含有地幔流体包裹体的纤维状金刚石因其独特的生长方式和对地幔流体演化的直接反映而受到广泛研究。同一颗金刚石中流体成分的变化和不同纤维层的颜色差异表明纤维状金刚石的生长并不是完全均一的过程，但目前鲜有研究聚焦于金刚石本身的生长波动。这不利于我们理解俯冲引起的金刚石结晶和地幔流体演化的实际条件。

针对上述科学问题，我校珠宝学院博士生孙成阳在导师何明跃教授和陆太进研究员的指导下，联合东京科学大学村石信二教授，对刚果（金）包壳金刚石的生长结构、残余应力、塑性变形、N, H相关杂质分布特征、流体成分演化及其之间的相关关系进行系统分析，取得了以下创新性认识：

（1）金刚石壳体纤维层中因流体包裹体密度差异而呈不同颜色的生长层中，具最高流体包裹体密度的深色层和具最低流体包裹体密度的浅黄色层均表现出塑性变形、拉张性残余应力、N含量和VN₃H缺陷的正异常（图1，2）。

（2）金刚石中的VN₃H缺陷控制着其在CL下的发光强度，不同生长层中的塑性变形和残余应力主要与N含量有关。而包壳金刚石核部的N含量与VN₃H缺陷的关系并不一致，导致后者与塑性变形和残余应力的关系也不同（图1-3）。

（3）根据流体包裹体成分和生长条件对金刚石生长速率以及杂质掺杂浓度的影响，认为生长介质中的高水含量是导致深色纤维层快速生长的主要原因，而浅黄色纤维层虽然也生长于较高水含量条件下，但压力的降低导致其生长速度降低并促进了对N、H杂质元素的掺杂（图4）。

本研究证明天然纤维状金刚石的成核可能受到多种因素的影响，进一步加深了我们对天然纤维状金刚石生长过程的认识，也例证了金刚石的结构和杂质特征之间的相关性，说明对金刚石杂质演化特征的全面研究能为其结晶过程中的地幔条件演化提供重要的补充信息。

图1 刚果（金）包壳金刚石的拉曼光谱及金刚石本征峰半高宽和残余应力分布

图2 刚果（金）包壳金刚石的红外光谱及杂质分布特征

图3 阴极发光下刚果（金）包壳金刚石的生长结构

图4 刚果（金）包壳金刚石壳体生长过程中的杂质特征变化

上述成果受国家岩矿化石标本资源共享平台项目（K1603901）、国家自然科学基金项目（42073008）、国家珠宝玉石首饰检验集团科研项目（NGTC20220400）和国家留学基金委公派联合培养博士生项目（202306400061）的共同资助，发表于国际权威期刊《American Mineralogist》上：Sun C.（孙成阳）, He M.*（何明跃）, Lu T.*（陆太进）, Muraishi S., Deng Y（邓怡）Correlations between the structural and impurity features reveal fluctuant growth conditions of natural fibrous diamonds. 2025, American Mineralogist, 110(7): 1012-1023.

全文链接：https://doi.org/10.2138/am-2024-9503