钻石知识

钻石基础知识扫盲篇（6）一、回答下面问题：1、简述世界钻石及我国钻石资源分布情况.2、简述钻石加工过程中的原石分级的方法和过程。

3、简述钻石的回收过程。

答：1、全球分布：商业性生产钻石国家约20余个，世界年产量约1-1.1亿ct，世界上生产钻石的前五名国家：澳大利亚占总数的35%年产量3700万ct正负，主要是钾镁煌斑岩次生矿，形成彩矿的源地，刚果、博茨瓦纳、俄罗斯、南非共和国，整个非洲产量约占世界的一半，中非、南非占非洲总数的80%，加拿大（西北部）50多个岩筒，占全球宝石级的15%正负，研究表明，在一些地区均发现有钻石：如：南非地台，澳大利亚地台，西伯利亚地台，加拿大地台，中国华北地台，扬子地台，塔里木地台等。

中国分布：辽宁—瓦房店金伯利岩原生矿，商品质钻石，产量较大，开采回收控制严密（现开采50号岩筒，准备开采42号岩筒）。

山东—蒙阴金伯利岩原生矿，产量低，宝石级含量低，现开采胜利1号、2号管，该地区常产钻石，如：常林钻石。

湖南—沅江流域中下游砂矿，常德607矿品位不高，品质变化大，农民开采，国家收够，走私严重。

2、答：原石分级对“原矿”矿山所开采出来的全部钻石进行等级分级，包括宝石级和工业级两大类，DTC钻石贸易公司设在伦敦的办事处在原石销售之前要进行分级，根据钻石的形态、质量（净度）、颜色、大小等方面给出每粒钻石的价格。

宝石级钻石：a.大小：超大钻：重量>10.8ct的钻石，单颗计价；大钻：重量2—10.80ct的钻石；格令钻：重量0.75—2ct的钻石；小钻：重量小于0.75ct 的钻石。

b.形态形状：有助于确定切磨的款式和可能的成品钻。

（1）正形（stone）：也称规则钻，晶形完好，如八面体、棱形十二面体，也可有轻微的变形，但不影响成品率，此类型原石出品率最高。

（2）有形（shape）：成形钻，完整的晶体，但晶形发生畸形，开始影响成品率。

（３）可劈钻（cleavage）：不规则状破裂晶体，可见裂开面。

（４）三角薄片双晶（macle）：八面体接触双晶，可见凹角和青鱼刺纹，外形是三角薄片状。

（５）扁平状（Ｆlat）：薄而平的晶体。

C.质量（净度）：确定裂隙，包裹体的大小、种类、形状、所在的位置，判断在加工过程中是否避开，成品钻的净度级别。

D.颜色：从无色到明显黄色调钻石进行大致分类：无色、白色、微黄白色、浅黄白色、黄色等，绿色和褐色以同样的方式另行分类。

E.标价：除过筛小钻外，对所有的钻石原石称重，以便将克拉重量、形状、颜色和质量相类似的钻石原石集合在一起，每个等级一个价格，并用它来估计一包的价格。

在加工时：需要标记、分割、成型、抛磨，四步骤时对钻石也可分级：stone、shape，在锯钻时，要考虑锯钻和劈钻的两种方法的价值，一般都琢磨成圆钻形。

大的可劈钻，可用劈钻也可用锯钻的方法，琢磨成圆形或是花式琢磨型。

３、钻石砂矿都是一些大的砂石：在精回收前应先进行选矿和破碎分离。

除去矿中大部分废石，获得最终的钻石原矿，在精回收时，利用钻石的疏水亲油性：（1）油脂回收----油脂摇床。

（2）磁选：较重的磁性矿与钻石在一起，分选出磁性矿物（传送带+永磁铁）。

（3）X—射线分选机：利用钻石在X—射线下有荧光。

（4）手选：所有选矿厂最后一道必须的工序，由人工在监测室内完成。

二、圆多面型钻石的亮度和火彩受其切磨比例的影响。

1、简述台宽比例对亮度及火彩的影响。

2、鱼眼现象及块状现象是如何产生的？3、给出国标规定和镶嵌钻石的分级标准。

答：1、钻石的明亮度和火彩都是钻石反射出的色光，但明亮度是钻石反射出的白光，火彩是钻石反射出的色散光，都是一束光照射钻石后，发生的一系列的光的现象，亮度与太宽是有关系的，但火彩是与太宽成反比的，火彩是与冠高成正比的，台宽比大，高度大，光线射进钻石后，通过全反射都反射了出来，台宽比与亮度成反比。

冠部是由冠角、冠高和台面比成反比，因为火彩与明亮度是一对矛盾的存在，台面大，亮度大，火彩弱；台面小，；亮度小，火彩强。

因为国际上有两种公认为较标准的体系IDC和CIBJO体系标准，它们的切磨使得钻石的亮度和火彩都得到了最好的发挥。

如图（切工图）3、鱼眼钻石和块状钻石都是切工极差的情况。

鱼眼钻石（Fish eye）：亭部过浅导致漏光，当一束光线入射钻石时，在亭部刻面上折射，入射角小于临界角，光折射了出去，导致亭部较暗，亭深小于39%，台面下方可见腰棱的折射影象，台面较大时有利于观察到这种现象。

块状钻石（Lumpy stone）：在切磨时，亭部过大（大于47%）导致漏光而使亭部呈黑暗的像，光在刻面上时折射角大于临界角。

如图：4、国际给出的钻石的颜色分级标准为：优白：D、E、F、G白：H、I、J浅黄白：K、L、M、N给出的净度分级标准为：LC、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2、P3金伯利岩筒：金伯利岩筒的地面形态和外观在很大程度上取决于从它喷发以来所发生的侵蚀量，岩筒可被划分成三个带。

如果自喷发以来很少有侵蚀，这可以是博茨瓦纳的orapa矿为例，岩筒由堆积的金伯利岩组成，它是最终喷发阶段刚结束时降落到盆地或火山口的金伯质。

在火山口的下方，岩筒变窄，这个中部过度带被称为浅成带，表示过渡带的地质术语。

第三个带被称为根部带，代表最后一次驱使。

金伯利岩到达地表的那一个爆发点，在此带，金伯利岩筒是非常窄的。

钻石出现在所有三个带中-----金伯利岩根部带。

在金伯利地区已被开采。

岩筒的筒颈含来自深部的金伯利岩和初次爆发时被抛出去，然后又掉回的流体状态的熔岩碎屑和来自不同深度的呈小碎块或巨砾的围岩碎屑，这些碎屑无规则地散布在金伯利岩中。

如图：三角凹坑（痕）：大多数天然八面体晶体都有小三角形表面痕迹，称为三角凹痕（trigons）三角凹痕为等边三角形坑，大小有很大变化，有的相互叠置并整齐地排成行，其角顶（三角形的顶点）常指向八面体晶体的一条边棱，然而在某些钻石上，三角凹痕具相反的方向，三角凹痕是天然熔蚀造成的，他们应与八面体晶面上由于生长过程而形成的其他三角形表面特征区分开。

在具不规则形状的或破碎的钻石中，三角凹痕的斜边指示了纹理的方向。

所以对于标记I，既对原石最终加工成何种形态的成品钻石作出决定的人来说，三角凹痕是非常重要的。

用印第安睾水标记以指明钻石工匠。

异常双折射：当在正交偏光镜下观察物体时，在均质物质（如玻璃）和等轴晶系宝石中有时会出现双折射现象，这是各向性物质的异常行为，并可能是由某种形式的应变引起。

如果双折射晶体在偏光镜下旋转360度。

它们将连续出现明和暗各四次，其异常双折射的物质没有这种现象，当旋转宝石时，可见明暗区的交织。

有些钻石有异常双折射（简称ADR），这被解释为晶体中内应变，并可能是由于I型和II型物质在钻石中的混合，还可能是由于结构的不纯净或晶体中的包裹体。

这项观察的价值在于能帮助切磨工在难磨的钻石中确定应变的位置。

腰棱胡须：发现于腰棱周围并稍许延伸到钻石内部的小羽状体，由过激的粗磨造成的。

格令钻：格令钻（grainers）是重量在3/4---2ct之间的钻石（即3--8格令）。

二、试述钻石的颜色成因，有哪些方法来改善钻石的颜色？怎么鉴别？答：钻石晶格完整时，在可见光范围内没有选择性的吸收，称无色，但还有褐色，彩色等钻石，引起它们的颜色的原因有：1、晶格杂质元致色。

2、天然辐照损伤致色。

3、塑性变形致色。

4、包裹体致色1、晶格杂质元致色作用：钻石中的元素主要有N、B、H。

l N：至少有五种形式存在于钻石晶格中，即孤N，A集合体，N3色心，B1集合体或B2（片晶N），B1、B2集合体仅在红外区有吸收，可见光无吸收，不影响钻石的颜色，孤 N、A集合体和N3色心是钻石呈现不同程度黄色的重要原因。

钻石中孤N对可见光吸收，具503nm、637nm。

吸收峰，即吸收可见光部分红色和蓝绿色，使钻石呈黄色。

l N2及N3中心能分别吸收蓝光及近紫外光波长，其中N3以H15.5nm吸收峰为特征，还要423nm、435nm465nm和475nm吸收峰这种选择吸收使钻石呈现黄色，当N3中心的浓度越大，颜色越深，N3中心是A中心，向B中心转变过程中产生的，可理解为二者之间的过度状态，并且与A中心浓度正相关，晶格中的杂质N因核外层有5个电子，比炭多一个，当占据碳晶格位置时，其中的4个被共价键所约束而多余的一个电子受的约束力较小，只需较小的能量就能脱离氮原子，当该电子吸收可见光范围内某波段光的能量时，即可摆脱N原子而发生跃迁，这一吸收而使许多钻石呈黄色调。

l B：B的存在是钻石产生兰色的重要原因，当B代替C 原子时，因硼的外层电子为3个，比碳少一个，不能满足4个原子的成键要求，因而在其共价键中产生一个空位，该空位可以被邻近其他原子中的电子运动所充填，同样，电子运动导致可见光中近红光部分被吸收，使钻石呈现浅蓝、兰色。

l H：研究发现，天然蓝钻石可能有H的参与2：天然辐照损伤致色自然界中，天然的a粒子的辐射作用使部分钻石晶体表层呈绿色，其颜色厚度月几十微米，经抛磨后，表层薄层即消失。

因此，抛光成品的钻石中，自然辐照致色非常罕见，绝大部分绿色或兰色钻石为人工辐照致色3：塑性变形的致色作用研究表明，褐色、粉红色和紫红色钻石与塑性变形相关，因绝大部分钻石来源于大于150km的上地幔中，这种高温高压的上地幔环境中或在钻石被岩浆捕获向上运移过程中，要发生不同程度的塑性变形，产生晶格滑移或位错，形成点缺陷或结构缺陷，这种缺陷不仅提高钻石中N聚集速率，还能使钻石产生不同的颜色。

因塑性变形的不均匀性常使钻石的颜色不均匀，天然褐色钻石具503nm强吸收峰，在537nm、512nm494nm出有一宽吸收带。

IIa型粉红色的钻石有396nm和39.nm的吸收宽带外，还有503nm和415nm的吸收峰。

4：包裹体致色作用：目前，因含有大量包裹体而使钻石呈现颜色有墨色和橙红和褐红色两种，当钻石中含有无数的暗色不透明矿物包裹体时，呈黑色，当用强的透射光检查该钻石时，可以观察到这些包裹体，并且钻石呈现深灰色，另一种是后期次生包裹体，存在于钻石的裂缝中，当钻石裂缝发育，并充填有这些颜色的包裹体时，使钻石呈褐红色或橙红色，这种钻钻石亦称“氧化”钻石。

改变钻石的颜色的方法有：1、辐射热处理 2、高温高压处理 3、表面处理 4、拼合处理1、辐射热处理：通过高能粒子轰击钻石使其产生结构损伤或色心，由此达到改变钻石颜色的方法。

此方法主要用于处理颜色不好的不理想或较浅的彩色钻石，使其产生其中鲜艳的颜色或颜色饱和度提高，从而提高价值，处理的方法有：回旋加速器处理，中子处理，γ-射线处理，镭处理。

1) 回旋加速器处理：用亚原子如质子、氘核等带正电荷粒子轰击钻石，结果：暗绿色表层浅部，放射性几小时消失。