Diamant je už dlho štandardom pevnosti, nezničiteľnosti a stability. Je však užitočné vedieť, ako sa tvoria diamanty.
rysy
Najmenej raz v živote držalo diamanty v rukách len málo ľudí. Ale pokiaľ ide o pôvod referenčného drahokamu, situácia je oveľa horšia. Ani skúsení mineralogovia a geológovia nemôžu s úplnou istotou povedať, ktorá verzia je pravdivá.
Čo si si myslel predtým?
Diamanty sa stali známymi dávno pred naším obdobím. Nebolo možné obísť kameň s takým neobvyklými vlastnosťami.
Z tohto dôvodu sa začali vytvárať rôzne predpoklady, ktoré „vysvetľovali“ vzhľad neúnavného.
Jedna zo starých legiend hovorí:
- diamantové kryštály sú živé bytosti;
- môžu patriť k rôznym pohlaviam;
- tieto organizmy „absorbujú nebeskú rosu“;
- môžu sa zväčšovať a dokonca množiť.
Staroindická mytológia tvrdila, že diamant sa objavuje v prírode, keď sa kombinuje päť základných prírodných princípov. Tieto zahŕňajú:
- vzduch;
- voda;
- krajiny;
- nebo;
- energie.
V starodávnych rukopisoch si okamžite začali uvedomovať, že diamant je veľmi tvrdý a má mimoriadnu brilanciu. Často sa písalo, že tento minerál sa môže objaviť „na skale, v mori a na kopcoch nad zlatými mínami“.
Legendy o námorníkovi Sinbadu hovoria, že niekde je dosť hlboká roklina, na ktorej dne sú skryté primárne ložiská diamantov. To však, samozrejme, veľmi slabo koreluje s realitou.
Musíme vzdať hold ľuďom staroveku a stredoveku. Hľadanie skutočného dôvodu formovania diamantov ukazuje, že ľudské myslenie nikdy nehybne stálo. Prvé vážne verzie jeho vzhľadu však mohli byť predložené až po roku 1797 - vtedy bolo presne stanovené chemické zloženie minerálu.
O niečo neskôr sa zistilo, že rozdiel medzi diamantom, grafitom a rôznymi druhmi uhlia je spôsobený usporiadaním atómov vo vnútri kryštalických mriežok.
verzia
"Pozemšťania"
Podstatou tohto konceptu je výskyt týchto minerálov v dôsledku pohybu magmy. Predpokladá sa, že väčšina z nich sa objavila skôr ako 2,5 miliardy a nie skôr ako pred 100 miliónmi rokov. Stalo sa to v hĺbke asi 200 km. Tam bol grafit ovplyvňovaný súčasne vysokou teplotou asi 1 000 stupňov a tlakom 50 000 atmosfér.
Jedna verzia tejto verzie znamená, že polodrahokamy sa vytvorili už na povrchu zeme.
K tomu došlo v dôsledku stuhnutia lávy pri kontakte so vzduchom. Problém je v tom, že teplota a tlak v tejto situácii nie sú príliš vysoké. Z tohto dôvodu nie je taký koncept medzi odborníkmi obľúbený.
Existuje alternatívny predpoklad, že drahokamy sú tvorené z ultrabázických hornín.
Až neskôr, keď magma vystúpila, bol vyhodený kameň spolu s ním. Drvivá väčšina geológov je naklonená práve tomuto prístupu. Stredná verzia je, že diamanty sa tvoria, keď sa magma už začala pohybovať smerom nahor, ale ešte nedosiahla prieduch.
Navrhovatelia tejto hypotézy tvrdia, že vzostupom by malo byť posilnenie kryštálových mriežok.
Takéto štrukturálne zmeny významne posilňujú samotný kameň a dodávajú mu vlastnosti, ktoré sú na komoditnom trhu tak cenné.
Predchádzajúce diamantové rezervy spojené so starými ložiskami a kimberlitovými rúrkami sú čoraz menej bežné. A potreba kameňov je veľká. Obyvatelia sopečných oblastí niekedy po erupciách extrahujú najtvrdšie minerály z kalenej lávy. Podmienky potrebné na jeho vzhľad sa však získavajú nielen vďaka sopečným procesom, zatiaľ čo niektorí vedci zaoberajúci sa diamantmi venujú pozornosť nielen hĺbkam Zeme, ale aj smerom nahor.
„Hostia z vesmíru“
Pri skúmaní kúskov meteoritov sa opakovane našli celé diamanty (alebo ich jednotlivé častice). Kvalita týchto minerálov bola vynikajúca.
Raz, keď v Spojených štátoch spadol meteorit, našli sa na stenách krátera drahé kamene. Ale boli mierne odlišné od bežných možností. Rozdiel sa podľa niektorých správ týka štruktúry kryštalickej mriežky - neovplyvňuje vzhľad.
Niektorí odborníci sa domnievajú, že diamanty sú už vo vnútri meteoritov. Keď sú zničené, kamene sú „zadarmo“.
Nevýhodou tejto verzie je, že je nepravdepodobné, že sa objaví solídna forma grafitu, keď sa objavia samotné „kozmické dláždené kamene“.
Populárnejší pohľad je, že kameň sa objaví už pri náraze na zemský povrch. Tento proces vyvoláva uvoľňovanie významnej mechanickej a tepelnej energie.
Z tohto dôvodu prudko stúpa teplota aj tlak v strede (tam, kde kráter zostáva). Tieto faktory vedú k charakteristickej premene uhlíka.
Je spoľahlivo známe, že v kráteri Popigai, ktorý sa objavil pred 35 miliónmi rokov, existuje veľa diamantov. Je pravda, že ich niekde vidieť na pulte klenotníctva nebude fungovať - jedná sa o kamene veľmi malej veľkosti, vhodné iba na technické použitie.
Spektrografické pozorovania ukázali, že plynný uhlík (v čistej forme alebo v spojení s dusíkom, vodíkom) je prítomný v slnečnej atmosfére. Astronómovia a kozmológovia veria, že tento prvok bol tiež v kolosálnych zrazeninách plynu, prachu, ktoré sa stali predchodcami všetkých planét. Po ochladení plyny skvapalnili. Kvapalné látky sa postupne distribuovali hmotou: ťažšie sa vrhli a ľahké sa vznášali.
Kvapalné magmatické masy v počiatočnom období rozvoja Zeme ľahko prerazili tenkú vrstvu zemskej kôry. Uhlík aktívne reagoval s vodíkom. V dôsledku toho kôra postupne strácala tento chemický prvok.
V súčasnosti predstavuje asi 1% geologické dejiny našej planéty. Takáto exkurzia nám umožňuje urobiť vonkajší paradoxný záver: medzi vulkanickými a kozmickými hypotézami neexistujú žiadne hlboké rozpory.
Tuhá forma uhlíka, ktorá sa teraz pridáva do šperkov, sa používa vo vŕtacích korunkách a bola kedysi prítomná v medzihviezdnom priestore.
Rozdiel je iba v spôsoboch, akými sa dostala na konkrétne miesto. Odborníci sa domnievajú, že väčšina uhlíka je teraz vo vonkajšej časti plášťa, pretože vysoká teplota a tlak vedú k tvorbe zlúčenín základnej látky s ťažkými kovmi. Niektoré atómy uhlíka sú však navzájom spojené.
Dokonca aj slávni Vernadskij a Fersman tvrdia, že takto sa rodia diamanty. Dvaja vedci vlastnia schému geochemických premien uhlíka. Podľa tejto klasickej schémy sa diamant aj grafit koncentrujú hlavne v dolných vrstvách litosféry.
To, či to tak nie je, nie je isté s istotou, pretože najpresvedčivejšie teórie, ktoré boli potvrdené aj laboratórnymi pokusmi, ešte nemajú rozhodujúce potvrdenie.
Najhlbšie studne na Zemi sa dostanú iba do hĺbky 10 - 12 km. V tomto prípade sa nukleace diamantov, dokonca podľa Fersmana, vyskytuje v hĺbkach najmenej 30 - 40 km. Toto je presne priemerná hrúbka zemskej kôry. Kontrola verzie plášťa pri súčasnej úrovni vŕtania je tým viac nemožná. Pri návrate do plášťovej magmatickej verzie je potrebné zdôrazniť, že podľa nej sa môže uhlík zmeniť na diamanty, ak:
- po stovky miliónov rokov bude existovať chemicky jednotné médium;
- to podporí slabé tepelné gradienty;
- tlak bude trvalo presahovať 5 tisíc Pa.
Relevantné parametre založené na ideách modernej geológie sa dosahujú v hĺbke 100 až 200 km.
Ďalšou nevyhnutnou podmienkou „úspechu“ je prítomnosť diatrému alebo prielomov zemskej kôry. Na kontinentálnych plošinách to môže preniknúť magmatická tavenina nasýtená značným množstvom plynov. Výsledkom je vytvorenie známych kimberlitových rúrok.
Existuje alternatívna tekutá verzia, podľa ktorej najsilnejší minerál kryštalizuje v malej hĺbke. Východiskovým bodom je rozklad metánu alebo jeho neúplná oxidácia. Oxidačné činidlo je zmes vodíka, uhlíka, kyslíka a síry. Tieto štyri prvky môžu byť umiestnené v kvapalnom aj v plynnom stave agregácie.
Z fluidnej hypotézy vyplýva, že diamanty sa môžu objaviť pri teplote 1 000 stupňov, pričom pôsobia súčasne s tlakom 100 až 500 pascalov.
Je potrebné poznamenať, že iba asi 1% kimberlitových rúrok nachádzajúcich sa v rôznych častiach sveta obsahuje priemyselne významné ložiská diamantov.
Na iných miestach je ťažba vo veľkom meradle nepraktická. Geologické procesy časom vedú k deštrukcii hornej časti primárnych ložísk. Diamanty odtiaľ sú odnášané (a prenášané v minulosti) tečúcou vodou. Pri opakovanom ukladaní minerálu sa objavujú placeráty.
Ďalšie tajomstvo pôvodu diamantov nájdete v nasledujúcom videu.
