新知|那些稀世珍钻,讲述着哪些传奇故事

齐鲁晚报 2024-08-31 10:43:16

主笔、视频制作:于梅君

近日,在非洲南部的博茨瓦纳,发现一颗重达2492克拉的钻石,这是有史以来出土的第二大钻石原石。天然钻石是大自然赠予我们的时间礼物,“第二大钻石”是如何发掘的?精美的石头会唱歌,历史上那些稀世巨钻,又讲述着哪些传奇故事?

全球第二大钻石面世,X射线立大功

当地时间8月21日,加拿大钻石勘探公司卢卡拉发布声明称,在博茨瓦纳的卡罗韦钻石矿场,发现一颗重达2492克拉的钻石,这是有史以来发掘出的第二大钻石原石。

这枚罕见巨钻被探测、发掘和回收,主要归功于X射线传输(XRT)技术,该技术旨在“识别和保存大型、高价值钻石”。简单地说,它由一条传送带组成,采自钻石矿的金伯利岩矿石,均匀地散布在传送带上,通过上方装有传感器的X射线束。

计算机会处理从扫描中收集的数据,并创建一系列图像,根据形状和密度识别单个石头。如果矿石密度接近钻石的密度,当矿石从传送带的末端落下时,一股气流会将候选矿石吹入收集仓。

X射线透射技术特别擅长挑选大型宝石级钻石。公司负责人称,“能够完整地回收如此巨大、高质量的钻石,证明了我们钻石回收方法的有效性。”

卡罗韦钻石矿以发现巨型钻石而闻名。2015年,发现了重达1109克拉的“我们的光”钻石,最终以5300万美元的价格售出。2019年发现1758克拉的“塞韦罗”,路易威登于2020年斥资5000万美元,买下了这颗巨钻,并将其纳入高级珠宝系列中。该矿还曾发现一颗重达813克拉的高等级钻石,创下6300万美元的销售纪录。

博茨瓦纳位于非洲南部,自1967年发现丰富的钻石资源后,迅速成为世界上最大的钻石原产国之一,约占全球产量的20%,仅2018年就生产了约2400万克拉的钻石。

依靠“钻石经济”,博茨瓦纳于1974年摘掉“最贫穷国家”的帽子。上世纪90年代初,人均GDP跃居非洲国家前列,被誉为非洲“小康之国”。

不过,近两年,受宏观经济的不确定性及人工钻石竞争的双重压力,全球钻石市场陷入前所未有的困境。数据显示,1克拉钻石的价格在1374美元到9596美元不等,具体取决于钻石的形状、颜色、净度和其他因素。目前1克拉钻石平均价格为4115美元,自今年3月份以来已下跌7.51%。

此次“世界第二大钻石”的发现,正值钻石价格暴跌之际,博茨瓦纳将面临着钻石红利难以持续的挑战。

世界第一大钻石,如今镶嵌在英王权杖上

此次博茨瓦纳发现的2492克拉钻石,是世界第二大天然钻石。那么,全球最大钻石长啥样?有哪些传奇故事?

据悉,迄今为止发现的最大天然钻石原石,是1905年在南非比勒陀利亚附近发现的库里南钻石,重达3106克拉(21.9盎司,621克),相当于一个成年男子拳头大小。它颜色纯净透明,带有淡蓝色调,被称为“最佳品级的宝石金刚石”。

众所周知,形成钻石的条件非常苛刻,在地幔这样极高温(1000度-1300度)、极高压(4500-60000个大气压)的环境下,碳原子结晶成珍贵的钻石,再由火山活动运送到地表。

大多数钻石形成于上地幔,深度在150—200公里之间。而在一些罕见情况下,在更深的地下,也会形成钻石,估计深度在360至750公里之间。

美国宝石研究所通过光谱仪分析发现,库里南钻石很可能形成于660千米深处的下地幔,亦即超深钻石,说它举世罕见,是有道理的。

1905年,库里南钻石被意外发现后,3106克拉的重量令它轰动全球。1907年,南非德兰士瓦地方政府将这粒巨钻赠送给了英王爱德华七世。后来这颗巨钻被加工成9颗大钻和98颗小钻。

最大的一颗钻石取名“库里南Ⅰ号”,也称为“非洲之星”,重达530.02克拉,英王室将这颗巨钻,镶嵌在1661年制作的象征英王权势的权杖上。“库里南二号”重达317.4克拉,被镶嵌在皇家帝国皇冠上。其余的细碎钻石共96块,都制作成了饰物,均留在英国王室。

自此之后,库里南钻矿成为巨钻的摇篮。2009年,又发现一颗507.55克拉的钻石,被冠以一个富有传奇色彩的名字——“库里南遗产”。

2010年,华人珠宝品牌周大福珠宝集团以3530万美元的天价将其收入囊中,由国际珠宝艺术家陈世英团队耗时47000小时,于2015年9月完成高级珠宝作品“裕世钻芳华”,这件作品由24颗精心打磨的钻石构成,其中居于中央的104克拉圆钻为全球之最。这件高级钻石珠宝采用组件形式设计,共有27种佩戴方法。这些钻石全部脱胎于“库里南遗产”顶级毛坯钻石。

蓝钻≠蓝宝石,有色彩才更有“腔调”

无色透明,几乎是大家鉴别钻石最主要的标准,实际上,除了无色之外,钻石还有黄、蓝、绿、粉、红、褐及黑色。通常情况下,如果钻石中出现黄色,价格会有所降低,若是粉色、蓝色或红色,则价值飙升,其中,红钻价格最为昂贵。

还记得《泰坦尼克号》中的海洋之心吗?它就是一颗蓝钻,而不是蓝色宝石。在美国华盛顿的国家自然历史博物馆中,有一枚名为“希望”的蓝色钻石,被认为是“海洋之心”的原型。“希望”蓝钻重45.52克拉,最早发现于印度,后归法国路易十四所有,几经辗转来到美国。研究人员认为,赋予这颗钻石特有蓝色的硼,来源于海洋底部。

在1989年法国巴黎的一次珠宝展销会上,曾展出一颗名叫“拉琪”的红钻,颜色鲜红如血,重量仅为2.23克拉,标价竟高达4200万美元。

那么,钻石的色彩是如何形成的?科学家发现,自然界中的硼和氮,经常会在金刚石矿物的晶格中取代碳原子,从而引起颜色的变化,其中,含硼可使钻石变蓝,含氮使钻石变黄。

绿色钻石,则与周围环境的辐射有关,足够大的辐射能量,会造成金刚石晶体内出现损伤,从而吸收一些除绿色之外的其他光线,反射出的颜色,就成了鲜艳的绿色。

粉色、红色及褐色钻石的形成,则与温度和压力引起的晶体塑性变形有关,也就是出现了晶体结构的内部损伤。

世界上90%以上的天然粉钻,都来自澳大利亚的阿盖尔矿床,矿区每年大约产出50克拉粉钻,占钻石总产量的0.0001%。

阿盖尔地区最奢华的钻石之所以呈粉色,与它们在地球深处遭受的破坏有关。这些钻石一开始是无色的,但是大陆碰撞后产生的巨大压力,可以改变钻石的晶体结构,从而使这些钻石变成了粉色等颜色。因自然缺陷造成的变色,却让它一跃成为罕见品。

黑色钻石则是由于矿物晶体内部,出现石墨或其他灰色包裹体造成的。黑钻极为稀有,有科学家在黑色钻石中发现了大量氢元素,认为它们来自富含氢元素的外层太空,也许早在地球尚未诞生时,就存在于宇宙之中了。

罕见钻石“讲述”地球深处的秘密

天然钻石是在地球深处的高温高压环境下,经过数百万年的地质过程自然形成的。而培育钻石则是通过人工方法,模拟天然钻石的生长环境,在实验室或工厂中制造出来的。因此,天然钻石的稀有性和独特性,是培育钻石无法比拟的。

在中科院地质与地球物理研究所研究员范宏瑞看来,人们可以发射卫星,知晓天外星球的存在,但对地球内部的了解却薄弱得多。研究天然钻石及其包裹的矿物质,能为人们了解地球深部和地球演化提供许多思路。

目前,研究者在钻石中,陆续发现了来自地球更深处的包裹体,其形成深度至少达700千米,即位于下地幔。“这里的金刚石更有可能稳定生长,体积更大,净度也更好,因此是用来研究深部地质的直接对象。”范宏瑞说。

越来越多的证据表明,人们在地球表层看到的现象,往往与地球深处的运动有密切联系。可是在半径为6371千米的地球上,人类向地下钻出的孔最深不过1万多米。若将地球比作鸡蛋,人类目前能直接抵达的部分只有“蛋壳”。

“没有金钢钻,别揽瓷器活”,正因为钻石有这样的“真本事”,才能承担起“地球信使”的责任,帮助我们了解“蛋壳”之下的奥秘。研究钻石等包裹体矿物的元素含量,对探索地球深部演化、气候变化、化石能源成因等问题都具有重要意义。

英国《自然·地球科学》发表的一项研究,分析了一块来自博茨瓦纳的宝石级钻石,就证实了在地球660公里深处,存在矿物结合态水,说明了这一区域水的广泛存在,或可增进我们对地球深处水循环的了解。

知多一点:

为什么大型钻石纯度更高

从1905年在南非发现“库里南”起,几乎每一块大型钻石都闻名世界。现在,科学家宣布,他们破解了这些稀有而宝贵石头的形成之谜。

美国宝石学院等机构的研究人员报告说,大型钻石可能源自地表之下400公里至750公里的超深部,在液态金属中形成。这项发现,将能帮助我们认识地球的深部环境。

天然钻石可分为一型钻石与二型钻石。两者主要区别是氮含量,二型钻石的纯度特别高,氮杂质极少,这种钻石只占天然钻石的2%。

新发现可以解释,为什么大型钻石基本是二型钻石,这是因为大型钻石在液态金属环境中形成,而氮会被金属吸收,所以大型钻石纯度也较高。而绝大多数钻石可能在硅酸盐环境中,通过其他化学反应形成,所以地下150公里至200公里处形成的钻石,容易包裹更多的氮,纯度相对较低。

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