1. 鑽石是怎麼形成的鑽石的形成條件是什麼
1、大部分鑽石是在地質的高溫高壓下形成的:
鑽石形成條件的壓力在4.5到6Gpa,溫度在1100到1500℃。
碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨,而在高溫、極高氣壓及還原環境中則結晶為珍貴的鑽石。當碳原子呈六方環狀的層狀排列時,形成的是低硬度的高溫耐火材料石墨; 當碳原子呈立方最緊密堆積, 彼此以共價鍵相連時, 就形成了自然界最硬的寶石—鑽石。
2、隕石撞擊形成鑽石:
當攜帶石墨的隕石撞上地球時,撞擊產生的高溫高壓能把石墨轉變成稀有且極端堅硬的金剛石。2008年,一塊橄輝無球粒隕石掉落在蘇丹努比亞沙漠中,研究發現,它不僅僅是一塊普通的隕石,仔細分析後,科學家確定這塊隕石里含有金剛石——鑽石的原石。
拓展資料:
天然鑽石形成於地表下超過100公里深處,再伴隨著火山噴發等地質活動上升到地面。 地幔中的高溫高壓使碳元素結晶形成鑽石,偶爾會將周圍的塵埃或液體雜質包裹進去。包裹雜質的鑽石通常含有少量的鈉、鉀和其他能揭示其形成環境信息的礦物質。
鑽石是一種天然礦物質,是在未受到人為干預的情況下完全在大自然中形成的。重量一般在0.015ct-1.10ct之間,多數在0.2ct-0.4ct之間,顏色多為白色至淺黃系列,在G色-J色之間,彩色系列為淺色的紅、黃、藍等。在紫外熒光下,多數短波下為中等至弱的黃色、黃綠色,少數為惰性(無熒光)。
2. 鑽石是怎麼形成的鑽石形成的4個方法
目前,世界上已知的鑽石形成方法有4種:第一種從地殼深處開採的天然鑽石;第二種是天外隕石撞擊生成的鑽石。第三、四種則是在實驗室和工廠里製造出來的培育鑽石 ;
天然鑽石形成方法
1、地殼深處高溫高壓
地球上絕大多數的天然鑽石是在10億多年前在地球表面以下100多英里處形成的。形成鑽石的過程,大家可以想像一下:地球板塊間不可阻擋地相互摩擦,直到一個板塊被另一個板塊踩在腳下,最終被迫進入地幔。這場大陸之戰製造了難以想像的溫度和壓力,俯沖帶的熱量和壓力導致地球中的天然碳碎片結晶形成了鑽石。
2、隕石墜落瞬間沖擊
西伯利亞的波皮蓋隕石坑發現鑽石後多年禁止進入。事實證明,這些鑽石是由隕石墜落的沖擊壓力形成的。火球撞擊半徑8.5英里內的石墨隨即轉化為鑽石。大多數鑽石直徑范圍在0.5至2.00毫米內,雖然達不到寶石級,但它們可用作工業需求,而且比普通鑽石硬度高達58%。
由於它們的硬度和六方晶體結構(與普通鑽石的立方結構相反),這種鑽石被稱為Lonsdaleite,以愛爾蘭晶體學家、皇家學會會員Kathleen Lonsdale的名字命名。
培育鑽石形成方法
1、高壓、高溫(HPHT)培育鑽
從本質上講,HPHT法復制了因板塊俯沖而形成天然鑽石的客觀條件。碳源、鑽石種子和金屬催化劑進入一個小載體內。該載體被放入一個巨大的機械壓力機中,其中的添加物被加熱到接近1500攝氏度,並施以驚人的壓力。熔化的金屬溶解碳通過助熔劑,遷移到鑽石種子並生長出我們所需的培育鑽。
2、化學氣相沉積 (CVD)法培育鑽
CVD法是從等離子體中釋放碳原子。在真空中將碳氫化合物氣體加熱至接近1000攝氏度,此時碳原子開始與其分子鍵分離。這些原子下降並落在先前生長的HPHT合成金剛石的平坦晶片上,並在垂直層中生長。用於珠寶的基材是方形的,但對於其他用途可能會有所不同。