Kā dimanti veidojas dabā?

Dimants jau sen ir izturības, neiznīcības un stabilitātes standarts. Tomēr ir noderīgi zināt, kā veidojas dimanti.

Ne tik maz cilvēku vismaz vienu reizi mūžā rokās turēja dimantus. Bet attiecībā uz atsauces dārgakmens izcelsmi situācija ir daudz sliktāka. Pat pieredzējuši mineralogi un ģeologi nevar pilnībā pateikt, kura versija ir patiesa.

Dimanti kļuva pazīstami jau ilgi pirms mūsu ēras. Nevarēja iziet akmeni ar tik neparastām īpašībām.

Viena no senajām leģendām saka:

• dimanta kristāli ir dzīvās lietas;
• viņi var piederēt pie dažādiem dzimumiem;
• šie organismi "absorbē debesu rasu";
• tie var palielināties un pat vairoties.

Senās Indijas mitoloģijā apgalvoja, ka dimants dabā parādās, apvienojot piecus dabas pamatprincipus. Tie ietver:

• gaiss
• ūdens
• zeme;
• debesis;
• enerģija.

Senajos rokrakstos viņi nekavējoties sāka atzīmēt, ka dimants ir ļoti ciets un tam piemīt ārkārtējs spožums. Bieži tika rakstīts, ka šis minerāls var parādīties “uz klints, jūrā un pakalnos, kas atrodas virs zelta raktuvēm”.

Leģendas par Sinbadu jūrnieks saka, ka kaut kur ir diezgan dziļa aiza, kuras apakšā ir paslēptas primārās dimantu nogulsnes. Bet, protams, tas viss ir ļoti vāji korelēts ar realitāti.

Mums jāpievērš cieņa senatnes un viduslaiku cilvēkiem. Dimanta veidošanās patiesā iemesla meklēšana liecina, ka cilvēka domas nekad nav stāvējušas mierā. Un tomēr pirmās nopietnās viņa izskatu versijas varēja izvirzīt tikai pēc 1797. gada - tieši tad precīzi tika noteikts minerāla ķīmiskais sastāvs.

Nedaudz vēlāk tika atklāts, ka atšķirība starp dimantu, grafītu un dažādiem ogļu veidiem ir saistīta ar atomu izvietojumu kristāla režģu iekšpusē.

Koncepcijas būtība ir šo minerālu rašanās magmas kustības rezultātā. Tiek pieņemts, ka lielākā daļa no tām parādījās ne agrāk kā 2,5 miljardus un ne vēlāk kā pirms 100 miljoniem gadu. Tas notika aptuveni 200 km dziļumā. Tur grafītu vienlaicīgi ietekmēja augsta temperatūra aptuveni 1 tūkstotis grādu un 50 tūkstošu atmosfēras spiediens.

Viena no versijas versijām nozīmē, ka pusdārgakmeņi, kas veidojušies jau uz zemes virsmas.

Tas notika lavas sacietēšanas rezultātā saskarē ar gaisu. Problēma ir tā, ka temperatūra un spiediens šajā situācijā nav pārāk augsti. Šī iemesla dēļ profesionāļiem šāda koncepcija nav populāra.

Pastāv alternatīvs pieņēmums, ka dārgakmeņi veidojas no ultrabāzes klintīm.

Tikai vēlāk, kad magma piecēlās, līdz ar to tika izmests arī akmens. Lielākajai daļai ģeologu ir tendence tieši uz šo pieeju. Starpposma versija ir tāda, ka dimanti veidojas, kad magma jau ir sākusi virzīties uz augšu, bet vēl nav sasniegusi ventilācijas atveri.

Šādas strukturālas izmaiņas ievērojami stiprina pašu akmeni un piešķir tam īpašības, kas ir tik vērtīgas preču tirgū.

Iepriekšējās dimantu rezerves, kas saistītas ar senām atradnēm un kimberlīta caurulēm, kļūst arvien retākas. Un vajadzība pēc akmeņiem ir liela. Dažreiz vulkānu apgabalu iedzīvotāji kādu laiku pēc izvirdumiem no sacietējušās lavas iegūst viscietāko minerālu. Bet apstākļi, kas nepieciešami tā izskatam, tiek iegūti ne tikai vulkānisko procesu dēļ, savukārt daži dimantu pētnieki pievērš uzmanību ne tikai Zemes dziļumam, bet arī augšup.

Atkārtoti, pārbaudot meteorītu gabalus, tika atrasti veseli dimanti (vai to atsevišķās daļiņas). Šādu minerālu kvalitāte bija lieliska.

Reiz, kad Amerikas Savienotajās Valstīs nokrita meteorīts, krātera sienās tika atrasti dārgakmeņi. Bet tie nedaudz atšķīrās no parastajām iespējām. Atšķirība, saskaņā ar dažiem ziņojumiem, attiecas uz kristāla režģa struktūru - tā neietekmē izskatu.

Daži eksperti uzskata, ka dimanti jau ir meteorītu iekšpusē. Kad tie tiek iznīcināti, akmeņi ir "brīvi".

Populārāks uzskats ir tāds, ka akmens parādās jau pēc trieciena ar zemes virsmu. Šis process izraisa ievērojamas mehāniskās un siltumenerģijas izdalīšanos.

Šī iemesla dēļ gan temperatūra, gan spiediens centrā strauji palielinās (kur paliek krāteris). Šie faktori izraisa raksturīgo oglekļa pārveidošanos.

Spektrogrāfiskie novērojumi parādīja, ka gāzveida ogleklis (tīrā veidā vai kopā ar slāpekli, ūdeņradi) atrodas saules atmosfērā. Astronomi un kosmologi uzskata, ka šis elements atradās arī kolosālos gāzes, putekļu recekļos, kas kļuva par visu planētu priekštečiem. Atdzesējot, gāzes sašķidrinājās. Pakāpeniski šķidras vielas tika sadalītas pa masu: smagākas nokrita uz leju, bet vieglās - peldēja uz augšu.

Šķidrās magmātiskās masas sākotnējā Zemes attīstības periodā viegli izlauzās caur plānu zemes garozas kārtu. Ogleklis aktīvi reaģēja ar ūdeņradi. Tā rezultātā garoza pakāpeniski zaudēja šo ķīmisko elementu.

Pašreizējā mūsu planētas ģeoloģiskās vēstures posmā tas veido apmēram 1%. Šāda ekskursija ļauj izdarīt ārēji paradoksālu secinājumu: starp vulkāniskajām un kosmiskajām hipotēzēm nav dziļu pretrunu.

Atšķirība ir tikai veidos, kā viņa nokļuva noteiktā vietā. Eksperti uzskata, ka lielākā daļa oglekļa tagad atrodas mantijas ārējā daļā, jo tur augsta temperatūra un spiediens rada pamatvielas savienojumus ar smagajiem metāliem. Bet daži oglekļa atomi ir piesaistīti viens otram.

Pat slavenie Vernadskis un Fersmans izvirzīja pieņēmumu, ka šādi dzimst dimanti. Diviem zinātniekiem pieder oglekļa ģeoķīmisko pārvērtību shēma. Saskaņā ar šo klasisko shēmu gan dimants, gan grafīts ir koncentrēti galvenokārt litosfēras apakšējos slāņos.

Dziļākās akas uz Zemes nonāk tikai 10–12 km dziļumā. Šajā gadījumā dimantu kodols, pat pēc Fersmana domām, notiek ne mazāk kā 30–40 km dziļumā. Tas ir precīzi vidējais zemes garozas biezums. Pārbaudīt mantijas versiju pašreizējā urbšanas līmenī ir vēl neiespējami. Atgriežoties pie mantijas-matemātiskās versijas, ir vērts norādīt, ka saskaņā ar to ogleklis var pārvērsties dimantos, ja:

• simtiem miljonu gadu pastāvēs ķīmiski vienveidīgs līdzeklis;
• tas atbalstīs vājus siltuma gradientus;
• spiediens konsekventi pārsniegs 5 tūkstošus Pa.

Atbilstošie parametri, pamatojoties uz mūsdienu ģeoloģijas idejām, tiek sasniegti 100 līdz 200 km dziļumā.

Vēl viens neaizstājams "panākumu" nosacījums ir diareēmas vai zemes garozas izrāvienu klātbūtne. Kontinentālajās platformās tajā var iekļūt maģisks kausējums, kas piesātināts ar ievērojamu daudzumu gāzu. Tā rezultātā veidojas labi pazīstamas kimberlīta caurules.

Pastāv alternatīva šķidruma versija, saskaņā ar kuru spēcīgākais minerāls izkristalizējas seklākā dziļumā. Sākumpunkts ir metāna sadalīšanās vai tā nepilnīga oksidēšana. Oksidētājs ir ūdeņraža, oglekļa, skābekļa un sēra maisījums. Četri elementi var atrasties gan šķidrā, gan gāzveida agregācijas stāvoklī.

No mainīgās hipotēzes izriet, ka dimanti var parādīties 1000 grādu temperatūrā, vienlaikus darbojoties ar spiedienu no 100 līdz 500 paskāļiem.

Citviet liela mēroga ieguve nav praktiska. Laika gaitā ģeoloģiskie procesi noved pie primāro atradņu augšējās daļas iznīcināšanas. Dimanti no turienes tiek aizvesti (un aizvesti pagātnē), plūstot ūdenim. Ar atkārtotu minerālu nogulsnēšanos parādās placeri.

Nākamajā videoklipā varat uzzināt dimantu izcelsmes noslēpumu.