איך נוצרים יהלומים בטבע?

היהלום הוא כבר מזמן סטנדרט של חוזק, בלתי ניתן להפרדה ויציבות. עם זאת, כדאי לדעת כיצד נוצרים יהלומים.

לא כל כך מעט אנשים, לפחות פעם אחת בחייהם, החזיקו יהלומים בידיהם. אולם באשר למוצא של פנינת הייחוס, המצב גרוע בהרבה. אפילו מינרלוגים וגיאולוגים מנוסים לא יכולים לומר בוודאות מלאה איזו גרסה נכונה.

יהלומים נודעו הרבה לפני עידןנו. אי אפשר היה לעבור אבן עם תכונות כה לא שגרתיות.

אחת האגדות הישנות אומרת כי:

• גבישי יהלומים הם דברים חיים;
• הם יכולים להשתייך למינים שונים;
• אורגניזמים אלה "סופגים את הטל השמימי";
• הם יכולים להגדיל את גודלם ואפילו להכפיל.

המיתולוגיה ההודית הקדומה טענה כי היהלום מופיע בטבע כשמשולבים חמשת העקרונות הטבעיים הבסיסיים. אלה כוללים:

• אוויר
• מים
• אדמה;
• השמיים;
• אנרגיה.

בכתבי יד עתיקים הם מיד החלו לציין כי היהלום קשה מאוד ובעל הברקות יוצאת דופן. לעתים קרובות נכתב כי מינרל זה יכול להופיע "על סלע, ​​בים ועל הגבעות הממוקמות מעל מכרות הזהב".

אגדות על המלח סינבד אומרים כי איפשהו יש נקיק עמוק למדי, שבתחתיתו מסתתרים מרבצי היהלומים העיקריים. אבל, כמובן, כל זה מתואם בצורה חלשה מאוד עם המציאות.

עלינו לחלוק כבוד לאנשי העת העתיקה ובימי הביניים. חיפוש אחר הסיבה האמיתית להיווצרות היהלום מראה כי מחשבה אנושית מעולם לא עמדה בשקט. ובכל זאת, ניתן היה להעלות את הגרסאות הרציניות הראשונות של הופעתו רק לאחר 1797 - אז הוקם בדיוק ההרכב הכימי של המינרל.

מעט אחר כך התגלה כי ההבדל בין יהלום, גרפיט לסוגים שונים של פחם נובע מסידור האטומים בתוך סריג הגביש.

תמצית הרעיון היא התרחשותם של מינרלים אלה כתוצאה מתנועת מאגמה. ההנחה היא שרובם הופיעו לא לפני 2.5 מיליארד דולר ולא לפני מאה מיליון שנה. זה קרה בעומק של כ -200 ק"מ. שם, הגרפיט הושפע בו זמנית מטמפרטורה גבוהה של כאלף מעלות ולחץ של 50 אלף אטמוספרות.

גרסה אחת של הגרסה מרמזת על כך שאבנים חצי יקרות נוצרו כבר על פני כדור הארץ.

זה התרחש כתוצאה מיצוק הלבה במגע עם אוויר. הבעיה היא שהטמפרטורה והלחץ במצב זה אינם גבוהים מדי. מסיבה זו מושג כזה אינו פופולרי בקרב אנשי מקצוע.

ישנה הנחה חלופית כי אבני חן נוצרות מסלעים אולטראבאסיים.

רק מאוחר יותר, כשמגמה קמה, נזרקה אבן יחד איתה. הרוב המכריע של הגיאולוגים נוטים בדיוק לגישה זו. גרסת ביניים היא שיהלומים נוצרים כאשר מאגמה כבר החלה לנוע כלפי מעלה, אך טרם הגיעה לפתח.

שינויים מבניים כאלה מחזקים משמעותית את האבן עצמה ומעניקים לה איכויות חשובות כל כך בשוק הסחורות.

עתודות יהלומים קודמות הקשורות למרבצים עתיקים וצינורות קימברליט הופכים פחות נפוצים. והצורך באבנים גדול. לעיתים, תושבי אזורים וולקניים זמן מה לאחר התפרצויות מוציאים את המינרל הקשה ביותר מלבה מוקשה. אך התנאים הנדרשים להופעתו מתקבלים לא רק בשל תהליכים וולקניים, בעוד שחוקרי יהלומים מסוימים שמים לב לא רק למעמקי כדור הארץ, אלא גם כלפי מעלה.

שוב ושוב, כשנבדקו חתיכות מטאוריטים, נמצאו יהלומים שלמים (או החלקיקים האישיים שלהם). האיכות של מינרלים כאלה הייתה מצוינת.

פעם, כשמטאוריט נפל בארצות הברית, נמצאו אבנים יקרות בקירות המכתש. אבל הם היו שונים מעט מהאופציות הרגילות. ההבדל, על פי חלק מהדיווחים, קשור למבנה סריג הגביש - זה לא משפיע על המראה.

חלק מהמומחים מאמינים כי היהלומים כבר נמצאים במטאוריטים. כאשר הם נהרסים, האבנים "חופשיות".

השקפה פופולארית יותר היא שאבן מופיעה כבר עם השפעה על פני כדור הארץ. תהליך זה מעורר שחרור של אנרגיה מכנית ותרמית משמעותית.

מסיבה זו, גם הטמפרטורה וגם הלחץ במרכז עולים בצורה חדה (היכן שנשאר המכתש). גורמים אלה מובילים לשינוי האופייני לפחמן.

תצפיות ספקטרוגרפיות הראו כי פחמן גזי (בצורה טהורה או בשילוב עם חנקן, מימן) קיים באטמוספירה של השמש. אסטרונומים וקוסמולוגים מאמינים כי אלמנט זה היה גם בקרישים ענקיים של גז, אבק, שהפכו למבשרי כל כוכבי הלכת. לאחר הקירור, הגזים נזלו. בהדרגה, חומרים נוזליים הופצו לפי מסה: חומרים כבדים יותר צללו למטה, וחומרים קלים צפו למעלה.

מסות מגמאטיות נוזליות בתקופה הראשונית להתפתחות כדור הארץ פרצו בקלות דרך שכבה דקה של קרום כדור הארץ. הפחמן הגיב באופן פעיל עם מימן. כתוצאה מכך, הקרום איבד בהדרגה יסוד כימי זה.

בשלב הנוכחי של ההיסטוריה הגאולוגית של כדור הארץ שלנו הוא מהווה כ -1%. טיול כזה מאפשר לנו להסיק מסקנה פרדוקסלית כלפי חוץ: אין סתירות עמוקות בין השערות וולקניות לקוסמיות.

ההבדל הוא רק בדרכים בהן הגיעה למקום מסוים. מומחים מאמינים כי מרבית הפחמן נמצא כעת בחלק החיצוני של המעטפת, מכיוון ששם טמפרטורה ולחץ גבוהים מובילים ליצירת תרכובות של החומר הבסיסי עם מתכות כבדות. אבל כמה אטומי פחמן צמודים זה לזה.

אפילו ורנאדסקי ופרסמן המפורסמים העלו את ההנחה שככה נולדים יהלומים. שני מדענים הם בעלי תוכנית של טרנספורמציות גיאוכימיות של פחמן. על פי הסכימה הקלאסית הזו, היהלום והגרפיט מתרכזים בעיקר בשכבות התחתונות של הליטוספירה.

הבארות העמוקות ביותר בכדור הארץ מגיעות רק לעומק של 10-12 ק"מ. במקרה זה, גרעין היהלומים, אפילו לטענת פרסמן, מתרחש בעומקים של לא פחות מ- 30-40 ק"מ. זה בדיוק העובי הממוצע של קרום כדור הארץ. בדיקת גרסת המעטפת ברמה הנוכחית של הקידוח היא בלתי אפשרית. כשחוזרים לגרסת המעטפת-מגמטית, כדאי לציין שלפיו פחמן יכול להפוך ליהלומים אם:

• במשך מאות מיליוני שנים קיים מדיום אחיד כימית;
• זה יתמוך בשיפועים תרמיים חלשים;
• הלחץ באופן עקבי יעלה על 5,000 פא.

הפרמטרים הרלוונטיים, המבוססים על רעיונות הגיאולוגיה המודרנית, מושגים בעומק של 100 עד 200 ק"מ.

תנאי הכרחי נוסף ל"הצלחה "הוא נוכחות של נזלת או פריצות דרך של קרום כדור הארץ. על גבי פלטפורמות יבשתיות יכול לחדור לתוכו ממיס מגמטי רווי בכמויות גזים ניכרים. כתוצאה מכך נוצרים צינורות קימברליט ידועים.

יש גרסת נוזלים אלטרנטיבית, לפיה המינרל החזק ביותר מתגבש בעומק רדוד יותר. נקודת המוצא היא פירוק מתאן או חמצון לא מושלם שלו. חומר החמצון הוא תערובת של מימן, פחמן, חמצן וגופרית. ארבעת היסודות יכולים להתגורר הן במצב נוזלי והן במצב גזי של צבירה.

עולה מההשערה הנוזלית ש יהלומים יכולים להופיע בטמפרטורה של אלף מעלות, ולפעול במקביל בלחץ של 100 עד 500 פסקלים.

במקומות אחרים, כרייה בהיקף גדול אינה מעשית. עם הזמן, תהליכים גיאולוגיים מובילים להרס החלק העליון של המרבצים הראשוניים. יהלומים משם נסחפים (ונסחפים בעבר) על ידי מים זורמים. עם התמקדות חוזרת ונשנית של המינרל, נראים משבצים.

צפו בסרטון הבא לסוד מקור היהלומים.