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    關于鉆石

    2018-11-15 11:35:54 AM

    鉆石是指經過琢磨的金剛石,金剛石是一種天然礦物,是鉆石的原石。簡單地講,鉆石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。鉆石美麗、稀有,是愛情和忠貞的象征,代表永恒不破的愛情。


    2017年5月16日,蘇富比拍賣行在瑞士日內瓦舉行春季珠寶拍賣會,一對彩色梨形鉆石耳墜以大約5740萬美元、約合3.95億元人民幣的總價,創下拍賣史上的新紀錄。這對梨形耳墜產自南非,除顏色不同,外形幾乎一模一樣,分別重約16克拉。其中,深粉色鉆石名為“阿泰米斯”,拍出1550萬美元(1.067億元人民幣),另一顆鉆石為深湖藍色,名叫“阿波羅”,由于顏色比粉鉆更罕見,價格是粉鉆的兩倍多。


    鉆石在天然礦物中的硬度最高,鉆石的化學成分是碳,這在寶石中是唯一由單一元素組成的,屬等軸晶系。常含有0.05%-0.2%的雜質元素,其中最重要的是N和B,他們的存在關系到鉆石的類型和性質。晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。純凈的鉆石無色透明,由于微量元素的混入而呈現不同顏色。強金剛光澤。折光率2.417,色散中等,為0.044。均質體。熱導率為0.35卡/厘米/秒/度。用熱導儀測試,反應最為靈敏。硬度為10,是目前已知最硬的礦物,絕對硬度是石英的1000倍,剛玉的150倍,怕重擊,重擊后會順其解理破碎。一組解理完全。密度3.52克/立方厘米。鉆石具有發光性,日光照射后 ,夜晚能發出淡青色磷光。X射線照射,發出天藍色熒光。鉆石的化學性質很穩定,在常溫下不容易溶于酸和堿,酸堿不會對其產生作用。


    鉆石與相似寶石、合成鉆石的區別。寶石市場上常見的代用品或贗品有無色寶石、無色尖晶石、立方氧化鋯、鈦酸鍶、釔鋁榴石、釔鎵榴石、人造金紅石。合成鉆石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生產。因為合成鉆石要比天然鉆石費用高,所以市場上合成鉆石很少見。鉆石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以與其相似的寶石區別。如:仿鉆立方氧化鋯多無色,色散強(0.060)、光澤強、密度大,為5.8克/立方厘米,手掂重感明顯。釔鋁榴石色散柔和,肉眼很難將它與鉆石區別開。


    卡,或譯克拉、克拉(Carat),是鉆石的質量單位。一卡相等于200毫克,相傳早期鉆石商人稱量鉆石所用的砝碼為稻子豆樹(carob)果實,一粒這樣的果實大約就重200毫克。因為鉆石的密度基本上相同,因此越重的鉆石體積越大。越大的鉆石越稀有,每卡的價值亦越高。


    據美國物理學家組織網報道,澳大利亞麥考瑞大學的研究人員發現,地球上最堅硬的天然物質鉆石并非人們想象的那樣“恒久遠”。在強光照射下,鉆石也會蒸發。研究發現刊登在美國《光學材料快報》雜志上。


    麥考瑞大學光子學研究中心副教授理查德-米德倫和同事經研究發現,鉆石暴露在光照條件下會蒸發。米德倫說:“一些物質都有光照導致的蒸發現象, 觀察到鉆石也有這種現象還是第一次?!碑敱┞对趶娮贤?C線(臭氧層過濾后的強紫外線)條件下,鉆石表面的小凹坑會在短短幾秒鐘內消失。鉆石質量損失的速度隨著光線強度的降低快速降低,但蝕刻過程仍然繼續,只是速度越來越慢。


    米德倫指出,鉆石蒸發消失速度極慢,正常情況下無法被觀察到。事實上,即使暴露在強紫外線條件下,例如強烈陽光照射或者放在紫外日光浴燈下,需要大約100億年之后,鉆石質量損失才能達到可觀察的程度。這一研究發現不僅提供了有關鉆石長期穩定性的線索,同時也有助于未來的研究。


    米德倫說:“這是一項非常實用的發現,我們正在研究如何利用這一發現。如果我們能夠在鉆石上打造一些結構,將光線控制在鉆石上一個非常狹小的絲狀區域,這將是制造個頭更小,效率更高的光學裝置的第一步,可用于量子計算和高能激光。這一發現可能幫助我們在其他行星表面搜尋到鉆石蹤跡。


    化學成分


    鉆石的化學成分是碳,這在寶石中是唯一由單一元素組成的,屬等軸晶系。常含有0.05%-0.2%的雜質元素,其中最重要的是N和B,他們的存在關系到鉆石的類型和性質。晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。純凈的鉆石無色透明,由于微量元素的混入而呈現不同顏色。強金剛光澤。折光率2.417,色散中等,為0.044。均質體。熱導率為0.35卡/厘米/秒/度。用熱導儀測試,反應最為靈敏。硬度為10,是目前已知最硬的礦物,絕對硬度是石英的1000倍,剛玉的150倍,怕重擊,重擊后會順其解理破碎。一組解理完全。密度3.52克/立方厘米。鉆石具有發光性,日光照射后 ,夜晚能發出淡青色磷光。X射線照射,發出天藍色熒光。鉆石的化學性質很穩定,在常溫下不容易溶于酸和堿,酸堿不會對其產生作用。


    鉆石與相似寶石、合成鉆石的區別。寶石市場上常見的代用品或贗品有無色寶石、無色尖晶石、立方氧化鋯、鈦酸鍶、釔鋁榴石、釔鎵榴石、人造金紅石。合成鉆石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生產。因為合成鉆石要比天然鉆石費用高,所以市場上合成鉆石很少見。鉆石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以與其相似的寶石區別。如:仿鉆立方氧化鋯多無色,色散強(0.060)、光澤強、密度大,為5.8克/立方厘米,手掂重感明顯。釔鋁榴石色散柔和,肉眼很難將它與鉆石區別開。


    形成原理

    鉆石是金剛石精加工而成的產品,白鉆鉆石是世界上最堅硬的、成份最簡單的寶石,它是由碳元素組成的、具立方結構的天然晶體。其成份與我們常見的煤、鉛筆芯及糖的成份基本相同,碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨(黑色),而在高溫、極高氣壓及還原環境(通常來說就是一種缺氧的環境)中則結晶為珍貴的鉆石(無色)。


    自從鉆石在印度被發現以來,就有人在河邊、河灘上撿到鉆石,這是由于位于河流上游某處含有鉆石的原巖,被風化、破碎后,鉆石隨水流被帶到下游地帶,比重大的鉆石被埋在沙礫中。


    1870年人們在南非的一個農場的黃土中挖出了鉆石,此后鉆石的開掘由河床轉移到黃土中,黃土下面就是堅硬的深藍色巖石,它就是鉆石原巖——金伯利巖(kimberlite)。金伯利巖是一種形成于地球深部、含有大量碳酸氣等揮發性成份的偏堿性超基性火山巖,這種巖石中常常含有來自地球深部的橄欖巖、榴輝巖碎片,主要礦物成份包括橄欖石、金云母、碳酸鹽、輝石、石榴石等。研究表明,金伯利巖漿形成于地球深部150公里以下。由于這種巖石首先在南非金伯利被發現,故以該地名來命名。


    另一種含有鉆石的原巖稱鉀鎂煌斑巖(lamproite),它是一種過堿性鎂質火山巖,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含輝石、橄欖石等礦物,典型產地為澳大利亞西部阿蓋爾(Argyle)。


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