岩矿·地球 | 钻石为什么能带来地底的消息？
徐来
2017-11-06
世界好大，奇妙的事情每天都有，我们一起去发现吧！
岩矿·地球 | 钻石为什么能带来地底的消息？
| 暖爸型转述师 | ：金北平
徐来
咱们出远门玩儿的时候，很容易捡到一些漂亮的石头，河滩上 、海边儿 、山沟沟里 ，你自己应该收藏着一些自己亲手捡到的，看起来漂亮的石头吧？
什么是宝石？
如果有机会把这些石头切成形状合适的小块儿，然后再打磨抛光，让它具有光泽，那应该会更好看。不过 ，另外还有些石头，因为它具有特别的颜色、花纹，或者干脆就是透明、半透明的，所以，经过了这样的切割、打磨和抛光之后，看起来会非常非常漂亮。
达到这种程度的石头，会被称为宝石。
说到宝石这个话题 ，你或许会觉得，这说的都是很贵重的东西。其实并不是，虽然大家平时最关注的宝石，无非是那么几种，但实际上宝石的种类有很多， 在那些专门研究矿物和珠宝的行业里，被认为是宝石的石头，有超过200种之多 。有些宝石，因为数量比较多，所以价格并不高。
如果要讨论价格高昂的宝石，那钻石一定会毫无悬念地胜出。钻石是现在人们最关注的宝石了。这也难怪，那些高品质的钻石，透明的程度非常非常高，看起来晶莹剔透的， 经过切割之后，它会按照特定的路径改变照射到它身上的光线的方向，看起来好像它自己就会发光一样。
不过 ，钻石通常来说都很小，很少见大块的钻石。你知道现在人类已经找到的最大的钻石有多大吗？
什么是库里南钻石？
最大的那块钻石是100多年前发现的。那是1905年，在南非一个叫库里南的矿场里，矿工们发现了一块巨大的钻石原石。 所谓的钻石原石 ，是指还没有切割打磨过的钻石 。这块原石被命名为库里南一号，它的重量超过3000克拉。克拉这个词，在我们讨论珠宝的时候经常会提到，它是珠宝特有的重量单位，3000克拉转换成大家熟悉的单位，有足足600克，一斤多。
当然，这是钻石原石，一斤多的原石不可能直接变成一斤多的钻石。后来 ，这个库里南一号原石被送给了当时的英国国王。英国国王找了荷兰的著名珠宝切割大师来处理这块珍贵的石头，最后，切割大师把这块石头切成了9颗大钻石和90多颗小钻石。 其中，最大的那一颗被称为“非洲之心” ，有530克拉重，相当于超过100克。这颗大钻石现在被镶嵌在英国国王的权杖上。除此之外，在库里南一号的原石上，还切出来了一颗“小非洲之心”，有300多克拉重，现在被镶嵌在英国国王的一顶王冠上。
顺便说一句 ， 库里南这个矿可是非常非常厉害，这里开采出一系列巨大的钻石，被认为是钻石界毫无争议的第一名矿。
英国国王权杖上的“非洲之心”
英国国王王冠
钻石是如何形成的？
现在问题来了，为什么在库里南这个地方，大钻石出现得这么密集呢？这就得说一下钻石这种宝石，到底是怎么来的。等一下，要说清楚钻石是怎么来的，还得先说清楚钻石是什么。
其实，构成钻石的成分是碳。你平时写字用的铅笔，黑黑的笔芯里有石墨。 石墨的主要成分就是碳 。碳是黑色的，在纸面上划过的时候，会留下一部分在纸上，那就变成了黑色的笔迹。这还是有点儿神奇的，同样是碳，有些变成钻石，透明闪亮的；有些就变成了石墨，乌漆墨黑，拿手一摸，手上都会是黑的。其实 ，虽然构成这两种东西的都是碳， 但碳在里面的排列方式不一样，用科学的方法来表达，就叫：结构不同。不同的结构导致了它们不同的属性。
地球上有很多很多的碳，所以 ，要生产钻石的话，原料管够。不过，生产的方式有点特别，如果你不给碳提供特别特别大的压力，它们就会彼此很松散地结合在一起，这样一来，就变成了黑黑的石墨，做不了宝石。只有为它提供了特别特别大的压力， 它们的结构才有可能在压力的作用下，变得越来越紧密，最终变成了钻石。
地球上要找到压力这么大的地方可真的是不容易。只有在深深的地下——不是你想象当中一口井那么深的深度，而是更深，深入到岩石之下的位置。在那里 ，压力特别的大，所以钻石才有可能生成。
钻石的碳原子结构
钻石如何抵达地面？
问题也来了，钻石是生成了，可它所在的位置太深了，人类根本不可能达到那个深度，怎么去开采呢？
还好， 地下有岩浆运动 ，岩浆喷发出来就变成了火山。有的时候，岩浆不多，不足以喷出来变成火山，但是会往地面上挤，然后把地壳里的岩石给推开，改变了其中一些岩石的性质，构成一些特别的通道。 钻石就有可能在这个过程中，被挤到靠近地面的位置上。
这样的通道 ，最早是在南非另一个叫金伯利的地方被发现的。后来，科学家就通过寻找这样的通道，来寻找钻石矿。他们也根据地名，把这种特殊的地貌称作金伯利岩——现在 ，金伯利这个地方跟库里南一样，也是非常有名的钻石产地。
除了火山可以让人们找到钻石，还有一些特殊的情况，也能造成钻石。科学家在俄罗斯的西伯利亚地区就发现了这样的情况。我们知道 ，有的时候，地球会受到一些巨大陨石的袭击，有些陨石非常非常大，会造成非常严重的破坏。但是，破坏归破坏， 这些陨石在靠近地面的位置上爆炸，会给地下的地面造成非常强的高温高压 ，如果地下的位置上恰好有一个石墨矿的话，那么这高温高压有可能会改变一些石墨的结构，使得这里变成钻石的产地。
当然，虽然钻石的形成过程有很多种，但主要靠的还是火山的作用。
岩浆活动。图片来源：网络
钻石如何复原早期地球？
因为这个特点，钻石里头实际上保存了很多了不起的信息。科学家发现，有一些特别大的钻石并不是完全纯净的，其中夹杂了一些很小的碎屑。这些碎屑是在钻石形成的过程中被包裹进去的。而地球上大部分钻石都已经有超过20亿年的历史了。所以，如果能打开这些钻石，研究那些碎屑，我们或许可以知道20亿年前地球的状况——那可真的是好久好久之前。
实际上，有些科学家已经得到了一些小块的钻石，并且打开了它们。科学家因此得到了一些金属小碎屑，并且得到了一些来自早期地球的气体。 科学家得出结论，这些钻石实际上诞生在液态金属当中，通过复原这样的环境，科学家正在尝试勾勒早期地球的样子。
博物学家养成记
没想到吧，钻石还有这样的作用。
实际上，钻石并不一定只会出现在地下，它们也有可能出现在我们的头顶 ，在宇宙当中也可能存在几乎完全由钻石构成的星星。结合一下我们今天讲的内容，你来琢磨一下，形成这样的钻石星球，需要怎样的条件呢？欢迎在留言区分享你的想法。
今天我们学习了4个知识点：
世界上最大的钻石原石是库里南一号，它的重量超过3000克拉，一共切出来9颗大钻石和90多颗小钻石；
钻石和石墨都是碳构成的，只不过两者的结构不同，导致了巨大的外观差异；
钻石的生成需要巨大的压力，所以它们通常出产于很深层的地下，需要借助熔岩的挤压力量才有可能达到靠近地面的位置；
钻石当中有可能包裹一些碎屑，通过研究这些碎屑的特点，科学家正在复原早期地球的模样。
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徐来
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