钻石是如何形成的，它的分布有什么特点？

钻石是如何形成的，它的分布有什么特点？

钻石又称金刚钻，它是由碳元素组成的，由于它坚硬的性质，金刚钻在我们生活中应用非常的广泛，它既是工业上的切割材料，又是被人们所珍藏的贵重珠宝，很多男生在向女生求婚的时候。用到的戒指都是钻石，钻石被视为永恒的爱情的象征，女生如此喜欢的钻石是怎样产生的呢？它的分布有什么特点呢？接下来，让小编跟大家细说一下。

钻石的产生已经有上亿年的历史了，，它是一种远古时代岩浆冷却下来火山岩，钻石被埋藏在地下很深的地方，他们得以重见天日是由于火山的喷发，火山喷发时，岩浆将地下的钻石带入靠近地表的地方，钻石然后得以被人类发现，刚刚开采出来的矿石是需要多重筛选，才能从中得到金刚石了，而我们所用于珠宝的钻石只占其中的20%，大部分的金刚石由于纯度不高，都只能用于工业的切割等用途上，所以说钻石采集量是非常的低，这也是钻石贵重的原因。

在世界范围内，各个地方都有发现钻石矿，但是世界上的金刚石主要来源于澳大利亚，刚果，俄罗斯，南非等，他们都是著名的金刚石产地。在长久的开采过程中，人们发现在石榴石和橄榄石这两种矿物开采地方，发现金刚石的可能性相对比较大，因此这两种矿石当做寻找金刚石的指引。在我们国家发现的最大钻石是金鸡钻石，它重达28125克拉，是在我国山东被发现的。

由于钻石的稀少，很多人都喜欢收藏钻石，但是钻石的价值受很多方面的影响，如纯度、大小等等，所以我们在收藏钻石的时候要慎重考虑。

一克拉钻石的直径应当是在65mm。

1克拉钻石重量为02克。规范圆钻型切工的1克拉钻石的直径为65mm。但现实上市售的钻石直径总是偏小，有1克拉的钻石直径64mm或者63mm,甚至有60mm的。

钻石的特点

一、硬度

钻石的摩氏硬度为10，比摩氏硬度为9的刚玉硬度强100倍，比摩氏硬度为7的水晶强1000倍。钻石是直接公认最坚硬的宝石，一般情况下不会磨损，能在金属表面留下痕迹，所以钻石除了做珠宝之外，还被应用于工业方面，比如切割玻璃等。但钻石的韧度仅为75，受到外力打击可能会损坏，所以在佩戴钻石时仍要小心保护。

二、折射率

我们看到的成品钻石都呈现璀璨光泽，主要原因就是钻石具有高折射率和强色散，才使它产生了五彩斑斓的光学效应。

钻石折射率表示光在质中传播的时候，介质对光的一种折射性。钻石的折射率为2417，是折射率最高的透明矿物。折射率越高，表明光线在该介质中传播速度越慢，受到的阻力越大，因此反射光的能力就越强。

三、导热性

导热性是物质将热能从一个区域传向另一个区域的能力。钻石是一个非常好的导热体，这与晶体中碳原子振动或共振频率有关，钻石的导热能力比金属还要高很多。在鉴别钻石时通常使用一个导热工具，用这个导热工具来检测钻石，导热工具会立刻发出信号，证明这枚钻石是天然形成的。

四、化学性质

钻石的化学性质非常稳定，在酸和碱中均不溶解，王水对它也不起作用。所以不必担心生活中的一些化学制品对钻石造成伤害。但需要注意，热的氧化剂缺可以腐蚀钻石，在其表面形成蚀象。

五、耐高温

钻石在地球深部高压、高温条件下形成，具有耐高温的特性。但这并不表明钻石可以无视高温，钻石熔点在华氏6900度，实验表明钻石在纯氧中燃点为720~800℃，在空气中为850~1000℃。燃烧时，钻石发出蓝色的光，表面出现雾状膜，在缺氧的状态下加热到2000°—3000°时，钻石会变成石墨。

六、亲油斥水

钻石具有亲友性，经常佩戴钻石首饰的话，会发现钻石表面出现一层油渍，这些油污会附着在钻石的表面，影响钻石本身的亮度和光泽度。这也提醒大家，在佩戴钻石时一定要注意远离油烟、油渍等。

同时钻石也具有持水性，将水滴在钻石上会发现呈水珠状态而不成水膜，说明钻石不能够被水滋润。

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。

这个钻石是目前为止全球最大的钻石，这个钻石还是有很多特点的。这个钻石来头不小，而且很低调内敛，是非常有魅力的。而且这个钻石被命名为“谜”，也是非常神秘了。

第一，这颗钻石最大的特点就是很大。这个钻石是目前为止全球最大的切割钻石，这颗钻石的重量是55555克拉，是非常沉的，而且拥有55个切面，非常神秘，受到大家的喜爱。这颗钻石的价值也是不可估量的，所以才会受到广泛关注。而大家更加关注的是这颗钻石的外观，也是非常有特点的。

第二，这颗钻石并没有非常闪亮的光彩，而是像一块黑煤球一样，并不是那么特别晶莹剔透。但这颗钻石的来头不小，是非常罕见的黑钻，这颗钻石也有着非常神秘的身世。研究人员推测。这颗钻石距今可能已经有26亿年了，所以是非常古老的存在。

第三，这颗钻石的材质是非常特殊的。黑钻在陨石当中是非常特殊的那一类，又被叫做黑金刚石，是一种非常天然的而且罕见的多晶金刚石。研究人员认为它来自含氢元素的外太空，听起来非常科幻，但这却是事实。而且物以稀为贵，黑钻是非常稀有的。而且黑钻有很多孔隙，既有硬度又有柔韧性，而且自身就带有非常神秘的色彩，所以黑钻在宝石里的地位也是很高的。

这颗钻石是非常贵的，但是值得上这一个价格。这个钻石不仅个头大，而且非常神秘，我相信有很多收藏家想要拥有，也不知道这颗钻石最后会花落谁家。无论如何这颗钻石都是让人惊叹的，在迪拜被展出之后，就引起了全世界人的广泛关注，这颗钻石很值得研究。

钻石的成分是碳。其碳12原子的结构特征是每个碳原子都有四个共价键（四个共用电子对），C原子间等间距排列，C-C键长为0154nm，原子间结构牢固，组成具有四个角相等的正四面体，形成一个钻石晶胞。同时，四个角又是其它四面体晶胞的一部分。由四面体组成的钻石，常见有立方体、八面体、菱形十二面体晶体。

首先颜色是淡**，但不会显得厚重，也不会觉得钻石暗淡无光，反而透露出钻石的微光，让整个钻石看起来更加珍贵。其次这颗钻石的形状正着看是梨子型，倒着看是明显的水滴形，非常漂亮，吸引全球各个地区富人的关注，甚至也有的富人坦然表示要将这颗钻石。最后这颗钻石叫金丝雀，名字非常好听，价值估为1500万美元。

在整个生活当中，没有人不会为这样的钻石心动，女性朋友在结婚的时候，也会选择购买一克拉左右的钻戒来奖励自己，算是一个象征。但是这颗钻石是非常大的，虽然两个手指能够将其拿出，但是通过照片也可以看到是非常大的一颗，甚至比人类的两个眼睛还要大。而且也非常重，有3031克拉，所以这样的钻石不是用来装饰的，而是用来收藏。

这颗钻石也拥有着属于自己的历史，虽然从20世纪80年代到现在已经过了很久的时间，这颗钻石也经历过了岁月变迁，甚至经过不断打磨，但是现在的这个形状是大家非常喜欢的，也能够体现出这颗钻石的独特之处。不过普通人看看即可，毕竟购买不起。而且这样一颗钻石能够被新闻进行报道，也足以证明独特之处，接下来大家关注的应该就是拍买的人群了。

很多钻石被发现时上面多多少少会有着一些小瑕疵，但是这颗钻石给大家展现出了十全十美的一个状态，因为不管从正面看还是反面看都没有瑕疵，就连非常微小的划痕也是没有的。所以这样纯度较高的钻石价格就更加昂贵一些，虽然起拍价是1500万美元，但是真正拍下来的价格肯定要比起拍价高很多，甚至会高三到四倍。

钻石也分等级的，国内卖的钻石大部分是很次的等级，这是真的，很么牌子都一样，至于特点，当然是有光泽，无杂质，透光度好，坚硬就不用说了，钻石怕高温，主要是怕火，毕竟分子结构是碳60，遇火就会燃烧，变成气体

钻石号称“宝石之王”，是世界上公认的最珍贵的宝石。钻石硬度大，光泽强，不宜磨损，折射率大且色散强，因此能射出迷人的“火彩”。最早发现钻石的国家是印度，目前世界上最主要的钻石产地是非洲、澳大利亚、、俄罗斯、加拿大，其中非洲是最主要的产地。目前，世界钻石的经销主要控制在戴比尔斯联合矿山有限公司的手里，该公司通过中央销售组织控制世界金刚石生产的80％左右。戴比尔斯公司开采金刚石的主要矿山在南非，并通过其金刚石有限公司和子公司还控制非洲等地以外或其他西方国家的钻石。根据颜色钻石可以分为两大类：五色至浅**系列、彩色系列。五色系列包括近无色和微黄、微褐、微灰色。彩色系列包括**、褐色、红色、粉红色、蓝色、绿色、紫罗兰色等，此外还有含有大量石墨包裹体的黑色钻石，多数彩色钻石颜色发暗。其中蓝色和粉红色钻石是最好的，由于极其罕见，因而极其昂贵，世界上有名的“库里南”、“高贵无比”、“希望”等均为淡蓝色的钻石。俗话说：“黄金有价，钻石无价”，钻石被人们视为无价之宝。但实际上钻石的价值可以通过钻石的“4C”来确定，即钻石的质量(Carat)、颜色(Color)、净度(Clar—ity)、切工(Cut)。其中钻石的质量是影响钻石的价值的最重要的因素，同等品质的钻石，质量越大越是珍贵。一般讲，钻石质量只计克拉(1克拉：0．2克)后面的两位小数，对第三位小数的意见是8舍9进。但是，钻石价值与质量的关系，并不是简单的线性关系，而是复杂的几何关系，29分与30分，49分与50分，59分与60分，89分与90分，99分与1克拉之间，钻石价值的差别很大。钻石的价值也受到净度、颜色的影响，净度级别越高，颜色级别越好，钻石的价值也越高，颜色越白的钻石，越为稀罕、珍贵。钻石评价的四个要素中，切工是直接受人为因素影响的。目前市场上较为常见的钻石切割花形有圆形、心形、水滴形、方形、椭圆形、祖母绿形等。切工的好坏直接影响钻石的火彩，切工越是精确、合理，就越能显示钻石的诱人光彩。伪劣晶鉴别由于钻石稀少、昂贵，所以市场上出现很多钻石仿制晶。这些仿制品主要是一些五色宝石，如无色玻璃、五色锆石、无色水晶、无色蓝宝石、无色黄玉、无色尖晶石、合成金红石、人造钛酸锶、钇铝榴石、钆镓榴石、合成立方氧化锆、合成碳硅石等。目前，合成立方氧化锆及合成碳硅石是钻石的最理想的仿制品。钻石与其仿制晶的主要鉴别特征如下：1．光泽钻石具有特征的金刚光泽，这是区别于其他仿制品的主要特征之一。2．火彩特征钻石由于具有高的折射率和高的色散值，因此表现出一种特殊的“火彩”。钻石的火彩柔和，有跳动感，而钻石仿制品火彩呆板且单调。3．透视效应将钻石台面向下放在一张有线条的纸上，切工完美的钻石看不到纸上的线条，否则为仿制品。4．亲油性天然钻石具有较强的油亲和能力，用油性水笔在钻石表面划过时可留下清晰而连续的线条，相反，在钻石仿制品表面划过时，墨水会聚成一个个小油滴，不能出现连续的线条。5．疏水性将小水滴点在钻石表面，水滴能在钻石表面保持很长时间，如果是仿制品，小水滴则会很快散开。6．导热性能好由于钻石具有较高的热导率，因此对着钻石哈气，可发现雾气很快消失，而仿制品则可在表面见到明显的雾气，并且需持续一段时间方可散去。7．面平棱直点尖锐由于钻石是世界上最硬的物质，因此，抛光钻石刻面之间的棱线平直而尖锐，仿制品硬度小，棱线圆滑且多有磨损。目前，与钻石最为相似的有合成立方氧化锆和合成碳硅石。合成立方氧化锆颜色发白，净度高，不含钻石中的天然包裹体，硬度低，棱线圆滑，密度较钻石大，手掂较钻石沉。合成碳硅石颜色呈灰绿色，色散值比钻石高，火彩较钻石强，有大量平行排列的白色针管状包裹体，由于具有较高的双折射率，在10倍放大镜下可见刻面棱双影。这些特征都可将之同钻石区别开来。