在地球的深部大约150-200公里,纯碳物质在压力为(4.5-6)×109Pa,温度为1100-1600摄示度条件下结晶,形成天然钻石。在地球的深部只有很少的地方具有钻石形成的物理、化学条件。从理论上讲任何时期都可以形成钻石,只要达到钻石形成物理、化学条件。从目前开采的钻石矿中,大部分钻石形成于33亿年和12-17亿年这二个时期。从钻石产出于地球古老稳定大陆地区可以证实。
另外,外星对地球的撞击,产生的高温、高压也可形成钻石。但这种方式形成的钻石颗粒小,质量差,不能作为首饰用的宝石。
当地球的外壳产生拉力,固体的岩块开始移动及破裂,这时发生地震,火山喷发。当火山熔岩从地球深部往地表上升时,将深部形成的钻石带到地球浅层及表面。经过熔岩冷却我们可以在冷却的岩石中找到钻石。当钻石富集并达到一定规模时,我们称为钻石原生矿。含有钻石的岩石在自然条件下风化,钻石残留在山坡、河流、海岸中并富集形成矿床,称为钻石次生矿。
根据不同的矿类型,采用不同的开采方法。
露天矿:含钻石的矿体风化后经河水、雨水的搬运富集形成次生矿。开采时要除去表层浮土,对含矿砂层以及岩缝都要认真清理,平均200吨砂石中可以选出1克拉钻石。
原生矿:沿矿脉旁打竖井,然后由竖井横向挖往矿脉,将矿石运到地表,破碎、分选将钻石选出。目前南非金伯利矿开采深度达900米。
砂矿:当钻石顺河流带到海岸边,在海滩富集,形成矿砂。开采方法是将所有含钻石的砂进行分选,将钻石选出。
海底采矿:采用先进的海上采矿技术,对海底含矿石的矿砂进行分选。戴比尔斯海上矿产公司,在纳米比亚离海岸35000米,水深110米的海底采矿钻石达400万克拉。
1905年在南非普列米尔矿,发现重3106克拉巨型大钻,定名为"库利南",1919年在该矿区又找到一块重1500克拉钻石,按它的形状,颜色、反复对比研究后确定它应该与"库利南"为同一晶体,所以没有命名,如果没有裂开成为二块的话,"库利南"重量到少在4606克拉以上。1980年在该矿区又发现第三颗大钻重599克拉。南非普列米尔矿为世界公认的巨形钻石的产地。帕蒂珠宝告诉您:石的矿物学名叫金刚石。金刚石是自然界中最硬的物质。宝石级金刚石经琢磨后即为钻石。钻石是碳元素的晶体,由于碳原子在晶体中联结得十分牢固,所以才坚硬无比,没有任何物质能划伤它。钻石价格昂贵的原因是由于钻石的折光率在天然晶体中最高,色散强烈。转动钻石时,会反射出五彩斑斓的光彩,异常美丽。
在世界上近200种宝石中,钻石非但其坚硬和美丽无与伦比,独占鳌头;而且在自然界也最为稀少,因为它的形成条件十分苛刻。物以稀为贵,被誉为“宝石之王”。
在亿万年前,地壳深处(约150-200公里)炽热的岩浆,沿着古老的火山口向上喷发,由于火山口经常被堵死,上升的岩浆在巨大的压力(大约相当于4万至6万个大气压)下,在火山筒中慢慢冷却,当温度降到1000-1250。C时,其中含有的少量纯碳便会结晶为金刚石。这种含有金刚石的岩浆岩第一次是在金伯利地方发现,因此就被人们称做金伯利岩。
金伯利岩在漫长的地质年代中,经地壳变动被带至地表,再受到风化破坏成为一种蓝色的砂砾。金刚石由于化学性质稳定又耐磨损,毫无变化地藏在这些蓝色的砂砾中,即形成金刚石砂矿。
金刚石矿藏十分罕见,金伯利岩尤其难以开采。每选出1克拉(等于0.2克)钻石原料,平均须处理4-5吨的金伯利岩或砂矿。此外,在钻石毛坯切割琢磨过程中至少还要损耗20%以上。钻石价格昂贵程度由此可见一斑。
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