高级宝石学钻石论文

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1、高级宝石学课程论文摘要钻石被称为“变化无常世界中永恒的珠宝”，它源自远古，孕育于地球深部。它的矿物名称是金刚石，其摩氏硬度为10，密度为3.52g/cm3，折射率为2.417，色散为0.044。本文先介绍了钻石的形成原因，大多数钻石来自于地幔，由地质运动带到地表。然后简单概述了钻石的物化性质、加工工艺以及优化改善工艺。经过多年快速发展，中国在钻石加工业已处于世界第二。最后根据近年的报道，总结钻石市场的走向。关键词：钻石，物化性质，加工，优化工艺，市场1.钻石的形成1.1钻石的形成年代与条件根据含钻石的捕掳体成分特征，可以将钻石分为橄榄岩

2、型钻石和榴辉岩型钻石。虽然钻石本身无法用地质年代测定技术直接测定年龄，但是可以测试钻石内部的一些微小包体，这些包体含有可以测定年龄的一定量的放射性衰变元素。结果表明，橄榄岩型钻石的年龄为33亿年，榴辉岩型钻石的年龄为15.8亿年和9.9亿年。[1]而金伯利岩与钾镁煌斑岩作为把钻石捕掳体带到地表的搬运介质，年龄要小的多。橄榄岩型钻石的包裹体表明，它们的形成温度为900~1300℃，压力为（45~60）×108Pa，相当于地球120~180km的深度，而榴辉岩型钻石的形成温度大约1250℃，压力数据显示它们可能来自180km以下更大的深度。

3、[2]1.2钻石的矿床类型钻石的矿床类型分为两类，原生矿床和次生矿床。1.2.1原生矿床根据赋矿岩石的特征，将钻石原生矿床分为金伯利岩型和钾镁煌斑岩型。金伯利岩是含钻石的主要寄主岩石。它来源于地球深部，以气体(C、H、O为主要成分)、液体(超镁铁质岩浆)和固体（地幔橄榄岩和榴辉岩)的混合物形式到达地壳浅层，在岩浆上开过程中，熔体捕虏了含钻石的橄榄岩和榴辉岩，并携带这些捕虏体、捕虏晶(包括钻石)沿构造薄弱地带到达地壳浅层。世界不同地区的金伯利岩有不同的组成，这与上升过程中所穿过的岩石类型有关。1979年，在西澳大利亚地区发现另一种赋存钻石

4、的岩石——叫钾镁煌斑岩。像金伯利岩一样，钾镁煌斑岩也以筒状体或岩墙形式产出，但与金伯利岩相比较，其岩筒有一个相对于主要通道来说特别大的火山口带。它同样捕虏了地幔的含钻石的橄榄岩、榴辉岩等捕虏体。1.2.2次生矿床次生钻石矿床是指那些靠自然作用对原生钻石矿搬运形成的钻石矿床。分为古代砂矿和现代砂矿。古代砂矿包括前寒武纪、晚古生代、中生代发育的钻石砂矿，但最主要的是前寒武纪砂矿。现代砂矿包括重砂矿物在河水的搬运或分选作用下富集而成的冲积砂矿，以及经河流搬运到河流入海口，并被海流沿海岸带沉积而形成的砂床。1.3钻石成因1.3.1地幔成因构成地

5、幔的岩石大部分为橄榄岩，主要由橄榄石和辉石组成。克拉通，亦称地盾和地台。在久远的地质时期形成的陆壳区，因地球活动而多次褶皱、受热、拉胀和破裂，现在这些大陆区形成了厚厚的坚实的克拉通。在上地幔超高温高压的环境下，碳以固体矿物、二氧化碳或者甲烷的形式存在。大约30亿年前，克拉通地壳下方特定的化学组分、温度和压力为碳结晶成钻石晶体并存在于固体岩石中提供了条件(其他地方的地幔岩石中也含有钻石)。被环流作用带入的岩石，经历一个连续作用的过程，碳现在仍在继续环流进人地幔。富含长石的岩石，如玄武岩和辉长岩在高压下转变为榴辉岩，在特定的条件下榴辉岩中的

6、石墨可转变为钻石。金伯利岩浆在上地幔深处形成，随后沿着深断裂上升至地壳浅部侵位，形成岩墙、岩床、岩脉等产状，结晶成粗细不等的斑状结构的金伯利岩。1.3.2变质成因在石榴子石-辉石-云母片麻岩和片岩中的石榴子石中发现钻石以包裹体小于0.1mm形式存在，推断出这些钻石可能是变质作用形成的。没有工业意义，更没有宝石意义。1.3.3陨石成因在陨石中发现许多显微钻石和六方钻石，可能由于形体内部的高静压力生成钻石、陨石，与地球撞击时产生高压生成钻石或在星云低压下化学蒸汽沉淀作用生成钻石。[1]2.钻石的物化性质钻石中C的质量分数可达99.95%，微

7、量元素包括N、B、H、Si等可达50多种，这些微量元素决定了钻石的类型、颜色与物化性质。[2]自然界中绝大部分钻石属于无色-浅黄色系列，另一常见的为淡褐-褐绿系列的咖啡钻。其余五颜六色的统称为彩色系列。钻石的折射率极高，色散是钻石所具有的十分突出的光学性质，每当光线在钻石中被反射一次，色散即被放大一次，因此大钻石看上去比小钻石有更多的火彩。钻石是自然界中最硬的物质，其摩氏硬度为10，绝对硬度是石英的1000倍，是刚玉的150倍。钻石的硬度随着其晶体结构的异向性而有差异，这就是钻石的差异硬度。在切磨钻石的时候，是用钻石硬的方向磨钻石较软的

8、方向，只有钻石才能切磨钻石。钻石密度为3.52g/cm3，可以抵抗很大压力，但是经不起撞击。钻石的热导性非常好，热膨胀性非常低。由于钻石内部常有其他热膨胀性较高的矿物包裹体，加热钻石会使其破裂。钻石在空气中