Miten timantit muodostuvat luonnossa?

Timantista on jo pitkään tullut vahvuuden, voittamattomuuden ja vakauden standardi. On kuitenkin hyödyllistä olla tietoinen siitä, kuinka timantit muodostuvat.

Harvat ihmiset eivät ainakaan kerran elämässään pitäneet koruja, joissa oli timantteja käsissään. Mutta vertailujalokiven alkuperän suhteen tilanne on paljon huonompi. Edes kokeneet mineralogit ja geologit eivät voi täysin varmuudella sanoa, mikä versio on totta.

Timantit tulivat tunnetuiksi kauan ennen aikakauttamme. Oli mahdotonta ohittaa kiveä, jolla oli niin epätavallisia ominaisuuksia.

Yksi vanhoista legendoista sanoo, että:

• timanttikiteet ovat eläviä olentoja;
• he voivat olla eri sukupuolta;
• nämä organismit "kuluttavat taivaan kastetta";
• ne voivat kasvaa kooltaan ja jopa lisääntyä.

Antiikin intialainen mytologia väitti, että timantti ilmestyy luonnossa, kun viisi luonnon perusperiaatetta yhdistetään. Nämä sisältävät:

• ilmaa;
• vesi;
• Maapallo;
• taivas;
• energiaa.

Muinaisissa käsikirjoituksissa he alkoivat heti huomata, että timantti on erittäin kova ja sillä on poikkeuksellinen loisto. Usein on kirjoitettu, että tämä mineraali voi esiintyä "kivellä, meressä ja kukkuloilla kultakaivosten yläpuolella".

Legendat Sindbad the Sailorista kertovat, että jossain on melko syvä rotko, jonka pohjalle on piilotettu timanttien pääesiintymät. Mutta tietysti tämä kaikki korreloi hyvin heikosti todellisuuden kanssa.

Meidän on kunnioitettava antiikin ja keskiajan ihmisiä. Timantin muodostumisen todellisen syyn etsiminen osoittaa, että ihmisen ajatus ei ole koskaan pysähtynyt. Ja kuitenkin ensimmäiset vakavat versiot sen ulkonäöstä voitiin esittää vasta vuoden 1797 jälkeen - silloin mineraalin kemiallinen koostumus määritettiin tarkasti.

Hieman myöhemmin havaittiin, että timantin, grafiitin ja erityyppisten hiilen välinen ero johtuu atomien sijoittumisesta kidehilan sisällä.

Konseptin ydin on näiden mineraalien ilmaantuminen magman liikkeen seurauksena. Oletetaan, että useimmat niistä ilmestyivät aikaisintaan 2,5 miljardia ja viimeistään 100 miljoonaa vuotta sitten. Tämä tapahtui noin 200 kilometrin syvyydessä. Siellä grafiittiin vaikutti samanaikaisesti noin 1 000 asteen korkea lämpötila ja 50 000 ilmakehän paine.

Yksi version versioista viittaa siihen, että puolijalokivet muodostuivat jo maan pinnalle.

Tämä tapahtui laavan jähmettymisen seurauksena joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa. Ongelmana on, että lämpötila ja paine eivät sellaisessa tilanteessa ole liian korkeita. Tästä syystä tämä konsepti ei ole suosittu ammattilaisten keskuudessa.

On olemassa vaihtoehtoinen oletus, jonka mukaan jalokivet muodostetaan ultraemäksisistä kivistä.

Vasta myöhemmin, kun magma nousi ylöspäin, sen mukana heitettiin kivi. Suurin osa geologeista on taipuvainen tähän lähestymistapaan. Väliversio on, että timantit muodostuvat, kun magma on jo alkanut liikkua ylöspäin, mutta ei ole vielä saavuttanut aukkoa.

Tällaiset rakenteen muutokset vahvistavat merkittävästi itse kiveä ja antavat sille hyödykemarkkinoilla niin arvostettuja ominaisuuksia.

Muinaisiin esiintymiin ja kimberliittiputkiin liittyvät entiset timanttivarannot ovat yhä harvinaisempia. Ja kivien tarve on suuri. Joskus tulivuoren alueiden asukkaat, jonkin aikaa purkausten jälkeen, poimivat kovimman mineraalin kovettuneesta laavasta. Mutta sen esiintymiselle vaadittavat olosuhteet eivät saavuteta vain vulkaanisten prosessien vuoksi, kun taas jotkut timanttitutkijat kiinnittävät huomiota paitsi maan syvyyksiin, myös ylöspäin.

Toistuvasti, jopa meteoriittien paloja tutkittaessa, löydettiin kokonaisia ​​timantteja (tai niiden yksittäisiä hiukkasia). Näiden mineraalien laatu oli erinomainen.

Kerran, kun meteoriitti putosi Yhdysvalloissa, kraatterin seinistä löydettiin jalokiviä. Mutta ne olivat hieman erilaisia ​​kuin tavalliset vaihtoehdot. Ero koskee joidenkin lähteiden mukaan kidehilan rakennetta - se ei heijastu ulkonäössä.

Jotkut asiantuntijat uskovat, että timantteja on jo meteoriittien sisällä. Kun ne tuhotaan, kivet ovat "vapaita".

Suositumpi ajatus on, että kivi ilmestyy jo osuessaan maan pintaan. Tämä prosessi saa aikaan merkittävän mekaanisen ja lämpöenergian vapautumisen.

Tästä syystä sekä lämpötila että paine keskellä (johon kraatteri jää) nousevat jyrkästi. Nämä tekijät johtavat hiilen tyypilliseen muuttumiseen.

Spektrografiset havainnot ovat osoittaneet, että Auringon ilmakehässä on kaasumaista hiiltä (puhtaan muodossa tai yhdessä typen, vedyn kanssa). Tähtitieteilijät ja kosmologit uskovat, että tämä alkuaine oli myös kolossaaleissa kaasu- ja pölyhyytyissä, joista tuli kaikkien planeettojen esikuvia. Jäähtyessään kaasut nesteytyivät. Vähitellen nestemäiset aineet jakautuivat massan päälle: raskaammat painuivat alas ja kevyet kelluivat ylös.

Nestemäiset magmaattiset massat Maan kehityksen alkuvaiheessa murtautuivat helposti ohuen maankuoren kerroksen läpi. Hiili reagoi aktiivisesti vedyn kanssa. Tämän seurauksena maankuori menetti vähitellen tämän kemiallisen alkuaineen.

Planeettamme geologisen historian nykyisessä vaiheessa sen osuus on noin 1 %. Tällainen retki antaa meille mahdollisuuden tehdä ulkoisesti paradoksaalinen johtopäätös: vulkaanisten ja kosmisten hypoteesien välillä ei ole syviä ristiriitoja.

Ainoa ero on tavoissa, joilla hän pääsi tiettyyn paikkaan. Asiantuntijat uskovat, että suurin osa hiilestä sijaitsee nyt vaipan ulkoosassa, koska siellä korkea lämpötila ja paine johtavat perusaineen yhdisteiden muodostumiseen raskasmetallien kanssa. Mutta jotkut hiiliatomeista ovat kiinnittyneet toisiinsa.

Jopa kuuluisat Vernadsky ja Fersman esittivät oletuksen, että näin timantit syntyvät. Hiilen geokemiallisten muutosten järjestelmä kuuluu kahdelle tiedemiehelle. Tämän klassisen järjestelmän mukaan sekä timantti että grafiitti ovat keskittyneet pääasiassa litosfäärin alempiin kerroksiin.

Maan syvimmät kaivot saavuttavat vain 10-12 kilometrin syvyydet. Samanaikaisesti timanttien ydintyminen tapahtuu jopa Fersmanin version mukaan vähintään 30-40 km:n syvyyksissä. Tämä on maankuoren keskimääräinen paksuus. Vaippaversiota ei voida tarkistaa nykyisellä poraustasolla. Palatakseni vaippamagmaattiseen versioon, on syytä huomauttaa, että sen mukaan hiili voi muuttua timanteiksi, jos:

• kemiallisesti yhtenäinen ympäristö on olemassa satoja miljoonia vuosia;
• säilyttäen samalla heikot lämpögradientit;
• paine ylittää vakaasti 5 tuhatta Pa.

Vastaavat parametrit, jotka perustuvat modernin geologian käsitteisiin, saavutetaan 100-200 km:n syvyydessä.

Toinen välttämätön edellytys "menestykselle" on diatreemien tai läpimurtojen esiintyminen maankuoressa. Mannertasoilla sen läpi voi murtautua magmaattinen sula, joka on kyllästetty huomattavilla määrillä kaasuja. Tuloksena muodostuu tunnetut kimberliittiputket.

On myös vaihtoehtoinen nesteversio, jonka mukaan vahvin mineraali kiteytyy matalammalla. Lähtökohtana on metaanin hajoaminen tai sen epätäydellinen hapettuminen. Hapettava aine on vedyn, hiilen, hapen ja rikin seos. Neljä alkuainetta voi olla sekä nestemäisessä että kaasumaisessa aggregaatiotilassa.

Nestehypoteesista seuraa, että timantit voivat ilmaantua 1000 asteen lämpötilassa, ja ne toimivat samanaikaisesti 100-500 pascalin paineella.

Suuren mittakaavan louhinnan suorittaminen muualla ei ole käytännöllistä. Ajan myötä geologiset prosessit johtavat primääriesiintymien yläosan tuhoutumiseen. Virtaava vesi kuljettaa sieltä timantteja pois (ja ennenkin). Kun mineraali kerrostetaan uudelleen, näkyviin tulee sijoituksia.

Katso seuraava video timanttien alkuperän mysteeristä.