天然鑽石的奇蹟 – 鑽石是如何形成的?

大自然的珍稀瑰寶

 

  

由數十億個碳原子組成的鑽石,大多誕生於一至三十億年前,在地底深處承受極端高溫高壓下而形成。

鑽石比人類的歷史還要悠久,是大自然最奇妙、獨特的恩賜。猶如雪花一樣,每顆鑽石都有獨特的自然紋理,訴說著每個獨一無二的故事。

 

天然鑽石是什麼?

鑽石是由數十億個碳原子組成,是大自然的奇妙傑作。

鑽石具有獨特的立方晶體結構。鑽石中的每個碳原子均與其他四個碳原子緊密結合,是目前世上已知最堅硬的天然物質。鑽石還具有高導熱性,對化學品的抗拒性強,而且透明度極高。

你知道嗎?

鑽石的熔點為3548°C。

彩鑽是如何形成的?

雖然非常罕有,但只要鑽石內含有一丁點非碳原子的物質,就可能改變鑽石的顏色。了解彩鑽的形成

你知道嗎?

紅鑽是最稀有的彩鑽。

鑽石是如何形成的?

大自然通過至少四種方式形成天然鑽石,這些方式迥然不同,但都令人讚嘆不已。然而,如今世人所看到的鑽石,幾乎都誕生自同一種方式。

1

埋藏地底深處

天然鑽石於地底深處承受極端高壓和高溫的環境下形成。

深藏於地底超過120公里,承受著900°C至1300°C的高溫及45kbar以上的高壓,經過數十億年的歷練,不可思議的奇蹟誕生——碳結晶體,也就是珍貴無比的鑽石。

為延續這非凡之旅,鑽石必須從強烈的高壓及高溫中釋放出來,踏上前往地表的旅程。

在地球深處,部分地幔熔化成岩漿,在火山爆發時,鑽石隨岩漿噴發,並以驚人速度被推向地表。

隨著岩漿冷卻硬化,形成稱為金伯利岩的岩石,其垂直結構稱為金伯利岩管,是鑽石最重要的來源,幾乎所有天然鑽石均出自於此。但是,世界上百分之十五已發現含有鑽石的金伯利岩管中,只有百分之一符合經濟效益,充分證明鑽石真正稀有,彌足珍貴。

你知道嗎?

「金伯利岩」這名字源自於南非的金伯利鎮,在該鎮發現第一批蘊含鑽石的金伯利岩。

2

構造板塊運動

在哈薩克斯坦、中國及挪威的超高壓(Ultra-High Pressure, UHP)變質岩中,發現了極其細小的鑽石。科學家認為,這些小鑽石是在山體形成過程中,透過構造板塊運動,而被帶到地表。

另一種稱為「隱沒」的地質構造過程,即當一個構造板塊移動到另一個板塊下,並因重力作用而被迫下沉,進入地幔。這過程中,有機碳會被循環帶回地幔,然後可能結晶變成鑽石。

3

隕石撞擊

地球由誕生至今,一直受到隕石的撞擊。當隕石受到巨大的衝擊時,就會產生極端的高溫及高壓,成為孕育鑽石的理想條件。在隕石撞擊點附近曾發現鑽石,例如西伯利亞的波皮蓋隕石坑,但這些鑽石體積都很細,而且質量較差。

4

太空中的隕石

納米鑽石是指直徑只有幾納米(十億分之一米)的鑽石。研究人員在新形成的恒星周圍及部分隕石中,發現了大量納米鑽石。由於納米鑽石體積過小而無法使用,但對了解銀河系的結構成分及形成,提供了寶貴的資料。

「普遍認為,地球上已知最古老的鑽石約有33億年歷史,而人類祖先智人出現的時間也只不過是20萬年前的事,相對鑽石的生命週期來說,可說是微乎其微。因此對人類而言,鑽石就是意味著永恒。」
倫敦自然史博物館地球科學礦物和寶石策展人Robin Hansen

實驗室培育的鑽石

並非所有鑽石都是天然形成。實驗室培育的鑽石,有時也稱為人造鑽石或合成鑽石,是由具有與天然鑽石相同的化學成分和基本晶體結構的人造材料而製成。

實驗室培育鑽石有兩個主要過程,分別為高壓高溫(High Pressure High Temperature, HPHT)或化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD)。

HPHT模擬了天然鑽石形成的環境條件,透過施加高壓及高溫於微小的天然鑽石種子上,使熔碳在種子上生長出更多鑽石。

CVD是更為常用的方法,同樣需要鑽石種子。把種子放在混合氣體的密封空間加熱到約3000°C,這些氣體會形成離子體,使碳原子黏附在鑽石種子上,並結晶形成更大的鑽石。

實驗室培育的鑽石的製造時間很短——製造一顆一克拉的實驗室培育鑽石只需三至五天。由於實驗室培育的鑽石是大批量生產,因此不具備天然鑽石的持久價值。隨著科技不斷進步,實驗室培育的鑽石變得越來越普及,預計它們的價值會下降。

天然鑽石的奇蹟

全球只有少於百分之一的天然鑽石有資格成為Forevermark永恒印記美鑽,每顆都有其獨一無二的歷程,並幫助支持全球數以百萬人民的生計。

每顆美鑽皆歷經了無數個時代與漫長歲月的洗禮,渡過了極端高溫及嚴峻地勢的考驗,卻依然堅不可摧,並一直延續這永恒之旅。

Forevermark永恒印記的天然美鑽綻放奇蹟魅力,無與倫比,是大自然最真摰的瑰寶。


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