自上世纪50年代以来,通过直接的高温高压实验来探究天然金刚石的形成环境和深部地球的物质组成已经成为了高压地球科学和物理学的重要方向。本文基于SPD 6×1200型六面顶压机实验平台,在金属-碳体系中分别添加了不同含量的硅酸盐（Mg0.9,Fe0.1）2Si O4、Si O2、Mg Si O3、铁铝榴石（Fe2.2Mg0.5Ca0.2Mn0.1）Al2（Si0.9Al0.1O4）3和Mg2Si3O8·5H2O,在压力约5.5 GPa,温度约1355-1385℃的条件下合成了一系列的金刚石晶体。基于典型上地幔条件（压力~5.5 GPa,温度约1355-1385℃）下的高压合成实验,本文系统性报道了金属-硅酸盐-碳、金属-硅酸盐-水-碳体系中硅酸盐的存在形式和合成金刚石的晶型、表面特征、内部N、H、O杂质的存在形式及含量的差异性。通过综合分析,本文提出了高温高压下的H和O与生长中的金刚石晶格表面的C原子成键并形成一系列缺陷的模型,这种缺陷堆积模型和杂质吸收效应可以用来解释水添加造成的合成金刚石的一系列晶型、表面特征及内部氮杂质含量变化的现象。本文还探究了[111]和[100]生长取向的差异性对金属-硅酸盐-水-碳体系中合成金刚石的晶型、表面特征、内部N、H、O元素的含量差异性,并从晶体结构取向的角度对以上结果的差异性进行了详细的解释。通过对比金属-碳体系中添加贫铁硅酸盐和富铁硅酸盐铁铝榴石时合成金刚石内部的氮杂质含量变化的差异,本文提出合成体系的氧逸度对金刚石生长过程具有重要影响。合成体系中氧逸度的升高有助于提高合成晶体内部的氮杂质含量。通过对比合成金刚石与典型的天然岩石圈上地幔环境产出的Ia型金刚石、富水环境下产出的纤维状金刚石和蛇绿岩型金刚石的共同性和差异性,本文的工作可为天然金刚石的形成过程及环境研究提供实验依据及约束条件。