金刚石有忙藏价值吗?
金刚石,又称金刚钻或钻石,是碳元素的结晶体。碳是地壳中分布最广的元素之一,它在自然界中有石墨、金刚石、木炭等多种形态。金刚石是碳的同素异形体中的一种,它不但具有忙藏的商业价值,而且有重大的科学价值。
金刚石有多种特性,其中最重要的特性是“硬度”。在已知的矿物中,它是最硬的物质。人类在长期的实践中,利用金刚石这一特性,以硬碰硬地制成了各种各样的钻探、采矿工具,金属切削工具和玻璃加工具,形成了独具门类的金刚石工业,对国民经济各个部门的发展起着重大的推动作用。金刚石还是现代精密和超精密加工中不可缺少的材料,用它制成的刀具,可以加工出在航空、航天、电子、原子能和核工等现代科学技术中必不可少的精密零件和元器件。
金刚石的另外一些物理性质也很特殊,它的热传导率在无机材料中是最大的,在所有元素的单质和化合物中仅次于银、铜和铅,其导热性比金属铁大5倍;它还是脆性很大的物质,同时又具有很高的抗压强度和较好的光学性能等。特别是金刚石的这些物理性能与它的晶体结构的联系,是研究晶体和固体物理问题的良好对象,对发展新材料有着重要的理论意义。例如,金刚石具有金属那样的热导率和电子-声子的强烈相互作用等等就是目前研究高温超导电性的良好材料。
金刚石的成因有两种。一种是在地球深部高压、高温和还原环境下,由碳质围岩经久演化,结晶成矿的;这种“原生金刚石”在地壳中极难保存,只有在特殊条件和极其漫长(约几十亿年)的地质作用下,才能形成含金刚石的“金伯利岩”和钾镁煌斑岩“等岩体。这类金刚石靠岩浆活动,沿陡而窄的岩筒或岩脉被带到近地表处,因蚀作用暴露于地表,并分散到河流和海滩地段,为人们采集和开采利用。
另一种金刚石,是近十几年来研究比较多的“次生金刚石”。这种金刚石有的是地表的碳质在长期遭受陨石撞击作用和地球上的地震波的强烈震荡压力下,转变为金刚石的;还有的是在地表条件下,由碳质在某种天然催化剂的作用下,转变为金刚石的。前者在美国亚利桑那陨石坑和西伯利亚月亮湖的冲击坑中发现,我国在吉林省陨石坑中也发现有次生金刚石。后者在研究成矿过程中发现,原生金刚石中常常含有1% ~ 5 %的微晶碳,这显然与外围碳质在地表特殊条件下转变为金刚石以及超高温超高压下的相变有关。美国的阿肯色和佛罗里达,阿根廷、巴西和澳大利亚西部等地均有发现。