钻石的素质就是连续串根据最规则外形 摆列的碳。碳元素占我们体重的18%。世 界大大都国度都将钻石视为财产的象征。但其实,钻石的素质和其他许多宝石是不异的。 碳在天然界是最普及的元素之一,同时是四 大生命根底元素之一。碳以三种根本形态存 在于天然界里:钻石:十分安稳、通明的一种结晶。
石墨:一种纯碳构成的软量、黑色矿石。富勒烯:十分规则的球形分子中包罗60 个碳原子的一种矿石。在深进地底160千米的地幔层熔岩里, 产生的强压和高温有利于钻石构成。钻石大 多是在如许的情况下构成的:大于等于300 万千帕的压力,至少高于400℃的温度。
只 要贫乏此中之一,就不克不及构成钻石,而会构成石墨。而深达150千米及其以下,会有约500 万千帕的压力和高于1200℃的温度。市道上的钻石大多在几百万甚至几十亿 年前成型。在岩浆猛烈喷发的同时,钻石到 达地表,酿成金伯利岩管。随岩浆喷薄而出 的物量多有2000万〜11亿年的汗青。
因为 那种岩管更先呈现于南非金伯利,所以用地名称唤它。勘测钻石矿产时,深蓝色的金伯 利岩就是摘矿人的指路标。金伯利岩管由地底断层喷出的岩浆构 成。地幔和地壳中的钻石和其他物量会跟着 岩管中岩浆,在数小时之内喷出空中。虽然 喷发时间不长,不外大大都规模都大于如今的火山发作。
最末,岩浆逐步在金伯利岩管 中冷却,钻石也被沉降在金伯利岩管中。呈 圆锥形的金伯利岩管的外表积可达2万〜 145万平方米。某些河床中也有钻石,被人们喊做“钻 石冲击区”。它们也是通过金伯利岩管构成 的,只是在地表改变中位置有所转移。钻石以至会跟着冰川或水流漂流几千米。
澳大利 亚、巴西、俄罗斯和一些非洲国度如南非、扎 伊尔等国是钻石的次要产地。原钻的外形并 不但滑,只要在切割和打磨之后,才会闪现出闪闪发亮的样子。前文说过,碳原子在高温高压的双重条 件下才气构成钻石。也是在高温高压情况 里,钻石才变得坚硬无比。
根据摩氏硬度表 钻石的硬度品级到达了 10级。现实上,钻石 确实非常坚硬,它的硬度是刚玉(硬度排名 第二的矿石,可构成红宝石和蓝宝石)的十 倍以至百倍以上。钻石不通俗的分子构造决定了它的硬 度。钻石中的碳原子毗连呈网状构造。五个 碳原子各自毗连配合围绕统一个电子,构成 四面体。
如许的四面体构成的碳分子的硬度极高。石墨,碳分子的另一种存在体例,会变 得量软就是因为石墨中的碳原子呈环状排 列,只要两个原子互相毗连。钻石原石起首要切割、外型,那些需要特 殊的工艺才气完成,然后酿成珠宝3加工之 后的钻石琢面,会闪闪发光。