Kaip gamtoje susidaro deimantai?

Deimantas ilgą laiką buvo stiprumo, nesunaikinamumo ir stabilumo etalonas. Tačiau naudinga žinoti, kaip formuojasi deimantai.

Nemažai žmonių bent kartą gyvenime rankose laikė deimantus. Bet dėl ​​etaloninio brangakmenio kilmės padėtis yra kur kas blogesnė. Net patyrę mineralogistai ir geologai negali visiškai užtikrintai pasakyti, kuri versija yra tiesa.

Deimantai tapo žinomi dar prieš mūsų erą. Akmens, turinčio tokias neįprastas savybes, buvo neįmanoma.

Viena iš senų legendų sako:

• deimantiniai kristalai yra gyvi daiktai;
• jie gali priklausyti skirtingoms lytims;
• šie organizmai „sugeria dangiškąją rasą“;
• jie gali padidėti ir net padaugėti.

Senovės Indijos mitologija teigė, kad deimantas gamtoje atsiranda, kai yra sujungti penki pagrindiniai gamtos principai. Tai apima:

• oro
• vandens
• žemė;
• dangus;
• energija.

Senovės rankraščiuose jie iškart pradėjo pastebėti, kad deimantas yra labai kietas ir turi nepaprastą blizgesį. Dažnai buvo rašoma, kad šis mineralas gali atsirasti „ant uolos, jūroje ir ant kalvų, esančių virš aukso kasyklų“.

Legendos apie Sinbadą jūreivis sako, kad kai kur yra gana gilus tarpeklis, kurio apačioje paslėptos pirminės deimantų sankaupos. Bet, žinoma, visa tai labai silpnai koreliuoja su tikrove.

Turime pagerbti antikos ir viduramžių žmones. Tikrosios deimantų susidarymo priežasties paieška rodo, kad žmogaus mintys niekada nestovėjo vietoje. Ir vis dėlto pirmosios rimtos jo išvaizdos versijos galėjo būti pateiktos tik po 1797 m. - būtent tada buvo tiksliai nustatyta mineralo cheminė sudėtis.

Šiek tiek vėliau buvo išsiaiškinta, kad skirtumą tarp deimantų, grafito ir įvairių rūšių anglių lemia atomų išdėstymas kristalų gardelėse.

Sąvokos esmė yra šių mineralų atsiradimas dėl magmos judėjimo. Manoma, kad dauguma jų atsirado ne anksčiau kaip po 2,5 milijardo ir ne vėliau kaip prieš 100 milijonų metų. Tai įvyko maždaug 200 km gylyje. Ten grafitą vienu metu paveikė aukšta maždaug 1 tūkstančio laipsnių temperatūra ir 50 tūkstančių atmosferų slėgis.

Viena versijos versija reiškia, kad pusiau brangūs akmenys susiformavo jau žemės paviršiuje.

Tai įvyko dėl lavos sukietėjimo sąlytyje su oru. Problema ta, kad temperatūra ir slėgis šioje situacijoje nėra per aukšti. Dėl šios priežasties tokia koncepcija nėra populiari tarp profesionalų.

Yra alternatyvi prielaida, kad brangakmeniai yra suformuoti iš ultrabazinių uolienų.

Tik vėliau, magmai pakilus, kartu su ja buvo išmestas akmuo. Didžioji dauguma geologų linkę būtent į šį požiūrį. Tarpinė versija yra ta, kad deimantai susidaro, kai magma jau pradėjo judėti aukštyn, bet dar nepasiekė angos.

Tokie struktūriniai pokyčiai žymiai sustiprina patį akmenį ir suteikia jam tokias savybes, kurios yra tokios vertingos prekių rinkoje.

Ankstesni deimantų rezervai, susiję su senovės telkiniais ir kimberlito vamzdžiais, tampa vis retesni. Ir akmenų poreikis yra didelis. Kartais vulkaninių vietovių gyventojai kurį laiką po išsiveržimų iš sukietėjusios lavos išgauna sunkiausią mineralą. Bet jo atsiradimui reikalingos sąlygos gaunamos ne tik dėl ugnikalnių procesų, o kai kurie deimantų tyrinėtojai atkreipia dėmesį ne tik į Žemės gelmes, bet ir į viršų.

Pakartotinai tiriant meteoritų gabalus, buvo rasta ištisų deimantų (arba atskirų jų dalelių). Tokių mineralų kokybė buvo puiki.

Kartą, kai JAV krito meteoritas, kraterio sienose buvo rasta brangakmenių. Bet jie šiek tiek skyrėsi nuo įprastų variantų. Remiantis kai kuriomis ataskaitomis, skirtumas yra susijęs su kristalų gardelės struktūra - jis neturi įtakos išvaizdai.

Kai kurie ekspertai mano, kad deimantai jau yra meteoritų viduje. Kai jie sunaikinami, akmenys yra "laisvi".

Populiaresnis požiūris yra tai, kad akmuo pasirodo jau susidūrus su žemės paviršiumi. Šis procesas išprovokuoja didelę mechaninę ir šiluminę energiją.

Dėl šios priežasties tiek temperatūra, tiek slėgis centre smarkiai padidėja (ten, kur liko krateris). Šie veiksniai lemia būdingą anglies virsmą.

Spektrografiniai stebėjimai parodė, kad dujinė anglis (gryna forma arba kartu su azotu, vandeniliu) yra saulės atmosferoje. Astronomai ir kosmologai mano, kad šis elementas taip pat buvo kolosaliuose dujų, dulkių krešuliuose, kurie tapo visų planetų pirmtakais. Atvėsus, dujos suskystėjo. Palaipsniui skystos medžiagos buvo paskirstomos pagal masę: sunkesnės plūdo žemyn, o lengvos - plūduriavo aukštyn.

Skystosios magminės masės pradiniu Žemės vystymosi laikotarpiu lengvai pralaužė ploną žemės plutos sluoksnį. Anglis aktyviai reagavo su vandeniliu. Dėl to pluta pamažu prarado šį cheminį elementą.

Dabartiniame mūsų planetos geologinės istorijos etape ji sudaro apie 1 proc. Tokia ekskursija leidžia daryti išoriškai paradoksalią išvadą: tarp vulkaninės ir kosminės hipotezės nėra gilių prieštaravimų.

Skirtumas yra tik tuo, kaip ji pateko į tam tikrą vietą. Ekspertai mano, kad didžioji dalis anglies dabar yra išorinėje apvalkalo dalyje, nes ten dėl aukštos temperatūros ir slėgio susidaro pagrindinės medžiagos junginiai su sunkiaisiais metalais. Bet kai kurie anglies atomai yra prijungti vienas prie kito.

Net garsieji Vernadsky ir Fersmanai pateikė prielaidą, kad būtent taip gimsta deimantai. Du mokslininkai turi geocheminių anglies transformacijų schemą. Pagal šią klasikinę schemą, tiek deimantas, tiek grafitas yra koncentruoti daugiausia apatiniuose litosferos sluoksniuose.

Giliausių žemės gręžinių gylis siekia 10–12 km. Tokiu atveju deimantų branduolys, net, pasak Fersmano, vyksta ne mažesniame kaip 30–40 km gylyje. Tai tiksliai yra vidutinis žemės plutos storis. Patikrinti mantijos variantą esant dabartiniam gręžimo lygiui yra dar neįmanoma. Grįžtant prie magmatinės mantijos versijos, verta pabrėžti, kad pagal ją anglis gali virsti deimantais, jei:

• šimtus milijonų metų egzistuos chemiškai vienoda terpė;
• tai palaikys silpnus šiluminius gradientus;
• slėgis nuolat viršys 5 tūkst. Pa.

Atitinkami parametrai, pagrįsti šiuolaikinės geologijos idėjomis, pasiekiami 100–200 km gylyje.

Kita būtina „sėkmės“ sąlyga yra diaremos ar žemės plutos lūžių buvimas. Žemyninėse platformose į ją gali prasiskverbti magmatiškas tirpalas, prisotintas dideliu dujų kiekiu. Dėl to susidaro gerai žinomi kimberlito vamzdžiai.

Yra alternatyvi skysčio versija, pagal kurią stipriausias mineralas kristalizuojasi seklesniame gylyje. Pradinis taškas yra metano skilimas arba jo neišsami oksidacija. Oksidatorius yra vandenilio, anglies, deguonies ir sieros mišinys. Šie keturi elementai gali būti skysto ir dujinio jungimosi būsenoje.

Iš hipotezės išplaukia, kad deimantai gali pasirodyti esant 1 tūkstančio laipsnių temperatūrai, veikdami vienu metu su 100–500 paskalų slėgiu.

Kitose vietose didelio masto kasyba yra nepraktiška. Laikui bėgant dėl ​​geologinių procesų sunaikinama viršutinė pirminių telkinių dalis. Deimantai iš ten yra išnešami (ir praeityje) tekančio vandens srove. Pakartotinai nusodinus mineralą, atsiranda vietininkų.

Žr. Kitą vaizdo įrašą, kuriame rasite deimantų kilmės paslaptį.