① 湖南钻石的内部生长特征
4.3.3.1 湖南钻石的异常双折射特征
本项目对75片湖南钻石薄片在正交偏光下进行了观察,结果显示:有16片为全消光(占21.3%),其余为异常双折射。异常双折射图像主要分为:
(1)复杂叠加的消光图案(共15片,占25.4%)。如样品126-HN的晶体外部区域为反映晶体结构的规则分层的环带状消光图案,中心区域的包裹体则导致了花瓣放射状的消光图案,并覆盖在与生长有关的环带状消光图案之上(图4.93);样品182-HN整体具有微弱的格子状的消光图案,表明钻石在生长过程中经历了轻微的塑性变形作用,生长后期钻石受到的应力作用以及包裹体对钻石的应力释放,叠加有明显的等倾线式和包裹体周围的花瓣、放射状消光图案(图4.94)。这些不同消光图案的叠加反映了部分湖南钻石在生长过程和生长期后经历了多期次不同形式的应力作用。
图4.93 环带状(边缘)+ 花瓣放射状消光组合
(126-HN)
Figure 4.93 Birefringence pattern with zonal fringes and radial petals
(sample 126-HN)
图4.94 格子状(微弱)+ 等倾线式 + 花瓣放射状消光组合
(182-HN)
Figure 4.94 Birefringence pattern with lattices (faint) + isoclines + radial petals
(sample 182-HN)
(2)花瓣、放射状消光图案(共20片,占33.9%)。这是由钻石内部的包裹体或裂隙引起的(奥尔洛夫,1977;苑执中等,2001),这种消光样式局限在包裹体或裂隙的周围,当钻石中有矿物包裹体存在时,应力产生不均匀释放而导致晶格畸变,同时包裹体热胀冷缩差异也会破坏钻石晶体的正常生长,而裂隙则是晶体内晶格过度应变而以碎裂方式释放应力的结果,以上情况都会在包裹体和裂隙周围区域形成各种缺陷,最终导致异常消光样式。
(3)格子状消光图案及其他(约40%)。由典型的塑性变形所致“榻榻米”图案占10.2%,较山东的多。
4.3.3.2 湖南钻石的阴极发光图像(CL)和DiamondView荧光图像(DV)特征
对湖南沅江15颗金刚石做阴极发光测试,对104个钻石切片进行DV观察,结果显示:
(1)47%样品显示蓝色调荧光(图4.95),14%显示绿色调荧光(图4.96)。绿色荧光通常与H3 (503nm)中心有关,指示了晶体天然热处理或辐照(Collins,1982)。
图4.95 不规则图案,蓝色荧光
Figure 4.95 Irregular pattern and blue fluorescence
图4.96 网格状发光,绿色荧光
Figure 4.96 Web-like pattern and green fluorescence
(2)64%样品未见明显的生长条带结构(图4.97),显示晶体在生长过程中条件相对稳定。
(3)部分晶体(约为18%)具多期复杂生长环带结构,如图4.98所示。
如图4.99所示,晶体本身较为均匀的发光,在晶体表面发育两组各自平行的细密的塑性滑移变形线,两组滑移线交叉形成菱格状的样式,说明晶体生长虽然较为稳定,但在生长过程中遭受了应力的作用而产生了塑性变形。在晶体外部有一层黑色斑点的图案,推测为在晶体生长结束后遭受溶蚀作用所致。
如图4.100所示,晶体中心部分均匀发光,说明在生长初期流体化学成分没有发生明显的变化,生长过程均一;之后形成了简单平直的八面体环带结构,说明流体均匀变化,生长过程依然稳定。从图中可以明显看到,在晶体外部形成一个死“外壳”的“皮”,表面呈斑驳状,且有黑色斑点分布,说明在晶体形成后遭受了一定的外力作用,可能是外部溶蚀作用或是搬运作用产生。整个晶体为简单八面体闭形,显示两期生长结构。
图4.101为另一种无环带闭形两期生长结构。首先晶体匀速生长,外部环境稳定,生长过程持续,表面有两组塑性滑移变形线形成网格状构造,说明一度遭受应力作用产生塑性变形,生长后期生长边界发生强烈变形弯曲,边界起伏不平,闭形生长线外部为另一“皮壳”式的结构特征,表面极度不均匀,黑色斑点密布,说明晶体生长后遭受了外部强烈的溶蚀作用。
图4.102与前一种生长模式接近,不同的是该晶体的闭形结构完好无弯曲,说明整个晶体一直处于稳定的环境中均匀生长,生长过程持续没有间断,外部同样具有“皮壳”的结构,可能是后期经搬运及溶蚀作用影响所致。
图4.97 未见明显生长条带,蓝、绿荧光
Figure 4.97 Inconspicuous growth zones and blue,green fluorescence
图4.98 多期环带结构,蓝、绿荧光
Figure 4.98 Multi-stage growth zones and blue,green fluorescence
图4.99 阴极发光斑驳的样式
(HN13801-1,CL)
Figure 4.99 Mottled pattern of cathodoluminescence
(sample HN13801-1,CL)
图4.100 “皮壳”结构
(HN18603-1,CL)
Figure 4.100 Cathodoluminescence pattern with a outer coat
(sample HN18603-1,CL)
图4.101 无环带闭形两期生长结构
(HN09601-1,CL)
Figure 4.101 Two-stage growth structure with closed form and no zones
(sample HN09601-1,CL)
图4.102 “皮壳”结构
(HN22101-1,CL)
Figure 4.102 Cathodoluminescence pattern with a outer coat
(sample HN22101-1,CL)
② 三个产地钻石内部生长特征的产地意义
从正交偏光镜下观测的钻石样品特征可知,辽宁钻石样品(85.7%)和湖南钻石样品(78.7%)出现异常消光的频率相近,而山东样品略高(89.1%)。三产地钻石薄片的异常消光图案类型基本一致,但出现频率稍有不同。山东和辽宁地区的钻石样品均以蝴蝶结状消光图案为主;而湖南地区的钻石样品则以条带状或微格子状图案与蝴蝶结状图案叠加的消光模式为主。反映晶体带状结构的条带状双折射花纹可以在晶体外部(即薄片边缘附近)观察到,部分双折射花纹与样品在阴极发光或DiamondView下观察到的规则环带状生长图案相对应,推测其成因可能与金刚石的生长过程有关。
图4.103 中国三产地DiamondView发光模式对比
Figure 4.103 DiamondView fluorescence patterns of diamonds from the three origins in China
图4.104 中国三产地DiamondView发光颜色对比
Figure 4.104 DiamondView fluorescence colors of diamonds from the three origins in China
从CL和DV图像显示的生长结构来看,三产地钻石都出现了均匀的无环带和规则的层状环带模式。但从比例上看(图4.103,图4.104),湖南样品和山东、辽宁样品相比,无环带的比例明显偏高,而从中心到边缘存在均匀生长环带的样品、两期和多期结构的样品比例则明显偏低,且湖南金刚石CL图像出现独特的“皮壳”状发光样式,DV图像呈两极分化趋势。结合三产地钻石及其包裹体矿物地球化学研究成果分析(Davies et al.,2002;殷莉等,2008;王琦,2011),笔者认为这暗示了湖南砂矿钻石具有多来源性的特点。湖南砂矿钻石来源和西澳地区砂矿钻石具相似性,可能存在两种不同的成因来源,一种来自地幔橄榄岩源区,另一种则形成于俯冲成因的榴辉岩环境。此外,湖南钻石样品表面普遍存在褐色和绿色色斑。前人研究认为,湖南钻石的色斑与其沉积过程中自然界放射性粒子的多次辐照及热变质作用有关(Vance et al.,1973; Makeev et al.,2001; Win et al.,2001;杨明星等,2002)。这与笔者的DV分析结果一致,即湖南钻石DV荧光颜色多变现象受其晶格缺陷影响。
大部分湖南样品发光模式呈现整体均匀,或中部较均匀、边缘呈规则环带状,指示其前期生长过程较为连续,环境变化不大,钻石晶体生长过程中流体化学成分较为均一(路凤香等,1998)。而山东和辽宁地区样品的DV发光模式和CL图像较为相似,以两期和多期生长结构为主,存在一定数量的复杂似玛瑙状结构,这也从侧面证实了华北地台演化史中经过了多期次地质事件,钻石的生长过程都遭受了一定程度的熔蚀(Bulanova et al.,1995)。通过两产地DV发光模式对比发现二者也略有差异:山东样品具不同类型发光环带的比例(79%)较辽宁大(54%),且复杂程度也稍高。虽然被测辽宁样品数量相对较少,但基本具代表性,此结论指示了山东蒙阴钻石生长环境更为复杂,这可能由于山东蒙阴金刚石金伯利岩区位于华北地台核心,其岩石圈厚度和温度均略高于辽宁瓦房店,且粘性稍大、碳过饱和,从而使钻石生长的层状机制更明显(张培元,2001),同时从另一角度证实了位于华北地台的蒙阴和瓦房店地区的岩石圈地幔存在一定的差异。就现有的研究成果,无论DV还是CL照相,都难以独立成为明确区分该两个产地钻石样品来源的标型性特征,但可以认为,其差异对理解钻石的产地来源具有一定意义。
③ 钻石是怎么形成的
人工合成钻石的技术,主要就是模仿天然钻石生长时的环境来培养钻石。合成钻石就晶体形成之生长方式而言,大致可分为三种方式:一就是高温高压法,二是震波法,三是化学气相沉淀法。
一、高温高压法:这种方法用的材料有煤、焦炭、石墨、石蜡、糖等;有份报告曾列举二十几种合成成功的材料。应用的催化剂可用铁、钴、镍、铑、钌、钯、锇、铱、铬、钽、镁,或这些金属元素的混合物。要求至少要达75,000atm(大气压),最好在80,000atm至110,000atm的高压状态,形成温度则要在1200℃??2000℃之间,最好是在1400℃??1800℃之间。反应舱的中部为高温区,碳源置放在该区,晶种放在反应舱下部的低温区。以石墨为碳源,晶种固定在氯化钠(食盐)晶床内,晶种某特殊晶面对着金属催化剂,在晶种和碳源之间放置直径6mm,厚3mm,金属催化剂圆柱,此金属催化剂是铁镍合金。组合后,置入单向加压,四块斜滑面式立体超高压高温装置中,再放入1000顿的油压机内,反应腔温度约1450℃,压力控制在6GPa左右,生长时间22~52小时。
二、震波法:主要是利用爆炸时所产生的瞬间高温高压条件来合成钻石,所合成的钻石颗粒都很小(通称钻石粉),只适合在工业上应用。
三、化学气相沉淀法:首先把氢气和含碳氢的气体(一般使用甲烷CH4),通过一组调节器,调节两种气体的比例,然后利用微波波源或电热丝等,加热混合的气体,使温度达2000℃左右,氢气和甲烷会分解成氢原子和碳原子形成的电浆流,然后在加热至600~1000℃的基质上,结核长成薄膜。
④ 钻石长在哪种植物下面,碰见千万不要错过,发财的机会到了
有一种植物它叫做露兜数,这个露兜树他很神奇,钻石会在这个植物的下面,所以如果你见到这种植物就千万别错过了。我们几乎总在电视上看到一些很美的钻石广告。这些钻石很漂亮,很多的女人都是很喜欢钻石的。结婚时,我们还交换钻石戒指。但是,开采钻石并非易事。
2013年,一些人也有在桉树的的枝叶上面,也发现了是有黄金的。经过研究,该树的树脉已长成地下沉积物。因此,一些科学家想利用植物的矿物特性找到一些矿石。实际上,这种方法更方便,因为可以听到检测植物找到有价值的矿石并避免了很多麻烦。
⑤ 钻石是在石头上生长的吗 急
可以这么说吧
钻石,这个词本身令人产生很多联想,稀少、珍贵、诱人、美丽、象征爱情的火花……产生于33亿年前的地核深处,3亿年前被火山喷发带到地球表面,现在许多人手上戴的钻石都已超过了一亿年的历史。罗马人认为钻石是从陨星中分裂出来的,而希腊人则认为这些闪闪发亮的钻石是上帝的眼泪。“Diamond”一词来源于希腊语中的“adamas”,是“不可征服”的意思。每一颗钻石复杂的性质是无法复制的,世界上也没有两颗完全相同的钻石,每颗钻石就象其拥有者一样,天生赋有一种个性,独一无二。很难让人相信的是,需爆炸、压碎、处理250多吨矿砂才能获得1克拉钻石原料,而且只有20%的原石适合切割。
⑥ 钻石怎样生长的
地层中的石墨在高温高压的情况下,碳原子的排列方式改变,形成了由单质碳组成的金刚石,即钻石
⑦ 钻石一般生长在哪些地方
钻石不是生长,是碳的单质。可以合成
⑧ 钻石的形成
有人说钻石是永恒的,可能是因为钻石是有着10亿年历史的变异岩石,在地球深层地幔中经受了多次挤压和高温的考验。
但也有人认为砖石是20世纪最大的谎言,可能是因为砖石很少有工业价值,或者是被商人炒作的产物。
不管怎样,一大块碳需要很长很长时间才能结晶成一颗闪闪发光的钻石,事实上,科学家们一直不确定他们是如何形成的。
一种主流的理论认为,当海床板块(海洋板块的一部分)在所谓的构造俯冲带在大陆板块下研磨时,许多钻石就形成了。
在这一过程中,大洋板块和海底的所有矿物都深入到200多公里深的地幔中,在那里,它们在比地表温度和压力大数万倍的高温和压力下慢慢结晶。
最终,这些晶体与称为金伯利岩的火山岩浆混合,以钻石的形式出现在地球表面,最终变成昂贵的各种首饰。
支持这一理论的证据是砖石中的矿物质可以在海洋中找到,正是这些矿物赋予了蓝色宝石标志性的颜色(比如臭名昭着被诅咒的希望蓝砖石)。
这些钻石是地球上最深、最稀有、最昂贵的钻石之一,没人愿意把它用作科学研究。然而,就在昨天(5月29日)发表在《科学进展》杂志上的研究为钻石的海洋起源说提供了新的证据。
在这项研究中,研究人员观察研究了一种更为常见的砖石(纤维状钻石,如金刚石)内部的含盐量沉积物。
与大多数用于婚礼的钻石不同,纤维状钻石上布满了少量的盐,如钾、钠和其他物质。
对于珠宝商来说,这些砖石的价值不大,但对于那些想要揭开它们地下起源的科学家来说,无疑更有价值。
澳大利亚麦考瑞大学教授、这项新研究的主要作者迈克尔·福斯特在一份声明中说:有一种理论认为,钻石中所含的盐分来自海洋海水,但这一理论无法得到验证。
因此,福斯特和他的同事们没有追踪钻石真正的古代起源,而是试图在他们的实验室里重现海底矿物下沉到地幔时发生的超热、超压反应。
研究小组将海洋沉积物样本放入一个装有一种叫做橄榄岩的矿物容器中,橄榄岩是一种火山岩,广泛存在于人们认为钻石形成的深处。
然后,他们将混合物暴露在模拟地幔的高温高压环境中。
研究人员发现,当混合物受到4到6千兆帕斯卡(海平面平均大气压力的40000到60000倍)的压力和1500到2000华氏度(800到1100摄氏度)的温度时,盐晶体形成的性质几乎与纤维钻石中的盐晶体相同。
换句话说,当旧海床滑入地幔的深坩埚时,碰撞力为金刚石的形成创造了完美的条件。(昂贵宝石钻石,由纯碳制成,不含任何沉积物,但也可以通过这种方式制造。)
起先研究人员就认为,在钻石生长的过程中,周围一定存在某种含盐液体。现在已经证实,海洋沉积物符合这一条件。
同样的实验也产生了对金伯利岩形成起关键作用的矿物,在火山爆发期间,钻石通常会附着在金伯利岩表面。
所以,钻石可能真的是古代海洋历史的一部分,你可以一直戴在手上,毕竟这是你们永恒的象征。
如果这些宝石对你的品味来说太贵了,你可以选择戴上一枚金戒指或铂金戒指,同样是戴上这颗星球的极端过去。
⑨ 钻石是怎样型成的,生长在哪里、
科学家们经过对世界不同矿山钻石研究发现,钻石的形成条件一般为压力在4.5~6.0GPA的环境下,相当于出产的地方要达到地表以下150~200千米深,所需温度一般最低在1500摄氏度,有不同的层级,有的可以低到1100摄氏度。
钻石形成于上地幔,地球坚硬的地表层下最浓稠、最柔软的一层。大部分钻石主要形成于33亿~9亿年前,在到达地表前已在地球深处存在了相当长的时间。在对生长有钻石的矿物包裹体进行显微分析的基础上。
科学家们确定了两种基本的岩石类型:一类是榴辉岩类(E型),另一类是橄榄岩类(P型)。榴辉岩是一种粗粒不等粒变质岩,主要由石榴石和辉石组成,形成于高温高压的环境之下,位于地壳深处的变质岩区。
榴辉岩的化学成分与玄武岩相似,其形成与俯冲碰撞作用有关,并经历过海洋地壳玄武岩变质作用。橄榄岩包含的岩石种类非常多,例如纯橄榄岩、斜方辉石橄榄岩和二辉橄榄岩,含有不同混合比例的橄榄石、斜辉石和斜方辉石,是地幔中最常见、最丰富的岩石。
(9)钻石生长在哪里扩展阅读:
钻石的主要产地:
伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿。正是这一发现,使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石。
原来,那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着,研究者又发现,在这种火山岩中除了金刚石,还含有被称为石榴石和橄榄石的两种矿物。因此,在那些出产石榴石和橄榄石的地点,找到金刚石矿的可能性就相对大。于是,石榴石和橄榄石就成为寻找金刚石的“指示矿物”。
根据指示矿物来寻找金刚石矿的方法并不是在哪一天突然发现的。上世纪70年代,美国史密森研究所的地球化学家约翰·贾尼在仔细研究了石榴石和金刚石之间的关系后发表了他的研究结果。但是,在那之前,即上世纪50年代,德比尔斯公司的地质人员早就根据指示矿物在世界各地寻找金刚石矿了。
世界各地都发现了金刚石矿。其中,澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是着名的五大金刚石产地。
美国马萨诸塞大学的地球物理学家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金刚石的熔岩的年代,结果发现,这些含有金刚石的熔岩至少是在过去7个不同的时期在各地喷出的岩浆所形成的,其中最古老的熔岩则是在大约10亿年前形成的。
在这7个岩浆喷发时期中,以在非洲各地和巴西等地区于1.2亿年前至8000万年前喷出的岩浆中所含有的金刚石为最多。那时正值恐龙时代极盛期的中生代白垩纪。含有金刚石的熔岩,最晚的,是在2200万年以前喷出的岩浆形成的。至于在那以后形成的熔岩中是否含有金刚石,则还无法肯定。
参考资料来源:网络-钻石
⑩ 钻石是从哪里来的
钻石是从地底深处来的,钻石最开始是以海底沉积物的形式存在的。钻石是在地幔深处形成的,距离地表约有160公里。
在那里,极高的热量和压力会将碳压缩成闪亮的超硬晶体,然后这些晶体会被一种叫做金伯利岩的特殊岩浆通过火山喷发带到地表,成为我们所知道的钻石。
钻石产地的分布。
世界各地均有钻石产出,已有30多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家有刚果(金)、 巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、科特迪瓦、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。
世界主要的钻石切磨中心有:比利时安特卫普,以色列特拉维夫,美国纽约,印度孟买,泰国曼谷。安特卫普有"世界钻石之都"的美誉,全世界钻石交易有一半左右在这里完成
以上内容参考人民网——钻石如何形成?研究称其或来源于海底沉积物