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赵景德碳是碳的一种同质异形体，是德国马普核物理研究所的A. El Goresy 和G. Donnay于1968年在德国东南部巴法利亚区慕廷根（Möttingen）的瑞斯（Ries）陨石撞击坑的石墨片麻岩中发现的一种新矿物 [1] 。该矿物是首次被发现的一种炔碳，因其外观呈银白色，又被称为白碳（White Carbon），别名为赵石墨。赵景德碳晶胞中原子的排布乍看起来显得比较紊乱，所以亦有人称其为紊碳，但作为一种晶体，碳原子在赵景德碳晶胞内分布规整有序，并不紊乱。另外，赵景德碳晶胞中所含碳原子数超过100，而石墨晶胞只含4个碳原子，二者的差别很大。因此，将Chaoite称为赵景德碳比较合适，该新矿物的国际矿物学协会新矿物命名与分类专业委员会批准号为IMA-1968-019。有关该新矿物的报道发表在1969年的 Science [1,2] 和1970年的 American Mineralogist [3] 上。
赵景德碳产自瑞斯陨石撞击坑的冲击熔融石墨片麻岩，与石墨密切共生，形成不规则团块（图2-1）。高倍镜下可见极细的赵景德碳条纹（白色）与石墨的条纹平行交织在一起（图2-2），纹宽3~15μm。与赵景德碳共生的矿物除石墨外，还有锆石、金红石、假板钛矿、磁铁矿、含镍的磁黄铁矿和斜锆石 [1] 。
图2-1 德国瑞斯陨石撞击坑石墨片麻岩中赵景德碳与石墨密切共生形成的黑色团块 [1]
赵景德碳的成因为冲击变质，即陨石撞击地面产生冲击波，冲击波含有的巨大能量使坑内的有机物质碳化并蒸发，由此产生的气态碳分子冷凝结晶后就形成了赵景德碳。根据其电子衍射图，Whittaker和Kintner认为赵景德碳是一种具有卡宾碳结构的矿物 [2] 。据报道，俄罗斯学者Vdovykin于1969年在Goalpara和Dyalpur两块碳质球粒陨石中亦发现赵景德碳的产出 [3] 。另据Wikipedia报道，在波皮伽伊（Popigai）陨石坑中, 以及在很多天然石墨中也发现了少量赵景德碳产出。
图2-2 平行交织在一起的赵景德碳条纹与石墨条纹 [5]
赵景德碳也能人工合成。如用激光照射或电阻加热，把热解石墨或多晶石墨加热到2 700~3 000K，约半分钟后用液氮焠熄，生成的赵景德碳附着在石墨表面，成为石墨表面的一层银白色镀膜。又如在炼钢用的电炉中，石墨电极尖端上附着的白色物质也含赵景德碳。此外，用激光聚焦照射金刚石的（111）面，碳蒸气及液碳微滴骤冷凝结可形成赵景德碳，甚至在空气中用激光聚焦照射常温下的炭黑，都可产生赵景德碳 [4] 。
赵景德碳多以细长的条纹与石墨的条纹平行交织在一起（图2-2） [5] ，在结晶学上垂直于石墨的（0001）晶面。赵景德碳微晶常聚结成片状或树枝状（图2-3） [5] ，单晶透明，具有双折射能力。由于晶面易发生散射，多晶赵景德碳的反射色呈银白色或亮灰色。赵景德碳晶体密度很大且硬度较高，其硬度大于B 4 C（维氏硬度37.8 GPa） [5] 。
图2-3 赵景德碳的树枝状晶体 [5]
赵景德碳晶体能经受75 eV高能电子束的轰击，证明其晶体结构很稳定。赵景德碳在高温下也十分稳定，在空气中温度升至500 ℃也难以被氧化，其转化为氧化物的速率远低于石墨，利用这个性质可以把与之共存的石墨去掉，得到高浓度甚至纯净的赵景德碳。
赵景德碳的化学成分比较简单，使用电子探针对瑞斯陨石撞击坑中赵景德碳的化学成分进行分析，结果表明其主要成分就是C，C含量接近100 %，但含有很微量的Si和Cl，估计是污染所致 [1] 。
对赵景德碳进行粉晶X射线衍射分析，得出了22条衍射线，其中的7条强线[ d (Å) I ]为：4.47 (100)，4.26 (100)，4.12 (80)，3.71 (40)，3.03 (60)，2.55 (60)，2.28 (60)（图2-4）。
图2-4 根据 d 值和强度绘制的赵景德碳粉晶X射线衍射图 [1]
赵景德碳属六方晶系，空间群为 P 6 /mmm ，晶胞参数为： a =8.948±0.009Å， c = 14.078±0.017Å， a ∶ c =1∶1.573，单个晶胞含碳原子数 Z =168，晶胞体积 V =0.976nm 3 ，根据化学式和晶胞参数计算出其密度为3.43g/cm 3 。由于没有出现001反射, 可以排除其具有层状结构，晶胞由平行于 c 轴且含有12个碳原子的叠烯链构成 [1] 。
赵景德碳是以著名的美籍华裔学者赵景德博士的姓氏命名的。他的英文姓名为Edward C. T. Chao，他是国际著名的地质学家、月球地质学家、岩石和矿物冲击变质学科创始人。
赵景德（图2-5），原籍浙江省湖州市德清县，1919年11月30日出生于我国江苏省苏州市。1941年毕业于国立西南联合大学，获学士学位。1945年赴美国，进入芝加哥大学研究生院学习。1948年获得芝加哥大学地质学博士学位。1949—1994年，任职于美国地质调查局。其研究覆盖陨石撞击、月球岩石、煤和经济地质等领域，在每一个领域中，他都以在研究工作中发展和应用创新技术而著称于世，其作出的巨大贡献享誉学界。
图2-5 赵景德博士
赵景德博士是冲击变质领域和陨石撞击地质效应研究的主要奠基人。通过在地质学、宇宙地质学、岩石学、地球物理学和地球化学方面的科学探寻，以及对研究技术不断进行创新，赵景德博士先后共发现了8种由宇宙天体向地球猛烈撞击而形成的新矿物。他是第一位在自然界发现有柯石英产出的科学家，也是斯石英（另一种致密二氧化硅新矿物）的发现者。正是由于柯石英和斯石英这两个石英高压相的发现，美国的巴林杰和德国的瑞斯这两个环形构造的陨石坑成因才得到了确证。本书编者有幸在赵景德博士的亲自陪同下与赵景德碳的发现者、德国马普核物理研究所的A. El Goresy教授于1991年7月在德国瑞斯陨石撞击坑进行了现场考察（图2-6）。
图2-6 赵景德碳的主要发现者Ahmed El Goresy教授（右）、赵景德（中）和谢先德（左）在德国瑞斯陨石撞击坑考察（1991年7月）
赵景德博士是月球地质学领域的国际知名专家，在20世纪60年代中期到70年代早期的阿波罗登月计划期间，他被借调到美国国家航空航天局（NASA）工作，担任月岩研究团队的首席科学家。他与返回的阿波罗12号的宇航员们一起在封闭的环境下，对采回的月岩样品进行了深入的研究，取得了一批重要成果。
赵景德博士始终关注祖国在煤炭、石油、稀土等领域的研究工作，不断推动中美两国的项目合作和友谊发展，早在1972年，中美两国在着手拟重新建立外交关系之际，他就带领美国科学家到北京进行了中美政府间的科学交流，对两国恢复外交关系起到了促进作用。从那时起，直到1988年，赵景德博士多次访问中国，并在中国的20多个地质科研院所进行了讲学。20世纪80年代中期到90年代中期，他作为美国地质调查局与中国合作研究的总协调人，推动完成了14个对中美双方都很有益的科学合作项目。
随后，赵景德博士把注意力转向了对煤岩的研究，他的研究成果帮助科学家们对比了世界不同地区的煤的成分和结构。他把一生中最后的精力放在了我国内蒙古白云鄂博这个世界已知最大的稀土、铁和铌矿床的研究上，为该矿床的成因提出了新的解释。
1980年年初，赵景德博士邀请中国科学院地球化学研究所的谢先德和西安煤炭研究院的陈沫秋作为访问学者，到他的实验室开展访问工作一年多（图2-7），分别从事陨石坑矿物冲击变质和煤岩组分的研究。1987年到1990年初，他帮助冶金工业部的天津地质研究院对内蒙古白云鄂博的主要稀土矿物进行了分析，还与中科院地球化学研究所的谢先德研究员合作，在国内出版了两部专著，即中文版的《地质研究的微矿物学技术》和英文版的 Mineralogical Approaches to Geological Investigations ，后者获得了美国地质调查局1990年度最佳论著奖。赵景德博士同时也以乐于辅导和鼓励其他科学工作者的风范，在美国国内和国际上享有盛誉。
图2-7 赵景德博士（左）与在他的实验室开展访问工作的谢先德合影（1980年4月5日）
赵景德博士75岁时从美国地质调查局退休，在长达46年的研究生涯中，他共发表了139篇学术论文。他凭借在撞击地质学上的杰出贡献曾获得许多奖项和荣誉，其中包括富兰克林研究所授予的维什利尔奖章和国际陨石学会授予的巴林格奖章。在授予他巴林格奖章的嘉奖书中有这样一句话：“爱德华·赵是天然岩石冲击变质这一岩石学新研究领域最典范的奠基人。”此外，他还获得德国洪堡基金会授予的美国资深科学家奖、美国内政部授予的功勋服务奖、美国国家航空航天局授予的杰出科学成就奖章，以及因在德国瑞斯陨石撞击坑地质研究上的杰出贡献而获得的瑞斯文化节奖等。赵景德博士获得的荣誉还包括：①1991年，第3906号小行星以其姓氏命名为赵氏小行星；②产于德国瑞斯陨石撞击坑的一种六方晶系、成分为碳的新矿物，以他的姓氏命名为Chaoite，即赵景德碳。
赵景德博士在退休后依然涉猎广泛，包括与东方佛教学说有关的智能和意识方面的研究、中国书法以及音乐等，并对老子的《道德经》做了认真的学习、记录和翻译，编写了《道德经》的新英文译本。
2008年2月3日，赵景德博士因心力衰竭在其位于弗吉尼亚州费尔法克斯的家中逝世，享年88岁。
［1］ EL GORESY A, DONNAY G. A new allotropic form of carbon from the Ries Crater［J］. Science, 1969,161：363-364.
［2］ WHITTAKER A G, KINTNER P L. Carbon: observations on the newallotropic form［J］. Science, 1969,165（3839）：589-591.
［3］FLEISCHER M. Chaoite［J］. American Mineralogist, 1970, 55（5-6）：1067-1073.
［4］ 刘国华，傅伯杰，方精云. 中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献［J］. 生态学报，2000，20（5）：733-740.
［5］ 林伯强，刘希颖．中国城市化阶段的碳排放：影响因素和减排策略［J］. 经济研究，2010，45（8）：66-78.