金剛石金剛石的化學式為C，其晶型多為八面體、菱形十二面體、四面體及其集合體。沒有雜質時，無色透明。當它與氧氣反應時，也會生成二氧化碳，與石墨同屬於碳的單質。金剛石晶體的鍵角為109° 28 '，是壹種具有超硬、耐磨、熱敏、導熱、半導體、穿透等優異物理性能的晶體。被譽為“硬度之王”，寶石之王。鉆石晶體的角度是54度44分8秒。傳統上，人們常把加工過的產品稱為鉆石，而未加工的產品稱為鉆石。在中國，鉆石的名字最早見於佛經。鉆石是自然界中最堅硬的物質，最好的顏色是無色，但也有特殊的顏色，如藍色、紫色、金黃色等。這些顏色的鉆石在鉆石中是稀有珍貴的。印度是歷史上最著名的鉆石生產國。現在世界上很多著名的鉆石，比如“光之山”、“麗晶”、“奧爾洛夫”，都來自印度。鉆石的產量非常稀缺，成品鉆石通常是開采量的十億倍，所以價格非常昂貴。拋光鉆石通常為圓形、矩形、方形、橢圓形、心形、梨形和橄欖尖形。世界上最重的鉆石是庫裏南，1905年產於南非，重3106.3克拉。它被分割成9顆小鉆石，其中壹顆被稱為“非洲之星”的庫裏南1至今仍居世界首位。
晶體結構:晶胞為面心立方結構，每個晶胞含有2組8個C原子。
鉆石鉆石通常有黃色、棕色、藍色、綠色和粉色，但無色的更受青睞。世界上有10顆重量超過620克拉(124克)的特大寶石級鉆石，其中最大的庫裏南重達3106克拉(621.35克)，尺寸為5×6.5×65438。中國長林鉆石，重158.786克拉，於1977年在山東省臨沭縣發現，被列為世界著名鉆石。世界上主要的鉆石產地有澳大利亞、紮伊爾、博茨瓦納、前蘇聯、南非、巴西、納米比亞、加納、中非、塞拉利昂和中國。
它是莫氏礦物硬度等級中的第十級。
附:中國出產的巨鉆和大鉆；
在1971以來的二十年裏，中國發現了幾顆50克拉以上和100克拉以上的鉆石。發現時間的順序如下:
[1]1971 9月25日，在江蘇省宿遷公路旁發現了壹顆重達52.71克拉的鉆石。
[2]1977 65438+2月21日，在山東省臨沭縣長林大隊，女隊員魏發現1顆重158.786克拉的優質巨鉆，全部透明，色澤微黃，堪稱“中國之最”。它被命名為“常林鉆石”
[3]1981 05年8月15日，在山東郯城陳埠發現壹顆124.27克拉的巨型鉆石。它被命名為“陳布1號”。
[4]1982年9月，山東郯城陳埠發現壹顆96.94克拉的鉆石。
[5]1983年5月，山東郯城陳埠發現壹顆92.86克拉的鉆石。
[6]1983 165438+10月14山東蒙陰發現壹顆119.01克拉的巨型鉆石，命名為“蒙山壹號”。
鉆石根據1987的資料，我國主要的鉆石成礦區有:①遼東-濟南成礦區，中生代和中生代有金伯利巖。(2)魯西、蘇北、皖北為成礦區，下古生界可能存在多期金伯利巖。③金伯利巖在山西、河南、河北礦區的太行山、嵩山、五臺山均有發現。④湘、黔、鄂、川成礦區，在湖南水原流域發現4個具有工業價值的金剛石砂礦。
湖南鉆石產於湖南常德的丁家崗、桃源、前陽。湖南鉆石以砂礦為主，主要分布在沅水流域，分布零散，品位較低，但品質較好，寶石級鉆石約占40%。相傳明朝時，湖南沅江流域有零星的金剛石發現，50年代開始大規模探礦。鉆石在沅江全水域都有分布，但有開采價值的只有常德丁家崗、桃源縣車溪沖、漵浦縣新莊壟(千陽)、沅陵縣窯頭四處。
湖南的鉆石顏色深淺不壹，內外差異明顯，呈條帶狀和斑點狀分布。其棕系列鉆石晶體呈黃褐色，內部潔凈，表面有大量棕點。褐色斑點有黃色、黃褐色、棕色、黑色等。，主要分布在金剛石的腐蝕表面。褐色主要是由自然界中放射性粒子的照射造成的。金剛石整體粒度較小，但質地較好，以單晶為主，約占總產量的98%；晶體比較完整，主要是八面體、十二面體和六面體；大多數晶體是淺色透明或黃色、棕色等。粒重小於28mg，壹般10.9 ~ 15mg；22%的晶體含有包裹體；60%晶體表面有裂紋，表面溶解不重。
歷史
直到19世紀中葉，人們仍將鉆石視為神奇的石頭。在所有已知的4200種礦物中，為什麽鉆石最堅硬？鉆石在哪裏生產，如何生產？這壹切，當時的人們是完全不知道的。
人類與鉆石打交道的歷史由來已久。早在1世紀，羅馬文獻中就有關於鉆石的記載。當時的羅馬人並不把鉆石當作裝飾寶石，只是因為鉆石硬度無與倫比，才把它當作雕刻工具。
後來隨著技術的發展，鉆石作為珠寶的寶石，價格越來越貴。到了15世紀，壹些歐洲城市，如巴黎、倫敦和安特衛普(比利時北部的壹個城市)，已經可以看到壹些工匠用鉆石粉打磨大鉆石，加工鉆石。
作為壹種寶石，鉆石越來越貴。然而，對金剛石的科學研究相對緩慢。壹個重要原因是長期以來沒有發現有鉆石的“礦”。已經發現的鉆石都是在印度和巴西的河沙和沙礫中僥幸收集的，數量很少，非常稀少。尤其是高品質的鉆石，價格極其昂貴，只有王公貴族才能買得起。在那種情況下，研究如此昂貴的鉆石幾乎是不可能的。
事情在19世紀發生了變化。1866年，壹個名叫伊拉斯謨·雅各比(erasmus Jacobi)的男孩，住在南非的壹個農場裏，他在奧蘭治河的沙灘上玩耍，偶然撿到了壹塊重21.25克拉(4.25克)的鉆石。克拉，寶石的重量單位，1克拉= 0.2克)。這顆鉆石隨即被英國殖民總督送往巴黎的國際博覽會(1867 ~ 1868)，並被命名為“尤裏卡”(希臘語，意為“我找到了”)。
聽到南非發現鉆石的消息，成千上萬的勘探者湧向奧蘭治河，形成了尋找鉆石的狂潮。其中有壹對兄弟名叫伯納特，他們很快在金伯利附近發現了壹個鉆石礦。
鉆石礦的發現意義重大。通過研究礦山的地質結構，就有可能知道鉆石可能在哪裏形成。
生產地點
如前所述，伯納特兄弟在1870發現了金伯利鉆石礦。正是這壹發現讓人們知道了什麽樣的巖石中可能含有鉆石。
原來是遠古時期巖漿冷卻後形成的火山巖。然後，研究人員發現，除了鉆石之外，這種火山巖中還含有兩種叫做石榴石和橄欖石的礦物。因此，在那些出產石榴石和橄欖石的地方，找到鉆石礦的可能性更大。因此，石榴石和橄欖石成為尋找鉆石的“指示礦物”。
根據指示礦物尋找鉆石礦的方法不是某壹天突然發現的。20世紀70年代，美國史密森學會的地球化學家約翰·詹尼(John Gianni)在仔細研究了石榴石和鉆石之間的關系後，發表了他的研究成果。然而，在此之前，也就是在20世紀50年代，德比爾斯公司的地質學家就已經根據指示的礦種在世界各地尋找鉆石礦。
目前，世界各地都有鉆石礦。其中，澳大利亞、剛果、俄羅斯、博茨瓦納和南非是五大著名的鉆石產地。
美國馬薩諸塞大學地球物理學家史蒂文·哈格蒂(Steven Hagarty)博士研究了1999年世界各地含有鉆石的熔巖年齡，發現這些含有鉆石的熔巖是由過去至少7個不同時期從各地噴出的巖漿形成的，最古老的熔巖形成於約10億年前。在這7次巖漿噴發中，非洲和巴西從6543.8+0.2億年前到8000萬年前噴出的巖漿中所含鉆石最多。當時是恐龍時代鼎盛時期的中生代白堊紀。含鉆石的熔巖，最晚是2200萬年前噴出的巖漿形成的。至於之後形成的熔巖是否含有鉆石，目前還不確定。
鉆石開采
原生金剛石位於地下深處(130-180 km)，處於高溫(900-1300℃)、高壓(45-60)&；215;結晶年齡為65438±008 pa，賦存於金伯利巖或榴輝巖中，形成時代較長。南非金伯利礦，橄欖巖鉆石形成於約33億年前，幾乎與地球同齡；澳大利亞的阿蓋爾礦、博茨瓦納的奧拉布礦和榴輝巖型鉆石的年齡分別為654.38±0.58億年和9.9億年。隱藏在如此大的地下深度上億年的鉆石晶體將不得不幫助火山爆發，熔巖流將含有鉆石的巖漿帶到地球近地表，或者遷移到河沙中很長壹段時間。前者形成原生管狀礦石和情人環，後者形成沖積礦石。這些礦體經過艱苦開采，需要經過多重處理才能從中得到奇特的原石。只有20%左右的毛坯鉆石可以作為珠寶首飾的鉆石毛坯，大部分只能用於切割、打磨、拋光等工業用途。粗略估計，至少要開采加工250噸礦石才能得到1ct重的鉆石，回收率相當低。如果要從成品鉆石中挑選漂亮的鉆石，兩者之間的比例更是懸殊。
鉆石的特性
如果任何兩種不同的礦物相互雕刻，其中壹種會被損壞。有壹種礦物可以劃傷其他所有礦物，但是沒有壹種礦物可以劃傷它。這是鉆石。
為什麽鉆石的硬度這麽大？
直到18世紀下半葉，科學家才搞清楚了構成鉆石的“材料”。如上所述，早在公元1世紀，就有關於鉆石的記載。然而，在隨後的1600年裏，人們壹直不知道鉆石的成分是什麽。
直到18世紀70、90年代，法國化學家拉瓦錫(1743 ~ 1794)等人進行了在氧氣中燃燒鉆石的實驗，發現得到的是二氧化碳氣體，即氧和碳結合的物質。這裏的碳來自鉆石。最後，這些實驗證明了金剛石的材料是碳。
知道了鉆石的成分是碳，仍然不能解釋為什麽鉆石有這麽大的硬度。比如制作鉛筆芯的材料是石墨，成分也是碳。然而，石墨是壹種比人指甲還軟的礦物。為什麽鉆石和石墨如此不同？
這個問題由英國物理學家威廉·布拉格父子在1913中回答。布拉格父子用X射線觀察鉆石，研究鉆石晶體中原子的排列。他們發現，在鉆石晶體中，每個碳原子都與周圍的四個碳原子緊密結合，形成緊密的三維結構。這是壹種在其他礦物中從未見過的特殊結構。而且這種致密的結構使得金剛石的密度約為每立方厘米3.5克，約為石墨的1.5倍。正是這種致密的結構使得金剛石具有最大的硬度。換句話說，鉆石是碳原子擠壓形成的礦物。
金剛石的光學特性
(1)光學識別鉆石的亮度具有非常高的反射率，其反射臨界角小，全反射範圍廣，光線容易發生全反射，反射光量大，從而產生非常高的亮度。
(2)閃爍鉆石的閃爍是閃光，即鉆石或光源與觀察者相對運動時，表面反射並閃爍白光。無色、透明、結晶良好的八面體或曲面鉆石即使不經過切割和研磨也能表現出良好的閃爍性。
(3)色散或火鉆石的各種晶面就像壹個棱鏡，能把通過折射、反射、全反射進入晶體的白光分解成白光的構成色——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。
(4)光澤，像鉆石壹樣堅硬、平整、光亮，對白光有特別強的反射作用，這種非常有特征的反射作用稱為鉆石光澤。
鉆石原料
鉆石的原料是古代的浮遊生物！？
碳是壹種常見元素。動物和植物體內含有大量的碳，甚至在空氣中也是如此。我們的身體也不例外，其中也含有大量的碳原子。人體大約含有18%的碳。
然而，雖然碳是地面上常見的元素，但在地球上卻非常罕見。根據對太陽光譜和墜落地球的隕石的分析，推測構成地球的化學元素最多的是氧，其次是矽、鋁和鐵。這四種元素占地球總質量的87%；如果加上鈣、鈉、鉀，總* * *占96%。剩下的4%是包括碳在內的所有其他元素。
另外，構成地球的元素，質量越大，越傾向於向地心聚集。碳是壹種比較輕的元素，集中在地表附近，所以地球深處基本沒有碳。日本東京大學物理性質研究所專門研究地球深層結構的Yasuhiko Yagi教授說:“自從46億年前地球誕生以來，其中的碳就極其匱乏。所以地球內部形成鉆石的原料不會很多。”
另壹方面，科學家通過同位素分析也知道，至少有壹部分構成鉆石的物質屬於有機物遺留的碳。這意味著隨著構造板塊的運動，幾億到幾十億年前沈積在海底的浮遊生物(動物和植物)的遺骸被從沈積層帶到了地球內部，那裏可能會形成鉆石。
八木教授說:“簡而言之，碳是地球內部的微量元素，所以鉆石極其稀少也就不足為奇了。”[編輯本段]標識
隨著社會對珠寶鉆石的需求越來越大，人造鉆石等假鉆石不斷擴大市場，甚至壹些珠寶經營者也分不清其中的區別。下面介紹幾種鑒別鉆石真偽的簡單方法。
1，鉆石的單折射
鉆石的單折射是由其本質特征決定的。而其他天然寶石或人造寶石大多是雙折射的。假鉆石用10倍的放大鏡觀察，很容易看到棱角重疊，從稍斜的正面同時露出兩個底光。如果雙折射的差異較小，比如鋯石，也可以看到重疊底光的圖像。
2.鉆石的吸附
鉆石對油脂和汙垢有壹定的親和力，即油汙容易被鉆石吸附。所以用手指摸鉆石會有黏黏的感覺，手指好像也有黏黏的感覺。這是任何寶石都沒有的。這種方法需要訓練才能掌握其中的細微差別。
3、直線的特點
鉆石的表面被打磨得非常光滑。用筆蘸墨水，在鉆石上畫十字。如果是真的鉆石，表面會留下平滑連續的線條，這種線條的特征就是直線。偽造品會留下壹條條圓點線。用這種方法觀察應該借助於放大鏡。
4.獨特的鉆石光澤
在100度的白熾燈光下，通過與贗品對比，很容易看出哪顆鉆石有鉆石光澤。這種方法不應在太暗或太強的光線下進行。
5、根據鉆石的比重(密度)檢測。
鉆石的密度約為每立方厘米3.5克，而其他“疑似鉆石”的密度壹般約為每立方厘米3.25克。如果將“疑似鉆石”浸泡在二碘甲烷溶液(密度為3.35克)中，它會因其他東西而漂浮，因鉆石而下沈。[編輯此段]鉆石和石墨的區別
石墨和金剛石都屬於單質碳，化學性質完全相同，但金剛石和石墨不是同壹種物質，它們是由相同元素組成的同素異形體。不同的是物理結構特征。
兩者的化學式都是c。
石墨原子之間形成的正六邊形是平面結構，呈片狀。
金剛石原子具有三維正四面體結構和金字塔結構。【編輯本段】高硬度人造鉆石美國通用電氣公司研發中心合成了單位體積原子密度超過現有任何固體物質的人造鉆石，其硬度超過天然鉆石，是世界上最堅硬的材料。它含有99%的碳13同位素與天然鉆石。據科學家觀察，隨著碳同位素密度13的增加，原子之間的距離會略有減小，這使得人造鉆石的硬度超過了原子排列稍松散的天然鉆石。在合成人造鉆石的過程中，科學家們首先通過化學蒸發將富含碳同位素13的甲烷氣體中的碳沈澱為小鉆石碎片，然後使用非常高的壓力將這些小碎片分解並重結晶為最大重量為3克拉的塊狀鉆石。