高級(jí)寶石學(xué)鉆石

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1、高級(jí)寶石學(xué)課程論文摘要鉆石被稱為“變化無常世界中永恒的珠寶”，它源自遠(yuǎn)古，孕育于地球深部。它的礦物名稱是金剛石，其摩氏硬度為10，密度為3.52g/cm3，折射率為2.417，色散為0.044。本文先介紹了鉆石的形成原因，大多數(shù)鉆石來自于地幔，由地質(zhì)運(yùn)動(dòng)帶到地表。然后簡單概述了鉆石的物化性質(zhì)、加工工藝以及優(yōu)化改善工藝。經(jīng)過多年快速發(fā)展，中國在鉆石加工業(yè)已處于世界第二。最后根據(jù)近年的報(bào)道，總結(jié)鉆石市場(chǎng)的走向。關(guān)鍵詞：鉆石，物化性質(zhì)，加工，優(yōu)化工藝，市場(chǎng)...1.鉆石的形成1.1鉆石的形成年代與條件根據(jù)含

2、鉆石的捕擄體成分特征，可以將鉆石分為橄欖巖型鉆石和榴輝巖型鉆石。雖然鉆石本身無法用地質(zhì)年代測(cè)定技術(shù)直接測(cè)定年齡，但是可以測(cè)試鉆石內(nèi)部的一些微小包體，這些包體含有可以測(cè)定年齡的一定量的放射性衰變?cè)亍＝Y(jié)果表明，橄欖巖型鉆石的年齡為33億年，榴輝巖型鉆石的年齡為15.8億年和9.9億年。[1]而金伯利巖與鉀鎂煌斑巖作為把鉆石捕擄體帶到地表的搬運(yùn)介質(zhì)，年齡要小的多。橄欖巖型鉆石的包裹體表明，它們的形成溫度為900~1300℃，壓力為（45~60）×108Pa，相當(dāng)于地球120~180km的深度，而榴輝巖型鉆

3、石的形成溫度大約1250℃，壓力數(shù)據(jù)顯示它們可能來自180km以下更大的深度。[2]1.2鉆石的礦床類型鉆石的礦床類型分為兩類，原生礦床和次生礦床。1.2.1原生礦床根據(jù)賦礦巖石的特征，將鉆石原生礦床分為金伯利巖型和鉀鎂煌斑巖型。金伯利巖是含鉆石的主要寄主巖石。它來源于地球深部，以氣體(C、H、O為主要成分)、液體(超鎂鐵質(zhì)巖漿)和固體（地幔橄欖巖和榴輝巖)的混合物形式到達(dá)地殼淺層，在巖漿上開過程中，熔體捕虜了含鉆石的橄欖巖和榴輝巖，并攜帶這些捕虜體、捕虜晶(包括鉆石)沿構(gòu)造薄弱地帶到達(dá)地殼淺層。世界

4、不同地區(qū)的金伯利巖有不同的組成，這與上升過程中所穿過的巖石類型有關(guān)。1979年，在西澳大利亞地區(qū)發(fā)現(xiàn)另一種賦存鉆石的巖石——叫鉀鎂煌斑巖。像金伯利巖一樣，鉀鎂煌斑巖也以筒狀體或巖墻形式產(chǎn)出，但與金伯利巖相比較，其巖筒有一個(gè)相對(duì)于主要通道來說特別大的火山口帶。它同樣捕虜了地幔的含鉆石的橄欖巖、榴輝巖等捕虜體。1.2.2次生礦床次生鉆石礦床是指那些靠自然作用對(duì)原生鉆石礦搬運(yùn)形成的鉆石礦床。分為古代砂礦和現(xiàn)代砂礦。古代砂礦包括前寒武紀(jì)、晚古生代、中生代發(fā)育的鉆石砂...礦，但最主要的是前寒武紀(jì)砂礦。現(xiàn)代砂礦

5、包括重砂礦物在河水的搬運(yùn)或分選作用下富集而成的沖積砂礦，以及經(jīng)河流搬運(yùn)到河流入?？?，并被海流沿海岸帶沉積而形成的砂床。1.3鉆石成因1.3.1地幔成因構(gòu)成地幔的巖石大部分為橄欖巖，主要由橄欖石和輝石組成?？死ǎ喾Q地盾和地臺(tái)。在久遠(yuǎn)的地質(zhì)時(shí)期形成的陸殼區(qū)，因地球活動(dòng)而多次褶皺、受熱、拉脹和破裂，現(xiàn)在這些大陸區(qū)形成了厚厚的堅(jiān)實(shí)的克拉通。在上地幔超高溫高壓的環(huán)境下，碳以固體礦物、二氧化碳或者甲烷的形式存在。大約30億年前，克拉通地殼下方特定的化學(xué)組分、溫度和壓力為碳結(jié)晶成鉆石晶體并存在于固體巖石中提供了

6、條件(其他地方的地幔巖石中也含有鉆石)。被環(huán)流作用帶入的巖石，經(jīng)歷一個(gè)連續(xù)作用的過程，碳現(xiàn)在仍在繼續(xù)環(huán)流進(jìn)人地幔。富含長石的巖石，如玄武巖和輝長巖在高壓下轉(zhuǎn)變?yōu)榱褫x巖，在特定的條件下榴輝巖中的石墨可轉(zhuǎn)變?yōu)殂@石。金伯利巖漿在上地幔深處形成，隨后沿著深斷裂上升至地殼淺部侵位，形成巖墻、巖床、巖脈等產(chǎn)狀，結(jié)晶成粗細(xì)不等的斑狀結(jié)構(gòu)的金伯利巖。1.3.2變質(zhì)成因在石榴子石-輝石-云母片麻巖和片巖中的石榴子石中發(fā)現(xiàn)鉆石以包裹體小于0.1mm形式存在，推斷出這些鉆石可能是變質(zhì)作用形成的。沒有工業(yè)意義，更沒有寶石意義

7、。1.3.3隕石成因在隕石中發(fā)現(xiàn)許多顯微鉆石和六方鉆石，可能由于形體內(nèi)部的高靜壓力生成鉆石、隕石，與地球撞擊時(shí)產(chǎn)生高壓生成鉆石或在星云低壓下化學(xué)蒸汽沉淀作用生成鉆石。[1]2.鉆石的物化性質(zhì)鉆石中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)99.95%，微量元素包括N、B、H、Si等可達(dá)50多種，這些微量元素決定了鉆石的類型、顏色與物化性質(zhì)。[2]自然界中絕大部分鉆石屬于無色-淺黃色系列，另一常見的為淡褐-褐綠系列的咖啡鉆。其余五顏六色的統(tǒng)稱為彩色系列。鉆石的折射率極高，色散是鉆石所具有的十分突出的光學(xué)性質(zhì)，每當(dāng)光線在鉆石中被反

8、射一次，色散即被放大一次，因此大鉆石看上去比小鉆石有更多的火彩。...鉆石是自然界中最硬的物質(zhì)，其摩氏硬度為10，絕對(duì)硬度是石英的1000倍，是剛玉的150倍。鉆石的硬度隨著其晶體結(jié)構(gòu)的異向性而有差異，這就是鉆石的差異硬度。在切磨鉆石的時(shí)候，是用鉆石硬的方向磨鉆石較軟的方向，只有鉆石才能切磨鉆石。鉆石密度為3.52g/cm3，可以抵抗很大壓力，但是經(jīng)不起撞擊。鉆石的熱導(dǎo)性非常好，熱膨脹性非常低。由于鉆石內(nèi)部常有其他熱膨脹性較高的礦物包裹體，加熱鉆石會(huì)使其