钻石是怎么形成的

在人们的珠宝奢侈品中，钻石是指抛光钻石，也是爱情和忠诚的象征。人们对钻石形成的原因很好奇。我来给你详细解释一下钻石是怎么形成的。钻石形成的原因钻石的结构特征:钻石由碳元素组成，是碳元素的一种晶体，硬度为10。它是自然界中最坚硬的天然矿物，密度为3。53(001)克/立方厘米，折射率为2。417，离散度为0。044它是钻石经过切割、研磨后的产物，在钻石矿物中约有五分之一可以达到宝石级，被称为宝石级钻石，在国外被称为“毛坯钻石”或“钻坯”。毛坯切割打磨成切割形状后，称为裸钻，国外称为成品钻或抛光钻。英文名Diamond来源于希腊语amount，意思是“坚硬、不可侵犯、不可战胜”。金刚石和石墨都是由碳组成的。金刚石和石墨是在不同的温度和压力条件下形成的，它们在温度和压力条件的变化下可以相互转化。钻石属于立方晶体，硬度为10，石墨属于六方晶体，硬度为1。它们具有不同的晶体结构，并且是结晶碳的两种同质多晶型物。只有在一定的压力和温度下，碳才能结晶成金刚石。钻石的形成:最早的天然钻石形成于地球内部，温度为900-1600℃，压力为(45-6)×109Pa，相当于地下130-200km的深度。理论上，只要满足条件，钻石随时都可以形成。目前开采的钻石大多形成于33亿年前和12-17亿年前。形成钻石的碳来自地幔中熔化的岩浆，或者是因为地壳的运动。地壳中的碳带聚集在地球深处，在合适的条件下结晶成钻石。还有一种外在的方式产生钻石。陨石撞击大陆时，瞬间产生的高温高压也可能产生钻石。但这种方式生产的钻石往往比较小，质量差，一般没有经济价值，不能作为珠宝加工的钻石。钻石的发现:钻石首先在印度被发现。随着人们对钻石的渴望，钻石的勘探和开采越来越受欢迎。金刚石矿床分为原生矿和次生矿。原生矿石是由地球的地质运动产生的。地震和火山活动将富含金刚石的矿物带到地表或地表附近的区域，其中大部分是富含金刚石的金伯利岩和煌斑岩，以及火山口附近的填充物和岩壁和基岩中的根部沉积物。在自然的作用下，次生矿石由原生矿石搬运沉积而成。大部分经风化和雨水冲刷，残留在山坡、河流和海岸形成矿床，多为砂矿。钻石的形成和发现过程大致是这样的，不像黄金等贵金属。21世纪以来，钻石价格一直保持稳定增长的趋势，逐渐成为投资者的首选。钻石的鉴定方法简单识别钻石的简单鉴别方法:需要10-20倍的放大镜辅助，做几个简单的观察。观察钻石的腰部。腰部用沙子磨的话最好用这个方法。因为钻石比任何仿制品都硬，不会有仿制品那样的细线。钻石的腰部是颗粒状的。钻石比仿制品坚硬，仿制品的刻面往往比钻石钝，但钻石的刻面一定要锋利。因为钻石比仿制品坚硬，仿制品的刻面边缘经常磨损。如果钻石有自然表面，就有机会在自然表面找到钻石独特的“三角形生长线”。如果一颗钻石破碎，它的外观通常是阶梯状的，而仿制品是弯曲的或贝壳状的。硬度检查钻石是已知最坚硬的天然物质，没有任何东西可以标记它们。如果可以，那就不是钻石了。热传导试验呼吸的同时对钻石和其他类似的项目进行辩论。如果是钻石，其表面凝结的水雾应该比其他物品上的水雾蒸发得快。这是因为钻石的导热性很高。观察法反射光用放大镜可以观察到钻石的腰部呈现非常精细的磨砂状，反射光闪闪发光。钻石的这一特性是独一无二的。看生长点在放大镜下观察，真钻的晶面上往往有凹槽和三角形生长点，而假货有三种:①普通玻璃加氧化铝，因折射率和色散增加，容易误入，但硬度较低。②由化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制，硬度相近，但折射率低且有双折射现象，放大镜下可见重影。铅笔标识铅笔的化学成分是碳，就像钻石一样，只是物理结构不同，所以很多人用一支铅笔来检测钻石的真伪，这是比较实用有效的方法。鉴定时，他们要先用水打湿钻石，然后用铅笔轻轻划线。在真钻石的晶面上，铅笔划到的地方是没有痕迹的，而如果不是钻石，而是玻璃、水晶等材料，就会在表面留下痕迹。一般会用铅笔标注，以鉴别钻石的真伪。这个它硬度高，折射性好，但是旋转时会反射更多的彩色光，和正品旋转时只反射微弱的**和蓝色光有明显区别。钻石切割程序一颗钻石毛坯看起来不起眼，必须经过精心的切割、打磨、加工，才能成为我们习以为常的闪亮钻石。所以钻石的车削直接影响钻石的价值，下面详细介绍。当然，理想的切割效果是保持钻石的最大重量，最大限度减少瑕疵，充分展示钻石的美，使其熠熠生辉。一般切割过程包括以下步骤:1划线(Marking):这是钻石切工的第一步。首先，检查钻坯，在钻石表面做标记。做这项工作的人经验丰富，精通加工技术。最终目标是生产出最大、最干净、最完美的钻石，从而尽可能高的体现钻石的价值。抄写员必须注意两点:保持最大重量，尽量减少夹杂物。划线员用放大镜研究钻坯的结构。如果是大钻石，这个工作可能需要几个月，而对于普通钻坯，则需要几分钟。但是，再小的钻石毛坯，每颗钻石都必须经过详细的检验，才能做出正确的判断。抄写员用印度墨水在钻坯上做了记号，表示钻坯要沿着这条线分。通常情况下，线尽可能沿着钻石的自然纹理方向画。裂开切割者将画好线的钻坯放在夹持器上，然后用另一颗钻石沿分割线切割出一个凹痕，再在凹痕上放一把方形刀，用手适当用力敲击。钻石会沿着纹理方向分裂成两块或更多块。锯切大部分钻石不适合劈开，需要用锯子切割。由于只有钻石才能切割钻石，所以锯片是磷青铜圆片，边缘涂有金刚石粉和润滑剂。钻石固定在夹具上，锯盘高速旋转切割钻石。将现代激光技术引入金刚石切割，大大提高了钻坯的加工效率。采取想要的形状锯好或劈好的钻石送到磨圆部进行磨圆整形，即根据设计要求，将钻石做成圆形、心形、椭圆形、尖形、祖母绿形等常见的切花形状，或其他特殊形状。由于钻石是迄今为止人类公认的最坚硬的天然物质，只有钻石才能打磨钻石，钻石的硬度在各个方向都略有不同。所以打磨的时候要靠经验来把握钻石的基本形态:三面体、八面体、十二面体和晶体特征。一般方法是在车床上高速转动钻坯，然后用另一只手臂上的金刚石把转动的钻坯磨圆。擦亮在涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上，所有的刻面(刻面)都被转动，使钻石闪闪发光。打磨工艺通常是，先在底层做8个大面，再做16个小面。有尖底，有25个刻面，从这些刻面延伸出三角刻面、风筝刻面、腰刻面，共33个刻面。这样的圆形钻石一共有58个刻面，如果没有尖底刻面，则有57个刻面。并不是每个钻坯都要经历以上所有的工序，这取决于钻坯的特性和要达到的目标。例如，上述“扁平”钻坯可能不需要分割，或者祖母绿钻石可能不需要倒圆。然而，对于任何一颗毛坯钻石来说，都有两个必不可少的过程，即“划线”、“削片”和抛光。一颗精雕细琢的钻石所产生的花瓣表面的位置和角度都是经过精确计算的，这使得钻石最闪耀。随着科技的进步，激光技术和计算机技术的引入，可以使钻坯的设计和切割更加精确。钻石的化学成分钻石的化学成分是碳，碳是宝石中唯一的单一元素，属于等轴晶系。它往往含有005%-02%的杂质元素，其中最重要的是N和B，它们的存在与钻石的种类和性质有关。大多数晶体是八面体、菱形十二面体、四面体及其集合体。纯钻无色透明，因微量元素的混合而呈现不同的颜色。强烈的钻石光泽。折射率为2417，色散适中，为0044。各向同性物体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试，反应最灵敏。硬度为10，是目前已知最硬的矿物。其绝对硬度是应时的1000倍，刚玉的150倍。它害怕重重的一击，重重的一击之后就会被劈碎。一组完全裂开。密度为352克/立方厘米。钻石是会发光的，当暴露在阳光下时，它们在夜间会发出淡淡的青色磷光。x射线照射会发出天蓝色的荧光。钻石的化学性质非常稳定，在常温下不容易溶于酸和碱，酸碱也不会对其产生作用。钻石与同类宝石和人造钻石的区别。宝石市场常见的替代品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝石榴石、钇镓石榴石、人造金红石等。人造钻石最早由日本在1955年研制成功，但没有批量生产。因为合成钻石比天然钻石贵，所以合成钻石在市场上很少见。钻石可以通过其独特的硬度、密度、色散和折射率来区别于类似的宝石。如类金刚石立方氧化锆无色，分散性强(0060)，光泽强，密度高，为58g/cm3，手感厚重。钇石榴石的分散性较软，肉眼很难与钻石区分。看看钻石是如何形成的，看看:1金矿是怎么形成的？2月光石是如何形成的？3雷电是如何形成的？4泻湖是如何形成的？5贝壳的珍珠是如何形成的？

　钻石的历史起源是什么英文中钻石一词写作“diamond”，源于希腊文“adamas”，意思是不可征服。几百年来，纯净、璀灿、坚不可摧的钻石与今生永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。

然而浪漫的古埃及人却相信，“爱情之脉”是通过左手无名指与心相连的。现代流行在婚礼上互换戒指。婚前戴右手无名指，婚后戴左手无名指，意为左手连心，可以心心相印。

喜钻珠宝

　　人类开采利用钻石的历史已有几千年了，但自古以来大于20克拉的宝石级金刚石颇为罕见。而大于100克拉的钻石被视着国宝。

　　据称目前世界上发现的大于100克拉的特大金刚石有1900多粒，其中大于500克拉的有21粒，大于1000克拉的仅有2粒。迄今世界上最大的一颗钻石是1905年1月27日在南非扎伊尔伯里梅尔（Premier）发现的，该钻石取名“库里南”（Cullinan），重达3106克拉。长100mm，宽65mm，厚50mm。宝石界行家估计“库里南”的价值高达75亿美元。

　　1907年，南非德兰士瓦地方政府将这粒巨钻赠送给了英王爱德华七世。英王把加工这颗巨钻的工程交给了著名的荷兰阿舍尔公司，这家公司曾经加工过“高贵无比”等大钻。该公司接下工程后对这颗巨钻研究了几个月1908年2月10日这颗巨钻被劈成几大块后加工出9颗大钻，98颗小钻，特意留下一块（重95克拉）原石未加工。加工出来的成品钻总量为106365克拉，加工出来最大的一颗钻石取名“库里南Ⅰ号”，也称为非洲之星，重达53002克拉，是梨形刻面钻。“库里南Ⅱ号”是一颗切角的长方钻，重3174克拉。“库里南Ⅲ号”为梨形钻，重95克拉，“库里南Ⅳ号”为方形钻，重64克拉，还有一棵心形钻重19克拉，两粒马眼钻，分别重l15克拉和88克拉，最后两粒分别为长方钻(重68克拉），和橄榄球形钻(重4克拉），其中的四粒钻石镶在英国王冠之上，这顶王冠现珍藏在伦敦韦克菲尔德塔的英王室宝库之中。

　　17世纪初，在印度戈尔康达的钻石砂矿中拾到一粒重309克拉的钻石坯，后取名为奥尔洛夫钻石。当时，根据沙赫哲汗的旨意，一位著名的钻石加工专家拟加工成“印度玫瑰”模样，但未能完全如愿，重量损失不少（仅磨出18962克拉）。根据传说，这颗美妙绝伦、稀罕无暇的钻石，后来做了印度塞林伽神庙中一尊神像的眼珠。1739年德里被波斯国王纳吉尔攻占之后，这颗钻石被装饰在纳吉尔宝座之上，取名为“杰尔昂努尔”。之后钻石被盗，落入一位亚美尼亚人手中。1767年他把钻石存入了阿姆斯特丹一家银行，于1772年他把钻石卖给了御前珠宝匠伊万，伊万于1773年以40万卢布的价格又买给了奥尔洛夫伯爵。同年，奥尔洛夫把这颗钻石奉献给叶卡捷琳娜二世作为她命名日的礼物，尔后它被焊进一只雕花纯银座里，镶在了俄罗斯权杖的顶端。奥尔洛夫钻石洁净无暇，十分罕见，它略带一点淡蓝绿色，晶体中有几个极小的淡**包裹体。钻石厚22mm，宽31--32mm，长35mm。目前这颗钻石珍藏在前苏联钻石基金会，另一颗著名的钻石“沙赫”是1829年波斯王子米尔扎赠送给沙皇政府的，意在修好由于俄国使臣在波斯被害一事而恶化的两国关系。“沙赫”钻石重887克拉，浅黄褐色，无瑕，只是晶体深处有几条小裂纹。三个抛光面上都有用波斯文字刻上的铭文，意为“布尔罕一尼扎姆一沙赫二世，1000年（公元1591年）”。中印度为大莫卧尔占据之后，这颗钻石落入他们之手。第二段铭文意为“哲汉吉尔一沙赫之子哲罕—沙赫，1051年。第三段铬文意为“统治者卡德扎尔—法赫特一阿里一沙赫苏丹，1242年。（波斯国王、1842年）。这颗钻石被纳吉尔沙赫据为已有，大约是在1739年占领大莫卧尔时期，在什么地方采到这颗钻石无人知晓，据推断，它可能发现于戈尔康达砂矿。能在坚硬无比的“沙赫”钻石上刻上铭文，可见当时波斯艺人技术之精湛令人无法想象。铭文中提到的大莫卧尔帝国执政官沙赫—哲罕，从1627年执政到1666年，后来被儿了杰布夺位并让他在监牢中渡过余生。沙赫哲罕有极大的宝石癖，他拥有专门的工场，甚 至亲自到那里去分选和琢磨宝石，他的儿子杰布不仅篡夺了王位，也夺取了父亲的珍宝。1665年，一位著名旅行家对大莫卧尔的宝座作了引人人胜的描绘，宝座以大量宝石点缀。朝晋谒者一面宝座的华盖上悬着一颗重80--90克拉的钻石，四周环绕很多祖母绿和红宝石。这可能就是“沙赫”，它悬在大莫卧尔与朝晋谒者之间作为护身宝物。还有一粒非常美丽的钻石，名叫“桑西”钻，重55克拉，传说这颗钻石曾镶在勇士卡尔头盔上，后在一次厮杀中丢失。

　　1589年“桑西”钻出现在葡萄牙国王安东的珍宝库中。后以10万旧法郎卖给法兰西珍宝库总管领主德、桑西。“桑西”钻很长时间一直是他家族的传家之宝。后馈赠给法兰西王耿利赫二世，并列入法兰西国宝库清单中，1792年这颗钻石被洗劫走了。1830年“桑西”被一位乌克兰工厂主的后裔杰米多夫买走，成交价50万法郎，法国政府就此事打了一场官司，五年之后钻石判给了杰米多夫。410克拉的“摄政王”钻石也有一段动人的故事，传说是一个印度奴隶1701年在著名的戈尔康达矿的矿井里拾到的，他想凭这颗钻石改变人生获得自由，于是他趁人不注意举起丁字镐向大腿猛击，血流如注。这位印度人忍巨痛把钻石藏在伤口

早在地球上出现生命以前，钻石就已经存在了。如今市面上的天然钻石距今都有数十亿年的历史，最年轻的也超过了一亿年，可以说是历史非常悠久了。天然钻石形成于地表下超过100公里深处，通过火山爆发，它们才被岩浆带至地表，形成的过程并不简单。自数千年前在印度发现了第一颗天然钻石以来，钻石便被赋予纯净、稀有、珍贵的特性。早在15世纪的欧洲，奥地利公爵向法国公主求婚制作了世界上第一枚求婚钻戒，自此赋予了钻石爱与承诺的珍贵感情价值，之后天然钻石也一直与坚贞的爱情紧密联系在一起。反观现如今，蕴藏钻石原石的金伯利岩矿越来越少，近十年来基本就没有被发现过，因此钻石产量也越来越少。据统计，现在全球每年1克拉的钻石开采量只有健身球大小，5克拉及以上的钻石年开采量只有篮球大小，预计20年后，天然钻石就没有了，其珍稀和宝贵性可见非同一般啊！

图21 重达1014695ct的蒙山5号金刚石晶体

Figure 21 The No5 Mengshan diamond crystal weighing 1014695ct

中国出产金刚石的记载是在明朝（1488年），湖南沅水流域的农民在淘砂金时就常淘到金刚石，山东郯城地区明朝时也有金刚石的发现。20世纪20～30年代，山东胶县七宝山地区也发现过金刚石。1917年编写的《临沂县志》记载：“金刚石有明净如水而无色者，有白黄红绿诸色者用于宝饰，小者可划玻璃，往往拣而得之，不恒有。”（叶寅生，1997）。其后，最重要的一些发现包括：1937年，山东农民罗振邦在郯城金鸡岭翻地时偶尔发现了重28125ct的金刚石，淡**，晶形似一只刚出壳的雏鸡，结合产地其被命名为“金鸡钻石”；1939年，也是在山东的郯城，又有人拾获了一颗重21875ct的金刚石（白立仑，1997），后来，这两颗金刚石据说均被日军驻临沂的顾问掠走，至今下落不明（涂怀奎，1998）。1965年，山东省地质局809队在山东蒙阴常马庄发现了我国第一个具有工业价值原生金伯利岩型金刚石矿床“红旗1号”；1971年6月，辽宁省地质局区调队在辽宁瓦房店发现含金刚石的金伯利岩管，随后确定了3个含金刚石的金伯利岩矿带。1977年12月21日，山东省临沭县岌山公社常林大队村民魏振芳在田里发现一颗淡**，重158786ct的天然金刚石，引起轰动。该晶体呈八面体、透明，属宝石级钻石，被命名为“常林钻石”，是中国目前可见最大的钻石（走向世界，2009）。70年代末，复州河城的金刚石砂矿发现一颗无色透明的宝石级金刚石，重108ct。1981年8月15日，山东临沂县郯城陈埠矿区发现一颗棕**12427ct的巨粒金刚石，晶体呈立方体与菱形十二面体的聚形，命名为“陈埠1号”。1983年11月14日，山东蒙阴王村矿区胜利1号金伯利岩筒中发现了一颗淡**透明11901ct的金刚石，被命名为“蒙山1号”。1986年，湖南沅水流域的桃园县群众挖到一颗不规则椭圆形，透明度较好，重4315ct的金刚石，其后湖南的农民还挖到过一颗重621ct的金刚石。1991年于瓦房店发现“岚崮1号”钻石，这是辽宁发现最大的一颗透明宝石级钻石，重6015ct，呈八面体。2006年5月27日，山东蒙阴建材701矿在胜利1号岩管生产线上选出一颗呈拉长八面体晶形、重达1014695ct特大金刚石（图21）。表21为部分我国已发现的大于2g（10ct）的金刚石/钻石晶体。

表21 我国已发现的大于2g（10ct）的金刚石/钻石　Table 21 Diamonds above 2g(10ct)found in China

自发现中国第一个具有工业价值金伯利岩型金刚石原生矿床“红旗1号”，到1977年，基本探明了山东常马庄、王村、西峪、头寸和红喜庄5个有工业价值的金刚石原生矿床；此后数年，山东陆续发现60余个金伯利岩。

1971年，辽宁省地质局区调队在辽宁瓦房店发现含金刚石的金伯利岩管，继而发现了3个含金刚石的金伯利岩矿带（包括几十个岩体，其中最富的品位为16ct/m3）。其后，至1980年又探明了30号、42号、50号、57号、68号和74号等6个具有工业价值金刚石原生矿床。1992年辽宁省地矿局地质6队，采用金刚石重砂测量和高精度地面磁法测量新技术，在辽宁瓦房店岚崮山地区发现了3个新的含金刚石的金伯利岩岩体；2009年，辽宁地质队又在原有工作基础上，在瓦房店位于110号岩管东侧下方找到一个金刚石储量大约在21×104ct的中型金刚石矿（中国新闻网，2010-1-21；东北新闻网（沈阳），2010-02-05）。

1990年10月，湖南宁乡县云影窝地区含金刚石的橄榄金云火山岩岩体的发现具有重要意义。至今，该区已发现了25个橄榄金云火山岩岩体（脉）。经对6个岩管进行采样选矿试验，在4个岩管中发现了65颗微粒金刚石，这些发现虽然不具经济意义，但为扬子地台金刚石的找矿提供了重要的线索，表明我国南方原生金刚石的成矿条件良好并具备较为广阔的找矿前景（王仲会，1998；梅厚钧等，1998；张培元，2001）。

图22 中国三个主要金刚石 / 钻石产地的大地构造区位及金刚石 / 钻石发现情况

（ 据 Yang et al2009； Zheng et al，2006； Zheng et al，2007 等修改 ）

Figure 22 Geotectonic locations and diamond exploration situation of the three major diamond fields in China

（After Yang et al，2009; Zheng et al，2006; Zheng et al，2007）

至今，我国目前已基本查明了辽宁、山东、湖南、江苏等省金刚石原生矿床与砂矿金刚石矿产资源的储量（金刚石/钻石产地及分布见图22）。截至2000年年底，中国保有金刚石储量2295×104ct，在世界上30多个钻石产出国中大约居第10位。20世纪90年代到21世纪初期，我国年产金刚石约（10～15）×104ct，但在2002年前后，辽宁50号岩筒的金刚石开采基本结束，2009年以后山东蒙阴胜利1号岩金刚石的产量和质量也开始下降。实际上，最近两年国内金刚石的产量已经很难统计，较为重要的可能是湖南省沅水流域间歇性的金刚石砂矿开采，农闲期间，有大小规模不等的淘砂机在4～5个地区进行钻石砂矿的开采，有些开采点一个点的淘砂机就可达5台（图版Ⅰ），每天可以有上百克拉的产量，但总体上估计年产量不会超过10×104ct。