钻石的形成是在地底里数百公里深处的地质层经原始碳受热、压力溶融结晶而成,大部份钻石原生矿附着于云母橄榄岩中,在亿年前经由地壳板块变动、火山爆发,随岩浆喷出带到地表浅层下,其化学成份是C碳元素,当然偶而会参杂其它元素如铁、铬、镁等上万种矿物,即俗称内含物或杂质,内含物愈少就是纯净度愈高愈没有瑕疵。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岩。
钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)和钾镁煌斑岩(lamproite)
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℃。
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。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
金刚石由碳原子构成的,正四面体结构,每个面都是三角形。形成的全是共价键,共价键的多少与分子的硬度有关系;又因C-C键的键能大,所有价电子都参与了共价键的组成,使晶体中没有自由电子,硬度大、熔点高,不导电。 目前,俄国有科学家用大分子聚合出正四面体结构的,比金刚石要硬。
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十亿很多年前,氧原子紧密联系在地面下列100英里(161公里)或更加深入的锅状、髙压非常高的地区。这类晶体是地球上最硬实的纯天然矿物质,也就是地球上最硬实的纯天然矿物(115零摄氏度),其工作压力做到水平面工作压力45,000倍。
金钢石掩埋在地球上最深处数千万年,直至火山活动将其以熔岩的方式送到地面。竖直的岩石层称之为“金伯利岩管状”,是这种古时候活火山的遗址。历经一段时间的腐蚀,这种钻石的翡翠原石被从母岩中去除。
伴随着流水和溪流的流动性,这种钻石晶体最后进到沙砾和细沙中,这一般离出产地很远。十九世纪末期之前,在这种冲积层中发现并搜集了全世界的钻石。如今,大部分钻石发现于金伯利岩管状脉,这类管状脉是采掘钻石的关键来源于。
一八六九年,在巴西发现金伯利岩管状毛细血管,意味着当代钻石工业生产的开始。开采主题活动随着发展趋势,每一年可生产制造出数百万卡拉的钻石翡翠原石,在其中包含1967年在博茨瓦纳的一项重特大发现,及其非洲、澳洲、西西伯利亚和澳大利亚西北部地区的别的地域。
到 20 世纪末,土地已不再是钻石的唯一产地。1970 年,通用电气 开始在实验室里制造钻石,1984 年出售了第一颗实验室制造的宝石级钻石。随着科技的进步,人造钻石变得愈发常见,也愈发难以检测。
给大家科普一下全世界钻石的储量和生产概况:
已探明天然钻石储量大约有25亿克拉,其中澳大利亚65亿克拉,扎伊尔55亿克拉。按开采水平现有钻石储量只能开采25年,但随找矿科技水平的提高,每年都发现有新的矿区,近几年加拿大钻石储量明显增加。
自从钻石开采以来,共采出钻石350吨左右,即175亿克拉,全世界每年开采钻石在9000万-1亿克拉,其中宝石级占17%-20%。20%宝石级钻石价值相当于80%工业级金刚石价值的5倍。
钻石比铁硬,为什么铁锤能轻易击碎钻石?
钻石又称为金刚石,是一种非常贵重的金属,许多人在求婚,结婚的时候都喜欢买钻石,钻石越大,价格越高。钻石是世界上硬度最高的天然金属,虽然钻石比铁硬,为什么铁锤可以轻易击破钻石呢?接下来,小编告诉大家答案。
钻石是由于碳物质组成的矿物,是石墨的同素异形体,一个大钻石的每一个碳元素表面都围绕四个电子,这四个电子与周围的其碳元素正好组成了共价键,构成了正四面体,钻石为什么那么硬的原因就是这个,钻石不仅强度大,并且熔点高,不导电。
钻石除了是一种贵重金属之外,它还普遍应用于工业中的钻探用的探头磨削工具,钻石强度高不意味钻石不容易碎,判断一个物质容不容易碎取决于该物质的延展性,如果延展性好,就可以做成各种各样样形态的东西,金属金子,由于金子延展性非常的好,所以金子可以制作成金丝。铁锤能够轻易的击碎钻石的原因就是铁锤是一种具有较好延展性的金属制品,钻石的延展性不好,所以说钻石被铁锤轻易击碎。
天然金刚石的数量非常少,并且价格昂贵,随着科学技术的发展,越来越多的科学家开始钻研人造金刚石。1955年,美国通用电气公司打造出了第一批的工业用人造金刚石,从此开始了工业规模生产人造金刚石的道路,人造金刚石的制造做法有很多种,但主要归结为以下三种直接法、熔媒法和外延法,人造金刚石比天然金刚石价格低,并且数量大,所以人造金刚石被大量运用到工业生产方面,比如切玻璃的切刀就是用到了人造金刚石。
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