物以稀為貴,但什麼原因讓鑽石和黃金如此稀有?

作者 | 發布日期 2018 年 09 月 02 日 9:00 | 分類 科技教育 , 自然科學 follow us in feedly

鑽石和黃金都是非常高價的商品,這也與它們非常罕見有關,但究竟是什麼讓兩者如此稀少,何者又更為稀少一些?



這個問題並不是這麼容易回答。LiveScience 指出,就元素形式而言,黃金比由碳組成的鑽石更為罕見,但碳要形成鑽石的過程也並沒有這麼簡單,我們不妨從兩種物質的形成來進行比較。

戴爾豪斯大學高壓地質研究實驗室(Dal LEHPGR)聯合主任 Yana Fedortchouk 指出,黃金是中子星碰撞爆炸後的產物,在地球形成過程中,這些較重的元素被地球的核心所吸引溶入其中,而在地球形成後,小行星的撞擊也讓一些黃金在地表上出現。

然而做為地球上最罕見的元素之一,在地殼處仍然很難找到大量的黃金,當然各種岩石中或許還是可見低濃度的黃金,但在經濟上就不具開採價值。Fedortchouk 指出,地殼中的黃金平均濃度非常非常低,大約只有十億分之四,而要開採任何具有市場價值的黃金,黃金礦床的濃度至少必須比這高出 1,250 倍。

另一方面,鑽石則是由非常常見的元素在高壓中形成。與黃金相比,地殼中碳的平均濃度約為十億分之二十萬,然而碳要轉化為可開採鑽石的自然轉變則是非常難以達成。

鑽石的形成取決於深度、溫度和壓力,當碳埋在地表下至少 150 公里深處,並在 50 億帕(Pa)的壓力下加熱到約 1,204°C,接著透過火山噴發來到地面迅速冷卻,這種難以達成的條件讓天然、可開採的鑽石比黃金更為稀少。

合成鑽石的出現也使問題更為複雜化。現在科學家已可以在實驗室中將碳轉化為鑽石,相較之下,轉換物質成為黃金的煉金術仍然是偽科學。但必須一提的是,儘管合成鑽石與天然鑽石是由相同的物質製成的,但根據鑽石設計師的說法,合成鑽石在市場上的價格通常低 30%,因為它們不被認為是有價值的。

但這些合成鑽石的存在,是否讓鑽石變得更為常見?麻省理工(MIT)地球科學家 Ulrich Faul 認為答案是肯定的,儘管黃金比市面上的鑽石更多,但那是因為低於一定大小的鑽石不值得採礦,如果只是作為一種材料,鑽石並不是特別罕見。「我想鑽石的名聲一部分與驚人的公關有關」。

(首圖來源:shutterstock)

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