日前，俄羅斯薩哈共和國(guó)西伯利亞一座鉆石礦中發(fā)現(xiàn)的“套娃鉆石”刷爆網(wǎng)絡(luò)，這顆無(wú)價(jià)之寶僅0.62克拉，是有史以來(lái)人類發(fā)現(xiàn)的首顆此類鉆石，據(jù)信已有8億多年的歷史。這件曠世珍品的出現(xiàn)，讓人們對(duì)鉆石有了全新的認(rèn)識(shí)。

在你驚異于“套娃鉆石”的神奇之余，是否想過(guò)它是如何形成的呢？當(dāng)你戴著各種寶石飾品，醉心于它們奪目的光芒時(shí)，是否知道它們的形成過(guò)程是怎樣的“艱辛”呢？

“鉆中鉆”源于一個(gè)小意外

其實(shí)，“鉆石恒久遠(yuǎn)”的寓意，多半來(lái)自它的形成過(guò)程，一句話概括：年代久遠(yuǎn)、成因苛刻。

“你看這顆石頭，它的成型至少經(jīng)歷了五至六億年，而且它是鉆石家族中很年輕的一顆。”中國(guó)環(huán)境行為學(xué)會(huì)高級(jí)工程師、碳化學(xué)專家張志剛向科技日?qǐng)?bào)記者展示了他本人的一顆鉆石藏品。

鉆石俗稱“金剛石”“金剛鉆”，是石墨等純碳物質(zhì)的同素異形體，也是已知自然界中天然存在的最堅(jiān)硬的物品，莫氏硬度（礦物硬度標(biāo)準(zhǔn)）為10。

從鉆石主要出產(chǎn)于地球上古老的穩(wěn)定大陸地區(qū)可以證實(shí)，鉆石的形成需要一個(gè)漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程。科學(xué)家們通過(guò)對(duì)來(lái)自世界不同礦山鉆石及其中原生包裹體礦物的研究發(fā)現(xiàn)，鉆石的形成條件一般為壓力在4.5—6.0Gpa，溫度在1100攝氏度—1500攝氏度，可以說(shuō)，形成條件極為苛刻。

說(shuō)到“套娃鉆石”，張志剛告訴記者：“我個(gè)人認(rèn)為，它的形成與普通鉆石的形成并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，應(yīng)該是形成過(guò)程中發(fā)生了‘意外’，它有點(diǎn)像套水瑪瑙的形態(tài)，只是形成條件更為嚴(yán)苛。”

張志剛推測(cè)，從根源上看，“套娃鉆石”的形成，極有可能源自獨(dú)特的物理環(huán)境和熱化學(xué)效應(yīng)，而且這種環(huán)境和效應(yīng)稍縱即逝。“通俗地講，就好像吹制雙層玻璃一樣。巖漿在凝固的過(guò)程中，熔巖堆積出現(xiàn)了氣孔，低于環(huán)境溫度的少量空氣迅速進(jìn)入正在凝固的熔巖內(nèi)部，造成空氣所包圍的熔巖迅速凝固，隨后，空氣與其外部熔巖物質(zhì)之間的氣孔又迅速閉合。如果這種推斷成立的話，那么‘套娃鉆石’內(nèi)部的小鉆成形時(shí)間要早于外部大鉆。”

張志剛說(shuō)，在鉆石形成的過(guò)程中，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，需要同時(shí)具備特殊的環(huán)境溫度、獨(dú)特的地殼環(huán)境和溶液樣態(tài)，還需要具備鉆石超快速生長(zhǎng)、存在氣孔等因素，而這些因素聚集在一起的幾率極小。如果推理成立的話，這個(gè)套娃鉆石就是鉆石生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)“畸形兒”，這也是其價(jià)值所在。

寶石形成需要5種苛刻條件

“鉆石只是寶石家族中的一員。但不論是祖母綠、水晶，還是翡翠、玉石，寶石。它們的形成，均需要同時(shí)滿足5種苛刻的條件：適宜的溫度、壓力、空間、化學(xué)成分和充足的時(shí)間。”張志剛說(shuō)。

一般來(lái)講，天然寶石有三種形成方式。一是從溶液中析出，淺層地表溫度較低的水，或者溫度稍高的地下水，都能溶解巖石或沉積物中的某些礦物，進(jìn)而將這些礦物攜帶、混合、濃縮，直到環(huán)境變化時(shí)，溶解物質(zhì)析出形成固體，代表類型為硅酸鹽類寶石，如水晶、翡翠；二是當(dāng)巖漿冷卻時(shí)，如果有合適的溫度、壓力、空間和足夠時(shí)間，某些結(jié)晶會(huì)從巖漿中析出，形成寶石。同時(shí)由于寶石的形成，使得周圍形成該種寶石所需元素不斷減少。所以，隨著參與結(jié)晶元素的濃度的變化和結(jié)晶物理?xiàng)l件的變化，又將形成不同的寶石。這種形成方式的代表寶石有祖母綠、剛玉、月光石等。

此外，還有一種寶石的形成方式較為特殊和抽象，科學(xué)家稱為“蒸汽冷凝”。當(dāng)溶解了液體和氣體的巖漿流體受到的壓力突然降低，如噴出地面或侵入地表縫隙時(shí)，其中的氣體將釋放出來(lái)，而液體迅速蒸發(fā)為氣體，將在熔巖中形成充滿氣體的空泡或孔洞，而這些困在孔洞內(nèi)的蒸汽能夠在其中形成寶石，例如產(chǎn)自納米比亞的錳鋁榴石“懸浮晶”和“雙尖”水晶。

“血統(tǒng)”和產(chǎn)量決定價(jià)值

為何寶石有的價(jià)值連城，有的卻十分廉價(jià)，到底是什么決定了寶石的價(jià)值？?jī)?nèi)蒙古資深寶石鑒定師李敏告訴記者，寶石的檔次分類有著嚴(yán)格的等級(jí)。

“寶石價(jià)值的鑒定要素有很多，但是加工工藝是最后一個(gè)要素，在此之前，還有色澤、硬度、形成年代、稀有程度等等，而這些要素，都是人類無(wú)法決定的。也就是說(shuō)，寶石的價(jià)值，主要取決于自身的出處和質(zhì)地，所謂血統(tǒng)決定身價(jià)。比如，一塊100萬(wàn)年形成的琥珀（有機(jī)寶石）與一顆30億年才形成的鉆石，價(jià)值不可同日而語(yǔ)。”李敏說(shuō)。

李敏介紹，從市場(chǎng)角度來(lái)看，寶石以產(chǎn)出稀少為貴，即使是很艷麗的寶石，若其資源分布很廣泛，其商業(yè)價(jià)值就會(huì)受到影響。例如在幾個(gè)世紀(jì)以前，歐洲發(fā)現(xiàn)紫水晶初期，由于美麗新穎，曾被視為珍貴寶石。然而當(dāng)人們?cè)诎臀鞯鹊匕l(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)紫晶大型礦床后，紫晶就不再享有珍寶之名了；又如質(zhì)地上乘的祖母綠寶石，每克拉售價(jià)高達(dá)2萬(wàn)美元以上，比鉆石還要貴得多，但是這并不意味著祖母綠的性能優(yōu)于鉆石，而是由于優(yōu)質(zhì)祖母綠在世界上的產(chǎn)量比優(yōu)質(zhì)金剛石要少很多。

隨著人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人造寶石已經(jīng)不再是技術(shù)難點(diǎn)，人造藍(lán)寶石、人造鉆石已不稀奇。對(duì)此李敏說(shuō)：“嚴(yán)格來(lái)講，通過(guò)模擬寶石生產(chǎn)環(huán)境而人為制造出的寶石，只能叫仿制寶石，我們所說(shuō)的寶石，是指自然形成的。渾然天成、歲月沉積，這才是寶石真正的價(jià)值所在。而利用高壓高溫法、化學(xué)氣相沉淀法制造出的寶石，統(tǒng)稱人造寶石晶體，以工業(yè)應(yīng)用為主，而不應(yīng)該與天然寶石放在同一個(gè)檔次進(jìn)行鑒賞。”

小知識(shí)

寶石的色彩有學(xué)問(wèn)

在賦予寶石美麗的諸多因素中，顏色是一個(gè)主要因素。凝重潔白的羊脂白玉、翠綠幽深的翡翠、艷若“鴿血”的紅寶石、五彩繽紛的碧璽……無(wú)不令人眼花繚亂，目不暇接。人們?cè)隗@嘆寶石的顏色如此美麗多彩的同時(shí)，也一定想知道：為什么寶石是五顏六色的呢？

在寶石中，有一類寶石的顏色與其化學(xué)組成的某一主要元素有關(guān)，這種元素出現(xiàn)在它的化學(xué)式中，而且其顏色往往比較穩(wěn)定，這類寶石叫自色寶石（即由作為寶石主要化學(xué)成分的過(guò)渡族元素致色的寶石）。而自身攜帶微量礦物元素、氣泡而產(chǎn)生顏色的寶石則被稱為他色寶石。“他色寶石的顏色，是由寶石化學(xué)成分中的少量或微量雜質(zhì)元產(chǎn)生的。大多數(shù)寶石屬于他色寶石，他色寶石純凈時(shí)，為無(wú)色透明，當(dāng)含有微量雜質(zhì)元素時(shí)，可以呈現(xiàn)不同的顏色。例如有‘綠寶石之王’美譽(yù)的祖母綠，它的綠色就是寶石中含有的微量氧化鉻而形成的。”中國(guó)環(huán)境行為學(xué)會(huì)高級(jí)工程師、碳化學(xué)專家張志剛說(shuō)。（張景陽(yáng)）