翡翠和钻石哪个难形成?
要讨论这个问题,先要了解天然翡翠和天然钻石的形成过程。 地球内部的温度和压力非常高,达到700℃以上时,地表以下的岩石可能会转变为岩浆。这些液体或者半固体的岩石在经过冷却和固化后逐渐形成了最初的矿物晶体——辉石和橄榄石等。这些矿物的存在形态为柱状或者粒状。
随着地质运动的发生,这些矿物被搬运到地面的河流中冲刷,经过无数代人的积攒,最终成为了玉石和钻石。而其中的步骤“从岩石转化为矿物”和“从矿物形成晶体”都是物理变化,不会改变物质的化学成分。 所以无论是翡翠还是钻石,它们含有的主要元素都是碳(C)、氧(O)、硅(Si)和铝(Al)等,只是排列组合方式不同导致它们的分子结构有所差异。从而使得二者在硬度(钻石)和韧性(翡翠)上有所不同,并产生不同的化学稳定性。 不过由于二者的形成过程有一定差异,所以还是有比较明显的差别存在的。
1.形成时间 我们已经知道玉石是一种由地球内部物质经高温高压生成的主要含氧化硅的矿物集合体,而钻石则是由碳元素组成的单质矿物。所以从形成时间上来看,自然钻石要比玉形成的时间短很多。这也就导致了钻石在地球上分布的范围没有玉石广。
2.形成条件 从形成的条件上看,虽然玉石和钻石都是由碳元素组成化合物,但是二者形成的条件却有着天壤之别。 首先是在温度上,形成钻石所需要达成的温度条件是远高于形成玉石的;其次是压力,压强越大,越有利于碳原子形成钻石,而不形成玉石。最后还跟形成环境中的氢氟酸含量有关,因为钻石的形成需要远离氢氟酸。
3.外形特征 从外形的特征来看,钻石一般为圆形,而且晶面很亮,而且拥有很高的透光率,所以我们常常用“晶莹光亮”“璀璨夺目”来形容钻石。而宝石级的玉石一般为无色透明晶体或白色多色晶体,表面有玻璃光泽,折射率也会略小于钻石。
4.价值判断 而对于价值判断方面,由于现在人类已经可以人工培育出钻石和玉石,所以市场价值已经有了一定的变化。目前市场上大多数的钻石都有人工培植的痕迹,因此很多人更偏向于购买天然开采的钻石,这样更能彰显独特性。而对于玉石来说,市面上大部分为人工培育的玉,由于外观和性质都与天然玉石毫无差别,因此也深受人们的喜爱。但价格方面会更有优势。
钻石虽然在生活中的表现很坚硬,但它的形成元素碳,在宇宙中的分布却十分的广泛,因为宇宙中除了73%的氢气和23%的氦气外,剩下的4%左右的重元素加一起都有接近200亿吨,而拥有碳元素的恒星质量在这些重元素中就占到了30%左右。而钻石中的碳元素在碳元素总量中就占到了98%,而且碳也正是构成生命的基石。
钻石属于碳元素的同素异形体,它所需要的碳元素在宇宙中的储量非常地大,是仅次于硅的常见元素。碳元素在宇宙中几乎到处都有,虽然恒星在演化的过程中会将部分的碳元素消耗掉,但新的碳元素也在不断地产生。而且恒星演化的晚期也会将其内部的重元素抛洒到太空之中,所以形成钻石的原材料在宇宙中可以说是取之不尽的。
而翡翠所需要的原材料之一的硬玉矿物,虽然在地球的月球中可能存在,但从陨石中还没有发现。硬玉的化学式为:NaAl(Si2O6),其组份中含有钠、铝、硅和氧这4种元素,这些元素在宇宙中相对来说也是比较常见的,在太阳的光球层中,硅元素都排在第7的位置,含量占比达到了3.8%,氧元素则排在第2位。
钻石主要都是由内部碳元素的压力导致地表下130到190公里深处而成,钻石中的碳元素几乎都是来自地下的。而翡翠的生成环境比较特殊,它既可以在低温高压的环境生成,也可以在高温低压的环境生成。由于翡翠的主成份为硬玉矿物,而硬玉矿物的主要成分为铝硅酸盐。铝硅酸盐在地球的深部非常地稀缺,它主要都是位于地壳里,而地壳的平均厚度只有33公里,最厚的地方也只有67公里。
钻石几乎都可以在远离地表130公里到190公里左右的地下被高温高压制造出来,由于钻石比地表的空气和液体密度要大得多,所以钻石可以随着地下板块运动时从深部带到地表或接近地表处,然后主要通过火山喷发或雨水冲刷等方式来到地表。
但翡翠的形成方式与钻石却不同,翡翠一般形成于地下6到12公里地壳的环境中,而且翡翠形成所需要的铝硅酸盐主要在地壳中有,所以它的生成环境主要也都在地壳,而地壳与地幔基本上都是由板块构成,所以当含有翡翠的板块在地球运动的过程中上升时,翡翠就可以来到地表或地表以下很浅的区域。
而且,由于钻石主要都是通过火山岩浆等运移到地表,所以它们的分布区域主要以沉积岩及岩浆喷出的区域为主,因此钻石在非洲、澳大利亚、俄罗斯等地有大量的产出。而翡翠主要生成于地壳,并以板块抬升等方式来到地表,所以翡翠主要以山区为主,主要有缅甸、危地马拉等地,都是在山区有产出。而且中国云南的腾冲地区也有产出,主要也是因为靠近缅甸和地处山区。