宝石之王

宝石之王
作者:杜中文
来源:《百科知识》2009年第23期

地球上已知最硬的矿物是被称为“宝石之王”的钻石,其矿物学名称为“金刚石”。有资料记载,世界上最早发现钻石的国家是印度。钻石一词来源于希腊语“Adamas”,是坚不可摧、不可驯服的意思。在自然界的宝石王国中,结构成分越简单的宝石往往硬度越高。钻石的成分为最单一的碳原子,常常形成八面体、立方体、菱形十二面体等等规则的或者不规则的几何外形。钻石内部碳原子排列十分紧密,质地坚硬,摩氏硬度(指一种相对硬度,是用10种常见的矿物互相刻划的能力排出的硬度顺序,表示硬度或强度)为10。钻石的绝对硬度比摩氏硬度为9的刚玉即红宝石和蓝宝石还高出很多。

由于钻石的坚硬、稀有和美丽,它被公认为是世界上最珍贵的宝石,也是最受欢迎的宝石之~。目前,全球钻石的销售量眉各类宝石之首。人们赋予钻石各种美好的意义,形成了独特的钻石文化,比如钻石的婚庆功能、保值增值作用等等。通常人们把钻石作为4月份的生辰石,同时也是结婚60周年的纪念石。

钻石的形成与分布

钻石的成因长期以来一直是学术界研究的热点课题,人们发现钻石在常温常压的状态下是亚稳定的,而高温高压的条件下钻石才真的处于稳定状态。由于钻石中碳原子之间共价键的结合力很强,想要破坏这种结合力需要很大的外界作用,也正因为如此,我们才能在日常见到稳定的钻石。

钻石形成于地下深处。钻石中的碳来源于上地幔和各种地质构造运动带来的碳,当深度、温度、压力达到一定条件的时候,这些碳开始聚集,经过长时间的作用最终形成钻石。深度、温度、压力之间有一定的相互关系,压力随深度的增加而增加,相同的深度具有相同的压力,温度也随深度增加而上升,但相同的深度在不同的地区温度却不相同。只有达到相应的深度(压力)和温度条件才能使碳变成钻石,否则只能形成石墨。石墨与钻石是两种同素异形体。一般来讲,钻石形成的温度为900~1300℃,压力为4.5~6X10帕,相当于地球150~200千米的深度。

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