金刚石怎么形成的?

金刚石是怎么形成

金刚石就是我们常说的钻石（钻石是它的俗称），它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。金刚石还被作为很多精密仪器的部件。金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。多数金刚石大多带些**。金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石仅产出于金伯利岩筒中。金伯利岩是它们的原生地岩石，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时， 它会缓慢地变成石墨。1977年山东省临沭县岌山乡常林的一名村民在地里发现了中国最大的金刚石（约鸡蛋黄大小，右图）。世界上最大的工业用金刚石和宝石级金刚石均产于巴西，都超过3100克拉（1克拉=200毫克）其中宝石级金刚石的尺寸为10×65×5厘米，名叫“库利南”。上个世纪50年代，美国以石墨为原料，在高温高压下成功制造出人造金刚石。现在人造金刚石已经广泛用于生产和生活中，只是造出大颗粒的金刚石还很困难。

钻石，也叫金刚石，俗称“金刚钻”。化学式为c，与石墨同属于碳的单质。是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能，素有“硬度之王”和宝石之王的美称，金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。习惯上人们常将加工过的称为钻石，而未加工过的称为金刚石。在我国，金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物质，最佳颜色为无色，但也有特殊色，如蓝色、紫色、金**等。这些颜色的钻石稀有，是钻石中的珍品。印度是历史上最著名的金刚石出产国，现在世界上许多著名的钻石如“光明之山”，“摄政王”，“奥尔洛夫”均出自印度。金刚石的产量十分稀少，通常成品钻是采矿量的十亿分之一，因而价格十分昂贵。经过琢磨后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”，重31063克拉，已被分磨成9粒小钻，其中一粒被称为“非洲之星”的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。

晶体结构：晶胞为面心立方结构，每个晶胞含有2组8个C原子。

金刚石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色，但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉(合124克)的特大宝石级金刚石共发现10粒，其中最大的名库里南(Cullinan)，重3106克拉(合62135克)，大小5×65×10厘米，1905年发现于南非的普雷米尔巖管。中国常林钻石，重158786克拉，1977年发现于山东临沭县，列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。

在摩氏硬度计中它是第十类。

附：我国产出的巨粒和大粒金刚石

1971年以来的二十年中，在我国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石，按发现时间的先后排列如下：

[1]1971年9月25日，在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52．71克拉的金刚石。

[2]1977年12月21日， 在山东省临沭县常林大队，女社员魏振芳发现1颗重158786克拉的优质巨钻，全透明，色淡黄，可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”

[3]1981年8月15日，在山东郯城陈埠发现一颗124．27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈埠一号”。

[4]1982年9月，在山东郯城陈埠发现一颗96．94克拉的金刚石。

[5]1983年5月，在山东郯

金刚石是怎么形成的

有的钻石均是在地壳深处经高温高压条件形成的，经火山喷发带至地表。

钻石在地下160—480千米处形成。大部分钻石被发现位于一种称作“金伯利岩”的火山岩中，这种岩石埋藏于火山活动依然活跃的地带。其他任何被直接发现的钻石，都是经其他作用而直接从原始的金伯利岩中分离出来的。

世界上产钻石的国家有20个。南非是第五大钻石生产国，前四位依次是：澳大利亚、刚果民主共和国、博茨瓦纳共和国和俄罗斯。

钻石由纯碳组成，石墨也是。铅笔中的铅芯就是由石墨制成的，然而，钻石和石墨的原子内部排列并不相同。钻石是地球上天然存在的最硬的物质之一，摩氏硬度值为10。石墨则恰恰相反，是地球上天然存在的最软的物质之一，摩氏硬度值为15，仅比滑石粉硬一些。

纳米金刚石是怎么产生的。

金刚石经过特殊的设备，如雷蒙磨，研磨成粉末

钻石是怎样形成的……？

钻石由金刚石雕琢成，金刚石是一种由碳元素组成的矿物，是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质金刚石的绝对硬度是刚玉的4倍，石英的8倍。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石， 也是贵重宝石。原生金刚石是在地下深外处高温高压下结晶而成的，形成年代相当久远。澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。

天然金刚石在什么自然条件下形成？ 5分

现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份其本相同，碳元素在较高的温度、压力下，结晶形成石墨（黑色），而在高温、极高气压及还原环境（通常来说就是一种缺氧的环境）中则结晶为珍贵的钻石（白色）。为了便于理解钻石的起源，先看一看含有钻石的原巖。

自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事，这是由于位于河流上游某处含有钻石的原巖，被风化、破碎后，钻石随水流被带到下游地带，比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原巖是什么？1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石，此后钻石的开掘由河床转移到黄土中，黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石，它就是钻石原巖——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩？金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩，这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉巖碎片，主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明，金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现，故以该地名来命名。

另一种含有钻石的原巖称钾镁煌斑岩（lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩，主要由白榴石、火山玻璃形成，可含辉石、橄榄石等矿物，典型产地为澳大利亚西部阿盖尔（Argyle)。

科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现，钻石的形成条件一般为压力在45-60Gpa(相当于150-200km的深度），温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说，钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段，而目前所开采的矿山中，大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右，表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶，钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程，这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外，地外星体对地球的撞击，产生瞬间的高温、高压，也可形成钻石，如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石，但这种作用形成的钻石并无经济价值。

稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉巖类，但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩，目前为止发现有两种类型：金伯利岩（kimberlite)（名字源于南非得一地名——金伯利）和钾镁煌斑岩（lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的，形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部，这种岩浆多以巖管状产出，因此俗称“管矿”（即原生矿）。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表，经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎，在水流冲刷下，破碎的原巖连同钻是被带到河床，甚至海岸地带乘积下来，形成冲积砂矿床（或次生矿床）。

地球上的天然钻石是怎么形成的啊，又是怎

额，它原来是金刚石，是世界上最坚硬的石头之一，为三角形的碳元素结构，经过切割变成钻石。

金刚石它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。

金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体，是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体，其成分为纯碳，由碳原子以四价键链接，为目前已知自然存在最硬物质。

由于金刚石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石硬度非常大，熔点在华氏6900度，金刚石在纯氧中燃点为720~800℃，在空气中为850~1000℃，而且不导电。

扩展资料

金刚石的分布：

世界各地都发现了金刚石矿。其中，澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。

美国马萨诸塞大学的地球物理学家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金刚石的熔岩的年代，结果发现，这些含有金刚石的熔岩至少是在过去7个不同的时期在各地喷出的岩浆所形成的，其中最古老的熔岩则是在大约10亿年前形成的。

-金刚石

金刚石形成条件

31碳源

形成金刚石的碳源认为有三种方式：金伯利岩、钾镁煌斑岩岩浆中的原生碳；捕俘围岩中的有机碳；地壳中碳酸盐岩中的碳。愈来愈多的资料证实金刚石碳主要来源于岩浆中的原生碳。

岩浆中都含有一定数量的原生游离碳，如金伯利岩浆中含碳量为19%~43%，超基性岩浆中含碳量为006%~010%，玄武岩浆中含碳量为002%~004%，因此金伯利岩中含金刚石量由原生碳提供是足够的。

金刚石碳同位素C12/C13，其比值与金伯利岩浆中原生碳C12/C13比值是近似的，前者为8963，后者为8900。

32温度、压力、时间

金刚石为高温、高压矿物，其中压力因素是主要的。人工合成金刚石实验证明压力、温度、时间是决定金刚石品级的重要因素，触媒剂具有一定的促进作用。

据实验资料，对金伯利岩主要矿物在压力，温度变化状态下稳定平衡图解说明，最适宜于金刚石结晶的压力条件为(50000~70000)×105pa，温度为1200~1800℃，金伯利岩岩浆在内成稳定阶段推论岩浆深度在150km左右是相适应的。

从金刚石-石墨平衡曲线分析，要使金刚石处于稳定状态保留下来，必须是压力降低而温度作适应性的转变，如果温度不变，压力迅速下降，金刚石则全部转化为石墨。

岩浆内提供金刚石结晶时间的长短，影响金刚石结晶颗度大小，在金伯利岩中金刚石品粒大小相差悬殊，这说明结晶单位的差异。

33构造封闭系统

金伯利岩浆要保持一定的压力、温度和一个良好的还原环境，在地质构造上必须是一封闭的、压(扭)性系统组成的上升通道。

地壳盖层是阻止金伯利岩浆膨胀阶段挥发组分向地表散失的重要条件，但盖层的厚薄又是决定金伯利岩中金刚石形成多少的因素之一。盖层较厚时金伯利岩浆内压力不能冲破围岩的阻力(上覆岩层的重力、岩石破裂临界压力)，得到充分的膨胀，形成较大的岩体和形成大量第二世代金刚石，盖层较薄时又易使金伯利岩浆冲出地表形成喷出相岩石玻璃镁橄岩。

34金刚石形成相

金伯利岩浆演化过程中物理、化学条件变化证实：内成稳定阶段、侵入膨胀阶段具备金刚石的形成相条件。

341内成稳定金刚石相

金刚石在内成稳定阶段中由于压力、温度作用使岩浆结晶作用处于十分稳定状态，充足的原生碳、充分的结晶时间、金刚石晶芽大量生长，并成长为较大的平面八面体金刚石，这时岩浆基性程度很高，Ti元素尚为分散状态，由Ti所产生的制约金刚石生成的"触媒'，作用，还不能阻止金刚石的生长。

岩浆转为侵入阶段后，金刚石完全处于熔蚀状态，第一世代平面八面体金刚石向浑圆状曲面菱形十二面体转化，因此在金伯利岩中曲面晶体及平面一曲面晶体代表了内成稳定金刚石相特征。

342膨胀金刚石相

据金伯利岩矿物实验数据认为，膨胀阶段的温度为1000~1500℃，瞬时膨胀所产生的压力达50000×105pa以上，为第二世代金刚石晶芽形成创造了条件，这一阶段形成的金刚石仍为平面八面体，由于结晶时间较短，岩浆碳源的相对减少，金刚石晶体不能得到充分生长；另一方面由于岩浆酸性程度显著增高，Ti元素的的富集和O元素接合力增大，制约着金刚石的生长，因此金刚石晶粒一般都在1mm以下，但金刚石具生长态，以阶梯状八面体为主，这种晶体特征代表了膨胀金刚石相特征。

在膨胀金刚石相中还有少量异形金刚石晶体形成，说明在内成稳定金刚石相中形成的曲面菱形十二面体金刚石细粒进入膨胀金刚石相后，以此作晶种继续沿结晶轴再生长，形成再生增长的阶梯状八面体为主的曲面菱形十二面体异形晶。

35岩筒相金刚石与岩脉相

金刚石岩筒相与岩脉相金伯利岩中金刚石的晶体形态是不一致的，岩筒相中出现大量平面八面体，阶梯状八面体金刚石，但岩脉相中则显著减少，这一特点也说明岩脉相没有经历强烈的膨胀阶段，这与岩脉产出状态是吻合的。

具有工业品级、宝石晶级的金刚石均为曲面晶体或平面-曲面晶体，这类金刚石无疑来源于内成稳定金刚石相，金伯利岩浆的运移是将这类金刚石从上地幔搬运到地壳的浅部，同时起着熔蚀作用、浑圆化作用。膨胀金刚石相虽能形成大量金刚石，但由于粒度十分细小，因此不可能提供宝石级的加工原料。

在金伯利岩浆的运移过程中，Eo·JI奥尔洛夫将金伯利岩中金刚石全部归于熔蚀论，而0M安舍列斯则将金刚石全归于生长论，笔者认为金刚石在岩浆运移中形成生长相-熔蚀相-生长相这一变化过程，与岩浆的演化过程是一致的。

从部分金刚石的晶粒大小、形态类型、岩石产出状态的数理统计中可以说明岩脉相、岩筒相中金刚石特征。岩筒相、岩脉相大粒宝石级的金刚石都是曲面晶体，细粒级的都是平面八面体和阶梯状八面体。