钻石是怎么形成的

钻石是怎么形成的,第1张

  钻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,一般是通过火山爆发而被岩浆带到地表。钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。钻石美丽、稀有,是爱情和忠贞的象征,代表永恒不破的爱情。

  经过科学家们对来自世界不同矿山钻石极其中原生包裹体矿的研究发现钻石是地表以下100多公里处富含碳元素的矿层在巨大的压力和1200摄氏度的高压高温环境下形成的。

 从钻石复杂的形成条件来说,钻石的确是一种稀有的宝石。目前全球主要的钻石产区有澳大利亚、非洲南部、南非、俄罗斯、中国等。

  除了这种形成原因以外,还有另一种关于钻石的形成原因,认为是在行星撞击地球时所产生的高温高压状态,把石墨转化为了我们所见到的钻石状态。

  据科学家推测,在1500万年前的时候,曾经有一颗直径大约1km左右的小行星撞击地球表面。而在撞击的同时瞬间就产生了一个宽度为25km的陨石坑,在这陨石坑内部周围的碳气泡在高温高压之下瞬间变成了一些直径不足02mm左右的微小钻石。

钻石的成因是根据钻石中的包裹体来寻找依据的,并根据所含钻石的岩石特征来探讨钻石成因。钻石的矿物名称为金刚石,只有宝石级的金刚石才能称之为钻石。1、钻石中包裹体特征原生包裹体:橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、石榴石、尖晶石、钛铁矿、硫化物、锆石等。同生包裹体:单斜辉石、石榴石、蓝晶石、钛铁矿、铬铁矿、金红石、红宝石等。后生包裹体:蛇纹石、石墨、赤铁矿。2、含钻石的两种岩石类型:橄榄岩主要矿物:橄榄石、斜方辉石,少量单斜辉石和镁铝榴石。榴辉岩主要矿物:石榴石、绿辉石,少量蓝晶石、金红石、硫化物、柯石英等。稀少的钻石主要出现于以上两种岩石中,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现两种类型:金伯利岩和钾镁煌斑岩。这两种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,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管岩”(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力作用而分化破碎。在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻石被带到河床,甚至海岸地带沉积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。3、金刚石的形成条件物质条件:由于作为金刚石主要成分的碳的分别很广,在地壳中的平均为002%,地幔中为007%,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%;玄武岩岩浆中含碳量为002%~004%。因而在任何条件形成金刚石都有丰富的碳的物质来源。物理化学条件:实验得出,目前较一致的认识:金刚石的形成温度为900~1300摄氏度,压力为45~60个大气压力。这一温度相当于地球150~200公里的深度。因此认为金刚石是在高温、高压条件下形成的。除高温高压外,形成金刚石还需具备适当的氧化还原环境。特别是氧逸度。在过氧环境下,金刚石被氧化成二氧化碳:若氧逸度过低,金刚石将与氧发生反应而形成甲烷。地质构造条件:稳定结晶基底的古老克拉通地区。这些地区是在地球历史上曾发育过岩石圈厚度大于150公里的地域,只有这样的地区才能达到形成金刚石所需的深度条件。这种地区的挥发组分(包括形成金刚石的碳)大量聚集,有利于金刚石形成,因而是世界上绝大多数金刚石都产在这样的地质构造环境中。4、宝石级金刚石(钻石)的成因金刚石与寄主岩的关系问题,存在两种可能性:第一,金刚石在金伯利岩或钾镁煌斑岩内结晶,是成因关系;第二,金刚石被金伯利岩或钾镁煌斑岩携带至地表,是携带关系。金刚石的年龄与所产围岩比较南非金伯利矿区:其金刚石年龄大于33亿年;而围岩年龄1亿多年。博茨瓦纳矿区:其金刚石年龄大于9亿年;而围岩年龄为1亿年。其他矿区也是相同情况。以上说明,金刚石形成时间很早,比携带它们至地表的金伯利岩和钾镁煌斑岩形成早很多,它们只是携带关系。金刚石是在大陆岩石圈的特定地质构造中形成的。虽然含有金刚石的寄主岩石有多种,但具有经济价值的含金刚石的寄主母岩只有金伯利岩和钾镁煌斑岩。

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