Kaip gamtoje susidaro deimantai?

Ilgą laiką deimantas tapo stiprumo, nenugalimumo ir stabilumo etalonu. Tačiau naudinga žinoti, kaip formuojami deimantai.

Ne taip mažai žmonių bent kartą gyvenime laikė rankose papuošalus su deimantais. Tačiau kalbant apie etaloninio brangakmenio kilmę, padėtis yra daug blogesnė. Net patyrę mineralogai ir geologai negali visiškai tiksliai pasakyti, kuri versija yra teisinga.

Deimantai tapo žinomi dar prieš mūsų erą. Neįmanoma buvo praeiti pro akmenį, turintį tokias neįprastas savybes.

Viena iš senų legendų byloja, kad:

• deimantiniai kristalai yra gyvos būtybės;
• jie gali būti skirtingų lyčių;
• šie organizmai „suryja dangaus rasą“;
• jie gali augti ir net daugintis.

Senovės indų mitologija teigė, kad deimantas gamtoje atsiranda, kai derinami penki pagrindiniai gamtos principai. Jie apima:

• oras;
• vanduo;
• Žemė;
• dangus;
• energijos.

Senoviniuose rankraščiuose jie iš karto pradėjo pastebėti, kad deimantas yra labai kietas ir turi nepaprastą blizgesį. Dažnai buvo rašoma, kad šis mineralas gali atsirasti „ant uolos, jūroje ir ant kalvų virš aukso kasyklų“.

Legendos apie Sindbadą Jūreivį byloja, kad kažkur yra gana gilus tarpeklis, kurio apačioje slepiasi pirminės deimantų nuosėdos. Bet, žinoma, visa tai labai silpnai koreliavo su tikrove.

Turime pagerbti senovės ir viduramžių žmones. Tikrosios deimanto atsiradimo priežasties paieškos rodo, kad žmogaus mintis niekada nestovėjo vietoje. Ir vis dėlto pirmąsias rimtas jo išvaizdos versijas buvo galima pateikti tik po 1797 m. – tada buvo tiksliai nustatyta mineralo cheminė sudėtis.

Šiek tiek vėliau buvo išsiaiškinta, kad skirtumas tarp deimantų, grafito ir įvairių rūšių anglies yra dėl atomų išsidėstymo kristalinėse gardelėse.

Koncepcijos esmė yra šių mineralų atsiradimas dėl magmos judėjimo. Spėjama, kad dauguma jų atsirado ne anksčiau kaip prieš 2,5 mlrd. ir ne vėliau kaip prieš 100 mln. Tai įvyko maždaug 200 km gylyje. Ten grafitą vienu metu veikė apie 1000 laipsnių aukšta temperatūra ir 50 000 atmosferų slėgis.

Viena iš versijos versijų reiškia, kad pusbrangiai akmenys susidarė jau žemės paviršiuje.

Tai atsitiko dėl lavos kietėjimo sąlyčio su oru metu. Problema ta, kad temperatūra ir slėgis tokioje situacijoje nėra per aukšti. Dėl šios priežasties ši koncepcija nėra populiari tarp profesionalų.

Yra alternatyvi prielaida, pagal kurią brangakmeniai susidaro iš ultrabazinių uolienų.

Tik vėliau, kai magma pakilo aukštyn, kartu su ja buvo išmestas akmuo. Didžioji dauguma geologų yra linkę į šį požiūrį. Tarpinė versija yra ta, kad deimantai susidaro tada, kai magma jau pradėjo judėti aukštyn, bet dar nepasiekė ventiliacijos angos.

Tokie struktūros pokyčiai ženkliai sustiprina patį akmenį ir suteikia jam taip vertinamų prekių rinkoje savybių.

Buvę deimantų atsargos, susijusios su senovės telkiniais ir kimberlito vamzdžiais, yra vis retesnės. O akmenų poreikis didelis. Kartais ugnikalnių regionų gyventojai, praėjus kuriam laikui po išsiveržimų, iš sukietėjusios lavos išgauna kiečiausią mineralą. Tačiau jo atsiradimui reikalingos sąlygos gaunamos ne tik dėl vulkaninių procesų, kai kurie deimantų tyrinėtojai atkreipia dėmesį ne tik į Žemės gelmes, bet ir į viršų.

Pakartotinai, net ir tiriant meteoritų gabalus, buvo rasti ištisi deimantai (ar atskiros jų dalelės). Šių mineralų kokybė buvo puiki.

Kartą, JAV nukritus meteoritui, kraterio sienose buvo rasta brangakmenių. Tačiau jie šiek tiek skyrėsi nuo įprastų variantų. Skirtumas, pasak kai kurių šaltinių, susijęs su kristalinės gardelės struktūra – jis neatsispindi išorinėje išvaizdoje.

Kai kurie ekspertai mano, kad deimantų jau yra meteoritų viduje. Kai jie sunaikinami, akmenys yra „laisvi“.

Populiaresnė idėja yra ta, kad akmuo atsiranda jau atsitrenkus į žemės paviršių. Šis procesas išprovokuoja didelės mechaninės ir šiluminės energijos išsiskyrimą.

Dėl šios priežasties tiek temperatūra, tiek slėgis centre (kur išliks krateris) smarkiai pakyla. Šie veiksniai lemia būdingą anglies transformaciją.

Spektrografiniai stebėjimai parodė, kad dujinės anglies (grynos formos arba kartu su azotu, vandeniliu) yra Saulės atmosferoje. Astronomai ir kosmologai mano, kad šio elemento buvo ir kolosaliuose dujų, dulkių krešuliuose, kurie tapo visų planetų pranašais. Aušinant, dujos suskystėjo. Pamažu per masę pasiskirstė skystos medžiagos: sunkesnės grimzdavo žemyn, o lengvosios išplaukdavo aukštyn.

Skystos magminės masės pradiniame Žemės vystymosi periode lengvai prasiskverbė pro ploną žemės plutos sluoksnį. Anglis aktyviai reagavo su vandeniliu. Dėl to žemės pluta pamažu prarado šį cheminį elementą.

Dabartiniame mūsų planetos geologinės istorijos etape ji sudaro apie 1 proc. Tokia ekskursija leidžia daryti išoriškai paradoksalią išvadą: tarp vulkaninių ir kosminių hipotezių nėra gilių prieštaravimų.

Vienintelis skirtumas yra būdai, kuriais ji pateko į tam tikrą vietą. Ekspertai mano, kad didžioji dalis anglies dabar yra išorinėje mantijos dalyje, nes ten aukšta temperatūra ir slėgis sukelia pagrindinės medžiagos junginių su sunkiaisiais metalais susidarymą. Tačiau kai kurie anglies atomai yra prijungti vienas prie kito.

Net garsieji Vernadskis ir Fersmanas iškėlė prielaidą, kad taip gimsta deimantai. Geocheminių anglies virsmų schema priklauso dviem mokslininkams. Pagal šią klasikinę schemą tiek deimantas, tiek grafitas susitelkę daugiausia apatiniuose litosferos sluoksniuose.

Giliausi šuliniai Žemėje siekia tik 10–12 km gylį. Tuo pačiu metu deimantų branduolys, net ir pagal Fersmano versiją, vyksta mažiausiai 30-40 km gylyje. Tai vidutinis žemės plutos storis. Esant dabartiniam gręžimo lygiui, mantijos versijos patikrinti nebus įmanoma. Grįžtant prie mantijos-magmatinės versijos, verta paminėti, kad pagal ją anglis gali virsti deimantais, jei:

• chemiškai vienoda aplinka egzistuos šimtus milijonų metų;
• išlaikant silpnus šiluminius gradientus;
• slėgis stabiliai viršys 5 tūkst Pa.

Atitinkami parametrai, remiantis šiuolaikinės geologijos koncepcijomis, pasiekiami 100–200 km gylyje.

Kita būtina „sėkmės“ sąlyga yra diatremų arba proveržių buvimas žemės plutoje. Žemyninėse platformose pro ją gali prasiskverbti magminis lydalas, prisotintas pastebimų dujų kiekių. Dėl to susidaro gerai žinomi kimberlito vamzdžiai.

Taip pat yra alternatyvi skysčio versija, pagal kurią stipriausias mineralas kristalizuojasi mažesniame gylyje. Pradinis taškas yra metano skilimas arba jo nepilna oksidacija. Oksidatorius yra vandenilio, anglies, deguonies ir sieros mišinys. Keturi elementai gali būti tiek skystoje, tiek dujinėje agregacijos būsenoje.

Iš skysčio hipotezės išplaukia, kad deimantai gali pasirodyti esant 1000 laipsnių temperatūrai, vienu metu veikdami su 100–500 paskalių slėgiu.

Nepraktiška vykdyti didelio masto kasybą kitose vietose. Laikui bėgant dėl ​​geologinių procesų sunaikinama viršutinė pirminių telkinių dalis. Deimantus iš ten nuneša (ir praeityje nuneša) tekantis vanduo. Kai mineralas vėl nusėda, atsiranda vietos.

Norėdami sužinoti deimantų kilmės paslaptį, žiūrėkite kitą vaizdo įrašą.