钻石：元素，矿业，用途

钻石是一种非凡的矿物，具有极高的硬度和内在的美感，在个人装饰和工业用途中备受追捧。由于这种独特矿物的形成需要极端的温度和压力，因此天然钻石非常稀有，以致于按重量计算，一些钻石是地球上最有价值的商品。

类型
矿物

矿物分类
原生元素

化学式
C

条纹
无色

莫氏硬度
10

晶系
等距

颜色
通常为黄色、棕色或灰色至无色。较少见的有蓝色、绿色、黑色、半透明白色、粉红色、紫色、橙色、紫色和红色。

光泽
金刚石

断裂
贝壳状

与矿业的关系
天然钻石已在 35 个国家被发现。以下国家生产工业级钻石：澳大利亚、博茨瓦纳、巴西、中国、刚果、俄罗斯和南非。

从地质学上讲，天然钻石存在于两种环境中。大多数都存在于金伯利岩中，金伯利岩是由火山和构造活动形成的管状地层。

钻石的第二个地质来源是砂矿床。钻石很容易从它们的金伯利岩主岩中风化掉，并被溪流和河流冲走。当这些水流变慢时，钻石就会沉积在流沙中，即所谓的砂矿床。

露天钻石矿通常设计为每年可回收少至 100,000 至 10 多吨矿石。每年的钻石产量可能从几千克拉到几百万克拉不等。例如，南非的 Finsch 矿在 1981 年至 1991 年期间每年生产约 500 万克拉，而极其丰富的 Argyle 钾镁镁矿的年钻石产量在运营高峰期达到创纪录的 3900 万克拉。

不到 30% 的钻石矿位于地下。钻石矿石必须具有相对较高的价值，因为地下开采的成本要高得多，而矿石的回收量要低得多。南非的一些矿井深度超过 4 公里。露天矿的矿山寿命可能为 2 至 50 年。合成金刚石占工业金刚石消费量的大部分。人造钻石的制造过程可以去除杂质并生产出具有一致物理特性的产品。

用途
因为它是已知的最坚硬的物质，所以金刚石可以切穿任何材料。因此，它被用作磨料以及切割和研磨应用。工业金刚石嵌入大型钢钻头中，用于钻入岩石中打井以寻找水、石油和天然气。它在用于钻孔和切割金属机械零件的机械制造中也很重要。