揭開鉆石的神秘面紗

王歡　馬志飛

揭開鉆石的神秘面紗

王歡馬志飛

鉆石，礦物名稱為金剛石，也因其出色的硬度被人戲稱為“金剛鉆”，是已知的寶石礦物中唯一由單質(zhì)碳元素組成的晶體，具有硬度大、耐高溫、不導(dǎo)電、不怕強酸和強堿腐蝕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特征。鉆石是人們已知的最堅硬的寶石，故有“寶石之王”的美譽。

既然鉆石如此堅硬，那么光華璀璨的鉆石成品是被怎么切磨出來的呢？答案是：用鉆石自己切磨自己。

自然界中，有些寶石的硬度依據(jù)刻劃方向的不同而不同，在礦物學(xué)上，將這種現(xiàn)象稱為差異硬度。其形成原因是礦物晶體結(jié)構(gòu)的對稱性和異向性，導(dǎo)致了礦物硬度的對稱性和異向性。簡單來說，就是在鉆石的晶體結(jié)構(gòu)中，碳原子質(zhì)點的排列方式和間距在互相平行的方向上是一致的，但在不平行的方向上是有所差異的。因此，當(dāng)沿著不同方向進(jìn)行刻劃時，晶體的硬度就表現(xiàn)出了一定的差異。鉆石是已知最硬的礦物，它的切磨和拋光就是利用了其自身差異硬度的性質(zhì)，即用一顆鉆石較硬的方向去切磨另外一顆鉆石較軟的方向，以此來將每一顆鉆石原石切磨成璀璨的刻面成品。

人們經(jīng)常用流光溢彩、熠熠生輝、光芒四射來形容鉆石。可是，鉆石明明是無色的，為何可以看到浮動的光彩呢？原來，這些光彩都是鉆石的火彩。火彩，是指當(dāng)白光照射到透明刻面寶石上時，因色散而使寶石呈現(xiàn)光譜色閃爍的現(xiàn)象。那么，什么是色散呢？色散，就是一種復(fù)色光被分解成單色光的物理光學(xué)現(xiàn)象，日常最為大家常見的色散現(xiàn)象，就是雨后彩虹。鉆石因具有很高的色散值，因此，當(dāng)它被切磨成刻面琢型后，會發(fā)出明亮璀璨的火彩。欣賞鉆石的火彩，要從鉆石的上表面（臺面）往底部觀察，用燈光或陽光照明，順著光線的方向，同時用手緩緩地轉(zhuǎn)動鉆石（注意不是翻轉(zhuǎn)，而是始終將臺面向上對著光源轉(zhuǎn)動）。一般切工較好的鉆石，都可以看到美麗的火彩。

如果你認(rèn)為鉆石全部都是無色透明的，那就大錯特錯了。其實，鉆石的世界繽紛多彩，我們常見的無色鉆石，只是其中的冰山一角！彩鉆構(gòu)成了鉆石另一個獨特的世界，比起無色鉆石，顏色奪目的彩鉆常常會令人眼前一亮，過目難忘。彩鉆是指自然界中產(chǎn)出的帶有色調(diào)的鉆石，其顏色鮮艷，品類繁多，極其稀有，有紅色、粉紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、紅紫色、紫色、棕色和黑色等。彩鉆顏色的成因主要有兩個方面：一是由于微量元素氮（N）、硼（B）、氫（H）原子進(jìn)入鉆石的晶體結(jié)構(gòu)之中而產(chǎn)生的顏色；二是由于晶體的塑性變形而使鉆石產(chǎn)生位錯、缺陷等情況，因此它們對某些光能吸收，從而呈現(xiàn)出不同的顏色。

彩鉆的形成條件極為苛刻，出產(chǎn)10萬顆優(yōu)質(zhì)無色的鉆石才有可能得到一顆罕見的彩鉆，可見產(chǎn)量極其稀少。在彩鉆中，尤以紅色鉆石和綠色鉆石最為罕見，而黃色鉆石和棕色鉆石則相對常見。

鉆石形成于數(shù)十億年前的地幔之中，蘊藏于地底深處。埋藏如此之深的鉆石晶體要破土而出、重見天日，主要得益于火山噴發(fā)，熔巖流將含有鉆石的巖漿帶至地球的近地表，并附存在金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中，形成鉆石原生礦；或是在地表經(jīng)過長途遷徙，沉淀于河流砂土之中，形成次生礦（砂礦）。

鉆石是質(zhì)量較好的天然金剛石經(jīng)過加工琢磨后的產(chǎn)品。然而，全球每年開采出的金剛石中，只有20%左右可加工成寶石，即人們通常說的“鉆石”。全世界鉆石的主要產(chǎn)出國有南非、加拿大、博茨瓦納、澳大利亞、安哥拉、巴西、俄羅斯等。鉆石經(jīng)過人工的開采才得以被利用，但是其開采的過程往往十分漫長和艱難，需要礦工深入地下或在砂礦的水域不斷淘洗砂石而得。