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金刚石是碳元素的同素异形体，是已知天然存在的最硬的矿物。其独特的晶体结构赋予了它无与伦比的硬度、高折射率和色散性，使其成为珍贵的宝石和重要的工业材料。金刚石通常形成于地球深部地幔，并通过火山活动被带到地表。
如何识别
- 颜色
- 无色、黄色、棕色、绿色、蓝色、粉色、红色、黑色等，其中无色金刚石最为珍贵。
- 光泽
- 金刚光泽至亚金刚光泽，断口处可呈油脂光泽。
- 结构
- 通常为晶体状，表面可能光滑或有生长纹理。
- 晶形
- 常见的晶形为八面体、菱形十二面体、立方体或其聚形。也可见到不规则的晶体或碎屑。
- 解理
- 完全解理，沿八面体{111}方向。
- 地质环境
- 主要产于金伯利岩和钾镁煌斑岩等超基性火山岩筒中，这些岩石将地幔深处的金刚石带到地表。次生矿床包括冲积砂矿床，金刚石从原生岩石中风化剥离并被水流搬运沉积。
关键事实
- 硬度: 莫氏硬度10 (最高)
- 比重: 3.50-3.53 g/cm³
- 晶系: 等轴晶系
- 颜色: 无色、黄色、棕色、绿色、蓝色、粉色、红色、黑色等
- 光泽: 金刚光泽至亚金刚光泽
- 透明度: 透明至不透明
- 断口: 贝壳状至参差状
- 解理: 完全解理，沿八面体{111}方向
- 成分: 纯碳 (C)
快速检查
- 颜色: 无色、黄色、棕色、绿色、蓝色、粉色、红色、黑色等
- 光泽: 金刚光泽至亚金刚光泽
- 条痕: 无色 (金刚石硬度极高，无法在瓷板上留下条痕)
物理特征
- 晶习: 八面体、菱形十二面体、立方体或其聚形，也可见到不规则的晶体或碎屑。
- 解理类型: 完全解理，沿八面体{111}方向，但由于其极高的硬度，解理面不易观察到。
- 断口类型: 贝壳状至参差状，断口处可能呈油脂光泽。
- 韧性: 脆性，尽管硬度极高，但受到特定方向的冲击仍可能沿解理面破裂。
- 光泽类型: 金刚光泽至亚金刚光泽，断口处可呈油脂光泽。
形成
金刚石是在地幔深处（约150-200公里，甚至更深达800公里）的高温（900-1300°C）高压（4.5-6 GPa）条件下，由含碳流体或熔体结晶形成。这些金刚石通过金伯利岩和钾镁煌斑岩等深源火山岩浆的快速上升，被带到地表。在某些情况下，金刚石也可在陨石撞击或超高压变质作用下形成。
用途
金刚石因其卓越的硬度和光学性质，广泛应用于珠宝首饰、工业切割、研磨、钻探工具、精密仪器部件、光学窗口以及高压科学研究等领域。
年代分布
金刚石的形成年龄范围很广，从约9.9亿年前到35亿年前不等，主要产自古老的克拉通地盾。
发现地点
非洲南部 (南非、博茨瓦纳、纳米比亚、安哥拉)
这些地区拥有世界上最丰富的金刚石矿床，包括著名的金伯利岩筒和冲积矿床。
俄罗斯 (雅库特)
俄罗斯是全球最大的金刚石生产国之一，主要产自西伯利亚的古老克拉通中的金伯利岩矿床。
澳大利亚 (阿盖尔矿)
以产出粉色和红色金刚石而闻名，尽管该矿已于2020年关闭，但其历史产量巨大。
加拿大 (西北地区)
近年来发现的重要金刚石产地，主要为金伯利岩矿床。
巴西
拥有重要的冲积金刚石矿床，历史悠久。
寻找技巧
原生矿床
金刚石的原生矿床是金伯利岩和钾镁煌斑岩岩筒。这些岩石通常呈圆柱状或漏斗状侵入围岩，地表露头可能被风化成“蓝土”或“黄土”。寻找这些岩石的露头是发现原生金刚石的关键。
次生矿床
金刚石在风化后会从原生岩石中释放出来，并被河流、冰川或海浪搬运。因此，在河流冲积物、海滩砂和古河道中寻找重矿物富集区（如砂矿）是发现次生金刚石的有效方法。伴生矿物如石榴石、铬铁矿、钛铁矿等常与金刚石一同出现。
专业设备
金刚石的勘探和开采通常需要专业的地球物理勘探（如磁法、重力法）、地球化学分析以及大型采矿设备。对于业余爱好者而言，在已知产地的冲积矿床中进行淘洗或筛选可能有所收获，但需注意安全和法律规定。
安全警告
金刚石本身无毒无害，但在采矿过程中可能接触到其他有害矿物或化学品。在野外勘探时，务必注意人身安全，遵守当地法律法规，并避免进入未经许可的矿区。金刚石的鉴定需要专业知识和设备，切勿轻信非专业人士的鉴定结果。
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石墨 (Graphite)
也称为: 铅笔芯
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也称为: 碳化硅
立方氧化锆
立方氧化锆 (Cubic Zirconia)
也称为: CZ
科学分类
- 矿物类别
- 元素矿物
- 族
- 碳族
- 晶系
- 等轴晶系
- 化学式
- C
- 成分
- 纯碳