化學組成C。其微量元素N和B是金剛石分類的主要依據：N含量大於0.001%者為Ⅰ型，小於0.001%者為Ⅱ型；Ⅰ型金剛石按N的賦存狀態分為Ⅰa型（N原子沿｛100｝聚集成片狀分布）和Ⅰb型（N原子置換C原子並出現壹個未配對電子旋轉於C—N鍵之間）；Ⅱ型金剛石按是否含B分為Ⅱa型（不含B）和Ⅱb型（含B）；N分布不均勻時構成混合型。約98%的天然金剛石屬Ⅰa型。紅外光譜是鑒別金剛石類型的主要方法。
晶體結構等軸晶系；金剛石型結構（圖15-13）；空間群 Fd3m；a0=0.356nm；Z=8。
圖15-13 金剛石型結構
碳原子分布於立方晶胞的8個角頂、6個面心和晶胞所分8個小立方體的4個相間的小立方體中心；碳原子以***價鍵與周圍的另外4個碳原子相連，鍵角109°28′16″，形成四面體配位；平行｛111｝面網密度大，間距也大
圖15-14 金剛石晶體
o—八面體；d—菱形十二面體；a—立方體
形態對稱型m3m；多呈渾圓狀八面體和菱形十二面體單晶，可見八面體、菱形十二面體與立方體、四六面體成聚形（圖15-14）。
物理性質無色透明，常因含微量元素而呈不同色調：含Cr呈天藍色，含Al呈黃色，還可有褐、灰、白、綠、紅、紫等色調，含石墨包裹體者呈黑色；晶面金剛石光澤，斷口油脂光澤；經日光暴曬後置暗室發淡青藍色磷光。解理｛111｝中等、｛110｝不完全。硬度10（顯微硬度比石英高1000倍，比剛玉高150倍），八面體晶面的硬度＞菱形十二面體晶面的硬度＞立方體晶面的硬度。相對密度3.52。性脆，抗磨性強。不導電。導熱性好，室溫下其熱導率是銅的5倍。熔點高達4000℃，空氣中燃燒溫度為850～1000℃。疏水而親油。
成因產狀產於金伯利巖、鉀鎂煌斑巖及榴輝巖中，為高溫高壓產物。著名產地有南非、紮伊爾、前蘇聯雅庫特等。我國有山東、遼寧、貴州等地。
鑒定特征渾圓粒狀，金剛光澤，硬度10，暴曬後置暗室發淡青藍色磷光。
主要用途金剛石的用途十分廣泛：利用寶石級金剛石光彩誘人的色澤和極高的硬度琢磨成“鉆石”；利用其高硬度制作儀表軸承、玻璃刀、表鑲鉆頭；利用其高導熱性制作微波器和激光器的散熱片；利用其優良的紅外線穿透性制造衛星和高功率激光器的紅外窗口；利用其半導體性能制作整流器、三極管，等等。
思考題及習題
1）以自然金或自然鉑為例，說明自然金屬元素礦物的晶體化學特征與其形態、物性的關系。
2）為什麽金剛石和石墨同為單質碳的礦物，但形態、物性截然不同？
3）從石墨的結構特點解釋其物性。
4）試舉幾種混晶礦物並分析其組成元素的占位特點。
5）自然元素這壹大類中，哪些礦物能在河流沈積物中保存並富集？它們各自有什麽特點？
6）強金屬鉀、鈉等為何不易形成自然元素礦物？