六大特征:
钻石由碳组成,天然形状的钻石多呈八面体、菱形十二面体或近球形(碎块可呈其他不规则形态),颜色多呈无色-微**,除极高档者外,在十倍放大镜下往往可见到瑕疵(包裹体),钻石表面往往有三角形的生长纹。
钻石是天然物质中最坚硬的物质,除用钻石外,用其他任何宝石都刻划不动钻石;相反,钻石可刻划任何其他宝石。
钻石是天然宝石中色散最强、折光率很高(242)的无色-淡**的高档宝石,加工好的钻石,从台面上看会出现红、蓝、橙等色的火光。同时,由于钻石的折光率大,当光线进入加工好的钻石后,一般会发生全内反射,呈现光芒四射的外貌。
相对于一般的宝石而言,钻石的导热率是最大的,如果以尖晶石的导热率为1计算,则钻石的相对导热率则在70以上。根据钻石的这一特征制成的热导仪是简单鉴定钻石的一种简便有效的仪器。
由于钻石折光率大、切工比例规范,因而一般不会发生漏光现象。也就是说,从钻石的台面向下看,一般看不到钻石底部的物品。
钻石具有亲油性,钻石分选就是利用这一性质进行的。如果在钻石的台面用钢笔划一条线,则成一条不间断直线,而其他宝石则是呈断续的点线。
钻石:
钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 (C)元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。钻石具有宗教色彩的崇拜和畏惧,同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。现在已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,也有人把它看成是爱情和忠贞的象征。
物理性能
中文名称:金刚石,钻石
英文名称:Diamond
莫氏硬度:10
化学成份:9998%的碳
物理性能:是天然矿物中的最高硬度,其脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。
常见外形:圆形、椭圆形、榄尖形、心形、梨形、方形、三角型及祖母绿形等。圆钻,是最常见的形状。
折射率:2417
色散值:0044(较高)
全内反射:临界角:245°
主要产地:钻石的主要产地是澳大利亚、博茨瓦纳、加拿大、津巴布韦、纳米比亚、南非、巴西、西伯利亚;目前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”是完美切工的代名词。
钻石因为极其珍贵,因此它们的重量使用专用的单位“克拉” 来表示的。1克拉等于02克。现在世界上最大的钻石是一颗名叫 非洲之星的钻石,它镶嵌在英国女王的权杖上,重达5302克拉,合10604克。
钻石晶体在生成过程中总会或多或少搀杂其他元素,甚至在钻石晶体中还会搀杂地幔矿物,这些地幔矿物均以包裹体的形式存在,例如石榴子石(Garnet)和橄榄石(Olivine)等。在钻石晶体中最常见的搀杂元素是氮,极少数钻石晶体中搀杂有硼。氮和硼元素与碳元素的化学性质最为近似,在钻石晶体生长过程中可替代碳元素。搀杂氮元素者呈现**;搀杂硼元素者呈现蓝色,并且使得钻石成为电的半导体。根据钻石晶体中是否含氮元素,钻石可分为两种类型:Ⅰ型钻石,含氮;Ⅱ型钻石,不含氮。钻石中是否含氮可以由红外光谱来确定:两种钻石在红外波长范围具有特征吸收峰,Ⅰ型钻石在1400~1000 cm-1范围具有氮的吸收峰,Ⅱ型钻石因为不含氮而不具有氮的吸收峰。
图1-6 天然Ⅰa型**钻石晶体和刻面**钻石(Robert Weldon/Courtesy of Aurora Gem Collection)
Ⅰa型钻石的**是由聚合氮原子引起的
钻石又根据含氮的状态不同分为Ⅰa和Ⅰb型。
1Ⅰ型钻石
当钻石刚生成时,晶体内的氮元素是以单原子的离散状态存在。在漫长地质年代的高温高压作用下,钻石晶体内的单个氮原子逐渐聚合在一起形成氮原子的聚合体。氮原子的聚合体可能是2个、3个或4个氮原子的聚合体,也可能更多。具有氮原子聚合体的钻石属于Ⅰa型钻石。Ⅰa型钻石占天然钻石的绝大部分,约占98%。Ⅰa型钻石的颜色与含氮量有关,含氮量极低时,钻石为无色,含氮量越高**的饱和度越高。图1-6所示为一颗亮圆形切工的彩**钻石和一颗天然**钻石晶体。
(1)Ⅰa型钻石
Ⅰa型钻石中存在诸多种类的氮聚合体,对钻石颜色产生贡献的是由3个氮原子组成的聚合体,其余氮聚合体在可见光范围不产生吸收,对钻石的颜色没有贡献。3个氮原子组成的聚合体是一个颜色中心(简称色心),记作N3色心,是钻石中最重要的色心。
Ⅰa型钻石晶体中的2个氮原子聚合体被称为A 聚合体,4个氮原子聚合体为B聚合体。Ⅰa型钻石晶体中的A 聚合体和B聚合体的比例不尽相同。根据A 聚合体和B聚合体的比例,Ⅰa型钻石又可细分为几个次类型:①当Ⅰa型钻石中只有A 聚合体时,为ⅠaA型;②当只有B聚合体时,为ⅠaB型;③当Ⅰa型钻石中同时具有A 聚合体和B聚合体并且比例相近时,为ⅠaA B型;①当Ⅰa型钻石的A 聚合体多于B聚合体时,为ⅠaA> B型;⑤当A 聚合体远远多于B聚合体时,为ⅠaA>>B型;⑥当Ⅰa型钻石的A 聚合体少于B聚合体时,为ⅠaA< B型;⑦当A 聚合体远远少于B 聚合体时,为ⅠaA<<B型。Ⅰa型钻石的次类型可以由A 聚合体和B聚合体的红外吸收峰强度加以确定。
(2)Ⅰb型钻石
Ⅰb型钻石所含的氮元素以单原子的状态随机分布在钻石的晶体中,这些单个氮原子被称为离散氮原子。Ⅰb型钻石的含氮量很低,氮原子在钻石晶体之间的距离较大,即使在很长地质年代的高温高压作用下也不能聚合在一起。Ⅰb型天然钻石极少,只占天然钻石的01%。未经高温高压处理的合成钻石几乎都属Ⅰb型。Ⅰb型钻石的颜色也与含氮量有关,含氮量越高**的饱和度越高。当Ⅰa型钻石和Ⅰb型钻石的含氮量相同时,Ⅰa型钻石的颜色饱和度要远小于Ⅰb型的饱和度。
2Ⅱ型钻石
Ⅱ型钻石不含氮元素,或含有可忽略不计的氮,但可能含硼元素,又分为Ⅱa型和Ⅱb型。
(1)Ⅱa型钻石
Ⅱa型钻石的氮元素含量小于10×10-6,不含有硼元素。Ⅱa型钻石约占天然钻石总量的2%。若Ⅱa型钻石没有任何晶体缺陷,则颜色为无色。许多Ⅱa型钻石呈现粉红色、红紫色和棕色,主要是由于晶体缺陷塑性变形所造成的。Ⅱa型棕色钻石经高温高压处理后可变成无色钻石或较浅的棕色及其他颜色。
图1-7 天然Ⅱb型蓝色钻石(Tino Hammid/Courtesy of Aurora Gem Collection)
北极光钻石集第7号,027ct; Ⅱb型钻石的蓝色是由搀杂硼元素造成的
(2)Ⅱb型钻石
Ⅱb型钻石含有微量的硼元素,呈现蓝色,如图17所示。Ⅱb型天然钻石十分罕见,价格相当昂贵。因硼原子外层有3个电子,在钻石晶体内产生1个电子空穴。这一电子空穴在钻石的能级中生成1个受子能带,可以吸收长波可见光,也可使 Ⅱb型钻石变成半导体。
钻石的简单分类如表1—l所列。Ⅰa型钻石大约占全部天然钻石的98%,颜色为无色到**。Ⅰb型钻石只占全部天然钻石的01%,颜色为无色到**。Ⅱa型钻石占全部天然钻石的2%,颜色为无色。Ⅱb型钻石只含硼不含氮,极为稀少,颜色为蓝色。
表1-1 钻石的简单分类
3鉴定特征
不同类型的钻石具有不同的红外吸收光谱,图1-8所示为典型的不同类型的钻石红外吸收光谱。Ⅰa型与Ⅰb型钻石红外吸收光谱的主要在1400~1000cm-1的波数区间有所区别:Ⅰa型钻石在1282cm-1处11有一A 聚合体的吸收峰,在1175cm-1处有一个B聚合体的吸收峰;Ⅰb型钻石在1344和1130cm-1处具有两个离散氮原子的吸收峰。Ⅱa型钻石在1400~1000cm-1的区间没有吸收峰。Ⅱb型钻石特征吸收峰位于2930,2800,2455和1300cm-1处。实际的钻石红外吸收光谱可能比图1—8所示的典型的钻石分类光谱要复杂得多,主要是由于钻石的类型可能有混合,另外,其他各种钻石晶体缺陷也可能产生红外吸收。
图1-8 不同类型钻石的红外光谱图
由于不同形式的氮可以同时存在于钻石之中,氮和硼也可能同时存在,钻石的类型也可以混合。当钻石中同时具有聚合氮和离散氮时,其类型为混合型Ⅰa+Ib。如果钻石中同时含有离散氮原子和硼原子,其类型应为Ib和Ⅱb的混合型Ib+Ⅱb,人工合成绿蓝色钻石常有这种混合类型。
由于含搀杂元素的种类和浓度的不同,不同类型的钻石对紫外和可见光的吸收也不同。Ⅰ型钻石在紫外波长范围的截止波长为330nm,Ⅱ型钻石的紫外截止波长为220nm。Ⅰ型钻石紫外截止波长较长的原因是由氮元素造成的,硼元素并不改变紫外截止波长的位置。另外,钻石搀杂氮的浓度对截止波长没有影响。
钻石在天然矿物中的硬度最高,其脆性也相当高,用力碰撞就会碎裂。
钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。
钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。
常含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。
钻石的产地分布:
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。
钻石的的晶体结构是碳。
钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 (C)元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。
钻石具有宗教色彩的崇拜和畏惧,同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。现在已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,也有人把它看成是爱情和忠贞的象征。
物理性能:是天然矿物中的最高硬度,其脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。
扩展资料
钻石是金刚石精加工而成的产品,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(无色)。
自从钻石在印度被发现以来,就有人在河边、河滩上捡到钻石,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。
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)。
参考资料:
--钻石 (宝石)
钻石原石刚出来的时候,基本上都是昏暗昏暗的。当然了这些原石的造型还是很多样的,其中最差的一种是偏暗黄的钻,这种钻石颜色整体都是不好看的,可塑性不高,因此只能做成一些简单的工艺品、手链、划玻璃等等。此外还有很多的是那种一边是黄的,一边是透明的这种,大多都是呈现出一种半透明的状态,甚至里面还会有一些杂质,并不是每一块钻石它都是至纯至美的,因此很多人即使见到了这种钻石也不能辨认出来,因为这和我们平日里所见到的完全不一样。
我们平日里看到的这种透明的有多个面的这种钻石,其实是人们将成色较好的这种原石取来之后,根据钻石里面的具体纹路将这些原石分割成各个小块儿,避开里面这些空洞和杂质然后再进行打磨之后就成为了大家平日里看到的这样了。平日里觉得很漂亮,谁曾想到它还有这么艰难的来历,因此它的数量是非常少的。
根据地质队勘探过程的统计及部分学者收集样品的统计结果,湖南金刚石晶体普遍经过了较强烈的溶蚀作用,晶棱圆滑,多为曲面晶体,主要为溶蚀态(曲面晶体)和过渡态(平面–曲面晶体)晶体,其中以曲面菱形十二面体和曲面八面体—菱形十二面体的聚形为主,聚形、异形晶数量较多,此外还有双晶、连生体和多晶集合体。其中单晶金刚石占96%以上,主要晶形为十二面体、八面体、立方体、六面体和类八–十二面体(谈逸梅等,1983;马文运,1989),其中立方体类晶体占5%~10%,这样的高比例在国内外的金刚石矿床中是少见的(郭九皋等,1985)。
2008年至2009年,本项目组从湖南沅水流域地区分多批次收集了377颗宝石级或近宝石级的钻石样品,并对其进行了详细观察和统计。统计分析显示,其晶体多呈圆化曲面状,晶形主要以曲面菱形十二面体为主(占340%),八面体约占265%,另外,各种聚形及粒状、球状晶体比例较大(占297%),四面体晶形占21%,双晶、连生约占(42%),碎块约占35%(表44;图49~图412)。
表44 湖南金刚石晶体形态特征统计(377颗) Table 44 Statistics of diamond crystal forms of Hunan (377 diamonds)
图49 部分磨圆的八面体
Figure 49 Partially rounded octahedron
图410 菱形十二面体
Figure 410 Rhombic dodecahedron
图411 八面体和立方体的聚形
Figure 411 Combination form of octahedron and cube
图412 磨圆球状晶体
Figure 412 Rounded crystal
本项目收集样品的晶体形态特征虽然和前人的研究相比差别不大,但立方体形态晶形的比例明显下降,其原因除了和样品来源有关外,可能和本次收集样品主要是宝石级的钻石有关。由于湖南钻石砂矿的开采具有季节性和偶然性,本项目收集的样品的代表性很难评估。因此,有关的统计数据可能只能代表中低品质的湖南钻石,难以完整体现整个湖南砂矿钻石晶形的图像。
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