钻石是不是煤炭在地底下时间长了,而形成的
钻石
约45亿年前,地球诞生不久,钻石就孕育在地幔中,也就是地表下161千米处,一个非常复杂的地方,那里很热,温度高达1300度,压力也很大,约4500-60000个大气压。在这样的高温、极高气压及还原(缺氧)环境下,碳原子才结晶成为珍贵的钻石。这种条件极其罕见,所以地球数十亿年形成的钻石资源珍稀有限。
经过岁月悠长“炼狱”般的洗礼,随着火山剧烈爆发,才有机会让沉睡亿年的美丽重现人间。火山喷发,让岩浆像一台升降机一样,携带着160公里深处的钻石及其他岩石和矿物,一起向上穿过地幔,冲破地壳,来到地表。它们以钻石毛坯(原石)的形式,被人类发现和开采。
不是所有的钻石原石,都能成为首饰级钻石。在开采出的金刚石中,平均只有20%达到宝石级,而80%只能用于工业。要得到1克拉钻石的原石,需要250吨的金伯利岩,而且最终也只能打磨出大约20至50分的钻石成品。
煤炭
而碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。
钻石和煤炭主要是两者形成的环境不同:钻石形成环境需要有高温高压以及环境骤变;而煤炭形成环境需要及其稳定的、还原性的环境。
其实很简单~说白了~
就是由于碳原子经过超高压等复杂变化而形成的~就是说你买块煤炭再经过超高压的复杂过程就能边成人工钻了~所以也不一定在煤炭下面行成的~而且自然形成需要的时间过长~一般煤炭下面都很少有砖石~
现在用石墨也能制造成钻石哦~不过人工钻的体积很小不能达到自然形成的那么大~
而且钻石+热到800度烧个30分钟就会变回原始碳~消失了哦~(其实就是变"烟"飞走了~
因为钻石具有独特的内部结构。
钻石象征着高贵的身份和地位。只知钻石稀有,不知钻石的本质。1772年,瓦锡将钻石加热燃烧,成功测得燃烧后的产物有水和二氧化碳,至此钻石的面纱被人类揭开。
钻石本质是“碳”,和石墨,煤炭没有区别。物理层面,晶体中碳原子的排列方式的不同,形成了同素异形体,导致了性质不同的原因。
以石墨为例,在石墨晶体中,同层碳原子以sp2形成共价键,每个碳原子以三个共价键与三个原子相连。这种结构由于同层原子结合非常紧密,产生滑移的现象,这是石墨强度较低的原因;钻石结构中,每个原子与4个原子形成正四面体,以SP3与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体的形状。共价键强度大,金刚石硬度就很大,熔点非常高。
钻石的发现,像做梦一样。在河流的上游存在富有钻石的矿石,经过自然瓦解,钻石暴露外部,随着径流到下游,静待有缘人。在此后的时间里,在河边淘金淘钻石。1850年,人们了解到上游的矿石富含钻石,于是转战上游,进行寻找。到1867年,在南非小镇附近发现了这种岩石,更名为“金伯利岩”,至此,初步了解钻石矿脉,开采钻石,必须找到金伯利岩。不要高兴太早,找到金伯利岩不一定代表开采钻石,金伯利岩金刚石占到20%~30%,具有价值的不足5%,达宝石级别更是少之又少了,比河边靠运气强。
目前为止,金伯利岩矿脉分布在南非和俄罗斯以及中国等少数国家,以南非著名,“库利南钻石”重达3106克拉。
钻石坚硬,什么工具才能切割和加工?可能不信,加工钻石要比加工其它矿石要相容易。在200年前,钻石工匠利用经验判断钻石纹路,然后劈开。
俄罗斯远东地区虽然开发程度很低,但是矿产资源潜力巨大,有丰富的石油、天然气、煤、铀、金、稀有金属。
远东地区陆上油气远景区面积达46.77万平方公里,500m等深线以内的海域油气远景面积达71.43万平方公里。油气初始总资源量,陆上为49亿吨油当量,大陆架为190亿吨油当量。目前已发现82个油气田,其中74个位于萨哈林州。
北萨哈林油气区和西堪察加油气区是远东最重要的两个油气区(图4-13)。
图4-13 远东地区不同级别石油地质单元系中的鄂霍次克-北萨哈林盆地、马加丹-西堪察加盆地及远东地区油气在总平衡表中所占比例
1—大型沉积分布区的边界(巨型盆地):鄂霍次克-北萨哈林盆地(I),马加丹-西堪察加盆地(Ⅱ)2—深水盆地(Т—吉恩罗,Д—德留基纳);3—滨褶皱坳陷;4—陆地和海域其他沉积盆地;5—陆地山地坳陷建造;6—火山带;a—东亚带,6—新生代带;7—深水盆地;8—深水海槽
北萨哈林油气区包括东北萨哈林(约2.5万平方公里)及相邻的鄂霍次克海大陆架(约9.5万平方公里)。这里在陆上已发现61个油气田,在大陆架发现8个油气田。全区80%的初始储量集中在大陆架,1998年开始从大陆架采油,开采区内的5个大型油气田的石油总储量达4亿吨,天然气1.1万亿立方米,在萨哈林大陆架还有62个远景构造有待普查,其可回收的总资源量估计有石油10亿吨,天然气4万亿立方米。
西堪察加油气区由8万平方公里的远景大陆架和2.5万平方公里的陆上远景区组成。该油气区的油气资源量估计有40亿吨油当量,其中大陆架占90%,约有36亿吨油当量。据预测,该大陆架可能有15个油气聚集带。
远东地区煤炭资源也很丰富。南雅库特煤田,主要是烟煤,探明储量56亿吨,预测资源量为470亿吨。在赤塔州南部有:扎舒兰烟煤田(储量2.565亿吨,预测资源量20.3亿吨),塔陶罗夫褐煤田(储量4.935亿吨),克拉斯诺其科伊烟煤田(储量5.811亿吨),哈拉诺尔褐煤田(储量8.1亿吨)。在滨海边疆区有几十个新生代褐煤田(如巴甫洛夫、下比金、中比金、什科托夫、拉科夫、列特蒂霍夫、车尔尼雪夫、塔夫里昌、阿尔乔莫夫和万钦)和中生代烟煤田(如锡涅戈尔、“游击队”和拉兹多利年等)。到2001年止,滨海边疆区A+B+C1级的煤炭储量为25.3亿吨。
俄罗斯赤塔州有俄罗斯最大的、在世界上也属于特大型的斯特列尔佐夫斯卡铀矿床,其储量达20万吨以上(U3O8)。
金是俄罗斯在价值上仅次于石油的重要矿产,原生金矿床主要集中在东西伯利亚和远东,砂金主要分布在楚科奇自治区,萨哈(雅库特)共和国、马加丹州、伊尔库茨克州和阿穆尔州。图4-14为俄罗斯东北部金矿床的分布,图4-15为蒙古-鄂霍次克碰撞构造西部金矿田的分布。
远东地区的稀有金属在俄罗斯也占有重要地位。俄罗斯锡的探明储量(B+C1+C2级)92%集中在远东,其预测资源量估计有103.7万吨,也集中在远东。俄罗斯汞的储量主要集中在远东的楚科奇州内,这里的塔姆瓦特尼汞矿床和西波兰斯克汞矿床的储量占俄罗斯汞平衡表内储量的57%。国家储量平衡表内9个锑矿床全都产在东西伯利亚和远东,萨哈(雅库特)共和国的萨雷拉赫和圣塔昌矿床的储量分别占俄罗斯锑平衡表内储量的28.8%和35.1%。俄罗斯钨的平衡表内储量20%集中在远东,预测资源量中的59%也集中在远东。俄罗斯钼的预测资源量57%集中在远东的赤塔州。俄罗斯远东地区还有相当数量的镍资源、铌资源。非金属矿产中,滨海边疆区东部的达利涅戈尔斯克硅酸盐硼矿床(以前叫野猪河矿区)是一个特大型的矽卡岩型硼矿。在滨海边疆区兴凯地块的北部还发现了含金刚石的岩筒型构造,其金伯利岩成分接近雅库特“河床”岩筒的金伯利岩成分。
图4-14 俄罗斯东北部成矿带中金矿床的分布
1~4—金矿床:1—Au<1吨,2—Au1~30吨,3—Au 30~100吨,4—Au>100吨;5—水流;6—断裂;7~9—成矿带:7—堆积后的,8—堆积的,9—堆积前的
图中数字表示金矿床:1—图曼;2—斯沃博德内;3—索文;4—含矿索普卡;5—五月;6—西里诺耶;7—中间;8—埃里文涅伊;9—库帕尔;10—别沙恩卡;11—比尔卡昌;12—库巴卡;13—埃文组;14—阿梅梯斯托沃耶;15—奥尔恰;16—杜卡特;17—朱丽叶塔;18—陶台扎克;19—施科尔诺耶;20—巴甫里克;21—纳塔尔金斯克;22—小-塔伦斯科耶;23—萨雷拉赫;24—谢恩塔昌;25—丘楚斯;26—涅日达宁;27—阿尔卡昌
图4-15 蒙古-鄂霍次克碰撞构造缝西部已研究的金矿田分布图
1~5-地区:1—克拉通的雅布罗诺地区(ЯБ);2—大洋地区(ШЛ—什尔金,AB—阿巴加);3—岛弧的叶拉夫宁地区(EP)4—浊积的地区(БP—巴尔古金地区,MO—蒙古-鄂霍次克地区,АГ—阿金斯基姆,ДР—达乌尔斯基姆);5—陆架的阿尔金斯基地区(AP)6—蒙古-鄂霍次克碰撞构造缝(I—滨什尔金带,Ⅱ—阿诺恩-图林带);7—金矿床和矿化(1—比尔涅恩矿床,2—卡里矿床,3—莫洛多夫矿床,4—波格罗姆矿床,5—德北克-辛矿床,6—伊林矿床)
那么钻石到底是怎么与爱情捆绑在一起的呢?
钻石是自然条件下形成的,钻石实际上是由碳元素在特定情况下形成的单质晶体,说句难听的钻石从本质上与煤炭是一样的,然而二者命运却是不一样的。
钻石刚开始也没有这么高的待遇,只是一个好看的石头,甚至不要钱就可以得到。
不过由于钻石通透的材质,人们开始对它赋予更多的意义,起初由于人们认知问题,人们一度认为钻石是由天水形成,梵文中钻石一词为雷电之意,藉此表达钻石由闪电而生的信仰。
在文艺复兴前,人类的火和其他工具无法伤害到钻石,因此就有钻石是金刚不坏的说法,钻石便有了佩戴者也有百毒不侵的观点,在当时疾病横行的年代,使得钻石极为畅销,但是离真正的爆款还是差异很大。
直到1948年,戴比尔斯采用“钻石恒久远(A Diamond is Forever)”的口号推广订婚钻戒与结婚周年戒,作为爱情象征并表达持续之承诺。
戴比尔斯将钻石与结婚捆绑在一起确实很奏效,在4年时间里,戴比尔斯的销售额,足足上涨了55%。
不要小看这个数据,这可是二战结束后没多少年,人们的购买力非常有限。
通过戴比尔斯一系列宣传,钻戒成了结婚前的必备礼物,同时钻石的价格也是水涨船高。举个简单的例子,现在一个米粒大的钻石都要几万块钱,足够你吃一年的海底捞了。
钻石这么贵是不是因为地球上钻石太少了物以稀为贵呢?
这里明确告诉你地球上还真的不缺钻石,地球上钻石数量达到了数万亿颗,看到这个数量是不是感到惊讶,钻石储量足够地球人均几百万颗了,接下来告诉你这些钻石到底在哪。
我们都知道南非以盛产钻石为名,很多人先入为主的认为南非是世界钻石产量最大的国家,其实不然,真正的钻石大国非俄罗斯莫属。
关于俄罗斯钻石的发现,还有一段有意思的 历史 。
二战结束后,苏联被美国孤立,当时苏联自己不能生产钻石,也没有合成人工钻石的技术,科研和军事对于钻石又有需求,战斗民族当然也不是这么容易击败。当时苏联人想,非洲那个不毛之地都有这么多钻石,想想这么大的苏联就不信没有钻石,于是派科学家进行四处勘探,果然功夫不负有心人,让他们在西伯利亚真的发现了400多个金伯利岩筒。
如果你喜欢看卫星地图,将焦点对准俄罗斯米尔内地图,你会发现有一个巨大的石坑,不要小看这个石坑,价值达到了130亿英镑,这是世界上最贵的矿坑,因为里面全是钻石。
米尔内钻石坑深度达到了540米,直径有1600米,自上而下看整个矿场就是一个巨大螺旋矿坑。
矿场是从1957年开工,在辉煌的时期每年可生产200万克拉钻石。不过对米尔内钻石矿过度开展,现在已经没有太多价值可用了,在2004年米尔内钻石矿关闭。
钻石矿关闭可不像简单的关门那样容易,因为这个巨大无比矿坑,带来了很多问题。
由于矿洞又大又深,地球内部磁场与地表上空的空气因此形成强大气流,对于外来物体有种天然吸力,当地媒体曾报道,有直升飞机经过矿洞时被气流吸进去,甚至当地直接颁布条例,禁止任何飞行器经过矿场上空。
既然矿场也关闭了,这个大的矿洞也有这么大危险,把这个洞填了不就可以了,实际上当地做过预算最后还是放弃了,因为填埋成本太高了。
作为世界最大钻石矿在辉煌时期也仅有200万克拉钻石,即便全球加起来确实也没有多少,怎么会有地球上数万亿颗钻石的说法呢?
其实地球真正储藏万亿颗钻石的位置,但是想要得到这些钻石可没那么容易。
想得到这些钻石,要先了解钻石是如何形成的?
前文已经介绍了钻石是由碳元素组成,之所以碳元素能形成钻石,而不是煤,是因为钻石是在某特定状态下形成的,这个特定状态就是需要1100-1500摄氏度的高温,还需要压强在4.5到6Gpa之间。
这样苛刻条件在地表是根本无法实现的,在地球内部非常容易达到这个条件,就温度而言地球地幔层温度在1000 到3700 之间,由于地幔层有地壳覆盖,能够保持足够的压力,这也就意味着地幔层具备形成钻石的条件。
当然,这只是成为钻石最基本的条件,真实地幔会有钻石吗?
麻省理工学院按照这个思路联合多个大学,开展了相关的研究,科学家利用地震数据绘制了地球内部可视图像,并根据超声波对地球结构进行材料分析, 科学家通过这种声波的方法可以估算地球所有岩石圈的成分。
当科学家Faul在使用地震数据绘制地球时,果然出现了一个让人无法解释的异常现象:声波在通过古老岩石的克拉通根速度明显加速。
这也说明了克拉通根的这些古老岩石并不是普通岩石,科学家对于这一现象百思不得其解,而且困扰了几十年。
科学家Faul分门别类的对研究进行超声波尖刺,终于发现含有1%至2%钻石的岩石速度与 克拉通根一样。
于是顺理成章的解决了另一个问题,地球表面钻石是怎么来的,研究发现几千万年前钻石通过火山喷发将地幔钻石带到了地球表面。
最后科学家吃惊发现全球所有古老岩石的克拉通根中含有1000万亿吨钻石。
看到这里,很多人就想想办法把它搞出来不久赚翻了,其实理想很丰满,现实却很骨感,现实情况是这样的。
这些钻石藏在地表下150公里处,这个深度远超过了人们的挖掘能力,即便有能力开采,这个成本远超目前天然钻石成本。
假设开采成本大幅度降低,降到跟现在地面钻石同样开采成本,如此大规模的钻石价格肯定会很低,说是白菜价一点都不过分,试想有人愿意做这样低利润的事情吗?
此外,钻石形成条件科学家已经研究清楚,人工钻石已经广泛应用于工业级,装饰类人造钻石,目前无论材质、形状、品质都非常好,而且价格也很便宜,很多人也开始接受这种产品。
作为钻石品类中最为独特的一种,黑钻以其神秘深邃的外表吸引无数来者,引得世人惊叹连连。尤其是今年的进博会如期上线,一颗来自法国顶奢珠宝品牌卡洛芙的88克拉黑钻璀璨现身,让更多游客了解到了黑钻的无上魅力。
千百年来,人们将灼热的目光聚焦在彩钻或白钻身上,而对黑钻鲜少关注。19世纪前后,南非人民甚至一度将黑钻误认为煤炭,几乎是完全性地忽略掉了黑钻的美与价值。据科考人员探究,黑钻的历史甚至比白钻及彩钻来得更为悠久,至今已过去40亿年有余,这是彩钻和白钻无法比拟的。
至于黑钻的具体成因,目前并未有确信的依据。不过根据大量的研究,科学家们已逐渐倾向于认为,黑钻并非如彩钻或白钻一般是从金伯利岩中沉淀形成的。它更可能是来源于星际云团,也就是我们俗话所说的行星爆炸或发生碰撞后掉落在地球表面的星际碎片。无论从哪一个角度来看,黑钻都比彩钻或白钻更有魅力。
当记者问及卡洛芙在中国地区的朱经理黑钻的颜色形成时,他表示是因为黑钻中丰富的赤铁矿元素及石墨将日光完全吸收,所以才形成了如今的颜色。即使没有上手摸过,但透过视频媒介、社交平台,我们都或多或少地了解到彩钻的光滑表面。这也是黑钻的另一个独特点,它的表面并非光滑,反而有点粗粝。
如果说白钻或彩钻象征着纯洁动人的女孩,那么黑钻必然是叛逆的那一类。它极致张狂,充满了未知的美。难怪在进博会的时候,吸引了那么多人驻足。所幸,随着时代的不断发展,黑钻的魅力终究会被人类发现、认可。