探索钻石在自然界是如何形成的

碳原子之间的四面体共价键

碳原子的共价键和排列方式让钻石成为最坚硬的物质。

对于大多数人来说,从您求婚那天开始到您真正结婚那天亲吻为止,这一旅程可能历时远比您想象的要长得多。

现在,如果我们可以从结婚亲吻那里倒带往回看的话,我们可能会看到一个心烦意乱、纠结无比的人试图找到那枚完美的订婚戒指

如果我们在讲的远点儿的话,倒带到一颗打磨好的钻石所需的原石开始,您可以想象在交易时不同的成员间的复杂财务流程,汗流浃背的矿工们将原石带到地面,继续下去……

对于我们中的大多数,了解钻石成型的流程对于增强您的科普知识会是个比较有趣的话题。在该篇文章中,让我们来看一下钻石是如何在自然界里形成的吧。

“碳”和“煤”相通,但又不一样。

粗糙的八面体黄色钻石

级别较低的黄色原石

毋庸置疑,碳是世界上最重要的化学物质之一。它有许多形式和样式,其中钻石是最有价值的之一。其他的包括各种各样的有机和无机物质。就纯碳本身而言,有三种主要的外在形式 – 煤、石墨和钻石。

从化学家的角度看,这三种物质是一样的,因为它们都含有相同种类的原子。而其各自分子结构则赋予它们各自的材质和物理特征。

您可能听说过城市传奇将钻石的形成和煤的形成串联起来。这一神话所描述的是钻石实际上可由一块煤在高温高压的条件下转化而成。

但是,科学已经证明这是错误的。我们现在知道了这根本不可能是真的,因为煤是由早期植被和其残留物形成的。然而,我们今天所用的大部分钻石要比那些构成煤的植被老许多。

因此实际的形成过程都是由什么构成的呢?

大部分钻石是在商业矿场发现的,它们在地幔中形成。通过剧烈的火山喷发,它们通过被称为捕虏体的巨大的含有钻石的石块被带到的地表。这一喷发在地壳的最上层表面创造出了名为金伯利岩管的管道。

金伯利岩管

现在,在这些深资源喷发可以将物质带到地球表面之前,钻石必须在位于地幔上层的“钻石稳定区域”内被创造出了。为了形成钻石,需要超过摄氏1000度的高温和超强的高压。在天然环境里,这些条件仅在地表深处被发现(大概在地壳下150公里深处)。

有趣的是,并不是所有金佰利岩管都含钻石矿石,大量的因素需共同作用在一起才会让其发生。除此之外,对含有钻石的金伯利岩管的探索发现,还必需在任何大型挖掘工作开展前进行缜密的经济利益调研。

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其他通过自然之力可以创造出来钻石的地方

有很多可能形成钻石的场景。其中最有意思的可能要算是在我们的太阳系之外形成钻石了。NASA的研究人员已经在外太空发现了非常小的钻石碎片,它们不是在宇宙中形成的就是在其他星球地幔上形成的。

而且,在我们的星球上存在着比较闭塞的地方,恰好是钻石形成的最佳场所。比如,在两块不同板块撞击的俯冲带里发现了钻石。

俯冲带和大陆板

来自国家地理上的短片

   

   

钻石是其本身是一个经过一系列非常有趣过程的产物。除了有许多形状、颜色和尺寸以外,在原始上有一些非常酷的特征,您可能从来没有见过。

在接下来一篇中,我将向您展示一些被称之为三角座的胎记。当原石被从地里挖掘出来时,这些特征就在其表面被发现了。

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