钻石是怎么形成的?

钻石是怎么形成的?,第1张

      大部分钻石是在地质的高温高压下形成的。钻石形成于年代久远的地层深处,一般是通过火山爆发而被岩浆带到地表。有些钻石矿石恰好落在河流上游,经过千百年的风吹日晒自然瓦解,钻石暴露在外,随着径流的冲刷来到下游,被有缘人的发现。所以在最开始的时候人们都是直接在河边“淘钻石”。

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℃。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而已经开采的矿山中,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。

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。

人类的技术已可以模拟钻石生成的环境,用碳来制造钻石,在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。但是用这种方法制造的钻石分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构,体积也比较受限。

钻石本质上就是碳元素组成的,贵也是切割工艺比较值钱。19世纪末的科学家就已经认识到这一点,他们就想石墨要是能在高压下变成钻石那不是美滋滋。后来事实证明这个猜测是对的,但是当时的人们,并不知道这个“高压”到底是个什么样的数值。有个叫莫瓦桑的人就将石墨和融化的铁水混合,当铁水凝固时就可以对石墨进行加压了。他和助手就开始了烧锅炉生涯,烧了一炉接着一炉,也不知烧了多少炉却依旧没有看见钻石的影子。

皇天不负有心人,1903年的某天终于让莫瓦桑得到了一小块钻石。他赶紧将这事儿上报给了法国科学院,后来全世界都惊呆了,这人莫不是会法术吧?石墨都能变成钻石,真的要发大财了。莫瓦桑因此声名鹊起,稳站当时科学界大佬的c位。

后来到了1906年,由于莫瓦桑在氟单质方面的杰出贡献,他获得了那一年的诺贝尔化学奖,但是从投票结果是5票对4票、1票弃权,以及他本人的获奖感言都跟钻石有关来看,这颗小小的钻石对他得奖的影响还是挺大的。毕竟获得4票的是史上最伟大的化学家之一的门捷列夫。

得了诺奖的第二年,莫瓦桑就去世了,之后科学家们才逐渐认明白,光靠铁水凝固的压力压根不能使石墨变成钻石,那那颗小钻石是哪来的呢?后来从他的老婆口中才得知了真相,原来是莫瓦桑的助手实在烧锅炉烧烦了,忍无可忍,于是悄摸摸地扔了块钻石下去,假装是石墨变的。

于是全世界都被这颗小钻石给骗了,尽管莫瓦桑可能迟早会得到诺奖,但是如果不是这颗小钻石推了一把,他非常有可能就没机会获奖了,毕竟得了诺奖的第二年就去世了。

虽然真相大白后,证实了那个人造钻石的实验只是莫瓦桑的助手搞出的惊天大乌龙,但是在大概半个世纪后,霍尔等人终究还是真正地成功合成了人造钻石。

所谓的「点石成金」,其依据便是同素异形体(相同元素构成,不同形态的物体),至此之后,科学家们对「碳的同素异形体」越发地如痴如醉、如疯如狂。

终于,在1985年,斯莫利等三位科学家发现了长得跟足球似的、有着完美球形结构的碳原子簇C60,为了致敬建筑师巴克明斯特·富勒,便将其取名为「富勒烯」,而这三位科学家也因此被授予1996年的诺贝尔化学奖。

钻石一般是通过火山爆发形成的,被岩浆带到地球的表面。岩浆在上升过程中同时也会把一些相关的矿物掳获到地球表面。这些将是用来寻找钻石的的矿物,在同一土壤范围内,指示性矿物越多,找到钻石的机会就越大。

欣赏一颗钻石时,你看到的是久远的历史。钻石形成于很久很久以前地层的深处。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。

经研究表明:地表以下100多分里处富含碳元素的矿层,在巨大的压力和大约1200摄氏度的环境下形成的钻石。绝大多数钻石的形成年代都在20亿到30亿年前,这种“炼狱”般的过程使分子的排列结构发生了巨大的变化,从乌黑的碳块变成令人惊异的透明钻石晶体,在钻石形成的过程中,有时会有其它的元素混进来,这就使天然钻石有多种颜色:从粉红到鲜红,从淡黄到天蓝。

火山爆发时形成的“上冲管道”是钻石聚集地。一般情况下,钻石开采矿是环绕这些管道修建的。管道的中间是钻石最密集的地方,离得越远钻石就越少。往往这些管状是成束出现的。但是,一些管状中基本上没有钻石,地质学家们到目前为止也还没有解开这个谜。

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)。

大自然的腐蚀有时会风蚀这些管道。溪流、江河等会顺势把钻石带到河床或岸边。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)。 这是钻石存在的第二种形式,也是相当有价值的。可是对采矿者来说,它的吸引力远远没有第一种大。

钻石是大自然赐予人类最美丽的也是最昂贵的 物质和财富。人类文明虽有几千年的历史,但人们发现和初步认识钻石却只有几百年,而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。在此之前,伴随它的只是神话般的传说,具有宗教色 彩的崇拜和畏惧,同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。如今,钻石再也不是那么神秘莫测,更不是只有皇室贵族才能享用的珍品。它已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,今天人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。

藏于如此大的地下深处达亿万年之久的钻石晶体要重见天日,得有助于火山喷发,熔岩流将含有钻石的岩浆带入至地球近地表处,或长途迁徒淀于河流沙土之中。前者形成的是原生管状矿,后者形成的则为冲积矿。这些矿体历经艰辛开采后,还需经过多道处理遴选,才可从中获怪毛坯金刚石。毛坯金刚石中仅有20%左右可作首饰用途的钻坯,而大部分只能用于切割、研磨及抛光等工业用途上。有人曾粗略地估算过,要得到1ct重的钻石,起码要开采处理250吨矿石,采获率是相当低的。

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)

作为钻石品类中最为独特的一种,黑钻以其神秘深邃的外表吸引无数来者,引得世人惊叹连连。尤其是今年的进博会如期上线,一颗来自法国顶奢珠宝品牌卡洛芙的88克拉黑钻璀璨现身,让更多游客了解到了黑钻的无上魅力。

                                                                                       

 千百年来,人们将灼热的目光聚焦在彩钻或白钻身上,而对黑钻鲜少关注。19世纪前后,南非人民甚至一度将黑钻误认为煤炭,几乎是完全性地忽略掉了黑钻的美与价值。据科考人员探究,黑钻的历史甚至比白钻及彩钻来得更为悠久,至今已过去40亿年有余,这是彩钻和白钻无法比拟的。

                                                                                   

至于黑钻的具体成因,目前并未有确信的依据。不过根据大量的研究,科学家们已逐渐倾向于认为,黑钻并非如彩钻或白钻一般是从金伯利岩中沉淀形成的。它更可能是来源于星际云团,也就是我们俗话所说的行星爆炸或发生碰撞后掉落在地球表面的星际碎片。无论从哪一个角度来看,黑钻都比彩钻或白钻更有魅力。

                                                                              

当记者问及卡洛芙在中国地区的朱经理黑钻的颜色形成时,他表示是因为黑钻中丰富的赤铁矿元素及石墨将日光完全吸收,所以才形成了如今的颜色。即使没有上手摸过,但透过视频媒介、社交平台,我们都或多或少地了解到彩钻的光滑表面。这也是黑钻的另一个独特点,它的表面并非光滑,反而有点粗粝。

如果说白钻或彩钻象征着纯洁动人的女孩,那么黑钻必然是叛逆的那一类。它极致张狂,充满了未知的美。难怪在进博会的时候,吸引了那么多人驻足。所幸,随着时代的不断发展,黑钻的魅力终究会被人类发现、认可。

钻石号称"宝石之王", 它与红宝石、蓝宝石、祖母绿和金绿猫眼石同被列为大自然赋予人类的五大名贵宝石,而其中钻石又居于五大宝石之首,是世界上公认的最珍贵的宝石。

钻石是金刚石的宝石名称,所以又称金刚石、天宝石、夜光石,英文名称为DIAMOND, 语是最硬的意思,希腊文称之为无敌于天下的"阿塔玛石"。

钻石的高折射率和高色散值导致钻石具有一种特殊的"火彩",现代科学精确的计算出钻石的最佳折射角度和切磨方法,因此切工精致的钻石可以幻化出动人心魄的异彩,加上其坚硬永恒的特性,所以成为世人珍爱和追求的目标。

世界上首枚钻石大约是产于3000年前的古印度,是在印度的一条叫克里希纳的河谷内发现的。

直到十八世纪之前,巨富的印度历代君王是世界上唯一的供应者。

从公元前四世纪到公元十八世纪初,印度一共生产了约300万克拉的原钻。

这也是钻石为什么以"克拉"作为计量单位的原因。

古印度生长一种奇特的树, 这种树每颗树籽的重量基本相同,每粒正好是02克。

由于钻石稀世罕见、重量有限,聪明的印度人便用这种树的树籽"克拉"作为钻石的重量单位。

钻石的重量计量单位是克拉(CT),1克拉=02克,1克拉=100分。

在13世纪的欧洲,钻石是皇室贵族的专利品,佩带钻石是皇后、公主们的特权。

法国国王查理十七世的情妇爱丽丝·苏慧是第一位打破这种传统的女子,她从国王那里获赠一颗钻石,并在公共场合佩带,钻石从此进入民间。

15世纪是钻石与爱情结缘的里程碑。

巴根地公爵查尔斯爱钻如命,喜好收集钻石,他女儿玛丽与奥地利大公订婚时获赠一枚钻戒,成为历史上第一枚订婚钻戒。

其后,钻石便成美丽及永恒爱情的象征,也因此而俘获了无数女人的心。

16和17世纪,浪漫的法国人独领钻石新潮流。

法国国王弗兰西斯一世的项链镶有11颗大钻石,他的王后嘉芙莲除喜欢钻石首饰外,还将钻石粉末掺入食物中将政敌毒死。

欧洲历史上相传的"篡位粉"可能指的就是钻石粉末。

钻石粉是否有毒仍未被考证,极有可能是古人故意编造谎言,以防矿工将钻石吞入体内行窃。

路易十四执政期间,钻石在法国的流行达到顶锋。

他的皇宫内摆满珠宝玉石,全身上下钻石闪闪。

据说他以国家名义购买了109颗重达10克拉以上的钻石、273颗重量为4至10克拉的钻石。

最著名的要数从宝石巨商手中购回的44颗大钻石,其中包括一颗112克拉的法国蓝钻。

受法国影响,俄罗斯沙皇将钻石视为权力和财富的象征,彼得大帝1724年为皇后加冕时, 皇后冠上镶有2500颗钻石。

英国王室与钻石也有一段难解之缘。

享利八世是钻石收藏家,1558年至1603年, 用钻石原石镶成的八角结晶体戒指时髦一时,顿成风尚。

同时又掀起用钻石在玻璃窗上刻情书的热潮,钻戒一度被称为刻字戒指,甚至伊丽莎白一世本人也在一块玻璃上与沃尔特爵士咏诗谈心, 倾诉哀肠。

1838年维多利亚女王登基,当时王室拥有2500颗钻石供她使用。

美国人对钻石的兴趣比欧洲人晚多了,直到19世纪末期,美国才时兴钻石首饰, 并将它作为爱的永恒信息。

这一切完全是由钻石大王哈里·弗雷德里克·奥本海默创造的,他是把戴比尔斯公司从19世纪带到20世纪的欧内斯特·奥本海默爵士的儿子。

美国人后来居上,其原因可以追溯到他发起的以"钻石是永恒的"这句广告语闻名于世的促销运动。

据说钻石巨商布雷迪拥有2万颗钻石;出版业巨子普利策在一次法国皇室珠宝拍卖会上买到一条镶有222颗钻石的项链送给他的妻子; 著名影星玛丽莲·梦露、伊丽莎白·泰勒都与钻石有一段美丽的故事,而美国老百姓对钻石也是感情深厚,当世界名钻在纽约展出时,成千上万的观众在雨中排队,等候参观。

在日本,直到第二次世界大战时,佩戴婚戒的人还不到人口的1%,后来,戴比尔斯发起的一场朴实无华然而持之以恒的促销运动,使日本近70%的新娘佩戴了钻戒。

西德人是另一个容易受广告宣传影响的消费群体。

1967年以前,西德的新娘大多喜欢佩戴由两个金环重合而成的婚戒,于是戴比尔斯推出了"三环钻戒"的新概念,即给"双环戒"增添一个镶钻石的第三环。

这一新概念使西德变成世界上第三个最大的钻石消费国。

中国最早关于钻石的记载是西晋时的作品,《列子·汤问》提到辊铬之剑,和汉代「十洲记」提到的切玉刀。

这些刀剑都镶有钻石。

订了婚的女士们将戒指戴在左手无名指上的传统,可追溯到早期的埃及人,他们相信爱情之脉从心脏直接通到左手无名指的指尖。

透过一只简单的单粒钻戒,钻石为世上无数男女传达了心中的情愫,散发出永恒的爱火。

从结婚,到结婚周年纪念日,相爱的男女都用钻石来表达情意,一只镶满钻石的圆形戒指,说的是"我俩的爱情没有尽头",代表永恒之爱(这个源自西方的传统亦为东方人所接纳),时至今日,人们以钻戒作为爱的献礼已蔚然成风。

人们还将结婚60周年或75周年称为钻石婚,也将钻石作为四月的生辰石。

数十亿年前即诞生在地壳深处的钻石,一直是无可比疑、不容超越的代表,并因为它的坚硬和美丽而价值不凡。

钻石是经得起时代变迁的古老宝藏,几世纪以来早已成为永恒之爱的象征。

传说中,邱比特的箭端镶了钻石,所以具有神奇的魔力!正因为它的光芒凌驾超越于任何宝石之上,古希腊人相信钻石是陨落到地球上的星星碎片,甚至有人认为钻石是天神滴落的眼泪;人们也一度认为钻石是由天水或天露而来。

在梵文中钻石一词即为雷电之意,借以表达钻石由闪电而生的信仰。

直至今日现代科学的发展才告知人们钻石并不是由天而降,相反而是破地而出的。

古人还相信钻石会生小钻石,连著名的科学家波义尔(R.Boyle,1627-1691)也相信此种说法。

在17世纪,葡萄牙的探险家认为"钻石在接近地表处生长2-3年可长成",并以矿工为何若干年后再返回老矿区仍可采到钻石为例证实这一观点。

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