El diamante ha sido durante mucho tiempo el estándar de resistencia, indestructibilidad y estabilidad. Sin embargo, es útil saber cómo se forman los diamantes.
Caracteristicas
No tan pocas personas al menos una vez en su vida tenían diamantes en sus manos. Pero en cuanto al origen de la gema de referencia, la situación es mucho peor. Incluso los mineralogistas y geólogos experimentados no pueden decir con plena certeza qué versión es verdadera.
¿Qué pensaste antes?
Los diamantes se conocieron mucho antes de nuestra era. Era imposible pasar una piedra con propiedades tan inusuales.
Por esta razón, comenzaron a crearse varios supuestos que "explicaban" la apariencia de lo inflexible.
Una de las viejas leyendas dice que:
- los cristales de diamante son seres vivos;
- pueden pertenecer a diferentes sexos;
- estos organismos "absorben el rocío celestial";
- pueden aumentar de tamaño e incluso multiplicarse.
La antigua mitología india afirmaba que el diamante aparece en la naturaleza cuando se combinan los cinco principios naturales básicos. Estos incluyen:
- aire
- agua
- tierra
- el cielo
- energía
En manuscritos antiguos, inmediatamente comenzaron a notar que el diamante es muy duro y tiene un brillo extraordinario. A menudo se escribió que este mineral puede aparecer "en una roca, en el mar y en las colinas situadas sobre las minas de oro".
Las leyendas sobre Simbad, el marinero, dicen que en algún lugar hay un desfiladero bastante profundo, en cuyo fondo se esconden los depósitos primarios de diamantes. Pero, por supuesto, todo esto está muy débilmente relacionado con la realidad.
Debemos rendir homenaje a las personas de la antigüedad y la Edad Media. Una búsqueda de la verdadera razón de la formación de diamantes muestra que el pensamiento humano nunca se detuvo. Sin embargo, las primeras versiones serias de su apariencia no se pudieron presentar hasta después de 1797; fue entonces cuando se estableció con precisión la composición química del mineral.
Un poco más tarde se descubrió que la diferencia entre el diamante, el grafito y varios tipos de carbón se debe a la disposición de los átomos dentro de las redes cristalinas.
Versiones
Terrícolas
La esencia del concepto es La presencia de estos minerales como resultado del movimiento del magma. Se supone que la mayoría de ellos aparecieron no antes de 2.500 millones y no más tarde de hace 100 millones de años. Sucedió a una profundidad de unos 200 km. Allí, el grafito se vio afectado simultáneamente por una alta temperatura de aproximadamente 1 mil grados y una presión de 50 mil atmósferas.
Una versión de la versión implica que las piedras semipreciosas ya se formaron en la superficie de la tierra.
Esto ocurrió como resultado de la solidificación de la lava en contacto con el aire. El problema es que la temperatura y la presión en esta situación no son demasiado altas. Por esta razón, este concepto no es popular entre los profesionales.
Existe una suposición alternativa de que las gemas se forman a partir de rocas ultrabásicas.
Solo más tarde, cuando el magma se levantó, se arrojó una piedra junto con él. La gran mayoría de los geólogos se inclinan precisamente por este enfoque. Una versión intermedia es que los diamantes se forman cuando el magma ya ha comenzado a moverse hacia arriba, pero aún no ha alcanzado el respiradero.
Los defensores de esta hipótesis argumentan que el aumento debería ser el fortalecimiento de las redes cristalinas.
Tales cambios estructurales fortalecen significativamente la piedra en sí misma y le dan cualidades que son tan valiosas en el mercado de productos básicos.
Las reservas de diamantes anteriores asociadas con depósitos antiguos y tuberías de kimberlita se están volviendo menos comunes. Y la necesidad de piedras es grande. A veces, los residentes de áreas volcánicas algún tiempo después de las erupciones extraen el mineral más duro de la lava endurecida. Pero las condiciones requeridas para su aparición se obtienen no solo debido a los procesos volcánicos, mientras que algunos investigadores de diamantes prestan atención no solo a las profundidades de la Tierra, sino también hacia arriba.
"Invitados desde el espacio"
En repetidas ocasiones, al examinar piezas de meteoritos, se encontraron diamantes enteros (o sus partículas individuales). La calidad de tales minerales fue excelente.
Una vez, cuando un meteorito cayó en los Estados Unidos, se encontraron piedras preciosas en las paredes del cráter. Pero eran ligeramente diferentes de las opciones habituales. La diferencia, según algunos informes, se relaciona con la estructura de la red cristalina: no afecta la apariencia.
Algunos expertos creen que los diamantes ya están dentro de meteoritos. Cuando se destruyen, las piedras son "libres".
La desventaja de esta versión es que es poco probable que aparezca una forma sólida de grafito cuando aparezcan los "adoquines cósmicos".
Una opinión más popular es que una piedra ya aparece al impactar con la superficie de la tierra. Este proceso provoca la liberación de energía mecánica y térmica significativa.
Por esta razón, tanto la temperatura como la presión en el centro aumentan bruscamente (donde permanece el cráter). Estos factores conducen a la transformación característica del carbono.
Se sabe de manera confiable que en el cráter de asteroides Popigai, que apareció hace 35 millones de años, hay muchos diamantes. Es cierto que verlos en algún lugar del mostrador de una joyería no funcionará: estas son piedras de tamaño muy pequeño, adecuadas solo para uso técnico.
Las observaciones espectrográficas mostraron que el carbono gaseoso (en forma pura o junto con nitrógeno, hidrógeno) está presente en la atmósfera del sol. Los astrónomos y cosmólogos creen que este elemento también estaba en coágulos colosales de gas, polvo, que se convirtieron en los precursores de todos los planetas. Al enfriarse, los gases se licuaron. Poco a poco, las sustancias líquidas se distribuyeron en masa: las más pesadas se hundieron y las ligeras flotaron.
Las masas magmáticas líquidas en el período inicial del desarrollo de la Tierra rompieron fácilmente una delgada capa de la corteza terrestre. El carbono reaccionó activamente con hidrógeno. Como resultado, la corteza perdió gradualmente este elemento químico.
En la etapa actual de la historia geológica de nuestro planeta, representa aproximadamente el 1%. Tal excursión nos permite hacer una conclusión aparentemente paradójica: no hay contradicciones profundas entre las hipótesis volcánica y cósmica.
La forma de carbono sólido que ahora se agrega a las joyas se usa en brocas, y una vez estuvo presente en el espacio interestelar.
La diferencia está solo en la forma en que llegó a un lugar en particular. Los expertos creen que la mayor parte del carbono se encuentra ahora en la parte externa del manto, porque la alta temperatura y presión conducen a la formación de compuestos de la sustancia básica con metales pesados. Pero algunos átomos de carbono están unidos entre sí.
Incluso los famosos Vernadsky y Fersman dieron por sentado que así es como nacen los diamantes. Dos científicos poseen un esquema de transformaciones geoquímicas del carbono. Según este esquema clásico, tanto el diamante como el grafito se concentran principalmente en las capas inferiores de la litosfera.
No se sabe con certeza si esto es así, porque las teorías más convincentes, incluso confirmadas por experimentos de laboratorio, aún no tienen una confirmación decisiva.
Los pozos más profundos de la Tierra solo alcanzan una profundidad de 10-12 km. En este caso, la nucleación de diamantes, incluso según Fersman, ocurre a profundidades de no menos de 30-40 km. Este es exactamente el grosor promedio de la corteza terrestre. Comprobar la versión del manto en el nivel actual de perforación es aún más imposible. Volviendo a la versión manto-magmática, vale la pena señalar que, de acuerdo con ella, el carbono puede convertirse en diamantes si:
- durante cientos de millones de años existirá un medio químicamente uniforme;
- esto soportará gradientes térmicos débiles;
- la presión excederá constantemente los 5 mil Pa.
Los parámetros relevantes, basados en las ideas de la geología moderna, se alcanzan a una profundidad de 100 a 200 km.
Otra condición indispensable para el "éxito" es la presencia de diatremas o avances de la corteza terrestre. En las plataformas continentales, una masa fundida magmática saturada con cantidades apreciables de gases puede penetrarlo. Como resultado, se forman tuberías de kimberlita bien conocidas.
Existe una versión fluida alternativa, según la cual el mineral más fuerte cristaliza a una profundidad menor. El punto de partida es la descomposición del metano o su oxidación incompleta. El agente oxidante es una mezcla de hidrógeno, carbono, oxígeno y azufre. Los cuatro elementos pueden residir tanto en un estado de agregación líquido como gaseoso.
De la hipótesis fluida se desprende que Los diamantes pueden aparecer a una temperatura de 1 mil grados, actuando simultáneamente con una presión de 100 a 500 pascales.
Vale la pena señalar que solo alrededor del 1% de las tuberías de kimberlita que se encuentran en diferentes partes del mundo contienen depósitos de diamantes industrialmente significativos.
En otros lugares, la minería a gran escala no es práctica. Con el tiempo, los procesos geológicos conducen a la destrucción de la parte superior de los depósitos primarios. Los diamantes de allí son arrastrados (y arrastrados en el pasado) por el flujo de agua. Con la deposición repetida del mineral, aparecen los placeres.
Vea el próximo video para conocer el secreto del origen de los diamantes.
