Kim cương được hình thành trong tự nhiên như thế nào?

Từ lâu, kim cương đã trở thành tiêu chuẩn của sức mạnh, sự bất khả chiến bại và ổn định. Tuy nhiên, sẽ rất hữu ích nếu nhận thức được cách kim cương được hình thành.

Không ít người ít nhất một lần trong đời cầm trên tay những món đồ trang sức có đính kim cương. Nhưng đối với nguồn gốc của đá quý tham chiếu, tình hình còn tồi tệ hơn nhiều. Ngay cả các nhà khoáng sản và địa chất có kinh nghiệm cũng không thể nói chắc chắn phiên bản nào là đúng.

Kim cương được biết đến từ rất lâu trước thời đại của chúng ta. Không thể vượt qua một viên đá với những đặc tính khác thường như vậy.

Một trong những truyền thuyết cũ nói rằng:

• tinh thể kim cương là sinh vật sống;
• họ có thể thuộc các giới tính khác nhau;
• những sinh vật này "tiêu thụ sương thiên";
• chúng có thể phát triển về kích thước và thậm chí nhân lên.

Thần thoại Ấn Độ cổ đại cho rằng một viên kim cương xuất hiện trong tự nhiên khi năm nguyên tắc tự nhiên cơ bản được kết hợp với nhau. Bao gồm các:

• không khí;
• nước;
• Trái đất;
• bầu trời;
• năng lượng.

Trong các bản thảo cổ, họ ngay lập tức ghi nhận rằng viên kim cương rất cứng và có độ sáng bất thường. Người ta thường viết rằng khoáng chất này có thể xuất hiện "trên đá, dưới biển và trên những ngọn đồi phía trên các mỏ vàng."

Truyền thuyết về Sindbad the Sailor kể rằng ở đâu đó có một hẻm núi khá sâu, ở dưới cùng ẩn chứa những mỏ kim cương chính. Nhưng, tất nhiên, tất cả những điều này tương quan rất yếu với thực tế.

Chúng ta phải tri ân những người dân thời cổ đại và thời Trung cổ. Việc tìm kiếm lý do thực sự hình thành viên kim cương cho thấy tư tưởng của con người chưa bao giờ đứng yên. Tuy nhiên, những phiên bản nghiêm túc đầu tiên về sự xuất hiện của nó chỉ có thể được đưa ra sau năm 1797 - khi đó thành phần hóa học của khoáng chất đã được thiết lập một cách chính xác.

Một thời gian sau, người ta phát hiện ra rằng sự khác biệt giữa kim cương, than chì và các loại than khác nhau là do sự sắp xếp của các nguyên tử trong mạng tinh thể.

Bản chất của khái niệm là sự xuất hiện của các khoáng chất này là kết quả của sự chuyển động của magma. Người ta cho rằng hầu hết chúng xuất hiện không sớm hơn 2,5 tỷ và không muộn hơn 100 triệu năm trước. Điều này xảy ra ở độ sâu khoảng 200 km. Ở đó, than chì đồng thời bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao khoảng 1.000 độ và áp suất 50.000 atm.

Một trong những phiên bản của phiên bản ngụ ý rằng đá bán quý đã được hình thành trên bề mặt trái đất.

Điều này xảy ra do dung nham đông đặc khi tiếp xúc với không khí. Vấn đề là nhiệt độ và áp suất trong tình huống như vậy không quá cao. Vì lý do này, khái niệm này không phổ biến với các chuyên gia.

Có một giả thiết thay thế theo đó đá quý được hình thành từ đá siêu Ả Rập.

Chỉ sau đó, khi magma tăng lên, một viên đá được ném ra cùng với nó. Phần lớn các nhà địa chất học nghiêng về cách tiếp cận này. Một phiên bản trung gian là kim cương được hình thành khi magma đã bắt đầu di chuyển lên trên, nhưng vẫn chưa đến lỗ thông hơi.

Những thay đổi như vậy trong cấu trúc củng cố đáng kể bản thân viên đá và mang lại cho nó những phẩm chất được đánh giá cao trên thị trường hàng hóa.

Trữ lượng kim cương trước đây gắn liền với các mỏ cổ và các đường ống kimberlite ngày càng hiếm. Và nhu cầu về đá là rất lớn. Đôi khi, cư dân của các vùng núi lửa, một thời gian sau khi phun trào, khai thác khoáng chất cứng nhất từ ​​dung nham cứng. Nhưng các điều kiện cần thiết cho sự xuất hiện của nó không chỉ có được do quá trình hoạt động của núi lửa, trong khi một số nhà nghiên cứu kim cương không chỉ chú ý đến độ sâu của Trái đất mà còn ở phía trên.

Nhiều lần, ngay cả khi kiểm tra các mảnh thiên thạch, người ta đã tìm thấy toàn bộ kim cương (hoặc các hạt riêng lẻ của chúng). Chất lượng của những khoáng chất này là tuyệt vời.

Một lần, khi một thiên thạch rơi ở Hoa Kỳ, người ta đã tìm thấy những viên đá quý trong các bức tường của miệng núi lửa. Nhưng chúng hơi khác so với các lựa chọn thông thường. Sự khác biệt, theo một số nguồn, liên quan đến cấu trúc của mạng tinh thể - nó không được phản ánh ở hình dáng bên ngoài.

Một số chuyên gia tin rằng kim cương đã nằm bên trong các thiên thạch. Khi chúng bị phá hủy, những viên đá "tự do".

Một ý tưởng phổ biến hơn là một viên đá đã xuất hiện khi va chạm với bề mặt trái đất. Quá trình này kích thích giải phóng năng lượng cơ và nhiệt đáng kể.

Vì lý do này, cả nhiệt độ và áp suất ở trung tâm (nơi miệng núi lửa vẫn sẽ duy trì) đều tăng mạnh. Các yếu tố này dẫn đến sự biến đổi đặc trưng của cacbon.

Các quan sát quang phổ đã chỉ ra rằng cacbon thể khí (ở dạng tinh khiết hoặc kết hợp với nitơ, hydro) có trong bầu khí quyển của Mặt trời. Các nhà thiên văn học và vũ trụ học tin rằng nguyên tố này cũng nằm trong các khối khí khổng lồ, bụi trở thành điềm báo của tất cả các hành tinh. Khi làm mát, các khí hóa lỏng. Dần dần, các chất lỏng được phân bố theo khối lượng: chất nặng hơn chìm xuống và chất nhẹ nổi lên.

Các khối magma lỏng trong thời kỳ đầu phát triển của Trái đất dễ dàng xuyên thủng một lớp mỏng của vỏ trái đất. Carbon phản ứng tích cực với hydro. Kết quả là vỏ trái đất mất dần nguyên tố hóa học này.

Ở giai đoạn hiện tại của lịch sử địa chất của hành tinh chúng ta, nó chiếm khoảng 1%. Một chuyến du ngoạn như vậy cho phép chúng ta rút ra một kết luận nghịch lý bề ngoài: không có mâu thuẫn sâu sắc nào giữa các giả thuyết về núi lửa và vũ trụ.

Sự khác biệt duy nhất là cách cô ấy đến một địa điểm cụ thể. Các chuyên gia tin rằng phần lớn cacbon hiện nay nằm ở phần ngoài của lớp phủ, do ở đó nhiệt độ và áp suất cao dẫn đến sự hình thành các hợp chất của chất cơ bản với kim loại nặng. Nhưng một số nguyên tử cacbon được gắn vào nhau.

Ngay cả Vernadsky và Fersman nổi tiếng cũng đưa ra giả thiết rằng đây là cách những viên kim cương được sinh ra. Đề án biến đổi địa hóa của cacbon thuộc về hai nhà khoa học. Theo sơ đồ cổ điển này, cả kim cương và than chì đều tập trung chủ yếu ở các lớp dưới của thạch quyển.

Các giếng sâu nhất trên Trái đất chỉ đạt độ sâu 10-12 km. Đồng thời, sự tạo mầm của kim cương, thậm chí theo phiên bản của Fersman, xảy ra ở độ sâu ít nhất là 30-40 km. Đây là độ dày trung bình của vỏ trái đất. Sẽ không thể kiểm tra phiên bản lớp phủ ở mức độ khoan hiện tại. Quay trở lại phiên bản magma mantle, cần chỉ ra rằng theo nó, carbon có thể biến thành kim cương nếu:

• một môi trường đồng nhất về mặt hóa học sẽ tồn tại hàng trăm triệu năm;
• trong khi duy trì gradient nhiệt yếu;
• áp suất ổn định sẽ vượt quá 5 nghìn Pa.

Các thông số tương ứng, dựa trên các khái niệm của địa chất hiện đại, đạt được ở độ sâu từ 100 đến 200 km.

Một điều kiện không thể thiếu khác để “thành công” là sự hiện diện của các diatreme hoặc các đột phá trong vỏ trái đất. Trên các nền lục địa, magma tan chảy bão hòa với một lượng khí đáng chú ý có thể phá vỡ nó. Kết quả là, các đường ống kimberlite nổi tiếng được hình thành.

Ngoài ra còn có một phiên bản chất lỏng thay thế, theo đó khoáng chất mạnh nhất kết tinh ở độ sâu nông hơn. Điểm khởi đầu là sự phân rã của mêtan hoặc quá trình oxy hóa không hoàn toàn của nó. Chất oxi hóa là hỗn hợp của hiđro, cacbon, oxi và lưu huỳnh. Bốn nguyên tố có thể ở cả trạng thái tập hợp lỏng và khí.

Nó dựa trên giả thuyết chất lỏng rằng kim cương có thể xuất hiện ở nhiệt độ 1.000 độ, tác dụng đồng thời với áp suất từ ​​100 đến 500 pascal.

Việc khai thác quy mô lớn ở những nơi khác là không thực tế. Theo thời gian, các quá trình địa chất dẫn đến sự phá hủy phần trên của các trầm tích nguyên sinh. Kim cương từ đó được mang đi (và mang đi trong quá khứ) theo dòng nước. Khi khoáng chất được lắng đọng trở lại, các chất định vị sẽ xuất hiện.

Để biết bí ẩn về nguồn gốc của kim cương, hãy xem video tiếp theo.