钻石几乎与地球同寿,有些已有30亿年以上的历史。钻石的诞生,相信是在于百万年前在地底深处受极高温及高压结晶而成。火山爆发期间,熔岩将含有钻石的岩浆带上地球表层,岩浆冷却后便形成管状的矿脉,含有钻石的矿脉是由一种名为金伯利岩即“蓝岩”的石块状物质所组成。另一方面,地球表层经受风雨侵蚀,及被河流冲洗,将钻石连同表面及其他矿物冲至远离原来矿脉的地方,形成冲积矿藏,所以管状矿和冲积矿藏是蕴藏钻石的两大资源。在所有宝石中,钻石的成分最为单纯。它只是普通的碳化学物,就像铅笔中的石墨一样,但经过自然的力量而变成世界上最坚硬的物质。在真空中,它的熔点是摄氏四千度(4000℃),是钢的熔点的二倍。因此,钻石可以熔化爱人的心就无须置疑了。钻石的成分和晶体结构 钻石的主要成分是碳(C),含C量96%-99.9%。即使很纯净的钻石也含有0.001%的杂质。钻石中的杂质组分有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N 等。 除 N 以外,其余杂质通常都以矿物包裹体形式存在,钻石中常含有磁铁矿、钛铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、橄榄石、石墨等矿物包裹体。

氮(N)是钻石中一种重要的杂质组分,N在钻石晶体结构中组成各种缺陷中心,可以单个N、A中心、B中心、N3小晶片等形式存在。 根据N的含量和聚结形式可将钻石划分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型钻石含N量较多(0.05%-0.3%)。 Ⅰa型钻石中N以N3小晶片形式存在,Ⅰb型钻石中N以分散状态的顺磁方式存在。 Ⅱ型钻石含N量较少(<0.05%),N呈自由状态存在。Ⅰ型和Ⅱ型钻石在某些物理性质上有所不同。自然界的钻石绝大部分是Ⅰ型钻石。钻石为等轴晶系,晶体结构为立方面心格子,晶胞参数a°=3.56A(1A=1mm/1千万)(见左图)。C原子位于立方晶胞的八个角顶和六个面中心,并在其八个小立方格的半数中心相间地分布着四个C原子,每个C原子都与周围四个C原子相连接,每两个相邻C原子之间的距离都相等(1.54A)。这种结构C原子间形成极其牢固的共价键, 要分开这种化学健必须给以很大的能量。这就决定了金刚石具有一些特殊的性质,如极高的硬度和化学稳定性。钻石的晶形最常见的是八面体,其次是菱形十二面体,较少见的是立方体。此外,可长成各种复杂形态的聚形或歪晶。