为什么南非钻石那么广为人知（南非罕见蓝钻并不罕见）

近日，南非一家钻石开采商宣布，他们在其原矿中发现了五颗被认为是世界上最稀有、最有价值的蓝色钻石。

新发现的南非蓝钻

这五颗钻石的大小从9.61克拉到25.75克拉不等。

不过，笔者今天从科学角度（钻石储量、物理性质、人工合成等方面）来为大家解读钻石的真正价值其实并不比黄金高。

误导1：钻石含量稀有？

俗话说的好“物以稀为贵”，大家普遍认为钻石非常稀有，所以才会这么昂贵。

但事实上，地球上钻石的储量非常大，大到什么程度呢？

目前已探明的天然钻石储量大约为25亿克拉。

而且随着找矿水平的提高，每年都会有新的钻石矿发现。

自从钻石开采以来，共采出钻石350吨左右，即17.5亿克拉，全世界每年开采钻石在9000万-1亿克拉。

此外，世界上最大的钻石矿坑——波皮盖坑，位于俄罗斯西伯利亚东部地区的一个直径大于100公里的陨石坑，里面更是蕴藏有数万亿克拉的钻石，如果全部开采出来将超过全世界现有的钻石储量。

世界上最大的钻石矿坑——波皮盖坑

误导2：钻石坚如磐石?

钻石商人在推销钻石的时候大多会声称钻石是世界上硬度最大的物质，更是将其坚如磐石的硬度跟忠贞不渝的爱情联系在一起，用这一招哄骗了不少女性朋友。

这个广告“哄骗”了多少人？

不过，在钻石商人的推销术中利用了偷换概念的伎俩，钻石确实是世界上硬度最大的物质，但需要注意的是这里硬度指的是科学术语“摩氏硬度”，其代表的物理意义并不是我们想象中的坚如磐石。

所谓摩氏硬度，是指用两个矿物（石头）相互划刻来测试彼此相对的硬度。

摩氏硬度

说的形象点就是，你拿钻石（学术名称为金刚石）去划刻其他的矿物，比如石英玻璃，那么由于钻石的硬度比石英大，那么在石英玻璃上就会烙下一条痕迹。

这也是为何工业上常用金刚钻切割玻璃和瓷板的原因。

金刚钻切割瓷板

钻石具有世界上最大的摩氏硬度，但并不代表锤子就砸不碎钻石。

我们通常所理解的硬度其实是物理学上的强度概念。

这才是衡量一种物质防止被破坏的能力。

钻石硬度虽然高，但其强度不够。

所以铁锤还是能把钻石砸碎的，不仅能碎而且是粉身碎骨！

铁锤砸钻石，切勿模仿！图源@抖音号1841645983

切勿模仿用铁锤砸自己的钻戒！

误导3：钻石很难人工合成？

大家都知道钻石其实是碳（跟铅笔里的石墨一个化学成分）在超高压条件下形成的，一般压力要在4.5-6.0 Gpa(相当于150-200 km的深度)，温度为1100-1500 ℃。

钻石的晶体结构

这点压力和温度对人类来讲很容易实现（现在人类能够实现的最大压力甚至可以到达地球核幔边界）

因此合成钻石的技术并不难，难的是合成大的钻石。

目前1克拉（大约0.2克）以下，高温高压法合成钻石已经实现了大规模量产，而且我国人工合成钻石占全球产量的90%，但1克拉以上的，还没法大规模量产。

那么，为什么1克拉以上的大钻石难生产呢？

这就要涉及到矿物的生长理论。

雪花的枝晶生长；图源@网络

晶体生长主要涉及成核、粗化两个过程。而与钻石的大颗粒生产有关的主要是晶体的粗化过程。

所谓粗化，通俗点讲就是小颗粒矿物晶体长大变粗的过程（如下图）。

氯化钠晶体粗化过程；图源@网络

晶体粗化的发生主要是由于单位体积小的晶体表面积较大，具有较高的总表面能。

而具有高表面能的晶体是不稳定的，因此小颗粒晶体就会趋向于聚集形成一个大的晶体（即粗化）。

其实不光人工合成大的钻石比较困难，自然界形成大的钻石也很困难。

因为，要想钻石长的够大，需要满足三个条件：

1.钻石长时间处于超高压状态

2.源源不断的碳供给

3.有一个充足的生长空间供其自由生长

比较尴尬的是，条件1和3是相互矛盾的，因为超高压的状态很难有充足的空隙存在（想象一下地下150公里的压力得有多大，致密程度得有多高）。

紫水晶洞

长得够大的晶体，最形象的例子就是常见的水晶晶洞，水晶生长过程中会向空隙大的地方延伸，从上图的紫水晶洞就可以看到一个个的紫水晶竞相向内部空洞的地方挤压生长。

不过随着技术的发展，我相信合成大的钻石也不是问题，所以钻石只会越来越多，其价值也会随着量的增多而下降！

黄金的价值1：人工合成极难

黄金虽然自然界的储量目前比钻石高，但其人工合成的方法极难。

点石成金是科学家一直想要做的，但令人遗憾的是合成黄金的出现是一个偶然，而非人类技术的结晶。

事情发生在20世纪70年代，前苏联科学家在一堆废弃的核反应的铅壳堆中发现了黄金。

这让科学家们既惊喜又意外，好端端的一堆铅，怎么就变成了黄金？

科学家们后来发现铅之所以变成黄金，是因为铅在遭遇核辐射后，铅原子得到了一部分能量。

核反应的方式之一：核裂变

而铅原子本身的原子序数是82，为了保持能量守恒不得不把自身的质子分几个出去，这一分就把自己的原子序数变成了79，也就是我们所说的黄金。

美国劳伦斯核反应实验室；图源@知乎AU黄金小助手

虽然说合成黄金的方法早已经出现，可仔细想想，每次将铅通过核反应转化成金的成本是不是太高了呢？

正是因为黄金目前只能用这样的人工方法制造，且只能在极少数拥有高科技的实验室里才能进行。

因此，对于黄金的使用，只会越用越少！

黄金的价值2：未解之谜

黄金到底从何而来，一直是科学界热烈讨论的话题。

经典的理论认为，黄金这种重金属元素形成于中子星并合的过程中。

这张元素周期表展现了元素的宇宙起源，不同色块的面积代表不同起源所占的比例。图源@原理公众号

中子星是恒星燃烧殆尽后留下的超高密度残骸。当这些中子星发生并合时，碰撞会产生自然界中最重的那些元素，比如我们熟悉的金元素。

中子星并合过程不仅有金的产生还有引力波出现

但最新的研究表明，中子星的作用可能被大大高估了，根据理论模型计算得出的金元素的含量远低于实际观测的数据。

也就是说即使最大程度估计中子星的并合频率，也无法产生现在所探测到的黄金含量。

所以，自然界中的黄金到底从何而来至今还是科学上的一个未解之谜！

而相对于黄金的成因，钻石的形成早已被人类研究清楚了。

黄金与货币

另外，从经济学上来解释黄金的价值也是高于钻石的，因为黄金直接跟货币挂钩，而钻石则没有。

简单总结一下：

钻石价格高昂的原因更多的是来自资本的炒作，而黄金才是真正可以保值避险的资产。

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