钻石是自然界中天然存在的矿石,我们知道,钻石的成分是碳元素。一大块碳单质是如何形成闪闪发光质地坚硬的钻石的呢?
事实上,碳需要很长时间才能结晶形成一颗闪闪发光的钻石,事实上钻石形成时间太长了,以至于科学家对其如何形成的并不确定。但是钻石在高温高压下经过上千万年甚至更长时间才能形成是人们普遍认可的。
一种理论认为,当海床板块层(海洋板块的一部分)在大陆板块之下研磨,期间会形成钻石。在这一过程中,大洋板块和海底所有矿物质都深入地幔之下几百千米深处,在比地球表面温度高数千倍的高温和高压条件下缓慢结晶。最终这些晶体与叫做“金伯利岩”的火山岩浆结合在一起,以钻石的形式出现在地球表面。
支持这一理论的证据可以在海洋矿物中发现。最新的研究报告为钻石的海洋起源提供了新的证据,在这项研究中,研究人员观察了一种常见的岩石结构——纤维状钻石,其内部有含盐沉积物。研究人员认为,保存在钻石内部的盐分来自海水,但无法进行测试。因此,研究人员在实验室中进行模拟实验,重建海底矿物下沉到地幔时发生的超高热、超高压反应。
研究人员将海洋沉积物样本放在一个装有橄榄岩矿物的容器之中,然后,将混合物置于模拟地幔的超高温、超高压环境中。当混合物承受4-6吉帕压力,温度达到800-1100℃时,橄榄岩将形成具有纤维钻石类似属性的盐晶体。换句话讲,当远古海床滑入地幔深处“坩埚”中,碰撞作用将为钻石形成创造完美的条件,用纯碳制成、不含任何沉淀物的钻石也可以使用该方法制造。