1. 碳元素构成钻石的基础

钻石是天然的,纯天然的钻石只有在地下最深处才能形成。钻石是一种由碳元素组成的晶体,已知的最硬材料,同时也是一种重要的珠宝石。

1. 碳元素构成钻石的基础

碳元素是构成钻石的基础,它占地球上所有元素的2.5%左右。钻石由完美的碳晶体组成,其结晶构造可量化为四面体对称,晶胞结构与石墨不同,它拥有同样的碳元素,不同之处在于碳元素的化学键结构不同,形成了比石墨更加紧密的结构。

2. 钻石形成的过程

钻石的形成需要极特殊的条件。它只生长在温度超过900℃,压力大于6GPa和钙钛矿的深度范围之内的矿物质中,常常存在于地下150km深处,形成的过程是需要漫长的数亿年时间。

钻石形成的过程开始于高温高压的环境下。碳原子在高压下构筑起无需空暇而紧密的晶体结构,而区别于石墨的是,钻石在结晶的过程中需要极端的压力来维持稳定(原因是钻石的密度高,体积小,而高压能够促进原子间的化学反应加快,从而推进钻石的成长过程)。

这意味着当碳素在很深的地下被压缩时,它的原子开始重新结晶形成钻石。长期进化和压力的累积使其凝聚成大块的钻石,这都是在一亿年甚至更长时间下的积极作用下形成的。

3. 海外早期的钻石开采

著名的钻石发现始于19世纪末期,随后发现有世界上最著名的钻石矿脉之一:“钻石之乡”- 德比。在这个时期,南非也成为了全球最大的钻石生产国。

早在17世纪,哥伦比亚就成为钻石的世界生产中心,哥伦比亚生产的钻石以其绝佳的分散形状和惊人的颜色最著名。

19世纪末,澳大利亚开始挖掘钻石,尽管它们小,但质量很好。最后,21世纪初期,中国决定建立自己的钻石生产产业,从此中国成了全球钻石生产最大的国家之一。

4. 未来的钻石采掘技术

由于钻石产量在全球范围内不断减少,矿床开采正迅速枯竭。一些企业继续探寻更高效的钻石采掘技术。

现在,大多数钻石开采活动是通过巨大的地下采矿机来实现的。但是,这种采矿方式非常昂贵并且不高效。未来的钻石开采技术需要通过更多的机器和完全自动化来提高效率。

不出意外,未来的技术将越来越依赖机器来提高产量和采矿效率,但与之不可避免的是,这些技术将导致钻石的价格不再上涨,因为它们的数量将比以前更加丰富。


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