一直好奇鉆石的形成條件是什么?鉆石是世界上最堅(jiān)硬的、成份最簡(jiǎn)單的寶石,它是由碳元素組成的、具立方結(jié)構(gòu)的天然晶體。其成份與我們常見(jiàn)的煤、鉛筆芯及糖的成份其本相同,碳元素在較高的溫度、壓力下,結(jié)晶形成石墨(黑色),而在高溫、極高氣壓及還原環(huán)境(通常來(lái)說(shuō)就是一種缺氧的環(huán)境)中則結(jié)晶為珍貴的鉆石(白色)。
研究表明鉆石形成于高溫高壓的環(huán)境,結(jié)晶溫度范圍在900~1300℃,壓力為(45~60)*100000000Pa,即鉆石生成于地球120~180km深度的上地幔,并通過(guò)巖漿侵入和火山噴發(fā)帶到地表。
一百多年以來(lái),鉆石形成所需碳的來(lái)源問(wèn)題一直引起大家的興趣和爭(zhēng)論;19世紀(jì)時(shí)人們認(rèn)為是煤,現(xiàn)在大多數(shù)人贊同碳來(lái)源于二氧化碳和甲烷。
橄欖巖型鉆石中的碳來(lái)源于上地幔的一個(gè)均勻?qū)α鲙А_@些碳是遠(yuǎn)古地球的起源成分,45億年前在地幔部分聚集,在對(duì)流的作用下充分混合,金剛石在對(duì)流帶內(nèi)結(jié)晶。
榴輝巖型鉆石的碳物質(zhì)來(lái)源于近地表,后經(jīng)俯沖作用到達(dá)可以形成金剛石的深度(>150km)。當(dāng)大陸相互碰撞時(shí),洋盆中主要的巖石類(lèi)型——玄武巖在俯沖作用下,俯沖到大陸殼之下達(dá)到高溫高壓帶,最終轉(zhuǎn)變?yōu)榱褫x巖。碳以灰?guī)r的形式或其他碳酸鹽、碳?xì)浠衔锏男问奖话诟_板塊里,成為物質(zhì)源,最后轉(zhuǎn)變?yōu)殂@石。