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世界上近200种宝石中，钻石非但因其坚硬和无与伦比的美丽独占鳌头，而且在自然界中也最为稀少，因此被誉为“宝石之王”。人类文明虽有几千年的历史，但人们发现和初步认识钻石却只有几百年，真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。
金刚石形成条件十分苛刻
钻石是世界上最古老的宝石，它是金刚石经过琢磨后得到的成品，而金刚石是一种天然的物质，也就是钻石的原石。最年轻的金刚石也有3500万年以上。金刚石是世上最坚硬的石头。全世界绝大多数的金刚石形成于地表以下150～200千米的区域，这是为什么呢？众所周知，地球内部越深则压力和温度越高。例如深30千米附近的温度是数百摄氏度，压力超过1万个大气压；如果深100千米，则变为温度1000℃，3万个大气压。人们常说百炼成钢，金刚石的形成条件要比其苛刻严酷何止千倍！早在亿万年前，地球诞生之初，距地表150～200千米的地幔深处，存在着高达1000℃至1300℃的高温，约4.5万～6万个大气压。在这样的高温、极高气压及缺氧环境下，碳原子才结晶成为珍贵的金刚石。
金刚石极其稀少的另一个主要原因，是地球深处的碳极其稀少。我们知道，组成地球的化学元素最多的是氧，其次依次是硅、铝和铁。这4种元素占到了地球总质量的87%；若再加上钙、钠、钾3种元素，则总共占到了96%。剩下的4%，才是包括碳在内的其他所有的元素。组成地球的元素中，质量越大的元素越聚集在地球的中心。碳是比较轻的元素，集中在地表附近，因而在地球深处基本上不会有碳。地球自46亿年前诞生以来，内部存在的碳极其稀少，因此，地球内部不会有很多钻石的原材料。那么地球深处的钻石原材料从何而来呢？通过同位素分析，在构成钻石的材料中，至少有一部分是属于有机物遗留下来的碳。这意味着，在几亿到几十亿年前沉积到海底的浮游生物（动物或植物）的遗骸，随着构造板块的运动，它
们从沉积层被带到地球的内部，那里就有可能形成金刚石。这种条件极其罕见，因此地球数十亿年形成的金刚石也极其珍贵有限。
金刚石来到地表十分偶然
金刚石在地球深处沉睡了亿万年，一直等待着来到人间的机会。火山的剧烈爆发，让这一切变成可能。火山喷发形成了独特的金伯利岩管，让岩浆像一台升降机一样，携带着150千米深处的金刚石及其他岩石和矿物，一起向上穿过地幔，冲破地壳，来到地表。
集中在地下150千米深处形成的金刚石，要成为人类可以开发利用的金刚石，它还必须克服一系列不利因素：如果岩浆循环将钻石带至更深的部位，金刚石将变成自由的碳原子；如果当金刚石与火山岩浆一起上升时缓慢冷却，金刚石将变成石墨；如果金刚石被岩浆从上地幔剧烈喷发至地表，快速冷却时，它才有可能真正被人类利用。即使如此，并不是所有的金刚石都能成为首饰级钻石。这些矿体历经艰辛开采后，还需经过多道处理遴选，才可从中获得毛坯金刚石。毛坯金刚石中仅有20%左右可作首饰用途的钻坯，而大部分只能用于切割、研磨及抛光等工业用途上。有人曾粗略地估算过，要得到1克拉重的钻石，起码要开采处理250吨矿石，采获率是相当低的；如果要从成品钻石中挑选出美钻，那两者的比率更是十分悬殊了。
金刚石矿床探寻艰难，开采耗资巨大
金刚石矿床的寻找，并不像传说中的那样，不小心摔一跤就能发现一个金刚石矿床。金刚石矿床的探寻往往要花上几十年，甚至上百年的努力和劳动，耗资巨大。如原苏联西伯利亚原生金
刚石矿床的探寻，从1913年开始，历经了18年的艰辛，才得以发现；博茨瓦纳的“欧拉”原生矿床，耗资3200万美元，历经12年的奋斗才挖掘出来；近几年，在加拿大西北部发现的金刚石原生矿床，则是经历了几代地质学家的艰苦努力，耗资至少达几亿美元才找到的。
金刚石矿床的开采，可以说是一件规模巨大，却又细心备至的工作。开采过程中，既需充分开采含有钻石的矿石，又要谨小慎微，以确保矿石中金刚石原石颗粒完好无损。不论是露天开采，还是地下挖掘，都是一项声势和场面浩大的工程，人力物力的投入是难以想象的。
钻石的加工十分复杂
钻石的加工非常复杂，工时量大。对开采出的矿石经精心破碎和分选后，并不像其他金属矿床一样，即可投入大批量的冶炼，而是要对钻石毛坯进行逐粒精心细致的分析，才能确定下切磨方案，以确保其重量、净度和款式。这往往需要对钻石本身物理光学性质有充分了解、经验相当丰富的人员来进行。一般步骤是：设计标线、劈钻、锯钻、车钻、磨钻、清洗分级。而这每一步骤中还包括了许许多多的小程序。每一小步都需要精湛的工艺技术和丰富的经验。就拿世界之最的库利南钻石来说，原石重3106克拉，3个经验丰富、技艺超群的工匠，每天工作14小时，共耗时8个月，才将它分割成4颗大钻和101颗小钻。有些世界著名钻石的加工，往往仅设计都要花费几个月，甚至1～2年的时间。
根据比利时安特卫普钻石高级委员会所述，要将250吨的岩石、沙和砾石处理之后才可能得到1克拉的钻石胚，1克拉钻石胚经切磨，只能保留40%～50%的重量。1克拉等于0.2克，250吨等于2.5亿克。另外，开采出来的钻石大部分品质不佳，只能用作工业使用的磨料或钻头。能用作宝石的钻石往往不到钻石原矿的七分之一。而真正到达我们消费者手中的钻石，更加稀少。据有人初步统计，一颗钻石，从它的开采、分选、加工、分级、销售，到最后卖到购买者手中，约涉及200多万人，一枚钻戒是天然造物主和200多万人心血的结晶，钻石的无比珍贵也就在其中。
【责任编辑】蒲晖
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钻石为什么会有如此大的硬度呢？
早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚石的记载，然而，在其后的1600多年中，人们始终不知道金刚石的成分是什么。 直到18世纪的70至90年代，才有法国化学家拉瓦锡等人进行的在氧气中燃烧金刚石的实验，结果发现得到的是二氧化碳气体，即一种由氧和碳结合在一起的物质。这里的碳就来源于金刚石。终于，这些实验证明了组成金刚石的材料是碳。知道了金刚石的成分是碳，仍然不能解释金刚石为什么有那样大的硬度。例如，制造铅笔芯的材料是石墨，成分也是碳，然而石墨却是一种比人的指甲还要软的矿物。金刚石和石墨这两种矿物为什么会如此不同？
这个问题，直到1913年才由英国的物理学家威廉·布拉格和他的儿子做出回答。布拉格父子用X射线观察金刚石，研究金刚石晶体内原子的排列方式。他们发现，在金刚石晶体内部，每一个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合，形成一种致密的三维结构。这是一种在其他矿物中都未曾见到过的特殊结构。而且，这种致密的结构，使得金刚石的密度为每立方厘米约3.5克，大约是石墨密度的1.5倍。正是这种致密的结构，使得金刚石具有最大的硬度。换句话说，金刚石是碳原子被挤压而形成的一种矿物。
钻石的形成
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金刚矿的“指示矿物”
伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿。正是这一发现，使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石。原来，那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着，研究者又发现，在这种火山岩中除了金刚石，还含有被称为石榴石和橄榄石的两种矿物。因此，在那些出产石榴石和橄榄石的地点，找到金刚石矿的可能性就相对大。于是，石榴石和橄榄石就成为寻找金刚石的“指示矿物”。
金刚石形成条件十分苛刻
钻石是世界上最古老的宝石，它是金刚石经过琢磨后得到的成品，而金刚石是一种天然的物质，也就是钻石的原石。最年轻的金刚石也有3500万年以上。金刚石是世上最坚硬的石头。全世界绝大多数的金刚石形成于地表以下150～200千米的区域，这是为什么呢？众所周知，地球内部越深则压力和温度越高。例如深30千米附近的温度是数百摄氏度，压力超过1万个大气压；如果深100千米，则变为温度1000℃，3万个大气压。人们常说百炼成钢，金刚石的形成条件要比其苛刻严酷何止千倍！早在亿万年前，地球诞生之初，距地表150～200千米的地幔深处，存在着高达1000℃至1300℃的高温，约4.5万～6万个大气压。在这样的高温、极高气压及缺氧环境下，碳原子才结晶成为珍贵的金刚石。
金刚石极其稀少的另一个主要原因，是地球深处的碳极其稀少。我们知道，组成地球的化学元素最多的是氧，其次依次是硅、铝和铁。这4种元素占到了地球总质量的87%；若再加上钙、钠、钾3种元素，则总共占到了96%。剩下的4%，才是包括碳在内的其他所有的元素。组成地球的元素中，质量越大的元素越聚集在地球的中心。碳是比较轻的元素，集中在地表附近，因而在地球深处基本上不会有碳。地球自46亿年前诞生以来，内部存在的碳极其稀少，因此，地球内部不会有很多钻石的原材料。那么地球深处的钻石原材料从何而来呢？通过同位素分析，在构成钻石的材料中，至少有一部分是属于有机物遗留下来的碳。这意味着，在几亿到几十亿年前沉积到海底的浮游生物（动物或植物）的遗骸，随着构造板块的运动，它
们从沉积层被带到地球的内部，那里就有可能形成金刚石。这种条件极其罕见，因此地球数十亿年形成的金刚石也极其珍贵有限。
金刚石来到地表十分偶然
金刚石在地球深处沉睡了亿万年，一直等待着来到人间的机会。火山的剧烈爆发，让这一切变成可能。火山喷发形成了独特的金伯利岩管，让岩浆像一台升降机一样，携带着150千米深处的金刚石及其他岩石和矿物，一起向上穿过地幔，冲破地壳，来到地表。
集中在地下150千米深处形成的金刚石，要成为人类可以开发利用的金刚石，它还必须克服一系列不利因素：如果岩浆循环将钻石带至更深的部位，金刚石将变成自由的碳原子；如果当金刚石与火山岩浆一起上升时缓慢冷却，金刚石将变成石墨；如果金刚石被岩浆从上地幔剧烈喷发至地表，快速冷却时，它才有可能真正被人类利用。即使如此，并不是所有的金刚石都能成为首饰级钻石。这些矿体历经艰辛开采后，还需经过多道处理遴选，才可从中获得毛坯金刚石。毛坯金刚石中仅有20%左右可作首饰用途的钻坯，而大部分只能用于切割、研磨及抛光等工业用途上。有人曾粗略地估算过，要得到1克拉重的钻石，起码要开采处理250吨矿石，采获率是相当低的；如果要从成品钻石中挑选出美钻，那两者的比率更是十分悬殊了。
金刚石矿床探寻艰难，开采耗资巨大
金刚石矿床的寻找，并不像传说中的那样，不小心摔一跤就能发现一个金刚石矿床。金刚石矿床的探寻往往要花上几十年，甚至上百年的努力和劳动，耗资巨大。如原苏联西伯利亚原生金
刚石矿床的探寻，从1913年开始，历经了18年的艰辛，才得以发现；博茨瓦纳的“欧拉”原生矿床，耗资3200万美元，历经12年的奋斗才挖掘出来；近几年，在加拿大西北部发现的金刚石原生矿床，则是经历了几代地质学家的艰苦努力，耗资至少达几亿美元才找到的。
金刚石矿床的开采，可以说是一件规模巨大，却又细心备至的工作。开采过程中，既需充分开采含有钻石的矿石，又要谨小慎微，以确保矿石中金刚石原石颗粒完好无损。不论是露天开采，还是地下挖掘，都是一项声势和场面浩大的工程，人力物力的投入是难以想象的。
钻石的加工十分复杂
钻石的加工非常复杂，工时量大。对开采出的矿石经精心破碎和分选后，并不像其他金属矿床一样，即可投入大批量的冶炼，而是要对钻石毛坯进行逐粒精心细致的分析，才能确定下切磨方案，以确保其重量、净度和款式。这往往需要对钻石本身物理光学性质有充分了解、经验相当丰富的人员来进行。一般步骤是：设计标线、劈钻、锯钻、车钻、磨钻、清洗分级。而这每一步骤中还包括了许许多多的小程序。每一小步都需要精湛的工艺技术和丰富的经验。就拿世界之最的库利南钻石来说，原石重3106克拉，3个经验丰富、技艺超群的工匠，每天工作14小时，共耗时8个月，才将它分割成4颗大钻和101颗小钻。有些世界著名钻石的加工，往往仅设计都要花费几个月，甚至1～2年的时间。
根据比利时安特卫普钻石高级委员会所述，要将250吨的岩石、沙和砾石处理之后才可能得到1克拉的钻石胚，1克拉钻石胚经切磨，只能保留40%～50%的重量。1克拉等于0.2克，250吨等于2.5亿克。另外，开采出来的钻石大部分品质不佳，只能用作工业使用的磨料或钻头。能用作宝石的钻石往往不到钻石原矿的七分之一。而真正到达我们消费者手中的钻石，更加稀少。据有人初步统计，一颗钻石，从它的开采、分选、加工、分级、销售，到最后卖到购买者手中，约涉及200多万人，一枚钻戒是天然造物主和200多万人心血的结晶，钻石的无比珍贵也就在其中。
【责任编辑】蒲晖
链接1
钻石为什么会有如此大的硬度呢？
早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚石的记载，然而，在其后的1600多年中，人们始终不知道金刚石的成分是什么。 直到18世纪的70至90年代，才有法国化学家拉瓦锡等人进行的在氧气中燃烧金刚石的实验，结果发现得到的是二氧化碳气体，即一种由氧和碳结合在一起的物质。这里的碳就来源于金刚石。终于，这些实验证明了组成金刚石的材料是碳。知道了金刚石的成分是碳，仍然不能解释金刚石为什么有那样大的硬度。例如，制造铅笔芯的材料是石墨，成分也是碳，然而石墨却是一种比人的指甲还要软的矿物。金刚石和石墨这两种矿物为什么会如此不同？
这个问题，直到1913年才由英国的物理学家威廉·布拉格和他的儿子做出回答。布拉格父子用X射线观察金刚石，研究金刚石晶体内原子的排列方式。他们发现，在金刚石晶体内部，每一个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合，形成一种致密的三维结构。这是一种在其他矿物中都未曾见到过的特殊结构。而且，这种致密的结构，使得金刚石的密度为每立方厘米约3.5克，大约是石墨密度的1.5倍。正是这种致密的结构，使得金刚石具有最大的硬度。换句话说，金刚石是碳原子被挤压而形成的一种矿物。
钻石的形成
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金刚矿的“指示矿物”
伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿。正是这一发现，使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石。原来，那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着，研究者又发现，在这种火山岩中除了金刚石，还含有被称为石榴石和橄榄石的两种矿物。因此，在那些出产石榴石和橄榄石的地点，找到金刚石矿的可能性就相对大。于是，石榴石和橄榄石就成为寻找金刚石的“指示矿物”。