Jak se diamanty tvoří v přírodě?

Diamant je již dlouho standardem síly, nezničitelnosti a stability. Je však užitečné vědět, jak se formují diamanty.

Ne tak málo lidí alespoň jednou v životě drželo v rukou diamanty. Ale pokud jde o původ referenčního drahokamu, situace je mnohem horší. Ani zkušení mineralogové a geologové nemohou s plnou jistotou říci, která verze je pravdivá.

Diamanty se staly známými dávno před naším letopočtem. Bylo nemožné obejít kámen s tak neobvyklými vlastnostmi.

Jedna ze starých legend říká:

• diamantové krystaly jsou živé věci;
• mohou patřit k různým pohlavím;
• tyto organismy „absorbují nebeskou rosu“;
• mohou se zvětšovat a dokonce množit.

Starověká indická mytologie tvrdila, že diamant se objevuje v přírodě, když se kombinuje pět základních přírodních principů. Mezi ně patří:

• vzduch
• voda
• země;
• nebe;
• energie.

Ve starodávných rukopisech si okamžitě všimli, že diamant je velmi tvrdý a má mimořádnou brilanci. Často se psalo, že se tento minerál může objevit „na skále, v moři a na kopcích nad zlatými dolami“.

Legendy o námořníkovi Sinbadu říkají, že někde je poměrně hluboká rokle, na jejímž spodku se skrývají primární ložiska diamantů. Ale to vše samozřejmě slabě koreluje s realitou.

Musíme vzdát hold lidu starověku a středověku. Hledání skutečného důvodu vzniku diamantů ukazuje, že lidské myšlení nikdy nezůstalo stát. A přesto první seriózní verze jeho vzhledu mohla být předložena až po roce 1797 - tehdy bylo přesně stanoveno chemické složení minerálu.

O něco později bylo zjištěno, že rozdíl mezi diamantem, grafitem a různými druhy uhlí je způsoben uspořádáním atomů uvnitř krystalové mřížky.

Podstatou tohoto konceptu je výskyt těchto minerálů v důsledku pohybu magmatu. Předpokládá se, že většina z nich se objevila dříve než 2,5 miliardy a nejpozději před 100 miliony let. Stalo se to v hloubce asi 200 km. Tam byl grafit ovlivňován současně vysokou teplotou asi 1 000 stupňů a tlakem 50 000 atmosfér.

Jedna verze této verze znamená, že polodrahokamy vytvořené již na povrchu Země.

K tomu došlo v důsledku tuhnutí lávy při styku se vzduchem. Problém je v tom, že teplota a tlak v této situaci nejsou příliš vysoké. Z tohoto důvodu není takový koncept mezi odborníky oblíbený.

Existuje alternativní předpoklad, že drahokamy jsou tvořeny z ultrabasických hornin.

Až později, když se magma zvedla, byl vyhozen kámen spolu s ním. Drtivá většina geologů je nakloněna právě tomuto přístupu. Střední verze je, že se diamanty vytvářejí, když se magma již začala pohybovat vzhůru, ale dosud nedosáhla otvoru.

Takové strukturální změny výrazně posilují samotný kámen a dodávají mu vlastnosti, které jsou na komoditním trhu tak cenné.

Předchozí diamantové rezervy spojené se starými ložisky a kimberlitovými trubkami se stávají méně běžnými. A potřeba kamenů je velká. Obyvatelé vulkanických oblastí někdy po erupcích extrahují nejtvrdší minerál z tvrzené lávy. Podmínky požadované pro jeho vzhled však nejsou získány pouze díky vulkanickým procesům, zatímco někteří vědci z oblasti diamantů věnují pozornost nejen hloubkám Země, ale také směrem nahoru.

Při zkoumání kusů meteoritů byly opakovaně nalezeny celé diamanty (nebo jejich jednotlivé částice). Kvalita těchto minerálů byla vynikající.

Jakmile ve Spojených státech spadl meteorit, našli se ve stěnách kráteru drahé kameny. Byly však trochu odlišné od obvyklých možností. Rozdíl se podle některých zpráv týká struktury krystalové mřížky - neovlivňuje vzhled.

Někteří odborníci se domnívají, že diamanty jsou již uvnitř meteoritů. Když jsou zničeny, kameny jsou „zdarma“.

Více populární pohled je že kámen se objeví už při dopadu na zemský povrch. Tento proces vyvolává uvolňování významné mechanické a tepelné energie.

Z tohoto důvodu prudce stoupá teplota i tlak ve středu (kde kráter zůstává). Tyto faktory vedou k charakteristické transformaci uhlíku.

Spektrografická pozorování ukázala, že v atmosféře slunce je přítomen plynný uhlík (v čisté formě nebo ve spojení s dusíkem, vodíkem). Astronomové a kosmologové věří, že tento prvek byl také v kolosálních sraženinách plynu, prachu, který se stal předchůdci všech planet. Po ochlazení plyny zkapalnily. Postupně byly tekuté látky distribuovány hmotou: těžší klesaly a lehké vznášely.

Tekuté magmatické masy v počátečním období vývoje Země snadno prorazily tenkou vrstvu zemské kůry. Uhlík aktivně reagoval s vodíkem. V důsledku toho kůra tento chemický prvek postupně ztratila.

V současné fázi geologické historie naší planety to představuje asi 1%. Taková exkurze nám umožňuje učinit vnější paradoxní závěr: mezi vulkanickými a kosmickými hypotézami neexistují hluboké rozpory.

Rozdíl je pouze ve způsobu, jakým se dostala na konkrétní místo. Odborníci se domnívají, že většina uhlíku je nyní ve vnější části pláště, protože tam vysoká teplota a tlak vedou k tvorbě sloučenin základní látky s těžkými kovy. Některé atomy uhlíku jsou však navzájem spojeny.

Dokonce i slavní Vernadsky a Fersman uváděli předpoklad, že se takto rodí diamanty. Dva vědci vlastní schéma geochemických přeměn uhlíku. Podle tohoto klasického schématu se diamant i grafit koncentrují hlavně ve spodních vrstvách litosféry.

Nejhlubší studny na Zemi se dostanou pouze do hloubky 10-12 km. V tomto případě dochází k nukleace diamantů, a to i podle Fersmana, v hloubkách nejméně 30 - 40 km. To je přesně průměrná tloušťka zemské kůry. Ověření verze pláště na aktuální úrovni vrtání je o to více nemožné. Při návratu do plášťové magmatické verze je třeba zdůraznit, že podle ní se uhlík může změnit na diamanty, pokud:

• po stovky milionů let bude existovat chemicky jednotné médium;
• to podpoří slabé teplotní gradienty;
• tlak bude trvale přesahovat 5 tisíc Pa.

Relevantní parametry, založené na myšlenkách moderní geologie, jsou dosahovány v hloubce 100 až 200 km.

Další nezbytnou podmínkou „úspěchu“ je přítomnost diatrému nebo průlomů zemské kůry. Na kontinentálních platformách ji může pronikat magmatická tavenina nasycená značným množstvím plynů. Výsledkem je vytvoření známých kimberlitových trubek.

Existuje alternativní tekutá verze, podle které nejsilnější minerál krystalizuje v mělké hloubce. Výchozím bodem je rozklad metanu nebo jeho neúplná oxidace. Oxidační činidlo je směsí vodíku, uhlíku, kyslíku a síry. Čtyři prvky mohou být umístěny v tekutém i plynném skupenství.

Z fluidní hypotézy vyplývá, že diamanty se mohou objevit při teplotě 1 000 stupňů a působí současně s tlakem 100 až 500 pascalů.

Na jiných místech je těžba ve velkém měřítku nepraktická. V průběhu času geologické procesy vedou ke zničení horní části primárních ložisek. Diamanty odtud jsou odváděny (a odváděny v minulosti) proudící vodou. Při opakovaném ukládání minerálu se objevují rýže.

Podívejte se na další video, kde najdete tajemství původu diamantů.