【金剛石是什么】金剛石的硬度是多少 金剛石的化學(xué)式怎么寫
金剛石是什么
金剛石(其中純凈的叫鉆石)的化學(xué)式C----4個(gè)C(碳原子),空間結(jié)構(gòu)問穩(wěn)定的正三棱錐交替鏈接而成.金剛石是原子晶體,一塊金剛石是一個(gè)巨分子,,N個(gè)C的聚合體,。只能用它的元素符號(hào)加注釋來表示[C(金剛石)],。
鉆石就是我們常說的金剛石 ,它是一種由碳元素組成的礦物。金剛石是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì),,因此也就具有了許多重要的工業(yè)用途,,如精細(xì)研磨材料,、高硬切割工具,、各類鉆頭、拉絲模,。還被作為很多精密儀器的部件金剛石與石墨同屬于碳的單質(zhì)。是一種具有超硬,、耐磨、熱敏,、傳熱導(dǎo),、半導(dǎo)體及透遠(yuǎn)等優(yōu)異的物理性能,素有“硬度之王”和寶石之王的美稱,,金剛石的結(jié)晶體的角度是54度44分8秒,。20世紀(jì)50年代,美國以石墨為原料,,在高溫高壓下成功制造出人造金剛石,。人造金剛石已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)和生活中,雖然造出大顆粒的金剛石還很困難(所以大顆粒的天然金剛石仍然價(jià)值連城),,但是已經(jīng)可以制成了金剛石的薄膜。
金剛石顏色
金剛石有各種顏色,,從無色到黑色都有,,以無色的為特佳,。它們可以是透明的,,也可以是半透明或不透明,。許多金剛石帶些黃色,,這主要是由于金剛石中含有雜質(zhì),。 金剛石的折射率非常高,,色散性能也很強(qiáng),,這就是金剛石為什么會(huì)反射出五彩繽紛閃光的原因。金剛石在X射線照射下會(huì)發(fā)出藍(lán)綠色熒光,。金剛石原生礦僅產(chǎn)出于金伯利巖筒或少數(shù)鉀鎂煌斑巖中。金伯利巖等是它們的原生地巖石,,其他地方的金剛石都是被河流,、冰川等搬運(yùn)過去的。金剛石一般為粒狀,。如果將金剛石加熱到1000℃時(shí),,它會(huì)緩慢地變成石墨,。
中國也擁有制造金剛石的技術(shù),但最大也不過0.2克拉左右,。
引用亞洲寶石協(xié)會(huì)(GIG)報(bào)告:金剛石的化學(xué)成分為C,,與石墨同是碳的同質(zhì)多象變體。在礦物化學(xué)組成中,,總含有Si,、Mg、Al,、Ca,、Mn、Ni等元素,,并常含有Na,、B、Cu,、Fe,、Co、Cr,、Ti,、N等雜質(zhì)元素,以及碳水化合物,。
金剛石礦物晶體構(gòu)造屬等軸晶系同極鍵四面體型構(gòu)造,。碳原子位于四面體的角頂及中心,具有高度的對(duì)稱性,。單位晶胞中碳原子間以同極鍵相連結(jié),,距離為154pm。常見晶形有八面體、菱形十二面體,、立方體,、四面體和六八面體等。
金剛石的硬度是剛玉的4倍,,石英的8倍,。詳細(xì)絕對(duì)硬度如下:金剛石10000-2500剛玉2500-2100石英1550-1200。
礦物性脆,,貝殼狀或參差狀斷口,,在不大的沖擊力下會(huì)沿晶體解理面裂開,具有平行八面體的中等或完全解理,,平行十二面體的不完全解理,。礦物質(zhì)純,密度一般為3 470-3560kg/m3,。
金剛石的顏色取決于純凈程度,、所含雜質(zhì)元素的種類和含量,極純凈者無色,,一般多呈不同程度的黃,、褐、灰,、綠,、藍(lán),、乳白和紫色等,;純凈者透明,,含雜質(zhì)的半透明或不透明;在陰極射線,、X射線和紫外線下,,會(huì)發(fā)出不同的綠色、天藍(lán),、紫色,、黃綠色等色的熒光,;在日光曝曬后至暗室內(nèi)發(fā)淡青藍(lán)色磷光,;金剛光澤,,少數(shù)油脂或金屬光澤,高折射率,,一般為2.40-2.48,。
金剛石熱導(dǎo)率
金剛石的熱導(dǎo)率一般為136.16w/(m·k),其中Ⅱa型金剛石熱導(dǎo)率極高,,在液氮溫度下為銅的25倍,并隨溫度的升高而急劇下降,,如在室溫時(shí)為銅的5倍;比熱容隨溫度上升而增加,,如在-106℃時(shí)為399.84J/(kg·k),,107℃時(shí)為472.27J/(kg·k),;熱膨脹系數(shù)極小,隨溫度上升而增高,,如在-38.8℃時(shí)為0,,0℃時(shí)為5.6×10-7;在純氧中燃點(diǎn)為720~800℃,在空氣中為850-1 000℃,,在絕氧下2 000-3 000℃轉(zhuǎn)變?yōu)槭?/p>
金剛石穩(wěn)定性
金剛石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,,具有耐酸性和耐堿性,,高溫下不與濃HF,、HCl,、HNO3作用,,只在Na2CO3,、NaNO3、KNO3的熔融體中,,或與K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸時(shí),,表面會(huì)稍有氧化;在O,、CO,、CO2、H,、Cl,、H2O、CH4的高溫氣體中腐蝕,。
金剛石還具有非磁性,、不良導(dǎo)電性、親油疏水性和摩擦生電性等,。唯Ⅱb型金剛石具良好的半導(dǎo)體性能,。根據(jù)金剛石的氮雜質(zhì)含量和熱、電,、光學(xué)性質(zhì)的差異,,可將金剛石分為Ⅰ型和Ⅱ型兩類,并進(jìn)一步細(xì)分為Ⅰa,、Ⅰb,、Ⅱa、Ⅱb四個(gè)亞類,。Ⅰ型金剛石,,特別是Ⅰa亞型,為常見的普通金剛石,,約占天然金剛石總量的98%,。Ⅰ型金剛石均含有一定數(shù)量的氮,具有較好的導(dǎo)熱性,、不良導(dǎo)電性和較好的晶形,。Ⅱ型金剛石極為罕見,含極少或幾乎不含氮,,具良好的導(dǎo)熱性和曲面晶體的特點(diǎn),。Ⅱb亞型金剛石具半導(dǎo)電性,。由于Ⅱ型金剛石的性能優(yōu)異,因此多用于空間技術(shù)和尖端工業(yè),。
1977年12月21日,,在山東省臨沭縣常林大隊(duì),,女社員魏振芳發(fā)現(xiàn)1顆重158.786克拉的優(yōu)質(zhì)巨鉆----中國最大的金剛石,。(約雞蛋黃大?。J澜缟献畲蟮墓I(yè)用金剛石和寶石級(jí)金剛石都超過3100克拉(1克拉=200毫克),。其中寶石級(jí)金剛石的尺寸為10×6.5×5厘米,,名叫“庫利南”,1905年發(fā)現(xiàn)于南非的普雷米爾巖管,。中國常林鉆石,,重158.786克拉,1977年發(fā)現(xiàn)于山東臨沭縣,,列為世界名鉆。世界金剛石主要產(chǎn)地有澳大利亞,、扎伊爾,、博茨瓦納、俄羅斯,。
金剛石的化學(xué)式怎么寫
金剛石的化學(xué)式是 C,。 金剛石是一種由碳元素組成的礦物,是碳元素的同素異形體,。同時(shí)金剛石還是我們所說的鉆石的原身,,金剛石十分的堅(jiān)硬,是自然界自然存在的最堅(jiān)硬的物質(zhì),。
在鉆石晶體中,,碳原子按四面體成鍵方式互相連接,組成無限的三維骨架,,是典型的原子晶體,。每個(gè)碳 原子都以SP3雜化軌道與另外4個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵,,構(gòu)成正四面體。由于鉆石中的C-C鍵很強(qiáng),,所以所有的價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成,,沒有自由電子,所以鉆石不僅硬度大,,熔點(diǎn)極高,,而且不導(dǎo)電。在工業(yè)上,,鉆石主要用于制造鉆探用的探頭和磨削工具,,形狀完整的還用于制造手飾等高檔裝飾品,其價(jià)格十分昂貴,。
鉆石的摩氏硬度為10,;由于硬度最高,鉆石的切削和加工必須使用鉆石粉來進(jìn)行,。鉆石的密度為3.52g/cm3,,折射率為2.417,色散率為0.044,。
金剛石的硬度是多少
摩氏硬度10,,新摩氏硬度15,顯微硬度10000kg/mm2,,顯微硬度比石英高1000倍,,比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性,,八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度,,菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。
依照摩氏硬度標(biāo)準(zhǔn)(Mohs hardness scale)共分10級(jí),,鉆石(金剛石)為最高級(jí)第10級(jí),;如小刀其硬度約為5.5、銅幣約為3.5至4,、指甲約為2至3,、玻璃硬度為6。
等級(jí)1滑石
等級(jí)2石膏
等級(jí)3方解石
等級(jí)4螢石
等級(jí)5磷灰石
等級(jí)6正長石
等級(jí)7石英
等級(jí)8黃玉
等級(jí)9剛玉
等級(jí)10鉆石
把任何兩種不同的礦物互相刻劃,,兩者中必定會(huì)有一種受到損傷,。有一種礦物,能夠劃傷其他一切礦物,,卻沒有一種礦物能夠劃傷它,,這就是金剛石。
金剛石為什么會(huì)有如此大的硬度呢?
直到18世紀(jì)后半葉,,科學(xué)家才搞清楚了構(gòu)成金剛石的“材料”,。如前所述,早在公元1世紀(jì)的文獻(xiàn)中就有了關(guān)于金剛石的記載,,然而,,在其后的1600多年中,人們始終不知道金剛石的成分是什么,。
直到18世紀(jì)的70至90年代,,才有法國化學(xué)家拉瓦錫(1743~1794)等人進(jìn)行的在氧氣中燃燒金剛石的實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)得到的是二氧化碳?xì)怏w,,即一種由氧和碳結(jié)合在一起的物質(zhì),。這里的碳就來源于金剛石。終于,,這些實(shí)驗(yàn)證明了組成金剛石的材料是碳,。
知道了金剛石的成分是碳,仍然不能解釋金剛石為什么有那樣大的硬度,。例如,,制造鉛筆芯的材料是石墨,成分也是碳,,然而石墨卻是一種比人的指甲還要軟的礦物,。金剛石和石墨這兩種礦物為什么會(huì)如此不同?
這個(gè)問題,,是在1913年才由英國的物理學(xué)家威廉·布拉格和他的兒子做出回答,。布拉格父子用X射線觀察金剛石,研究金剛石晶體內(nèi)原子的排列方式,。他們發(fā)現(xiàn),,在金剛石晶體內(nèi)部,每一個(gè)碳原子都與周圍的4個(gè)碳原子緊密結(jié)合,,形成一種致密的三維結(jié)構(gòu),。這是一種在其他礦物中都未曾見到過的特殊結(jié)構(gòu)。而且,,這種致密的結(jié)構(gòu),使得金剛石的密度為每立方厘米約3.5克,,大約是石墨密度的1.5倍,。正是這種致密的結(jié)構(gòu),使得金剛石具有最大的硬度,。換句話說,,金剛石是碳原子被擠壓而形成的一種礦物。
光學(xué)性質(zhì)
光學(xué)鑒定之亮度(Brilliance)金剛石因?yàn)榫哂袠O高的反射率,,其反射臨界角較小,,全反射的范圍寬,,光容易發(fā)生全反射,反射光量大,,從而產(chǎn)生很高的亮度,。
(2) 閃爍(Scintillation)金剛石的閃爍就是閃光,即當(dāng)金剛石或者光源,、 觀察者相對(duì)移動(dòng)時(shí)其表面對(duì)于白光的反射和閃光,。無色透明、結(jié)晶良好的八面體或者曲面體聚形鉆石,,即使不加切磨也可展露良好的閃爍光,。
(3) 色散或出火(Dispersion or fire)金剛石多樣的晶面象三棱鏡一樣,能把通過折射,、反射和全反射進(jìn)入晶體內(nèi)部的白光分解成白光的組成顏色——紅,、橙、黃,、綠,、藍(lán)、靛,、紫等色光,。
(4) 光澤(Luster)剛石出類拔萃般堅(jiān)硬的、平整光亮的晶面或解理面對(duì)于白光的反射作用特別強(qiáng)烈,,而這種非常特征的反光作用就叫作金剛光澤,。
金剛石分類
一般分類
金剛石是碳在高溫高壓條件下的結(jié)晶體,是自然界最硬的出土的大金剛石 出土的大金剛石礦物,。其名稱來源于希臘文“Adamas”,,意為堅(jiān)硬無敵。金剛石是一種稀有,、貴重的非金屬礦產(chǎn),,在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的作用。金剛石按用途分為兩類:質(zhì)優(yōu)粒大可用作裝飾品的稱寶石級(jí)金剛石,,質(zhì)差粒細(xì)用于工業(yè)的稱工業(yè)用金剛石,。
寶石級(jí)金剛石,又稱鉆石,,光澤燦爛,,晶瑩剔透,被譽(yù)為“寶石之王”,,價(jià)值昂貴,,是世界公認(rèn)的第一貨品,其占有程度和消費(fèi)水平往往被視為是衡量個(gè)人和國家經(jīng)濟(jì)富裕程度的標(biāo)志。達(dá)不到寶石級(jí)的金剛石(工業(yè)用金剛石),,以其超硬性廣泛用于機(jī)電,、光學(xué)、建筑,、交通,、冶金、地勘,、國防等工業(yè)領(lǐng)域和現(xiàn)代高,、新技術(shù)領(lǐng)域。
金剛石按所含微量元素可分為Ⅰ型金剛石和Ⅱ型金剛石兩個(gè)類型,。Ⅰ型金剛石多為常見的普通金剛石,。Ⅱ型金剛石比較罕見,僅占金剛石總量的1%~2%,。Ⅱ型金剛石因常具有良好的導(dǎo)熱性,、解理性和半導(dǎo)體性等,多用于空間技術(shù)和尖端工業(yè),。具微藍(lán)色彩的優(yōu)質(zhì)大粒Ⅱ型金剛石視為鉆石中之珍品,,如重3 106ct(Carat,克拉)世界著名的“庫利南”鉆石,,即屬此類,。
礦物學(xué)分類
1類。晶體具有八面體形態(tài),,晶面平整均勻,,或者帶有臺(tái)階狀發(fā)育特征,但生長平面都是(111)面,,很少觀察到理想的(100)平面,;晶體是透明的,它們沒有帶狀結(jié)構(gòu),,大多數(shù)為無色,,但常見淡黃色;氮以單位原子形態(tài)類質(zhì)同晶地取代碳,,具有順磁性,,以及產(chǎn)生及收光譜N3系的中心,特別是它決定了晶體的黃色及藍(lán)色發(fā)光作用,。
2類,。基本形態(tài)為立方體,;晶體是透明的,沒有現(xiàn)帶狀結(jié)構(gòu);順磁中心的單原子態(tài)氮雜質(zhì)含量比較高,,這些中心均勻地分布在整個(gè)晶體中間,,常常顯示黃色及橙黃色的光致發(fā)光。
3類,。金剛石中有立方形和少數(shù)聚形晶體,,其特征是形成平面的和不規(guī)則的連生體,以及服從從尖晶石律的穿插雙晶體,;晶體半透明,,無色或者在不同程度上的灰色的,或者幾乎是黑色的不透明金剛石,,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,中心有無色透明區(qū)帶,在外部有顯微包裹體,;第三類晶體都是I型金剛石,,富集氮雜質(zhì),在紅外吸光譜中看到了附加譜帶,。
4類,。被稱為有殼的金剛石,因?yàn)榫w的外層一般是混濁的乳白色,,淺灰色或不同程度染有黃色或綠色,,而內(nèi)核通常是透明的晶體,具有第一類晶體的同樣特點(diǎn),,在帶色的外層里常有含量較高的順磁態(tài)氮雜質(zhì),。
5類。是深色或完全黑色的金剛石,,其顏色決定于晶體外層中大量的同生石墨包裹體,,晶體的中間部分是透明無色的。
6類,。具有放射狀條紋結(jié)構(gòu)的球粒金剛石,,稱為巴拉斯,是金剛石中稀有的結(jié)晶形態(tài),,一般為完全規(guī)則的球形,,但也有滴狀或梨形,大多數(shù)表面有特殊花紋,,巴拉斯有無色的,,淺灰色的及完全黑色的,其中也有些乳白色,,蛋白色的,。
7類,。半透明金剛石晶體的連生體,晶體本身通常是淺黃,,有裂紋及石墨包裹體等缺陷而成半透明,,組成這些連生體的晶體生長形態(tài)是八面體。
8類,。屬博特類,,是大量晶面較好,尺寸大體相同的小晶體的集合體,。連生體總的形狀是橢圓形或球形,,很像小晶體的閉塊晶簇。組成連生體的各單體生長形態(tài)為八面體,,常常有臺(tái)階狀晶面結(jié)構(gòu),,這造成了假菱形十二面體的發(fā)育。
9類,。亦屬博特類,。這類全晶粒質(zhì)金剛石連生體為不規(guī)則的塊狀,組成它們的顆粒很易區(qū)分,,沒有規(guī)整的晶形,,集合體不透明,呈深灰及全黑,,有時(shí)是不均勻的粒狀結(jié)構(gòu),。
10類。屬卡邦納多類,,是隱晶或微晶體,,具有不規(guī)則的塊狀或碎塊狀,一般的棱角多多少少是渾圓形,,無粘結(jié)物,,不透明具有各種顏色,通常,,卡邦納多表面顏色更重要些,,有時(shí)外部它們完全是暗色的,而內(nèi)部是淺色的,。
6自然界狀原生金剛石是在地下深外處(130--180Km)高溫(900--1300℃)高壓(45--60)&215;108Pa下結(jié)晶而成的,,它們儲(chǔ)存在金伯利巖或榴輝巖中,其形成年代相當(dāng)久遠(yuǎn),。南非金伯利礦,,橄欖巖型鉆石約形成于距今33億年前,這個(gè)年齡幾乎與地球同歲,;而澳大利亞阿蓋爾礦,、博茨瓦納奧拉伯礦,,榴輝巖型的鉆石雖說年輕,也分別已有15.8億年和9.9億年了,。藏于如此大的地下深處達(dá)億萬年之久的鉆石晶體要重見天日,,得有助于火山噴發(fā),熔巖流將含有鉆石的巖漿帶入至地球近地表處,,或長途遷徒沉淀于河流沙土之中。前者形成的是原生管狀礦,,后者形成的則為沖積礦,。
開發(fā)簡(jiǎn)史
人類對(duì)金剛石的認(rèn)識(shí)和開發(fā)具有悠久的歷史。早在公元前3世紀(jì)古印度就發(fā)現(xiàn)了金剛石,。自公元紀(jì)年起至今,,鉆石一直是國家與王宮貴族、達(dá)官顯貴的財(cái)富,、權(quán)勢(shì),、地位的象征。
世界金剛石礦產(chǎn)資源不豐富,,1996年世界探明金剛石儲(chǔ)量基礎(chǔ)僅19億ct,,遠(yuǎn)不能滿足寶石與工業(yè)消費(fèi)的需要。
20世紀(jì)60年代以來,,人工合成金剛石技術(shù)興起,,至90年代日臻完善,人造金剛石幾乎已完全取代工業(yè)用天然金剛石,,其用量占世界工業(yè)用金剛石消費(fèi)量的90%以上(在中國已達(dá)99%以上),。
金剛石主要生產(chǎn)國為澳大利亞、俄羅斯,、南非,、博茨瓦納和扎伊爾等。世界鉆石的經(jīng)銷主要由迪比爾斯中央銷售組織控制,。
中國發(fā)現(xiàn)金剛石約在200-300年前,,在明清朝之際(約17世紀(jì)),湖南省農(nóng)民在河砂中淘到過金剛石,。金剛石的地質(zhì)勘查工作始于20世紀(jì)50年代,。迄今,在中國發(fā)現(xiàn)的重量大于90 ct的著名金剛石有6顆,,如重約158 ct的“常林鉆石”等中國金剛石礦產(chǎn)資源比較貧乏,,通過近50年的地質(zhì)工作,僅在遼寧,、山東,、湖南和江蘇4省探明了儲(chǔ)量,。截至1996年底,中國保有金剛石儲(chǔ)量2 089.78萬ct,,在世界上不占重要地位,。在質(zhì)量上,中國遼寧省所產(chǎn)金剛石質(zhì)地優(yōu)良,,寶石級(jí)金剛石產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的70%,。20世紀(jì)90年代以來,中國年產(chǎn)金剛石約10~15萬ct,,遠(yuǎn)不能滿足本國消費(fèi)的需要,。國家所需工業(yè)用金剛石99%以上依賴國產(chǎn)人造金剛石,1997年中國人造金剛石產(chǎn)量達(dá)4.4億ct,,天然工業(yè)用金剛石所占消費(fèi)比重極為有限,。
金剛石礦石有巖漿巖和砂礦兩類。已知含金剛石的巖漿巖有金伯利巖,、鉀鎂煌斑巖和橄欖巖3種,,其中金伯利巖型和鉀鎂煌斑巖型具有工業(yè)意義。
據(jù)英國《每日鏡報(bào)》2012年9月17日?qǐng)?bào)道,,俄羅斯克里姆林宮宣稱,,西伯利亞地區(qū)發(fā)現(xiàn)的一處小行星碰撞形成的彈坑中蘊(yùn)藏豐富鉆石資源,儲(chǔ)存量之大可持續(xù)開發(fā)長達(dá)3000年,。這個(gè)彈坑名為波皮蓋坑,,直徑約合100公里,里面蘊(yùn)藏的鉆石達(dá)數(shù)萬億克拉,,超過全世界現(xiàn)有的鉆石儲(chǔ)量,。據(jù)介紹,波皮蓋坑之所以這么多年來一直沒得到開發(fā),,是因?yàn)樘K聯(lián)時(shí)代人們把更多精力耗費(fèi)在了打造人造寶石上,。鉆石專家根納迪·尼基汀指出,“這些鉆石儲(chǔ)量之大讓人震驚,,對(duì)它們的開發(fā)會(huì)給鉆石市價(jià)帶來什么樣的影響,,目前尚不清楚?!备{迪補(bǔ)充說 ,,與制造珠寶首飾相比,這些鉆石的價(jià)值將更多的體現(xiàn)在工業(yè)用途中,。
用途工業(yè)用途
地質(zhì)鉆頭和石油鉆頭金剛石,、拉絲模用金剛石、磨料用金剛石,、修整器用金剛石,、玻璃刀用金剛石,、硬度計(jì)壓頭用金剛石、工藝品用金剛石,。
若涂在音響紙盆上,,音箱音質(zhì)會(huì)大為改善。
慢性毒藥
文藝復(fù)興時(shí)期,,用金剛石粉末制成的慢性毒藥曾流行在意大利豪門之間,。當(dāng)人服食下金剛石粉末后,金剛石粉末會(huì)粘在胃壁上,,在長期的摩擦中,,會(huì)讓人得胃潰瘍,不及時(shí)治療會(huì)死于胃出血,,是種難以讓人提防的慢性毒劑。
觀賞寶石
鉆石由于折射率高,,在燈光下顯得閃閃生輝,,成為女士最愛的寶石。巨型的美鉆可以價(jià)值連城,。而摻有深顏色的鉆石的價(jià)錢更高,。目前最昂貴的有色鉆石,要數(shù)帶有微藍(lán)的水藍(lán)鉆石,。
鉆石分為一型和二型兩種,,這主要是根據(jù)它是否含有N元素:一型含;二型不含,。而藍(lán)色的鉆石是二B型的,,是半導(dǎo)體。
鑒別簡(jiǎn)介
在社會(huì)對(duì)珠寶鉆石需求增加的情況下,,人造鉆石和其它冒充鉆石不斷充擴(kuò)市場(chǎng),,甚至有些珠寶經(jīng)營者也分不清楚。下面介紹幾種簡(jiǎn)單鑒別鉆石真?zhèn)蔚姆椒ā?/p>
單折光性
鉆石的單折光性,,是由于鉆石的本質(zhì)特性決定的,。而其它天然寶石或人造寶石大都是雙折光性的。冒充的鉆石在10倍放大鏡觀察下,,從正面稍斜的角度看,,很容易看出棱角線出現(xiàn)重疊影像,并同時(shí)呈現(xiàn)出兩個(gè)底光,。雙折射率差別小的如鋯石等,,也可看出底光重疊的影像。
吸附性
鉆石對(duì)油脂及污垢有一定的親和力,,即油污很容易被鉆石吸附,。因此,,用手指撫摸鉆石會(huì)感到膠粘性,手指似乎有粘糊的感覺,。這是任何寶石所沒有的,。這種方法需要加以訓(xùn)練方能掌握其中微妙的區(qū)別。
一線直落特征
鉆石表面拋光很光滑,。用一支鋼筆蘸上墨水在鉆石上劃過,,若是真鉆石,表面留下的是一條光滑連續(xù)的線條,,特征是一線直落,。仿冒品留下的是一個(gè)個(gè)小圓點(diǎn)組成的線條。用此法觀察應(yīng)借助放大鏡,。
特有金剛光澤
大致在100度的白熾燈光下,,切磨很好的鉆石與仿冒品相互比較,很容易看出哪個(gè)具有金剛光澤,。此方法不宜在過暗或過強(qiáng)的燈光下進(jìn)行,。
主要產(chǎn)地
如前面所介紹的,伯納特兄弟于1870年發(fā)現(xiàn)了金伯利金剛石礦,。正是這一發(fā)現(xiàn),,使人們知道了在哪種巖石中有可能含有金剛石。
原來,,那是一種在遠(yuǎn)古時(shí)代的巖漿冷卻以后所形成的火山巖,。接著,研究者又發(fā)現(xiàn),,在這種火山巖中除了金剛石,,還含有被稱為石榴石和橄欖石的兩種礦物。因此,,在那些出產(chǎn)石榴石和橄欖石的地點(diǎn),,找到金剛石礦的可能性就相對(duì)大。于是,,石榴石和橄欖石就成為尋找金剛石的“指示礦物”,。
根據(jù)指示礦物來尋找金剛石礦的方法并不是在哪一天突然發(fā)現(xiàn)的。上世紀(jì)70年代,,美國史密森研究所的地球化學(xué)家約翰·賈尼在仔細(xì)研究了石榴石和金剛石之間的關(guān)系后發(fā)表了他的研究結(jié)果,。但是,在那之前,,即上世紀(jì)50年代,,德比爾斯公司的地質(zhì)人員早就根據(jù)指示礦物在世界各地尋找金剛石礦了。
世界各地都發(fā)現(xiàn)了金剛石礦。其中,,澳大利亞,、剛果、俄羅斯,、博茨瓦納和南非是著名的五大金剛石產(chǎn)地,。
美國馬薩諸塞大學(xué)的地球物理學(xué)家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金剛石的熔巖的年代,結(jié)果發(fā)現(xiàn),,這些含有金剛石的熔巖至少是在過去7個(gè)不同的時(shí)期在各地噴出的巖漿所形成的,,其中最古老的熔巖則是在大約10億年前形成的。在這7個(gè)巖漿噴發(fā)時(shí)期中,,以在非洲各地和巴西等地區(qū)于1.2億年前至8000萬年前噴出的巖漿中所含有的金剛石為最多,。那時(shí)正值恐龍時(shí)代極盛期的中生代白堊紀(jì)。含有金剛石的熔巖,,最晚的,,是在2200萬年以前噴出的巖漿形成的。至于在那以后形成的熔巖中是否含有金剛石,,則還無法肯定,。
1971年以來的二十年中,在中國陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了幾顆50克拉以上和100克拉以上的金剛石,,按發(fā)現(xiàn)時(shí)間的先后排列如下:
1、1971年9月25日,,在江蘇省宿遷公路旁發(fā)現(xiàn)一顆重52.71克拉的金剛石,。
2、1977年12月21日,,在山東省臨沭縣常林大隊(duì),,女社員魏振芳發(fā)現(xiàn)1顆重158.786克拉的優(yōu)質(zhì)巨鉆,全透明,,色淡黃,,可稱金剛石的“中國之最”。被命名為“常林鉆石”
3,、1981年8月15日,,在山東郯城陳埠發(fā)現(xiàn)一顆124.27克拉的巨粒金剛石。被命名為“陳埠一號(hào)”,。
4,、1982年9月,在山東郯城陳埠發(fā)現(xiàn)一顆96.94克拉的金剛石,。
5,、1983年5月,在山東郯城陳埠發(fā)現(xiàn)一顆92.86克拉的金剛石。
6,、1983年11月14日,,在山東蒙陰發(fā)現(xiàn)一顆119.01克拉的巨粒金剛石,被命名為“蒙山一號(hào)”,。蒙陰金剛石礦是全國最大的原生礦,。
據(jù)1987年資料,中國主要金剛石成礦區(qū)有:①遼東—吉南成礦區(qū),,有中生代和中古生代兩期金伯利巖,。②魯西、蘇北,、皖北成礦區(qū),,下古生代可能有多期金伯利巖。③晉,、豫,、冀成礦區(qū),已在太行山,、嵩山,、五臺(tái)山等地發(fā)現(xiàn)金伯利巖。④湘,、黔,、鄂、川成礦區(qū),,已在湖南沅水流域發(fā)現(xiàn)了4個(gè)具工業(yè)價(jià)值的金剛石砂礦,。
湖南金剛石,產(chǎn)于湖南省常德丁家港,、桃源,、黔陽等地。湖南金剛石以砂礦為主,,主要分布在沅水流域,,分布零散,品位低,,但質(zhì)量好,,寶石級(jí)金剛石約占40%。相傳在明朝年間,,湖南沅江流域就有零星的金剛石發(fā)現(xiàn),,大規(guī)模的尋礦則始于二十世紀(jì)五十年代。沅江整個(gè)水域均有金剛石分布,,但有開采價(jià)值的僅常德丁家港,、桃源縣車溪沖、溆浦縣(黔陽)新莊垅、沅陵縣窯頭等4處,。
湖南金剛石的顏色深淺不一,,內(nèi)外顏色差異明顯,呈帶狀,、斑狀分布,。其褐色系列金剛石,晶體呈黃褐色,,內(nèi)部潔凈,,表面有大量的褐色斑點(diǎn),其褐斑的顏色有黃色,、黃褐色,、褐色、黑色等,,主要分布在金剛石的溶蝕面上,,褐色主要由自然界放射性粒子的輻照造成。金剛石總體顆粒小,,但質(zhì)地較好,,以單晶為主,約占總產(chǎn)量的98%,;晶體比較完整,,以八面體、十二面體,、六八面體為多,;絕大多數(shù)晶體淺色透明或呈黃、褐色等,;粒重多小于28mg,,一般為10.9~15mg,;22%晶體中含包裹體,;60%的晶體表面有裂紋,表面溶蝕不重,。