金刚石形成的条件和特性?

金刚石就是我们常说的钻石（钻石是它的俗称），它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。金刚石还被作为很多精密仪器的部件。金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。多数金刚石大多带些**。金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石仅产出于金伯利岩筒中。金伯利岩是它们的原生地岩石，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时， 它会缓慢地变成石墨。1977年山东省临沭县岌山乡常林的一名村民在地里发现了中国最大的金刚石（约鸡蛋黄大小，右图）。世界上最大的工业用金刚石和宝石级金刚石均产于巴西，都超过3100克拉（1克拉=200毫克）其中宝石级金刚石的尺寸为10×65×5厘米，名叫“库利南”。上个世纪50年代，美国以石墨为原料，在高温高压下成功制造出人造金刚石。现在人造金刚石已经广泛用于生产和生活中，只是造出大颗粒的金刚石还很困难。

钻石，也叫金刚石，俗称“金刚钻”。化学式为c，与石墨同属于碳的单质。是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能，素有“硬度之王”和宝石之王的美称，金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。习惯上人们常将加工过的称为钻石，而未加工过的称为金刚石。在我国，金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物质，最佳颜色为无色，但也有特殊色，如蓝色、紫色、金**等。这些颜色的钻石稀有，是钻石中的珍品。印度是历史上最著名的金刚石出产国，现在世界上许多著名的钻石如“光明之山”，“摄政王”，“奥尔洛夫”均出自印度。金刚石的产量十分稀少，通常成品钻是采矿量的十亿分之一，因而价格十分昂贵。经过琢磨后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”，重31063克拉，已被分磨成9粒小钻，其中一粒被称为“非洲之星”的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。

晶体结构：晶胞为面心立方结构，每个晶胞含有2组8个C原子。

金刚石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色，但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉(合124克)的特大宝石级金刚石共发现10粒，其中最大的名库里南(Cullinan)，重3106克拉(合62135克)，大小5×65×10厘米，1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石，重158786克拉，1977年发现于山东临沭县，列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。

在摩氏硬度计中它是第十类。

附：我国产出的巨粒和大粒金刚石

1971年以来的二十年中，在我国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石，按发现时间的先后排列如下：

[1]1971年9月25日，在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52．71克拉的金刚石。

[2]1977年12月21日， 在山东省临沭县常林大队，女社员魏振芳发现1颗重158786克拉的优质巨钻，全透明，色淡黄，可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”

[3]1981年8月15日，在山东郯城陈埠发现一颗124．27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈埠一号”。

[4]1982年9月，在山东郯城陈埠发现一颗96．94克拉的金刚石。

[5]1983年5月，在山东郯城陈埠发现一颗92．86克拉的金刚石。

[6]1983年11月14日，在山东蒙阴发现一颗119．01克拉的巨粒金刚石，被命名为“蒙山一号”。

据1987年资料，中国主要金刚石成矿区有：①辽东—吉南成矿区，有中生代和中古生代两期金伯利岩。②鲁西、苏北、皖北成矿区，下古生代可能有多期金伯利岩。③晋、豫、冀成矿区，已在太行山、嵩山、五台山等地发现金伯利岩。④湘、黔、鄂、川成矿区，已在湖南沅水流域发现了4个具工业价值的金刚石砂矿。

湖南金刚石，产于湖南省常德丁家港、桃源、黔阳等地。湖南金刚石以砂矿为主，主要分布在沅水流域，分布零散，品位低，但质量好，宝石级金刚石约占40％。相传在明朝年间，湖南沅江流域就有零星的金刚石发现，大规模的寻矿则始于二十世纪五十年代。沅江整个水域均有金刚石分布，但有开采价值的仅常德丁家港、桃源县车溪冲、溆浦县(黔阳)新庄垅、沅陵县窑头等4处。

湖南金刚石的颜色深浅不一，内外颜色差异明显，呈带状、斑状分布。其褐色系列金刚石，晶体呈黄褐色，内部洁净，表面有大量的褐色斑点，其褐斑的颜色有**、黄褐色、褐色、黑色等，主要分布在金刚石的溶蚀面上，褐色主要由自然界放射性粒子的辐照造成。金刚石总体颗粒小，但质地较好，以单晶为主，约占总产量的98%；晶体比较完整，以八面体、十二面体、六八面体为多；绝大多数晶体浅色透明或呈黄、褐色等；粒重多小于28mg，一般为109～15mg；22%晶体中含包裹体；60%的晶体表面有裂纹，表面溶蚀不重。

用途1：当人服食下金刚石粉末后，金刚石粉末会粘在胃壁上，在长期的摩擦中，会让人得胃溃疡，不及时治疗会死于胃出血，是种难以让人提防的慢性毒剂。

用途2：地质钻头和石油钻头金刚石 拉丝模用金刚石 磨料用金刚石 修整器用金刚石

玻璃刀用金刚石 硬度计压头用金刚石 工艺品用金刚石

世界上最大的钻石应该是是库里南一号，梨形，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。

它是从“库里南”上切割下来最重的一个，“库里南”是目前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。

世界最大的10颗钻石：

1．“库利南”（Cullinan）。1905年1月21日发现于南非普列米尔矿山。它纯净透明，带有淡蓝色调，重量为3106克拉。后来被加工成9粒大钻石和96粒较小钻石。其中最大的一粒名叫“非洲之星第Ⅰ”，水滴形，镶在英国国王的权杖上。次大的一粒叫做“非洲之星第Ⅱ”，方形，64个面，重317克拉，镶在英帝国王冠上。

2．布拉岗扎（Braganza）。1725年发现，系巴西境内发现的最大钻石。它近乎无色，仅带有极轻微的**，重量为1680克拉。后来不知去向。有人怀疑，这颗钻石后来可能经更权威的鉴定，发现它并不是钻石，而是一颗黄玉。

3．一颗未予命名的大钻石。1919年，在普列米尔矿山找到一颗重达1500克拉的宝石金刚石，颜色也和库利南相似，因此有人认为它和库利南是同一个大晶体破裂而成的，故没有给这块金刚石专门命名。

4．尤里卡（Eureke）。1893年，发现于南非奥兰治自由邦的贾格斯丰坦钻石矿。它光滑透明，呈蓝白色，光泽极佳，是一颗质量上乘的钻石。琢磨后最大的一颗重6968克拉，被称作“高贵无比”。

5．塞拉里昂之星（Star of Sierra Leone）。塞拉里昂的钻石以品质佳，颗粒大，有良好的八面体晶形而著称于世。塞拉里昂之星是1972年2月在扬格玛的钻石矿上发现的，重为9689克拉，无色。

6．科尔德曼．德迪奥斯。是巴西在发现“布拉岗扎”之后所发现的最大的钻石，重9225克拉，具极佳的蓝白色。

7．库稀努尔（Kohinur）是世界上已知最古老的钻石。相传早在13世纪时发现于印度著名的古钻石矿区——哥尔负达。原石重约800克拉，被称为“库稀努尔”。后被加工成椭圆形，重10883克拉，无色（略带灰），并更名为“光明之山”。

8．大莫卧儿（Great Mogul），也是世界著名的古钻石之一。大约1630—1650年间发现于印度的可拉矿区，原石重7875旧克拉，被加工成玫瑰花型，后来去向不明。

9．沃耶河（Weyie River），系1945年发现于塞拉里昂沃耶河谷砂矿中的大钻石。原石重770克拉，近于无色，品质甚佳，后被切割加工成30颗琢形钻 藏宝图网 钻石石。最大者为3135 克拉，被命名为“胜利钻石”。

10．金色纪念币（Golden Jubilee），1986年发现于南非的普列米尔矿山。原石重75550克拉，呈深金褐色，后来磨出了一颗54567克拉的大钻。这是目前最大的一颗琢型钻石。该钻石现被镶嵌在泰王的权杖上。

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。据地质学家推测发现的库里南钻石晶体仅为原完整晶体的三分之一，尚有三分之二没有发现。宝石界行家估计“库里南”的价值高达75亿美元。

库里南钻石后来被分割为8颗大钻和98颗小钻。