石头和矿物

钻石是如何在自然界中形成的?

钻石是如何在自然界中形成的?
内容
  1. 特点
  2. 你之前是怎么想的?
  3. 版本

长期以来,钻石一直是力量、无敌和稳定的标准。但是,了解钻石是如何形成的很有用。

特点

很少有人在他们的一生中至少有一次在他们的手中持有过钻石首饰。但至于参考宝石的来历,情况就更糟了。即使是经验丰富的矿物学家和地质学家也不能完全肯定地说哪个版本是正确的。

你之前是怎么想的?

钻石早在我们这个时代之前就已为人所知。如此不寻常的石头是不可能经过的。

出于这个原因,开始创建各种假设来“解释”坚定的外观。

一个古老的传说说:

  • 钻石水晶是生物;
  • 他们可能属于不同的性别;
  • 这些生物“吸收天上的露水”;
  • 它们可以变大,甚至繁殖。

古印度神话声称,当五种基本的自然法则结合在一起时,钻石就会出现在自然界中。 这些包括:

  • 空气;
  • 水;
  • 地球;
  • 天空;
  • 活力。

在古代手稿中,他们立即开始注意到这颗钻石非常坚硬,并且具有不同寻常的光彩。人们经常写到这种矿物可以出现在“岩石上、海中和位于金矿上方的山丘上”。

关于水手辛巴达的传说说,某处有一个相当深的峡谷,在其底部隐藏着钻石的主要矿床。但是,当然,所有这一切都与现实非常弱相关。

我们应该向古代和中世纪的人们致敬。寻找钻石形成的真正原因表明,人类的思想从未停滞不前。 然而,其外观的第一个严肃版本只能在 1797 年之后提出 - 正是在那时,该矿物的化学成分才被精确确定。

不久之后,人们发现金刚石、石墨和各种煤的区别在于晶格内的原子排列。

版本

“地球人”

概念的本质 这些矿物的出现是岩浆运动的结果。 假设它们中的大多数出现在不早于 25 亿年且不迟于 1 亿年前。这发生在大约 200 公里的深度。在那里,石墨同时暴露在约 1,000 度的高温和 50,000 个大气压的压力下。

该版本的一个版本暗示半宝石已经在地球表面形成。

这是由于熔岩与空气接触后凝固。问题是这种情况下的温度和压力并不太高。因此,这样的概念在专业人士中并不流行。

另一种说法是,宝石是由超基性岩形成的。

只是后来,当岩浆升到顶部时,石头也随之被抛了出去。绝大多数地质学家都倾向于这种方法。中间版本是在岩浆已经开始向上移动但尚未到达喷口时形成钻石。

这一假设的支持者认为,在上升过程中,晶格应该得到加强。

这种结构上的变化显着增强了石头本身,并赋予了它在商品市场上如此重视的品质。

与古代矿床和金伯利岩管相关的以前的钻石储量变得越来越少。而且对石头的需求很大。有时,火山地区的居民在喷发后的某个时间从硬化的熔岩中提取最坚硬的矿物。但其外观所需的条件不仅是由于火山过程而获得的,而一些钻石研究人员不仅关注地球深处,而且还关注地球深处。

《来自太空的客人》

反复检查陨石碎片时,会发现整颗钻石(或它们的单个颗粒)。这些矿物质的质量非常好。

有一次,当一颗陨石落在美国领土上时,在陨石坑的墙壁上发现了宝石。但它们与通常的选项有些不同。 根据一些消息来源,差异涉及晶格的结构 - 它不会反映在外观上。

一些专家认为,钻石已经在陨石内部。当它们被摧毁时,这些石头是“自由的”。

这个版本的缺点是,当“太空岩石”本身出现时,不太可能出现固体形式的石墨。

一个更流行的想法是,石头在撞击地球表面时就已经出现了。这个过程引起大量机械能和热能的释放。

出于这个原因,中心(火山口将保留的地方)的温度和压力都急剧上升。这些因素导致碳的特征转变。

众所周知,在3500万年前出现的波皮盖小行星陨石坑中,有很多钻石。诚然,您在珠宝店柜台上的任何地方都看不到它们——这些宝石尺寸非常小,仅适用于技术用途。

光谱学观察表明,气态碳(以纯净形式或与氮、氢结合)存在于太阳大气中。天文学家和宇宙学家认为,这种元素也存在于巨大的气体和尘埃凝块中,它们成为所有行星的预兆。冷却后,气体液化。渐渐地,液态物质按质量分布:较重的沉下,较轻的浮起。

地球发展初期的液态岩浆团很容易突破地壳的薄层。碳与氢积极反应。结果,地壳逐渐失去了这种化学元素。

在我们星球地质历史的现阶段,它约占1%。 这样的一次探索让我们得出了一个看似矛盾的结论:火山假说和宇宙假说之间没有根深蒂固的矛盾。

现在添加到珠宝中的硬质碳被用于钻头,并且曾经存在于星际空间中。

不同之处仅在于她到达特定地点的方式。专家认为,现在大部分碳都位于地幔的外部,因为那里的高温和高压导致主要物质与重金属形成化合物。但是一些碳原子是相互连接的。

甚至著名的 Vernadsky 和 ​​Fersman 也认为这就是钻石的诞生方式。两位科学家拥有碳的地球化学转化方案。根据这一经典方案,金刚石和石墨都主要集中在岩石圈的下层。

    是否如此尚无定论,因为最有说服力的理论,即使被实验室实验证实,也没有决定性的证实。

    地球上最深的井只能达到 10-12 公里的深度。与此同时,即使根据费斯曼的说法,钻石的起源也发生在至少 30-40 公里的深度。这是地壳的平均厚度。更重要的是,在当前的钻井水平上检查地幔版本是行不通的。 回到地幔-岩浆版本,值得指出的是,根据它,如果满足以下条件,碳可以变成钻石:

    • 化学上均匀的环境将存在数亿年;
    • 同时,将保持较弱的热梯度;
    • 压力将持续超过 5000 Pa。

      基于现代地质学思想的相应参数是在 100 到 200 公里的深度获得的。

      “成功”的另一个必不可少的条件是地壳中存在直径或断裂。在大陆平台上,富含大量气体的岩浆熔体可以突破它。结果,形成了众所周知的金伯利岩管。

      还有另一种流体版本,根据该版本,最强的矿物在较浅的深度结晶。起点是甲烷的分解或其不完全氧化。氧化剂是氢、碳、氧和硫的混合物。这四种元素可以以液态和气态的聚合状态存在。

      从流体假设可以得出 钻石可以在 1000 度的温度下出现,同时作用于 100 到 500 帕斯卡的压力。

      值得注意的是,在世界不同地区发现的金伯利岩管中,只有约 1% 含有具有工业意义的钻石矿床。

      在其他地方,大规模采矿是不切实际的。随着时间的推移,地质过程导致原生矿床上部的破坏。钻石被流动的水从那里带走(过去也被带走)。当矿物重新沉积时,会出现砂矿。

      关于钻石起源之谜,请看以下视频。

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