宝玉石赏析（1）——钻石

钻石是由碳元素组成,等轴晶系的天然矿物,矿物名称金刚石。赋存岩石为金伯利岩或钾镁煌斑岩。光泽：金刚光泽;颜色：无色,浅至深的灰、黄、褐、蓝、绿、红及其过渡色调,偶见黑色;折射率：2．417：密度：3．52g／cm^2;摩氏硬度10。     

金刚石的优化处理

金刚石宝石名:钻石,化学式:C,空间群:Oh~7Fd3m,属立方面心格子,C-C以共价键相连,化学成分以碳为主,此外还含Si、Al、Ca、Mg、Mn、Fe、Ti、B、N、Ni等杂质。金刚石常因含各种带色离子而呈各种颜色。金刚石的颜色一般有:黄、蓝、绿、灰白、天蓝、金黄、红、粉红、紫、褐色、无色等。我国金刚石以无色、淡黄、浅棕色为主,偶尔也有绿、灰、桔黄色。产地主要有山东、辽宁、贵州、湖南等。湖南沅江流域金刚石的颜色有黄色、黄褐色等。金刚石常含有包裹体,这不仅影响其透明度,而且还会降低其宝石品级。包裹体一般     

四川丹巴地区结晶片岩中蓝晶石颜色成因的研究

蓝晶石呈现蓝色的原因,有三种观点:(1)由Ti~(3 )离子引起;(2)结构中相邻的Fe~(2 )和Fe~(3 )离子之间的电荷转移;(3)Fe、Ti间的电荷转移。四川丹巴地区结晶片岩中的蓝晶石,可分为无色、淡蓝色、蓝色和深蓝色四种,不同颜色之间色调的差别极为明显,为其颜色成因的研究提供了有利条件。     

黑龙江红蓝宝石的矿物学特征

在黑龙江红蓝宝石物理性质、光学性质和化学成分研究基础上 ,对红蓝宝石致色因素进行了初步探讨 ,认为黑龙江红蓝宝石按颜色可以划分为红色、蓝色两个系列共 12种颜色 ,其物理性质、光学性质和化学成分具有明显区别。波谱分析表明 ,红色宝石的颜色由铬、镍、铁致色元素引起 ,蓝色宝石的颜色由铁、钛致色元素引起 ,其颜色浓淡和色调变化的主要原因在于铁的含量和Fe3 /Fe2 比值     

无色-近无色高温高压合成钻石的谱图特征及其鉴别方法

实验室发现大量小颗粒的无色高温高压(HPHT)合成钻石与天然钻石混杂镶嵌在各种饰品中,前人提出荧光和磷光特征是主要的快速区分特征,然而荧光、磷光特征的差异并不能完全将HPHT合成钻石与天然钻石区分开来。本文将常规的宝石学观察分析与多种高精度谱学测试相结合,对五粒不同的无色-近无色HPHT合成钻石样品进行深入研究。结果表明,五粒钻石在紫外可见吸收光谱无270 nm吸收或是只有极弱的270 nm吸收,随着颜色级别的降低,270 nm吸收越明显。红外光谱测试显示,各粒样品中都含有不等量的硼元素。光致发光光谱测试表明,HPHT合成钻石含有与微量N、Ni、Si等相关的晶格缺陷。超短波紫外光源激发下,所有的HPHT合成钻石都有强磷光,在钻石观察仪下可以观测到清晰的八面体和立方体分区特征。显然,不同的合成钻石的特征略有差异,但综合其荧光及磷光特征以及红外、紫外、光致发光光谱特征,可以准确地将无色HPHT合成钻石与对应的天然钻石区分开来。     

我国Ⅱ型金刚石资源亟待开发

金刚石素有“硬度之王”和“宝石之王"的美称。实际上金刚石主要是由元素C结晶而成的矿物,其中发现了六十多种杂质元素。尽管这些杂质元素在金刚石中的含量是微不足道的,但其在影响金刚石的物理性质方面却非同小可。杂质元素不仅使金刚石呈现不同的颜色,同时也影响金刚石的其它物理性质,如导电性、导热性、透光性等。     

中国3个商业性钻石产地天然钻石的Diamond ViewTM图像及其意义

对采自我国3个商业性产地山东蒙阴、辽宁瓦房店、湖南常德地区的236片/颗天然钻石样品进行了系统的DiamondViewTM(DV)荧光图像分析,结合CL照相和FTIR的定量计算,探讨了钻石样品DV图像发光结构模式和荧光颜色方面的差异性及其原因。结果表明,3个产地钻石的DV图像和CL图像显示的钻石生长结构基本一致;钻石的发光结构模式与钻石内部氮、氢元素的种类和浓度分布趋势没有明显的一致性,DV图像模式并不完全受钻石类型控制,但DV图像的色调与钻石存在的杂质元素及晶体缺陷有关。钻石的DV图像特征受钻石的生长环境、结晶条件、后期熔蚀、辐照损伤等因素综合制约。从统计学的角度看,3个产地钻石的DV发光模式和荧光颜色有一定的差异,这种差异可以作为区分不同产地来源的钻石的宏观的统计学特征。DiamondViewTM技术在揭示天然钻石生长结构方面和CL发光照相技术效果近似,但更加便利。     

钻石及钻石的4C分级

金刚石的组成元素为碳,钻石即指达到宝石级的金刚石,它是自然界唯一由单元素构成的宝石。钻石具有无与伦比的物理性质和相当稳定的化学性质。从钻石的重量,净度,颜色和车工四个方面对钻石的品质进行了综合评价。     

俄罗斯高温高压处理钻石特征

采用显微观察、红外光谱、可见吸收光谱和低温光致发光谱等分析方法,对9颗俄罗斯高温高压处理钻石样品进行了研究。结果表明,该类钻石样品的内部多见石墨化现象,尤以彩色钻石样品更明显;金黄色、紫红色、黄绿色样品为ⅠaAB型,浅黄色样品为ⅠaB型,近无色样品为Ⅱa型;样品的可见吸收光谱因颜色不同而差异显著,其中金黄色样品可见475 nm处的吸收宽带,紫红色样品可见638,614,595 nm处的吸收峰,黄绿色和浅黄色样品可见415,475,503 nm处的吸收峰,近无色样品则为较光滑的平直曲线。此外,该类样品在低温光致发光谱中可见575 nm与637 nm处强发光峰。这些特征为探讨该类钻石的晶格缺陷与呈色机理提供了一定的科学依据。     

福建明溪天然蓝宝石在氩气气氛中的改色实验研究

明溪天然蓝宝石主要呈色元素为Fe和Ti，颜色常带有黄、绿或紫色调，颜色不纯正。在温度为1300℃，环境为氩气气氛中进行热处理后，可消除蓝宝石中原来存在的杂色调，使颜色向纯蓝色方向变化。本文还对热处理后蓝宝石的光吸收港及颜色变化机理进行了初步探讨。     

金刚石的同步辐射X射线单色光形貌研究

采用激光装置调节晶体取向的新方法,首次在我国成功获得金刚石的同步辐射X射线单色光形貌图,对天然褐色,白色,淡黄色金刚石,黄绿色高温高压处理金刚石与金黄色辐照处理金刚石进行了研究。实验收集三个主要晶面方向（111）,（400）与（220）,以及衍射摇摆曲线不同位置的单色光形貌图。单色光形貌提高了实验的分辨率,反映了金刚石中位错,滑移系,孪晶等缺陷的空间取向与特征的明确信息。实验中发现衍射摇摆曲线能够反映金刚石的塑性变形程度。     

不同类型彩色金刚石的谱学研究及其意义

对25颗不同类别的彩色金刚石进行了傅里叶显微红外光谱、紫外—可见—近红外吸收光谱、光致发光谱、拉曼光谱和X光荧光谱等谱学方法的研究。通过对近200张谱图的综合分析得到天然、合成、高温高压处理和人工辐射处理等彩色金刚石的特征谱,为金刚石类别的鉴定提供了标型,为研究彩色金刚石晶体缺陷引起的晶格畸变、晶格重组,以及色心的产生和消亡提供了新的证据。     

金刚石镀覆电镀生产技术的研究

根据对金刚石镀覆电镀生产技术的研究，将金刚石镀覆电镀生产技术工艺及生产工序中容易出现的问题，进行了理论探讨和论述。     

金刚石矿物学、包裹体及碳稳定同位素研究综述

金刚石是地球上最坚硬、对形成环境要求最苛刻的矿物之一。金刚石的矿物学特征、包裹体特征及碳稳定同位素组成记录了金刚石生长、熔蚀、搬运等地质过程中的温度、压力及物质成分等信息,是探索金刚石物质来源、形成过程和地球深部物理化学环境的重要研究对象。总结了国内外金刚石矿物学特征、包裹体特征和碳稳定同位素组成的相关研究成果,发现金刚石晶形和组合及其颜色可大致区分金刚石来源; 金刚石表面特征是区分原生金刚石与砂矿金刚石的重要鉴别特征; 金刚石包裹体类型及组合、包裹体年代学及金刚石碳稳定同位素研究,可分析金刚石物质来源和地球深部物理化学环境,确定金刚石形成时代,为研究金刚石成因、地幔岩石圈深部作用过程以及壳幔相互作用提供重要依据。     

金刚石矿物学、包裹体及碳稳定同位素研究综述

金刚石是地球上最坚硬、对形成环境要求最苛刻的矿物之一。金刚石的矿物学特征、包裹体特征及碳稳定同位素组成记录了金刚石生长、熔蚀、搬运等地质过程中的温度、压力及物质成分等信息,是探索金刚石物质来源、形成过程和地球深部物理化学环境的重要研究对象。总结了国内外金刚石矿物学特征、包裹体特征和碳稳定同位素组成的相关研究成果,发现金刚石晶形和组合及其颜色可大致区分金刚石来源; 金刚石表面特征是区分原生金刚石与砂矿金刚石的重要鉴别特征; 金刚石包裹体类型及组合、包裹体年代学及金刚石碳稳定同位素研究,可分析金刚石物质来源和地球深部物理化学环境,确定金刚石形成时代,为研究金刚石成因、地幔岩石圈深部作用过程以及壳幔相互作用提供重要依据。     

金刚石锚杆钻头类型及其合理选择使用

锚杆钻孔所遇岩层种类较多,合理地选择锚杆钻头类型有利于提高综合效益。本文介绍了金刚石锚杆钻头的类型、特点及选择方法,并给出了使用金刚石锚杆钻头的注意事项。      

火焰法合成金刚石薄膜中晶体的组织结构研究

金刚石薄膜的结晶习性、位错、孪晶、生长方式不但是其本身的特性,同时与它的生长环境息息相关,因此把握住沉积与晶体生长的关系,是准确地控制和获得所需性能薄膜的基础。对火焰法合成金刚石薄膜的晶体生长方式、结晶习性、孪晶、聚晶以及显微结构进行研究和分析,可为火焰法合成金刚石薄膜提供理论基础。     

津巴布韦奇拉色卡矿区金刚石古砂矿地质特征及成因

通过对津巴布韦奇拉色卡矿区金刚石古砂矿的地质特征、矿层特征、赋矿规律等的研究,建立了该区矿床勘查模型。研究表明,该区构造上处于太古宙津巴布韦克拉通东部边缘,西部紧邻林波波造山带、莫桑比克造山带,而林波波带为重要的金刚石产地,该区处于金刚石古砂矿成矿的有利位置;矿层赋存于中元古代乌肯多群砂砾岩组沉积岩中。该区金刚石古砂矿为沉积型金刚石古砂矿类型,属滨海环境沉积建造。在中元古代,原生矿中的金刚石被风化剥蚀出来,经流水的搬运,在滨海地区沉积,固结形成金刚石古砂矿床。津巴布韦奇拉色卡矿区金刚石古砂矿的发现及研究对指导中国境内寻找金刚石古砂矿具有重要的意义。     

超高压变质带金刚石研究进展

金刚石在自然界中非常稀缺,是极其珍贵的矿产资源。其中,变质成因的金刚石陆续在世界范围内多个超高压变质带被发现,更新了人们对超高压变质作用和板块构造运动的认识,推动了超高压变质带动力学的研究,引起了学术界的广泛关注。然而,对于变质成因金刚石的形成机制,还未形成一致的认识。本文在综述前人研究成果的基础上,介绍了金刚石形成的大地构造背景,研究了其形成所需的地质环境和物理化学条件,并着重对超高压变质带金刚石成因机制进行了探讨,全面分析了温压条件、XCO2、fO2对变质成因金刚石形成的影响。对比发现,当变质作用的峰期压力达到金刚石稳定域且具有较高的温度时(压力>3 GPa,温度为600~1000℃),有利于金刚石的形成,C-O-H流体中的较高CO2含量和较低氧逸度也是超高压变质带金刚石形成的必需因素。另外,金刚石形成后折返早期的降温作用有利于其保存。