揭开钻石的神秘面纱

王欢　马志飞

揭开钻石的神秘面纱

王欢马志飞

钻石，矿物名称为金刚石，也因其出色的硬度被人戏称为“金刚钻”，是已知的宝石矿物中唯一由单质碳元素组成的晶体，具有硬度大、耐高温、不导电、不怕强酸和强碱腐蚀、化学性质稳定等特征。钻石是人们已知的最坚硬的宝石，故有“宝石之王”的美誉。

既然钻石如此坚硬，那么光华璀璨的钻石成品是被怎么切磨出来的呢？答案是：用钻石自己切磨自己。

自然界中，有些宝石的硬度依据刻划方向的不同而不同，在矿物学上，将这种现象称为差异硬度。其形成原因是矿物晶体结构的对称性和异向性，导致了矿物硬度的对称性和异向性。简单来说，就是在钻石的晶体结构中，碳原子质点的排列方式和间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异的。因此，当沿着不同方向进行刻划时，晶体的硬度就表现出了一定的差异。钻石是已知最硬的矿物，它的切磨和抛光就是利用了其自身差异硬度的性质，即用一颗钻石较硬的方向去切磨另外一颗钻石较软的方向，以此来将每一颗钻石原石切磨成璀璨的刻面成品。

人们经常用流光溢彩、熠熠生辉、光芒四射来形容钻石。可是，钻石明明是无色的，为何可以看到浮动的光彩呢？原来，这些光彩都是钻石的火彩。火彩，是指当白光照射到透明刻面宝石上时，因色散而使宝石呈现光谱色闪烁的现象。那么，什么是色散呢？色散，就是一种复色光被分解成单色光的物理光学现象，日常最为大家常见的色散现象，就是雨后彩虹。钻石因具有很高的色散值，因此，当它被切磨成刻面琢型后，会发出明亮璀璨的火彩。欣赏钻石的火彩，要从钻石的上表面（台面）往底部观察，用灯光或阳光照明，顺着光线的方向，同时用手缓缓地转动钻石（注意不是翻转，而是始终将台面向上对着光源转动）。一般切工较好的钻石，都可以看到美丽的火彩。

如果你认为钻石全部都是无色透明的，那就大错特错了。其实，钻石的世界缤纷多彩，我们常见的无色钻石，只是其中的冰山一角！彩钻构成了钻石另一个独特的世界，比起无色钻石，颜色夺目的彩钻常常会令人眼前一亮，过目难忘。彩钻是指自然界中产出的带有色调的钻石，其颜色鲜艳，品类繁多，极其稀有，有红色、粉红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、红紫色、紫色、棕色和黑色等。彩钻颜色的成因主要有两个方面：一是由于微量元素氮（N）、硼（B）、氢（H）原子进入钻石的晶体结构之中而产生的颜色；二是由于晶体的塑性变形而使钻石产生位错、缺陷等情况，因此它们对某些光能吸收，从而呈现出不同的颜色。

彩钻的形成条件极为苛刻，出产10万颗优质无色的钻石才有可能得到一颗罕见的彩钻，可见产量极其稀少。在彩钻中，尤以红色钻石和绿色钻石最为罕见，而黄色钻石和棕色钻石则相对常见。

钻石形成于数十亿年前的地幔之中，蕴藏于地底深处。埋藏如此之深的钻石晶体要破土而出、重见天日，主要得益于火山喷发，熔岩流将含有钻石的岩浆带至地球的近地表，并附存在金伯利岩和钾镁煌斑岩中，形成钻石原生矿；或是在地表经过长途迁徙，沉淀于河流砂土之中，形成次生矿（砂矿）。

钻石是质量较好的天然金刚石经过加工琢磨后的产品。然而，全球每年开采出的金刚石中，只有20%左右可加工成宝石，即人们通常说的“钻石”。全世界钻石的主要产出国有南非、加拿大、博茨瓦纳、澳大利亚、安哥拉、巴西、俄罗斯等。钻石经过人工的开采才得以被利用，但是其开采的过程往往十分漫长和艰难，需要矿工深入地下或在砂矿的水域不断淘洗砂石而得。