三、礦物和岩石-3(寶石和有害礦物)

3。特別之處：寶石

神秘和浪漫追隨著名的寶石：那些經過切割和拋光，特別美麗或珍貴的礦物標本。以現在被稱為Hope Diamond的寶石為例，沒人知道是誰先把它挖出來的。我們所知道的是，在17世紀，一個法國商人在印度獲得了一顆112。5克拉的藍鑽石，並把它帶回了法國。國王路易十四世買下了這顆鑽石，並將其製成68克拉的寶石。這顆寶石在1762年的一次盜竊案中消失了。在1830年，一顆44。5克拉的藍色鑽石神秘出現，英國銀行家Henry Hope買下了這顆鑽石，即Hope Diamond。幾經易手，直到1958年，紐約珠寶商Harry Winston把它捐給了華盛頓特區的Smithsonian Institution，現在它被安放在防彈玻璃後面。

寶石；有些寶石，比如Hope Diamond，是獨特的礦物；其他的，像祖母綠，只是普通礦物的透明和顏色良好的版本

有些寶石來源於獨特的礦物。其他的只是普通礦物的漂亮和稀有版本。例如，紅寶石是礦物剛玉的特殊版本，翡翠是礦物綠柱石的特殊版本。寶石的美麗在於它的顏色，對於透明寶石來說，在於它的“火”——光線在寶石內部彎曲和反射的方式。

正如我們所注意到的，珠寶中使用的寶石是“切割”過的寶石，這意味著它們有許多光滑、閃亮的表面。光滑的表面，技術上稱為琢面，而非解離面或晶面。它們是在寶石切割工使用仔細地研磨和拋光樣品時產生的。為了製作一個琢面，寶石切割工將一顆寶石粘在doping stick的末端，然後將其放在一個旋轉的研磨盤上，直到琢面完成。之後寶石切割器旋轉寶石以一個特定的角度，打磨另一個面。在寶石上打磨琢面是一件很費事的工作——一個典型的訂婚戒指鑽石有57個單獨的琢面！

在寶石上建立琢面的過程

BOXES：

1。鑽石從哪裡來？

金剛石晶體由碳元素組成，但只有在地表150公里以下深處的溫度和壓力下，這種生長才會發生。（工程師們可以在實驗室裡重現這些條件：公司每年生產幾噸人造鑽石作為磨料。）碳是如何從地球表面進入地幔並在那裡轉化為鑽石的呢？板塊構造理論提供了答案。地質學家認為，俯衝作用帶著少量的碳酸鹽礦物和有機碎片下沉到地幔。隨著深度增加，碳原子首先形成石墨晶體，當深度達到約150公里時，強烈的壓力導致石墨結構崩塌，形成更緊湊、更緻密的金剛石晶體。產生的一些鑽石存在大陸下面的地幔中。

是什麼地質過程將鑽石從地幔帶回地殼頂部？地質學家推測，當裂谷作用使大陸地殼變薄並導致一些底層地幔融化時，這種轉移就發生了。某些型別的岩漿攜帶著鑽石進入地殼上部，在那裡凝固形成一種特殊的火成岩，叫做金伯利岩（以南方金伯利的名字命名，非洲，它最早被發現的地方）。

透過挖出金伯利岩並將其壓碎可分離出鑽石。但大自然也可以將鑽石從地球中分離出來。在金伯利岩暴露在地表的地方，岩石與水和空氣發生化學反應（這一過程稱為風化）。隨著時間的推移，這些反應會導致金伯利岩中的大部分礦物分解，產生的沙礫被河流沖走。堅硬的鑽石在河礫石中仍以固體顆粒的形式存在。因此，人們僅透過將鑽石與河礫石沉積物分離就獲得了許多鑽石。

鑽石礦坑；河中淘鑽

寶石級別的鑽石大小不一。珠寶商以克拉來衡量寶石的大小，一克拉等於0。2克，一盎司等於142克拉。（請注意，carat是衡量寶石重量的，而karat是衡量黃金純度的。） 最大的鑽石是1905年在南非發現的。這顆名為Cullinan鑽石的標本重達3106克拉。相比之下，普通訂婚戒指上的鑽石重量不到一克拉。鑽石很稀有，但並不像它們的價格那樣稀有。一個由鑽石生產商組成的全球聯盟囤積鑽石，以防止市場氾濫，從而保持高價。

2。不健康的礦物

大多數礦物質都是無害的，所以你可以經常攝入它們。例如，我們用岩鹽作為食物，方解石作為抗酸劑，某些型別的粘土使奶昔變稠。但有些礦物質由於其成分、結晶形態或顆粒大小，對人體健康構成危害。讓我們來看幾個例子。

一些礦物含有有毒的化學物質。例如，硫鐵礦（FeS2）的一種：砷黃鐵礦（FeAsS），含有砷，這是一種致命的毒藥。那些埋藏於地下數百萬年岩石中的砷黃鐵礦不發生變化。但如果這種礦物暴露在含氧的地下水或空氣中，它就會與氧氣發生化學反應，變成一種酸，可溶於水。含砷地下水可引起砷中毒。

近幾十年來，對石棉的關注一直是新聞的重點。這是因為石棉曾被廣泛用於製造絕緣材料、制動器、屋頂瓦和地磚。石棉指的是一種以非常細的、柔韌的針狀或纖維團狀生長的矽酸鹽。這類礦物的熔點很高，強度也很大。這就是為什麼建築商在20世紀早期和中期安裝了石棉地磚和瓦。不幸的是，一些（並非所有）石棉被吸入肺部，可能導致癌症。出於這個原因，石棉在大部分情況下被禁止使用。

石棉具有既有用又有害的特性

在大多數情況下，石英、長石和許多矽酸鹽礦物，都是安全的。但是如果這些礦物被粉碎就會造成危險。具體來說，粉狀矽酸鹽礦物的粉塵如果被吸入肺裡，就會引起矽肺病。由於礦物非常穩定，肺部的代謝過程或咳嗽都無法清除灰塵。粉塵引起的刺激引發了纖維團的生長，最終阻塞了進入空氣的通道，導致呼吸紊亂。每個人都會偶爾吸入一點灰塵，沒有不良影響，但是長時間接觸灰塵是危險的。