鉆石結(jié)構(gòu)特點:鉆石是由碳元素組成,是一種碳元素的結(jié)晶體,,硬度是10,,是自然界中硬度最大的天然礦物,密度為3. 53 ( ±0. 01 ) g/ cm3,,折射率為2. 417,色散為0. 044,。是金剛石經(jīng)過切割,、打磨加工后的產(chǎn)品,在金剛石礦產(chǎn)中能夠達到寶石級的約占五分之一,,稱為寶石級金剛石,,國外稱“鉆石原石”或“鉆坯”,。鉆坯切磨成某種琢型后稱為裸鉆,國外稱為成品鉆石或拋光鉆石,。英文名稱Diamond ,,來自希臘文Adamant 一詞,意為“堅硬不可侵犯,,無可征服”,。
鉆石和石墨的成分都是碳,鉆石和石墨在不同的溫度和壓力條件下形成,,并且兩者在溫度和壓力條件的變化下可相互轉(zhuǎn)化,,鉆石屬于立方晶體,硬度10,,石墨屬于六方晶體,,硬度為1,兩者晶體結(jié)構(gòu)不同,,是晶質(zhì)碳的兩個同質(zhì)多象變體,。只有在特定的壓力和溫度下,碳才能結(jié)晶成鉆石,。
鉆石的形成:最早的天然鉆石形成于地球內(nèi)部,,溫度900~1600℃之間,壓力(4.5~6)×109Pa下,,深度相當于地下130~200km深度,,是鉆石形成的環(huán)境條件,,理論上只要滿足條件,,鉆石可以在任何時期形成,目前開采出的大部分鉆石形成于33億年和12到17億年前兩個時間段,,并且大都是在地球古老穩(wěn)定大陸地區(qū)發(fā)掘并開采的,。形成鉆石的碳來源于地幔融化的巖漿或是因為地殼運動,吧地殼中的碳帶到地球深處聚集,,并在適合的條件下結(jié)晶成鉆石,。
還有一種外部產(chǎn)生鉆石的方式,隕石撞擊大陸,,瞬間產(chǎn)生的高溫,、高壓也可能產(chǎn)生鉆石,但是在這種方式下產(chǎn)生的鉆石往往比較小,,鉆石品質(zhì)等級差,,一般不具備經(jīng)濟價值,不能用來當做首飾加工用的鉆石使用。
礦石中孕育而成火山爆發(fā)作用形成的,,所有的鉆石均是在地殼深處經(jīng)高溫高壓條件形成的,經(jīng)火山噴發(fā)帶至地表,。
鉆石在地下160—480千米處形成,。大部分鉆石被發(fā)現(xiàn)位于一種稱作“金伯利巖”的火山巖中,這種巖石埋藏于火山活動依然活躍的地帶,。其他任何被直接發(fā)現(xiàn)的鉆石,,都是經(jīng)其他作用而直接從原始的金伯利巖中分離出來的。
鉆石由純碳組成,,石墨也是,。鉛筆中的鉛芯就是由石墨制成的,然而,,鉆石和石墨的原子內(nèi)部排列并不相同,。鉆石是地球上天然存在的最硬的物質(zhì)之一,,摩氏硬度值為10,。石墨則恰恰相反,,是地球上天然存在的最軟的物質(zhì)之一,,摩氏硬度值為1.5,,僅比滑石粉硬一些,。
鉆石是地質(zhì)作用形成的。在較古老的地質(zhì)歷史時期,,地幔深處的巖漿中溶有碳元素,,當溫度、壓力等外部條件變化時,,碳的濃度達到飽和程度狀態(tài)便開始析出,、結(jié)晶為鉆石毛坯。
在后期火山活動中,,結(jié)晶的鉆石毛坯被金伯利巖漿或鉀鎂煌斑巖巖漿捕獲,,被帶至地表,并包裹在金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中,,形成原生礦,。原生礦經(jīng)過風化剝蝕作用,被帶至河流或濱海環(huán)境沉積下來,則形成次生砂礦,。
色鉆石形成是由于鉆石內(nèi)部的包裹體或雜質(zhì)過多過密,、光線無法穿透而呈現(xiàn)黑色,雖然大多數(shù)黑色鉆石不能作為寶石級鉆石,,但如果是品質(zhì)上乘,、不摻雜質(zhì)、烏黑中帶有璀璨的光澤與火彩的黑鉆石,,因其獨特稀有仍然可以算為彩鉆的一個范疇內(nèi),。
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