金刚石的成因研究(报告)
金刚石的成因,原岩及寄主岩石
金刚石的成因，原岩及寄主岩石姓名：孟宝航学号：200901010426学院：地球科学学院地质学日期：2012-6-9金刚石的成因，原岩及寄主岩石孟宝航200901010426（成都理工大学，地球科学学院）摘要主要介绍下金刚石的主要寄主岩石金伯利岩与钾镁煌斑岩，金刚石的两种源岩橄榄岩型源岩与榴辉岩型源岩，以及金刚石成因中的的幔源成因学说。
关键词金刚石金伯利岩钾镁煌斑岩橄榄岩榴辉岩包体地幔捕虏晶成因幔源岩浆结晶成因（一）金刚石的寄主岩石：金伯利岩与钾镁煌斑岩就目前的资料,金刚石赋存于下列岩石中:金伯利岩,钾镁煌斑岩及它们中的捕掳体(橄榄岩及榴辉岩) ,碱性超基性杂岩(如俄罗斯西伯利亚北部的土库依) ,超基性煌斑岩及碱性煌斑岩(西澳) ,碳酸盐化碧玄岩(叙利亚西北部) ,造山带超镁铁质岩侵入体,超高压榴辉岩和高压片麻岩等。
此外在陨石和陨石坑中也报道有金刚石。
这些都是金刚石的母岩，其中以金伯利岩和钾镁煌斑岩为最重要。
本文主要讨论的就是产出与金伯利岩和钾镁煌斑岩中的金刚石。
70 年代多数人认为金刚石是金伯利岩岩浆结晶的产物,由于金伯利岩岩浆在深部聚集了大量的挥发份,并因此造成了高压状态,当岩浆上升至地壳时,挥发份由于围压降低产生膨胀、爆发,从而造成超高压状态,为金刚石结晶造成有利的环境。
但是后来的研究表明金刚石并不是此种成因，金伯利岩也只是金刚石的一种载体岩石。
有关证据主要有以下几点：（1）时间差异：1977 年Kramers 作了南非Finsch 和Premier 矿山金刚石中的硫化物包裹体的年龄测定,获得了> 2 000 Ma 的模式年龄,而金伯利岩侵位于90 Ma 。
1984 Richardson 测定了Kimberley 和Finsch 金刚石中石榴石包裹体的Rb-Sr 和Sm-Nd 模式年龄, 均为太古代(3 200～3 300 Ma) 结晶产物，而它们的寄主岩侵位于中生代。
这些成果为金刚石属古老地幔结晶成因而岩浆只起了运载工具作用的观点提供了有利的证据,并得到了广泛的认可。
高压环境制造金刚石实验报告
高压科学实验目的1.了解高压环境的特性2.了解金刚石的制作过程3.了解金刚石的特性实验器材六面顶压机，大液压机，控制台，小液压机，水罐，激光切割机，烘干机，电热恒温鼓风干燥箱，金刚石磨盘，蒸煮箱，真空行星式球磨机实验原理金刚石的特性：硬度极大，化学性质稳定，高导热率，高传热速度，介电常数小，载流子迁移率大，抗强酸强碱腐蚀等等运用大质量支撑原理，对顶砧的大面积端施加压力，由于，S远小于，因此施加压强可以获得远大于他的压强P。
使用六面顶压机，通过调整液压油的压力来对高压腔体施加压力。
将石墨与金属触媒混合，放在5.4GPa，和温度1400C的环境中即可开始转化为金刚石。
具体分为膜生长法和温度梯度法。
前者用于生成生长磨料级金刚石，而后者用于生成宝石级金刚石。
此为静态高温高压法。
此外还有动态超高压高温合成法，低压气相沉淀法。
膜生长法：使石墨饱和溶解于触媒溶液，施加高温高压环境。
借由同一环境下石墨和金刚石的溶解度不同，使溶液过饱和以膜的形式析出在金刚石核上，使之长大。
温度梯度法：在高温高压条件下，高温处碳源石墨转化为金刚石并溶于触媒中，在一定温度梯度驱动下扩散至低温处的晶体中开始生长。
在动态超高温高压合成金刚石的技术中，根据合成金刚石原料的不同可分为三种：1.冲击波法利用高速飞片撞击石墨靶板，使石墨在撞击过程中生成微米级的金刚石颗粒2.爆炸法将石墨与高能炸药混合，在炸药在爆轰的过程中压缩石墨使其变为金刚石3.爆轰产物法利用富养平衡炸药在爆轰时，没有被氧化的碳原子在爆轰瞬间的高温高压条件下经过狙击、晶化等一系列物理化学过程，形成纳米尺度的碳颗粒集团，用氧化剂除去非金刚石相，得到纳米金刚石。
化学气相沉淀法：用微波加热、放点等方法激活碳基气体（如甲烷），使之离解出碳原子和氢原子，碳原子在甲基和氢原子的作用下在固相基片如籽晶上沉积形成金刚石薄膜。
钻石的成核与生长原料研磨将原料放置进玛瑙研磨罐内研磨，石墨通过Fe-Ni合金触媒的混合可生成黄色金刚石，在此基础上加入铝元素或者钛元素可生成白色，加入N元素生成绿色，加入铝或钛的基础上再加入硼将生成蓝色的金刚石。
金刚石是如何形成的？
中石化合作进行 签订分成 Ｔｔ ） ａ
协议 ， 共同开发 内蒙古地 区的非传统天然气储 量 。中国未来 的 页 岩气 等非常规能源市场潜力 巨大 。
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朱 建 东， 编译 ． 源骏 ， ． 刘 校
中 国页岩气 现 状揭 秘
中国被认为是未来全球开发 、 利用页 岩气方 阵中最引 人注
目的组成部分 ， 种发展趋势是 由北京 对清洁 的化石燃料 需求 这
的增长所驱动 的。北 京迫 切需要 降低 其能 源结 构 中有关 碳密
集型燃 料的份额 ， 足 日益增长 的清洁能源 需求 ， 以满 同时 ， 防止
金 刚石 是如 何形成 的 ？
金 刚 石 的 成 因机 制 在 过 去 很 早 的一 段 时 间里 ， 人 一 认 为 金 刚 石 是 由煤 变 古 直 质 而 形 成 的 产 物 。近 代 地 质 学 家 经 长 期 研 究 后 逐 渐 发 现 ， 与 煤
日本勘探 队预测这个 发 现的规模 应 在 ８ ０亿 ～１０ ０亿 ｔ ０ ０ 之间 ， 大约是美国地质调查 局所 估计 的 １０百万 ｔ 明储量 的 １ 探
常规 天然 气储 量估 计在 ２ ８万亿 ｍ ． 左 右 ， 是 ， ２ ２ 但 到 ００年 预 计每 年的大然气消费量将 达到 ３０ ０亿 ｍ ， 以 ， ０ 所 常规 天然气 将解 决不了国家现行经济条件下的能源危机 。 中国可能不仅要依赖进 口能源 ， 还要依 赖国 内非 常规天 然 气 的生 产。中国国家 石油 和化 工规 划 院预测 到 ２ ２ ０ ０年 ， 国内 非常规天然气生产将每年达到 ３０亿 １ ， ０ １ 这需 要有 强大的能源 １ 做后 盾。２ １ 年 ４月 ， 国能源情 报署 评估 除开不 重要 的 、 ０１ 美 非 传统的天然气矿床 ， 如煤 层气及 致 密地层 气 ， 出 中国 的页 例 得 岩气 储量为 ３ ６万亿 ｍ 。２ １ 年 ６月 ， ０１ 中国当局 已推 出首个 页 岩气开发投标 ， 但工业生产还未开始 。 中国的清洁能源 生产 量每年 已经达 到 了 ２ Ｏ亿 ｍ ，０ ０年 ２２ 预计每年 生产 １０亿 ｍ 。无论是 中 国还是外 国公 司的国 内非 ０ 。 传统天然气市场 已经 形成 。生 产 中国国 内 ７ ％的 天然气 的 中 ５ 石油 ， 是这个领域的全球老大 ； 中国 国家煤 炭集 团， 负责 煤层气 的生产 ； 中石化打算 积极 开采煤 层气 及 页岩气 。此外 ， 洲能 欧
人造金刚石研究报告
人造金刚石研究报告摘要：人造金刚石是一种通过人工合成方式制备的具有类似天然金刚石结构和性质的新材料。
其在颜色、硬度和耐磨性方面具有突出优势，并且具有广泛的应用前景。
本报告对人造金刚石的制备方法、性质以及应用进行了综述，并对其未来发展方向进行了展望。
1.引言金刚石是一种具有超高硬度和优异物理性质的自然矿物，然而，其稀缺性和高价值限制了其应用范围。
人造金刚石的问世填补了市场需求与供给之间的空白，为不同领域的应用提供了更多可能性。
2.人造金刚石的制备方法人造金刚石的制备方法主要包括高温高压法、化学气相沉积法和其他化学合成方法。
高温高压法是最早被使用的方法之一，通过在高温高压条件下模拟地壳中金刚石的形成过程制备人造金刚石。
化学气相沉积法则是将金属催化剂与烃类原料放置在高温高压下进行反应制备金刚石。
其他化学合成方法则采用不同的化学反应路径，在较低温度和压力条件下制备金刚石。
3.人造金刚石的性质人造金刚石的性质类似于天然金刚石，具有极高的硬度、热导率和光学透明性。
然而，人造金刚石也有其不同之处，如杂质含量较高、晶体结构略有差异。
人造金刚石的硬度和耐磨性使其在工业领域中有着广泛的应用，例如用于切削工具、磨料、光学器件等。
4.人造金刚石的应用人造金刚石因其独特的性质在多个领域得到了应用。
在切削工具领域，人造金刚石可制成高速切削刀具，用于加工硬质材料；在电子学领域，人造金刚石具有优异的热导率和绝缘性能，可用于制备高功率电子设备的散热材料；在光学领域，人造金刚石可用于制备光学窗口、透镜和激光器件等。
5.人造金刚石的未来发展随着科技的进步和人造金刚石制备技术的不断发展，人造金刚石在未来有着广阔的应用前景。
研究人员正在尝试改进制备方法，提高人造金刚石的质量和晶体尺寸，以满足不同应用需求。
此外，人造金刚石的微纳加工技术也是一个研究的热点，将有助于人造金刚石在纳米器件和生物医学领域的应用。
结论：人造金刚石作为一种新的材料，在颜色、硬度和耐磨性方面具有突出优势，并且具备多种应用潜力。
高压环境制造金刚石实验报告
高压环境制造金刚石实验报告高压科学实验目的1.了解高压环境的特性2.了解金刚石的制作过程3.了解金刚石的特性实验器材六面顶压机，大液压机，控制台，小液压机，水罐，激光切割机，烘干机，电热恒温鼓风干燥箱，金刚石磨盘，蒸煮箱，真空行星式球磨机实验原理金刚石的特性：硬度极大，化学性质稳定，高导热率，高传热速度，介电常数小，载流子迁移率大，抗强酸强碱腐蚀等等运用大质量支撑原理，对顶砧的大面积端施加压力，由于，S远小于，因此施加压强可以获得远大于他的压强P。
使用六面顶压机，通过调整液压油的压力来对高压腔体施加压力。
将石墨与金属触媒混合，放在5.4GPa，和温度1400C的环境中即可开始转化为金刚石。
具体分为膜生长法和温度梯度法。
前者用于生成生长磨料级金刚石，而后者用于生成宝石级金刚石。
此为静态高温高压法。
此外还有动态超高压高温合成法，低压气相沉淀法。
膜生长法：使石墨饱和溶解于触媒溶液，施加高温高压环境。
借由同一环境下石墨和金刚石的溶解度不同，使溶液过饱和以膜的形式析出在金刚石核上，使之长大。
温度梯度法：在高温高压条件下，高温处碳源石墨转化为金刚石并溶于触媒中，在一定温度梯度驱动下扩散至低温处的晶体中开始生长。
在动态超高温高压合成金刚石的技术中，根据合成金刚石原料的不同可分为三种：1.冲击波法利用高速飞片撞击石墨靶板，使石墨在撞击过程中生成微米级的金刚石颗粒2.爆炸法将石墨与高能炸药混合，在炸药在爆轰的过程中压缩石墨使其变为金刚石3.爆轰产物法利用富养平衡炸药在爆轰时，没有被氧化的碳原子在爆轰瞬间的高温高压条件下经过狙击、晶化等一系列物理化学过程，形成纳米尺度的碳颗粒集团，用氧化剂除去非金刚石相，得到纳米金刚石。
化学气相沉淀法：用微波加热、放点等方法激活碳基气体（如甲烷），使之离解出碳原子和氢原子，碳原子在甲基和氢原子的作用下在固相基片如籽晶上沉积形成金刚石薄膜。
钻石的成核与生长原料研磨将原料放置进玛瑙研磨罐内研磨，石墨通过Fe-Ni合金触媒的混合可生成黄色金刚石，在此基础上加入铝元素或者钛元素可生成白色，加入N元素生成绿色，加入铝或钛的基础上再加入硼将生成蓝色的金刚石。
金刚石实习报告总结
实习报告总结：金刚石生产实习在过去的一段时间里，我有幸参加了金刚石生产实习，通过这次实习，我对金刚石的生产工艺和流程有了更深入的了解。
金刚石，作为自然界中最坚硬的物质，其生产和加工过程充满了挑战和艰辛。
在实习期间，我积极参与了各个环节的工作，学到了很多实践知识，也锻炼了自己的动手能力。
以下是我在实习期间的学习和实践总结。
首先，我了解了金刚石的生产工艺。
金刚石的生产主要通过两种方法：高温高压法和化学气相沉积法（CVD）。
在高温高压法中，将金属催化剂和碳源放入高压容器中，通过高温和高压使碳源转化为金刚石。
而在CVD法中，通过在低压下将碳氢化合物分解，使碳原子在催化剂表面沉积并形成金刚石。
这两种方法各有优缺点，应用广泛。
其次，我参与了金刚石混料车间的实习。
金刚石混料车间是金刚石生产工艺中重要的一个环节，混料的均匀性与否会严重影响到金刚石产品的性能好坏。
在实习过程中，我学习了如何操作混料设备，掌握了混料过程中的注意事项，例如要保持混料设备的清洁，严格控制原料的比例等。
通过实践，我深刻体会到了混料过程中的精确控制对金刚石产品质量的重要性。
此外，我还参与了金刚石切割、打磨和抛光等环节的实习。
金刚石的切割、打磨和抛光是对金刚石进行加工的重要步骤，通过对金刚石进行切割、打磨和抛光，可以使其达到所需的形状和表面质量。
在实习过程中，我学习了如何操作切割、打磨和抛光设备，掌握了各种工具的使用方法，并通过实践锻炼了自己的动手能力。
通过这次实习，我不仅学到了金刚石生产工艺和加工技术，还锻炼了自己的团队合作和沟通能力。
在实习过程中，我学会了与同事合作，共同完成工作任务。
同时，我也学会了与上级和同事进行有效沟通，及时解决问题。
总之，这次金刚石生产实习让我受益匪浅。
通过实习，我对金刚石的生产工艺和加工过程有了更深入的了解，掌握了相关的操作技能，也锻炼了自己的团队合作和沟通能力。
我相信这次实习对我今后的学习和工作将产生积极的影响。
金刚石的成因及其矿床形成背景综述
金刚石的成因及其矿床形成背景综述摘要:金刚石既是一种昂贵的、永恒的宝石资源,又是现代工业和国防建设中不可缺少的矿物原料,它是在特定的温、压条件下,由独特的地质作用形成的特种矿产。
尽管他可能存在着多种成因和原生矿床,但捕虏晶成因迄今仍占主导地位,而具有工业价值的原生金刚石矿床则主要是金伯利岩型和钾镁煌斑岩型,其主要产出的地理分布基本遵循克利福德定律。
关键词:金刚石成因矿床1 前言金刚石是一种昂贵的、永恒的宝石资源,又是现代工业和国防建设不可缺少的矿物原料p2 成因对于金刚石的成因,历史上曾有多种不同的看法,总体可概括为如下两种[3]:上个世纪八十年代以前居于主导地位的岩浆成因,其认为金刚石是在金伯利岩或钾镁煌斑岩中结晶形成的;上个世纪八十年代初期以来居于主导地位的捕虏晶成因,其相关理论依据主要有:(1)金刚石与寄主岩石间的时间差,即:金刚石包体的铷、锶同位素测年确定金刚石的结晶年龄为32~34亿年,而金刚石寄主岩的侵入年龄往往低于16亿年[4]。
两者形成时间的巨大差异表明,后期形成的金刚石寄主岩只是将早期已结晶形成的金刚石运移至地表。
(2)在原生矿床中发现了含金刚石的榴辉岩和方辉橄榄岩捕虏体,这说明金刚石在地幔中形成和被两种地幔岩捕获,携带金刚石包裹体的地幔岩被金伯利岩带到了地表,其直接证明了寄主岩中的金刚石属于捕虏晶成因。
(3)全世界不同地区的产出的金刚石,其内部包裹体矿物基本相似。
(4)金刚石表面往往具熔蚀、再生、变形纹等,这说明金刚石在上地幔中已经形成并在后期被运到地表的过程中经历了变质变形作用及再生加大作用。
金刚石的“捕虏晶”成因说虽然占据主导地位,但它并不排除金刚石还可能存在其它的成因。
基于球粒陨石中普遍存在有金刚石,有人提出了金刚石源于“宇宙成因”。
此外,也有人提出了金刚石源于“变质成因”、金刚石的“二次形成说”以及火山口炸裂的过程中聚结形成等观点。
3 成矿背景金伯利岩中的金刚石矿床的开采已有着悠久的历史,而金伯利岩岩浆活动则主要限于大陆克拉通地区,多数金伯利岩型金刚石矿床分布于太古宙克拉通上[3]。
合成金刚石的主要机理
3〉氢原子同固相基片表面形成吸附层，降低气相碳 源－固相基片的界面能，有利于固相基片表面吸附气 相碳源，加速气相碳源脱氢和碳原子从气相—固相的 转变。 4〉氢原子实际上成了输送具有sp3型及其过渡型杂化 状态的碳原子到气相—固相碳原子的悬键或带氢原子 的松动键上脱氢、键合、成核、长大。 5〉氢原子同非金刚石结构的固相碳(如石墨)和气相碳 (如多碳烃)转化为甲烷，增大气相碳的浓度。
图.6
图.7
图.8
图.9
稀释气体的氢原子对CVD金刚石多晶膜的生长起重要 作用 ： a〉氢原子与碳形成的甲烷中，使得碳原子在金刚石 亚稳区保持sp3型杂化状态，其驰豫时间足够达到固相 基片表面。 b〉氢原子同甲烷可以形成多种中间态的气相分子和 集团，促使碳－氢键松动，又使碳原子处于或趋于sp3 型及其过渡型的杂化状态，其驰豫时间足够达到固相 基片表面。
C金刚石 C*活化络合物 C石墨
ΔV*P Log速度 = 常数 –– RT 式中V* = V*活化络合物 V金刚石 从式中分析：压力P的增加，不利于反应速度 温度T的增加，有利于反应速度 动力学要求：T 有利于石墨转变为金刚石的速度 热力学要求：T 不利于金刚石的热力学稳定性，此时必须要增加 压力增高压力又不利于“转变”的反应速度。
石墨转化成金刚石所需压力为 13000大气压以上； 在1200K时，石墨转化成金刚石 所需压力为40,000大气压。
温度(K)
图中告诉我们：随着温度升高，石墨 金刚石，所需压力增大。
能否采用室温高压条件？速度异常慢 ！
从动力学分析石墨转化为金刚石的速度
H.Eyring等根据绝对反应速度理论推导出金刚石石墨过程中，T,P对 转化速度的关系（也适合石墨金刚石）
1.2 CVD的化学反应 CVD是通过一个或多个化学反应得以实现的， 涉及到反应化学、热力学、动力学、输运现 象、 CVD及薄膜的生长等。其反应方式有 很多种，见下表。
金刚石的成因研究
金刚石的成因研究一、金刚石的基本特征1．化学成分除碳外，还经常含硅、铝、钙、镁、锰、铬、铁、氮和硼等杂质元素。
除氮和硼外，其它杂质元素多以包裹体的形式存在，如磁铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、绿泥石、黑云母、橄榄石以及石墨等。
宝石级金刚石含杂质很少，研究证明主要杂质元素是氮和硼，并因此可划分出不同的类型，含氮者称Ⅰ型，其中若氮聚集成片晶，为Ⅰa型，若氮少且成分散状，则为Ⅰb型；不含氮者为Ⅱ型，其中含硼者为Ⅱb型，不含硼者为Ⅱa型。
2．物理性质[1]金刚石纯净的为无色透明，常见的有含石墨包体的呈黑色，含铬的呈天蓝色，含铝或氮的呈黄色，此外还有较常见的褐色、烟灰色及少到罕见的乳白色、浅绿色、玫瑰色、红色、紫色、蓝色等金刚石。
金刚石的硬度是物质中最坚硬的，它的硬度是矿物硬度中最高的，为10（莫斯硬度）。
严格的测量矿物硬度的大小是用绝对硬度—显微硬度计，金刚石的显微硬度为8000-10000kg/mm2，是刚玉的3-4倍，是石英的8倍。
金刚石的比重为3.47~3.56，抗磨性好，熔点高，约为4000℃，化学性质稳定，绝缘性好，耐酸、耐碱。
具发光性，日光曝晒后或强光照射后，夜间在暗室中发出淡青蓝色磷光，在紫外线照射下发绿色、天蓝色或紫色萤光或不发光，不同地区的金刚石所发光色不同。
并且钻石的热导率是所有矿物中最高的。
3．晶体特征金刚石的晶体结构具立方面心晶胞。
碳原子除位于立方体晶胞的角顶及面中心外，把此立方体晶胞划分成八个小立方体，则在相间排列的小立方体中心还存在着碳原子。
图表 1 金刚石的晶体结构每一碳原子周围有四个碳原子围绕，形成四面体配位，整个构造可视为以角顶连接的四面体组合图一。
碳原子间以共价键连结，致使金刚石具有高硬度、高熔点、不导电、化学性质稳定以及很强的抗酸性和抗碱性等特征。
金刚石晶体为立方晶系其结晶习性最常见是八面体，此外，还有立方体、菱形十二面体以及变立方体等。
也有呈磨圆的或呈扁平的，双晶常见。
天然大块金刚石的形成原理
天然大块金刚石的形成原理天然大块金刚石的形成原理是一项复杂而漫长的过程，涉及高温高压条件下的岩浆和地壳岩石的地质作用。
金刚石是由碳元素组成的结晶形态，具有极高的硬度和耐磨性。
它在地球深部发生的矿物学过程中生成。
下面将详细介绍天然大块金刚石形成的原理。
首先，金刚石的形成需要极高的温度和压力条件。
地球深部温度非常高，可达到1500以上。
同时，金刚石需要承受巨大的压力，大约需要50至60千巴（1千巴约等于1000个大气压）。
这些高温高压条件通常存在于地球深处的金刚石稳定区，位于地幔下方的地球壳。
这些条件是金刚石生成的基本要素。
其次，金刚石的形成需要碳元素的存在。
地幔是由富含碳的矿物组成的，其中包括金红石和橄榄石等。
当这些碳酸盐岩石位于地幔下面的高温高压环境中时，碳元素会逐渐释放出来，形成碳酸气体（CO2）。
这些CO2在地幔深处可以达到饱和状态，由于过饱和而结晶成金刚石。
金刚石的形成还需要适当的时间，通常需要几十万甚至数百万年。
在这段时间里，由于地壳运动和构造变动，地幔岩石可以在不断上升和下沉的地壳运动下受到不同的压力和温度环境影响。
这些岩石通过地壳上升，经过构造破裂后，经由火山喷发作用将金刚石岩浆从地幔深部喷发到地表，进而形成金刚石矿床。
最后，金刚石的形成还与地球的地质历史和构造演化密切相关。
有些金刚石矿床是在古老的大陆板块碰撞和分裂过程中形成的。
这些岩石在构造破裂和岩浆运动下受到压力和温度的变化，最终形成金刚石矿床。
例如，南非的金矿和圣彼得堡地区的金刚石矿床就与大陆板块碰撞和分裂过程中的火山喷发和岩浆活动有关。
总结起来，天然大块金刚石的形成需要高温高压条件、碳元素的存在、适当的时间和特定的地质历史和构造演化背景。
这一过程需要数十万年甚至数百万年的时间才能形成，是地球深部地质作用的产物。
通过了解金刚石形成的机理和条件，可以更好地寻找金刚石矿藏和利用金刚石资源。
金刚石的形成和特征
金刚石的形成和特征黑金刚石（黑钻）金刚石俗称"金刚钻"。
也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是自然界由单质元素组成的粒子物质，是碳同素异形体(金刚石，石墨烯，富勒烯，碳纳米管，蓝丝黛尔石等)。
金刚石是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质，同时金刚石不是只有在地球才有产出，现发现在天体陨落的陨石中也有金刚石的生成态相。
金刚石的用途非常广泛，例如:工艺品和工业中的切割工具。
石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石，也是贵重宝石。
中国也拥有制造金刚石的技术。
需要注意，石墨与金刚石物理性质完全不同。
金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。
它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明，也可以是纳米金刚石。
许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。
金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。
金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。
金伯利岩等是它们的母岩，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。
金刚石一般为粒状。
如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨和二氧化碳气体。
黑金刚石(Carbonado)，是一种发现在中非共和国及巴西冲积矿床的天然多晶金刚石。
它的自然颜色是黑色或暗灰色，比其它钻石有更多孔隙，加工后的成品黑钻石已经成为上流社会最流行的装饰品之一。
在各种颜色的钻石中，黑钻石更因其数量稀少而显得尤为珍贵。
相对于宝石学意义更重的黑钻，黑金刚石一般特指自然产出的黑色金刚石原石。
其宝石级品质的个体经切割后就是黑钻。
黑色黄金是如何形成的：黑钻石又称黑金刚石，呈黑色多孔结构，硬度与其他钻石相当，只存在于巴西和中非共和国。
黑钻石多以不规则的或圆形的碎片形式存在，所以更多是在工业上的应用。
随着时代发展，黑钻石也被用于珠宝领域，且由于数量稀少，价值也相当昂贵。
金刚石调研报告
引言：金刚石（Diamond）是一种自然界中最坚硬的物质，因其在工业和科学领域的广泛应用而备受关注。
本文将通过对金刚石的深入调研，介绍其产地、特性、制备方法以及应用领域，并探讨其未来发展的前景。
概述：金刚石是由碳元素组成的晶体，其具有非常高的硬度、热导性和化学稳定性。
它通常以六方晶系存在，晶体结构稳定且不易受外界作用而改变。
由于其独特的性质，金刚石被广泛应用于工业和科学领域。
正文内容：1.金刚石的产地1.1.自然金刚石的产地1.2.合成金刚石的产地1.3.其他形式的金刚石的产地2.金刚石的特性2.1.坚硬性2.2.热导性2.3.化学稳定性2.4.光学特性2.5.电子特性3.金刚石的制备方法3.1.自然金刚石的提取和加工3.2.合成金刚石的制备方法3.3.其他形式的金刚石的制备方法4.金刚石的应用领域4.1.工业领域4.1.1.切割和磨削工具4.1.2.金刚石膜4.1.3.其他工业用途4.2.科学研究领域4.2.1.实验室仪器4.2.2.高压高温实验4.2.3.光学器件4.3.珠宝领域4.3.1.黄金刚钻石4.3.2.彩钻4.3.3.人造钻石4.4.医疗领域4.4.1.金刚石刀片4.4.2.医用注射器4.4.3.其他医疗设备4.5.能源领域4.5.1.太阳能电池4.5.2.电池隔膜4.5.3.能源传输总结：金刚石作为一种重要的工业材料，具有独特的特性和广泛的应用领域。
它的产地包括自然产地和合成产地，制备方法多种多样。
金刚石被广泛应用于工业、科学、珠宝、医疗和能源等领域，并在新能源技术、医疗设备和材料科学等领域展示了巨大的发展潜力。
随着技术的不断进步和创新，金刚石的应用前景将进一步扩大。
人工合成金刚石初步调研报告
人工合成金刚石初步调研报告人造金刚石是用超高压高温或其他人工方法，使非金刚石结构的碳发生相变转化而成的金刚石。
与天然金刚石相比，它具有生产成本低，应用效果好的优点。
由于非金属材料和其他硬脆材料，如大理石、花岗石、耐火材料、玻璃、陶瓷、混凝土等加工工业的发展，对锯片、钻头用金刚石质量的要求越来越高，需求量越来越大，目前世界上工业用金刚石的85% 以上已由人造金刚石代替。
1.我国人造金刚石产业现状1.1人造金刚石在新兴行业领域内的应用有望进一步拓展，随着人造金刚石品级的不断提升，其优良的性能有望在高新技术领域得到更广泛的应用，如可用于航空仪表轴承、雷达波导管、光学器件、高能烟速器等精密仪器的加工；可用于单晶硅、多晶硅0.1-0.2mm厚度片的切割、磨削、卫星太阳能电池板等高效精密加工；可用于计算机芯片等大规模集成电路的微细精密切割、开槽、背面减薄、纳米金刚石抛光等加工；高纯大单晶金刚石也可以制作用于动力压缩试验的高强度光学窗、非常环境中某些装置的窗孔及研究核聚变能源的构件等等。
1.2 我国人造金刚石市场高品级金刚石所占比例较低，附加值提升空间大目前国内超硬材料与制品产值大约在1:3～1:6之间，随着下游超硬材料制品市场规模的不断增长，超硬材料的市场前景十分广阔。
高品级金刚石的市场需求占整个市场的比例大约为60%～70%，按照目前国内技术水平生产的金刚石产品，高品级金刚石所占比例偏低，只有25%～30%左右，与60%的市场需求相对照，缺口为30%～35%。
由于我国金刚石制品的整体技术与质量水平落后于发达国家，用于电子、汽车、家电、数控加工等行业用的高档产品90%以上依赖进口。
1.3 未来金刚石需求增长，价格平稳回升未来几年我国人造金刚石的市场需求量仍可以保持在年均复合增长15%以上。
根据行河南球磨机业协会统计数据，2001年-2009年国内人造金刚石产销量由16亿克拉增长到54亿克拉，年均复合增长16.4%左右。
金刚石的成因
金刚石的成因地球形成以来巳有46亿年的历史。
地球历史的地质时代划分为：太古宙（25亿年以前），元古宙（25亿年-5.7亿年），显生宙（5.7亿年-现今）。
显生宙又划分为：古生代（5.7亿年-2.5亿年），中生代（2.5亿年-0.65亿年），新生代（0.65亿年-现今）。
下图显示了地球的内部结构，三个同心的层─地核、地幔和地壳，地核主要是铁─镍合金，巨大的地幔夹在地核和地壳之间，且聚集着大量的镁铁硅酸盐物质，地壳是一个很薄的岩石圈外壳。
地球的岩石圈厚度为60-150km。
岩石圈的上部是地壳，大陆地壳的厚度为30-80km，由沉积岩、花岗岩、玄武岩和各种变质岩组成。
岩石圈的下部是上地幔，由橄榄岩组成。
各国金刚石地质学家对金刚石的成因巳进行了广泛深入的研究。
目前认为金刚石是在大陆岩石圈的某些块段特定的地质构造环境中才能形成。
虽然含有金刚石的寄主岩石有多种，例如在一些橄榄岩体和榴辉岩体中含有金刚石，在西伯利亚的碱性-超基性杂岩、西澳的超基性和碱性煌斑岩、叙利亚的碧玄岩爆发岩筒、摩洛哥的石榴石辉石岩、哈萨克斯坦的片麻岩、中国西藏的方辉橄榄岩等岩石中都发现过金刚石，但具有经济价值的含金刚石的寄主母岩只有金伯利岩和钾镁煌斑岩。
因此，金刚石的原生矿床也只有金伯利岩型和钾镁煌斑岩型两种，且以金伯利岩型为主。
大陆岩石圈上有一些刚性的地块，在地质构造上具有双层结构，即由基底岩系和盖层岩系组成地壳。
基底岩系通常是太古宙或元古宙形成的极其古老的褶皱变质岩系，盖层是显生宙各个地质时代形成的相对年轻的产状平缓的沉积岩系。
这种地块在大地构造单元中称为“地台”。
具有经济价值的含金刚石的金伯利岩体都是在古老的稳定的地台上发现的，如南非地台、安哥拉-开赛地台、印度地台、西伯利亚地台、西澳大利亚地台、北美地台、南美地台、中国的华北地台等。
这些古老地台的基底岩系都是太古宙或早元古代(17亿年以前)形成的。
其中南非、安哥拉-开赛、西伯利亚和西澳大利亚4个地台区是目前世界上最主要的金刚石产区，共发现近1200个金伯利岩体，其中具有经济意义的含金刚石的金伯利岩筒约80个。
金刚石,是怎样形成的,作文
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小朋友们，你们见过闪闪发光的金刚石吗？是不是很漂亮呀？那你们知道金刚石是怎么形成的吗？今天，我就来给大家讲讲金刚石的故事。
金刚石生长率的相关研究
金刚石生长率的相关研究A．介绍在过去的几年里，随着高温高压技术的不断发展，在很长一段时间里控制金刚石的生长已以得以实现。
因此，生成尺寸高达5mm的高质量晶体并且了解它们的生长率、生长机理及结果、杂质的引入和影响等也成为可能。
本文主要描述了这项研究工作的方法及结果。
在这项工作中，我们用金刚石作为碳源。
比较而言，现如今大多数的合成金刚石是由碳的石墨或与石墨相类似的结构生成。
图（1）斜线部分表示的是金刚石生长的工作范围。
在合成压力下，金刚石是稳定的结构，在例如铁、镍等金属催化剂的帮助下，金刚石在局部压强和温度所决定的速率下以多种形式结晶。
通过一层金属薄膜发生实质性的转变，而且这个转变是很难控制的，尤其是在长时间内。
几年前，Strong和Tuft用此程序通过新的籽晶不断增长金刚石层制作出了1-3克拉的洋葱状金刚石，所生长的金刚石层之间，金刚石体积虽大，但是并不具有观赏性和实用性。
这样看来，继续探寻金刚石生长的其他方法是很必要的。
在实验室里金刚石充足的情况下，可以考虑用金刚石作为其生长的碳源。
一种可能实现的方法在图（1）中展示出来。
通常我们认为在适当的水域中金刚石在高温区域会发生分解在低温区域会结晶，整个系统是在能够形成稳定金刚石所需要的压力下进行的，再结晶所需要的驱动力是由温度差异所引起的浓度差提供的，原则上来说，这种方法应该比在温度和压强共同影响下用石墨形成金刚石更加容易控制，我们先前根据这个思路所做的实验只获得了部分成功，金刚石溶解的很充分，但是由于动力学因素的影响，石墨的结晶没有达到理想的结果。
然而，金刚石籽晶在低温区域通常生长得过大（这种趋势通常发生在140K高压下不稳定现象可以被观察到的区域）。
图（2）是Strong 和Hanneman得出的57K下的镍-碳相图。
通过此图我们可以看出金刚石在镍中、镍在金刚石与石墨中的溶解度随温度变化情况。
在该系统和压强下，每60℃的温度差就可以实现金刚石的溶解或结晶。
金刚石材料的制备和应用研究
金刚石材料的制备和应用研究金刚石被誉为世界上最硬的材料，具有高强度、高导热性和高化学稳定性等优异性能，是一种重要的工程和高科技材料。
本文将从金刚石材料的制备和应用入手，探讨其在多个领域的广泛运用。
一、金刚石的制备金刚石的制备方法主要有自然资源采集、人工合成以及转化方法等。
其中，自然资源采集是从事钻石开采的矿山中获取天然金刚石，而人工合成则是通过化学气相沉积（CVD）、高温高压（HPHT）和热解等方法人工生长金刚石晶体。
这些方法由于能够控制金刚石生长过程和基质的质量，因而生长出来的人造金刚石质量稳定、性能优良，是工业领域中广泛使用的金刚石材料。
二、金刚石在机械加工中的应用金刚石作为工业材料的重要应用方向是机械加工，如切割、磨削和钻孔等。
金刚石刀具的使用寿命长，能够在较长时间内保持高效的切割、磨削和钻孔性能。
同时，金刚石的硬度极高，因此可以切割耐火材料、非金属材料、半导体等高难度材料，广泛应用于半导体、航天、船舶、汽车等领域，在工业生产中为制造高质量产品提供了保障。
三、金刚石在电子领域的应用金刚石材料在电子领域应用越来越广泛。
由于其高导热性，能够有效地降低电子元器件的温度，因此金刚石被广泛应用于高功率微波元器件、辐射探测器、高频电子元器件等。
同时，金刚石还被用作光学窗口材料，大大提高了光学设备的工作效果。
四、金刚石在环保领域的应用目前，金刚石还被用作环保领域的材料，主要是用于处理污水和废气。
纳米金刚石膜具有高比表面积和电性能，可以吸附并分解污染物，通过纳米金刚石膜的选择性渗透性，可以使废水中的有用金属离子得到回收，达到废物资源化的目的。
五、金刚石在生物医学领域的应用金刚石有着极高的化学稳定性和生物相容性，因此在生物医学领域也有着广泛的应用。
金刚石有很好的生物相容性和优异的生物配偶体材料性质，可用于体内部位的人工修复和替代，特别在人工关节、牙科材料及其他技术中有着广泛的应用。
六、总结综上所述，金刚石材料在工业、电子、环保和生物医学等领域都有着广泛的应用，其强大的物理性质和优异的化学稳定性使其在众多领域中都有着不可替代的地位。
金刚石调研报告[28页].doc
![金刚石调研报告[28页].doc](https://img.taocdn.com/s3/m/50763023783e0912a2162aa3.png)
金刚石调研报告金刚石俗称“金刚钻”。
也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物。
金刚石是自然界中最坚硬的物质，有天然和人造两类。
碳可以在高温、高压下形成金刚石。
金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。
它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。
多数金刚石大多带些黄色。
金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。
金刚石仅产出于金伯利岩筒中。
金伯利岩是它们的原生地岩石，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。
金刚石一般为粒状。
如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨。
在钻石晶体中，碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。
每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。
由于钻石中的C-C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以钻石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。
一、金刚石物理、化学性质1.化学成分：C。
常含有Cr、Mn、Ti、Mg、Al、Ca、Si、N、B等。
2.颜色：常见的为浅黄色、浅黄褐色、浅黄绿色、褐色，无色(浅黄白、白、优白)占有一定数量，玫瑰色、粉红色、浅蓝色、绿色、黑色、茶色十分稀少。
3.透明度：无色及浅色金刚石均成透明状，在无色中的白、优白金刚石测定透过率达95%以上，深色金刚石及具毛玻璃蚀象的透明度减弱呈现半透明状，当金刚石中包体含量增加亦影响透明度。
4.硬度：摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。
金刚石硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。
5.密度：金刚石密度与金刚石晶体中的包含物密切相关，无色透明质纯的金刚石密度为3.52g/cm3，当具有包含物时密度为3.44~3.53g/cm3。
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金刚石的成因研究一、金刚石的基本特征1．化学成分除碳外，还经常含硅、铝、钙、镁、锰、铬、铁、氮和硼等杂质元素。
除氮和硼外，其它杂质元素多以包裹体的形式存在，如磁铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、绿泥石、黑云母、橄榄石以及石墨等。
宝石级金刚石含杂质很少，研究证明主要杂质元素是氮和硼，并因此可划分出不同的类型，含氮者称Ⅰ型，其中若氮聚集成片晶，为Ⅰa型，若氮少且成分散状，则为Ⅰb型；不含氮者为Ⅱ型，其中含硼者为Ⅱb型，不含硼者为Ⅱa型。
2．物理性质[1]金刚石纯净的为无色透明，常见的有含石墨包体的呈黑色，含铬的呈天蓝色，含铝或氮的呈黄色，此外还有较常见的褐色、烟灰色及少到罕见的乳白色、浅绿色、玫瑰色、红色、紫色、蓝色等金刚石。
金刚石的硬度是物质中最坚硬的，它的硬度是矿物硬度中最高的，为10（莫斯硬度）。
严格的测量矿物硬度的大小是用绝对硬度—显微硬度计，金刚石的显微硬度为8000-10000kg/mm2，是刚玉的3-4倍，是石英的8倍。
金刚石的比重为3.47~3.56，抗磨性好，熔点高，约为4000℃，化学性质稳定，绝缘性好，耐酸、耐碱。
具发光性，日光曝晒后或强光照射后，夜间在暗室中发出淡青蓝色磷光，在紫外线照射下发绿色、天蓝色或紫色萤光或不发光，不同地区的金刚石所发光色不同。
并且钻石的热导率是所有矿物中最高的。
3．晶体特征金刚石的晶体结构具立方面心晶胞。
碳原子除位于立方体晶胞的角顶及面中心外，把此立方体晶胞划分成八个小立方体，则在相间排列的小立方体中心还存在着碳原子。
图表 1 金刚石的晶体结构每一碳原子周围有四个碳原子围绕，形成四面体配位，整个构造可视为以角顶连接的四面体组合图一。
碳原子间以共价键连结，致使金刚石具有高硬度、高熔点、不导电、化学性质稳定以及很强的抗酸性和抗碱性等特征。
金刚石晶体为立方晶系其结晶习性最常见是八面体，此外，还有立方体、菱形十二面体以及变立方体等。
也有呈磨圆的或呈扁平的，双晶常见。
二、金刚石形成的物质来源金刚石的物质来源，是研究金刚石的重要问题，金刚石的主要成分为碳，此外，还有少量的氮、硼、磷和惰性气体，微量元素有：Si 、Al 、Ti 、Cr 、Mg 、K、Ca 、Mn 、Fe 、Co 、Ni 、Zr 、Sr 、Pb 、Zn 、Ag 、Ba 等50 多种杂质组分。
有人认为，形成金刚石的碳来源于地幔无机碳，是地幔的一种组分；也有人认为，碳来源于壳源，是地表有机碳的一种特殊循环产物[2]。
英国和俄罗斯的科学家都对金刚石的C同位素做过研究，研究表明：具有特定碳同位素组成范围的橄榄岩型金刚石，其碳来源于地幔原始碳；而榴辉岩型金刚石的碳来源是多源的，部分来源于地幔原始碳，部分来源于地壳俯冲有机碳。
还有人做过研究，认为作为金刚石主要成分的碳分布很广，在地壳中的平均丰度为0.02%，地慢中为0.007%，而且还可以通过核聚变形式产生, 因而在任何条件下形成金刚石都有丰富的碳的物质来源。
三、金刚石形成的物化条件高温高压试验表明：金刚石既可从气相碳化合物CO 、CO2、CH4等中结晶出，也可从液相和固相碳结晶而形成。
在金刚石的形成条件中，最重要的因素是温度、压力、氧逸度和结晶时间。
图表 2 金刚石的相变图现代的合成金刚石实验为金刚石的研究做出了重大的贡献，试验证明，在一个大气压下，金刚石石墨化温度下限为1200 ℃；而在2700 ℃时，金刚石石墨化的压力上限为30Kb。
由此可了解形成金刚石的热动力条件。
另外还可根据金刚石的产状及其包体矿物所提供的信息进行估算金刚石形成时的温压条件。
对世界各地的含金刚石俘虏体进行研究后（同时用地质温压计公式进行计算），含金刚石的橄榄岩捕虏体的平衡条件均落在金刚石稳定区内，并且也在橄榄岩型金刚石包体矿物反映的温度、压力条件范围内，推测橄榄岩型金刚石形成于150～250km 的上地幔深处。
含金刚石榴辉岩的平衡温度要比榴辉岩型金刚石包体矿物形成温度低，而榴辉岩型金刚石包体矿物形成温度比橄榄岩型金刚石包体矿物形成温度高，推测榴辉岩型金刚石形成于地幔更深的部位。
有的资料说，部分榴辉岩型金刚石形成于200～300km 的上地幔深处。
金刚石的形成不仅需要高温高压，还需要一定的氧化—还原环境，资料显示：在高的氧化条件下，金刚石将被氧化生产CO2；在还原性过强的地方则与氢气生成甲烷。
美国金刚石地质、高温超高压实验研究专家Haggert y研究总结了地幔氧化—还原条件及其对金刚石形成的影响，他认为金刚石是在氧化—还原条件位于方铁矿—磁铁矿和自然铁—方铁矿之间的还原岩石圈形成的。
推测在距地表约180km 深处的岩石圈与软流圈分界线的地方有可能出现狭窄的低氧逸度区间，可结晶出金刚石；在岩石圈底部金刚石稳定区扩大，CO2、CH4 等碳氢(氧) 化合物稳定区缩小。
四、金刚石形成的地质条件金刚石的形成环境很苛刻，需要在特定的地质构造背景下才能够形成和稳定的保存。
资料表明，金刚石都产于具有稳定结晶基底的古老克拉通地区这些地区是在地史上曾发育过岩石圈厚度大于150Km的地域，只有这样的地区才能达到形成金刚石所需要的深度条件。
从图3可以看出与活动的造山带相比，稳定古老克拉通下的地慢相对要冷一些，等温点的连线等温线是向下凹的；另一方面，金刚石一石墨平衡线是上凸的，这种地区是挥发组分包括形成金刚石的碳大量聚集的有利部位，有利于金刚石形成这种地区也易于达到形成金刚石的深度条件，即比造山带要求的深度要小得多克拉通是形成金刚石最有利的部位，因而世界上绝大多数金刚石都产在这样的地质构造环境中。
图表 3 金刚石的形成地质条件有人对出露金伯利岩的克拉通地区进行了总结，得出了一些规律性的特征。
⑴发育有岩石圈根或加厚的岩石圈, 一般可深达200 km 左右；⑵这些克拉通稳定固结的时间早，多数在太古代时期。
⑶岩石圈的地温低，一般< 40 mW /m2，符合正常的地盾地温和低的地表热流值；⑷岩石圈地幔的氧逸度偏低。
五、金刚石的成因学说1．地幔捕虏晶成因学说[3]70年带以前，人们普遍的认为金刚石是由于金伯利岩结晶而来的，但是这其中却有很多不可解释的现象：金刚石大部分出现于俘虏体内。
80年代后，经过科学家的研究得出金伯利岩中的金刚石是属于俘虏体成因的。
理由有：第一，金刚石中的硫化物包裹体的年龄测定，获得了> 2 000 Ma 的模式年龄，而金伯利岩侵位于90 Ma。
金刚石中石榴石包裹体的Rb-Sr 和Sm-Nd模式年龄，均为太古代(3200～3300 Ma) 结晶产物，而它们的寄主岩侵位于中生代。
这些成果为金刚石属古老地幔结晶成因而岩浆只起了运载工具作用的观点提供了有利的证据，并得到了广泛的认可。
但是对于金刚石的成因机制却有不同的观点。
有人认为金刚石结晶于岩石圈的底部，形成于固态的环境，控制金刚石形成的主要因素是温度和压力。
还有人提出除了温度和压力外，氧逸度也是重要的因素。
上地幔在萃取基性岩浆的同时，H2O 与CO2也随之逸出，岩石圈相对于软流圈不仅成分上亏损而且还处于低的氧化状态，因此二者的交界处是形成金刚石的最有利的地带。
2．幔源岩浆结晶学说[4]金刚石不仅形成于俘虏体中，在金伯利岩中也有发现，只是颗粒细小，晶形完整。
这类岩体是指与蛇绿岩有关的阿尔卑斯型的超镁铁质岩，如我国西藏罗布莎及东巧的方辉橄榄岩，俄罗斯乌拉尔纯橄榄岩,摩洛哥北部方辉橄榄岩中都发现过金刚石。
然而如果详细研究就会发现与金刚石直接相关的岩石，几乎都与熔融作用有联系。
在熔融作用的过程中铬进入熔体，造成铬的初始富集，随即发生地幔上隆对流事件。
继续发生的熔融作用使更多的铬集中成富铬的岩浆囊，最后富铬的矿浆与硅酸盐岩浆分离并贯入到固态的地幔岩中形成矿床。
这种观点也被高温、高压实验工作所证实因此，有理由推测，从铬铁矿矿石中分离出来的金刚石也形成于相同的环境，即经历了熔体的阶段。
原作者认为，岩浆中结晶出金刚石，必须具备三个基本条件：第一，碳源充足，这是形成金刚石的物质基础。
根据有关岩石化学分析资料，金伯利岩等偏碱性超基性岩中的原生碳的含量高于其它岩浆岩，说明金伯利岩等偏碱性超基性岩类形成金刚石的可能性最大。
第二，形成金刚石相应的热动力条件要具备，即高温、超高压条件。
原始岩浆中的CO、CO2、H2O、F 等挥发组分是产生超高压的动力。
从岩石化学分析资料可以看出，金伯利岩和橄榄金云火山岩中的上述挥发组分的含量，明显高于其它岩浆岩，因此，金刚石主要出现在上述岩类中。
第三，金刚石的结晶是在幔源岩浆的残余熔融体中进行的，这种熔融体呈高度流体状态，有利于碳原子自由进出金刚石晶体格架。
残余熔融体中富含碳的挥发组分和岩浆成因的金属硫化物，对金刚石的形成起了重要的关键作用。
3．变质作用成因学说[5]变质岩中的金刚石是由俯冲板块在地幔深处经过变质作用形成。
哈萨克斯坦北部Kokchetav地区的Kumdy2Kol金刚石矿床是世界上惟一的变质金刚石矿床。
在该金刚石矿床中找到的岩相学证据证明，该金刚石矿床的主要含矿岩石大理岩曾经在俯冲带中循环到> 240 km的深部。
笔者认为Kokchetav 金刚石矿床中金刚石的形成与深俯冲大理岩中的白云石分解作用密切相关。
白云石分解反应形成文石和菱镁矿组合，菱镁矿继续分解形成金刚石(MgCO3 = 金刚石+MgO + O2) 。
基于这个认识，Kokchetav 金刚石矿床中碳(金刚石和石墨) 的来源应该是碳酸盐岩。
4．陨石轰击成因说[6]金刚石的形成与来自天外的陨石的猛烈轰击有关，发现一些陨石中常含有因撞击而形成的微粒金刚石，此外，在已发现的一些陨石撞击坑周围的岩石中，也常常有金刚石微晶的发现。
这表明金刚石可因陨石撞击时瞬间产生的巨大压力和高温而形成。
人们还注意到，这种大规模的陨石轰击作用在太阳系形成的早期最为活跃，大约延续到30亿年前左右才逐渐减弱。
如月球表面千疮百孔的环形坑就主要是在30亿年前形成的。
在地球历史的早期显然也曾遭受过相似的大规模陨石轰击，只不过由于地球表面活跃的地质作用，使早期因轰击产生的陨石坑大多已被磨灭，难以辨识。
可作为这一论点的重要证据是，人们发现，地球上的许多金刚石都具有30多亿年的年龄值，表明它们是在陨石轰击地球最猛烈的年代里形成的。
如南非的含金刚石的金伯利岩筒，已测定的同位素年龄值是0.9亿年，而岩筒中所含的金刚石却具有32～33亿年的年龄值。
又如美国阿肯色州的金伯利岩的年龄是1亿年左右，但包含在该金伯利岩的金刚石则是31 亿年的年龄值。
我国山东的金伯利岩形成于4.65亿年前，但该地与金刚石密切共生的一种镁铝榴石矿物则具有32.65亿年的年龄值。
这应当不是偶然的，很可能它们都是当年陨石猛烈轰击的产物。
后来被保存在地下深处，在晚近地质时期才又伴随金伯利岩浆的活动，重新被带到地壳浅部。