Како се формирају дијаманти?
Сличан садржај
- Диамондс Унеартхед
- Диамондс Унеартхед
Дијаманти се формирају дубоко у Земљи око 100 миља или тако испод површине у горњем плашту. Очито је у том дијелу Земље јако вруће. Постоји велики притисак, тежина надолазеће стене која пада, тако да је та комбинација високе температуре и високог притиска неопходна за раст дијамантских кристала на Земљи. Колико знамо, сви дијаманти који су се формирали на Земљи формирали су се под таквим условима и, наравно, то је део Земље који не можемо директно да узоркујемо. Ми немамо никакав начин бушења до те дубине или било који други начин путовања до горњег плашта Земље.
Како дијаманти путују на површину Земље?
Дијаманти које видимо на површини су они који се на површину доводе веома дубоком вулканском ерупцијом. То је врло посебна врста ерупције, за коју се мислило да је прилично насилна, која се догодила давно у Земљиној историји. У последње време нисмо видели такве ерупције. Они су вероватно били у време када је земља била врелија, и то је разлог зашто су се те ерупције још више укорењеле. Ове ерупције су тада носиле већ формиране дијаманте са горњег плашта на површину Земље. Када је ерупција стигла на површину, створила је гомилу вулканског материјала који се на крају охладио, а дијаманти су унутар ње. То су такозвани Кимберлити који су типично извори многих светских минираних дијаманата.
Једна од ствари које знамо, дакле, о било којем дијаманту који је изнесен на површину је да се процес ерупције Кимберлита који доводи дијаманте из горњег плашта на површину Земље мора догодити врло брзо, јер ако путују предуго и пре споро би се дословно претворили у графит. Тако да су се брзо кретањем они у ствари закључали на дијамантској конструкцији. Једном када су дијаманти пребачени са високе температуре на ниску температуру врло брзо - и под брзим, мислимо за неколико сати - ове ерупције, ове Кимберлите цеви које се крећу према површини можда су путовале брзином од 20 до 30 миља по сат. Једном када се дијаманти износе на површину и релативно брзо охладе, ти угљеникови атоми се фиксирају и нема довољно енергије да их сада почнемо преуређивати у графит.
Која је улога угљеника у формирању дијаманата?
Дијаманти су направљени од угљеника тако да се формирају као атоми угљеника под високом температуром и притиском; вежу се заједно да би започели раст кристала. Због температуре и притиска, под овим условима, атоми угљеника ће се везати једни за друге у овом веома јаком типу везивања, где је сваки атом угљеника везан за четири друга атома угљеника. Зато је дијамант тако тврд материјал јер сваки атом угљеника учествује у четири ове врло јаке ковалентне везе које се формирају између атома угљеника. Тако као резултат добијате овај тврд материјал. Опет одакле долази угљеник, колико брзо расту, то су још увек отворена питања, али очигледно је да су услови такви да имате неку групу атома угљеника која је у довољно блиској близини да се почињу везати. Како се други атоми угљеника крећу у близину, они ће се везати. Тако расте било који кристал. Процес постављања атома на место ствара ову понављајућу мрежу, ту структуру атома угљеника, која на крају постаје довољно велика да ствара кристале које можемо видети. Сваки од ових кристала, сваки дијамант, један каратни дијамант, представља буквално милијарде и милијарде атома угљеника које су сви морали да се фиксирају на своје место да би формирали ову врло уредну кристалну структуру.
Споменули сте да научници не знају одакле долази угљеник. Који су могући извори?
Изгледа да је у неким случајевима угљеник настао унутар плашта Земље, тако да је угљен био већ на Земљи. У другим случајевима, постоје врло знатижељни докази који указују на то да је угљеник могао да потиче близу површине Земље. Мислим да је овај угљеник могао буквално бити угљен који је био део карбонатних седимената или животиња, биљака, шкољки, било шта, што је пренесено у горњи плашт Земље механизмом тектонске плоче названим субдукција.
Колико времена је потребно да се обликују дијаманти?
Заиста не знамо колико траје. Било је покушаја покушаја да се уклоне инклузије у различитим деловима дијаманата, а они су у великој мери били неуспешни. Може бити да се дијаманти формирају током периода у краћем временском периоду као што су дани, недеље, месеци до милиони година. Обично, као и код многих кристала који расту на Земљи, то није непрекидан процес. Дијаманти могу почети да расту и тада може доћи до прекида из неког разлога - промена услова, температуре, притиска, извора угљеника, било шта - и они би могли да седе милионима, стотинама милиона година, а затим поново почињу да расту . То је део проблема покушаја стављања на њих некаквог периода раста; ствари се не догађају стално на Земљи.
У лабораторији можемо узгајати дијаманте и тамо можемо симулирати услове. Али постоје неке ствари које морамо направити да бисмо дијагностификовали лабораториј који није очигледан како се то дешава на Земљи. У лабораторији се обично узгајају, али постоји неки катализатор. Често се додају неки метали да би се дијаманти развили, али се исти ти катализатори не примећују код дијаманата са горњег плашта Земље.
Колико су тада дијаманти?
Сви дијаманти су, колико знамо, на Земљи прилично стари. Већина формирања дијаманата вероватно се десила на Земљи у првих пар милијарди година Земљине историје. Откривено је да су налазишта дијаманата млађа - сама стена, Кимберлите, стара је само неколико десетина стотина милиона година. Начин на који дају дијаманте обично гледа на укључивање других минерала у дијаманту који се могу радиоактивно датирати. Дијаманти се не могу датирати. Али ако минералне инклузије садрже одређене елементе попут калијума и ствари које се могу употријебити у схеми радиоактивног датирања, тада датирањем укључивања у дијамант добијате одређени осјећај старости самог дијаманта. А ти датуми увек сугерирају да су дијаманти прилично стари. Барем стотине милиона година, али у већини случајева милијарде година, било где од једне до три милијарде година, време када је Земља вероватно била топлија него што је данас, па су услови можда били погоднији за раст дијаманата.
Колико је година чувени Дијамант наде изложен у Смитхсониан'с Натурал Хистори Мусеуму?
Дијамант Хопе стар је најмање милијарду година. Не видите оригиналну стијену која је дијаманте изнијела на површину, али пронашли су неке Индијанце у Индији који имају доказе о дијамантима. Ти Кимберлити датирају најмање милијарду година. Дакле, то сугерише да је дијаманти Хопе и слични дијаманти пронађени у Индији изнесени на површину пре најмање милијарду година, а можда и дуже времена. Тако нам пријатно говори да је Дијамант наде стар најмање милијарду година. Када посматрате ширење старости већине других дијаманата, вероватно је то пуно старије од тога.
Због чега је Дијамант наде толико необичан?
Његова величина и боја чине га врло необичним. Када помислите на историју људи који су ископали дијаманте, икада је пронађен само један дијамант који је произвео тамноплави дијамант величине и квалитета дијаманта наде. То вам даје осећај колико је то необично и како изванредно. Опет, увек сам тврдио да је то изванредан као и предмет природне историје, као производ Земље, као што је драгуљ одрезан од човека. Већину времена када људи пишу о Дијаманту наде почињу са, „Па, пронађен је у Индији“. Део становишта које увек покушавам да напоменем људима заиста је прича почела много раније. Многи дијаманти никада не стигну до те тачке јер једноставно нису преживели све ове ствари које су се морале догодити.
У другом делу, научите о обојеним дијамантима, како научници узгајају синтетичке верзије у лабораторији и глобалним напорима да се сузбије продаја дијаманта. У последњем делу ове тродијелне серије откријте фасцинантне приче иза Смитхсонианове колекције.
