Как се образуват диаманти в природата?

Диамантът отдавна е еталонът на здравина, неразрушимост и стабилност. Полезно е обаче да знаете как се образуват диаманти.

Не малко хора поне веднъж в живота си държаха диаманти в ръцете си. Но що се отнася до произхода на референтния скъпоценен камък, ситуацията е много по-лоша. Дори опитни минералози и геолози не могат да кажат с пълна сигурност коя версия е вярна.

Диамантите стават известни много преди нашата ера. Беше невъзможно да се премине камък с толкова необичайни свойства.

Една от старите легенди гласи, че:

• диамантените кристали са живи същества;
• те могат да принадлежат към различни полове;
• тези организми „поглъщат небесната роса“;
• те могат да се увеличават по размер и дори да се размножават.

Древноиндийската митология твърди, че диамантът се появява в природата, когато се комбинират петте основни природни принципа. Те включват:

• въздух;
• вода;
• земята;
• небето;
• енергия.

В древните ръкописи веднага започват да отбелязват, че диамантът е много твърд и има изключителен блясък. Често се пишеше, че този минерал може да се появи „на скала, в морето и на хълмовете, разположени над златните мини“.

Легендите за моряка Синбад казват, че някъде има доста дълбоко дефиле, в дъното на което са скрити първичните находища на диаманти. Но, разбира се, всичко това е много слабо свързано с реалността.

Трябва да отдадем почит на хората от древността и средните векове. Търсенето на истинската причина за образуването на диамант показва, че човешката мисъл никога не е стояла неподвижно. И все пак, първите сериозни версии за появата му могат да бъдат представени едва след 1797 г. - именно тогава химическият състав на минерала беше точно установен.

Малко по-късно беше открито, че разликата между диамант, графит и различни видове въглища се дължи на подредбата на атомите вътре в кристалните решетки.

Същността на концепцията е появата на тези минерали в резултат на движението на магмата. Предполага се, че повечето от тях са се появили не по-рано от 2,5 милиарда и не по-късно от 100 милиона години. Това се случи на дълбочина около 200 км. Там графитът е бил засегнат едновременно от висока температура от около 1 000 градуса и налягане от 50 хиляди атмосфери.

Една от версиите предполага, че полускъпоценните камъни са се образували вече на повърхността на земята.

Това се случи в резултат на втвърдяване на лавата при контакт с въздух. Проблемът е, че температурата и налягането в тази ситуация не са твърде високи. Поради тази причина подобна концепция не е популярна сред професионалистите.

Съществува алтернативно предположение, че скъпоценните камъни са образувани от ултраосновни скали.

Едва по-късно, когато магмата се издигна, заедно с нея беше изхвърлен камък. По-голямата част от геолозите са склонни именно към този подход. Междинна версия е, че диамантите се образуват, когато магмата вече е започнала да се движи нагоре, но все още не е достигнала отдушника.

Такива структурни промени значително укрепват самия камък и му придават качества, които са толкова ценни на стоковия пазар.

Предишните запаси от диаманти, свързани с древни находища и кимберлитови тръби, стават все по-рядко срещани. И нуждата от камъни е голяма. Понякога жителите на вулканични райони известно време след изригванията извличат най-твърдия минерал от втвърдена лава. Но условията, необходими за появата му, се получават не само поради вулканични процеси, докато някои изследователи на диаманти обръщат внимание не само на дълбините на Земята, но и нагоре.

Многократно при изследване на парчета метеорити са открити цели диаманти (или техните отделни частици). Качеството на такива минерали беше отлично.

Веднъж, когато метеорит падна в САЩ, скъпоценни камъни бяха открити в стените на кратера. Но те бяха малко по-различни от обичайните опции. Разликата, според някои доклади, се отнася до структурата на кристалната решетка - тя не влияе на външния вид.

Някои експерти смятат, че диамантите вече са вътре в метеоритите. Когато са унищожени, камъните са "свободни".

По-популярно мнение е, че камък се появява вече при удар с земната повърхност. Този процес провокира отделянето на значителна механична и топлинна енергия.

Поради тази причина температурата и налягането в центъра рязко се увеличават (където остава кратерът). Тези фактори водят до характерната трансформация на въглерода.

Спектрографските наблюдения показаха, че в атмосферата на слънцето присъства газообразен въглерод (в чист вид или във връзка с азот, водород). Астрономите и космолозите смятат, че този елемент е бил и в колосални съсиреци от газ, прах, които са станали предшественици на всички планети. При охлаждане газовете се втечняват. Постепенно течните вещества се разпределяха масово: по-тежки се спускаха надолу, а леките се носеха нагоре.

Течните магматични маси в началния период от развитието на Земята лесно пробиват тънък слой от земната кора. Въглеродът активно реагира с водород. В резултат кора постепенно загуби този химичен елемент.

На настоящия етап от геоложката история на нашата планета тя представлява около 1%. Такава екскурзия ни позволява да направим външно парадоксално заключение: няма дълбоки противоречия между вулканични и космически хипотези.

Разликата е само в начините, по които е стигнала до определено място. Експертите смятат, че по-голямата част от въглерода се намира във външната част на мантията, тъй като там високата температура и налягане водят до образуването на съединения на основното вещество с тежки метали. Но някои въглеродни атоми са прикрепени един към друг.

Дори известните Вернадски и Ферсман изказаха предположението, че така се раждат диамантите. Двама учени притежават схема за геохимични трансформации на въглерод. Според тази класическа схема и диамантът, и графитът са концентрирани главно в долните слоеве на литосферата.

Най-дълбоките кладенци на Земята стигат само до дълбочина 10-12 км. В този случай зарождането на диамантите, дори според Ферсман, става на дълбочина не по-малко от 30-40 км. Това е точно средната дебелина на земната кора. Проверката на версията на мантията на сегашното ниво на пробиване е още по-невъзможна. Връщайки се към мантийно-магматичната версия, струва си да се отбележи, че според нея въглеродът може да се превърне в диаманти, ако:

• в продължение на стотици милиони години ще съществува химически еднаква среда;
• това ще поддържа слаби топлинни градиенти;
• налягането постоянно ще надвишава 5 000 Па.

Съответните параметри, базирани на идеите на съвременната геология, се постигат на дълбочина от 100 до 200 км.

Друго задължително условие за „успех“ е наличието на диатерма или пробиви на земната кора. На континенталните платформи може да проникне магматична стопилка, наситена с значителни количества газове. В резултат на това се формират добре познати кимберлитови тръби.

Съществува алтернативна версия на течност, според която най-силният минерал кристализира на по-малка дълбочина. Началната точка е разграждането на метана или неговото непълно окисляване. Окислителят е смес от водород, въглерод, кислород и сяра. Четирите елемента могат да пребивават в течно и газообразно състояние на агрегация.

От течната хипотеза следва, че диамантите могат да се появят при температура от 1 000 градуса, действайки едновременно с налягане от 100 до 500 паскали.

На други места мащабният добив е непрактичен. С течение на времето геоложките процеси водят до унищожаване на горната част на първичните находища. Диамантите от там се отнемат (и се пренасят в миналото) чрез течаща вода. При многократно отлагане на минерала се появяват плаценти.

Вижте следващото видео за тайната на произхода на диамантите.