钻石的原石是什么样的？

钻石,它的化学成分是碳(C)，天然的钻石是由金刚石经过琢磨后才能称之谓“钻石”。天然的钻石是非常稀少的，世界上重量大于1000克拉(1克=5克拉)的钻石只有2粒，400克拉以上的钻石只有多粒，我国迄今为止发现的最大的金刚石重158786克拉，这就是“常林钻石”。物以稀为贵，正因为可做“钻石“用的天然金刚石很 罕见，人们就想“人造“金刚石来代替它，这就自然地想到了金刚石的“孪生“兄弟--石墨了。

金刚石和石墨的化学成分都是碳(C)，称“同素异形体”。从这种称呼可以知道它们具有相同的“质”，但“形”或“性”却不同，且有天壤之别，金刚石是目前最硬的物质，而石墨却是最软的物质之一。

石墨和金刚石的硬度差别如此之大，但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石，因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳，不是那么容易的。石墨在5-6万大气压（（5-6）×103MPa）及摄氏1000至2000度高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，可使石墨转变成金刚石。

目前世界上已有十几个国家（包括我国）均合成出了金刚石。但这种金刚石因为颗粒很细，主要用途是做磨料，用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。当前，世界金刚石的消费中，80%的人造金刚石主要是用于工业，它的产量也远远超过天然金刚石的产量。

最初合成的金刚石颗粒呈黑色，05mm大小，重约01克拉（用于宝石的金刚石一般最小不能小于01克拉）。现在我国研制的大颗粒金刚石达3mm以上，美国、日本等已制成61克拉多的金刚石。我们说金刚石已从石墨中“飞”出，宝石级的人造金刚石也会在不久的将来供应于市场。

　　1、观察晶体形态。钻石原石的晶体形态呈现出来的是八面体还有菱形状的十二面体。天然水晶可以看到淡淡的横纹或柳絮状物质。2、进行油性实验。钻石具有亲油性，用油性笔在上面画一条线，就会出现一条间断的直线。3、对比硬度。钻石在天然矿物中的硬度最高，用力碰撞就会碎裂。天然水晶硬度大，用碎石在其轻轻划一下，不会留痕迹。

　　4、光线测定法。钻石的单折光性好，将钻石置于手心，真钻石是不能透过看到掌纹的。天然水晶原石竖放在太阳光下，无论从哪个角度看它，都能放出美丽的光彩。

　　5、呵气的方法。真正钻石的导热、传热性能非常好，可以将钻石放置于嘴边，哈上几口热气，如果是真钻石的话，热气很快速地就会消失不见。即使在炎热夏季的三伏天，用舌头舔天然水晶表面，也有冷而凉爽的感觉。

　　水晶是属于石英一类的，是相对常见的矿物质，如果水晶的纯度越高，那么其就会越光亮，透过阳光之后，其折射率也会越高，这样的水晶价值也很高。钻石，它的成分是碳，具有很高的硬度，能够划破很多坚硬的物体。这一点是水晶所不能企及的，水晶虽然外表与钻石有些相似，但其本质还是不如钻石来得有价值。

钻石是一种由碳元素组成的矿物，几乎完全由单一碳原子组成，矿物名称为金刚石。钻石与常见的石墨的物质成分完全一致，均由纯碳元素构成，它们之间的区别在于不同的晶体结构。由于晶体结构的不同，钻石与石墨的物理性质有天壤之别。其中又以硬度的差别最大，钻石的硬度在所知的所有物质中最高，摩氏硬度为10，恰恰相反，石墨的硬度几乎最小，摩氏硬度甚至小于1；另外无色钻石是电的绝缘体，而石墨是电的良导体，常用于制作电极。

碳的原子序数为6，有2个电子层，其中内层的第一电子层由2个电子构成，外层由4个电子构成。根据原子物理学原理，原子的第一层可容纳2个电子，第二层可容纳8个电子。当原子的外电子层填满时，原子的化学性质呈惰性，例如惰性气体氖等；当原子的外电子层未填满时，原子的化学性质活泼。碳原子内层的第一电子层为稳定的电子层，外层的第二电子层由于没有填满8个电子，为不稳定电子层，因而碳原子化学性质活泼。碳原子外层的4个电子可以与其他原子外层的电子发生作用而产生价键结合，非常容易发生化学反应，例如与空气中的氧反应发生燃烧。另外，由于外层自由电子的存在，碳也是电的良好导体。

在钻石的结晶过程中，碳原子外层的4个自由电子与周围的碳原子的外层自由电子产生共价键结合，每一碳原子可与周围4个碳原子结合，形成立方晶体结构，如图1-2所示。当1个碳原子与周围的4个碳原子结合时，每一碳原子都与另外1个碳原子各贡献1个外层电子组成1个共价键。在钻石晶体中，每一个碳原子都有4个共价键和8个共价电子，从而使每一碳原子都形成一个稳定的原子结构。相邻的碳原子之间共享的共价键电子对产生极强的结合，使相邻的碳原子紧密地结合在一起。钻石晶体中碳原子之间的距离为154Å(1 Å=10-10m），碳原子之间由共价键结合形成紧密的立方结构，因此，钻石的晶体结构是所有已知晶体中最坚固的。最坚固的钻石晶体结构必然导致最高的硬度。

图1-2 钻石的晶体结构

钻石晶体中每一个碳原子与周围的4个碳原子结合，碳原子之间的距离为154Å，碳原子之间由共价键结合形成紧密的立方结构

石墨晶体结构与钻石的立方结构不同，每一碳原子与周围在同一晶体面上的3个碳原子结合。每一碳原子都剩余1个外层电子，使每一碳原子都没有达到稳定状态。在石墨晶体的层与层之间没有价键连接，为十分不稳定结构，所以其硬度极低；另外，碳原子晶体层之间的滑动摩擦系数很小，因此，石墨是一种非常好的润滑填充剂。

在钻石结晶过程中，晶体沿特定晶面生长。最常见的钻石晶形是八面体。钻石八面体的8个面都是面积相等的等边三角形。其他的晶形有菱形十二面体、立方体、三八面体和聚形等。图1-3所示为天然钻石的天然晶形和利用相似晶形、颜色的天然钻石晶体所加工出的彩色钻石。

图1-3 天然钻石的晶形和利用相似晶形、颜色的天然钻石晶体所加工出的彩色钻石（Robert Weldon/Courtesy of Aurora Gem Collection）

图1-3中后排左起第五颗**天然钻石晶体是晶形和晶面都非常好的典型八面体；后排左起第四颗**天然钻石晶体也是八面体，但晶面受到磨损变得圆滑而不平整，晶面交角也失去棱角变成不规则圆弧形；后排最右边两颗绿色天然钻石晶体都呈立方体；后排左起第三颗**天然钻石的晶形为典型经磨损的三八面体；后排最左边两颗天然钻石晶体都是不规则形状，由最左边的那颗形状不规则的天然钻石晶体可以切割出紫红或粉红紫红色的刻面彩色钻石，十分难得。形状不规则的天然钻石晶体都是由于外力的破坏，通常是在冲刷过程中钻石之间的摩擦和钻石与砂石之间的摩擦，以及开采过程中的撞击造成的。

因为彩色钻石价格昂贵，而且价格与切工和净度关系不大，切割彩色钻石时，首先要考虑的是获得最大重量。刻面彩色钻石的形状要与原天然晶体形状尽量相似以获得最大重量。市面上绝大多数的彩色钻石的形状都是不规则的花形切工，很少见到理想亮圆形切工的彩色钻石。1997年在日内瓦以805000美元拍卖成交的一颗175ct的紫红红色钻石的形状与原晶体形状相似，主要的加工是将原晶体的自然面抛光。

钻石晶体也可能呈双晶或是多晶。图1-4是一颗晶形十分完整的天然双晶钻石晶体，主要晶体呈典型的八面体，在顶部又生长出一个小八面体。这一双晶钻石晶体的颜色为灰色，是由在钻石晶体中含有许多微小的石墨晶体或未结晶的炭黑造成的。由于石墨或炭黑呈黑色，几乎完全吸收可见光，即使很低的含量也会使得钻石变为灰色，甚至是黑色。天然灰色和黑色钻石原石一般用于工业用途。这颗灰色天然双晶钻石晶体来自钻石次生矿，经冲刷和磨损，晶面和棱角都呈圆滑状。

图1-5是另外一种天然双晶钻石晶体，由两个立方体互相嵌入构成穿插双晶（Pene—tration twin）。这颗天然双晶钻石晶体的颜色为**，如果精心加工以增强饱和度，它可能成为一颗彩**钻石。这颗**天然双晶钻石晶体的晶面和棱角都为圆滑状，也来自钻石次生矿。

图1-4 由两个八面体构成的天然双晶钻石晶体

（刘严摄影/刘严收藏）

图1-5 由两个立方体构成的天然穿插双晶

（刘严摄影/刘严收藏）

宝石结晶形态鉴别

钻石的单晶体矿物，属于等轴晶系，常见的晶体形状是八面体、菱形十二面体、立方体或者八面体跟菱形十二面体的聚形等。

最常见的就是八面体，认准这个形状，大部分钻石原石是这个形状。

从晶面生长台阶鉴别

三角形的生长台阶，沿着八面体上面的三角形一层一层往外面生长

从晶面溶蚀坑鉴别

一般来说，晶面上的三角形的溶蚀坑，跟八面体上面的三角形是刚好相反的

从硬度鉴别

钻石的摩氏硬度10，是自然界最高的，所以如果拿钻石原石磨其他东西是可以轻易磨动的，如果一颗可能是钻石原石的石头，去磨其他石头磨不动并且它掉粉碎下来，可以肯定不是钻石原石了。当然还有一种方法是在红宝石上划一下，红宝石会出现划痕。

钻石原石在没有打磨前，和普通的石头一样，默默无闻。

很多人会在出游的时候捡到比价漂亮的石头，有时候会想，这会不会是一颗宝石呢？毕竟中国现存最大的钻石“常林钻石”就是在菜地里面发现的。

那钻石原石如何鉴别真假呢？主要从以下几方面。

从宝石结晶形态鉴别

钻石的单晶体矿物，属于等轴晶系，常见的晶体形状是八面体、菱形十二面体、立方体或者八面体跟菱形十二面体的聚形等。

最常见的就是八面体，认准这个形状，大部分钻石原石是这个形状。

从晶面生长台阶鉴别

三角形的生长台阶，沿着八面体上面的三角形一层一层往外面生长

从晶面溶蚀坑鉴别

一般来说，晶面上的三角形的溶蚀坑，跟八面体上面的三角形是刚好相反的

从硬度鉴别

钻石的摩氏硬度10，是自然界最高的，所以如果拿钻石原石磨其他东西是可以轻易磨动的，如果一颗可能是钻石原石的石头，去磨其他石头磨不动并且它掉粉碎下来，可以肯定不是钻石原石了。当然还有一种方法是在红宝石上划一下，红宝石会出现划痕。

事实上，我们基本上捡到的都是水晶或者石英岩或者一些未知岩石。特别是在非钻石原产地。

在我国有钻石原石发现大概就三个地方，一个是湖南沅江的砂矿地区，一个是辽宁的瓦房店，一个是山东的蒙阴，这三个地方历史以来有发现过钻石原石，所以在这几个地方能捡到钻石原石的概率大一些，其他地方很难捡到钻石原石。

钻石原石长的就是未经切割的金刚石的样子。

钻石原石是指未经切割的金刚石，金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石，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

表面硬度为10，是目前世界上可知的最坚硬物质。它的成分和日常生活中的石墨、煤炭一样都是由碳元素构成，是单晶体的矿物。金刚石具有疏水性、亲油性以及一定的导电性和导热性，它的颜色98%是无色至浅黄，也有少量的红（粉红）色、蓝色、绿色甚至黑色等等。

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