關(guān)于鉆石，你了解多少

鉆石俗稱“金剛石”“金剛鉆”，是石墨等碳物質(zhì)的同素異形體，為自然界中天然存在的已知的最堅硬物品。

影星瑪麗蓮·夢露在電影《紳士愛金發(fā)女郎》中曾經(jīng)唱過一句歌詞：“無論切割還是打磨，這些精靈永不褪色，只有鉆石才是女人最好的朋友?！?/p>

日前，一顆新發(fā)現(xiàn)的“鉆中鉆”引起了科學(xué)家們的注意。這種不尋常的構(gòu)造，究竟是如何形成的？普通鉆石，又是怎么形成的？人造鉆石未來是否會替代天然鉆石？

“套娃”或是“畸形兒”

最近，俄羅斯薩哈共和國的紐爾巴鉆石礦發(fā)現(xiàn)一顆奇特的鉆石，它雖然僅重0.62克拉（約0.124克），卻是人類有史以來發(fā)現(xiàn)的首顆此類鉆石。據(jù)專家分析，已有8億多年的歷史，堪稱“無價之寶”。

說它奇特，是因為這是顆“鉆中鉆”。鉆石專家們通過多種方法對其進行了研究，包括拉曼光譜和紅外光譜法，以及X射線顯微斷層掃描。借助X光，可以清晰地看到，這顆鉆石中含有一個空腔，里面有一顆更小的鉆石，甚至可以四處滾動，專家估計，里面小鉆重約0.02克拉（約0.004克）。

因類似于俄羅斯套娃，該鉆石隨后被命名為“套娃鉆石”。套娃鉆石并不大，尺寸為4.8毫米×4.9毫米×2.8毫米，內(nèi)部空腔體積約為6立方毫米，內(nèi)部晶體體積為1.6立方毫米，內(nèi)部的小鉆呈板狀，尺寸為1.9毫米×2.1毫米×0.6毫米。

“據(jù)我們所知，全球鉆石開采史上還沒有出現(xiàn)過這樣的鉆石，”俄羅期礦業(yè)公司阿爾羅薩發(fā)言人奧列格·科瓦爾丘克表示，“真的是大自然獨一無二的創(chuàng)造，尤其是大自然不喜歡空洞——通常情況下，一些礦物會被沒有形成空洞的其他礦物所代替。”

中國環(huán)境行為學(xué)會高級工程師、碳化學(xué)專家張志剛推測，“套娃鉆石”內(nèi)部的小鉆成形時間要早于外部大鉆。在鉆石形成的過程中，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，需要同時具備特殊的環(huán)境溫度、獨特的地殼環(huán)境和溶液樣態(tài)，還需要具備鉆石超快速生長、存在氣孔等因素，而這些因素聚集在一起的概率極小。

如果推測成立的話，這個“套娃鉆石”就是鉆石產(chǎn)生過程中形成的“畸形兒”，而這，正是其價值所在。

鉆石誕生很復(fù)雜

說到“套娃鉆石”的形成，張志剛認(rèn)為，它的形成與普通鉆石的形成并無本質(zhì)區(qū)別，只是在形成的過程中發(fā)生了“意外”。那么，普通鉆石是如何形成的，需要什么條件？

科學(xué)家們通過對來自世界不同礦山鉆石及其中原生包裹體礦物的研究發(fā)現(xiàn)，鉆石的形成條件需要高壓高溫，壓力一般在4.5～6.0Gpa，溫度在1100～1500℃。可以說，條件極為苛刻。

古老而又穩(wěn)定的大陸往往是鉆石的主要出產(chǎn)地，從這點可以證實，鉆石的形成需要一個漫長過程，大概需要數(shù)十億年，之后，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）。

鉆石都是無色透明的。如果你這么認(rèn)為，那就錯了。其實，鉆石的世界繽紛多彩，有紅色、粉紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紅紫色、紫色、棕色和黑色等。

彩鉆的形成原因主要有三種：一是微量元素氮（N）、硼（B）、氫（H）進入鉆石的晶體，從而產(chǎn)生顏色，如黃鉆、藍鉆;二是鉆石晶體塑性變形，出現(xiàn)錯位、缺陷等情況，進而吸收某些光能，導(dǎo)致呈現(xiàn)出不同的顏色，如粉鉆、紅鉆;三是鉆石形成后，因自然環(huán)境中的輻射或者晶格受到破壞，從而形成顏色，如人們常說的綠鉆。

彩鉆非常罕見，一般來說，出產(chǎn)10萬顆優(yōu)質(zhì)無色的鉆石才有可能得到一顆彩鉆，可見產(chǎn)量多么稀少。在彩鉆中，黃色鉆石和棕色鉆石相對常見，尤以紅色鉆石和綠色鉆石最為罕見。

人造鉆石要上位？

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，因為具有穩(wěn)定、堅硬、稀少等特性，近年來，鉆石產(chǎn)品在消費者心目中地位不斷攀升。

但是，金剛石的獲取過程十分漫長和艱難，礦工需要深入地下或在砂礦的水域中不斷淘洗砂石。同時，只有經(jīng)過加工雕琢，天然金剛石才能成為“寶石”。據(jù)統(tǒng)計，全球每年開采出的金剛石中，只有20%左右可加工成鉆石。

物以稀為貴，購買者在看到其市場標(biāo)價后，往往望而卻步，人造鉆石迎來巨大的發(fā)展機遇。

美國貝恩咨詢公司的報告顯示，到2023年，全球人造鉆石市場規(guī)?；?qū)⑦_到52億美元，約合人民幣342億元。包括德比爾斯、施華洛世奇等傳統(tǒng)珠寶巨頭在內(nèi)，都推出了人造鉆石。

隨著人造鉆石業(yè)制作工藝的提高，商業(yè)化生產(chǎn)的實現(xiàn)，人造鉆石已完全可以與天然鉆石相媲美。同時，得益于生產(chǎn)技術(shù)的完善，人造鉆石的制造成本在十年間降低了90%，其售價在兩年內(nèi)更是減少了一半?，F(xiàn)在，每克拉人造鉆石的制造成本大約為300美元，比天然鉆石的制造成本要低30%。

更為不同的是，天然鉆石的形成，需要數(shù)十億年，與之相比，一顆人造鉆石的制造時間只需要數(shù)周。另外，有研究機構(gòu)表示，對環(huán)境的影響，生產(chǎn)人工鉆石僅為天然鉆石的1/7，這其中包括更少的用水、碳排放以及對土地的污染等。

“人造鉆石技術(shù)越發(fā)成熟之后，確實會給用于佩戴的、功能性的鉆石珠寶帶來沖擊，因為消費者一定會將性價比納入考量?！毕愀厶K富比珠寶部專家麥佩婷說，“但是對于收藏級的鉆石，其天然、不可替代的稀缺性才是決定鉆石價值的核心標(biāo)準(zhǔn)，即便實驗室已經(jīng)可以創(chuàng)造出高克拉高品質(zhì)的鉆石，也無法拿到頂級拍賣場的入場券?！保ū究C合）※