关于钻石，你了解多少

钻石俗称“金刚石”“金刚钻”，是石墨等碳物质的同素异形体，为自然界中天然存在的已知的最坚硬物品。

影星玛丽莲·梦露在电影《绅士爱金发女郎》中曾经唱过一句歌词：“无论切割还是打磨，这些精灵永不褪色，只有钻石才是女人最好的朋友。”

日前，一颗新发现的“钻中钻”引起了科学家们的注意。这种不寻常的构造，究竟是如何形成的？普通钻石，又是怎么形成的？人造钻石未来是否会替代天然钻石？

“套娃”或是“畸形儿”

最近，俄罗斯萨哈共和国的纽尔巴钻石矿发现一颗奇特的钻石，它虽然仅重0.62克拉（约0.124克），却是人类有史以来发现的首颗此类钻石。据专家分析，已有8亿多年的历史，堪称“无价之宝”。

说它奇特，是因为这是颗“钻中钻”。钻石专家们通过多种方法对其进行了研究，包括拉曼光谱和红外光谱法，以及X射线显微断层扫描。借助X光，可以清晰地看到，这颗钻石中含有一个空腔，里面有一颗更小的钻石，甚至可以四处滚动，专家估计，里面小钻重约0.02克拉（约0.004克）。

因类似于俄罗斯套娃，该钻石随后被命名为“套娃钻石”。套娃钻石并不大，尺寸为4.8毫米×4.9毫米×2.8毫米，内部空腔体积约为6立方毫米，内部晶体体积为1.6立方毫米，内部的小钻呈板状，尺寸为1.9毫米×2.1毫米×0.6毫米。

“据我们所知，全球钻石开采史上还没有出现过这样的钻石，”俄罗期矿业公司阿尔罗萨发言人奥列格·科瓦尔丘克表示，“真的是大自然独一无二的创造，尤其是大自然不喜欢空洞——通常情况下，一些矿物会被没有形成空洞的其他矿物所代替。”

中国环境行为学会高级工程师、碳化学专家张志刚推测，“套娃钻石”内部的小钻成形时间要早于外部大钻。在钻石形成的过程中，出现这样的现象，需要同时具备特殊的环境温度、独特的地壳环境和溶液样态，还需要具备钻石超快速生长、存在气孔等因素，而这些因素聚集在一起的概率极小。

如果推测成立的话，这个“套娃钻石”就是钻石产生过程中形成的“畸形儿”，而这，正是其价值所在。

钻石诞生很复杂

说到“套娃钻石”的形成，张志刚认为，它的形成与普通钻石的形成并无本质区别，只是在形成的过程中发生了“意外”。那么，普通钻石是如何形成的，需要什么条件？

科学家们通过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现，钻石的形成条件需要高压高温，压力一般在4.5～6.0Gpa，温度在1100～1500℃。可以说，条件极为苛刻。

古老而又稳定的大陆往往是钻石的主要出产地，从这点可以证实，钻石的形成需要一个漫长过程，大概需要数十亿年，之后，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）。

钻石都是无色透明的。如果你这么认为，那就错了。其实，钻石的世界缤纷多彩，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。

彩钻的形成原因主要有三种：一是微量元素氮（N）、硼（B）、氢（H）进入钻石的晶体，从而产生颜色，如黄钻、蓝钻;二是钻石晶体塑性变形，出现错位、缺陷等情况，进而吸收某些光能，导致呈现出不同的颜色，如粉钻、红钻;三是钻石形成后，因自然环境中的辐射或者晶格受到破坏，从而形成颜色，如人们常说的绿钻。

彩钻非常罕见，一般来说，出产10万颗优质无色的钻石才有可能得到一颗彩钻，可见产量多么稀少。在彩钻中，黄色钻石和棕色钻石相对常见，尤以红色钻石和绿色钻石最为罕见。

人造钻石要上位？

钻石是质量较好的天然金刚石经过加工琢磨后的产品，因为具有稳定、坚硬、稀少等特性，近年来，钻石产品在消费者心目中地位不断攀升。

但是，金刚石的获取过程十分漫长和艰难，矿工需要深入地下或在砂矿的水域中不断淘洗砂石。同时，只有经过加工雕琢，天然金刚石才能成为“宝石”。据统计，全球每年开采出的金刚石中，只有20%左右可加工成钻石。

物以稀为贵，购买者在看到其市场标价后，往往望而却步，人造钻石迎来巨大的发展机遇。

美国贝恩咨询公司的报告显示，到2023年，全球人造钻石市场规模或将达到52亿美元，约合人民币342亿元。包括德比尔斯、施华洛世奇等传统珠宝巨头在内，都推出了人造钻石。

随着人造钻石业制作工艺的提高，商业化生产的实现，人造钻石已完全可以与天然钻石相媲美。同时，得益于生产技术的完善，人造钻石的制造成本在十年间降低了90%，其售价在两年内更是减少了一半。现在，每克拉人造钻石的制造成本大约为300美元，比天然钻石的制造成本要低30%。

更为不同的是，天然钻石的形成，需要数十亿年，与之相比，一颗人造钻石的制造时间只需要数周。另外，有研究机构表示，对环境的影响，生产人工钻石仅为天然钻石的1/7，这其中包括更少的用水、碳排放以及对土地的污染等。

“人造钻石技术越发成熟之后，确实会给用于佩戴的、功能性的钻石珠宝带来冲击，因为消费者一定会将性价比纳入考量。”香港苏富比珠宝部专家麦佩婷说，“但是对于收藏级的钻石，其天然、不可替代的稀缺性才是决定钻石价值的核心标准，即便实验室已經可以创造出高克拉高品质的钻石，也无法拿到顶级拍卖场的入场券。”（本刊综合）※