天外飞来金刚石

金刚石一直以来都被人们视为“矿石骄子。”早在5000年前，人们就已经知道有金刚石了，在《圣经·旧约》的《以西结书》和《出埃及记》中，对金刚石那迷人的光泽赞叹不已;印度的古代杰作《吠陀经》和《摩诃波罗多》，更是对金刚石那奇异的晕色啧啧称赞。在希腊语中，“金刚石”一词就是“不可战胜”“不可摧毁”的意思。由此可见，金刚石一直以来都被视为珠宝中的贵族。

太空

古代人们对金刚石充满着丰富的想象力。他们认为，金刚石的非凡性质是一切自然创造物中最完美无缺的表征。一块晶莹的石头竟然有那样出奇的硬度和耐久性，人们感到不可思议，它那闪烁出迷幻异彩的本领尤其令人神往。在世界上，许多民族更是奉它做自己的神灵，并且冠以极其崇高的头衔——宝石之王!

金刚石的尊贵之处在哪里?首先，来看一下金刚石的化学成分以及它的出处。这个问题一直是科学界长期争论不休的问题。历史上一些知名科学家几乎都揣测过金刚石那些扑朔迷离的化学成分，但一直都没能找出确切的答案。因此，对于金刚石化学成分的猜测也有很多。

古希腊大哲学家培多克利斯说，金刚石是由土、气、水、火4种元素组成。按照印度科学家的说法，它构成的要素有5种，即土、水、天、气和能。牛顿在1704年对此作了系统的研究，指出金刚石的可燃性。罗蒙诺索夫更预言，金刚石之所以非凡坚硬，主要是因为“它是由紧密联结点组合成的”。法国化学家拉瓦锡1772年将一颗金刚石加热并使之燃烧，结果发现，它燃烧时所产生的气体就是二氧化碳!因此，拉瓦锡指出了金刚石和碳的关系。这种结论令人不可思议，如此高贵的金刚石竟与“低贱”的碳存在着密切的关系。

至于金刚石来自何方，在科学界更具争议。最初人们大多认为，金刚石是来自地下的矿石。因为早期的金刚石多采自砂矿床。1870年在南非开普省北部发现了世界上首个原生金刚石矿床，该地就是以当时英国殖民大臣金伯利勋爵的名字来命名的，这就是后来的金伯利城。后来，地质学家在矿区发现，金刚石的成矿母岩无论是矿物成分还是性状都与一般的岩石有着很大的不同。于是，在1887年，英国人路易斯最早将金刚石称为金伯利岩。

这是一种基质不含长石偏碱性超基性岩，主要成分为橄榄石，多具角砾状或斑状结构。因此，金刚石又被称作角砾云母榄岩，岩体通常呈漏斗形的岩筒(又名岩管或火山颈)或脉状岩石。

有关研究人员根据金伯利岩含有的高压矿物推测，金伯利岩浆形成于上地幔，在高压条件下沿着地壳的裂缝向上运移。由于它饱含高压气体(水蒸气及二氧化碳等)，当上升而压力骤减时，体积迅速膨胀，在地下产生火山爆发。爆发后岩浆胶结碎屑物质充填火山颈，遂形成金伯利岩筒。曾经有人认为，金刚石是由金伯利岩浆夺去邻近的碳质岩石的夹杂块形成的。也有人提出，金刚石是由金伯利岩和另一种榴辉岩一起从地壳深处带上来的。但是，现在大多数人确信，金刚石是由金伯利岩本身含有的游离碳在剧烈上升时发生爆炸而来的。在整个岩浆活动过程中，也就是在高温高压条件下结晶形成。根据上述条件，人们利用极高的温度和压力已经成批量地生产出人造金刚石。

20世纪70年代末至80年代初，美国科学家在测定美国阿肯色州金刚石的气-液包裹体时，他们竟发现其中含有类石油的烃类物质(即由碳和氢构成的有机化合物)，如乙烯、甲烷、乙醇、甲醇，等等。平均每克金刚石含的油气量约3.3×10-5克。因此，他们认为金刚石的形成与地球深部的烃源有关。

苏联科学家通过同位素分析方法证明了金刚石不仅能在150千米以下的地幔生成，也能在地下10千米的地壳里生成。只要岩浆通过地壳上部岩管时，通道出现狭窄的小孔，由于这一缩颈现象，压力会突然从不超过2万标准大气压(1标准大气压=1.013×105帕)猛增到100万标准大气压。正是在这种情况下，岩浆才会变成金刚石。

1981年，在日本召开的国际宝石会议上，索尔博士更深入地阐述了两者之间的内在联系。他推测地球内部有丰富的烃源，烃气在超基性的金伯利岩浆中易于保存。当金伯利岩浆向上涌溢时，挥发性的烃气就向地表表层扩散，而残熔的碳素则缩在金伯利岩浆中，并因压力、温度的急剧变化而结晶形成金刚石。但是，人们在1988年又有了一个意外的发现，进而使上述观点受到了怀疑。这一发现就是，苏联学者叶罗费巴夫和拉钦夫首次在石质陨石中找到的浅灰色的金刚石细粒。不久，在石质陨石中也发现了金刚石。陨石中为什么会有金刚石呢?这个问题长期以来一直莫衷一是。最初人们认为，这些金刚石是由于陨石中所含有的碳质因与大气摩擦和地面撞击，产生了高温高压而形成结晶的金刚石。

还有科学家推断，几十亿年前，富有的氢和高温特别有利于碳气浓缩而形成结晶金刚石。后来在红巨星最后爆炸成超新星时，它有喷射高速离子，包括带电的氙原子，这些氙原子将追上逃越的金刚石颗粒并埋在其中。由此可推断出，在宇宙中的金刚石的数量可能是惊人的。

在宇宙中，由于金刚石参与了太阳系的演化，所以在地球和陨石中能找到金刚石的踪迹。于是，人们就会产生这样的疑惑，美丽的金刚石究竟是“老天爷”从天上扔下来的，还是出自我们的地球家园呢?真是令人难以猜透。

在美国国家自然史博物馆中，有一块来自南极大陆亚兰高地冰盖中的铁陨石，在它的切片中也找到了一个金刚石晶体的包体。他们猜测这块陨石原是小行星的碎片，而其中所含的金刚石晶体则是在它陨落之前，并且是在好几百万年前小行星带中的两颗小行星发生碰撞时形成的。这种铁陨石之所以具有金刚石包体是因为小行星碰撞时的速度非常大(时速约数万千米)，从而产生较大的冲击压力，进而使自然碳转变为金刚石。

美国芝加哥大学的刘易斯和沃特等人开始对1969年坠落在墨西哥等地的4块陨石进行研究，他们意外地发现了无数非常细小的金刚石粉末，其中还含有微量的具有特殊比例的同位素的氙气。经过测定，显示出它们的年龄比太阳系还大。这一结论表明，金刚石的生成与陨石相互间的撞击或坠落跟地球是没关系的。