科學家發現: 地球內部疑存在1000萬億噸鑽石, 為什麼沒人開採

筆者 東邪

鑽石

是世界上最珍貴的寶石之一,它因為質地十分堅硬,且晶瑩剔透,因此自古以來被賦予了許多象徵和寓意。在西方文化中,鑽石的堅硬被認為是不可侵犯的象徵,因此人們認為鑽石是非凡能力的標誌。其次,鑽石還是理想愛情的象徵,它象徵著愛情的純潔透明以及經久不變,這也是許多對新人在結婚之時要買鑽戒的原因。

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然而鑽石和黃金一樣稀有,再加上加工成本,使得鑽石在市場上的價格長期居高不下。但前段時間麻省理工學院和哈佛大學等多所高校合作的研究團隊利用地震檢測裝置對地殼之下的結構進行探測,最後研究人員推測地幔中可能存在超過1000萬億噸的鑽石。這1000萬億噸分攤到所有人身上,至少人均10萬億噸鑽石。

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實際上地殼之下可能蘊藏大量鑽石並非近幾年才出現的推測,但一直以來沒有人嘗試對地幔中的鑽石進行開採。那麼問題來了,既然地幔有那麼多鑽石,為什麼不進行大規模的開採,從而降低市場上鑽石的價格呢?這個問題要從鑽石的形成以及鑽石的開採過程說起。

鑽石是如何形成的?

地球中鑽石的形成主要透過兩個途徑來實現,一方面靠地球內部的環境條件來實現,另一方面靠外部因素來實現。地球內部環境條件指的就是在地表下高溫高壓的環境,實驗室研究表明,當環境壓力達到4。5~6Gpa、溫度在1100℃~1500℃時,鑽石獲得形成的機會。而這種環境條件至少在地下150公里的深度才會出現。

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19世紀中期,人們開始發現一些礦石中含有鑽石。到了1867年,南非一個名不見經傳的小鎮金伯利出現大量含有鑽石的原石,後來這種原石被稱為金伯利岩。如果鑽石是在地表深處形成的,那麼它們是如何出現在地表上的呢?答案就是自然力量,研究發現一般情況下火山爆發可以將地幔中的鑽石帶到地表上來,然後經過長期的風吹日曬逐漸暴露出來。

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另一方面,鑽石可能是外來天體撞擊地球后形成的。有

科學家

認為,地表的鑽石並非完全來自地球內部,有一部分是外來天體撞擊地球后留下的痕跡。能夠促使鑽石形成的外來天體一般富含石墨,它撞擊地表時產生的高溫和高壓將石墨轉化為質地十分堅硬的金剛石,這就是鑽石的原型。2008年,蘇丹的努比亞沙漠遭遇了一顆隕石的撞擊。

撞擊事件發生後,科學家對殘留下的痕跡進行檢測和分析,結果在其中發現了金剛石,這個發現直接印證了鑽石形成的第二種途徑。

鑽石是如何被開採出來的?

由於鑽石原石所處的位置不同,因此開採方式不同。最簡單的方式就是像淘金一樣淘鑽石,人們最早發現鑽石也是透過這種方式,在河流附近、火山口附近的岩石堆中發現特殊的鑽石原石,然後對其進行人為加工,最後形成漂亮的鑽石。如果鑽石原石隱藏在地表中,一般需要一定規模的開採活動才能將它們挖掘出來。

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1870年,伯納特兄弟在南非發現了金伯利金剛石礦,並且發現在產出石榴石和橄欖石的地方附近可能存在金剛石礦,從此石榴石和橄欖石就成為尋找金剛石礦的“指標”。金伯利金剛石礦從19世紀中後期開始被開採,一直到20世紀初期,至少有5萬名開採工人用鐵鏟等工具一點點地挖掘礦石,到目前為止已經挖掘出了2722公斤的鑽石。

金剛石礦開採活動一般由專業的開採公司負責,他們會先對目的地進行礦石儲備量的測算,如果其中含有可觀的鑽石原石,技術人員還會檢測鑽石的等級,等級越高的鑽石礦被開採的優先順序就越高。如果一個地方確實存在鑽石原石,但是儲備量很少,而且鑽石等級低,開採公司一般都不願意開採,因為開採成本比較高。

既然地球內部包含鑽石,為何不開採呢?

地幔中存在大量鑽石原石的推測在科學界早已不是新鮮事了,但一直以來人們都沒有進行大規模的開採活動,主要原因就是開採的成本太高了,而不是商人為了囤貨故意不開採。文章開頭所講的1000萬億噸鑽石基本都位於地幔中,而地幔是地球內部結構的中間層,它雖然不像地核那樣遙不可及,但是那裡的溫度和壓強直接勸退人類。

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如下圖所示,地幔圈層的溫度至少達到1000攝氏度,地球上絕大多數金屬遇到這樣的溫度都會“疲軟”甚至是熔化,因此用於勘探的工具往往還沒到達地幔就已經損壞了。其次,地幔層的極大壓強足以將任何金屬擠壓成薄片,目前地球上還沒有哪一種材料能夠扛得住如此高壓和高溫,因此開採地幔中的鑽石難度極高,對於現在的人類來說是不可能實現的事。

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極高的開採難度意味著開採成本也非常高,如果連開採的機會都沒有,那就更不用談開採成本了。因此即使未來科學家確定地幔中蘊藏著大量鑽石原石,鑽石開發公司也無能為力。

如果地幔的鑽石被開採了,會對市場造成什麼影響?

上世紀中期蘇聯天文學家卡爾達肖夫提出了宇宙文明等級學說,指出宇宙文明分為三個等級,每個等級分別可以自由利用行星、恆星以及銀河系的能量和資源。如今人類文明連最低的一級都還達不到,但可以設想一下未來人類文明如果發展到一級水平,那麼就擁有更大的主動權去利用地球資源,開採地幔中的鑽石也將變成可能。

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如果地幔的鑽石被開採出來,很多人認為一定會影響現在的鑽石市場,畢竟物以稀為貴。但筆者認為屆時鑽石的價格不但不會下降,反而還會上升,畢竟從地幔來的鑽石開採成本極高,這些都需要算在鑽石的價格中去。

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