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带外壳的金刚石原石(带皮壳的钻石原石特征)

发布时间:2023-06-01 08:24:02

星光电脑为您整理了带外壳的金刚石原石,还有带皮壳的钻石原石特征和金刚石原石如何分辨,下面一起来看金刚石的种类有哪些吧。

带外壳的金刚石原石

金刚石原石如何分辨

金刚石又叫钻石。钻石分很两种,一种地矿钻石,一种天陨钻石。天陨钻石有的无光,亚光状。它们的硬度是所有物质中最高的,可以达到9以上。天然钻石也是晶体矿,仔细高倍放大镜下,能够清淅的看到其内部结构纹理。其二天然钻石的拆光率很高,在阳光下,从内向外,从不同的角度去看,彩光渏人生动,多姿多彩。其三天然钻石有白钻,黄钻,粉钻,蓝钻,黑钻。无论那种颜色,它在一颗钻石上体现的颜色是多色体的,并不单一,仔细看会有主次浓谈之分。只不过并不明显。比如说黄钻,主体颜色为黄色,黄色部位只占五分之四,还有五分之一是白色的。有的部位色重,有的部位色略浅。这些特征是仿不出来的。现在市面的仿品多为锆石。至于原石,鉴定难度很大,有赌的成份在里边。

带皮壳的钻石原石特征

表皮特征出现明清楚的文,带壳钻石局粗糙的糖状。
外壳的钻石晶体外壳有许多小鱼的微物质,组成后读布衣颜色有金鱼透明的黄色或绿黄色,最大的特点是壳内往往含有比较优质的钻石。
人造金刚石常为浅黄色,浅黄褐色,浅黄绿色,褐色等,无色人造金刚石很少。天然金刚石98%都是无色至浅黄色,白色金刚石很少,玫瑰色,粉红色,蓝色,绿色,黑色,茶色十分稀少。

我弄到一块稍微比大母手指大的金刚石原石,成色很好,完全透明,几乎跟玻 ...

金刚石就是我们常说的钻石(钻石是它的俗称),它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质,因此也就具有了许多重要的工业用途,如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。金刚石还被作为很多精密仪器的部件。金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。多数金刚石大多带些黄色。金刚石的折射率非常高,色散性能也很强,这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石仅产出于金伯利岩筒中。金伯利岩是它们的原生地岩石,其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时, 它会缓慢地变成石墨。1977年山东省临沭县岌山乡常林的一名村民在地里发现了中国最大的金刚石(约鸡蛋黄大小,右图)。世界上最大的工业用金刚石和宝石级金刚石均产于巴西,都超过3100克拉(1克拉=200毫克)其中宝石级金刚石的尺寸为10×6.5×5厘米,名叫“库利南”。上个世纪50年代,美国以石墨为原料,在高温高压下成功制造出人造金刚石。现在人造金刚石已经广泛用于生产和生活中,只是造出大颗粒的金刚石还很困难。
钻石,也叫金刚石,俗称“金刚钻”。化学式为c,与石墨同属于碳的单质。是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能,素有“硬度之王”和宝石之王的美称,金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。习惯上人们常将加工过的称为钻石,而未加工过的称为金刚石。在我国,金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物质,最佳颜色为无色,但也有特殊色,如蓝色、紫色、金黄色等。这些颜色的钻石稀有,是钻石中的珍品。印度是历史上最著名的金刚石出产国,现在世界上许多著名的钻石如“光明之山”,“摄政王”,“奥尔洛夫”均出自印度。金刚石的产量十分稀少,通常成品钻是采矿量的十亿分之一,因而价格十分昂贵。经过琢磨后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”,重3106.3克拉,已被分磨成9粒小钻,其中一粒被称为“非洲之星”的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。
晶体结构:晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有2组8个C原子。
金刚石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色,但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉(合124克)的特大宝石级金刚石共发现10粒,其中最大的名库里南(Cullinan),重3106克拉(合621.35克),大小5×6.5×10厘米,1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石,重158.786克拉,1977年发现于山东临沭县,列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。
在摩氏硬度计中它是第十类。
附:我国产出的巨粒和大粒金刚石
1971年以来的二十年中,在我国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石,按发现时间的先后排列如下:
[1]1971年9月25日,在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52.71克拉的金刚石。
[2]1977年12月21日, 在山东省临沭县常林大队,女社员魏振芳发现1颗重158.786克拉的优质巨钻,全透明,色淡黄,可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”
[3]1981年8月15日,在山东郯城陈埠发现一颗124.27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈埠一号”。
[4]1982年9月,在山东郯城陈埠发现一颗96.94克拉的金刚石。
[5]1983年5月,在山东郯城陈埠发现一颗92.86克拉的金刚石。
[6]1983年11月14日,在山东蒙阴发现一颗119.01克拉的巨粒金刚石,被命名为“蒙山一号”。
据1987年资料,中国主要金刚石成矿区有:①辽东—吉南成矿区,有中生代和中古生代两期金伯利岩。②鲁西、苏北、皖北成矿区,下古生代可能有多期金伯利岩。③晋、豫、冀成矿区,已在太行山、嵩山、五台山等地发现金伯利岩。④湘、黔、鄂、川成矿区,已在湖南沅水流域发现了4个具工业价值的金刚石砂矿。
湖南金刚石,产于湖南省常德丁家港、桃源、黔阳等地。湖南金刚石以砂矿为主,主要分布在沅水流域,分布零散,品位低,但质量好,宝石级金刚石约占40%。相传在明朝年间,湖南沅江流域就有零星的金刚石发现,大规模的寻矿则始于二十世纪五十年代。沅江整个水域均有金刚石分布,但有开采价值的仅常德丁家港、桃源县车溪冲、溆浦县(黔阳)新庄垅、沅陵县窑头等4处。
湖南金刚石的颜色深浅不一,内外颜色差异明显,呈带状、斑状分布。其褐色系列金刚石,晶体呈黄褐色,内部洁净,表面有大量的褐色斑点,其褐斑的颜色有黄色、黄褐色、褐色、黑色等,主要分布在金刚石的溶蚀面上,褐色主要由自然界放射性粒子的辐照造成。金刚石总体颗粒小,但质地较好,以单晶为主,约占总产量的98%;晶体比较完整,以八面体、十二面体、六八面体为多;绝大多数晶体浅色透明或呈黄、褐色等;粒重多小于28mg,一般为10.9~15mg;22%晶体中含包裹体;60%的晶体表面有裂纹,表面溶蚀不重。
根据这些资料我想你能估计出它的价值!!你说呢?

金刚石的种类有哪些

金刚石俗称“金刚钻”。[1]纯净的钻石既所谓的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。在金刚石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛。人类文明虽有几千年的历史,但人们发现和初步认识钻石却只有几百年,而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。钻石的文化源远流长,如今人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。
一般分类
金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体,是自然界最硬的矿物。其名称来源于希腊文“Adamas”,意为坚硬无敌。金刚石是一种稀有、贵重的非金属矿产,在国民经济中具有重要的作用。金刚石按用途分为两类:质优粒大可用作装饰品的称宝石级金刚石,质差粒细用于工业的称工业用金刚石。
宝石级金刚石,又称钻石,光泽灿烂,晶莹剔透,被誉为“宝石之王”,价值昂贵,是世界公认的第一货品,其占有程度和消费水平往往被视为是衡量个人和国家经济富裕程度的标志。达不到宝石级的金刚石(工业用金刚石),以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地勘、国防等工业领域和现代高、新技术领域。
金刚石按所含微量元素可分为Ⅰ型金刚石和Ⅱ型金刚石两个类型。Ⅰ型金刚石多为常见的普通金刚石。Ⅱ型金刚石比较罕见,仅占金刚石总量的1%~2%。Ⅱ型金刚石因常具有良好的导热性、解理性和半导体性等,多用于空间技术和尖端工业。具微蓝色彩的优质大粒Ⅱ型金刚石视为钻石中之珍品,如重3 106ct(Carat,克拉)世界著名的“库利南”钻石,即属此类。
矿物学分类
1类。晶体具有八面体形态,晶面平整均匀,或者带有台阶状发育特征,但生长平面都是(111)面,很少观察到理想的(100)平面;晶体是透明的,它们没有带状结构,大多数为无色,但常见淡黄色;氮以单位原子形态类质同晶地取代碳,具有顺磁性,以及产生及收光谱N3系的中心,特别是它决定了晶体的黄色及蓝色发光作用。
2类。基本形态为立方体;晶体是透明的,没有现带状结构;顺磁中心的单原子态氮杂质含量比较高,这些中心均匀地分布在整个晶体中间,常常显示黄色及橙黄色的光致发光。
3类。金刚石中有立方形和少数聚形晶体,其特征是形成平面的和不规则的连生体,以及服从从尖晶石律的穿插双晶体;晶体半透明,无色或者在不同程度上的灰色的,或者几乎是黑色的不透明金刚石,内部结构复杂,中心有无色透明区带,在外部有显微包裹体;第三类晶体都是I型金刚石,富集氮杂质,在红外吸光谱中看到了附加谱带。
4类。被称为有壳的金刚石,因为晶体的外层一般是混浊的乳白色,浅灰色或不同程度染有黄色或绿色,而内核通常是透明的晶体,具有第一类晶体的同样特点,在带色的外层里常有含量较高的顺磁态氮杂质。
5类。是深色或完全黑色的金刚石,其颜色决定于晶体外层中大量的同生石墨包裹体,晶体的中间部分是透明无色的。
6类。具有放射状条纹结构的球粒金刚石,称为巴拉斯,是金刚石中稀有的结晶形态,一般为完全规则的球形,但也有滴状或梨形,大多数表面有特殊花纹,巴拉斯有无色的,浅灰色的及完全黑色的,其中也有些乳白色,蛋白色的。
7类。半透明金刚石晶体的连生体,晶体本身通常是浅黄,有裂纹及石墨包裹体等缺陷而成半透明,组成这些连生体的晶体生长形态是八面体。
8类。属博特类,是大量晶面较好,尺寸大体相同的小晶体的集合体。连生体总的形状是椭圆形或球形,很像小晶体的闭块晶簇。组成连生体的各单体生长形态为八面体,常常有台阶状晶面结构,这造成了假菱形十二面体的发育。
9类。亦属博特类。这类全晶粒质金刚石连生体为不规则的块状,组成它们的颗粒很易区分,没有规整的晶形,集合体不透明,呈深灰及全黑,有时是不均匀的粒状结构。
10类。属卡邦纳多类,是隐晶或微晶体,具有不规则的块状或碎块状,一般的棱角多多少少是浑圆形,无粘结物,不透明具有各种颜色,通常,卡邦纳多表面颜色更重要些,有时外部它们完全是暗色的,而内部是浅色的。
依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。
等级1滑石
等级2石膏
等级3方解石
等级4萤石
等级5磷灰石
等级6正长石
等级7石英
等级8黄玉
等级9刚玉
等级10钻石

津巴布韦金刚石/钻石的宝石矿物学特征

8.8.4.1 津巴布韦金刚石/钻石的晶体形态和微形貌特征

津巴布韦金刚石原石具有较典型的形态和表面特征。本次研究样品如图8.45和图版Ⅶ.8所示,这些样品代表了马朗金刚石的基本形态特征。晶体多数为磨圆的八面体和立方体两种形态。八面体晶体呈现不同程度的歪形,有的呈阶梯状八面体,有的呈曲面八面体,角顶和晶棱多被磨圆;立方体晶体的晶棱和角顶多被磨圆,部分角顶突出,晶面微凹,呈轻微骸晶状,且晶面粗糙。少数晶体为菱形十二面体,以及立方体和八面体的聚型,极少见八面体平行板状的接触双晶和立方体穿插双晶。

表8.13 本次研究的部分津巴布韦金刚石宝石学性质 Table 8.13 Gemological features of some Zimbabwean diamonds studied in this project

图8.45 津巴布韦马朗砂矿产出的金刚石晶体,重量为0.80 ~ 2.52ct

Figure 8.45 Diamond crystals produced by Marange alluvial deposit of Zimbabwe,weighing 0.80ct-2.52ct

金刚石立方体晶体在世界上多个产地,如扎伊尔、刚果等地均常见。区别于世界上其他产地的金刚石立方体晶体原石,马朗金刚石还具有独特的晶体形态特征。该产地的立方体晶体,角顶突出,晶面中心微凹,呈骸晶状,这是马朗金刚石所特有的。部分立方体晶体晶面可见“十字架”图形贯穿于整个晶面表面(图8.46a,图版Ⅶ.10),“十字架”见于立方体面中间,呈下凹状。这种“十字架”图形结构目前在世界主要产地金刚石中均无报道,应属于极具产地鉴定意义的“指纹特征”。高倍率下观察,可见“十字架”线条由大量的大小不等的正方形腐蚀坑沿晶体的[100]方向重叠排列而成(图8.46b)。“十字”的中心部最低,“十字”线条的内部可见平行排列的阶地状条纹,该条纹为正方形腐蚀坑的两边。

图8.46a 立方体金刚石晶面上见“十字架”熔蚀凹坑

Figure 8.46a Cross etched trench on cubic diamond crystal

图8.46b 微分干涉显微镜高倍率下“十字架 ”线条为由大量大小不等的正方形腐蚀坑沿[100]方向折重叠排列而成,100×

Figure 8.46b High resolution Differential Interference Contrast Microscope showed that cross etched trench was composed of plenty,big or small and square etched pits overlapping along [100] direction,100×

此外,在该产地的金刚石晶体表面还能观察到其他独特的腐蚀图像,如复合多边形的熔蚀坑,以及多种次生矿物碎屑附着在晶体表面等现象。

8.8.4.2 津巴布韦金刚石/钻石的颜色特征

津巴布韦马朗宝石级金刚石晶体颜色多呈淡绿色、黑色及深褐色。部分晶体表面可见带色的斑点,如绿色、黑色、褐色、红色的斑点。其中红色斑点或斑块为世界上主要金刚石产区所罕见。

(1)黑色斑点。黑色斑点为津巴布韦金刚石晶体表面最常见的斑点。斑点多呈不规则状、斑点大小不等,与周围边界清晰,拉曼光谱分析表明,黑色斑点为金刚石中黑色矿物在晶体表面的露头。黑色矿物主要为辉石类矿物。

(2)褐色斑点。褐色斑点较为常见,斑点大小不等,多呈不规则的近圆形,边界模糊过渡,为地质过程中发生的辐照斑点。斑点多集中在晶体表面很浅的部位。图8.47为常见的褐色斑点的分布形态。褐色斑点的直径多小于1mm,数量依样品而异,有些样品表面可见数十个褐色斑点。未见褐色斑点和绿色斑点共存的现象。

图8.47 褐色辐照斑点与倒三角腐蚀坑,斑点边界模糊,由中心向外颜色逐步变浅,100×

Figure 8.47 Brown irradiated spots and reverse triangular etched pits; the spots had fuzzy boundaries,and the color was gradually lighter from the center outward,100×

(3)绿色斑点。马朗产出的多数金刚石常带一点绿色色调,这种绿色色调多数仅见于表层或较浅部位(Hardy,1950;Collins,1982)。有时可清晰地观察到绿色斑点。斑点的形态、大小、边界模糊等微细特征都与褐色斑点极相似。颜色由中心向边缘多数情况下呈逐步减弱。整体带绿色调的晶体表面的绿色斑点颜色通常呈黑绿色,比其他晶体表面见到的斑点颜色深。

图8.48a 津巴布韦马朗金刚石晶体表面观察到的红色薄层和斑点

Figure 8.48a Red lamella and spots observed on crystal surface of Marange diamond

图8.48b 高倍率微分干涉显微镜观察显示津巴布韦金刚石晶体表面观察到的红色次生含铁质矿物沿熔蚀凹坑棱线分布,100×

Figure 8.48b High resolution Differential Interference Contrast Microscope showed that red and iron-containing secondary mineral was distributed along the etched trench on crystal surface of Zimbabwean diamond,100×

(4)红色斑点。天然红色金刚石极为罕见,晶体表面红色斑点也极少报道且没有被确认(Lu等,2008)。部分津巴布韦金刚石晶体表面粗糙,红色斑点或大面积红色薄层在一些晶面上可见。在金刚石晶体表面能观察到大面积红色薄层的现象为首次发现。图8.48a和图版Ⅶ.9为典型的津巴布韦马朗金刚石立方体晶体表面常见的红色簿层及斑点。高倍率下观察发现红色次生含铁质矿物沿腐蚀凹坑棱线分布(图8.48b)。晶体表面的高低不平给这些次生矿物提供了沉淀或生长的有利位置。

为找出马朗晶体表面的红色次生矿物的可能的化学组成特征,我们对样品进行了X射线荧光分析,结果显示,红色次生矿物富集处铁含量很高(图8.49),其他元素主要为硅。拉曼光谱测试显示石英和铁质矿物峰值。由此可以推断,马朗金刚石晶体表面的次生红色矿物为氧化铁类矿物。换言之,红色斑点的形成与表面常见的褐色斑点和绿色斑点有本质差异,它与地质辐照作用没有关系,而是次生氧化铁类矿物的颜色。

图8.49 X射线紫外荧光光谱显示红色次生矿物为富铁矿物

Figure 8.49 X-ray fluorescence spectra indicated the red secondary mineral was iron-rich

8.8.4.3 津巴布韦金刚石/钻石的内部应力特征

金刚石内部矿物包裹体品种较多,主要为橄榄石、石榴子石、辉石、石墨、钛铁矿及硫化物矿物。由于研究样品未见大颗粒的矿物包裹体,加之也未见有关文献的详细报道,我们选择了2个金刚石样品,并将之沿(100)面切磨抛光,采用Renishaw专利的大面积快速扫描拉曼成像技术(StreamLine)对金刚石的晶体结晶度进行了定量扫描拉曼成像。图8.50为一颗津巴布韦金刚石(7.448ct)在532nm激光光源激发下得到的拉曼成像。以金刚石的拉曼特征峰1332cm-1的半高宽为基准,对StreamLine获得的数据进行分析,以获得在规定的成像范围内半高宽的变化。图标尺标颜色由红-红-绿-蓝-紫-黑的顺序,依次代表金刚石特征峰1332cm-1的半高宽由小至大的变化。结果显示,该晶体的特征峰1332cm-1的半高宽都在3.6cm-1以上,最高的区域在4.4~5.0cm-1,大部分区域为3.9~4.2cm-1。这一结果表明,该晶体的结晶度比我国主要产地产的金刚石的结晶度差。结晶度差的原因可能与内部应力集中分布和含有大量微细矿物包裹体有关。

8.8.4.4 DiamondView™紫外荧光和生长特征

为找出马朗金刚石的内部缺陷特征和生长过程,我们对切磨后的样品进行了紫外荧光成像观察(DiamondView™,Christopher等,1996),结果显示:所有的样品均在紫外线(波长小于230nm)的激发下,都可发出可见光,其发光颜色以蓝色为主,并存在不发光区域及黄绿色发光区域。各样品发出的蓝色和黄绿色荧光强度不一。区别于其他产地的金刚石的紫外荧光特征,马朗金刚石显示了极为复杂的生长过程。以图8.51为例,晶体最初以小的立方体作为生长中心。从中心向外顺着生长条纹看,晶体生长至少经历了3个阶段:第一阶段,晶体由立方体发育成八面体,其间伴有菱形十二面体{110}生长区域的出现,生长速度相对较快,{110}生长区域荧光很弱,呈黑色;第二阶段为八面体平稳生长阶段,表现为蓝色荧光的{111}面环带匀称,在这阶段的后期,八面体角顶和晶棱生长加快,表明这阶段后期过饱和度较高;第三阶段为{11 0}面再度发育,晶体为八面体和菱形十二面体的聚形。

图8.50 津巴布韦金刚石(7.448ct)在 532nm 激光光源激发下采用快速扫描拉曼成像技术得到的金刚石特征峰1332cm-1半峰宽的拉曼成像图

Figure 8.50 A Zimbabwean diamond’s (7.448ct) Raman image of diamond characteristic peak 1332cm–1FWHM obtained by fast Raman scanning technology under 532nm laser excitation light source

图8.51 DiamondView 紫外荧光图像显示马朗金刚石生长历史呈多阶段复合生长特征

Figure 8.51 DiamondView fluorescence image showed that Marange diamond went through multi-stage and compound growth

金刚石晶体生长的多阶段性及复杂性一直是科学家探讨的课题,并以此探索地球深部的地球化学环境特征(Stachel & Harris,2008;Sunagawa,1984)。相对于以八面体金刚石晶体中的晶格缺陷和生长特征等研究,对立方体晶体,特别是不透明立方体金刚石晶体的研究工作主要集中在金刚石晶体的立方体外层(后期生长层)内的包裹体、显微包裹体(包括纳米级包裹体)特征、光谱特征和同位素等研究(Klein-BeDavid et al.,2006;Weiss et al.,2009;Welbourn et al.,1989)。对立方体晶体所具有的特定晶格缺陷和生长特征的研究甚少。这主要是无色透明的金刚石立方体晶体极少见。反之,我们可以推断立方体金刚石晶体中存在不少鲜为人知的生长缺陷和结构。本次研究也未见无色透明的能用于研究立方体晶体内部生长特征的样品,具“十字架”溶蚀结构的晶体仅在不透明立方体金刚石晶体中见到。DiamondView观察这类样品,未见反应生长特征的荧光图像,由此推断“十字架”溶蚀结构的形成与该类晶体内存在的特定晶体生长缺陷有关。根据“十字架”是由大量的溶蚀坑沿[100]方向折重叠排列而成的观察事实,推断这类特定的缺陷可能与晶体生长过程中产生的线状和面状缺陷,如位错线、位错束、氮杂质集合体等有关。这类缺陷在立方体{100}面上的露头为优先选择腐蚀部位,腐蚀作用沿露头开始形成腐蚀凹坑,在腐蚀作用继续进行时,这些腐蚀坑沿[100]方向连接排列成线状,形成“十字架”腐蚀结构。具体的晶格缺陷种类和性质有待进一步解析。

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