Il diamante è stato a lungo il punto di riferimento per resistenza, indistruttibilità e stabilità. Tuttavia, è utile sapere come si formano i diamanti.
lineamenti
Non così poche persone hanno tenuto gioielli con diamanti almeno una volta nella vita. Ma la situazione è molto peggiore sull'origine della gemma di riferimento. Anche esperti mineralogisti e geologi non possono dire con totale sicurezza quale versione sia vera.
Cosa hai pensato prima?
I diamanti divennero noti molto prima della nostra era. Passare una pietra con proprietà così insolite era impossibile.
Per questo motivo, sono state create varie ipotesi che "spiegavano" l'aspetto di un adamante.
Una delle vecchie leggende dice che:
- i cristalli di diamante sono cose viventi;
- possono appartenere a diversi sessi;
- questi organismi "assorbono la rugiada celeste";
- possono crescere di dimensioni e persino moltiplicarsi.
L'antica mitologia indiana affermava che un diamante appare in natura quando cinque principi naturali di base si uniscono. Questi includono:
- aria;
- acqua;
- la terra;
- il cielo;
- energia.
Negli antichi manoscritti, hanno subito iniziato a notare che il diamante è molto duro e si distingue per uno straordinario splendore. È stato spesso scritto che questo minerale può apparire "su una roccia, nel mare e sulle colline sopra le miniere d'oro".
Le leggende di Sinbad il Marinaio dicono che da qualche parte c'è una gola piuttosto profonda, in fondo alla quale sono nascosti i depositi primari di diamanti. Ma, naturalmente, tutto questo molto debolmente correlato con la realtà.
Dobbiamo rendere omaggio alla gente dell'antichità e del Medioevo. Trovare la vera causa della formazione dei diamanti dimostra che il pensiero umano non si è mai fermato. Tuttavia, le prime versioni serie del suo aspetto potrebbero essere avanzate solo dopo il 1797: fu allora che la composizione chimica del minerale fu determinata con precisione.
Poco dopo, si è scoperto che la differenza tra diamante, grafite e varie opzioni di carbone è dovuta alla disposizione degli atomi all'interno dei reticoli cristallini.
versioni
"terrestri"
L'essenza del concetto - il verificarsi di questi minerali come risultato del movimento del magma. Si presume che la maggior parte di essi non sia apparsa prima di 2,5 miliardi e non più tardi di 100 milioni di anni fa. È successo a una profondità di circa 200 km. Lì, la grafite è stata contemporaneamente influenzata da una temperatura elevata di circa 1000 gradi e da una pressione di 50 mila atmosfere.
Una versione della versione implica che pietre semipreziose erano già formate sulla superficie della terra.
Ciò è avvenuto a seguito della solidificazione della lava a contatto con l'aria. Il problema è che la temperatura e la pressione in una situazione del genere non sono troppo elevate. Per questo motivo, questo concetto non è popolare tra i professionisti.
Esiste un'alternativa che le gemme siano formate da rocce ultrabasiche.
Solo più tardi, quando il magma si alzò, fu gettato un sasso. La stragrande maggioranza dei geologi è incline a questo approccio. La versione intermedia è che i diamanti si formano quando il magma ha già iniziato a muoversi verso l'alto, ma non ha ancora raggiunto lo sfiato.
I fautori di questa ipotesi sostengono che durante l'ascesa dovrebbero aumentare i reticoli cristallini.
Tali cambiamenti nella struttura rafforzano significativamente la pietra stessa e le conferiscono le qualità così apprezzate nel mercato delle materie prime.
Le precedenti riserve di diamanti associate a vecchi depositi e tubi di kimberlite stanno diventando meno comuni. E il bisogno di pietre è grande.A volte, i residenti di aree vulcaniche qualche tempo dopo le eruzioni estraggono il minerale più duro dalla lava indurita. Ma le condizioni richieste per il suo aspetto sono ottenute non solo a causa dei processi vulcanici, mentre alcuni ricercatori di diamanti prestano attenzione non solo alle profondità della Terra, ma anche verso l'alto.
"Ospiti dallo spazio"
Ripetutamente già nel controllo di pezzi di meteoriti, sono stati trovati diamanti interi (o le loro singole particelle). La qualità di tali minerali era eccellente.
Una volta, quando un meteorite cadde negli Stati Uniti, pietre preziose furono trovate nelle pareti del cratere. Ma erano in qualche modo diversi dalle solite opzioni. La differenza, secondo alcune informazioni, riguarda la struttura del reticolo cristallino - non influisce sull'aspetto esteriore.
Alcuni esperti ritengono che i diamanti siano già dentro le meteoriti. Quando vengono distrutti, le pietre sono "libere".
Lo svantaggio di questa versione è che l'apparenza di una forma solida di grafite è improbabile nel verificarsi delle "pietre spaziali" stesse.
Più popolare è l'idea che una pietra appaia già quando colpisce una superficie terrestre. Questo processo provoca il rilascio di notevoli energie meccaniche e termiche.
Per questo motivo, sia la temperatura che la pressione al centro (dove il cratere rimane) aumenta nettamente. Questi fattori portano alla trasformazione caratteristica del carbonio.
È autenticamente noto che ci sono molti diamanti nel cratere di asteroidi Popigay, che apparve 35 milioni di anni fa. È vero, vederli da nessuna parte sul bancone di una gioielleria non funziona - sono pietre di dimensioni molto ridotte, adatte solo per uso tecnico.
Le osservazioni spettrografiche hanno dimostrato che il carbonio gassoso (in forma pura o in combinazione con azoto, idrogeno) è presente nell'atmosfera solare. Astronomi e cosmologi credono che questo elemento fosse anche in grumi colossali di gas, polvere, che divenne il precursore di tutti i pianeti. Una volta raffreddati, i gas si liquefanno. Gradualmente, le sostanze liquide venivano distribuite in base al peso: le più pesanti si abbassavano e quelle leggere fluttuavano verso l'alto.
Le masse magmatiche liquide nel periodo iniziale dello sviluppo della Terra si rompevano facilmente attraverso uno strato sottile della crosta terrestre. Il carbonio ha reagito attivamente con l'idrogeno. Di conseguenza, la crosta ha gradualmente perso questo elemento chimico.
Allo stato attuale della storia geologica del nostro pianeta, rappresenta circa l'1%. Una simile escursione permette di trarre una conclusione apparentemente paradossale: non ci sono profonde contraddizioni tra ipotesi vulcaniche e cosmiche.
Quella solida forma di carbonio che ora viene aggiunta ai gioielli è usata nelle punte da trapano, ed era una volta presente nello spazio interstellare.
L'unica differenza sta nel modo in cui è venuta in un determinato luogo. Gli esperti ritengono che la maggior parte del carbonio si trovi ora nella parte esterna del mantello, perché lì l'alta temperatura e la pressione portano alla formazione di composti della sostanza principale con metalli pesanti. Ma alcuni atomi di carbonio sono attaccati l'uno all'altro.
Ancora famosi Vernadsky e Fersman avanzano l'ipotesi che i diamanti nascano proprio così. Due scienziati appartengono allo schema delle trasformazioni geochimiche del carbonio. Secondo questo schema classico, sia il diamante che la grafite sono concentrati principalmente negli strati inferiori della litosfera.
Non è noto se sia così, perché le teorie più convincenti, anche confermate da esperimenti di laboratorio, non hanno ancora una conferma decisiva.
I pozzi più profondi sulla Terra raggiungono solo una profondità di 10-12 km. In questo caso, la nascita di diamanti, anche secondo Fersman, avviene a profondità di almeno 30-40 km. Quello è lo spessore medio della crosta. Controlla la versione del mantello al livello attuale di perforazione, specialmente non funzionerà. Tornando alla versione magmatica del mantello, vale la pena sottolineare che in base ad esso, il carbonio può trasformarsi in diamanti se:
- per centinaia di milioni di anni ci sarà un ambiente chimicamente uniforme;
- allo stesso tempo saranno mantenuti gradienti termici deboli;
- la pressione supererà costantemente 5 mila Pa.
I parametri corrispondenti, basati sulle idee della geologia moderna, vengono raggiunti a una profondità di 100-200 km.
Un altro prerequisito per "successo" è la presenza di un diatreme o di scoperte della crosta terrestre. Sulle piattaforme continentali, la fusione magmatica, saturata con apprezzabili quantità di gas, può penetrarla. Di conseguenza, i tubi di kimberlite noti a tutti sono formati.
Esiste anche una versione fluida alternativa, secondo la quale il minerale più forte cristallizza a una profondità minore. Il punto di partenza è la decomposizione del metano o la sua ossidazione incompleta. Un agente ossidante è una miscela di idrogeno, carbonio, ossigeno e zolfo. Quattro elementi possono esistere sia nello stato di aggregato liquido che in quello gassoso.
Dall'ipotesi fluida ne consegue I diamanti possono apparire a temperature da 1 mille gradi, agendo contemporaneamente con pressioni da 100 a 500 pascal.
Vale la pena notare che solo circa l'1% dei tubi di kimberlite trovati in diverse parti del mondo contengono depositi di diamanti industrialmente significativi.
In altri luoghi, l'estrazione su larga scala non è fattibile. Nel tempo, i processi geologici portano alla distruzione della parte superiore dei depositi primari. I diamanti vengono portati via da lì (e portati via nel passato) con acqua corrente. Quando il minerale viene nuovamente depositato, appaiono i piazzati.
Come vengono estratti i diamanti, guarda il prossimo video.
