瘋狂石頭|鉆石
什么是鉆石?它怎么來(lái)的?
在哪兒能找到?怎么加工它?怎么分好壞?
一、鉆石是什么
鉆石,指的是工藝品,它的原料,叫金剛石。
金剛石這種礦說(shuō)起來(lái)高大上,不過(guò)從元素上講,它只是“碳”。碳、石墨這些黑乎乎的東西本質(zhì)上和鉆石一樣,它們最大的區(qū)別,只是碳原子小伙伴們站的隊(duì)形不一樣。
各種隊(duì)形混雜,隨便結(jié)成一團(tuán)團(tuán),“無(wú)定形”的,咱就管它叫原名:碳。隊(duì)形比較統(tǒng)一、有規(guī)則的結(jié)晶體的,都有昵稱,比如:
但是,每一個(gè)小團(tuán)伙——也就是每一小片卻相當(dāng)結(jié)實(shí),因?yàn)樾』锇閭冋境蛇@種隊(duì)形,是很難拆開的。
所以,如果能把小團(tuán)伙變成大團(tuán)隊(duì),也就是把這種結(jié)構(gòu)做成單層的大片,那就是傳說(shuō)中的石墨烯。
如果每個(gè)碳原子都牽手周圍四個(gè)同類小伙伴,排成立體隊(duì)形,那就成了世界上最堅(jiān)硬的礦石——金剛石。
金剛石那么堅(jiān)硬,那么透明,全拜碳原子的隊(duì)形所賜。
既然變個(gè)隊(duì)形就逼格激增,那我們是不是可以隨便找點(diǎn)碳來(lái),讓它們按標(biāo)準(zhǔn)隊(duì)形站成金剛石呢?
當(dāng)然沒那么容易。地質(zhì)攻城獅告訴我們:
二、金剛石是怎樣煉成的
首先,要有碳。
其次,要有壓力。多大壓力呢?4.5至6.0Gpa,相當(dāng)于地下150-200公里那個(gè)深度的壓力。
第三,要有高溫。1100至1500℃。什么概念呢?這個(gè)溫度可以輕松融化銅。鐵的熔點(diǎn)是1535℃,金剛石的熔點(diǎn)是3550℃。
目前開采的金剛石礦,大部分是兩個(gè)時(shí)期形成的:33億年前,或者12-17億年,比如南非的一些鉆石年齡是45億歲,而地球的年齡,大約是45.4億歲。所以金剛石也是世界上最古老的寶石了。
第四,要有時(shí)間。在高溫高壓下,碳原子們需要慢慢排兵布陣,才能站成質(zhì)量好、顆粒大的金剛石。
隕石撞地球也能產(chǎn)生高溫高壓,如果恰好撞在碳多的地方,也可以搞成金剛石,但這種鉆石質(zhì)量體量都不行,不值錢。一般的人工合成鉆石也是這種速成品,不值錢。人工也可以合成寶石級(jí)的克拉鉆,不過(guò),目前成本高于天然鉆石的售價(jià)。另外,由于人工生產(chǎn)鉆石需要籽晶,或者催化劑之類,所以它與天然金剛石還是有細(xì)微區(qū)別的。
說(shuō)起各種人造鉆石技術(shù),不得不佩服人類真是腦洞大開,比如最原始的:把碳扔進(jìn)鐵水,再把鐵水扔進(jìn)水里,鐵遇冷急速收縮,里面的高溫卻還在,這樣形成了高溫高壓,一部分碳就升級(jí)成了金剛石。
三、什么石頭里能找到金剛石
找金剛石,主要瞄準(zhǔn)兩類巖石:橄欖巖類,榴輝巖類。但要找值錢的金剛石,只有橄欖巖類。
而含金剛石的橄欖巖,目前有兩種:金伯利巖、鉀鎂煌斑巖。
一種是火山巖,金伯利巖。含大量碳酸氣等揮發(fā)性成份,偏堿性,常常含有橄欖巖、榴輝巖碎片,主要礦物成份包括橄欖石、金云母、碳酸鹽、輝石、石榴石等。這種巖石首先在南非金伯利被發(fā)現(xiàn),故名之。
另一種也是火山巖,鉀鎂煌斑巖。屬于過(guò)堿性鎂質(zhì)火山巖,主要由白榴石、火山玻璃形成,常含輝石、橄欖石等。
瞧,這兩種巖石有個(gè)重要的共同點(diǎn):都是火山爆發(fā)產(chǎn)生的。它們生于地層深處,火山活動(dòng)時(shí),隨巖漿拱到上層來(lái),所以礦體一般呈管狀,俗稱“管礦”,一根根的。這些巖石要是露出地表,歷經(jīng)風(fēng)雨,石頭慢慢破碎了,堅(jiān)硬的金剛石就自由了,所以,才有了在田邊地頭、山腳河床撿到金剛石的傳說(shuō)。
四、拿什么打磨鉆石
金剛石世界最硬,它的摩氏硬度是10,摩氏硬度的10個(gè)級(jí)別不是等差劃分的,金剛石比排名第二、硬度為9的藍(lán)寶石硬5000倍,啥意思呢?就是相同的設(shè)備條件,磨掉相同大小的一塊,如果藍(lán)寶石需要1小時(shí),那么鉆石就需要5000小時(shí)。
所以,就算是拿排名第二的藍(lán)寶石來(lái)磨金剛石,也好比是豆腐磨磚頭。
那,鉆石是拿什么打磨出來(lái)的呢?滿世界找,當(dāng)然只有金剛石自己才有這個(gè)能力。然而,硬度一樣,磨起來(lái)豈不是兩敗俱傷?如果真是這樣,那也是沒辦法的事。
不過(guò),幸好,上帝是個(gè)人性化的設(shè)計(jì)師,在設(shè)計(jì)金剛石時(shí),貼心地讓它在不同方向上硬度不同,這叫“差異硬度”。有了差異硬度,就方便人類加工鉆石了。具體做法是,用金剛砂最硬的方向打磨鉆石,所選的刻面,當(dāng)然要避開最硬的方向。
五、金剛石怎么分好壞
鉆石的折射率是2.42,色散0.044,在非金屬礦中光澤最強(qiáng),這是金剛光彩和火彩之源。
鉆石集高折射、強(qiáng)色散、最硬于一身,所以被聰明的商人定義為堅(jiān)貞、權(quán)力,象征愛情、地位,“寶石之王”的名號(hào)當(dāng)之無(wú)愧。
只要是鉆石,硬度都一樣,那么,怎么分出高低貴賤呢?主要有幾個(gè)指標(biāo):
1、顏色。
純凈、碳元素隊(duì)列完美的鉆石是無(wú)色透明的。有顏色的,那是因?yàn)橛须s質(zhì)。不過(guò),如果雜質(zhì)摻得好,反而可以提高身價(jià)。
鉆石里摻進(jìn)去少量的氮,就會(huì)微微地看出淺黃、淡褐、微灰的感覺,這種鉆石和無(wú)色鉆石產(chǎn)量最大,稱之“無(wú)色—淺黃”系列。這個(gè)系列的鉆石,顏色越淡、越勻越好,無(wú)色為最高。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分了32級(jí),很微妙,須專業(yè)鑒定才搞得準(zhǔn)。
另一個(gè)系列就是“彩色”系列,是由于晶格錯(cuò)位,或者摻有硼、氫等元素,于是有了顏色,有黃、橙、紅、粉紅、藍(lán)、綠、紫、茶、黑等色,這種鉆石產(chǎn)量少。紅鉆最少、最珍貴,據(jù)說(shuō)全球有史以來(lái)一共才發(fā)現(xiàn)了5顆,其中“漢考拉”只有0.95克拉,在1987年賣了88萬(wàn)美元。藍(lán)鉆也很值錢、綠鉆也是稀有品種。
2、凈度。
就是鉆石的純凈程度,當(dāng)然是越純?cè)胶?。有雜質(zhì)、有瑕疵,影響鉆石的價(jià)值,雜質(zhì)和瑕疵越大、越明顯,就是凈度越差,價(jià)格也就越低。發(fā)現(xiàn)瑕疵難度不大,一般用10倍放大鏡觀察就好。凈度的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分5大級(jí)10小級(jí)。
3、重量。
國(guó)際慣例,鉆石重量用“克拉”,1克拉=0.2克。也就是說(shuō),2500顆1克拉的鉆石能湊1市斤。小于1克拉的鉆石可以用分計(jì)算,1克拉=100分,這樣,0.12克拉的鉆石就可以叫12分了。由于生長(zhǎng)條件很苛刻,所以,對(duì)鉆石來(lái)講,長(zhǎng)大是一件很困難的事。因而,鉆石重一點(diǎn)點(diǎn),價(jià)格就相差很多,如果是整數(shù)克拉和不足整數(shù)克拉之差,則價(jià)差更大。因此,雖然克拉已經(jīng)是個(gè)很小的單位了,鉆石重量的記數(shù)也要精確到小數(shù)點(diǎn)后第二位,并且第三位的取舍原則是“八舍九入”,比如,。0.998克拉,記作0.99克拉;0.999克拉,才可記作1克拉。
美國(guó)一家公司拿到了庫(kù)利南的加工訂單,他們研究了6個(gè)月后,才確定加工方案:庫(kù)利南被切割,磨成了9粒大鉆石和96粒小鉆石,總重量1063.65克拉,為庫(kù)利南原重的 34.25%。其中最大的一粒名叫“非洲之星Ⅰ”,530.2克拉,鑲在英王的權(quán)杖上。
第二大的叫做“非洲之星Ⅱ”,方形,317.40克拉,鑲在哪兒呢?請(qǐng)選擇:
上期答案:
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