天然鉆石是地球上最古老的寶石之一,大部分鉆石形成于10億至33億年前,形成過程復雜且漫長,反映了地球深部的極端環境。
1. 形成環境
鉆石的形成于地球深部的巖石圈地幔中,深度約150-200公里,溫度范圍約900℃到1300℃,壓力達45,000到60,000大氣壓。這些苛刻的條件使得碳原子以特定的結構緩慢結晶成為鉆石。
2. 形成過程
鉆石的形成過程可以分為以下幾個階段:
碳源的提供:鉆石主要形成于橄欖巖(Peridotite)和榴輝巖(Eclogite)中。在橄欖巖中,碳可能來自地幔中的原始碳庫,鉆石主要通過碳的高溫高壓結晶形成。榴輝巖中的碳可能來自俯沖洋殼中的有機碳或碳酸鹽。
晶體生長:在極端的溫度和壓力條件下,碳原子逐漸聚集并以特定的晶體結構排列形成鉆石。這一過程非常緩慢,可能需要數億甚至數十億年。
3. 運輸到地表
鉆石形成于地球深部,儲存時間可達數十億年,它們需要通過特定的地質過程被帶到地表,才能被人類發現和開采。
鉆石最常見的運輸方式是通過火山噴發。鉆石晶體被包裹在火山巖金伯利巖(Kimberlite)或鉀鎂煌斑巖(Lamproite)中,在火山噴發過程中被帶到地表或接近地表的區域。另外,板塊運動或地殼抬升也可能將鉆石礦床帶到地表附近。在地表的風化、侵蝕和搬運作用下,形成鉆石砂礦。
4. 形成時間
通過礦物包裹體的放射性同位素測年方法,可以精確測定鉆石的形成時間,大部分鉆石形成于10億至33億年前。鉆石的形成時間反映了地球深部的地質活動,可以幫助了解地球深部的碳循環和地幔對流過程,揭示地球早期地幔的成分和物理狀態。
總之,天然鉆石的形成是一個漫長而復雜的地質過程,需要極端的溫度、壓力和時間條件。其形成和運輸過程充滿了偶然性,造就了天然鉆石的稀有與珍貴。
轉自:中國網
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