①1961年一位名叫S.M.斯季绍夫的苏联科学家发现,如果二氧化硅(即非常纯的沙子)处于超高压的状态,那么它的原子相距很近,从而变得极为致密。一立方英寸被压扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多,这种被压扁的沙子因此被称为“斯石英”。
②斯石英并不十分稳定,原子之间靠得太近以至于它们又出现相互排斥的趋势,最后又变为普通沙子。然而,由于原子之间结合得极为致密,所以这种反弹变化进行得非常缓慢,从而使斯石英可保持数百万年。
③金刚石的形成与此相同。金刚石中的碳原子被挤压得异常紧密,它们同样存在一个向外扩散并且恢复为着通碳的趋势。在通常条件下,这需要数百万年。
④如果你把温度升得足够高,就可使这种变化加快。增温可以增加原子的能量,使它们之间能够相互分离,返回到原始状态。因此,如果在850℃的温度下把斯石英加热30分钟,它将变为普通沙子。(你也可以在真空中对金刚石加热,从而把它恢复到原始碳的状态,但谁愿意这样做呢?)
⑤斯石英可以在实验室里制造,但它们在自然界中存在吗?答案是肯定的。然而它们只出现在沙子被强烈挤压的地方。
⑥在一些地方已经发现了斯石英,而且有证据显示,这些地区曾经受到巨大陨石的撞击。撞击所产生的巨大压力形成了斯石英。另外,在进行过原子弹爆炸实验的场地也发现了斯石英,它是由膨胀火球的巨大压力形成的。
⑦似乎可以肯定地说,断石英也应该出现在压力极高的地壳深处。在这种情况下,它可通过夹山喷发被携带到地表。然而,喷发温度极高,岩石会被熔化,所以任何由火山携带而来的斯石英都被转化为普通的二氧化硅。事实上,在火山活动地区至今没有发现过斯石英。
【小题1】金刚石与斯石英形成的原因相同吗?是什么原因形成金刚石的?