Cum se formează diamante în natură?

Diamantul a fost mult timp standardul de rezistență, indestructibilitate și stabilitate. Cu toate acestea, este util să știm cum se formează diamantele.

Nu atât de puțini oameni măcar o dată în viață au ținut diamante în mâini. În ceea ce privește originea bijuteriei de referință, situația este mult mai gravă. Chiar și mineralogiștii și geologii cu experiență nu pot spune cu siguranță care versiune este adevărată.

Diamantele au devenit cunoscute cu mult înaintea erei noastre. Era imposibil să treci o piatră cu asemenea proprietăți neobișnuite.

Una dintre legendele vechi spune că:

• cristalele de diamant sunt lucruri vii;
• pot aparține diferitelor sexe;
• aceste organisme „absorb roua cerească”;
• ele pot crește ca mărime și chiar se pot multiplica.

Mitologia indiană antică susținea că diamantul apare în natură atunci când sunt combinate cele cinci principii naturale de bază. Acestea includ:

• aer;
• apă;
• pământul;
• cerul;
• energie.

În manuscrisele antice, au început imediat să observe că diamantul este foarte greu și are o strălucire extraordinară. S-a scris adesea că acest mineral poate apărea „pe o stâncă, în mare și pe dealurile situate deasupra minelor de aur”.

Legendele despre marinarul Sinbad spun că undeva există un defileu destul de adânc, în fundul căruia sunt ascunse depozitele primare de diamante. Dar, desigur, toate acestea sunt foarte slab corelate cu realitatea.

Trebuie să aducem un omagiu oamenilor din antichitate și Evul Mediu. O căutare a adevăratului motiv pentru formarea diamantului arată că gândirea umană nu a stat niciodată nemișcată. Și totuși, primele versiuni serioase ale apariției sale ar putea fi prezentate abia după 1797 - tocmai atunci s-a stabilit cu precizie compoziția chimică a mineralului.

Puțin mai târziu, s-a descoperit că diferența dintre diamant, grafit și diverse tipuri de cărbune se datorează aranjării atomilor în interiorul grilelor de cristal.

Esența conceptului este apariția acestor minerale ca urmare a mișcării magmei. Se presupune că majoritatea au apărut nu mai devreme de 2,5 miliarde și nu mai târziu în urmă cu 100 de milioane de ani. S-a întâmplat la o adâncime de aproximativ 200 km. Acolo, grafitul a fost afectat simultan de o temperatură ridicată de aproximativ 1 mie de grade și o presiune de 50 de mii de atmosfere.

O versiune a versiunii implică faptul că pietre semiprețioase deja formate pe suprafața pământului.

Aceasta s-a produs ca urmare a solidificării labei în contact cu aerul. Problema este că temperatura și presiunea în această situație nu sunt prea mari. Din acest motiv, un astfel de concept nu este popular printre profesioniști.

Există o presupunere alternativă că pietrele sunt formate din roci ultrabazice.

Abia mai târziu, când magma s-a ridicat, o piatră a fost aruncată împreună cu ea. Marea majoritate a geologilor sunt înclinați tocmai la această abordare. O versiune intermediară este aceea că diamantele se formează atunci când magma a început deja să se miște în sus, dar nu a ajuns încă la aerisire.

Astfel de schimbări structurale consolidează semnificativ piatra în sine și îi conferă calități atât de valoroase pe piața mărfurilor.

Rezervele anterioare de diamante asociate cu depozitele antice și conductele de kimberlite sunt din ce în ce mai puțin frecvente. Iar nevoia de pietre este mare. Uneori, rezidenții zonelor vulcanice, după ceva timp după erupții, extrag mineralul cel mai greu din lavă întărită. Dar condițiile necesare pentru apariția sa sunt obținute nu numai datorită proceselor vulcanice, în timp ce unii cercetători de diamante acordă atenție nu numai adâncimilor Pământului, ci și în sus.

În mod repetat, la examinarea bucăților de meteoriți, au fost găsite diamante întregi (sau particulele lor individuale). Calitatea acestor minerale a fost excelentă.

Odată, când un meteorit a căzut în Statele Unite, pietrele prețioase au fost găsite în pereții craterului. Dar erau ușor diferite de opțiunile obișnuite. Diferența, conform unor rapoarte, se referă la structura rețelei de cristal - nu afectează aspectul.

Unii experți cred că diamantele sunt deja în interiorul meteoritelor. Când sunt distruse, pietrele sunt „libere”.

O viziune mai populară este aceea că o piatră apare deja la impactul cu suprafața pământului. Acest proces provoacă eliberarea de energie mecanică și termică semnificativă.

Din acest motiv, atât temperatura cât și presiunea în centru cresc brusc (acolo unde rămâne craterul). Acești factori conduc la transformarea caracteristică a carbonului.

Observațiile spectrografice au arătat că carbonul gazos (în formă pură sau în combinație cu azot, hidrogen) este prezent în atmosfera soarelui. Astronomii și cosmologii cred că acest element a fost și în formele colosale de gaz, praf, care au devenit înaintașii tuturor planetelor. La răcire, gazele lichefiate. Treptat, substanțele lichide au fost distribuite în masă: cele mai grele s-au plonjat în jos, iar cele ușoare au plutit în sus.

Masele magmatice lichide din perioada inițială a dezvoltării Pământului au trecut cu ușurință printr-un strat subțire al scoarței terestre. Carbonul a reacționat activ cu hidrogenul. Drept urmare, crusta a pierdut treptat acest element chimic.

În etapa actuală a istoriei geologice a planetei noastre, aceasta reprezintă aproximativ 1%. O astfel de excursie ne permite să facem o concluzie paradoxală din exterior: nu există contradicții profunde între ipotezele vulcanice și cele cosmice.

Diferența este doar în felul în care a ajuns într-un anumit loc. Experții cred că cea mai mare parte a carbonului se află acum în partea exterioară a mantalei, deoarece temperatura ridicată și presiunea conduc la formarea compușilor substanței de bază cu metale grele. Dar unii atomi de carbon sunt atașați unul de celălalt.

Chiar faimosii Vernadsky și Fersman au prezentat presupunerea că așa se nasc diamantele. Doi oameni de știință dețin o schemă de transformări geochimice ale carbonului. Conform acestei scheme clasice, atât diamantul, cât și grafitul sunt concentrate în principal în straturile inferioare ale litosferei.

Cele mai adânci puțuri de pe Pământ ajung doar la o adâncime de 10-12 km. În acest caz, nuclearea diamantelor, chiar și conform Fersman, are loc la adâncimi de nu mai puțin de 30-40 km. Aceasta este grosimea medie a scoarței terestre. Verificarea versiunii mantalei la nivelul actual de foraj este cu atât mai imposibilă. Revenind la varianta magmatică a mantalei, este de remarcat faptul că, potrivit acesteia, carbonul se poate transforma în diamante dacă:

• timp de sute de milioane de ani va exista un mediu chimic uniform;
• acest lucru va susține gradienți termici slabi;
• presiunea va depăși constant 5 mii Pa.

Parametrii relevanți, pe baza ideilor geologiei moderne, sunt realizați la o adâncime de 100 până la 200 km.

O altă condiție indispensabilă pentru „succes” este prezența diatreme sau descoperiri ale scoarței terestre. Pe platformele continentale, o topire magmatică saturată cu cantități apreciabile de gaze poate pătrunde în ea. Ca urmare, se formează bine cunoscute conducte de kimberlite.

Există o versiune fluidă alternativă, conform căreia cel mai puternic mineral cristalizează la o adâncime mai mică. Punctul de pornire este descompunerea metanului sau oxidarea incompletă a acestuia. Agentul oxidant este un amestec de hidrogen, carbon, oxigen și sulf. Cele patru elemente pot sta atât într-o stare de agregare lichidă, cât și gazoasă.

Din ipoteza fluidă rezultă că diamantele pot apărea la o temperatură de 1 mii de grade, acționând simultan cu o presiune de 100 până la 500 pascali.

În alte locuri, exploatarea pe scară largă este practic. În timp, procesele geologice conduc la distrugerea părții superioare a depozitelor primare. Diamantele de acolo sunt îndepărtate (și duse în trecut) prin apă curgătoare. Odată cu depunerea repetată a mineralului, apar agenți de plasare.

Vezi următorul videoclip pentru secretul originii diamantelor.