在地球的深部大约150-200公里,纯碳物质在压力为(45-6)×109Pa,温度为1100-1600摄示度条件下结晶,形成天然钻石。在地球的深部只有很少的地方具有钻石形成的物理、化学条件。从理论上讲任何时期都可以形成钻石,只要达到钻石形成物理、化学条件。从目前开采的钻石矿中,大部分钻石形成于33亿年和12-17亿年这二个时期。从钻石产出于地球古老稳定大陆地区可以证实。
另外,外星对地球的撞击,产生的高温、高压也可形成钻石。但这种方式形成的钻石颗粒小,质量差,不能作为首饰用的宝石。
当地球的外壳产生拉力,固体的岩块开始移动及破裂,这时发生地震,火山喷发。当火山熔岩从地球深部往地表上升时,将深部形成的钻石带到地球浅层及表面。经过熔岩冷却我们可以在冷却的岩石中找到钻石。当钻石富集并达到一定规模时,我们称为钻石原生矿。含有钻石的岩石在自然条件下风化,钻石残留在山坡、河流、海岸中并富集形成矿床,称为钻石次生矿。
根据不同的矿类型,采用不同的开采方法。
露天矿:含钻石的矿体风化后经河水、雨水的搬运富集形成次生矿。开采时要除去表层浮土,对含矿砂层以及岩缝都要认真清理,平均200吨砂石中可以选出1克拉钻石。
原生矿:沿矿脉旁打竖井,然后由竖井横向挖往矿脉,将矿石运到地表,破碎、分选将钻石选出。目前南非金伯利矿开采深度达900米。
砂矿:当钻石顺河流带到海岸边,在海滩富集,形成矿砂。开采方法是将所有含钻石的砂进行分选,将钻石选出。
海底采矿:采用先进的海上采矿技术,对海底含矿石的矿砂进行分选。戴比尔斯海上矿产公司,在纳米比亚离海岸35000米,水深110米的海底采矿钻石达400万克拉。
1905年在南非普列米尔矿,发现重3106克拉巨型大钻,定名为"库利南",1919年在该矿区又找到一块重1500克拉钻石,按它的形状,颜色、反复对比研究后确定它应该与"库利南"为同一晶体,所以没有命名,如果没有裂开成为二块的话,"库利南"重量到少在4606克拉以上。1980年在该矿区又发现第三颗大钻重599克拉。南非普列米尔矿为世界公认的巨形钻石的产地。
大部分钻石是在地质的高温高压下形成的。而钻石形成条件的压力在45到6Gpa,温度在1100到1500℃。大致换算下来相当于地下150到200km的深度。在地球深处只有很少的地方具有这种钻石形成的物理、化学条件。
自然钻石形成: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,是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体,碳原子呈立方最紧密堆积, 彼此以共价键相连时, 就形成了自然界最硬的钻石
人工钻石形成:人工合成金刚石的方法有两种,是高温高压法及化学气相沉积法。
能够切磨钻石的只有钻石。
由于钻石是地球上最坚硬的物质,它只能被另一颗钻石切割。因此,在锯上使用金刚石粉尘,以及由切割的晶体产生的实际金刚石粉尘。
用于金刚石加工的锯是一种薄薄的磷青铜圆盘,它在水平主轴上以大约4,000转/分的转速旋转。钻石被夹紧,因此它靠在刀片上,并根据钻石的大小锯切数小时。
钻石的硬度高、折光率高、色散力很强,再经过精心雕琢后更是光彩夺目。
扩展资料:
钻石的化学成分为纯碳(C),硬度是10,在以“莫氏硬度表”为标准来衡量物体硬度的比较中,钻石是最硬的,如常见的玻璃就只有5或6。钻石的硬度高、折光率高、色散力很强,再经过精心雕琢后更是光彩夺目。
由于钻石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以钻石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。
-金刚石
科普中国-有颜色的钻石——彩钻
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