三个产地钻石表面微形貌特征的成因及其产地意义

本项目收集了三个产地1077颗钻石进行了系统的观察、测试和统计（观察过的钻石超过10000颗），可以说是历年来统计数量最多和最为系统的一次，其结果在一定程度上可以反映我国三大产地来源的钻石（原生与砂矿）晶体的形态及表面形貌的特征及其差异。

钻石在地幔深部结晶完成后，经金伯利岩或者其他相关岩石带出岩石圈，由于受压力、温度和浓度等环境因素变化的影响，钻石会受不同程度的变形或熔解，其晶体及晶面上就会出现很多大小不同的裂隙和熔解蚀象。在强烈熔解甚至应变的过程中，钻石晶体受压力差异的影响也会出现和应变及塑性变形有关的蚀象。如果钻石在岩石中风化脱落经历复杂的搬运过程，搬运条件不稳定和发生改变，晶面上还会叠加很多大小不同、规则或不规则的碰撞磨蚀蚀象。因此，钻石表面的蚀像实际上是钻石形成时和形成后环境物理化学条件改变留下的痕迹。

在熔蚀作用过程中，晶棱、顶角与岩浆的作用大于晶面，因此熔蚀程度往往大于晶面，其中顶角由于只有二个键与晶体联结，岩浆中熔蚀程度大于由3个键与晶体联结的晶棱，因此，大多钻石会呈现圆滑的而不是平直的晶面。

日本著名结晶学家砂川一郎等（1983）对不同生长条件下的金刚石晶体形态和晶面特征进行过详细研究后指出：具有正三角形生长层阶梯状的八面体钻石形成于自然界稳定的温压条件下，其温度范围为1000～1600℃，压力范围在4×108～50×108Pa。国内学者郑建平、杨明星、陈美华等人对金刚石的微形貌进行观察后认为，金刚石的形成具有多期多阶段的特点（郑建平等，1996；2001；陈美华等，1999；2000；2006；杨明星等，2000；2001）。山东和辽宁金伯利岩型钻石原生矿均位于华北地台，因此两地钻石样品表面形貌特征十分接近。但是从两个产地样品形态特征看，山东钻石出现变形非常强烈的拉长的塑性变形纹，辽宁地区塑性变形线大多不规则，发生强烈的变形弯曲，排列也不规则，而山东金刚石样品的塑性变形线大多平直，且呈平行状排列。这说明辽宁地区钻石发生塑性变形的程度较山东地区的略强。

前人研究了乌拉尔和西伯利亚砂矿钻石后指出，金刚石晶体上明显的机械磨蚀痕迹和晶体空洞、蚀沟中存留的围岩粘结物，标志着现代砂矿钻石的来源为古老的砾岩，而不是原生岩浆（奥尔洛夫，1977）；Kaminsky等（Kaminsky et al，2009）。对比来自巴西Juina地区Pandrea金伯利岩管中的钻石与该地区砂矿床钻石的晶形时，发现两者在类型上具有相似性，但是在定量对比上则可以发现其差异，主要体现在砂矿钻石中八面体晶体的数量是岩管钻石的2～3倍，这表明Juina地区砂矿钻石的来源除了已知的Pandrea金伯利岩管外，应该在该区还有别的未知的钻石原生矿。我国湖南沅水流域钻石大多数为浑圆程度高的晶体，晶棱和蚀像都显示变形的弧形曲面形态，这种特征显示出钻石形成过程中经历了较长时间的熔蚀，同时晶面上具有差异硬度导致的各种形式的磨蚀和撞击痕，和湖南钻石经历过后期河流冲刷搬运的特点相对应；但是大多数湖南钻石表面的熔蚀像清晰，晶体被磨蚀程度低，表明钻石被河流搬运的距离较小、距离原生矿较近。值得一提的是，湖南地区钻石晶体存在各种颜色的色斑，部分有色斑的位置放大观察可发现有放射状的“弯月状”蚀象，这可能和色斑的辐照成因相关。此外，“弯月状”蚀象也可以考虑作为砂矿成因钻石的辅助性鉴定特征。

天然宝石意指天然产出的美丽、稀罕和耐久的矿物。

宝石首饰的美丽决定了它的观赏性，可以使人赏心悦目;宝石稀罕和耐久又决定了它的保值性，人们发现，高档的宝石比任何东西都更能承受通贷膨涨的压力，因为它可将财富以最小的形式储备起来。无怪乎在这几十年中，人们对宝石投资的兴趣有增无减。

一、美丽

　　宝石之美，千姿百态如钻石的熠熠生辉和珍珠娇柔的闪光，玛瑙夸张的图案和翡翠的微微透明都会令我们心驰神往。光，是宝石一切美丽的源泉。因而珠宝店的店堂和柜台要讲究灯光设计矿物和光之间的互相作用造就了红宝石和青金石的强烈的色彩、钻石进发的火光和欧泊彩虹般的游彩在宝石表面反射的光赋予每种宝石以独特的光泽，如钻石强烈的金刚光泽和翡翠珍珠般的光泽从宝石内部发散和反射的光造成了月光石柔和的光华不过，一些宝石之所以有魅力主要是矿物包裹体引起的，如在砂金石石英和日光石中闪烁的颜色、从一些金绿宝石和蓝宝石发出的猫眼闪光和星光颇色变化更为微妙的玛瑙和碧玉的魅力在于在这些矿物生长时所发展起来的大量图型和结构。其生长条带和被捕获的矿物碎片往往显现出奇异的地形和花园景致大部分宝石在原始状态下并不美丽，它们所有的颜色和光泽只有通过熟练的切磨和抛光才会显现出来光芒四射的钻石之出火只有在最精确地切磨后才得以展现当我们戴上珠宝首饰时，我们的运动不断地改变着宝石与落在其上的光的关系，给宝石的色与火增添光的闪烁点光源可增强钻石、红宝石和祖母绿的“生命”，而柔和的照明更能使珍珠放射出光彩。

　　二、稀罕

　　假如说美丽使我们对宝石产生了初始的冲动，那么稀罕则传递给我们珍奇和贵重的信息，促使我们去拥有稀罕决定了世界上那些大宝石令人难以置信的价值，是每个珠宝店橱窗里陈列的宝石的价格的主要影响因素。宝石的价值就象对美丽的认识一样，因流行趋势和不同文化的信仰而变化，随公众的需求和获得某特定宝石的难易程度而浮动。

　　三、耐久

　　宝石能耐久是因为它们可以抗化学蚀变，有足够的硬度来抗磨损及不易碎裂硬度是对宝石抗磨蚀性能的一个测量尺度最常用的标准是摩氏硬度1822年德国矿物学家摩氏选了十种矿物，按它们的刻划硬度的高低分为十级:1(滑石)、2(石青)、3(方解石)、4(萤石)、5(磷灰石)、6(正长石)、7(石英)、8(黄玉)、9(刚玉)、10(金刚石)大气中所有的尘埃和砂粒几乎都是石英，它在摩氏硬度计上的排号为7，因而宝石要保持良好的抛光，硬度就应当在7以上摩氏硬度计不是按硬度的均等递增分级的，如金刚石与刚玉之间的硬度差远大于刚玉和滑石之间的硬度差。用压痕硬度测试可得到较为真实的硬度，不过，那要用到复杂的仪器宝石要耐用，还必须有韧性，如祖母绿的硬度虽比石英高，但较脆，容易碎裂钻石和托帕石象许多宝石一样，当落下来或撞在硬物上时，会沿着原子结合较弱的面裂开最坚韧的宝石是硬玉、软玉和玛瑙，所有这些宝石硬度都在7左右它们的结构均为细致地连在一起的纤维或颐粒的块状集合体，因而强硬坚韧，可以加工成最为精致切工复杂的饰品。

　　佩戴钻石的寓意 钻石代表的意义

　钻石在希腊Zocai代表着不可征服的意思，它是公认的宝石之王，罗马人认为它代表着生命和永恒，在爱情中，钻石象征着纯洁和坚贞，所以作为重要的流行元素被广泛应用于是结婚戒指和订婚戒指中。钻石的寓意丰富多彩，这也决定了佩戴钻石的好处不胜枚举。钻石带给女人的不仅是梦想与美丽，更闪耀出知性睿智的动人光芒。那么，佩戴钻石有什么寓意呢

　 佩戴钻石有什么寓意

　寓意一：纯洁坚贞的爱情

　钻石的寓意是独特的，它纯洁透明、经久不变，就像恋人充满爱意的眼睛，深情地注视着你。它是纯洁爱情的标志，表示对爱情的永恒追求和矢志不渝，佩戴钻石的好处也包括可以充分表达对恋人的重视和爱。电视剧里英俊男主角单膝下跪，手捧一枚夺人眼球的钻戒向女主问出那句“嫁给我好吗”，这个场景是多么浪漫，这也显示了钻戒作为爱情信物的重要地位，不论是求婚戒指还是结婚戒指，钻戒都是很棒的选择。

寓意二：至高无上的地位

　钻石是一种无比坚硬的天然矿物质，所以人们把钻石看成是非凡能力的标志，代表着神圣不可侵犯，它坚不可摧，攻无不克。甚至在几百年前的欧洲，只有君主才能佩戴钻石，以此来象征权势、威严和勇敢，甚至认为佩戴钻石可以战无不胜，现在我们人人都有幸可以佩戴钻石，但是钻石的尊贵寓意依旧不减，佩戴钻石的好处是什么当然是能够彰显身份和突显高雅气质。

寓意三：彰显品位和质感

　宝石都具有美丽、永恒和稀少这三大要素，而钻石，它是一种集最高硬度、强折射率和高色散于一体的宝石品种，而且钻石的寓意独特，这样的宝中之宝，理所当然地成为贵中之贵了。佩戴钻石饰品，女性可以通过它来展现时尚精致和自信优雅，对男性来说，佩戴钻石是事业成功和身份地位的象征，钻石的坚硬象征男士的刚毅，钻石历经打磨方显璀璨光华也代表了男士的奋斗历程，不管男人还是女人，佩戴钻石的好处都少不了。

　 钻石代表的意义

　1钻石代表永恒，这是钻石的意义之一。钻石非常坚硬，从矿产开采出来，一直到生产加工出来，钻石的特性使它不会发生被腐蚀或是被损坏等情况，可以世世代代流传下去，这也是为什么人们说钻石代表永恒了。

　2爱情是一个永恒的话题，就如同钻石坚韧的性质一样，钻石更是坚贞不渝爱情的象征，这是钻石的意义。钻石的纯净度乡象征着纯洁的爱情，是人们对爱情的忠贞。这也是为什么现在越来越多的人都在结婚的时候选购钻戒的缘故之一。

　3钻石形成需要很长的时间，并且非常珍贵。物以稀为贵，钻石的价钱相当高，所以从钻石的意义上来看，钻石在一定程度上是财富的象征。很多人都喜欢讲钻石和财富划上等号。谁拥有的钻石多，那么这个人的财富就一定不少。

　4钻石的意义，除了象征爱情、永恒和财富之外，还是权力的象征，钻石代表是权力的意思。另外钻石坚韧的品质更是一种高尚品质的象征。

　 钻石有什么神话传说

　钻石被人认为是天神降临的天水形成的，而钻石在梵文里是雷电的意思，所以人们又觉得钻石是由雷电所产生的，古希腊人大多数人觉得钻石陨落的星星的碎片，更有少部分人觉得那是天神的泪滴。如今的科学终于让我们知道钻石并不是那些由天神从天而降的，而是从地底下开采出来的。著名的科学家波义尔都相信古人的传说，觉得钻石还能生出小钻石，最后葡萄牙通过实践证实这一说法是真实的。

　宝石具有鲜艳色彩，坚硬而细腻的质地，抛光后具有美丽的光泽等特性，是什么原因导致宝石的形成呢下面就让我来告诉你宝石是怎样形成的吧。

宝石的形成

　目前世界上已发现4000种左右的矿物，可用作宝石的矿物仅有200余种。宝石作为地质作用的产物，其形成的地质条件非常复杂，在各种不同的环境下要经历至少几百万年的时间才能形成。通常，按岩石性质，宝石可分三类：岩浆岩、变质岩与沉积岩。

　(1)岩浆岩

　岩浆岩又称火成岩，是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石。在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中，各种矿物特别是宝石会在特定的条件下形成结晶。

　在岩浆岩中形成的宝石晶体种类繁多，有金刚石、祖母绿、红宝石、蓝宝石、水晶、橄榄石、镁铝榴石等。

　(2)变质岩

　变质岩是在高温、高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。变质岩中产出的宝石主要有：祖母绿、红宝石、蓝宝石、堇青石、夕线石、蓝晶石、十字石、翡翠等。

　(3)沉积岩

　沉积岩，又称为水成岩，是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。

　沉积岩中可有多种优质宝石，如钻石、红宝石、蓝宝石、玛瑙、欧泊、翡翠等。

宝石的现代应用

　纳米氧化铝XZ-L14显白色蓬松粉末状态，晶型是α型。粒径是20nm;比表面积≥50m2/g。粒度分布均匀、纯度高、高分散、α-Al2O3，其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝，几乎没有催化活性;耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于α相氧化铝也是性能优异的远红外发射材料，作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外，α相氧化铝电阻率高，具有良好的绝缘性能，可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。

　其主要技术指标：

　纳米氧化铝浆料XZ-L14外观 白色粉末。

　纳米氧化铝XZ-L14晶相 α相。

　纳米氧化铝XZ-L14平均粒度(nm) 20±5

　纳米氧化铝XZ-L14含量% 大于 999%。

　应用范围：

　纳米氧化铝XZ-L14透明陶瓷：高压钠灯灯管、EP-ROM窗口。

　纳米氧化铝XZ-L14化妆品填料。

　纳米氧化铝XZ-L14单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石。

　纳米氧化铝XZ-L14高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶、炉管。

　纳米氧化铝XZ-L14精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带。

　纳米氧化铝XZ-L14涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料。

　纳米氧化铝XZ-L14气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料。

　纳米氧化铝XZ-L14催化剂、催化载体、分析试剂。

　纳米氧化铝XZ-L14宇航飞机机翼前缘。

宝石的共性

　宝石按其价值特征可分为三大类，即高档宝石、中档宝石及低档宝石。每一类宝石由于生长环境条件等方面的差异，形成各自独有的特性。但这些宝石都是晶体，因而具有晶体共性，这些共性也就构成了宝石的特征标志—宝石共性。宝石的共性内容如下：

　一、宝石均为单晶体

　宝石在自然界主要以单晶体形式出现，个别会出现双晶体。在形成环境比较理想的条件下，会呈现相对完好的晶体形态，如海蓝宝石往往形成完整的六方柱状体。这些完整的晶体形态展示一种美丽的魅力，可以供人们欣赏、收藏，但大多数情况下，晶体的形态是不完美的。

　二、宝石的颜色具有均匀单一性

　宝石由于是单晶体，其组成的化学元素比较严格地遵守成分组成定律，对杂质离子有相对排他性，因而化学成分相对均匀、纯净，所以宝石颜色具有单一性，即一种宝石的颜色是由一种或两种比较固定的离子所引起的，如红宝石的颜色是由cr离子引起的，蓝宝石的颜色是由铁与钛离子所引起的。宝石的颜色是相对均匀的，即一种宝石的颜色基本上分布于整个晶体中。一种宝石由一种或两种色素离子构成一种较均匀的颜色。

　三、宝石多呈透明体

　宝石是单晶体，其组成的化学元素主要是惰性气体型离子和部分过渡型离子，其化学键主要是离子键、共价键及其二者的混合或复合键，这些化学键所形成的晶体呈透明状，因而宝石大部分为透明体。如钻石晶体由碳原子以共价键形成，所以钻石是透明的。

　四、宝石的光泽

　宝石的光泽是宝石表面的反光能力，它的特征取决于宝石晶体化学键的性质及晶体的相对密度等因素。不同种类的化学键的宝石晶体引起的光泽不同，如钻石的化学键为典型的共价键，形成的光泽为金刚光泽;磁铁矿晶体的化学键为共价键与离子键的复合键，形成的光泽为半金属光泽;水晶晶体的化学键为共价键，但晶体的密度小，光通过容易，所形成的光泽为玻璃光泽;黄金的化学键为典型的金属键，形成的光泽为金属光泽。

　五、宝石的密度变化具有很小范围性

　宝石晶体由于形成环境比较复杂，形成的温度压力相对要高，对其化学元素的组成相对要求严格，成分比较纯净，所以宝石的密度值比较稳定，变化范围相对要小得多，如钻石的相对密度值为352左右，变化范围较小，352值可作为鉴别钻石的标志。

　六、宝石的导热性

　宝石晶体对热的传导能力相对较强，即传热的速度较快，作为首饰使人们有凉爽的感觉。不同的宝石由于化学组成和化学键及其他因素的影响，它们之间的导热性差异也较大，如钻石晶体是自然界导热能力最大的—种晶体;而水晶晶体的导热能力相对要低。但与非晶体、玉石和有机宝石相比，宝石的导热能力要远远大于它们。

　七、宝石的加工具有标准性

　宝石是由各种晶面组成的几何体，宝石的美丽主要是通过面对光的反射、折射或透射表现出来的。要使光线照在宝石上呈现最佳的光学效果，对宝石刻面的加工则要求特别严格。不同的宝石晶体由于化学组成与化学键的差异，所形成的晶体特征也不同，同时也形成不同光性特征与光学方位。宝石的加工要求则体现在对每一种宝石必须按一定的光学方位来加工，具体反映在对宝石的晶面数目、大小、形状、面之间的夹角等要求上，形成一定的加工标准，这样才能保证其呈现出最佳的光学效果。如钻石的晶面数目要加工成57或58，刻面的形状要有八边形、三角形、邻边相等的四边形及三角扇形等，这些面要按照一定方式进行规律的分布，同时还要求各面的大小及面之间的夹角保持一定角度，即形成了很严格的规范。否则，则为加工失误，会影响宝石的美丽与价值。

　八、宝石的体积相对要小，重量也轻

　宝石由于是单晶体，在自然界的条件与环境下，其生长的速率很慢，生长的时间很长，所形成的晶体体积相对玉石则要小得多，其重量同样也小得多。如钻石晶体在自然界形成1克拉(o2g)，就被称为大宝石晶体。

　九、宝石硬而脆