钻石是一种由碳元素组成的矿物，几乎完全由单一碳原子组成，矿物名称为金刚石。钻石与常见的石墨的物质成分完全一致，均由纯碳元素构成，它们之间的区别在于不同的晶体结构。由于晶体结构的不同，钻石与石墨的物理性质有天壤之别。其中又以硬度的差别最大，钻石的硬度在所知的所有物质中最高，摩氏硬度为10，恰恰相反，石墨的硬度几乎最小，摩氏硬度甚至小于1；另外无色钻石是电的绝缘体，而石墨是电的良导体，常用于制作电极。

碳的原子序数为6，有2个电子层，其中内层的第一电子层由2个电子构成，外层由4个电子构成。根据原子物理学原理，原子的第一层可容纳2个电子，第二层可容纳8个电子。当原子的外电子层填满时，原子的化学性质呈惰性，例如惰性气体氖等；当原子的外电子层未填满时，原子的化学性质活泼。碳原子内层的第一电子层为稳定的电子层，外层的第二电子层由于没有填满8个电子，为不稳定电子层，因而碳原子化学性质活泼。碳原子外层的4个电子可以与其他原子外层的电子发生作用而产生价键结合，非常容易发生化学反应，例如与空气中的氧反应发生燃烧。另外，由于外层自由电子的存在，碳也是电的良好导体。

在钻石的结晶过程中，碳原子外层的4个自由电子与周围的碳原子的外层自由电子产生共价键结合，每一碳原子可与周围4个碳原子结合，形成立方晶体结构，如图1-2所示。当1个碳原子与周围的4个碳原子结合时，每一碳原子都与另外1个碳原子各贡献1个外层电子组成1个共价键。在钻石晶体中，每一个碳原子都有4个共价键和8个共价电子，从而使每一碳原子都形成一个稳定的原子结构。相邻的碳原子之间共享的共价键电子对产生极强的结合，使相邻的碳原子紧密地结合在一起。钻石晶体中碳原子之间的距离为1.54Å(1 Å=10-10m，碳原子之间由共价键结合形成紧密的立方结构，因此，钻石的晶体结构是所有已知晶体中最坚固的。最坚固的钻石晶体结构必然导致最高的硬度。

图1-2 钻石的晶体结构

钻石晶体中每一个碳原子与周围的4个碳原子结合，碳原子之间的距离为1.54Å，碳原子之间由共价键结合形成紧密的立方结构

石墨晶体结构与钻石的立方结构不同，每一碳原子与周围在同一晶体面上的3个碳原子结合。每一碳原子都剩余1个外层电子，使每一碳原子都没有达到稳定状态。在石墨晶体的层与层之间没有价键连接，为十分不稳定结构，所以其硬度极低；另外，碳原子晶体层之间的滑动摩擦系数很小，因此，石墨是一种非常好的润滑填充剂。

在钻石结晶过程中，晶体沿特定晶面生长。最常见的钻石晶形是八面体。钻石八面体的8个面都是面积相等的等边三角形。其他的晶形有菱形十二面体、立方体、三八面体和聚形等。图1-3所示为天然钻石的天然晶形和利用相似晶形、颜色的天然钻石晶体所加工出的彩色钻石。

图1-3 天然钻石的晶形和利用相似晶形、颜色的天然钻石晶体所加工出的彩色钻石，Robert Weldon/Courtesy of Aurora Gem Collection

图1-3中后排左起第五颗黄色天然钻石晶体是晶形和晶面都非常好的典型八面体；后排左起第四颗黄色天然钻石晶体也是八面体，但晶面受到磨损变得圆滑而不平整，晶面交角也失去棱角变成不规则圆弧形；后排最右边两颗绿色天然钻石晶体都呈立方体；后排左起第三颗黄色天然钻石的晶形为典型经磨损的三八面体；后排最左边两颗天然钻石晶体都是不规则形状，由最左边的那颗形状不规则的天然钻石晶体可以切割出紫红或粉红紫红色的刻面彩色钻石，十分难得。形状不规则的天然钻石晶体都是由于外力的破坏，通常是在冲刷过程中钻石之间的摩擦和钻石与砂石之间的摩擦，以及开采过程中的撞击造成的。

因为彩色钻石价格昂贵，而且价格与切工和净度关系不大，切割彩色钻石时，首先要考虑的是获得最大重量。刻面彩色钻石的形状要与原天然晶体形状尽量相似以获得最大重量。市面上绝大多数的彩色钻石的形状都是不规则的花形切工，很少见到理想亮圆形切工的彩色钻石。1997年在日内瓦以805000美元拍卖成交的一颗1.75ct的紫红红色钻石的形状与原晶体形状相似，主要的加工是将原晶体的自然面抛光。

钻石晶体也可能呈双晶或是多晶。图1-4是一颗晶形十分完整的天然双晶钻石晶体，主要晶体呈典型的八面体，在顶部又生长出一个小八面体。这一双晶钻石晶体的颜色为灰色，是由在钻石晶体中含有许多微小的石墨晶体或未结晶的炭黑造成的。由于石墨或炭黑呈黑色，几乎完全吸收可见光，即使很低的含量也会使得钻石变为灰色，甚至是黑色。天然灰色和黑色钻石原石一般用于工业用途。这颗灰色天然双晶钻石晶体来自钻石次生矿，经冲刷和磨损，晶面和棱角都呈圆滑状。

图1-5是另外一种天然双晶钻石晶体，由两个立方体互相嵌入构成穿插双晶，Pene—tration twin。这颗天然双晶钻石晶体的颜色为黄色，如果精心加工以增强饱和度，它可能成为一颗彩黄色钻石。这颗黄色天然双晶钻石晶体的晶面和棱角都为圆滑状，也来自钻石次生矿。

图1-4 由两个八面体构成的天然双晶钻石晶体

，刘严摄影/刘严收藏

图1-5 由两个立方体构成的天然穿插双晶

，刘严摄影/刘严收藏

钻石原石的包裹特征

钻石内部所含有的浅色的或无色的天然包裹体，常见的有钻石，锆石，橄榄石等晶体包裹体，多为钻石形成过程中包裹到钻石内部的同生或原生固态包裹体，此点状包裹体大，10倍放大观察时可以识别晶体形态。

钻石内部所含有的深色或黑色的天然包裹体，常见的有铬铁矿【黑色】、石榴石、【红色】、橄榄石、【渌色】、硫化物【深色】和属于此生包裹体的片状是墨等，与浅色包裹体相比，深色包裹体与钻石的颜色反差更大，放大观察时更容易被发现。

从宝石结晶形态鉴别：

钻石的单晶体矿物，属于等轴晶系，常见的晶形是八面体、菱形十二面体、立方体或者八面体跟菱形十二面体的聚形等。做常见的就是八面体，认准这个形状，大部分钻石原石是这个形状。

从晶面生长台阶鉴别：

三角形的生长台阶，沿着八面体上面的三角形一层一层往外面生长。

你知道用什么办法鉴定钻石原石吗

钻石原石一般从以下几个方面进行鉴定，不满足其中一项则不是钻石原石

晶形：钻石原石的晶体形态一般为八面体，十二面体罕见，所以一般可以见到的钻石原石都是八面体

硬度：钻石的硬度为10，所以钻石原石的硬度非常大，在现实生活中能见到硬度一般为：钢铁：5.5，水晶：7，红宝石：9，他们不管用多长时间的刻磨，都不会对钻石原石表面产生任何划痕

光泽：钻石的光泽为金刚光泽，比玻璃的光泽更强

折射率：因为钻石的折射率很强，就算是钻石原石也会产生一些火彩现

蚀坑：钻石原石表面经常会出现倒三角形的蚀坑

磨蚀：钻石硬度很大，一般是不会产生任何的磨蚀，一般都是标准的八面体

怎样鉴别钻石原石怎么鉴定

钻石原石一般从以下几个方面进行鉴定，不满足其中一项则不是钻石原石

晶形：钻石原石的晶体形态一般为八面体，十二面体罕见，所以一般可以见到的钻石原石都是八面体

硬度：钻石的硬度为10，所以钻石原石的硬度非常大，在现实生活中能见到硬度一般为：钢铁：5.5，水晶：7，红宝石：9，他们不管用多长时间的刻磨，都不会对钻石原石表面产生任何划痕

光泽：钻石的光泽为金刚光泽，比玻璃的光泽更强

折射率：因为钻石的折射率很强，就算是钻石原石也会产生一些火彩现象

蚀坑：钻石原石表面经常会出现倒三角形的蚀坑

磨蚀：钻石硬度很大，一般是不会产生任何的磨蚀，一般都是标准的八面体

钻石原始晶面属于什么特征

钻石原始晶面属于八面体特征。钻石原石的晶面特征，一个是晶面上的倒三角形的溶蚀坑，这个最好还找个十倍放大镜去观察，这样比较清楚，因为很多溶蚀坑是很小的。

表面常有许多生长标志，如三角锥，座、三角凹坑、台阶状生长纹等。另外，在钻石表面及内部常见许多清晰的与钻石结构有关的线，例如生长纹、双晶纹等。有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。

鉴别特征

钻石为单晶体矿物，属于等轴晶系，常见的晶形多呈八面体、菱形十二面体、立方体、八面体跟菱形十二面体的聚形等。最常见的就是八面体，大部分钻石原石都是这个形状。晶面生长台阶，三角形的生长台阶，沿着八面体上面的三角形一层一层往外面生长。

钻石的摩氏硬度为10，是自然界中硬度最高的物质，它的绝对硬度是石英的1000倍、刚玉的150倍。如果用钻石原石磨其他东西是可以磨碎的，所以可以用可能是钻石原石的石头，去磨其他石头，如果磨不动并且它的表面掉粉，可以肯定不是钻石原石了。

钻石原石一般从以下几个方面进行鉴定，不满足其中一项则不是钻石原石

晶形：钻石原石的晶体形态一般为八面体，十二面体罕见，所以一般可以见到的钻石原石都是八面体

硬度：钻石的硬度为10，所以钻石原石的硬度非常大，在现实生活中能见到硬度一般为：钢铁：5.5，水晶：7，红宝石：9，他们不管用多长时间的刻磨，都不会对钻石原石表面产生任何划痕

光泽：钻石的光泽为金刚光泽，比玻璃的光泽更强

折射率：因为钻石的折射率很强，就算是钻石原石也会产生一些火彩现象

蚀坑：钻石原石表面经常会出现倒三角形的蚀坑

磨蚀：钻石硬度很大，一般是不会产生任何的磨蚀，一般都是标准的八面体

钻石的晶体结构

钻石是一种由碳元素组成的矿物，几乎完全由单一碳原子组成，矿物名称为金刚石。钻石与常见的石墨的物质成分完全一致，均由纯碳元素构成，它们之间的区别在于不同的晶体结构。由于晶体结构的不同，钻石与石墨的物理性质有天壤之别。其中又以硬度的差别最大，钻石的硬度在所知的所有物质中最高，摩氏硬度为10，恰恰相反，石墨的硬度几乎最小，摩氏硬度甚至小于1；另外无色钻石是电的绝缘体，而石墨是电的良导体，常用于制作电极。

碳的原子序数为6，有2个电子层，其中内层的第一电子层由2个电子构成，外层由4个电子构成。根据原子物理学原理，原子的第一层可容纳2个电子，第二层可容纳8个电子。当原子的外电子层填满时，原子的化学性质呈惰性，例如惰性气体氖等；当原子的外电子层未填满时，原子的化学性质活泼。碳原子内层的第一电子层为稳定的电子层，外层的第二电子层由于没有填满8个电子，为不稳定电子层，因而碳原子化学性质活泼。碳原子外层的4个电子可以与其他原子外层的电子发生作用而产生价键结合，非常容易发生化学反应，例如与空气中的氧反应发生燃烧。另外，由于外层自由电子的存在，碳也是电的良好导体。

在钻石的结晶过程中，碳原子外层的4个自由电子与周围的碳原子的外层自由电子产生共价键结合，每一碳原子可与周围4个碳原子结合，形成立方晶体结构，如图1-2所示。当1个碳原子与周围的4个碳原子结合时，每一碳原子都与另外1个碳原子各贡献1个外层电子组成1个共价键。在钻石晶体中，每一个碳原子都有4个共价键和8个共价电子，从而使每一碳原子都形成一个稳定的原子结构。相邻的碳原子之间共享的共价键电子对产生极强的结合，使相邻的碳原子紧密地结合在一起。钻石晶体中碳原子之间的距离为1.54Å(1 Å=10-10m），碳原子之间由共价键结合形成紧密的立方结构，因此，钻石的晶体结构是所有已知晶体中最坚固的。最坚固的钻石晶体结构必然导致最高的硬度。

图1-2 钻石的晶体结构

钻石晶体中每一个碳原子与周围的4个碳原子结合，碳原子之间的距离为1.54Å，碳原子之间由共价键结合形成紧密的立方结构

石墨晶体结构与钻石的立方结构不同，每一碳原子与周围在同一晶体面上的3个碳原子结合。每一碳原子都剩余1个外层电子，使每一碳原子都没有达到稳定状态。在石墨晶体的层与层之间没有价键连接，为十分不稳定结构，所以其硬度极低；另外，碳原子晶体层之间的滑动摩擦系数很小，因此，石墨是一种非常好的润滑填充剂。

在钻石结晶过程中，晶体沿特定晶面生长。最常见的钻石晶形是八面体。钻石八面体的8个面都是面积相等的等边三角形。其他的晶形有菱形十二面体、立方体、三八面体和聚形等。图1-3所示为天然钻石的天然晶形和利用相似晶形、颜色的天然钻石晶体所加工出的彩色钻石。

图1-3 天然钻石的晶形和利用相似晶形、颜色的天然钻石晶体所加工出的彩色钻石（Robert Weldon/Courtesy of Aurora Gem Collection）

图1-3中后排左起第五颗黄色天然钻石晶体是晶形和晶面都非常好的典型八面体；后排左起第四颗黄色天然钻石晶体也是八面体，但晶面受到磨损变得圆滑而不平整，晶面交角也失去棱角变成不规则圆弧形；后排最右边两颗绿色天然钻石晶体都呈立方体；后排左起第三颗黄色天然钻石的晶形为典型经磨损的三八面体；后排最左边两颗天然钻石晶体都是不规则形状，由最左边的那颗形状不规则的天然钻石晶体可以切割出紫红或粉红紫红色的刻面彩色钻石，十分难得。形状不规则的天然钻石晶体都是由于外力的破坏，通常是在冲刷过程中钻石之间的摩擦和钻石与砂石之间的摩擦，以及开采过程中的撞击造成的。

因为彩色钻石价格昂贵，而且价格与切工和净度关系不大，切割彩色钻石时，首先要考虑的是获得最大重量。刻面彩色钻石的形状要与原天然晶体形状尽量相似以获得最大重量。市面上绝大多数的彩色钻石的形状都是不规则的花形切工，很少见到理想亮圆形切工的彩色钻石。1997年在日内瓦以805000美元拍卖成交的一颗1.75ct的紫红红色钻石的形状与原晶体形状相似，主要的加工是将原晶体的自然面抛光。

钻石晶体也可能呈双晶或是多晶。图1-4是一颗晶形十分完整的天然双晶钻石晶体，主要晶体呈典型的八面体，在顶部又生长出一个小八面体。这一双晶钻石晶体的颜色为灰色，是由在钻石晶体中含有许多微小的石墨晶体或未结晶的炭黑造成的。由于石墨或炭黑呈黑色，几乎完全吸收可见光，即使很低的含量也会使得钻石变为灰色，甚至是黑色。天然灰色和黑色钻石原石一般用于工业用途。这颗灰色天然双晶钻石晶体来自钻石次生矿，经冲刷和磨损，晶面和棱角都呈圆滑状。

图1-5是另外一种天然双晶钻石晶体，由两个立方体互相嵌入构成穿插双晶（Pene—tration twin）。这颗天然双晶钻石晶体的颜色为黄色，如果精心加工以增强饱和度，它可能成为一颗彩黄色钻石。这颗黄色天然双晶钻石晶体的晶面和棱角都为圆滑状，也来自钻石次生矿。

图1-4 由两个八面体构成的天然双晶钻石晶体

（刘严摄影/刘严收藏）

图1-5 由两个立方体构成的天然穿插双晶

（刘严摄影/刘严收藏）

你知道用什么办法鉴定钻石原石吗

钻石原石一般从以下几个方面进行鉴定，不满足其中一项则不是钻石原石

晶形：钻石原石的晶体形态一般为八面体，十二面体罕见，所以一般可以见到的钻石原石都是八面体

硬度：钻石的硬度为10，所以钻石原石的硬度非常大，在现实生活中能见到硬度一般为：钢铁：5.5，水晶：7，红宝石：9，他们不管用多长时间的刻磨，都不会对钻石原石表面产生任何划痕

光泽：钻石的光泽为金刚光泽，比玻璃的光泽更强

折射率：因为钻石的折射率很强，就算是钻石原石也会产生一些火彩现

蚀坑：钻石原石表面经常会出现倒三角形的蚀坑

磨蚀：钻石硬度很大，一般是不会产生任何的磨蚀，一般都是标准的八面体

钻石原石表面特征

钻石原石是指未经切割的金刚石，金刚石俗称“金刚钻”。

摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。钻石(金刚石)为最高级第10级。

金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。 金刚石的折射率非常高，色散性能也很强。

金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨。

金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心，具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结，距离为154pm。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。

扩展资料：

钻石原石在公元前800年在印度被发现，没有人敢胡乱加工钻石原石，钻石被认为具有驾驭地球的能量，它可以保护佩戴者并使其拥有神秘的诱惑力。

只有国王，王后和其追随者可以负担得起如此罕见美丽的钻石装饰，钻石的自然状态是非常珍贵的，我们发现并且使用钻石超过2000年了，一位匈牙利王后的皇冠上镶嵌着未经切割的钻石，这个可以追溯到1074年，被认为是最早的钻石珠宝形式。

世界各地都发现了金刚石矿。其中，澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。

地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。

参考资料：百度百科-钻石原石

参考资料：百度百科-金刚石

钻石原石的包裹特征

钻石内部所含有的浅色的或无色的天然包裹体，常见的有钻石，锆石，橄榄石等晶体包裹体，多为钻石形成过程中包裹到钻石内部的同生或原生固态包裹体，此点状包裹体大，10倍放大观察时可以识别晶体形态。

钻石内部所含有的深色或黑色的天然包裹体，常见的有铬铁矿【黑色】、石榴石、【红色】、橄榄石、【渌色】、硫化物【深色】和属于此生包裹体的片状是墨等，与浅色包裹体相比，深色包裹体与钻石的颜色反差更大，放大观察时更容易被发现。

从宝石结晶形态鉴别：

钻石的单晶体矿物，属于等轴晶系，常见的晶形是八面体、菱形十二面体、立方体或者八面体跟菱形十二面体的聚形等。做常见的就是八面体，认准这个形状，大部分钻石原石是这个形状。

从晶面生长台阶鉴别：

三角形的生长台阶，沿着八面体上面的三角形一层一层往外面生长。

钻石原始晶面属于什么特征

钻石原始晶面属于八面体特征。钻石原石的晶面特征，一个是晶面上的倒三角形的溶蚀坑，这个最好还找个十倍放大镜去观察，这样比较清楚，因为很多溶蚀坑是很小的。

表面常有许多生长标志，如三角锥（座）、三角凹坑、台阶状生长纹等。另外，在钻石表面及内部常见许多清晰的与钻石结构有关的线，例如生长纹、双晶纹等。有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。

鉴别特征

钻石为单晶体矿物，属于等轴晶系，常见的晶形多呈八面体、菱形十二面体、立方体、八面体跟菱形十二面体的聚形等。最常见的就是八面体，大部分钻石原石都是这个形状。晶面生长台阶，三角形的生长台阶，沿着八面体上面的三角形一层一层往外面生长。

钻石的摩氏硬度为10，是自然界中硬度最高的物质，它的绝对硬度是石英的1000倍、刚玉的150倍。如果用钻石原石磨其他东西是可以磨碎的，所以可以用可能是钻石原石的石头，去磨其他石头，如果磨不动并且它的表面掉粉，可以肯定不是钻石原石了。