探秘钻石

周军

钻石俗称“金刚石”“金刚钻”，是石墨等纯碳物质的同素异形体，也是已知自然界中天然存在的最坚硬的物品。从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实，钻石的形成需要一个漫长的历史过程。科学家们通过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现，钻石的形成需要温度在1100摄氏度至1500摄氏度，可以说，形成条件极为苛刻。

钻石只是宝石家族中的一员，但不论是祖母绿、水晶，还是翡翠、玉石等，它们的形成均需要同时满足5个苛刻的条件：适宜的温度、压力、空间、化学成分和充足的时间。一般来讲，天然宝石有三种形成方式：一是从溶液中析出。浅层地表温度较低的水，或者温度稍高的地下水，都能溶解巖石或沉积物中的某些矿物，进而将这些矿物携带、混合、浓缩，直到环境变化时，溶解物质析出形成固体。代表类型为硅酸盐类宝石，如水晶、翡翠；二是当岩浆冷却时，如果有合适的温度、压力、空间和足够的时间，某些结晶会从岩浆中析出，形成宝石。由于宝石的形成使得周围形成该种宝石所需元素不断减少，所以随着参与结晶元素浓度的变化和结晶物理条件的变化，又将形成不同的宝石。这种形成方式的代表宝石有祖母绿、刚玉、月光石等。

此外，还有一种宝石的形成方式较为特殊，科学家称之为“蒸汽冷凝”。当溶解了液体和气体的岩浆流体受到的压力突然降低，如喷出地面或侵入地表缝隙时，其中的气体将释放出来，而液体迅速蒸发为气体，在熔岩中形成充满气体的空泡或孔洞，而这些困在孔洞内的蒸汽能够在其中形成宝石，例如产自纳米比亚的锰铝榴石“悬浮晶”和“双尖”水晶。……