《钻石鉴定与分级》课件

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1、§1钻石鉴定与分级一、概述钻石是主要由碳元素组成的等轴晶系天然矿物,摩氏硬度10,密度3.52(±0.01)g/cm3,折射率2.417,色散0.044。(国家标准)“使用钻石名词不考虑产地。”(国家标准)钻石被称为宝石之王钻石占宝石总销售额的80%。金刚石最早首先发现于印度(公元前3000–5000年)世界最大的首饰级金刚石是1905年在南非发现的“库利南”,重3106克拉(成年男子拳头大小)。1907年12月9日,南非德兰士瓦地方政府将库里南赠送给了英王爱德华三世(用15万英磅收购的)作为生日礼物。让荷兰阿姆斯特丹的阿斯查

2、尔公司加工的,琢磨费时8个月,加工费8万英磅,库利南加工成9颗大钻,96颗小钻,总重1063.65克拉,约为原石重的1/3,其中最大的一颗钻石叫“库利南Ⅰ”,或“非洲之星Ⅰ”为具64个刻面的梨形钻石,重为530.20ct,为现今世界已知的最大钻石,镶嵌在英国国王的王杖上。库利南Ⅰ英王权杖库里南Ⅱ英国王冠我国发现的最大的金刚石是“金鸡”钻石,重281.25ct,于1940年春,在山东临沂县,由农民罗建邦发现(已失传)。1977年12月21日山东省临沂县岌山乡常林村魏振芳发现常林钻石,重158.786ct,淡黄色,曲面八面体与菱形

3、十二面体的聚形。二、一般特征钻石(金刚石,diamond):属自然元素矿物化学成分:C可含N、B、H等微量元素分类:Ⅰ型,含氮:ⅠaⅠaA含双原子氮ⅠaB含多原子氮Ⅰb含单原子氮Ⅱ型,不含氮:Ⅱa不含硼Ⅱb含硼天然钻石中Ⅰa型占98%以上,Ⅱa型1%±。人工合成钻石中以Ⅰb型为主,少量为Ⅰb和Ⅰa型混合型。晶体结构:晶质体,等轴晶系,3L44L36L29PC,立方面心格子。共价键化学键:晶体内格子构造中的质点之间的联结力称为化学键,有以下四类:离子键——获得电子的阴离子与失去电子的阳离子之间的联结力为离子键。共价键——原子间通

4、过共用电子对的联结力称共价键。金属键——阳离子通过弥漫的电子云的联结力为金属键分子键——分子间由于其极性的联结力称分子键,即在晶体构造中质点是分子组成时,在分子内部的作用主要是分子键,分子之间则靠偶极(正负电荷中心不重合)的静电引力,使分子结合起来,这种键力称为分子键。晶体习性:属六八面体晶类常见单形八面体{111},菱形十二面体{1010},立方体{100}及其聚形。晶体形成后常受到溶蚀等地质作用而形成凸晶凸晶:晶体各晶面中心都相对凸起呈曲面,晶棱弯曲呈弧线。晶面常发育生长纹,生长锥或蚀象八面体晶面可见倒三角形凹坑立方体晶面

5、可见四边形凹坑菱形十二面体晶面上可见线理和圆盘状花纹双晶依{111}最普遍,可成接触双晶,星状穿插双晶或轮式双晶。其中三角薄片接触双晶具有典型的扁平三角形外观。在双晶两个平面结合处环绕钻石有明显的青鱼骨刺纹,在钻石贸易中称为结节。颜色:无色系列:无色至浅黄,浅褐彩色系列:黄色:N/电子心蓝色:B/空穴心粉红、褐色:结构缺陷/位错/塑性变形绿色:天然辐照/位错或色心/构造缺陷光泽:金刚光泽(共价键质点密度较离子键、分子键大,故折射率,反射率较大而呈金刚光泽)。解理:八面体解理——四组中等解理硬度:HM为10共价键的键能很强,因此

6、硬度大、熔点高,不同晶面硬度不同,八面体晶面最硬,立方体晶面硬度最小。同一晶面不同方向硬度不同。但各晶面的摩氏硬度都是10。密度:3.52(±0.01)g/cm3光性特征:均质体,全暗,偶见异常消光(内部应变或包裹体影响所致)折射率:2.417发光性:紫外荧光——无至强,蓝、黄、橙黄、粉色等,长波较短波强,Ⅰ型钻石以蓝、浅蓝为主,Ⅱ型以黄色、黄绿色荧光为主。X射线荧光——一般蓝白色,可用于将金刚石从砾石中分选出来。阴极发光——主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色,可与合成钻石区别(生长结构也不同)。色散:0.044(榍石0.051,翠

7、榴石0.057,锡石0.071)例题:开普系列钻石的典型的可见光吸收线是415nm。吸收光谱:无色一浅黄色钻石415.5nm吸收带。放大检查:内含物:矿物包体,云状、点状物,羽状纹,生长纹,解理,原始晶面,刻面棱锋利。电学性质:不导电,Ⅱb型蓝色含B者为半导体热学性质:具高导热率,Ⅰb和Ⅱ型均具很高导热率,其中Ⅱa型导热率最好热膨胀性:非常低可燃性:燃点850–1000℃(空气中),650℃(氧气中)绝氧加压真空钻石石墨1800℃其他性质:具亲油疏水性具化学稳定性酸、王水对钻石不起作用,但在含氧盐类和金属熔体中,钻石易受侵蚀可

8、透过长波紫外光。三、鉴别1.钻石与合成钻石的鉴别高温高压法合成钻石温度:1350–1800℃压力:(50–80)×108pa催化剂:Fe、Ni、Co及钯碳源:石墨合成钻石粉,再用钻石粉合成钻石,以便生长出大颗粒晶体(直接用石墨会影响大颗粒的形成)。方法:(1)六面顶压机法(2

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