A. 鑽石是怎麼形成的鑽石的形成條件是什麼
1、大部分鑽石是在地質的高溫高壓下形成的:
鑽石形成條件的壓力在4.5到6Gpa,溫度在1100到1500℃。
碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨,而在高溫、極高氣壓及還原環境中則結晶為珍貴的鑽石。當碳原子呈六方環狀的層狀排列時,形成的是低硬度的高溫耐火材料石墨; 當碳原子呈立方最緊密堆積, 彼此以共價鍵相連時, 就形成了自然界最硬的寶石—鑽石。
2、隕石撞擊形成鑽石:
當攜帶石墨的隕石撞上地球時,撞擊產生的高溫高壓能把石墨轉變成稀有且極端堅硬的金剛石。2008年,一塊橄輝無球粒隕石掉落在蘇丹努比亞沙漠中,研究發現,它不僅僅是一塊普通的隕石,仔細分析後,科學家確定這塊隕石里含有金剛石——鑽石的原石。
拓展資料:
天然鑽石形成於地表下超過100公里深處,再伴隨著火山噴發等地質活動上升到地面。 地幔中的高溫高壓使碳元素結晶形成鑽石,偶爾會將周圍的塵埃或液體雜質包裹進去。包裹雜質的鑽石通常含有少量的鈉、鉀和其他能揭示其形成環境信息的礦物質。
鑽石是一種天然礦物質,是在未受到人為干預的情況下完全在大自然中形成的。重量一般在0.015ct-1.10ct之間,多數在0.2ct-0.4ct之間,顏色多為白色至淺黃系列,在G色-J色之間,彩色系列為淺色的紅、黃、藍等。在紫外熒光下,多數短波下為中等至弱的黃色、黃綠色,少數為惰性(無熒光)。
B. 碳轉換為金剛石要什麼條件
石墨(碳)轉變為金剛石須在高溫高壓下進行,甚至在溫度2000℃~4000℃和壓強6萬~12萬個大氣壓下,這個轉變速率仍然不大,還需用鉻、鐵和鉑等作催化劑。
C. 碳元素是怎麼從結晶體變成閃閃發光的鑽石的
有人說鑽石代表永恆,可你知道它是如何形成的嗎?實際上,無論是通過何種方式,毫無疑問都需要很長的時間周期,才得以讓一大塊碳結晶變成閃閃發光的鑽石。科學家們在高溫高壓的實驗環境中,重建了咸金剛石礦床,確認地球正在將海洋壓成鹹的鑽石,當地幔破壞古老的海底礦物之時,許多鑽石也正在地球上形成。
大陸板塊下研磨時形成的鑽石
長時間以來,科學家們一直難以揭開鑽石的天然製造過程之謎,其中深受大部分人認同的理論是:在構造俯沖帶的條件下,海洋板塊的一部分因為受到了大陸板塊下的研磨,而後導致了許多鑽石的形成。海底的所有礦物質和海洋板塊,在這個過程中都潛入了數百英里的地幔中,在這里,有高壓和高溫的特殊環境,它們就是這樣緩慢地結晶。最終,被稱為金伯利岩的火山岩漿和這些晶體混合在一起,然後,形成的鑽石形態沖擊了地球表面。
數千萬億鑽石藏在地球深處
被人們用來表達愛意的特殊礦物質- 鑽石,或許並不像大家以為的那麼特別。早前就有研究表明,在地球的內部深處,充滿了數千萬億的鑽石,數量達到了之前預計的1000倍。只是,因為它們位於地表下方約145到240公里的克拉通“根部”,並且呈現為大塊的岩石,我們並不能達到此處。這些閃閃發光的藏匿物,正是科學家們通過觀察地下的地震波所發現,根據這些振動的規律會因為所撞擊岩石的成分、溫度和密度而發生改變,才得以記錄下這些構建地球的、卻無法到達的內部圖像。通過地震活動的記錄,創建了一個三維模型,將穿過地球主要克拉通的地震波速度都記錄下來,然後從各種組合中創建“虛擬岩石”。
通過計算地震波穿過它們的速度發現,有1%至2%的克拉通根由鑽石組成,而其餘部分,則主要由橄欖岩組成地球上地幔中的岩石,和來自海洋地殼的一點榴輝岩。當波浪穿過地球,鑽石將比其他不那麼僵硬的岩石或礦物更快地傳播它們。科學家們發現大部分數據最好用鑽石解釋,但是,由於很難直接對這些區域進行采樣,所以尚不能肯定地說。
鑽石的生長還離不開某些咸液
對於鑽石的生長而言,除了之前提到的自然條件以外,在其周圍還需要存在某種咸液,並且,科學家們已經確認,海洋沉積物是符合該要求的。在火山爆發期間,鑽石通常會在地球表面趕上這趟便車。與此同時,通過相同的實驗,也產生了對金伯利岩形成起到關鍵作用的礦物。所以,你戴在手上的鑽石,可能真的正是古代海洋歷史。被稱為金伯利岩的岩漿,是地球上所有岩漿最深的起源。盡管金伯利岩的晶體密集 ,有時還含有鑽石 ,但它們卻相當迅速地向上升起。產生金伯利岩的礦物質最初含有溶解的化合物,如二氧化碳。然而,這些岩漿後來在地幔中吸收二氧化硅負載的礦物質,這會降低它們與二氧化碳的連接程度,從而迫使它排出。這讓岩漿的密度降低了,導致金伯利岩浮力足以快速上升,含金剛石的岩漿顯然會通過放棄重量,迅速從地球深處升到地球表面。如果,這樣的寶石對你來說太過昂貴,請不要失落。因為,你還可以帶上金戒指,或鉑金的戒指,便可以帶著這個星球的極端過去。有新的研究結果表示,人們日常所佩戴的這些珠寶中有微量的閃亮礦物質,而它們則可能起源於史詩的中子星碰撞事件,而這樣的碰撞,實際上是在46億年之前的太陽繫上肆虐。
D. 海王星上為什麼會下鑽石雨宇宙中還會有這樣的星球嗎
鑽石恆久遠,一顆就破產。在地球上,鑽石可以說是和普通人息息相關的最昂貴物質之一,除了其中的商業原因之外,還與其儲量有著一定的關系。所謂物以稀為貴,也正是這個道理。
不過,在宇宙中,鑽石就不算是什麼稀缺資源了。科學家告訴我們,宇宙中很多天體甚至連天空中都在下鑽石雨。這樣的天體說遠也不是非常遠,在我們的太陽系內,就有兩顆天體擁有這樣令人羨慕的天氣,那就是天王星和海王星。
另一方面,這也提醒我們,天王星和海王星具有極高的研究價值,我們可以通過對它們的觀測,以獲得更多關於系外行星的信息。如果想要更加了解這兩顆冰巨星的秘密,我們就必須知道它們蔚藍色的表面大氣之下到底隱藏著什麼。
目前,NASA正在考慮向天王星或者海王星發射探測器,不過目前還猶豫不決。我們都希望他們或者世界上其他機構能夠盡早讓人類的視野早日回到冰巨星上,讓我們真正地了解這樣的冰凍世界。也許宇宙中大量系外行星的秘密,就要通過它們來解開了。
E. 碳如何變為鑽石
在高溫高壓下結晶(如鑽石) :在高溫高壓反應腔內,碳在高溫區溶解,低溫區結晶生長晶體。
在高溫高壓下合成寶石:主要用來合成金剛石。
基本原理:利用高溫高壓原理,將碳源放在葉蠟石反應腔高溫熔解碳,在反應腔中高溫熔融金屬內輸運金屬,採用Ni-Fe合金或Fe-Al合金,最後碳在低溫區籽晶上結晶。
F. 為什麼海王星和天王星會下鑽石雨
在我們探索無窮無盡的宇宙當中,會發現有很多奇特的星球,他們有的上面無比赤熱,有的上面寂靜無聲,但是你們知道嗎,目前科學家發現海王星和天王星正在下著鑽石雨。這聽起來很不可思議,但是這並不是假的,那麼為什麼海王星和天王星上會下鑽石雨呢?
看到如此介紹,是不是有些心動了呢?是不是想去海王星上挖鑽石呢?當然是開玩笑了,因為我們目前人類還無法登陸如此遙遠的海王星和天王星。但是相信我們人類在不久的將來會有更大的科技進步,實現我們在太空中無限遨遊。
G. 有人稱天王星和海王星上或許有數百萬克拉鑽石,這樣的說法有科學依據嗎
是沒有科學依據的,因為大家誰都沒有去過天王星和海王星,他們這樣的說法其實就是靠自己的想像。
H. 碳能變成鑽石嗎
記得在一本雜志上看過:一位化學老師給學生們講碳的性能,說碳不光用於燒火,給它加溫加壓,到一定程度,它會變成石墨。如果繼續加溫加壓,再到一定程度,它會變成鑽石,但需承受勾踐卧薪嘗膽那樣大的壓力。
現在上班了,從工作中我感受到碳變成鑽石所承受的那份壓力,對一個人的成材是多麼重要!大雪壓青松,青松挺且直。只要勇於承受壓力,你就會看到光明的未來。
我有一位同學,他87年在某電力部上班,當時才18歲。電氣主任問他:「文化程度?」「高中畢業。」就扔給他一台小電機,甩給他一本電工書,交待自己捉摸去,電機要繞好接好試好。面對這一切,他當時倍感孤獨無助、身壓重擔。他迫使自己鑽入枯燥無味的書海中,看容量、查線徑,找模具、繞線圈、下線接線整形灌漆烘拷,凈等一試就可交工。誰知萬事有踖跎,線接錯了,燒了一相。這對初來乍到的他說,更是壓上加壓,他愧疚地拆線,重繞。那台電機,他一個人花了一個多月的時間,才把它圓滿搞定。
在學電機自動控制迴路中,電氣主任又丟給他一塊小黑板,讓他自己摸索畫電氣控制圖:單迴路控制、自動往返控制、星形啟動、三角形啟動等。還讓他根據電機的容量選接觸器、空開、熱繼電器以及線徑。他就是這樣在主任強行壓力的驅使下,一步步走向成熟。終於在電工比武考試中,他喜得榜首,尤其突出的是,他僅用8個小時,就繞好一個18.5
千瓦電機,而且下線用手摸,不用眼觀,被同事們贈名「神眼」。於此同時,他被破格半年轉正,這在電氣車間尚屬首例。89年,他又榮獲「地區勞模」,當時廠里僅有兩人獲此榮譽。
他由儀表班長——車間副主任——科室電氣技術員——車間正主任,短短八年時間內,他一直給自己加壓打氣,不鬆懈,一塊碳就這樣艱難地被擠壓成一枚璀璨耀眼的鑽石!
現在,他又給下屬同事加擔子,他要讓他們像自己一樣,在磨煉中飛速成長,盡快撐起電氣自控之重擔。我敬慕之餘,
也偷偷把自己看作社會中的一小塊「碳」,尤其在我面對壓力的時候,他成材的掠影就會晃在眼前,頓時我又信心百倍。雖然我不一定能成為「鑽石」,但我努力行在成為「鑽石」的路上。
I. 碳變成鑽石的條件
在2300℃、15到18個大氣壓的高溫高壓環境下,在中心放一顆很小的天然鑽石作為種子,在種鑽周圍是高溫金屬液體,在金屬溶液的上層是石墨,在這種環境下石墨中的碳原子會從金屬原子中列隊走向鑽石從而形成新的鑽石。
溫度和壓力仍是製造晶體的兩項關鍵因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下製造鑽石,水壓提供高壓,電力產生高溫,使碳圍繞著直徑為 1 毫米,由天然鑽石製成的籽晶而形成晶體。
(9)冰巨星上的碳是怎麼變成鑽石的擴展閱讀
人造鑽石是一種戰略性資源,在工業、科技及國防等眾多領域具有重要應用,市場前景廣闊。此前,世界上僅有美國、英國、日本等幾個發達國家能夠合成寶石級金剛石單晶。
人工合成金剛石的方法主要有兩種,高溫高壓法及化學氣相沉積法。高溫高壓法技術已非常成熟,並形成產業。國內產量極高,為世界之最。化學氣相沉積法仍主要存在於實驗室中。
巨大的商業價值使得寶石級金剛石單晶的合成技術長期以來一直受到嚴密的封鎖。河南工業大學材料學院超硬材料研究所經過長期、大量的探索,成功掌握了合成優質寶石級金剛石單晶的核心技術,實現了3-8mm優質金剛石單晶的批量化生產,合成實驗的重復性超過90%。