在矿石中，钻石是这样形成的？

其实，稍微不了解钻石的人都不知道，原来贵重的钻石，竟与铅笔芯那石墨有着密切的关系！钻石和石墨，其实是两同胞，就像氯霉素和合霉素一样，它们的化学成分是一样的，但是分子式却完全不一样，这就造成了它们两的性质完全不一样。钻石与石墨是由碳原子组成的晶体，化学符号c。钻石坚硬无比，又叫金刚石，称得上极品的钻石是锥形的，而且通透无比，光在穿过钻石时又发生无数次折射，璀璨夺目，若你要买钻石，售货人员必定会问你买多少克拉。“克拉”是钻石的重量单位，1克拉=200毫克。50克拉的钻石已经算得上很名贵了。为什么钻石与石墨的化学成分完全一样，而性格却有天渊之别呢？这是因为它们的物理结构不一样。石墨是由碳原子一层一层堆叠起来的，就好像一沓扑克一样，扑克与扑克之间摩擦力很小，很容易把它们分开，石墨的结构就是这样。所以石墨被用作铅笔芯上，用纸这样的软物摩擦一下就可以留下痕迹。石墨很容易形成，所以价格便宜，登不了大雅之堂。钻石的结构不一样。是由十几个碳原子组成一个框架，有无数个这样的碳原子框架组成的。这里我无法给个图你，你只能自己去找。这样的结构，碳原子不易滑动，结合力很大，所以钻石很坚硬。钻石的形成很困难，必须有2000个大气压（也就是你身边气压的2000倍）再加上几千度高温，这样高温、高压才能形成，自然形成的钻石都是在地球内部形成的，里面有高压，还有岩浆的高温。钻石可以称得上是矿石。南非是世界上最大的钻石开采地。如果你去到一个钻石矿看看，在几百米的深处，工人都是赤裸工作的呢。

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,一类是榴辉岩类，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，这种岩浆多以岩管状产出，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，破碎的原岩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）。

目前世界上共有27个国家发现钻石矿床，大部分位于非洲、俄罗斯、澳大利亚和加拿大。 ①非洲： 南部非洲是世界主要钻石产区（南非、纳米比亚、博茨瓦纳、扎伊尔、安哥拉等）。 世界上最大的钻石砂矿在西南非纳米比亚，平均售价高于300美元/克拉，而且95%以上为宝石级。 世界上最大的金伯利岩筒（Mwadui）以盛产宝石级大钻石闻名于世，它位于坦桑尼亚。 而世界上首次发现的原生钻石矿床在南非（Premier）,出产了许多世界著名大钻石，如库利南（3106克拉）、高贵无比（9992克拉）、琼格尔（726克拉）。 博茨瓦纳是另一个重要钻石产地，其钻石收入占国家出口收入的70%以上，1999年其 产值保持全球第一。 扎伊尔、博茨瓦纳、南非、纳米比亚、安哥拉、坦桑尼亚、塞拉利昂（宝石级占60%以上，平均售价173美元/克拉）、加纳等非洲国家拥有的钻石储 量为全世界钻石总储量的56%，宝石级平均为31%。 ②澳大利亚： 1979年在澳大利亚钾镁煌斑岩中首次发现钻石，这是钻石矿床学方面一个突破性进展， 随后在西澳北部发现了150多个钾镁煌斑岩体，其中含有一定数量的色泽鲜艳的玫瑰色、 粉红色、少量蓝色钻石，属稀世珍宝，平均售价高达3000美元/克拉，有一颗高净度玫瑰 色的钻石重35克拉售价达350万美元。 阿尔盖是当今世界含钻石最丰富、储量最大的岩体。 澳大利亚是目前钻石产量最多的国家，其储量占全球的26%，其中宝石级约5%。 ③俄罗斯： 主要分布于西伯利亚雅库特地区的金伯利岩中，虽然粒度小，但优质透明者多。 ④加拿大： 1990年在加拿大西北靠近北极圈的湖泊地带所发现的金伯利岩型原生矿，世界钻石史上 又一大突破，也对De Beer 的垄断经营构成了威胁。 ⑤亚洲及中国： 印度是世界上最早发现钻石的地方，且出产了古老而有名的大钻“莫卧儿大帝”、“摄政 王”、“荷兰女皇”等，但目前产量很低。 中国1950年首次在湖南沅江流域发现具有经济价值的钻石砂矿，品质好，宝石级占40%±，但品位低，分布零散。60年代在山东蒙阴找到的原生钻石矿品位高、储量大，但质量差，宝石级占12%左右，且色泽偏黄，多用于工业上。70年代初在辽宁瓦房店发现了钻石原生矿床，储量大、质量好，宝石级约占50%以 上，成为中国也是亚洲最大的原生钻石矿山（每年开采10万克拉以上）。目前最大的一颗 重65克拉，每克拉钻石平均售价120美元，而澳大利亚的钻石售价大多数仅数美元。 据最新资料世界上产量最高的排名依次为： 澳大利亚（4000万克拉）、扎伊尔(2000万克拉)、 博茨瓦纳(1600万克拉)、俄罗斯(1200万克拉)、南非(900万克拉)，这五个国家占世界总产量的95%。另外，纳米比亚、安哥拉也是重要钻石产出国。 但按产值的排名则为（2000年9月统计资料）: 钻石生产国 单位:亿美元 博茨瓦纳 1782 俄罗斯 1625 南非 776 安哥拉 618 纳米比亚 430 加拿大 405 刚果(金) 396 澳大利亚 367 委内瑞拉 120 塞拉里昂 0

科学家们用声波检测地幔的组成时，发现声波在地下145 ~ 240公里处传播异常迅速。地下150公里的深度正好适合地壳和地幔的过渡时期。但是这个深度的物质密度比地幔和地壳大。科学家将该地区命名为“克拉通勤”。进一步研究表明，“克拉通勤”的1%至2%的物质成分是钻石，其含量保守地预计为1000万亿吨。碳组成的钻石成分与我们常见的石墨、铅笔芯、煤球没有太大的不同。

摘要形成条件比煤炭苛刻得多。至少需要1500的高温和6Gpa的压力。因此，地球表面的自然钻石现象并不常见。如果温度和压力合适，碳很容易形成钻石。例如，宇宙中经常发生超新星爆炸，垂死的恒星释放出大量的碳，这些碳在超新星的余温下形成钻石，这些钻石在重力的作用下又融合出超质量的钻石行星。美国科学家在距地球4000光年的脉冲星附近发现了比地球大两倍、质量是地球9倍的钻石行星。其中埋藏的钻石含量为亿兆吨。

钻石成分主要是碳元素，不易形成。像煤矿一样需要数十亿年的进化才能形成这个立方体的天然晶体。科学家们通过对世界各地其他矿山的钻石及原材料的研究，发现钻石的形成要在压力45-60Gpa、温度1100-1500的条件下进行。目前，世界各地的大部分钻石主要形成于17 ~ 33亿年前。但是在南非的矿山发现的钻石，年代更长一些，通常是40 ~ 50亿年左右。科学家们认为，地球诞生前可能就开始在钻石内部结晶，这可以说是世界上最古老的宝石。怪不得以前，很多地方的古代文明在钻石中含有一种特殊能源，它可以举行一些祭祀活动，或者戴着、装饰、故宫或皇室的一些贵重物品，彰显身份的高贵。

随着人类的不断开采，钻石有限资源也在不断减少。人类认为世界上再也找不到大量的天然钻石场所了。但是，偶然的机会，麻省理工学院的科学家们不小心发现声波的反应非常奇怪，经过仔细的侦察和测量后，在地球的深处发现了大量的钻石原料，如果全部开采，钻石就能产生1000000亿吨！

如果你发现1000万亿吨钻石，你会怎样？钻石是一种非常珍贵而又稀有的宝石，它是由天然的金刚石经过多道工序打磨而成的。钻石之所以珍贵，是因为它的资源非常稀少。产出国家主要在澳大利亚、纳米比亚、巴西、俄罗斯、南非这些国家，从产量上来讲，它们就占了全世界钻石总产量的90%。

钻石的成分主要是碳元素，形成特别不容易，如同煤矿一般，都是需要经过数十亿年的演化，才能够形成这些立方结构的天然晶体。科学家们通过对世界各地不同矿山的钻石及其原材料的研究后发现，钻石的形成需要在压力为45-60Gpa，温度1100-1500 的条件下，才能形成。目前，世界各地大部分的钻石主要形成于17-33亿年前。但在南非的矿山中发现的钻石，年代则更久过些，一般都有40-50亿年左右。

因此，科学家认为，钻石可能在地球诞生初期就已经开始在地球内部结晶了，可以说它就是世界上最古老的宝石。怪不得在古时期，很多地方的古文明都相信钻石含有一种特殊的能量，用它来举办一些祭祀活动，或用来佩戴，装饰贵宫或皇室的一些贵重物品，以彰显身份的高贵。

随着人类的不断开采，钻石的有限资源也在不断地减少，人类以为世界上再也没有能发现大量天然钻石的地方了。然而一次偶然的机会，麻省理工大学的科学家在研究地质结构时，无意中发现声波的反应很奇特，经过仔细的侦察和计量之后发现，地球深处的“克拉通根”存在大量的钻石原材料，如果全部开采出来将能产出10000000亿吨钻石！

如此大量的钻石被发现，按理说，专家们应该很开心才对。但在高兴的同时，为什么专家们也表示很无奈呢？这主要跟这些钻石的所在区域有关。克拉通根并不在地表，它位于地下660多千米的岩石层，在这个深度的地方能形成钻石，可见它的年代有多悠久。所以里面都是由古老又坚硬无比的岩石和金刚石组成。

要想把这些钻石开采出来，需要特别先进的钻机。但目前世界上还没有任何一款钻机能深入到这样的深度来进行开采工作。如此看来，如果人类没能发明出足够先进的钻机，就只能眼睁睁地看着这么多的钻石埋在地下，束手无策了吗？

对此，麻省理工学院的科学家乌尔里奇·福尔表示，要得到这些钻石也不是没可能。火山喷发的时候，部分钻石就会以岩浆的形式被喷出地表，从而形成金伯利岩的“管道”，目前世界上如西伯利亚、澳大利亚以及南非等地区的发现的很多钻石，都是来自于“克拉通根”的末端的管道。

此外，专家还表示，地球内部的地下钻石可能比我们想象的还要多得多，只是目前人类还无法发现它的存在而已。但遗憾的是地球内部的钻石，自然流露出地面的情况很少，大部分的钻石会随着板块的运动而越陷越深，只有少量钻石才会由地慢层的物质随之上升，或被火山岩浆喷出地表。由于钻石层比较深，有些深度虽然能开采，但需要投入较高的人力物来开采，所以一般情况下，专业的开采公司只会选择储量大，质量优的钻石地区来开采。

而对于深入克拉通根，不仅仅是因为目前的开采技术还达不到，就算达到了，也需要很大的成本来开采。所以世界上的天然钻石还是处于求大于供的状态，为了满足人们的需要，科学家模拟了钻石的形成，造出了人造钻石。

地下“宝藏”不止有钻石，还有大量的黄金。

黄金与钻石一样，形成也需要上亿年之久，也属于不可再生资源。据科学家研究黄金的形成可能跟超新星爆炸，中子星合并有关。不只是黄金，地球上许多元素都与恒星的核聚变反应有关，它就是最原始的“元素炼丹炉”。

前苏联曾挖过世界上最深的矿井，12262米。当时他们挖到10000米之后也发现了大量的金矿层，但由于开采难度实在太大，所以不得不放弃了。但据科学家的统计，地球内部至少还有600000亿吨金矿还未被开采。

虽然金子，钻石这些东西对于人类来说，非常地珍贵。但对于地球来讲，这些都是它“身体”的一部分，缺一不可。是这些元素的存在才维持了地球的正常运转。所以从某方面来讲，金子和钻石深埋于地下难以开发，未尝不是件好事。不然人类会不断的开采，这些有限的资源很快就会被开采完。