鑽石那麼硬到底是如何形成的？這篇文章解開我多年的疑惑！
前幾天光顧著與各種各樣的謠言抗爭了，沒想到冷落了小姐姐，發起脾氣來那是不要不要的，非要買個鑽石才能高興。話說鑽石雖然昂貴，但是攢攢錢普通人還是買得起的。到底鑽石具有什麼樣的閃光點，讓人如此著迷。在風雲哥這樣的直男眼裡鑽石又會是什麼樣的呢？
鑽石的本質——碳
很久以來鑽石的擁有者不是皇家貴族，就是一方富豪。人們只知道鑽石的稀有，並沒有人真正關心過鑽石的本質。直到1772年法國化學家拉瓦錫將鑽石用凸透鏡加熱在氧氣中燃燒，並且成功的測得了燃燒得到水和二氧化碳，至此鑽石的神秘面紗才被人類揭開了一個角。
其實很多的小夥伴都知道鑽石的本質是「碳」，在化學本質上和鉛筆里的石墨，作為能源的煤炭是沒有區別的。在物理層面，由於晶體中碳原子的排列方式和軌道雜化的不同，形成了碳的他同素異形體，這也直接導致了性質截然不同的現象。
我們以石墨為例，在其晶體中，同層的碳原子以sp2雜化形成共價鍵，每一個碳原子以三個共價鍵與另外三個原子相連。在這種鱗片狀的結構內由於同層原子結合相當緊密，往往會產生滑移現象，這就是石墨強度低的原因。
而在鑽石的結構中，每個原子與相鄰的4個原子形成正四面體，都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵，構成正四面體。由於這種共價鍵的強度很大，所以金剛石硬度大，熔點高。
鑽石的發現和開採
最初鑽石的發現，無一例外都像做夢一樣，走著走著摔了一跤，低頭一看有塊鑽石，順便撿回家。這是因為在河流的上游存在著一些富有鑽石的礦石，經過千百年的風吹日晒自然瓦解，其中的鑽石就暴露在外，然後隨著徑流的沖刷來到下游，靜待有緣人的發現。
在此後的很長一段時間裡，人們都是以在河邊像淘金淘鑽石。直到1850年左右人們才了解到上游的一種礦石中富含鑽石，於是人們紛紛轉戰到上游，尋找這種神奇的石頭。時間到了1867年，在南非小鎮金伯利附近大規模的發現了這種岩石，並且正式更名為「金伯利岩」，
至此，人類已經初步了解了鑽石礦脈，知道了要開採鑽石，就必須找到金伯利岩這一既定事實。但是也不要高興的太早，找到金伯利岩不一定代表能開採到有意義的鑽石，這是因為在金伯利岩金剛石只佔到20%～30%，其中具有工業價值的不足5%，要想到達寶石級別的更是不到0.5%，這已經比在河邊靠運氣強了不知道幾個數量級了。
目前為止，有開採價值的金伯利岩礦脈還是分佈在南非、波札那、扎伊爾、澳大利亞、俄羅斯和中國，其中以南非尤為著名，世界上最大的鑽石「庫利南鑽石」重達3106克拉（一斤多重）就是於1905年在南非的普列米爾礦山被開採。
鑽石的加工
小夥伴們也許就要問了，鑽石如此堅硬，將用什麼樣的工具才能將其切割和加工？說出來你可能不信，加工鑽石要比加工其它礦石要相對來的容易。在沒有現代激光切割技術支持的200年前，鑽石工匠是利用經驗來判斷鑽石原石的紋路，然後順著紋將鑽石劈開，好的鑽石工匠甚至一眼就能看出來這塊鑽石該怎麼劈。
上面提到的獻給英王的庫利南鑽石，就是由當時最有名的鑽石匠人約·阿斯查爾加工的，面對如此巨大閃耀著淺藍色光芒的鑽石和英王的託付想想壓力可想而知，因為原石十分巨大，要想加工就必須將其打碎，一旦失手，後果就是迄今為止最大的鑽石將會變成一堆沒用價值的碎塊。
阿斯查爾和他的助手，在接下來的6個月時間裡，對這塊鑽石進行了深入的觀察和研究。在經過深思熟慮后，決定由他親自操刀。將鑽石固定好之後，他用特製的鋼釺順著早已計算了無數遍的角度敲了下去，第一下鑽石紋絲不動特製鋼釺卻折了，這時候他已經是滿頭大汗了。換了一根鋼釺隨著「啪」的一聲，原石按照預先計算的那樣被成功的劈開，他卻攤在地上起不來了。
庫利南鑽石被切開后，交由3個經驗豐富的鑽石匠人加工成了9個大鑽和96個小鑽，至此9粒大鑽被英國皇家收藏，每一顆大鑽都有自己的名字，「庫利南一號」為梨形，重530.2克拉，後來鑲在英王的權杖上。這粒巨鑽還有個別名叫做「非洲之星」。「庫利南二號」為方形、重317.4克拉，后鑲飾在英王的王冠下方正中。「庫利南第三」為梨形，重94.4克拉，鑲在英女王王冠的尖頂上。其餘的96個小鑽多半半付給工匠作為酬勞。
不知道小夥伴們什麼感覺，風雲哥著實給阿斯查爾捏了一把汗，現在想起來依然是驚心動魄。我們最常見到的鑽石美麗的外表，不僅僅是加工工藝的不斷提高，而且和數學也是密不可分的，可以這麼說，沒有數學計算的支持，就沒有鑽石閃閃發光的特性。
前段時間非常火爆的「八心八箭」還有一個名字叫做「丘比特切工」，這是由數學家通過精確計算得到的確定角度和刻面的特殊切工，在特定的角度下，是會呈現出八個心形和八個箭頭，在光線下熠熠生輝。
其實要論最亮的切工，還是非「標準圓明亮」切工莫屬，這個是由波蘭數學家馬歇爾在1919年提出的一種理論上可以使鑽石發揮最大折射光線的切工，它由58個刻面組成，也是我們描述鑽石的時候，那種類似於五邊形的狀態。
寫到這裡，讓風雲哥淚奔一會吧，我沒有見過鑽石，怎麼辦
鑽石的形成原因
我們都知道鑽石是碳，可為啥那麼多煤沒有變成鑽石呢？這不是廢話么，要是都變成鑽石那還了得，估計第一個崩潰的就是那些鑽石壟斷公司，然後就是千千萬萬買了鑽石求婚的小夥伴。時間到了現代，隨著科學技術的不斷提高，科學家對這一問題也展開了比較詳細的研究。
首先，科學家就對什麼樣的地方能開採出鑽石進行了統計，從數據上來看這些鑽石都來自於遠古火山的火山岩管脈。至於地球上那麼多火山，為啥不見有人開採鑽石呢？原因就是這些火山早已不再現在地球上存在了，最早的可追溯到地球的誕生，最近的也在幾千萬年前。
在很長一段時間裡，科學家對鑽石本身研究進展緩慢。但是對富含鑽石的礦脈和附生礦物進行研究的時候，基本可以確定無疑的是鑽石的確來自火山的爆發。而且形成條件的壓力在4.5到6Gpa，溫度在1100到1500℃。大致換算下來相當於地下150到200km的深度。
這又拋出一個問題，地下的碳是從那裡來的呢？在初中化學課本上，就學習了組成地球最多的元素是氧硅鋁鐵，如果算上鉀鈉鈣的話，幾乎構成了地球的98％的含量，碳包括在內的其他元素不到2％，而且越重的元素越傾向於地球的核心，像碳這樣的輕物質在地球內部幾乎就是微量元素了。
關於碳的來源有兩個公認的說法，第一，這些碳來源於地球剛剛誕生的45億年前，事實上現在我們買到的鑽石80％都是這種情況，也就是說，你手上戴的鑽戒已經存在45億年之久了。第二，科學家通過對鑽石的組成的碳進行同位素分析，其中有一部分鑽石含有C12，也就是說組成這些鑽石的碳來源於植物的遺骸，因為C12是植物進行光合作用的原料，這部分鑽石形成時間在12至17億年前。
至於為什麼鑽石會呈現不同的顏色，那是由於在成型的過程中，鑽石的一些天然結構缺陷，或者含有一些其他元素。比如藍色鑽石含有硼元素，黃色鑽石是由於晶格畸變造成的，綠色鑽石是由於接收了大量的輻射造成的。但是這些在直男看來不能接受的帶有缺陷的鑽石，卻沒有恆定的價格，拍賣多少是多少。真是貧窮限制了我的想象力。
這裡風雲哥要強調的是，鑽石美麗外表的背後，往往是不那麼光彩的。甚至是充滿血腥和暴力的，在那些盛產鑽石的地方到處充斥著種族滅絕和恐怖主義。他們在戰爭地區開採、銷售、交易。產生的利潤用于軍閥在安哥拉、獅子山、賴比瑞亞等國家的戰爭，使得他們有錢購買武器來發動戰爭和殺害無辜的平民，難道這就叫做浪漫嗎？
作為直男的風雲哥是不贊成購買鑽石的，其實並不是不是因為它昂貴的價格，而是堅持沒有買賣就沒有殺戮的原則。我們個人所謂的浪漫是不可以建立在一些地區民眾的汗水和鮮血上的。
