钻石是怎么形成的 钻石形成原因

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有，是爱情和忠贞的象征，代表永恒不破的爱情。

钻石是金刚石精加工而成的产品，

白钻

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。其成份与我们常见的煤、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）。

钻石有以下几点特性：

1、硬度

钻石的摩氏硬度为10，是讫今为止人类所发现的最硬的天然物质。与其它宝石相比，钻石镶在首饰上，更能抵抗一切物质对它的磨损、划伤，因此钻石一旦拥有，便可世代留传，因为钻饰永不磨损，常戴常新。  

2、韧度

钻石具有较高韧度，但它的边棱却是比较脆的，因此佩戴时应避免碰撞。  

3、比重

钻石的比重为352克/立方厘米，钻石的比重比一般宝石都大，即意味着它的原子堆积得更紧密。  

4、热导率

钻石是已知物质中传导热的能力最强的物质，这一性质使钻石在航空工业和微电子工业中得到广泛使用。  

5、热膨胀率

钻石的热膨胀率很低，不会因温度的变化而有明显的热胀冷缩现象。  

6、折射率

钻石的折射率2417，是所有天然无色宝石中最高的，使光线进入钻石后向中心聚合。  

7、色散率

钻石的色散率高，为0044。这也是所有天然无色宝石之最。钻石因其能将白光分散成光谱式的彩虹颜色而具备这一性质。  

8、光泽

光泽与折射率相关，是物体表面反射光线时所表现出的特点。钻石为典型的金刚光泽，这使得钻石经切磨后具有极其耀眼的光泽。  

9、亲油性

钻石表面很容易沾油，具有强列的亲油性。  

10、对化学药品的反应  

钻石具有很高的化学稳定性，酸、碱及一般化学药品对它不起作用。

钻石Diamond一词出自希腊语Adamas，意思是坚硬、不可驯服。钻石号称“宝石之王”，是世界上公认的最珍贵的宝石，也是最受人们喜爱的宝石之一。

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。

钻石原石大多看起来外表像毛玻璃,一般为完美晶体,极少数透明,大多有蚀刻纹、坑洞等结晶缺陷,颜色也较多,以白色或乳白色较为常见,硬度大。

钻石原石基本的晶体形状有六面体、八面体、菱形十二面体

8541 澳大利亚金刚石/钻石的颜色及类型

西澳大利亚阿盖尔金刚石中大约72%为棕色（亦称“香槟色”“干邑色”），其余大部分则是**到近无色和无色，不超过1%的金刚石是非常稀有的粉色、灰蓝色和绿色，特征见图831，图832和表88 （Shigley et al，2001）。目前，阿盖尔的棕色金刚石/钻石和粉色金刚石/钻石已经享誉全球。

表88 Argyle金刚石/钻石的颜色特征及类型　Table 88 Argyle diamond colors and diamond types

a 根据 Chapmen et al，1996 整理，数据有更新；b 同样发现比例 <1%的蓝色和绿色金刚石 / 钻石

西澳大利亚Ellendale具有商业价值的金刚石（>1mm）常呈**（图834），1mm以下的金刚石呈无色或浅褐色（Taylor et al，1990）。

南澳大利亚Springfield Basin砂矿和Eurelia原生矿的金刚石/钻石具有相似的颜色特征，据Tappert等（2009a）的统计结果，约40%为淡棕色，20%为深棕色，另外还有无色、**和灰色。两个产地金刚石/钻石的氮赋存状态相似，低氮者（<100×10-6）占绝大多数，包括了各种氮集合体状态（Tappert et al，2009a）。

新南威尔士冲积砂矿产出的A组金刚石/钻石包括了稻草黄至浅黄、白色和褐色，B组金刚石/钻石包括50%的褐色或白色（B1组）和50%的**（B2组）。A组金刚石/钻石可进一步划分，其中A1组占90%，N含量为（250～2500）×10-6，6%～42%为IaB型；A2组占10%，N含量为（140～900）×10-6，44%～95%为IaB型。B组金刚石/钻石中，B1组N含量小于400×10-6，不到12%为IaB型；N含量为（900～2800）×10-6，33%～65%为IaB型（Davies et al，2002；Taylor et al，1990；Davies et al，2003；Barron et al，2008）。

8542 澳大利亚金刚石/钻石的晶体形态、生长结构及微量元素

西澳大利亚阿盖尔金刚石/钻石很重要的一个特征，就是大部分金刚石/钻石都经历了晶格的变形。不规则形态者的比例小于60%，八面体双晶约占25%，晶体集合体约占10%，强烈熔蚀的十二面体及正八面体-十二面体约占5%，立方体少见。通常，金刚石/钻石的内部和表面常经过了蚀刻，有凹蚀管、六边形蚀坑，以及霜化的表面等特征（Chapman et al，1996）。阿盖尔金刚石常见条带状、交叉阴影线、榻榻米等异常消光式样（Shigley et al，2001）。粉钻常见不规则的内部断裂，互相平行或呈60°/120°交角；可见内部位错；阴极发光具同心圆或六边形的发光式样，证实了晶格缺陷的存在（Rolandi et al，2008）。

西澳大利亚艾伦代尔金刚石/钻石中，粒径在1mm以上者由于经历熔蚀作用而呈晶形圆化的十二面体，表面光滑，光泽较好；粒径在1mm以下者形态主要为平面的、有台阶状生长纹，外皮磨砂感强的八面体（Taylor et al，1990）。通常显示为八面体的内部生长习性，与低碳超饱和的生长条件一致；也有一些金刚石显示出复杂的生长区，指示有几个微生长中心（Smit et al，2010）。

阿盖尔金刚石和艾伦代尔4号岩筒、9号岩筒金刚石在微量元素上特征相似，都亏损Mn，Ni，Cr而富集Na，K，Ti，Zn，Cu，Ga，Rb，Sr。其中，绿辉石包裹体具有很高的K质量分数且高的K/Rb比值，可能指示了金刚石形成源区的地幔富集K和Rb（Griffin et al，1988）。

南澳大利亚Springfield Basin砂矿金刚石/钻石的晶体形态和表面特征与Eurelia原生矿金刚石/钻石相似。Tappert等（2009a，b）对122颗Springfield金刚石/钻石和43颗Eurelia金刚石/钻石进行统计，结果表明：八面体晶形的金刚石/钻石在两个产地中的比例相似，约为20%；十二面体晶形分别为23%和40%；不规则晶形（即金刚石/钻石只有不到一半的晶面发育）分别为36%和26%；假异极像晶形分别为21%和12%；Eurelia金刚石/钻石中还出现了立方体晶形（2%）。两个产地的金刚石/钻石都有双晶以及单晶组成集合体。金刚石/钻石表面纹理多出现在八面体或十二面体晶面上，包括较深的凹坑、蚀坑和较少见的微圆盘，变形壳层只出现于十二面体晶面上。不过由于样本容量较小，上述归纳不能完全代表这两个产地的金刚石/钻石形态特征（Tappert et al，2009a，b）。

新南威尔士冲积砂矿产出的金刚石/钻石经历了强烈的熔蚀，只保留了原重量的50%或更少的比例，呈圆化的十二面体形态。A组金刚石/钻石常见四六面体、十二面体，其中35%为双晶，而极少碎片状；B组金刚石/钻石常见扁平状、拉长状或不规则的十二面体，少见双晶，有15%的金刚石/钻石为碎片状。A组和B组金刚石/钻石的表面磨蚀及放射性破坏的程度有差异：A组金刚石/钻石具浅浮雕似的表面，有扇形条纹、楔形微坑、微形盘刻纹；40%的A组金刚石/钻石有滑动平面，粒状表皮上有碰击痕和细微冻裂，30%有绿色和褐色的斑点。B组金刚石/钻石具浅浮雕似的光亮表面，有半球形凹坑、环形坑；95%的B组金刚石/钻石有脆性形变纹，表面有变形小丘和细小新冻裂，少见绿色和褐色的斑点。

新南威尔士冲积砂矿产出的A组金刚石包括了稻草**至浅**、白色和褐色，B组金刚石包括50%的褐色或白色（B1组）和50%的**（B2组）。A组金刚石可进一步划分，其中A1组的占90%，N的质量分数为 0025%～025%，其中6%～42%为IaB型；A2组的占10%，N的质量分数为 0014%～009%，其中44%～95%为IaB型。B组金刚石中，B1组中N的质量分数小于 004%，不到12%为IaB型；B2组中N的质量分数为009～028%，其33%～65%为IaB型（Davies et al，2002；Taylor et al，1990；Davies et al，2003；Barron et al，2008）。

从生长结构上看，A组金刚石中，75%的为十二面体（包括25%的多元生长），20%的生长结构均匀，5%的呈区块状；B组金刚石中，50%的为不规则脆性形变（B1），50%的生长结构均匀 （B2）（Davies et al，2002）。此外，B组金刚石的矿物包裹体成分特别：石榴石富Ca，单斜辉石亏K，Na，一些透辉石富Ni，Cr，橄榄石含较少的镁橄榄石、Ni和Cr（Davies et al，2003）。

8543 澳大利亚金刚石/钻石的包裹体特征

西澳大利亚Argyle金刚石/钻石的包裹体，包括75%的榴辉岩型包裹体，10%的橄榄岩型包裹体，以及10%不能确定的硫化物。其中，榴辉岩型的原生/同生包裹体包括橙色的石榴子石（57%），石榴子石与单斜辉石（16%），绿辉石（6%），蓝晶石（3%），金红石（2%），柯石英（1%），混合物如金红石-石榴子石，石榴子石-硫化物，石榴子石-单斜辉石-硫化物，石榴子石-蓝晶石，蓝晶石-硫化物（15%）。橄榄岩型的原生/同生包裹体包括橄榄石（45%）、镁铝榴石（9%）、顽火辉石（9%），混合物如橄榄石–透辉石，橄榄石-石榴子石，橄榄石-石榴子石-顽火辉石，顽火辉石-石榴子石（37%）。后生包裹体石墨沿解理和裂隙分布，是Argyle金刚石/钻石最常见的内含物（Chapman，et al，1996；Jaques et al，1989；Griffin et al，1988）。Argyle金刚石/钻石的晶体形态和矿物包裹体类型之间有一定联系，榴辉岩型金刚石/钻石的外皮磨砂感强，有明显的凹蚀管，表面见六边形的蚀坑，而橄榄岩型金刚石/钻石的熔蚀和变形特征不明显（Jaques et al，1989；Taylor et al，1990）。

西澳大利亚Ellendale金刚石/钻石的内含物有榴辉岩型和橄榄岩型两种共生序列。其中榴辉岩型内含物包括石榴子石、绿辉石、柯石英和金红石。而橄榄岩型内含物包括橄榄石、顽火辉石、铬透辉石以及少量的铬镁铝榴石和硫化物（Griffin et al，1988）。Ellendale4号和9号岩筒产出的金刚石/钻石中，橄榄岩型与榴辉岩型的内含物约占相等的比例（Jaques et al，1989）。

南澳大利亚Springfield basin砂矿金刚石/钻石和Eurelia原生矿金刚石/钻石中最常见的包裹体为石墨，常沿裂隙呈絮状分布。Eurelia原生矿金刚石/钻石的一个重要特征就是包裹体组合中含低铁方镁石，指示这类金刚石/钻石是超深部、次岩石圈来源（Scott-Smith et al，1984；Tappert et al，2009a）。Springfield Basin砂矿金刚石/钻石中也有含低铁方镁石的包裹体组合，两个产地的金刚石/钻石成因来源相似（Tappert et al，2009b）。

图836 金刚石/钻石中柯石英包裹体及其Raman散乱光谱

（据 Barron et al，2011）

Figure 836 Coesite inclusion in diamond and its Raman spectra

（Barron et al，2011）

新南威尔士冲积砂矿产出的A组金刚石/钻石主要含橄榄岩型包裹体，橄榄石最常见（具方辉橄榄岩的特征），其次为镍黄铁矿、铬铁矿和自然铁；也有极少数榴辉岩型的石榴子石和辉石类包裹体出现（Davies et al，1999）。B组金刚石/钻石中最多的为透辉石包裹体，其次有绿辉石、单斜辉石、SiO2、钙铝榴石、橄榄石、辉钼矿和榍石，同时还发现了黄长石和自然铜，但不确定是否为同生。除了出现橄榄石这一例外特征，B组金刚石/钻石应归类为榴辉岩型。因为尽管石榴子石、透辉石和单斜辉石的组成很独特，但是它们与金刚石/钻石中的其他榴辉岩型包裹体具有成分上的连续性，表明金刚石/钻石可能是在消减环境中生长的（Davies et al，2002）。

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。

钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体，钻石美丽、稀有，是爱情和忠贞的象征，代表永恒不破的爱情。

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。常合有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、菱形十面体、四面体及它们的聚形。

钻石质地

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。其成份与我们常见的煤、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）。

石墨和金刚石都属于碳单质，他们的化学性质完全相同，但金刚石和石墨不是同种物质，它们是由相同元素构成的同素异型体。金刚石矿石有岩浆岩和砂矿两类，已知含金刚石的岩浆岩有金伯利岩、钾镁煌斑岩和橄榄岩3种，其中金伯利岩型和钾镁煌斑岩型具有工业意义。

很多人买钻石并没什么经验和与钻石相关的专业的知识，所以可能只能根据一些说明书或者是卖钻者得介绍去了解。现在市场上买的钻石有很多事合成的钻石。那合成钻石怎么辨别呢？

1内、外部显微特征

　　a合成钻石内常可见到细小的铁或铁镍合金触媒金属包裹体，在反光条件下观察可见这些包裹体呈金属光泽。

　　b合成钻石的晶面上常会显示不寻常的树枝状生长花纹，在{100}面上可见残留的四边形籽晶片。

　　C天然钻石一般呈八面体或立方体等单形或聚形，而合成钻石则发育由八面体、立方体、菱形十二面体和四角三八面体等单形组成的聚形。这样，在合成钻石中形成多种生长区，显微镜下可观察到相应的生长纹理及不同生长区的颜色差异。

合成钻石鉴别（一）

　　2荧光特征

　　合成钻石在长波紫外灯下常呈惰性，在短波紫外灯下不同生长区呈现差异性发光性。而天然钻石的荧光在长波下往往强于在短波下。

　　3吸收光谱

　　无色浅**天然钻石具有415nm特征吸收线，而合成钻石缺失415nm吸收线。另外，查塔姆合成无色钻石还具有特征的271m紫外吸收峰及2802cm一红外吸收峰

合成钻石鉴别（二）

　　4阴极发光

　　天然钻石通常显示相对均匀的蓝色灰蓝色。而合成钻石通常显示占绝对优势的黄黄绿色，与天然品形成鲜明的对比。另外，合成钻石的阴极发光还具有规则的几何图形(受生长区控制)。分布于晶体四个角顶的八面体生长区发黄绿色光，呈十字交叉状:位于晶体中心的立方体生长区发**光，呈正方形:位于八面体和立方体生长区之间菱形十二面体生长区发蓝色光，呈长方形二