金剛石怎麼形成的?

General 更新 2023年10月15日

金剛石是怎麼形成

金剛石就是我們常說的鑽石（鑽石是它的俗稱），它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質，因此也就具有了許多重要的工業用途，如精細研磨材料、高硬切割工具、各類鑽頭、拉絲模。金剛石還被作為很多精密儀器的部件。金剛石有各種顏色，從無色到黑色都有。它們可以是透明的，也可以是半透明或不透明。多數金剛石大多帶些黃色。金剛石的折射率非常高，色散性能也很強，這就是金剛石為什麼會反射出五彩繽紛閃光的原因。金剛石在X射線照射下會發出藍綠色熒光。金剛石僅產出於金伯利岩筒中。金伯利岩是它們的原生地岩石，其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運過去的。金剛石一般為粒狀。如果將金剛石加熱到1000℃時，它會緩慢地變成石墨。1977年山東省臨沭縣岌山鄉常林的一名村民在地裡發現了中國最大的金剛石（約雞蛋黃大小，右圖）。世界上最大的工業用金剛石和寶石級金剛石均產於巴西，都超過3100克拉（1克拉=200毫克）其中寶石級金剛石的尺寸為10×6.5×5釐米，名叫“庫利南”。上個世紀50年代，美國以石墨為原料，在高溫高壓下成功製造出人造金剛石。現在人造金剛石已經廣泛用於生產和生活中，只是造出大顆粒的金剛石還很困難。

鑽石，也叫金剛石，俗稱“金剛鑽”。化學式為c，與石墨同屬於碳的單質。是一種具有超硬、耐磨、熱敏、傳熱導、半導體及透遠等優異的物理性能，素有“硬度之王”和寶石之王的美稱，金剛石的結晶體的角度是54度44分8秒。習慣上人們常將加工過的稱為鑽石，而未加工過的稱為金剛石。在我國，金剛石之名最早見於佛家經書中。鑽石是自然界中最硬物質，最佳顏色為無色，但也有特殊色，如藍色、紫色、金黃色等。這些顏色的鑽石稀有，是鑽石中的珍品。印度是歷史上最著名的金剛石出產國，現在世界上許多著名的鑽石如“光明之山”，“攝政王”，“奧爾洛夫”均出自印度。金剛石的產量十分稀少，通常成品鑽是採礦量的十億分之一，因而價格十分昂貴。經過琢磨後的鑽石一般有圓形、長方形、方形、橢圓形、心形、梨形、欖尖形等。世界上最重的鑽石是1905年產於南非的“庫裡南”，重3106.3克拉，已被分磨成9粒小鑽，其中一粒被稱為“非洲之星”的庫裡南1號的鑽石重量仍佔世界名鑽首位。

晶體結構：晶胞為面心立方結構，每個晶胞含有2組8個C原子。

金剛石常呈黃、褐、藍、綠和粉紅等色，但以無色的為特佳。世界上重量超過620克拉(合124克)的特大寶石級金剛石共發現10粒，其中最大的名庫裡南(Cullinan)，重3106克拉(合621.35克)，大小5×6.5×10釐米，1905年發現於南非的普雷米爾巖管。中國常林鑽石，重158.786克拉，1977年發現于山東臨沭縣，列為世界名鑽。世界金剛石主要產地有澳大利亞、扎伊爾、博茨瓦納、前蘇聯、南非、巴西、納米比亞、加納、中非、塞拉利昂和中國等。

在摩氏硬度計中它是第十類。

附：我國產出的巨粒和大粒金剛石

1971年以來的二十年中，在我國陸續發現了幾顆50克拉以上和100克拉以上的金剛石，按發現時間的先後排列如下：

[1]1971年9月25日，在江蘇省宿遷公路旁發現一顆重52．71克拉的金剛石。

[2]1977年12月21日，在山東省臨沭縣常林大隊，女社員魏振芳發現1顆重158.786克拉的優質巨鑽，全透明，色淡黃，可稱金剛石的“中國之最”。被命名為“常林鑽石”

[3]1981年8月15日，在山東郯城陳埠發現一顆124．27克拉的巨粒金剛石。被命名為“陳埠一號”。

[4]1982年9月，在山東郯城陳埠發現一顆96．94克拉的金剛石。

[5]1983年5月，在山東郯......

金剛石是怎麼形成的

有的鑽石均是在地殼深處經高溫高壓條件形成的，經火山噴發帶至地表。

鑽石在地下160—480千米處形成。大部分鑽石被發現位於一種稱作“金伯利岩”的火山岩中，這種岩石埋藏於火山活動依然活躍的地帶。其他任何被直接發現的鑽石，都是經其他作用而直接從原始的金伯利岩中分離出來的。

世界上產鑽石的國家有20個。南非是第五大鑽石生產國，前四位依次是：澳大利亞、剛果民主共和國、博茨瓦納共和國和俄羅斯。

鑽石由純碳組成，石墨也是。鉛筆中的鉛芯就是由石墨製成的，然而，鑽石和石墨的原子內部排列並不相同。鑽石是地球上天然存在的最硬的物質之一，摩氏硬度值為10。石墨則恰恰相反，是地球上天然存在的最軟的物質之一，摩氏硬度值為1.5，僅比滑石粉硬一些。

納米金剛石是怎麼產生的。

金剛石經過特殊的設備，如雷蒙磨，研磨成粉末

鑽石是怎樣形成的……？

鑽石由金剛石雕琢成，金剛石是一種由碳元素組成的礦物，是目前在地球上發現的眾多天然存在中最堅硬的物質金剛石的絕對硬度是剛玉的4倍，石英的8倍。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石，也是貴重寶石。原生金剛石是在地下深外處高溫高壓下結晶而成的，形成年代相當久遠。澳大利亞、剛果、俄羅斯、博茨瓦納和南非是著名的五大金剛石產地。

天然金剛石在什麼自然條件下形成？ 5分

現代科學技術、手段為探索鑽石的形成提供了新思路和方法。鑽石是世界上最堅硬的、成份最簡單的寶石,它是由碳元素組成的、具立方結構的天然晶體。其成份與我們常見的煤、鉛筆芯及糖的成份其本相同，碳元素在較高的溫度、壓力下，結晶形成石墨（黑色），而在高溫、極高氣壓及還原環境（通常來說就是一種缺氧的環境）中則結晶為珍貴的鑽石（白色）。為了便於理解鑽石的起源，先看一看含有鑽石的原巖。

自從鑽石在印度被發現以來,我們不斷聽到人們在河邊、河灘上撿到鑽石的故事，這是由於位於河流上游某處含有鑽石的原巖，被風化、破碎後，鑽石隨水流被帶到下游地帶，比重大的鑽石被埋在沙礫中。鑽石的原巖是什麼？1870年人們在南非的一個農場的黃土中挖出了鑽石，此後鑽石的開掘由河床轉移到黃土中，黃土下面就是堅硬的深藍色岩石，它就是鑽石原巖——金伯利岩(kimberlite)。什麼是金伯利岩？金伯利岩是一種形成於地球深部、含有大量碳酸氣等揮發性成份的偏鹼性超基性火山岩，這種岩石中常常含有來自地球深部的橄欖岩、榴輝巖碎片，主要礦物成份包括橄欖石、金雲母、碳酸鹽、輝石、石榴石等。研究表明，金伯利岩漿形成於地球深部150公里以下。由於這種岩石首先在南非金伯利被發現，故以該地名來命名。

另一種含有鑽石的原巖稱鉀鎂煌斑岩（lamproite),它是一種過鹼性鎂質火山岩，主要由白榴石、火山玻璃形成，可含輝石、橄欖石等礦物，典型產地為澳大利亞西部阿蓋爾（Argyle)。

科學家們經過對來自世界不同礦山鑽石及其中原生包裹體礦物的研究發現，鑽石的形成條件一般為壓力在4.5-6.0Gpa(相當於150-200km的深度），溫度為1100-1500攝氏度。雖然理論上說，鑽石可形成於地球歷史的各個時期/階段，而目前所開採的礦山中，大部分鑽石主要形成於33億年前以及12-17億年這兩個時期。如南非的一些鑽石年齡為45億左右，表明這些鑽石在地球誕生後不久便已開始在地球深部結晶，鑽石是世界上最古老的寶石。鑽石的形成需要一個漫長的歷史過程，這從鑽石主要出產於地球上古老的穩定大陸地區可以證實。另外，地外星體對地球的撞擊，產生瞬間的高溫、高壓，也可形成鑽石，如1988年前蘇聯科學院報道在隕石中發現了鑽石，但這種作用形成的鑽石並無經濟價值。

稀少的鑽石主要出現於兩類岩石中,一類是橄欖岩類,一類是榴輝巖類，但僅前者具有經濟意義。含鑽石的橄欖岩，目前為止發現有兩種類型：金伯利岩（kimberlite)（名字源於南非得一地名——金伯利）和鉀鎂煌斑岩（lamproite),這兩中岩石均是由火山爆發作用產生的，形成於地球深處的岩石由火山活動被帶到地表或地球淺部，這種岩漿多以巖管狀產出，因此俗稱“管礦”（即原生礦）。含鑽石的金伯利岩或鉀鎂煌斑岩出露在地表，經過風吹雨打等地球外營力作用而風化、破碎，在水流沖刷下，破碎的原巖連同鑽是被帶到河床，甚至海岸地帶乘積下來，形成沖積砂礦床（或次生礦床）。