Hoe ontstaan ​​diamanten in de natuur?

Diamant is al lang de norm voor sterkte, onverwoestbaarheid en stabiliteit. Het is echter handig om te weten hoe diamanten worden gevormd.

Niet zo weinig mensen hielden minstens één keer in hun leven diamanten in hun handen. Maar wat betreft de oorsprong van de referentie-edelsteen, de situatie is veel erger. Zelfs ervaren mineralogisten en geologen kunnen niet met zekerheid zeggen welke versie waar is.

Diamanten werden lang voor onze jaartelling bekend. Het was onmogelijk om een ​​steen met zulke ongebruikelijke eigenschappen te passeren.

Een van de oude legendes zegt dat:

• diamantkristallen zijn levende wezens;
• ze kunnen tot verschillende geslachten behoren;
• deze organismen "absorberen de hemelse dauw";
• ze kunnen in omvang toenemen en zelfs vermenigvuldigen.

De oude Indiase mythologie beweerde dat diamant in de natuur voorkomt wanneer de vijf natuurlijke basisprincipes worden gecombineerd. Deze zijn onder meer:

• lucht
• water
• land;
• de lucht;
• energie.

In oude manuscripten begonnen ze meteen op te merken dat de diamant erg hard is en een buitengewone schittering heeft. Er werd vaak geschreven dat dit mineraal kan voorkomen "op een rots, in de zee en op de heuvels boven de goudmijnen".

Legenden over Sinbad, de zeeman, zeggen dat er ergens een vrij diepe kloof is, waar de belangrijkste afzettingen van diamanten verborgen zijn. Maar dit alles is natuurlijk zeer zwak gecorreleerd met de realiteit.

We moeten hulde brengen aan de mensen uit de oudheid en de middeleeuwen. Een zoektocht naar de echte reden voor de vorming van diamant laat zien dat het menselijk denken nooit heeft stilgestaan. En toch konden de eerste serieuze versies van zijn uiterlijk pas na 1797 worden uitgebracht - op dat moment werd de chemische samenstelling van het mineraal precies vastgesteld.

Even later werd ontdekt dat het verschil tussen diamant, grafiet en verschillende soorten kolen te wijten is aan de rangschikking van atomen in de kristalroosters.

De essentie van het concept is het voorkomen van deze mineralen als gevolg van de beweging van magma. Aangenomen wordt dat de meeste van hen niet eerder dan 2,5 miljard jaar en niet later dan 100 miljoen jaar geleden verschenen. Het gebeurde op een diepte van ongeveer 200 km. Daar werd grafiet gelijktijdig aangetast door een hoge temperatuur van ongeveer 1000 graden en een druk van 50 duizend atmosfeer.

Eén versie van de versie houdt in dat er al halfedelstenen op het aardoppervlak waren gevormd.

Dit gebeurde als gevolg van het stollen van de lava in contact met lucht. Het probleem is dat de temperatuur en druk in deze situatie niet te hoog zijn. Daarom is zo'n concept niet populair bij professionals.

Er is een alternatieve veronderstelling dat edelstenen worden gevormd uit ultrabasische gesteenten.

Pas later, toen magma opstond, werd er een steen mee weggegooid. De overgrote meerderheid van geologen neigt juist naar deze benadering. Een tussenversie is dat diamanten ontstaan ​​wanneer magma al naar boven is begonnen te bewegen, maar de opening nog niet heeft bereikt.

Dergelijke structurele veranderingen versterken de steen zelf aanzienlijk en geven hem kwaliteiten die zo waardevol zijn op de grondstoffenmarkt.

Eerdere diamantreserves geassocieerd met oude afzettingen en kimberlietpijpen komen steeds minder voor. En de behoefte aan stenen is groot. Soms halen bewoners van vulkanische gebieden enige tijd na uitbarstingen het hardste mineraal uit verharde lava. Maar de voorwaarden voor het uiterlijk worden niet alleen verkregen door vulkanische processen, terwijl sommige diamantonderzoekers niet alleen letten op de diepten van de aarde, maar ook naar boven.

Herhaaldelijk werden bij het onderzoeken van stukjes meteorieten hele diamanten (of hun individuele deeltjes) gevonden. De kwaliteit van dergelijke mineralen was uitstekend.

Eens, toen een meteoriet in de Verenigde Staten viel, werden er edelstenen gevonden in de muren van de krater. Maar ze waren iets anders dan de gebruikelijke opties. Het verschil heeft volgens sommige rapporten betrekking op de structuur van het kristalrooster - het heeft geen invloed op het uiterlijk.

Sommige experts zijn van mening dat diamanten al in meteorieten zitten. Bij vernietiging zijn de stenen "vrij".

Een populairder beeld is dat er al een steen verschijnt bij inslag op het aardoppervlak. Dit proces veroorzaakt het vrijkomen van aanzienlijke mechanische en thermische energie.

Om deze reden nemen zowel de temperatuur als de druk in het centrum sterk toe (waar de krater blijft). Deze factoren leiden tot de karakteristieke transformatie van koolstof.

Spectrografische waarnemingen toonden aan dat gasvormige koolstof (in zuivere vorm of samen met stikstof, waterstof) aanwezig is in de atmosfeer van de zon. Astronomen en kosmologen geloven dat dit element ook in kolossale stolsels van gas, stof zat, die de voorlopers van alle planeten werden. Na afkoeling werden de gassen vloeibaar. Geleidelijk aan werden vloeibare stoffen door massa verdeeld: zwaardere daalden naar beneden, en lichte zweefden omhoog.

Vloeibare magmatische massa's in de beginperiode van de ontwikkeling van de aarde braken gemakkelijk door een dunne laag van de aardkorst. Koolstof reageerde actief met waterstof. Als gevolg hiervan verloor de korst geleidelijk dit chemische element.

In het huidige stadium van de geologische geschiedenis van onze planeet is het goed voor ongeveer 1%. Zo'n excursie stelt ons in staat om een ​​uiterlijke paradoxale conclusie te trekken: er zijn geen diepe tegenstellingen tussen vulkanische en kosmische hypothesen.

Het verschil zit alleen in de manier waarop ze op een bepaalde plaats is gekomen. Experts zijn van mening dat het grootste deel van de koolstof zich nu in het buitenste deel van de mantel bevindt, omdat hoge temperatuur en druk leiden tot de vorming van verbindingen van de basissubstantie met zware metalen. Maar sommige koolstofatomen zijn aan elkaar gehecht.

Zelfs de beroemde Vernadsky en Fersman gingen ervan uit dat diamanten zo geboren worden. Twee wetenschappers hebben een schema van geochemische transformaties van koolstof. Volgens dit klassieke schema zijn zowel diamant als grafiet voornamelijk geconcentreerd in de onderste lagen van de lithosfeer.

De diepste bronnen op aarde bereiken slechts een diepte van 10-12 km. In dit geval vindt de kiemvorming van diamanten, zelfs volgens Fersman, plaats op diepten van niet minder dan 30-40 km. Dit is precies de gemiddelde dikte van de aardkorst. Het controleren van de mantelversie op het huidige boorniveau is des te onmogelijker. Terugkerend naar de mantel-magmatische versie, is het de moeite waard erop te wijzen dat koolstof volgens het kan veranderen in diamanten als:

• honderden miljoenen jaren zal er een chemisch uniform medium bestaan;
• dit ondersteunt zwakke thermische hellingen;
• de druk zal consequent hoger zijn dan 5 duizend Pa.

De relevante parameters, gebaseerd op de ideeën van de moderne geologie, worden bereikt op een diepte van 100 tot 200 km.

Een andere onmisbare voorwaarde voor 'succes' is de aanwezigheid van diatreme of doorbraken van de aardkorst. Op continentale platforms kan een magmatische smelt doordrenkt met aanzienlijke hoeveelheden gassen erin doordringen. Hierdoor worden bekende kimberlietpijpen gevormd.

Er is een alternatieve vloeibare versie, waarbij het sterkste mineraal op een kleinere diepte kristalliseert. Het uitgangspunt is de afbraak van methaan of de onvolledige oxidatie ervan. Het oxidatiemiddel is een mengsel van waterstof, koolstof, zuurstof en zwavel. De vier elementen kunnen zich zowel in een vloeibare als in een gasvormige aggregatietoestand bevinden.

Uit de vloeibare hypothese volgt dat diamanten kunnen verschijnen bij een temperatuur van 1000 graden, gelijktijdig werkend met een druk van 100 tot 500 pascal.

Op andere plaatsen is grootschalige mijnbouw onpraktisch. In de loop van de tijd leiden geologische processen tot de vernietiging van het bovenste deel van primaire afzettingen. Diamanten worden daar weggevoerd (en in het verleden weggevoerd) door stromend water. Bij herhaalde afzetting van het mineraal verschijnen placers.

Zie de volgende video voor het geheim van de oorsprong van diamanten.