钻石是从煤炭中取出来的，这种说法有什么科学依据？

钻石的主要成分是金刚石，煤炭的主要成分是石墨，而金刚石和石墨的成分都是碳。所以才会说钻石是从煤炭中取出来的。

石墨内部的碳原子呈层状排列，一个碳原子周围只有3个碳原子与其相连，碳与碳组成了六边形的环状，无限多的六边形组成了一层。层与层之间联系力非常弱，而层内三个碳原子联系很牢，因此受力后层间就很容易滑动，这就是石墨很软能写字的原因。

金刚石内部的碳原子呈“骨架”状三维空间排列，一个碳原子周围有4个碳原子相连，因此在三维空间形成了一个骨架状，这种结构在各个方向联系力均匀，联结力很强，因此使金刚石具有高硬度的特性。

石墨和金刚石的硬度差别如此之大，但人们还是希望能用人工合成方法来获取金刚石，因为自然界中石墨(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨中的碳变成金刚石那样排列的碳，不是那么容易的。十八世纪后期，人们就开始寻找合成的途径，直至本世纪中叶。1938年学者罗西尼通过热力学计算，奠定了合成金刚石的理论基础，算出要使石墨变成金刚石，至少要在15000个大气压、摄氏1500度的高温条件下才可以，到50-60年代建成了能达到上述条件的仪器装置。石墨在5-6万大气压（（5-6）×103MPa）及摄氏1000至2000度高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，可使石墨转变成金刚石。

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望采纳~

钻石的主要成分是碳(C)， 含C量96%-999%。即使很纯净的钻石也含有0001%的杂质。钻石中的杂质组分有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N 等。 除 N 以外，其余杂质通常都以矿物包裹体形式存在，钻石中常含有磁铁矿、钛铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、橄榄石、石墨等矿物包裹体

硬玉识地质学名称，泛指一切带颜色的各种质量（档次）的辉石族钠铝硅酸盐矿物的纤维状集合体。组成硬玉的三种主要物质组分为，二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）、氧化钠（Na2O），它们的理论含量值为，氧化硅（SiO2）5944%，三氧化二铝（Al2O3）2522%氧化钠（Na2O）1534%。此外还有少量的闪石类矿物及钠长石、铁铬等矿物。硬度65~7，比重333左右，折射率166。韧性很强、破碎表面能＝121000尔格/厘米2，破碎韧度＝71×10(8)达因/厘米(-3/2)。而石英玉仅4320尔格/厘米2，7×10(7)达因/厘米(-3/2)。

钻石主要由碳元素组成的。

钻石的主要成分是碳(C)， 含C量96%-999%。即使很纯净的钻石也含有0001%的杂质。钻石中的杂质组分有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N 等。 除 N 以外，其余杂质通常都以矿物包裹体形式存在，钻石中常含有磁铁矿、钛铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、橄榄石、石墨等矿物包裹体。

氮(N)是钻石中一种重要的杂质组分，N在钻石晶体结构中组成各种缺陷中心，可以单个N、A中心、B中心、N3小晶片等形式存在。 根据N的含量和聚结形式可将钻石划分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型钻石含N量较多(005%-03%)。 Ⅰa型钻石中N以N3小晶片形式存在，Ⅰb型钻石中N以分散状态的顺磁方式存在。

Ⅱ型钻石含N量较少(<005%)，N呈自由状态存在。Ⅰ型和Ⅱ型钻石在某些物理性质上有所不同。自然界的钻石绝大部分是Ⅰ型钻石。

钻石为等轴晶系，晶体结构为立方面心格子，晶胞参数a°=356A(1A=1mm/1千万)(见左图)。C原子位于立方晶胞的八个角顶和六个面中心，并在其八个小立方格的半数中心相间地分布着四个C原子，每个C原子都与周围四个C原子相连接，每两个相邻C原子之间的距离都相等(154A)。这种结构C原子间形成极其牢固的共价键， 要分开这种化学健必须给以很大的能量。这就决定了金刚石具有一些特殊的性质，如极高的硬度和化学稳定性。

钻石的晶形最常见的是八面体，其次是菱形十二面体，较少见的是立方体。此外，可长成各种复杂形态的聚形或歪晶。

钻石与相似宝石、合成钻石的区别：

宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。因为合成钻石要比天然钻石费用高，所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如：仿钻立方氧化锆多无色，色散强（0060）、光泽强、密度大，为58克/立方厘米，手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和，肉眼很难将它与钻石区别开。

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，是指经过琢磨的钻石。钻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。由于钻石中的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，所以钻石硬度非常大，熔点在华氏6900度，钻石在纯氧中燃点为720~800℃，在空气中为850~1000℃，而且不导电。

伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利钻石矿。正是这一发现，使人们知道了在哪种岩石中有可能含有钻石。

原来，那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着，研究者又发现，在这种火山岩中除了钻石，还含有被称为石榴石和橄榄石的两种矿物。因此，在那些出产石榴石和橄榄石的地点，找到钻石矿的可能性就相对大。于是，石榴石和橄榄石就成为寻找钻石的“指示矿物”。

根据指示矿物来寻找金刚石矿的方法并不是在哪一天突然发现的。上世纪70年代，美国史密森研究所的地球化学家约翰·贾尼在仔细研究了石榴石和钻石之间的关系后发表了他的研究结果。但是，在那之前，即上世纪50年代，德比尔斯公司的地质人员早就根据指示矿物在世界各地寻找钻石矿了。

扩展资料

钻石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多钻石带些**，这主要是由于钻石中含有杂质。 钻石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是钻石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。

钻石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。钻石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。钻石一般为粒状。如果将钻石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨。

-金刚石 （钻石）

钻石是一种碳的单质形态，纯净的钻石是无色透明的。天然状态下，纯碳在高温高压下形成钻石，就是所谓天然钻石。虽然钻石不可再生，但是在自然界的存在还是比较多的。并不是某些垄断财团所谓的“极其稀有”。其价值都是炒作造成的。除了作为装饰物，工业上也可以用于加强切削刀头的硬度，手表的轴承等。

天然钻石生成於地表下120-200公里，其形成年代通常为24至32亿年前之间，但也有短至6千万年者。

在过去的传说中，认为当天上打雷时，地下就会长出钻石，但神话虽美，其实却不然；钻石原来产自一种角砾云母橄榄岩中，是一种超美铁的火成岩，主要的矿物是橄榄石和金云母，因其晶体之完整与均质之形貌还有内部的构成，一般皆认为是由液态形成。

因钻石本身是一种纯净或近乎纯净的碳化物，在高温高压的条件下，才能形成。故一般认为其生成於地表下120-200公里，大陆地壳下的软流圈；而后随着地壳变动，随着火山爆发活动送至地表。抵达地表之后，部份钻石又落回火山熔岩脉中，称为Pipes管状矿；其它钻石则受风化侵蚀流入河中，於壶洞和漩涡处形成Alluvial deposits冲积层矿。

天然钻石的形成年代通常为24至32亿年前之间，但也有短至6千万年者。这些地底深处的钻石有时会随深处熔岩的上升而带至地表。这种深层熔岩凝固时形成上大下小喇叭状的岩柱。这种含钻石的岩柱的矿物成分很特别，只有高压下才生成的石榴子石，称为"Kimberlite"。

Kimberlite只生成於古老稳定的地壳中，全世界只有在特定的区域内才能看到这种深层岩柱的露头。(如印度、巴西、南非、萨伊、俄罗斯、中国及澳洲)。Kimberlite的露头风化后，钻石会被雨水冲刷而沈积在河床内。山洪爆发后这些钻石也会被河水冲到河口而混在岸边沙滩内，最早被发现的钻石就是这类漂积的钻石。

Kimberlite ( 译名为金伯利岩 )， 为过去高温高压下所形成之矿物聚合体 。

钻石大部份无色，有色钻石则包括有绿、蓝、大红、粉红、橙、黄、啡、黑色等；其中以红色及粉红色价格较贵，绿色及蓝色则十分罕见！ 钻石的摩氏硬度：10，在天然矿物为最高硬度，化学成份：998%碳；也就是说，钻石其实是一种密度相当高的碳。

钻石的母床Kimberlite，学名为"角砾云母橄榄岩"，为过去在高温高压的环境下，形成矿物的聚合体，常被发现在河床沉积。现在钻石的来源差不多都是从Kimberlite中采出，它的成份为石榴子石及橄榄岩，呈火山筒产状，可能代表地函上部的物质。

然而，Kimberlite内所含的钻石量也很稀少，通常要压碎五公吨以上的原石，才能找到一克拉(1/5克)的钻石。而且大部分钻石的品质不佳，只能成为工业用磨料。能用做宝石的钻石不及钻石原石的1/7。