天然Ⅱ型钻石不规则形状的成因

翠花

　　宝石和宝石学杂志天然型钻石不规则形状的成因天然钻石晶体大都以圆化的八面体或十二面体产出。这些圆化的外形是钻石晶体从地球深部上升到地表过程中被溶蚀的结果。各种证据表明，天然钻石晶体中存在局部溶解的现象，如三角凹痕、网状槽和环状式样。少数天然钻石晶体呈不规则状或扁平状。在分选原石的过程中，这种形态特征被作为一种标志，这种特征的原石被归为一类。经紫外透射光和X红外光谱分析，该类原石均鉴定为型钻石。与此同时，具普通八面体或十二面体形状的钻石晶体经鉴定均属I型钻石。根据这些形态特征就可把型钻石分选出来。　　对于为何型钻石具有这种特征的不规则或扁平的形态，有各种不同的观点：（1）它们是在地下或开采过程中破裂的产物；（2）钻石在周围岩浆中溶解速度不同的结果；（3）钻石在固体矿物缝隙中生长的结果；（4）因不含杂质氮。在观点（4）中，I型钻石具八面体习性是因为含氮，而型钻石具不规则形态是因为不含氮。本文根据作者对晶体生长形貌学的理解以及对型钻石形态和洁净度的观察，探讨型钻石呈现不规则或扁平形态的原因。　　天然型钻石很难见到平坦的晶面，例如111面。它们多不规则，呈扁平状，一般为波状，表面不平坦，反射弱。偏振光下，型钻石以异常消光和稻草垫（塔塔米）式样为特征，这说明型钻石具高应变的特征。I型钻石则显示与型钻石明显不同的特征，它们不具高应变的特点。I型和型钻石的X射线形貌图像也明显不同。I型钻石显示由中心到111面的放射状位错束、平行于111的生长带以及少见的中心呈十字的生长区。与此相反，型钻石不显示这些内部特征。型钻石的X射线形貌分析通常显示由强衍射区和无衍射区组成的分区式样。型钻石是由相互倾斜的分区组成的塑性变形晶体，因而显示波状的弯曲表面。在强衍射部分，晶格缺陷的密度极高，以至于很难观察到生长诱发的缺陷如位错束和生长带。所有这些特征都表明，与较弱塑性变形的I型钻石相比较，型钻石具强塑性变形的特征。　　I型钻石含有杂质元素氮，而型钻石则比I型钻石要纯得多。型钻石类似于纯金属，而I型钻石则类似于合金。众所周知，合金比纯金属难于发生塑性变形，这是因为杂质元素以平行于结晶平面的片晶形式分布，它们对位错移动起到阻碍作用。我们可以预料，如果I型和型钻石受到同等的应力，型钻石的塑性变形将强于I型钻石。由于持续的塑性变形，型钻石将破裂成碎块，而I型钻石则保持了其最初的生长形态。塑性变形和破裂发生在钻石晶体搬运的过程中。在此过程中I型和型钻石都受到部分溶解，并造成暗淡的表面。80%以上的GEPOL钻石是花式琢型的，这正是因为用作高压高温处理的钻石只是型钻石，而型钻石的原石具不规则或扁平的形态，不适合加工成圆钻型。