Bling Bling的鉆石有木有亮瞎你的眼?有木有? 直男癌看了會(huì)吐槽這是什么鬼, 男票們看了會(huì)勒緊自己的褲帶 女票們看了會(huì)萬(wàn)分期待 單身狗看了會(huì)受到一萬(wàn)點(diǎn)傷害 但是,不要怕,誰(shuí)叫我們公眾號(hào)是一股清流呢 遠(yuǎn)離庸脂俗粉,拒絕戲精套路,單純地漲姿勢(shì) 讓我們淡化鉆石的戲份,深化一下金剛石的內(nèi)涵 Diamond,又稱“金剛”、“金剛鉆”。貴重寶石,亦即鉆石未經(jīng)琢磨的原石,玉工琢玉的利器。 金剛石一名,最早見于佛經(jīng)。此石最晚在漢魏時(shí)輸入中國(guó),古籍中最早記載此石,是西晉的《起居注》:“咸寧三年(277),敦煌上送金剛,生金中,百淘不消,可以切玉,出天竺(印度)。自此以降屢見史傳....。”
郭璞注《山海經(jīng)》:“今徼外出金剛石,石而似金,有光彩,可以刻玉。”用金剛石來制玉,不需用解玉沙磨琢,故中國(guó)古書中,把這種工具取名 “削玉刀”、“割玉刀”、“切玉刀”、“昆吾刀”、“鑌鐵刀”等。用其切割玉器,被形容為“切玉如蠟”。 金剛石 圖1 所示的天然金剛石單晶和多晶的SEM 照片可以看出,單晶與多晶中的金剛石晶粒均呈八面體晶體形態(tài),粒徑達(dá)到毫米級(jí),表面均發(fā)育層狀生長(zhǎng)階梯。 金剛石的礦物學(xué)性質(zhì) 金剛石是單質(zhì)碳,與石墨、黑金剛石、富勒烯礦等礦物為同質(zhì)多象體,屬于等軸晶系,晶體結(jié)構(gòu)具立方面心晶胞(圖2a)。金剛石常見的單形為八面體、立方體、菱形十二面體或它們的聚形。金剛石表面存在熔蝕結(jié)構(gòu),這與其形成過程中的氧逸度有關(guān),低氧逸度往往導(dǎo)致更多的熔蝕坑。金剛石是自然界硬度最大的礦物,其摩氏相對(duì)硬度是10,顯微硬度是石英的1 000倍。石墨、富勒烯礦等金剛石的同質(zhì)多象體,以及納米金剛石的“洋蔥”結(jié)構(gòu),如圖2b—d所示。 圖2 金剛石及其他單質(zhì)碳的結(jié)構(gòu) 圖3 從圖(a)可知,原始金剛石是完整的十二面體單晶,棱角清楚、表面光滑、形狀規(guī)則、基本無(wú)夾雜現(xiàn)象,僅有少量的金剛石表面存在缺陷。 由圖(b)可知,熱壓保溫3min后,金剛石棱角依舊清楚,不過金剛石色澤稍稍變暗,表明金剛石存在少量的石墨化。 金剛石形成環(huán)境和保存條件 金剛石的產(chǎn)生需要碳源和高壓環(huán)境,其保存需要合適的溫壓條件,否則,形成的金剛石將轉(zhuǎn)變?yōu)槭?(圖4)。來源于地球深部的金剛石大多來自克拉通巖石圈地幔(圖5),克拉通可以提供金剛石的形成和保存條件:> 4. 5 GPa,> 950 ℃ ,地溫梯度35~45 mW/m2。 圖4 金剛石源區(qū)的相對(duì)豐度 圖5 金剛石形成和保存的溫壓條件 就目前的資料,金剛石賦存于下列巖石中:金伯利巖,鉀鎂煌斑巖及它們中的捕擄體(橄欖巖及榴輝巖),堿性超基性雜巖(如俄羅斯西伯利亞北部的土庫(kù)依),超基性煌斑巖及堿性煌斑巖(西澳),碳酸鹽化碧玄巖(敘利亞西北部),造山帶超鎂鐵質(zhì)巖侵入體,超高壓榴輝巖和高壓片麻巖等。 金剛石可以在隕石沖擊和大陸深俯沖中形成并保存。同時(shí),有些隕石中的金剛石形成于地球外部,并非產(chǎn)生于地表撞擊過程。世界上還有不少地區(qū)發(fā)現(xiàn)了具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的金剛石砂礦,有些開采歷史悠久。 圖6 靠近中蒙邊境的Bayan Khuree隕擊構(gòu)造中發(fā)現(xiàn)了金剛石晶體 金伯利巖質(zhì)和鉀鎂煌斑巖質(zhì)巖漿可以起源于金剛石的穩(wěn)定區(qū)或者巖石圈以下,從而將克拉通地幔的金剛石捕獲,隨巖漿噴發(fā)帶到地表。地球深部的金剛石除了可以存在于克拉通巖石圈地幔,還可以存在于巖石圈以下的軟流圈、轉(zhuǎn)換帶,甚至下地幔(圖7)。 圖7 地球深部金剛石示意圖 鉆石恒久遠(yuǎn) 一顆永流傳 “a diamond is forever” 道出了金剛石的價(jià)值及純情的愛情魅力。 金剛石是鉆石商們掙錢的利器, 戀人表忠貞許誓言之物, 表達(dá)那顆悸動(dòng)之心的神器。 不要以為科學(xué)家們研究金剛石就是為鉆石商們。 真是想太多。我們可是很高大上的。 金剛石的研究?jī)r(jià)值是非常重大滴。 金剛石的研究意義 探知地幔深部環(huán)境的絕佳窗口 天然金剛石并非是由百分之百的碳原子(12C)組成的,其中含有少量的13C同位素、其他不純凈組分如氮、甚至固態(tài)礦物包裹體。這些天然金剛石的碳同位素組成、氮元素的含量與聚態(tài)以及固態(tài)礦物包裹體記錄了其形成過程及演化歷史,即保存有深部地質(zhì)過程的瞬間記錄,因此,對(duì)它們的詳細(xì)研究有可能揭示發(fā)生在古老巖石圈地幔下部的各種地質(zhì)作用過程,為探討古老克拉通巖石圈地幔的形成與演化提供重要信息。
深部碳循環(huán)的絕佳樣品 是全球碳循環(huán)中非常重要的一環(huán),它是通過板塊俯沖過程把地表的碳酸鹽帶入深部地幔,然后再通過火山作用把深部碳以CO2的形式釋放回大氣,形成地球深部與表層之間的碳循環(huán)。隨著俯沖板塊溫度變冷,現(xiàn)代地幔碳含量有可能比古代大,這對(duì)大氣中 CO2含量演化規(guī)律的認(rèn)識(shí)至關(guān)重要。較之表層碳,人類對(duì)地球深部碳儲(chǔ)庫(kù)的儲(chǔ)量、碳的遷移方式和交換量都缺乏清晰認(rèn)識(shí)。作為來自地球深部的碳單質(zhì)礦物,金剛石是研究深部碳循環(huán)的絕佳樣品。
金剛石礦床資源的開發(fā)和利用 了解金剛石的年齡、成因和置位過程對(duì)尋找金剛石礦床很有價(jià)值。從 1952 年有計(jì)劃地開展金剛石找礦工作,至今已有 64 年的歷史,已知金剛石產(chǎn)地的勘查開發(fā)利用程度較高,部分金剛石原生礦已枯竭停產(chǎn),金剛石原生礦通常規(guī)模小,找礦工作難度大,有的地區(qū)幾十年金剛石找礦工作仍未取得顯著進(jìn)展,亟需利用我國(guó)新一輪金剛石找礦工作的契機(jī),集合優(yōu)勢(shì)資源,深入開展金剛石找礦工作。 |
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