图2 金刚石及其他单质碳的结构
图3 从图(a)可知,原始金刚石是完整的十二面体单晶,棱角清楚、表面光滑、形状规则、基本无夹杂现象,仅有少量的金刚石表面存在缺陷。
由图(b)可知,热压保温3min后,金刚石棱角依旧清楚,不过金刚石色泽稍稍变暗,表明金刚石存在少量的石墨化。
金刚石形成环境和保存条件
金刚石的产生需要碳源和高压环境,其保存需要合适的温压条件,否则,形成的金刚石将转变为石墨 (图4)。来源于地球深部的金刚石大多来自克拉通岩石圈地幔(图5),克拉通可以提供金刚石的形成和保存条件:> 4. 5 GPa,> 950 ℃ ,地温梯度35~45 mW/m2。
图4 金刚石源区的相对丰度
图5 金刚石形成和保存的温压条件
就目前的资料,金刚石赋存于下列岩石中:金伯利岩,钾镁煌斑岩及它们中的捕掳体(橄榄岩及榴辉岩),碱性超基性杂岩(如俄罗斯西伯利亚北部的土库依),超基性煌斑岩及碱性煌斑岩(西澳),碳酸盐化碧玄岩(叙利亚西北部),造山带超镁铁质岩侵入体,超高压榴辉岩和高压片麻岩等。
金刚石可以在陨石冲击和大陆深俯冲中形成并保存。同时,有些陨石中的金刚石形成于地球外部,并非产生于地表撞击过程。世界上还有不少地区发现了具有经济价值的金刚石砂矿,有些开采历史悠久。