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金刚石之谜（第1页）

金刚石之谜

被视为“矿石骄子”，“宝石之王”的金刚石，其非凡的性质是大自然万事万物中最完美的象征；其晶莹剔透的外表，迷人亮丽的光泽令人们赞叹不已。

然而，金刚石的化学成分，以及它的出处，一直是科学界长期争论不休的问题。

古希腊大哲学家培多克利斯认为金刚石是由4种元素（土、气、水、火）组成的；而按照印度科学家的说法，它由无比5种要素物成，即土、水、天、气和能。1704年，牛顿对此作了系统的研究，指出金刚石具有可燃性。而罗蒙诺索夫更预言，金刚石之所以坚硬——乃是由于“它是由紧密联结的质点组合成的”。

直到1796年，英国化学家耐特才真正作出金刚石是纯净的碳的结论。

至于金刚石来自何方，在科学界更具争议。

起初人们大多认为金刚石来自地下的矿石，因为早期的金刚石多采自砂矿床。1870年在南非开普省北部找到了世界上第一个原生金刚石矿床，该地即以当时英国殖民大臣金伯利勋爵的名字来命名，这就是后来的金伯利城。地质学家在矿区发现，金刚石的成矿母岩是一种形状特殊的矿物成分，人们称他为金伯利岩，它最早是由英国人路易斯在1887年提出的。

后来，人们在世界各地相继发现了一些在性状和矿物组成等方面与金伯利岩相似的岩体，并且认识到金伯利岩是原生金刚石矿床的唯一成岩母矿。这是一种基质不含长石的偏碱性超基性岩，主要成分为橄榄石，多具角砾状或斑状结构，角陈云母榄岩，岩体通常呈漏差别形的岩筒（又名岩管或火山颈）或脉状岩石。根据金伯利岩所含的高压矿物推测，金伯利岩浆形成于上地幔，在高压条件下沿着地壳的深入断裂向上运移。由于它饱含高压气体（水及二氧化碳等），当上升而压力骤减时，体积迅速膨胀，在地下产生火山爆发。爆发后岩浆胶结碎屑物质充填火山颈，遂形成金伯利岩筒。

现在大部分人确信，金刚石就是由金伯利岩本身所含的游离碳，在剧烈上升和发生爆炸的整个岩浆活动过程中，也就是在高温高压条件下结晶形成的。人类在实验室中，利用极高的温度和压力，已经能成批量生产出人造金刚石。前苏联科学院地球化学实验室采用同位素分析方法证明，金刚石不仅能在150公里以下的地幔上生成，也能在地下10公里的地壳里生成。岩浆通过地壳上部岩管时，通道出现狭窄的小孔，由于这一缩颈现象，压力会突然从不超过2万大气压猛增到100万大气压，这样，岩浆碳就会变成金刚石。

美国乔治亚大学的加迪尼等人，在上世纪70~80年代测定了美国阿肯色州金刚石的气——液包裹体，竟然发现其中含有类石油的烃类物质（即由碳和氢构成的有机化合物），如甲烷、乙烯。甲醇、乙醇等。在其中平均每克金刚石的含油气量约3．3×10~5克。因而，他们认为金刚石的形成与地球深部的烃源有关。