自然知闻之五宇宙还是地球黑钻形成之谜

.55克拉（.11克）的一颗命名为“谜”的黑色钻石以约万元人民币中标。黑钻究竟是怎样的存在？

黑钻，作为钻石家族中的一员，漆黑、不透明、多孔，有着和其他钻石不同的独特特征。黑钻的产地只有巴西和中非共和国，全部是在26亿～38亿年前形成的。相比美丽，黑钻的坚硬更为人称道。与单晶的宝石用钻石不同，黑钻是多晶结构，整体上没有像规则性单晶那样的易碎方向，即使施加压力也不容易碎裂，常用于工业用的研磨材料、坚硬岩石上钻孔的钻头、工具的磨刀石等。

黑钻的发现及起源

年代，在巴西东部发现了黑钻，数十年后，在中非共和国也发现了黑钻。目前，在世界上其他地区还没有发现黑钻的实例。这两个产地的黑钻很相似，可能这两个产地在远古时期会有所关联，在泛大陆时期，这两个产地是连在一起的，1亿万年前，泛大陆分裂后，这个产地也分裂成两个，分别归属南美和非洲大陆，后逐渐演变成现在的格局。

宇宙还是地球？

在年代，在南非发现了含在管状火山岩中的钻石，认为火山岩是由激烈喷发而急速上升的岩浆冷却凝固而形成的，这急剧上升的岩浆把地下深处的钻石运到了地表附近。因为没有发现类似管状火山岩之类的母岩，黑钻只能通过自身特征来推断形成机理。

钻石在地球内部高压下结晶化时，会包含红色的石榴石和绿色的橄榄石等地幔矿物，但黑钻不包含这些矿物。黑钻含有氮化钛，这种物质在陨石中广泛可见，因此很难不联想黑钻可能是在含有大量碳的恒星或行星上形成的，在38亿～40亿年前和陨石一起坠落在地球上。

但是，部分钻石中也含有氮化钛，虽然罕见，地幔深处形成的矿物和岩石也包含氮化钛。此外，大多数的黑钻非常大，虽然在陨石中也发现了钻石，这是由陨石碰撞时的高温高压形成的，但是这些来自地球以外的钻石无一例外都很小。

关于黑钻的多孔特征形成也有争议。地球上的大部分钻石是在地下约公里深处的高温高压下形成的，这样的条件下细小的孔是无法维持的。宇宙说认为多孔特征是在即将死去的星球表面，经碳熔解，气体释放后形成的。地球说有的认为孔道中存在含有丰富放射性元素的磷酸盐矿物，随着放射性元素的衰减，破坏了晶格结构形成的。研究孔道中的物质有一定困难，因为孔道是相互连接的，里面的物质无法确定是最初就存在还是之后形成的。

黑钻来源于生命体？

因为碳原子中含有的中子数不同，所以碳原子有轻重之分，这些碳原子被称为同位素。经检测，黑钻中碳同位素的比例和普通钻石不同，与地球深处形成的钻石相比要轻很多，反而接近构成生命体的碳同位素比例。

据此，一部分科学家认为，在板块下沉处的有机物被卷入到地球深处，从而形成了黑钻。在约30亿年前黑钻的形成时期，也是地球上生命开始出现的时期。

不过，年在法国圭亚那发现了和黑钻碳同位素比例特征相近的钻石，这颗钻石是在只存在于地球初期流动的超高温熔岩形成的的一种火山岩——科马提岩中被发现，但是这颗钻石的晶体构造却与黑钻不同。如果没有经过超高温熔岩作用，这颗钻石是不是也会形成黑钻一样的晶体构造呢？

结语

关于黑钻的形成尚无定论，但至少有一点，那就是现在已经无法否认从地球地幔中形成黑钻的可能性了。随着新的黑钻发现，其中可能含有明确表示来源的物质，可能那时黑钻形成之谜才能完全解开。