印度是世界上最早发现并利用钻石的国家
现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。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(白色)。为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。
自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,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。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。
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)。
科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在45-60Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。
稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非得一地名——金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻是被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。
棕色钻石自古以来都有出产,但并不被人们所喜爱。过去多数的棕色钻石都被用作工业用途。20世纪80年代,澳大利亚的阿盖尔矿大量产出棕色钻石。澳大利亚向全世界极力推销棕色钻石,利用各种方法来促销,大力提高其接受程度。现在棕色钻石都以法国葡萄酒来命名,冠以浅棕色钻石为香槟钻石,冠以深棕色钻石为考涅克(Cognic,干邑白兰地)钻石。在香槟钻石首饰设计比赛和诱人的颜色级别的促销下,现在棕色钻石已成为流行时尚,主要用于中价位的钻石珠宝首饰。图3-13为北极光钻石集中的一颗天然棕色钻石。
棕色钻石的颜色主要是由晶体的塑性变形所产生的。塑性变形的程度越高,其棕色就越深。在显微镜F观察,其晶体的塑性变形呈棕色带状分布。这里所述的塑性变形实际包括真正意义上的塑性变形和不可恢复的永久变形。塑性变形在高温高压下会恢复到固有的立方晶格结构,由塑性变形所产生的棕色也会随之消失;永久变形经高温高压处理也不会恢复到固有的立方晶格结构,由其所产生的棕色也不会消失。
图3-13 北极光彩色钻石集中的一颗棕色钻石(Tino Hammid/Courtesy of Aurora Gem Collection)
第236 号,重164ct
钻石的塑性变形在可见光波长范围的中部产生一个中心位于 550nm的宽吸收峰。这一吸收峰使钻石呈现紫红色调的颜色。这一宽吸收峰的相对强度较低,而且总是伴随较强的无选择性吸收,使颜色为棕色,而不是高饱和度的紫红色。
因为棕色钻石的颜色是由钻石晶体的塑性变形所产生,只要消除钻石晶体内部的应力就可以消除晶格的塑性变形,以改善棕色钻石颜色。很多Ⅱa型棕色钻石只有塑性变形,不具有其他任何与氮有关的色心和能带。这种Ⅱa型棕色钻石经过高温高压处理后,可以消除塑性变形,使棕色钻石的颜色大为改观,甚至变成完全无色的钻石,其颜色能够最高达到 D 级。现在美国的通用电气公司和世界上其他几家公司从事棕色钻石的高温高压改色业务。国际钻石珠宝市场上很容易购买到经高温高压处理的无色钻石。
经高温高压处理的无色钻石与天然无色钻石外观相差无几,很难用肉眼或宝石学仪器鉴定出来。但经高温高压处理的无色钻石的类型是Ⅱa,因此可以借助红外光谱测量或紫外光谱测量加以鉴定。经高温高压处理的无色钻石的红外光谱没有天然无色Ⅰa和Ⅰb型钻石的红外吸收峰。另外,经高温高压处理的Ⅰb型无色钻石的紫外截止波长在220nm,而天然Ⅰa型和Ⅰb型无色钻石的紫外截止波长在330nm,因此,使用紫外分光光度仪测量钻石的紫外截止波长也可以准确鉴定经高温高压处理的无色钻石。
根据法律规定,经高温高压处理的无色钻石在出售时必须向顾客说明不可隐瞒经高温高压处理的事实。美国通用电气公司在经高温高压处理的无色钻石的腰围上用激光刻有经高温高压处理的标记“GE POL”,其中“GE”为通用电器公司(General Electric)的缩写,“POL”为派加索斯海外公司(Pegasus Overseas Ltd)的缩写,派加索斯海外公司是美国通用电器公司销售高温高压处理钻石的伙伴公司。GE POL激光标记可以供钻石交易时的鉴别。虽然高温高压处理钻石的颜色是永久性的,但磨去高温高压处理的标记是违法行为。
已知最大的香槟钻石为“金巨人”(Golden Giant),重达40743ct;最大的考涅克钻石为11159ct的“地球之星”(Earth Star)。
近日,一颗极其罕见的俄罗斯紫粉色钻石在瑞士以2660万美元,约合人民币176亿元的价格拍出。报道称,这颗148克拉的钻石被称为“玫瑰之魂”,在瑞士日内瓦的苏富比拍卖行拍出。目前中标者名字尚未公开。
这颗钻石由俄罗斯钻石开采公司阿罗沙收藏。2017年,阿罗沙公司在远东地区采到了一块2785克拉的原石,之后将其打磨而成。俄罗斯的切割大师们花了一年时间才制作出这颗末端钻石,使其呈椭圆形,以确保其最大尺寸。
之前这颗未经加工的钻石被命名为尼金斯基(Nijinsky),以纪念这位俄罗斯-波兰芭蕾舞演员和编舞家Vaslav Nijinksy。
这颗148克拉的钻石被称为“玫瑰之魂”(The Spirit of the Rose),是此次拍卖的同类钻石中最大的一颗,因为99%的粉色钻石都低于10克拉。
粉色钻石于17世纪在印度首次被发现,它们的颜色被认为是“晶格”或其原子排列扭曲的结果。根据苏富比网站上的解释,这是“石头在地球上形成后的高温和巨大压力造成的”。
拍卖行解释说:“这种扭曲将许多碳原子从正常位置移开,并改变了钻石反射的光线质量,导致我们观察到的钻石是粉红色的。”粉红钻石不同于其他彩钻,因为在它的形成过程中不存在化学微量元素。例如,氮的存在形成了黄钻石,而硼形成了蓝钻石。
据说,只有1%的粉红钻石大于10克拉,只有4%被评为“彩钻”级。目前粉色钻石的价格纪录由周大福“粉色之星”(Pink Star)保持。2017年4月,一颗59克拉的钻石苏富比拍卖行以7100万美元的价格拍出。
粉钻是彩钻家族中排名第二的罕见色彩,在每年开采的钻石中仅有0001%是天然粉钻,因此粉钻称得上是当今世界最稀有最昂贵的珍品之一,有着极高的价值。
天然钻石是如何形成的?钻石形成于上地幔,地球坚硬的地表层下最浓稠、最柔软的一层。其多形成于33亿至9亿年前,远早于恐龙出现的时期。
钻石是碳的一种形式,碳是太阳系中含量第四丰富的元素。碳元素形成为钻石,需要45-60千帕的高压,900-1300摄氏度的高温,以及150-200千米的地球深度,有时则深达660千米,位于地幔过渡带。
钻石形成于大于150公里的地球深处,而且需要同时满足众多极为苛刻的条件,所以天然钻石的形成概率极低。需要大约1000摄氏度的高温、让碳原子聚集形成钻石晶体恰到好处的压力。
全球最大的粉钻产地是在澳大利亚。位于澳大利亚西北部的阿盖尔钻石矿Argyle Diamond Mine,出产了全球90%的粉钻。虽然阿盖尔矿出产了全球90%的粉钻。可是,在阿盖尔矿每年出产的钻石中,仅有01%的钻石是粉钻。而这些粉钻中,超过半克拉(50分)的,仅仅也只能摆满一个手掌而已。
澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。
1、澳大利亚
力拓位于西澳大利亚东部金伯利岩地带的阿盖尔钻石矿山,是世界上最高产的钻石矿山,同时也是是世界上主要的粉钻和红钻来源,占全世界红钻和粉钻年产量的90%。阿盖尔矿山同时还出产香槟色、白兰地色和蓝色钻石。
2、博茨瓦纳
盛产优质金刚石,宝石级占50%,其产值居世界首位。博茨瓦纳的钻石来自露天开采的金伯利岩,巨大的矿山有orapa岩筒(1967年)、letihakena岩筒(1977年)和jwaneng钻矿(1982年),在世界上的钻石产地分布图上,三个矿的总产量在1989年超过1500万克拉。
3、俄罗斯
俄罗斯钻石主要分布在西伯利亚中部雅库特地区,在世界上的钻石产地分布图上,找到有一百多个含金刚石金伯利岩筒,1988年,俄罗斯在靠近欧洲附近又找到新的钻石矿。俄罗斯钻石产量在1200万克拉左右,一半为宝石级。多年来俄罗斯形成了独立的钻石开采加工销售体系,其钻石数量大、质量优、均匀性好,在市场上具有很强的竞争力。
4、南非
金伯利钻石矿坑,从1866年至1914年,50000名矿工使用铁铲等工具进行挖掘,共挖掘出2722公斤钻石。目前,南非政府正试图将金伯利矿坑申请为一处世界文化遗址。
5、刚果
刚果自然资源丰富,素有“世界原料仓库”、“中非宝石”和“地质奇迹”之称。全国蕴藏多种有色金属、稀有金属和非金属矿,其中铜、钴、锌、锰、锡、钽、锗、钨、镉、镍、铬等金属和工业钻石储量很可观。
扩展资料:
钻石的用途:
1、工业用途
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。若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。
2、慢性毒药
文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。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。
3、观赏宝石
钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。
参考资料:
据英国《每日电讯报》报道,矿业巨头力拓集团(Rio Tinto),在其位于澳大利亚西部的阿盖尔钻石矿区中,发现一枚极为罕见的紫色钻石——原石重达917克拉,经切割、打磨后呈283克拉。阿盖尔钻石矿,因出产了世界上最为出色的彩色钻石而举世闻名。世界上最大的粉钻——1276克拉的“阿盖尔粉禧”也出自这里,每克拉估值100-200美元,而紫钻比红钻和粉钻更为稀有。皇家紫心钻石(The Royal Purple Heart)是目前已知的最大的花式切割紫色钻石,重达734克拉。Julius Klein钻石公司将它切割成一个完美的心形,然而最引人注目的是它自然的紫色,天然的紫色钻石是世界上最稀有的,超过5克拉的紫色钻石就极为珍贵,更遑论皇家紫心重达734克拉。这颗钻石目前的所有者还未被证实。
那些名震一时的钻石最后都在富豪手中。近日,瑞士日内瓦苏富比拍卖会上,一颗俄罗斯紫粉钻以2660万美元(约合人民币176亿元)的价格拍出,引起轰动。这颗钻石重1483克拉,被称为“玫瑰之魂”,是被拍卖的同类紫粉色钻石中最大的一颗。钻石被拍卖前,由俄罗斯公司阿罗莎集团(ALROSA)收藏。阿罗莎是俄罗斯最大的钻石开采商,成立于1992年,在钻石界的地位仅次于 戴比尔斯(De Beers)。2017年,阿罗莎在雅库特钻矿采到一块2785克拉的原石,工匠耗时一年,将其打磨成1483克拉的椭圆形紫粉钻石,并以芭蕾舞剧《俄罗斯四季》的一幕“玫瑰之魂”为其命名。截至目前,买家的名字尚未公开。粉钻在彩钻家族中非常稀有,每年开采的钻石中仅有0001%是天然粉钻,因此深受富豪、明星追捧。翻看珠宝拍卖历史,粉钻可谓是当之无愧的“珠宝拍卖之王”。世界上最贵的粉钻便握在阿罗莎的合作商,香港珠宝商 周大福手中。2017年,香港苏富比拍卖会上,“香港四大家族”之一、 郑裕彤长子郑家纯以周大福的名义,豪掷7120万美元(约合人民币5亿元)买下596克拉的粉钻“粉红之星”,刷新全球宝石拍卖新纪录。香港富商刘銮雄也有一颗价值过亿的粉钻,于2015年11月在拍卖会上斥资22亿港元拍得,后来送给了他与现任妻子的女儿。粉钻稀有,粉钻产地更是屈指可数。世界上超过90%的粉钻都产于澳大利亚西部地区的阿盖尔(ARGYLE)钻石矿,而阿盖尔也将于今年年底停采。据《经济时报》报道,自阿盖尔停采的消息传出后,富豪们对阿盖尔粉钻的热情空前高涨。
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