天然钻石的奇迹——钻石是如何形成的 大自然的稀世馈赠

大自然的稀世馈赠

 

  

钻石由数十亿颗碳原子构成,绝大多数都是在距今约十到三十亿年前形成,深埋于地底,承受着极高的温度和压力。

钻石存在的时间比人类更久远,是大自然最为神奇且独特的馈赠。就像雪花一样,每颗钻石都有独特的自然纹理、讲述着不同的故事,每一颗都是独一无二的。

 

什么是天然钻石?

一颗钻石由数十亿颗碳原子构成,是大自然最神奇的杰作。

钻石拥有独特的立方晶体结构。钻石中的碳原子彼此间都紧密相连,是目前世上已知的最坚硬的物质。钻石还具备高热导性,能抵抗多种化学物质的腐蚀,具有极高的透明度。

您知道吗?

您知道吗:钻石的熔点温度是3548°C。

彩色钻石是如何形成的?

尽管极为罕见,但只要钻石中含有少量其它非碳原子,就可能会改变自身颜色。探索彩色钻石是如何形成的

您知道吗?

红钻是世上最罕见的彩色钻石。

钻石是如何形成的?

大自然通过至少四种方式形成天然钻石,这些方式迥然不同,但都有着令人赞叹的过程。事实上,如今世人所见的几乎所有钻石都源自一种方式。

1

深埋于地底深处

天然钻石诞生于地表以下的深处,承受着周围环境的极端压力与高温。

地下约120千米深处温度极高,约在900°C到1300°C之间,压强在45kbar以上。经过上千万甚至数十亿年的磨练奉上令人惊叹的地质奇迹——碳结晶体,也就是珍贵钻石的开端。

为了继续这次神奇的旅程,钻石必须离开孕育它们的高压及高温环境,踏上通往地表的旅途。

当地球深处出现地质运动,部分地幔融化为岩浆迅速喷发至地球表面,钻石也借此机会从深深的地底跃入地表。

岩浆逐渐冷却并形成坚硬的岩石,即金伯利岩。这种岩石通常都是垂直结构,因此又被称为金伯利岩筒。作为世界上最重要的钻石资源,全球几乎所有的天然钻石都蕴藏于其中。不过,全世界的金伯利岩筒中只有15%被探出含有矿石资源,仅有1%具有经济价值,充分证明了钻石是多么稀有且珍贵。

您知道吗?

金伯利岩的名字源于南非的金伯利岩镇,人们在当地发现了第一个包裹着钻石的金伯利岩。

2

板块运动

人们在哈萨克斯坦、中国和挪威的一些超高压(UHP)变质岩中发现了一些极小的钻石。有科学家认为,这些小钻石是在山体形成的过程中通过板块运动被带至地表。

另一种地质构造过程叫做俯冲,即当一个板块移动到另一个板块下方时由于重力作用而被迫下沉,进入地幔的运动。在这个过程中,有机碳重新回到地幔,并有可能晶体化形成钻石。

3

陨石撞击

地球在诞生后曾不断遭受陨石的撞击,较大陨石撞击地球时会产生极高的温度和压力,为形成钻石创造绝佳条件。人们在陨石撞击点附近曾发现过钻石,比如西伯利亚的Popigai陨石坑,然而这些钻石体积很小且质量较差。

4

太空陨石

纳米钻石是指直径只有几纳米(一米的十亿分之一)的钻石。研究者们在新形成的恒星和一些陨石中探测到了大量的纳米钻石。这些钻石由于体积太小而无法使用,但却是了解我们所在星系的构成成分及形成过程的宝贵资料。

普遍认为,地球上已知最古老的钻石已经存在约33亿年。相比之下,人类祖先智人出现的时间也不过是20万年前的事,相对钻石的寿命可以说是微乎其微——因此对于人类而言,钻石就意味着永恒。
Robin Hansen, 伦敦自然博物馆矿物和宝石馆长

实验室钻石

并非所有钻石都是自然形成。实验室钻石又称LGD,有时也被称为人造钻石或合成钻石,是一种具有与天然钻石相同的化学成分和基本晶体结构的人造材料。

在实验室里生成钻石有两个主要流程,高压高温(HPHT)或者化学气相沉积(CVD)。

HPHT模拟天然钻石形成的环境条件,将高压高温施加在一个小小的天然钻石种子上,这样一来融化的碳便能在种子上形成更多新的钻石。

CVD是目前更为普遍使用的流程,也需要使用钻石种子。这些种子被放在一个充满某种混合气体的密封容器中,加热至3000°C。如此一来,混合气体便会形成等离子体,促使碳原子粘附在钻石种子上,并晶体化形成更大的钻石。

实验室钻石的制造时间很短——制造一克拉的实验室钻石只需三到五天的时间。由于实验室钻石总是大批量生产,它们的价值持久性也远不及天然钻石。随着科技的不断进步,实验室钻石也将得到更加广泛的生产和制造,预计价值也会下降。

天然钻石的奇迹


全世界只有不到1%的天然钻石有资格成为Forevermark永恒印记美钻,每一颗都有自己独特的经历,更为全球数以百万计的人们提供了维持生计的工作机会。

 

它们经过了时代与漫长洗礼,度过了极端温度和恶劣地势的考验却依旧坚不可摧,并将在世界各地延续这永恒之旅。

Forevermark永恒印记的天然钻石绽放奇迹魅力,精妙绝伦,是孕育万物的自然的最真挚馈赠。

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