最硬的是金剛石
金剛石是怎樣型成的？
一.金剛石的成因一.金剛石的成因
地球形成以來巳有46億年的歷史。地球歷史的地質時代劃分為：太古宙(25億年以前)，元古宙(25億年-5.7億年)，顯生宙(5.7億年-現今)。顯生宙又劃分為：古生代(5.7億年-2.5億年)，中生代(2.5億年-0.65億年)，新生代(0.65億年-現今)。
下圖顯示了地球的內部結構，三個同心的層—地核、地幔和地殼，地核主要是鐵—鎳合金，巨大的地幔夾在地核和地殼之間，且聚集著大量的鎂鐵矽酸鹽物質，地殼是一個很薄的岩石圈外殼。地球的岩石圈厚度為60-150km。岩石圈的上部是地殼，大陸地殼的厚度為30-80km，由沉積岩、花崗岩、玄武岩和各種變質岩組成。岩石圈的下部是上地幔，由橄欖岩組成。
各國金剛石地質學家對金剛石的成因巳進行了廣泛深入的研究。目前認為金剛石是在大陸岩石圈的某些塊段特定的地質構造環境中才能形成。雖然含有金剛石的寄主岩石有多種，例如在一些橄欖岩體和榴輝巖體中含有金剛石， 在西伯利亞的鹼性-超基性雜巖、西澳的超基性和鹼性煌斑岩、敘利亞的碧玄巖爆發巖筒、摩洛哥的石榴石輝石巖、哈薩克的片麻岩、中國西藏的方輝橄欖岩等岩石中都發現過金剛石，但具有經濟價值的含金剛石的寄主母巖只有金伯利岩和鉀鎂煌斑岩。因此，金剛石的原生礦床也只有金伯利岩型和鉀鎂煌斑岩型兩種，且以金伯利岩型為主。大陸岩石圈上有一些剛性的地塊，在地質構造上具有雙層結構，即由基底巖系和蓋層巖系組成地殼。
基底巖系通常是太古宙或元古宙形成的極其古老的褶皺變質岩系，蓋層是顯生宙各個地質時代形成的相對年輕的產狀平緩的沉積岩系。這種地塊在大地構造單元中稱為“地臺”。
具有經濟價值的含金剛石的金伯利岩體都是在古老的穩定的地臺上發現的，如南非地臺、安哥拉-開賽地臺、印度地臺、西伯利亞地臺、西澳洲地臺、北美地臺、南美地臺、中國的華北地臺等。 這些古老地臺的基底巖系都是太古宙或早元古代(17億年以前)形成的。其中南非、安哥拉-開賽、西伯利亞和西澳洲4個地臺區是目前世界上最主要的金剛石產區，共發現近1200個金伯利岩體，其中具有經濟意義的含金剛石的金伯利岩筒約80個。
科學家們認為，金剛石是在地質構造上處於長期穩定狀態的地臺區岩石圈底部形成的。 這種地區岩石圈加厚而且相對較冷，具備金剛石結晶所需要的特定的溫、壓條件(見下圖)。同時岩石圈底部的上地幔深部的正常熱結構必須有一個“小的擾亂”(即偏離正常地溫程度不大的溫度升高)，才能使地幔橄欖岩層發生低程度的區域性熔融產生金伯利岩岩漿。這種“小的擾亂”不會破壞較冷岩石圈的熱結構，不會將結晶出的金剛石相轉變成石墨，可使金剛石在金伯利岩漿中儲存下來並被岩漿帶到地殼上部或近地表形成金伯利岩型金剛石礦床。
科學家們推測， 金剛石形成可能有3種途徑：(1)太古宙的粗大鑽石是長期地質作用的產物，(2)太古宙下沉的大洋地殼轉變成榴輝巖在伴隨的升溫中形成與硫化物礦物共生的粗粒金剛石， (3)金伯利岩岩漿噴發前在岩石圈底部上升的C、H、O 等流體的作用下形成微粒金剛石。多數具有經濟價值的金剛石都是在上地幔形成的，所以這些金剛石是寄主金伯利岩岩漿上升過程中的捕虜晶。
簡而言之，金剛石是在高溫、高壓下，碳元素的分子結構經過一系列的反應（例如在火山中，碳元素在地底經過高壓，又有火山的高溫方可形成），而形成了一種更穩定的分子結構。它的硬度極高，形態結構極穩定。
最硬的是金剛石
金剛石是怎樣型成的？
一.金剛石的成因一.金剛石的成因
地球形成以來巳有46億年的歷史。地球歷史的地質時代劃分為：太古宙(25億年以前)，元古宙(25億年-5.7億年)，顯生宙(5.7億年-現今)。顯生宙又劃分為：古生代(5.7億年-2.5億年)，中生代(2.5億年-0.65億年)，新生代(0.65億年-現今)。
下圖顯示了地球的內部結構，三個同心的層—地核、地幔和地殼，地核主要是鐵—鎳合金，巨大的地幔夾在地核和地殼之間，且聚集著大量的鎂鐵矽酸鹽物質，地殼是一個很薄的岩石圈外殼。地球的岩石圈厚度為60-150km。岩石圈的上部是地殼，大陸地殼的厚度為30-80km，由沉積岩、花崗岩、玄武岩和各種變質岩組成。岩石圈的下部是上地幔，由橄欖岩組成。
各國金剛石地質學家對金剛石的成因巳進行了廣泛深入的研究。目前認為金剛石是在大陸岩石圈的某些塊段特定的地質構造環境中才能形成。雖然含有金剛石的寄主岩石有多種，例如在一些橄欖岩體和榴輝巖體中含有金剛石， 在西伯利亞的鹼性-超基性雜巖、西澳的超基性和鹼性煌斑岩、敘利亞的碧玄巖爆發巖筒、摩洛哥的石榴石輝石巖、哈薩克的片麻岩、中國西藏的方輝橄欖岩等岩石中都發現過金剛石，但具有經濟價值的含金剛石的寄主母巖只有金伯利岩和鉀鎂煌斑岩。因此，金剛石的原生礦床也只有金伯利岩型和鉀鎂煌斑岩型兩種，且以金伯利岩型為主。大陸岩石圈上有一些剛性的地塊，在地質構造上具有雙層結構，即由基底巖系和蓋層巖系組成地殼。
基底巖系通常是太古宙或元古宙形成的極其古老的褶皺變質岩系，蓋層是顯生宙各個地質時代形成的相對年輕的產狀平緩的沉積岩系。這種地塊在大地構造單元中稱為“地臺”。
具有經濟價值的含金剛石的金伯利岩體都是在古老的穩定的地臺上發現的，如南非地臺、安哥拉-開賽地臺、印度地臺、西伯利亞地臺、西澳洲地臺、北美地臺、南美地臺、中國的華北地臺等。 這些古老地臺的基底巖系都是太古宙或早元古代(17億年以前)形成的。其中南非、安哥拉-開賽、西伯利亞和西澳洲4個地臺區是目前世界上最主要的金剛石產區，共發現近1200個金伯利岩體，其中具有經濟意義的含金剛石的金伯利岩筒約80個。
科學家們認為，金剛石是在地質構造上處於長期穩定狀態的地臺區岩石圈底部形成的。 這種地區岩石圈加厚而且相對較冷，具備金剛石結晶所需要的特定的溫、壓條件(見下圖)。同時岩石圈底部的上地幔深部的正常熱結構必須有一個“小的擾亂”(即偏離正常地溫程度不大的溫度升高)，才能使地幔橄欖岩層發生低程度的區域性熔融產生金伯利岩岩漿。這種“小的擾亂”不會破壞較冷岩石圈的熱結構，不會將結晶出的金剛石相轉變成石墨，可使金剛石在金伯利岩漿中儲存下來並被岩漿帶到地殼上部或近地表形成金伯利岩型金剛石礦床。
科學家們推測， 金剛石形成可能有3種途徑：(1)太古宙的粗大鑽石是長期地質作用的產物，(2)太古宙下沉的大洋地殼轉變成榴輝巖在伴隨的升溫中形成與硫化物礦物共生的粗粒金剛石， (3)金伯利岩岩漿噴發前在岩石圈底部上升的C、H、O 等流體的作用下形成微粒金剛石。多數具有經濟價值的金剛石都是在上地幔形成的，所以這些金剛石是寄主金伯利岩岩漿上升過程中的捕虜晶。
簡而言之，金剛石是在高溫、高壓下，碳元素的分子結構經過一系列的反應（例如在火山中，碳元素在地底經過高壓，又有火山的高溫方可形成），而形成了一種更穩定的分子結構。它的硬度極高，形態結構極穩定。