Hoe worden diamanten in de natuur gevormd?

Lange tijd is diamant de standaard geworden voor kracht, onoverwinnelijkheid en stabiliteit. Het is echter handig om te weten hoe diamanten worden gevormd.

Niet zo weinig mensen hadden minstens één keer in hun leven juwelen met diamanten in hun handen. Maar wat betreft de herkomst van het referentiejuweel is de situatie veel erger. Zelfs ervaren mineralogen en geologen kunnen niet met volledige zekerheid zeggen welke versie waar is.

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

Een van de oude legendes zegt dat:

• diamantkristallen zijn levende wezens;
• ze kunnen van verschillende geslachten zijn;
• deze organismen "consumeren de hemelse dauw";
• ze kunnen in omvang groeien en zelfs vermenigvuldigen.

De oude Indiase mythologie beweerde dat een diamant in de natuur verschijnt wanneer vijf natuurlijke basisprincipes worden gecombineerd. Waaronder:

• lucht;
• water;
• Aarde;
• lucht;
• energie.

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

Legenden over Sindbad the Sailor zeggen dat er ergens een vrij diepe kloof is, op de bodem waarvan de primaire afzettingen van diamanten verborgen zijn. Maar natuurlijk correleerde dit alles zeer zwak met de werkelijkheid.

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

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

De essentie van het concept is: het ontstaan ​​van deze mineralen als gevolg van de beweging van magma. Aangenomen wordt dat de meeste van hen niet eerder dan 2,5 miljard en niet later dan 100 miljoen jaar geleden verschenen. Dit gebeurde op een diepte van ongeveer 200 km. Daar werd grafiet gelijktijdig aangetast door een hoge temperatuur van ongeveer 1.000 graden en een druk van 50.000 atmosfeer.

Een van de versies van de versie houdt in dat halfedelstenen al op het aardoppervlak werden gevormd.

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

Er is een alternatieve veronderstelling volgens welke edelstenen worden gevormd uit ultrabasische rotsen.

Pas later, toen het magma omhoog kwam, werd er een steen mee weggegooid. De overgrote meerderheid van de geologen neigt naar deze benadering. Een tussenversie is dat diamanten worden gevormd wanneer magma al naar boven begint te bewegen, maar de opening nog niet heeft bereikt.

Dergelijke veranderingen in de structuur versterken de steen zelf aanzienlijk en geven hem de kwaliteiten die zo gewaardeerd worden op de goederenmarkt.

Voormalige diamantreserves geassocieerd met oude afzettingen en kimberlietpijpen worden steeds zeldzamer. En de behoefte aan stenen is groot. Soms halen de bewoners van vulkanische gebieden, enige tijd na de uitbarstingen, het hardste mineraal uit de verharde lava. Maar de voorwaarden die nodig zijn voor zijn uiterlijk worden niet alleen verkregen door vulkanische processen, terwijl sommige diamantonderzoekers niet alleen aandacht besteden aan de diepten van de aarde, maar ook aan de bovenkant.

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

Eens, toen een meteoriet viel in de Verenigde Staten, werden edelstenen gevonden in de wanden van de krater. Maar ze waren enigszins anders dan de gebruikelijke opties. Het verschil heeft volgens sommige bronnen betrekking op de structuur van het kristalrooster - het wordt niet weerspiegeld in het uiterlijk.

Sommige experts geloven dat er al diamanten in de meteorieten zitten. Wanneer ze worden vernietigd, zijn de stenen "vrij".

Een populairder idee is dat de steen al verschijnt bij een botsing met het aardoppervlak. Dit proces veroorzaakt het vrijkomen van aanzienlijke mechanische en thermische energie.

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

Spectrografische waarnemingen hebben aangetoond dat gasvormige koolstof (in zuivere vorm of in combinatie met stikstof, waterstof) aanwezig is in de atmosfeer van de zon. Astronomen en kosmologen geloven dat dit element zich ook in de kolossale klonters van gas, stof bevond, die de voorboden werden van alle planeten. Bij afkoeling werden de gassen vloeibaar. Geleidelijk aan werden vloeibare stoffen over de massa verdeeld: de zwaardere zonken naar beneden en de lichte drijven naar boven.

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

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

Het enige verschil zit in de manier waarop ze op een bepaalde plaats kwam. Experts geloven dat het grootste deel van de koolstof zich nu in het buitenste deel van de mantel bevindt, omdat daar hoge temperatuur en druk leiden tot de vorming van verbindingen van de basisstof met zware metalen. Maar sommige koolstofatomen zitten aan elkaar vast.

Zelfs de beroemde Vernadsky en Fersman brachten de veronderstelling naar voren dat dit is hoe diamanten worden geboren. Het schema van geochemische transformaties van koolstof is van twee wetenschappers. 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. Tegelijkertijd vindt de kiemvorming van diamanten, zelfs volgens de versie van Fersman, plaats op diepten van minstens 30-40 km. Dit is de gemiddelde dikte van de aardkorst. Het zal niet mogelijk zijn om de mantelversie te controleren op het huidige boorniveau. Terugkerend naar de mantel-magmatische versie, is het de moeite waard erop te wijzen dat koolstof volgens deze in diamanten kan veranderen als:

• een chemisch uniforme omgeving zal honderden miljoenen jaren bestaan;
• met behoud van zwakke thermische gradiënten;
• de druk zal stabiel 5000 Pa overschrijden.

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

Een andere onmisbare voorwaarde voor "succes" is de aanwezigheid van diatremes of doorbraken in de aardkorst. Op continentale platforms kan magmatische smelt die verzadigd is met merkbare hoeveelheden gassen er doorheen breken. Hierdoor ontstaan ​​de bekende kimberlietpijpen.

Er is ook een alternatieve vloeibare versie, volgens welke het sterkste mineraal op een geringere diepte kristalliseert. Het uitgangspunt is het verval van methaan of de onvolledige oxidatie ervan. Het oxidatiemiddel is een mengsel van waterstof, koolstof, zuurstof en zwavel. Vier elementen kunnen zowel in vloeibare als in gasvormige aggregatietoestand zijn.

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

Het is onpraktisch om op andere plaatsen grootschalige mijnbouw uit te voeren. Na verloop van tijd leiden geologische processen tot de vernietiging van het bovenste deel van de primaire afzettingen. Diamanten van daar worden weggevoerd (en in het verleden meegesleurd) door stromend water. Wanneer het mineraal weer wordt afgezet, verschijnen er placers.

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