Blue Diamonds: Được tô màu bởi boron ở độ sâu cực cao

Posted on
Tác Giả: Laura McKinney
Ngày Sáng TạO: 2 Tháng Tư 2021
CậP NhậT Ngày Tháng: 14 Có Thể 2024
Anonim
Blue Diamonds: Được tô màu bởi boron ở độ sâu cực cao - ĐịA ChấT HọC
Blue Diamonds: Được tô màu bởi boron ở độ sâu cực cao - ĐịA ChấT HọC

NộI Dung


Viên kim cương hy vọng là viên kim cương xanh nổi tiếng nhất thế giới. Nó nặng 45,52 carat và đang được trưng bày tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia ở Washington, D.C. Hope Diamond có màu xanh xám Fancy Dark. Bức ảnh này cho thấy độ sâu của màu xanh. Hình ảnh từ tài liệu lưu trữ của Viện Smithsonian.

Kim cương xanh là gì?

Kim cương xanh là kim cương có thân màu xanh. Kim cương với màu xanh tự nhiên là cực kỳ hiếm, và chúng thường có rất ít khoáng chất. Màu sắc hiếm và độ rõ cao của chúng làm cho chúng trở thành những viên đá quý vô cùng quý giá.

Chỉ có một vài mỏ sản xuất kim cương xanh và những mỏ này thường chỉ sản xuất một vài viên kim cương xanh trong bất kỳ năm nào. Màu xanh của chúng thường được gây ra bởi một lượng boron trong mạng tinh thể kim cương. Viên kim cương Hope, trong bộ sưu tập của Viện Smithsonian, là ví dụ nổi tiếng nhất về viên kim cương màu xanh.


Có hai nguồn kim cương xanh khác: 1) kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm do con người sản xuất; và, 2) kim cương tự nhiên đã được xử lý để tạo ra màu xanh lam. Những viên kim cương màu xanh này không phải là hiếm, và giá trị của chúng chỉ là một tỷ lệ nhỏ trong giá trả cho kim cương tự nhiên có màu xanh tự nhiên.



Thay thế Boron trong kim cương: Khi các nguyên tử boron thay thế cho các nguyên tử carbon trong mạng tinh thể kim cương, nó làm cho kim cương hấp thụ có chọn lọc các bước sóng ánh sáng đỏ và truyền màu xanh có chọn lọc. Các bước sóng màu xanh là những gì lọt vào mắt của người quan sát. Minh họa được sửa đổi sau một hình ảnh Creative Commons bởi Materialscientist.

Nguyên nhân của màu xanh

Một viên kim cương bao gồm hoàn toàn các nguyên tử carbon, không có tạp chất hoặc khuyết tật sẽ không màu. Khiếm khuyết trong mạng tinh thể kim cương là nguyên nhân gây ra kim cương màu. Nguyên nhân gây ra khuyết tật bao gồm: A) các nguyên tố khác thay thế cho carbon; B) vị trí trống trong mạng tinh thể kim cương do thiếu các nguyên tử carbon; C) các hạt của chất khoáng phi kim cương có trong kim cương.


Màu xanh cơ thể trong kim cương tự nhiên thường được gây ra khi một số lượng nhỏ nguyên tử boron thay thế cho các nguyên tử carbon trong mạng tinh thể kim cương. Điều này hiếm khi xảy ra vì boron thường không xuất hiện ở nơi kim cương tự nhiên hình thành trong môi trường Trái đất sâu.

Một lượng lớn boron không cần thiết để tạo ra màu xanh lam trong kim cương. Nồng độ boron chỉ một phần triệu có thể đủ để tạo ra màu xanh lam. Càng nhiều boron thay thế cho carbon, màu xanh càng mạnh.

Boron là một trong số ít các nguyên tố có các nguyên tử đủ nhỏ để đi vào mạng tinh thể kim cương và thay thế cho một nguyên tử carbon. Nhưng nguyên tử boron không phải là một sự phù hợp hoàn hảo; nó có một electron ít hơn so với carbon. Khi boron thay thế carbon trong mạng tinh thể kim cương, sự thiếu hụt electron gây ra khiếm khuyết trong cấu trúc tinh thể kim cương. Khiếm khuyết này thay đổi cách ánh sáng đi qua tinh thể kim cương. Nó làm cho kim cương hấp thụ có chọn lọc ánh sáng ở phần màu đỏ của quang phổ nhìn thấy và truyền ánh sáng có chọn lọc ở phần màu xanh của phổ khả kiến. Khi ánh sáng truyền đến mắt người quan sát, người quan sát thấy một viên kim cương màu xanh.

Sự hiện diện của boron trong một viên kim cương không đảm bảo màu xanh. Một lượng nhỏ nitơ trong kim cương có thể tạo ra các khuyết tật làm giảm tác động của màu gây ra bởi boron. Kim cương có màu xanh đậm phải chứa rất ít nitơ. Boron cũng không đảm bảo màu xanh. Màu xanh cũng có thể liên quan đến phơi nhiễm phóng xạ và các khuyết tật liên quan đến hydro.


Nguồn gốc siêu kim cương xanh

Trong nhiều thập kỷ, các nhà địa chất đã tin rằng hầu như tất cả các viên kim cương được tìm thấy trên bề mặt Trái đất hình thành từ các vật liệu lớp phủ ở độ sâu khoảng 100 đến 150 km dưới bề mặt Trái đất. Sau đó vào năm 2018, một nhóm các nhà nghiên cứu đã làm cho hầu hết mọi người ngạc nhiên khi họ tìm thấy một số viên kim cương màu xanh hình thành ở áp suất tương đương với độ sâu ít nhất từ ​​410 đến 660 km và chứa các vùi chỉ có thể được lấy từ các vật liệu trong lớp vỏ đại dương.

Những viên kim cương này rất đáng chú ý vì: 1) Chúng hình thành sâu hơn bốn lần so với dự kiến ​​trước đây; 2) Các vùi trong kim cương có khả năng bắt nguồn từ vật liệu vỏ trái đất đã chìm xuống vùng chuyển tiếp của lớp phủ dưới; và, 3) Boron tạo ra màu xanh của chúng có thể đã từng ở trong nước của một đại dương cổ đại!

Mặc dù những ý tưởng này rất đáng ngạc nhiên, nhưng chúng có thể đưa ra một lời giải thích hợp lý về lý do tại sao kim cương xanh chỉ được tìm thấy ở một số lượng nhỏ các mỏ. Đây là những vị trí của tôi được đặt ở trên lớp vỏ đại dương chìm sâu khi vật chất từ ​​độ sâu lớn đó nhanh chóng bay lên bề mặt Trái đất - mà không tan chảy.



Kim cương xanh nổi tiếng



Màu xanh Okavango

Vào tháng 4 năm 2019, Công ty Kim cương Okavango, một công ty thuộc sở hữu hoàn toàn của chính phủ Botswana, đã trình bày "Okavango Blue", một viên kim cương màu xanh 20,46 carat. Viện Đá quý Hoa Kỳ đã xếp loại màu của đá quý là Fancy Deep Blue và độ trong của nó là VVS.

Kim cương xanh không đến tốt hơn thế này nhiều!

Okavango Blue được cắt từ một viên kim cương thô 41,11 cara được phát hiện tại mỏ Orapa ở Botswana. Công ty sẽ quảng bá đá quý cho đến mùa thu 2019 và có kế hoạch bán nó vào cuối năm nay. Mỏ Orapa là mỏ kim cương lộ thiên lớn nhất thế giới trên cơ sở diện tích. Nó thuộc sở hữu của Debswana, một liên doanh của chính phủ Botswana và De Beers.

Viên kim cương hy vọng là viên kim cương xanh nổi tiếng nhất thế giới. Hình ảnh từ tài liệu lưu trữ của Viện Smithsonian.

Viên kim cương hy vọng

Viên kim cương Hope là loại 45,5 cara, được cắt đệm cổ, viên kim cương màu xanh xám Fancy Dark thuộc sở hữu của Viện Smithsonian. Nó đã nằm trong bộ sưu tập của họ và trên màn hình công cộng gần như liên tục kể từ năm 1958. Nó có giá trị ước tính từ 200 đến 250 triệu đô la.

Viên kim cương luôn là một điểm thu hút chính tại Smithsonian, và nó là triển lãm phổ biến nhất của bộ sưu tập đá quý Smithsonians. Sự chú ý đó, và một lịch sử được lưu trữ có thể bắt nguồn từ năm 1653, đã biến viên kim cương Hope trở thành viên đá quý nổi tiếng nhất mọi thời đại.

Mặt trăng xanh của Josephine

Mặt trăng xanh của Josephine là viên kim cương màu xanh lam hình chữ nhật 12,03 cara, hình đệm, hình kim cương Fancy Vivid. Nó đã được bán tại một cuộc đấu giá Sothebys ở Hồng Kông vào năm 2015 với giá 48,4 triệu đô la. Nó đã được cắt từ thô được tìm thấy tại mỏ Cullinan ở Nam Phi vào năm 2014.

David Bennett, người đứng đầu bộ phận trang sức quốc tế tại Sothebys, cho biết phiên đấu giá Blue Moon đã phá vỡ nhiều kỷ lục. Đó là "viên kim cương đắt nhất, bất kể màu sắc và viên ngọc đắt nhất từng được bán đấu giá".

Kim cương Wittelsbach / Wittelsbach-Graff

Viên kim cương màu xanh này có một trong những lịch sử dài nhất và thú vị nhất trong đá quý. Được biết đến với cái tên Der Blaue Wittelsbacher, nó là một viên kim cương màu xanh xám 35,56 cara mặt với độ rõ tuyệt vời. Viên kim cương được cho là đã được cắt ra từ khai thác thô tại một trong những mỏ Kollur của Ấn Độ vào những năm 1600. Vua Philip IV của Tây Ban Nha đã mua nó và trao nó cho con gái Margarita Teresa vào năm 1664. Trong sự chiếm hữu của bà, và thông qua hôn nhân, nó đã đi qua các viên ngọc quý của Áo và Bavaria.

Nhà Hoàng gia Wittelsbach đã chào bán viên kim cương thông qua Christie Hay ở Luân Đôn vào năm 1931, nhưng không đạt được giá khởi điểm. Nó sau đó đã trở thành sở hữu tư nhân và nơi ở của nó đã được biết đến trong nhiều thập kỷ. Sau đó vào năm 2008, nó đã được mua bởi Laurence Graff, một đại lý kim cương tỷ phú, với giá 23,4 triệu đô la - mức giá cao nhất từng được trả khi bán đấu giá cho một viên kim cương tại thời điểm đó.

Graff sau đó đã gây sốc cho ngành công nghiệp kim cương bằng cách tái chế kim cương. Sau đó, ông đổi tên nó thành Kim cương Wittelsbach-Graff. Những hành động đó đã khiến Graff bị chỉ trích nặng nề. Một giám đốc bảo tàng cho biết nó giống như bức tranh vẽ trên một chiếc Rembrandt - trong một nỗ lực liều lĩnh nhằm tăng giá trị thị trường của nó.

Cắt đá quý loại bỏ 4,45 carat trọng lượng. Cắt cũng: 1) cải thiện cấp màu GIA của nó từ Fancy Deep xám xanh sang Fancy Deep blue, 2) cải thiện cấp độ rõ ràng của nó từ VS2 thành hoàn hảo bên trong, 3) loại bỏ một số chip và mài mòn do mài mòn, và 4) đã giúp Graff bán được viên kim cương Wittelsbach-Graff lúc bấy giờ có giá ít nhất 80 triệu USD.

Giấy chứng nhận chấm điểm của viên kim cương hiện nay là mẫu mực, nhưng một viên đá có giá trị lịch sử to lớn đã bị thay đổi vĩnh viễn. Có rất nhiều ý kiến ​​về kết quả, nhưng Graff được hưởng một khoản lợi nhuận khổng lồ.

Mỏ được biết đến để sản xuất kim cương xanh

Rất ít mỏ sản xuất kim cương xanh và hầu hết các viên kim cương xanh quan trọng tồn tại đều đến từ ba địa điểm: 1) một khu vực nhỏ ở Ấn Độ, 2) mỏ Cullinan của Nam Phi và 3) mỏ Argyle của Tây Úc .


Mỏ Ấn Độ

Kim cương với màu xanh tự nhiên đã được biết đến từ những năm 1600. Trong những ngày đầu tiên, tất cả những viên kim cương màu xanh được biết là được sản xuất đã được tìm thấy trong Vương quốc Golconda của Ấn Độ. Khu vực đó nằm trong các bang Telangana và Andhra Pradesh của Ấn Độ ngày nay. Những mảnh lớn màu xanh thô được sử dụng để cắt kim cương Hope và Wittelsbach-Graff hiện được đặt tên trong các mỏ kim cương của khu vực đó.

Mỏ Cullinan (trước đây là Premier Mine)

Nguồn kim cương xanh quan trọng nhất thế giới là mỏ kim cương Cullinan ở Nam Phi. Mỏ bắt đầu sản xuất kim cương vào năm 1902 dưới sự chỉ đạo của Thomas Cullinan, người đã phát hiện ra cánh đồng kim cương nơi mỏ nằm. Vào thời điểm đó, nó được gọi là Premier Mine.

Kể từ đó, nó đã sản xuất hầu hết các viên kim cương xanh của thế giới, kim cương thô lớn nhất thế giới, kim cương mặt lớn nhất thế giới và một phần đáng kể của kim cương thế giới nặng hơn 100 carat.

Mỏ ban đầu được biết đến từ khi thành lập vào năm 1902 với tên gọi Premier Mine. Sau đó, thuộc quyền sở hữu của De Beers, tên được đổi thành Mỏ Cullinan năm 2003. Mỏ này hiện đang được sở hữu và vận hành bởi Petra Diamonds. Hầu hết những viên kim cương màu xanh thô từ 20 cara trở lên được sản xuất trong vòng 100 năm qua đã được tìm thấy tại Cullinan.


Mỏ Argyle

Mỏ Argyle, thuộc sở hữu của Rio Tinto và nằm ở Tây Úc, là mỏ sản xuất kim cương lớn nhất thế giới trên cơ sở khối lượng.Nó được biết đến với việc sản xuất một nguồn cung cấp nhỏ nhưng ổn định kim cương đỏ và hồng và rất nhiều kim cương nâu. Argyle sản xuất một lượng rất nhỏ kim cương xanh. Vào năm 2009, họ đã chào bán bộ sưu tập của họ một lần trong bộ sưu tập Blue Moon. Nó bao gồm 287 carat kim cương xanh và tím mà công ty đã tích lũy được trong một vài năm.


Các nguồn khác của Kim cương xanh lớn

Hai viên kim cương màu xanh đáng kể từ các nguồn khác bao gồm: Copenhagen Blue, màu xanh Fancy 45,85 carat, được cắt từ thô được sản xuất từ ​​Mỏ Jagerfontein của Nam Phi; và, Graff Imperial Blue, màu xanh Fancy Light 101,5 cara, được cắt từ thô được sản xuất từ ​​Aredor Mine of Guinea.

Giá kim cương xanh

Kim cương xanh có giá trị nhất là kim cương tự nhiên với màu xanh tinh khiết dễ chịu được phân phối đồng đều thông qua đá quý. Những viên kim cương này cực kỳ hiếm và có thể bán với giá thường vượt quá một triệu đô la mỗi carat. Bảng đi kèm cho thấy giá đấu giá gần đây cho một số kim cương màu xanh đặc biệt.

Kim cương xanh tự nhiên thường được sửa đổi bởi một màu thứ cấp như xanh lá cây hoặc xám. Những viên kim cương màu xanh lục và xanh xám này cũng rất hiếm, nhưng thường được bán với giá thấp hơn màu xanh thuần khiết được ưa thích hơn. Kim cương xanh tự nhiên với màu nhạt hoặc màu xanh nhạt cũng sẽ được bán với giá thấp hơn. Nhiều người thích những viên kim cương này và rất vui khi mua chúng với giá cả phải chăng hơn.

Kim cương xanh đã xử lý

Mọi người đã khám phá ra cách sản xuất kim cương xanh bằng cách xử lý những viên kim cương có màu ít giá trị hơn. Chiếu xạ và xử lý nhiệt độ cao áp suất cao đều được sử dụng để tạo ra màu xanh lam trong kim cương. Bất cứ khi nào một màu kim cương được sửa đổi theo cách này, người bán nên luôn luôn cung cấp nó để bán như một viên kim cương với màu được xử lý. Người bán cũng nên tiết lộ loại điều trị và nếu kim cương cần được chăm sóc đặc biệt.

Kim cương với màu sắc được sản xuất bằng cách xử lý không nên có một mức giá ngoạn mục. Thay vào đó, nhiều nhất, họ nên bán với giá cao hơn chi phí của cùng một viên kim cương mà không cần điều trị. Điều trị không làm cho kim cương "hiếm". Nó chỉ đơn giản là một dịch vụ được thực hiện để thay đổi màu kim cương. Kim cương với màu được sản xuất bằng cách xử lý phải luôn được bán cùng với cách xử lý đó được tiết lộ và với khách hàng hiểu được những gì được mua.

Một cách xử lý khác được sử dụng để tạo ra màu xanh lam trong kim cương là lớp phủ. Một lớp phủ bề mặt mỏng của vật liệu nhiều màu sắc nhưng trong suốt được áp dụng cho bề mặt của viên kim cương. Lớp phủ của bất kỳ vật liệu nào khác ngoài kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm sẽ kém bền hơn kim cương. Nếu viên kim cương được đặt trong đồ trang sức được đeo, nó sẽ có dấu hiệu bị mài mòn theo thời gian. Chi phí của một viên kim cương tráng không nên nhiều hơn một khoản phí bảo hiểm nhỏ so với chi phí của cùng một viên kim cương mà không cần xử lý.


Kim cương xanh trong phòng thí nghiệm

Các nhà sản xuất kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm đã sản xuất vật liệu màu xanh trong hơn một thập kỷ. Họ làm điều này bằng cách đưa boron vào môi trường trồng kim cương. Họ cũng làm điều đó bằng cách sử dụng chiếu xạ sau tăng trưởng hoặc xử lý nhiệt độ cao áp suất cao. Kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm với màu xanh lam không phải là hiếm, và chúng thường được bán với giá thấp hơn kim cương tự nhiên có kích thước và độ trong tương tự trên thang màu D-to-Z.

Một trong những sự kiện quan trọng nhất trong thị trường kim cương xảy ra vào ngày 29 tháng 5 năm 2018 khi De Beers công bố Bộ sưu tập Trang sức Lightbox của họ. De Beers có một lịch sử lâu đời với tư cách là một người khai thác và nguồn kim cương tự nhiên chưa được đánh bóng cho việc buôn bán đá quý và trang sức. Tuy nhiên, De Beers cũng là cổ đông lớn của Element Six, một công ty sản xuất kim cương tổng hợp và các siêu vật liệu khác dùng trong công nghiệp.

De Beers đã công bố và bắt đầu bán kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm trong trang sức với mức giá đáng ngạc nhiên chỉ $ 800 mỗi carat, cộng với một số tiền bổ sung hợp lý cho các thiết lập kim loại. Với giá đó, họ đã cung cấp những viên kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm với màu trắng, màu hồng và màu xanh da trời. Giá của chúng thấp hơn đáng ngạc nhiên so với bất kỳ nhà sản xuất kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm khác. Giá chỉ bằng 10% đến 50% so với những gì mọi người bán kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm khác đang tính phí tại thời điểm đó. Một số người trong ngành kim cương suy đoán rằng giá Lightbox thấp hơn chi phí sản xuất. De Beers bắt đầu xây dựng một tòa nhà chứa những cỗ máy sản xuất kim cương cho Trang sức Lightbox ở Gresham, Oregon. Họ dự kiến ​​sẽ sản xuất 500.000 carat mỗi năm vào năm 2020.

Dòng sản phẩm Lightbox, và đặc biệt là giá cả của nó, đã gây bất ngờ cho ngành công nghiệp kim cương. Giá thấp được De Beers công bố sẽ gây áp lực lên các nhà sản xuất kim cương tổng hợp khác. Ưu điểm của Lightbox thuộc về người tiêu dùng, bởi vì bây giờ hầu như bất cứ ai cũng sẽ có thể mua một viên kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm với mức giá mà họ có thể mua được. Nó cũng cung cấp một sản phẩm thay thế, hấp dẫn và chi phí thấp cho bất cứ ai muốn có một đôi bông tai kim cương màu xanh tự nhiên nhưng có thể mua được.