钻石是怎样形成并被切割的?
所谓钻石,其实就是以最规则形状排列的碳。碳就是那种构成我们身体18%体重的元
素。在许多国家,没有一种宝石比钻石更受人青睐。而实际上,钻石和许多其他贵重宝石 是一^样的。
碳是世界上最常见的元素之一,也是据我们所知生命存在所必需的4种基本元素之一。 自 然界中的碳元素有3种基本存在形态:
钻石:一种极其坚硬、透明的晶体。
石墨:一种由纯碳构成的质软、黑色的矿石。
富勒烯:一种由60个碳原子组成极其规则的球形分子所构成的矿石。
钻石形成于地下160千米的地幔层熔岩中,该位置的压力和热量都很适合碳元素形成钻 石。 钻石形成的一般条件是:碳元素受到的压力至少为300万千帕,温度至少为400...全部
所谓钻石,其实就是以最规则形状排列的碳。碳就是那种构成我们身体18%体重的元
素。在许多国家,没有一种宝石比钻石更受人青睐。而实际上,钻石和许多其他贵重宝石 是一^样的。
碳是世界上最常见的元素之一,也是据我们所知生命存在所必需的4种基本元素之一。
自 然界中的碳元素有3种基本存在形态:
钻石:一种极其坚硬、透明的晶体。
石墨:一种由纯碳构成的质软、黑色的矿石。
富勒烯:一种由60个碳原子组成极其规则的球形分子所构成的矿石。
钻石形成于地下160千米的地幔层熔岩中,该位置的压力和热量都很适合碳元素形成钻 石。
钻石形成的一般条件是:碳元素受到的压力至少为300万千帕,温度至少为400°C。如果 两个条件有任何一个不具备,那么形成的就是石墨而非钻石。在150千米或更深的地下,压 力会达到约500万千帕,而温度则会超过1 200°C。
今天我们所看到的大多数钻石都形成于几百万,甚至几十亿年前。随着岩浆的剧烈喷发, 钻石被带到地面,形成金伯利岩管。大多数喷出的物质都是形成于2000万〜11亿年前。由于 这种岩管首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名它。
当采矿者们试图寻找新的钻石矿 时,通常都会先找这种深蓝色岩石。
岩浆从地球的深厚断层中流出,形成金伯利岩管。金伯利岩管中的岩浆就像一部电梯,能 在几小时的时间内把钻石以及其他岩石和矿石带出地幔和地壳。
虽然这些喷涌的过程很短, 但许多都比今天的火山喷发更剧烈。
最后,岩浆在这些金伯利岩管中冷却,形成了含有钻石的圆锥形金伯利岩管。这些金伯 利岩管的表面积从2万〜145万平方米不等。
钻石也可能在河床中被发现,这些区域被称为“钻石冲积区”。
这些钻石同样来自于金伯 利岩管,但由于侵蚀作用发生了位移。冰川和水流也会把钻石由其原产地带到几千千米以外。 今天,大多数的钻石是在澳大利亚、婆罗洲、巴西、俄罗斯以及包括南非和扎伊尔在内的几 个非洲国家发现的。
刚采出来的钻石质地粗糙,必须经过切割和打磨之后,它们才能变成待售的、闪闪发光 的宝石。
前面提到,钻石是在高温高压条件下形成的碳分子结晶体。正是由于高温高压的作用,钻 石才成为我们所知的最坚硬的矿石。
钻石在摩氏硬度表中的硬度是1〇级。而事实上,钻石非 常坚硬,它可以比硬度排名第二的刚玉(形成红宝石和蓝宝石的矿石)要硬10倍到几百倍。
钻石之所以如此坚硬,是因为它具有特殊的分子结构。钻石是由连接在一起形成网状 结构的碳原子构成的。
每个碳原子都与其他4个碳原子共用一个电子,形成四面体。由5 个碳原子结合形成的四面体组成硬度极高的碳分子。石墨,即碳分子的另一种形态,之所 以硬度没有钻石高,是因为石墨中的碳原子连接形成了环状结构,每个原子只连接了另外 的一个原子。
在钻石进入珠宝店之前,要通过特殊的工艺对其进行切割和造型。切割形成的琢面,可 以使钻石熠熠生辉。钻石的切割有4项基本工艺:
切割:为了去除钻石中的杂质或不规则的形状,裸钻会被放在快干水泥中。
使用另一块 钻石或激光器,沿着钻石的薄弱截面切一道深槽。然后,在深槽中放一个钢质刀片,对着刀 片重击,就会把钻石切开。然后,把钻石从水泥中取出来。
锯切:有时,钻石要沿着切开面切,而不能劈开。
装有转数为每分钟1。5万转的磷青铜 刀片的锯子可以慢慢把钻石切开。激光器也被用来锯开钻石。
粗磨:将钻石放在车床上,和另一颗钻石相互摩擦,在腰部(钻石中直径最大的一面的 外侧边缘)形成粗略的抛光面。
抛光:为了使钻石绽放光芒,还要把它放在抛光轮上方旋转的工作臂上。抛光轮上涂有钻 石粉,可以使钻石在受到抛光轮挤压时增加其光滑度。收起