐以求的钻石。全世界第一座钻石矿也就诞生了。命名“库力斯堡矿”也叫“新热潮矿”。

南非

南非产出的钻石素以颗粒大,质量佳而著名。从矿山开采出来的钻石英钟毛胚中有50%可以达到宝石级。五十几年前,南非的钻石产量居世界首位。随着时间的推移,南非的钻石产量逐年减少。1987年南非钻石产量为1000万克拉是世界总产量的10%左右。

2014年8月,非洲南部内陆国家莱索托的旗舰矿发现198克拉的白色钻石。该颗超乎寻常的白钻石拥有高品质,无瑕疵。该钻石可以卖“超过1千万美元,可能达1500万美元。

中国

中国金刚石探明储量和产量均居世界第10名左右,年产量在20万克拉,主要在辽宁瓦房店、山东蒙阴和湖南沅江流域,辽宁瓦房店是目前亚洲最大的金刚石矿山。

中国于1965年先后在贵州和山东找到了金伯利岩和钻石原生矿床。1971年辽宁瓦房店找到钻石原生矿床。仍在开采的两个钻石原生矿床分布于辽宁瓦房店和山东蒙阴地区。钻石砂矿则见于湖南沅江流域、西藏、广西以及跨苏皖两省的郯庐断裂等地。

中国钻石主要产地有三个:辽宁瓦房店,山东蒙阴—临沭,湖南沅江流域都是金伯利岩型,但湖南尚未找到原生矿其中辽宁的质量好,山东的个头较大

中国现存发现的最大钻石为常林钻石,于1977年12月21日发现于山东,由常林大队魏振芳发现,故而得名“常林钻石”,现藏银行国库中。常林钻石重158786克拉,呈八面体,质地洁净、透明,淡**。

另据传,中国最大的钻石曾是金鸡钻石,也发现于该地区,重28125克拉,但在二战期间被日军掠走,至今下落不明。

目前,世界上共有二十多个国家发现钻石矿床,其中大部分位于非洲、俄罗斯、澳大利亚和加拿大。

1非洲

非洲南部是世界主要钻石产区,南非、安哥拉、扎伊尔、博茨瓦纳、纳米比亚等都是重要的钻石出产国。迄今南非共发现金伯利岩岩筒350个,钻石含量估计为25亿ct。博茨瓦纳是非洲另一个重要的钻石产地,迄今已发现200多个金伯利岩岩筒,其中41个估计含量为35亿ct。

2俄罗斯

俄罗斯1954年首次在西伯利亚雅库特发现原生钻石矿床,迄今已发现金伯利岩体450个,钻石估计含量为25亿ct,世界著名的岩管有“和平”、“成功”、“艾哈尔”等。1988年在阿尔汗格尔斯克又发现了新的金刚石矿,估计储量约25亿ct,且50%是宝石级的,目前俄罗斯正与英国戴比尔斯公司合作勘探。

3澳大利亚和加拿大

1972年在南澳地区发现了含钻石的金伯利岩。1979年又发现了含钻石的橄榄钾镁煌斑岩,从而在钻石矿床学是个突破性进展,因为这是世界上首次在非金伯利岩中发现了钻石,意义重大。现今,在西澳北部地区已发现150多个钾镁煌斑岩岩体,特别是阿盖尔钾镁煌斑岩的发现,它是现今世界含钻石最富、储量最大的。澳大利亚已成为世界钻石产量最多的国家,其产量已成为世界第一,仅1998年,澳大利亚产钻石便达到4100万ct,但达宝石级的很少。

1990年首次在加拿大西北部耶鲁奈夫市北北东360km,靠近北极圈北纬65度的湖泊地带发现了金伯利岩型的钻石原生矿,现已发现51个金伯利岩岩管,其中大多数均含钻石。有5个岩管具有重要经济价值,其钻石以无色透明为主,质量好,宝石级钻石占30%~40%,平均品位是25ct~100ct/100t,年产量预计可能会达到400万ct。加拿大西北部钻石原生矿床的发现是20世纪90年代以来世界钻石史上一次重大突破。

4亚洲及中国

在亚洲,印度是世界最早发现钻石的地方。而且古老而有名的大钻石如“莫卧儿皇朝”(787ct),“光明之山”(1088ct)“摄政王”(140ct),“奥尔洛夫”(1896ct)等世界名钻均产于此地,但印度钻石的原生矿床至今未发现,砂矿的产量也有限。我国是世界钻石资源较少的国家。1950年,在湖南沅江流域,首次发现具经济价值的钻石砂矿。品位低,分布较零散,但质量好,宝石级钻石占40%左右。60年代,先后在贵州及山东蒙阴找到了钻石原生矿。70年代初,在辽宁南部找到我国最大的原生钻石矿,该矿储量大,质量好,宝石级钻石产量高,约占50%以上,山东钻石原生矿品位高、储量较大,但质量较差,宝石级钻石约占12%,且一般偏黄,以工业用钻石为主。

思考题

一、是非判断题

1确定钻石色级时必须应用色温在4700~6500K的光源。

2长波紫外光灯下钻石都有荧光。

3钻石颜色定级时,如果所测钻石颜色介于两个样石H和I之间,则该样品色级应定为H。

4钻石颜色定级时,如果所测钻石在颜色介于两个样品之间,则应定为色级较低的一档。

5钻石在不同方向上的压入硬度是相同的。

6一颗钻石其台面宽度为腰平均直径的66%,按“国标”应称此切工为很好。

7钻石的导热率是物质中最高的。

8金刚石是等轴晶系矿物,所以其不同晶面硬度相同。

9钻石透过的光为偏振光。

10利用CZ作半球的折射仪可以测定钻石的折射率。

11热导仪可以区分钻石和合成α—碳硅石。

12在热导仪上显示钻石反应的样品未必就是钻石。

13X光荧光光谱仪可以查明某钻石样品是否含氮。

14钻石是色散值(dis)最高的天然宝石。

二、选择题(每题1分,共25分。把你所选择的答案:A或B或C填写在题后的括号内)

1我国目前钻石的主要产地有:( )

a山东、湖南、辽宁

b辽宁、山东、江苏

c湖南、湖北、山东

2用钻石笔鉴别钻石时是利用钻石的:( )

a导热率高

b硬度高

c亲和性好

3为判别钻石与合成钻石应使用以下哪种仪器:( )

a热导仪

b分光镜

c红外光谱仪

4钻石的天然蓝色是由于钻石中含有微量的元素:( )

a硼

b氮

c钴

5与176ct钻石等体积的立方氧化锆的重量是:( )

a176ct

b260ct

c290ct

6某钻石称得质量为1538ct,应表示为:( )

a154ct与153ct均可以

b154ct

c153ct

7钻石的天然**是由于钻石中含有微量的元素:( )

a硼

b氮

c钴

8钻石在紫外灯下:( )

a都有荧光

b可以有荧光

c都没有荧光

9现在金刚石产量最多的国家:( )

a南非

b俄罗斯

c澳大利亚

10钻石在365nm波长下:( )

a都有蓝色荧光

b可有**荧光

c可有绿色荧光

d可无荧光

11Diamond是:( )

a自然元素矿物

b可以是水热法合成的

c与石墨是类质同象

d有六方晶系2 H型的多型变体称为六方金刚石

12对钻石的切磨角度要求十分严格,目的是使钻石反映出最好的( )

a晕彩

b色彩

c火彩

d变彩

13钻石首饰鉴定中,在钻石台面内肉眼见到一个黑色包裹体,该钻石净度应为( )

aVS

bSI

cP

14不宜用为锯钻方向的钻石纹理是指平行于:( )

a{100}方向

b{110}方向

c{111}方向

三、多项选择题

1钻石与莫桑石(合成α-SiC)可以用以下仪器区分:( )

a热导仪

b红外反射仪

c电导仪

d紫外荧光灯

e放大镜

2合成Moissanite(SiC)与钻石相比( )

a折射率不同

b导电率不同

c都可以没有双折射

d紫外吸收不同

e热导仪不可以区分

四、填空题(每空1分,共60分)

1钻石定级标准简称 4C,其中文意思分别是:CARATWEIGHT( ),COLOUR( ),CUT( ),CLARITY( )。

2无色钻石中出现的彩色光是光( )引起的;而欧泊中出现的彩色是光( )引起的。

3钻石的折射率在不同波长的光波下具有( )折射率。

4钻石净度分级可分为LC称( ),VVS称( ),VS称( ),SI称( ),P称( )。

5鉴定钻石用的标准放大镜应该是( )、( )、( )。

6写出3个最能以假乱真的钻石人工仿制品有①( )、②( )、③( )。

7钻石的“4C”分级标准适用于( )色系的抛光钻石,不适用于( )色系和( )钻石及( )钻石的钻石分级。

8钻石颜色分级环境的色调应为( ),分级时要采用( )灯,并以( )为背景。

9钻石颜色按成因机理可概括为A、**或蓝色是因为( )。

B褐色、粉红—红色是因为( )。C绿色是与( )有关。

10按国标规定,钻石净度分级时,不影响归入LC级的外部瑕疵有:( )、( )。

11确定钻石净度级别时,必须考虑瑕疵的( )、( )、( )、( )、( )等。

12目前市场最常用的钻石代用品是( ),最新的仿制品是( )、后者与钻石最大的区别是( )及放大观察时的重影现象。

13钻石的保养方法有:( )、( )等。

14钻石的颜色分级是在钻石灯下、白色背景、以( )为基础,通过比较样品与( )的颜色来确定钻石的颜色级别。

15IIb型钻石常呈蓝色,是由( )的选择吸收引起的。

16一颗裸钻亭深太浅,从台面上可见一白色圆环,这种钻石叫( )。

17莫桑石的化学成分是SiC(碳硅石),六方晶系,常为( )色或( )色,鉴定时利用其双折率高可见( )和非均质性。

18钻石呈色的4个主要原因是( )、( )、( )和( )。

19蓝色钻石的颜色是由( )引起的,大多数天然蓝色钻石是( )型的。

20有两颗裸钻石,一颗在10倍放大镜下比较容易观察到具细小的瑕疵,按国标应定为( );另一颗在10倍放大镜下很容易观察到具明显的瑕疵,按国标应定为( )。

21钻石常见的聚形有( )、( )和( )。

22有两颗裸钻石,在10倍放大镜下,钻石的内部和外部无瑕疵,一颗钻石在亭部有额外刻面,冠部看不见,按国标应定为( );另一颗钻石在腰围内有原始晶面,但不影响腰部的对称,冠部看不见,按国标应定为( )。

23合成钻石常呈**,为( )致色,属( )型合成钻石。

24快速区分钻石与仿钻(除合成α-SiC外)的方法是( )、( )。

25钻石估重公式,包括腰围直径、高度和( )三项内容。

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