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已有 565 次阅读2016-10-19 05:11 |个人分类:地球与地震|系统分类:科普作品| 金刚石、

金刚石与人类的荒唐

类的荒唐,给地球留下伤疤

作者: 嵇少丞

此文摘自嵇少丞的科普新书《石头、地球、人》(书名类似石头、剪刀、布)


构成钻石即金刚石的唯一的化学成分是碳。碳是地球上最不缺少的元素之一。 然而,钻石之所以稀少,是因为它是在地球深部(至少150~200千米深)高压条件(4.5~6.0 GPa)下形成的元素碳的单晶体, 属于立方晶系。


1649年,意大利佛罗伦萨科学院的一位院士把红宝石与金刚石置于同一个容器中放火里烧,到了白炽化时,红宝石毫无变化,而金刚石却消失了。1779年,又有一位意大利科学家把太阳光用凸透镜聚焦到金刚石上,不一会,金刚石化作一缕黑烟升天,仅留下一点黑灰。当时的科学家解释不了这样的现象。又过了28年,英国的一位科学家将一颗纯净的、已知重量的金刚石放在一个充满氧气的金质密封筒中,任其充分燃烧完毕,得到了二氧化碳气体。据此,他断定:“金刚石是由碳组成的,只不过这种碳比煤炭 (或石墨)要纯净得多”。后来,西欧的科学家在实验室里通过改变温度与压力条件,成功地把石墨转变成金刚石或把金刚石转变为石墨,从此真相大白,石墨与金刚石是元素碳的不同晶体结构的相。

钻石主要产自金伯利岩中,它是深部上地幔的岩浆从管状通道快速喷发到地表、然后快速冷却形成的弱碱性超基性火山岩,因最先发现于非洲的金伯利而得名。金伯利岩的主要组成矿物是橄榄岩、铬透辉石和金云母,外表呈斑状、角砾状,故又称角砾云母橄榄岩,多呈黑色、墨绿色、深灰色,以绿色者较多。金刚石形成于上地幔,然后被金伯利岩岩浆从上地幔带至地表。在地表的温度与压力条件下,金刚石处于热力学不稳定的状态,通常称之为亚稳态,也就是说,只要时间足够长,金刚石在常温常压条件下最终会转变成石墨。但是,在常温常压与干燥的条件下,金刚石转变为石墨的速率实在是太慢了,或许需要上亿年才能完成, 对于寿命不过百岁的人类来说,绝对称得上是Forever(永久)了。


钻石是唯一一种集最高硬度、强折射率和高色散率于一体的宝石品种,任何其它宝石品种(蓝宝石、翡翠、和田玉等)都是不可与之比拟的。再说,翡翠(即硬玉)与和田玉(即透闪石)主要受宠于中国、日本与东南亚国家, 在欧美国家并无多大实质性的市场。全世界95%的宝石级的翡翠皆来自缅甸北部的勐拱和密支那地区。和田玉以前主要产于新疆和田县和巴音郭楞蒙古自治州且末县等地(即古书上所说的西域于阗国与莎车国),现已接近枯竭,目前市面上的和田玉主要来自俄罗斯与加拿大。和田玉大多形成于中酸性岩浆侵入体与白云岩或白云质大理岩的接触变质带里,透闪石是两者化学反应的产物。


璀璨的钻石,因其产地固定而且产量稀缺,自古以来只是皇家和贵族炫耀财富的饰品,被视着权力、威严、地位和富贵的象征。钻石坚不可摧、攻无不克、坚贞永恒和坚毅阳刚的品质,是虚荣的权贵们永远追求的目标。笔者在英国伦敦塔的珠宝馆曾见过一块名为Cullinan的著名钻石,没有加工前为3109克拉,后经打磨加工后镶于英国国王的王冠上,为世界顶级珠宝。


中国人对金刚石的欣赏与使用,比玉和黄金要晚得多,较早的记载见《南史·西南夷传》:“天竺迦毗黎国,元嘉五年(428),国王月爱,遣使奉表献金刚指环,勒金环诸宝物”;“呵罗单国都矇婆州,元嘉七年遣使献金刚指环。”1970年,在南京栖霞山附近的象山东晋(317420)尚书王彬家族7号墓的出土文物中,有镶嵌金刚石的银指环一枚,具西亚的艺术风格,是迄今为止考古发现的国内最早带金刚石的饰物。《旧唐书·西戎》记载:“天竺国有金刚,似紫石英,百炼不销,可以切玉。”《抱扑子》记载:“扶南国出金刚,生水底石上,如钟乳状,体似紫石英,可以刻玉。”《玄中记》亦云:“大秦国出金刚,一名削玉刀。”《十洲记》提到“西海流砂有昆吾石,洽之作剑如铁,光明如水精,割玉如泥,此亦金刚之大者。”说明,华夏古人对金刚石的硬度有了一定的了解与利用。



中国国土上第一次找到金刚石的原生矿只是上世纪60-70年代的事, 先是在山东沂蒙山区,然后是辽宁半岛, 即郯庐断裂东西两侧50-60千米宽的条带地区。19771221日,在山东临沂芨山乡常林村,一位女农民魏振芳在田间翻地时,发现一颗重158786克拉的金刚石,长363毫米,宽296毫米,高173毫米。全透明,色淡黄,这是中国现存的最大金刚石,命名为“常林钻石”。19818月中旬,在山东郯城原生矿中发现一颗重12427克拉的金刚石,其体积为长32毫米,宽315毫米,高15毫米。呈棕黄色,透明,是立方体与菱形十二面体的聚形,局部有小裂纹和较多的石墨包裹体,被命名为“陈埠1号”。19829月上旬和19835月,在“陈埠1号”的发现地又找到两颗金刚石,分别重9694克拉和9286克拉。该点距“常林钻石”出土处约4公里, 证明“常林钻石”可能是由此原生矿风化以后被冲刷搬运到冲积层中的。19831114日,在山东蒙阴原生矿中发现一颗重11901克拉的金刚石,仅次于“常林钻石”和“陈埠1号”,位居第三,称为“蒙山1号”。


其实,“常林钻石”还不是中国国土上发现的最大钻石。1937年秋天,家住山东省临沂市临沭县岌山镇常林村不远的罗家莫疃村农民罗振邦,在金鸡岭有个叫雷草沟的地方捡到了一块重达281.25克拉的金刚石,后来被史学家称之为“金鸡钻石”。当时本村有个叫王善新的老乡,在上海做皮货生意赚了钱,得知罗老汉捡到了块大钻石,便提出用40亩地、两头牛、一辆牛车换这块钻石。罗老汉不换,把钻石藏了起来。当地土匪朱英三和朱喜品等人为了夺取这块钻石,残忍地把罗振邦一家七口全部杀掉,后来这帮土匪之间发生火拼,造成65死亡。临沂警察局长李学俭杀了朱英三和朱喜品,把钻石弄到自己手里。1938年,临沂来了日本侵略军,为首的川本定雄杀了李学俭,从此那块“金鸡钻石”不知去向,估计被日本人掠去日本,献给天皇。在任何国家,普通人即使有幸发现巨钻, 但是没有能力保存它,还会因此丢失全家性命,每颗巨钻之后往往是一段血泪史。



近几十年来,由于探矿技术的改进,南非、加拿大和俄罗斯西伯利亚等太古代地盾上相继发现了一些大型的钻石矿,产量大为增加。这一下不得了,那些投资钻石的商人害怕了,如果这些钻石全部进入市场,钻石的价值必将大打折扣。于是,国际投资集团砸下血本,买下矿山,之后小心翼翼地控制钻石产量,垄断了整个钻石的供货市场。为了稳定钻石高昂的价格,这些投资集团意识到,必须让钻石不仅被上流社会拥有,而且还要进入中产阶级家庭,钻石公司于是铺天盖地的大做广告,把爱情同钻石的美丽、耐久和稀少这三大要素紧密联系在一起,一枚钻戒成为承载男女爱情美好的信物。他们用的广告词是:“A diamond is forever, 即“钻石恒久远,一颗永流传”, 似乎男人不给女人一颗钻石,不足以表达其爱情的真诚。人们期待爱情的忠贞不渝与永恒,在现实生活中却变成被钻石牢牢地吸引。电视上,婚纱照上新娘身着美丽的婚纱,一脸幸福的微笑,手上的钻戒闪瞎观众的眼。


钻石公司通过“A diamond is forever”的广告营销,成功的一石三鸟:(1)男人都认为只有更大更美的钻石才能表达最强烈的爱意,恋爱中的男人为了女人什么事都做得出来,买钻石总比送命的门槛低得多。于是,男人默默买了钻戒,在一个精心安排的场合突然送给女朋友,让她在满足对最高档首饰的天然的占有欲后出现极度的喜悦。(2)女人都认为钻石是求爱的必需,你连钻石都不舍得买,你还好意思说你爱我,什么,你以为我看中的是钻石,我看中的是你舍不舍得。(3)既然钻石代表永恒的爱情,拿出来再出售简直就是对神圣爱情的最大亵渎。除非你跟前夫不共戴天,否则很少会卖掉他给你的钻戒,而且就算卖,也不会有人接手,因为那是你的爱情,那不是他人的。母亲会把钻戒留给女儿或儿媳,只要不是生活极度所迫绝不会拿出去卖掉。正是因为上述原因,尽管钻石不断开采与产量持续增加,但在整体上还是供不应求,价格扶摇直上,钻石商赚得瓢满钵盈后不胜感叹:“感谢上帝,创造了钻石,同时也创造了女人。”


所有这些都是因为女人的爱美之心。但是遗憾的是,人类爱美也给人类带来苦难。在非洲安哥拉和塞拉利昂,当地军阀为了争夺钻石的开采和控制权开启了惨绝人寰的内战。2005年莱昂纳多主演的电影《血钻》谈的就是这种情形:军阀用军队压迫人民开采钻石,又用出售钻石获得的暴利购买军火供养军队。为了打赢惨烈的内战,军阀组建了骇人听闻的娃娃军。将十几岁的孩子集合,让他们亲自肢解敌人,挖出他们的心脏,培养嗜血的狼性。更为惊悚的是,向孩子的太阳穴注射可卡因等毒品对其进行精神控制。娃娃军中甚至有女童,白天持刀杀人,晚上沦为性奴。塞拉利昂争夺钻石的内战从1991年开始,持续了整整十一年,造成了约5万人死亡,全国三分之一的人口流离失所。其出产的钻石成为了无数恩爱的情侣手指的订婚信物,却也沾满钻石采地人民的鲜血。2011年,南非副总统莫特兰蒂对记者曾经说过这么一段话:“钻石只是人们虚荣心的产物,它只是元素碳而已,价格上涨并不是钻石会枯竭,而是人为造成的供不应求的局面。”


人类爱美还给地球留下伤疤——露天采矿坑。


南非金伯利金刚石采矿坑,直径463米,深215米,采矿始于1871年,最盛时曾雇佣矿工5万人,许多黑人矿工累死病死矿中。那个时候,工作、生活及其卫生条件都很差, 容易被传染病感染。从该矿坑里共出挖出过2722公斤金刚石。图37b所示的是俄罗斯Sakha地区的Udachny金刚石采矿坑,深达600多米,是当今世界上第三大露天采矿坑, 其中第一与第二大采矿坑分别是美国犹他州的宾汉古(Bingham Canyon 铜矿,直径4 km、深970米)和智利北部的Chuquicamata铜矿(4300米长,3000米宽,900米深)。


 

非金伯利金刚石采矿坑;

俄罗斯Sakha地区的Udachny金刚石采矿坑,深达600多米。

 

钻石矿的开采是一项声势和场面浩大的工程,人力与物力的投入巨大。钻石矿的开采还是一项细心备至的工作。开采过程中,需要谨小慎微,不能使用大剂量的炸药,以确保矿石中钻石原石颗粒完好无损。否则,开采不当会导致严重的经济损失。在开采出的金刚石中,平均只有20%达到宝石级,而其余80%只能用作工业材料。但是,这20%宝石级的金刚石的价值却相当于80%工业金刚石的至少5倍以上。世界金刚石年产量约为10000万克拉,宝石级约为1500万克拉,而加工成钻石的只有400万克拉(相当于800千克)。粗略统计发现,要得到1克拉(0.2克)已打磨好的钻石,需要挖掘约250吨矿石。挖掘250吨岩石,从中找出0.2克钻石,仅为了戴在女人的手指上,虚荣、臭美,这等傻事,只有自以为聪明的人类才干得出来,其他动物才不干这等蠢事!


俄罗斯西伯利亚的东部有个叫Mirny的金刚石采矿坑,直径达1200米,深525米。自1955年发现金刚石矿,到2001年采完,从这个矿坑里共采出金刚石2000公斤,其中最大的金刚石发现于1980年,为342.5克拉。平流空气途径矿坑,流面必然向下弯曲,直抵坑底。所以,不允许小飞机和直升机低空飞越该矿坑,因为矿坑会把飞机吸进去, 造成机毁人亡。


加拿大西北部有个名叫Ekati的地块,其上目前已经找到156个金伯利岩筒,喷发时间为4500~6200万年前,加拿大BHP Billiton公司拥有这里的采矿权,该公司于19981014日正式开始开矿,按目前的速度还能再开始采取20年。迄今,已经从6个采矿坑里共采出8000公斤金刚石。


大量的钻石不是用于材料的切割与研磨,而是用于女人的首饰,可见我们人类有时竟是如此荒唐。



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