钻石主要出自金刚石还是石灰石

在岩石类型上,稀少的钻石主要出现在橄榄岩类和榴辉岩类这两类岩石中。然而,在这两类岩石中,只有橄榄岩类中的钻石才具有经济开采意义。具体而言,含钻石的橄榄岩目前主要发现有两种类型:一种是金伯利岩,其名字来源于南非的一个地名;另一种是钾镁煌斑岩。

钻石并非诞生于普通的石灰石中,而是形成于地球深处极端的高温高压环境。科学家们通过对全球不同矿山钻石及其内部原生包裹体矿物的深入研究发现,其形成的必要条件是压力高达4.5至6.0Gpa,这相当于地表以下150到200公里的深度,同时温度需维持在1100到1500摄氏度之间。

虽然从理论地质学角度而言,钻石可能在地球历史的各个时期都有形成的可能,但目前人类开采的矿山中,绝大部分钻石主要形成于两个特定的古老地质时期。第一个时期是33亿年前,第二个时期则是12亿至17亿年前,这两个时间段是钻石形成的高峰期。

金伯利岩和钾镁煌斑岩都是由火山爆发作用产生的岩石。这些形成于地球深处的岩石,通过剧烈的火山活动被带到地表或地球的浅部。这种含钻石的岩浆通常以岩管状的形式产出,因此在地质学界俗称其为“管矿”,这也代表了钻石的原生矿床形态。

除了自然地质作用外,地外星体对地球的撞击也能形成钻石。这种撞击会产生瞬间的高温和高压环境,从而促使钻石生成。例如,前苏联科学院曾在1988年报道在陨石中发现了钻石,但需要注意的是,这种由撞击作用形成的钻石并没有实际的经济价值。

当含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表后,它们会经历风吹雨打等地球外营力的作用而发生风化和破碎。随后,在水流的长期冲刷下,破碎的原岩连同其中的钻石会被搬运到河床,甚至被带到海岸地带沉积下来。

经过上述搬运和沉积过程,最终形成了冲积砂矿床,这也被称为钻石的次生矿床。这意味着,虽然钻石的原生矿是火山形成的岩管,但我们日常接触到的许多钻石可能并非直接来自深部矿脉,而是经过地质变迁和流水搬运后形成的砂矿资源。

以南非的部分钻石为例,其年龄可达45亿年左右,这一发现表明这些钻石在地球诞生后不久便已在地球深部开始结晶过程。因此,钻石被认为是世界上最古老的宝石,其形成需要一个极其漫长的历史过程,这也从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区这一现象得到了证实。