Как се образуват диамантите в природата?

От дълго време диамантът се превърна в еталон за сила, непобедимост и стабилност. Все пак е полезно да сте наясно как се образуват диамантите.

Не толкова малко хора поне веднъж в живота си държаха бижута с диаманти в ръцете си. Но по отношение на произхода на референтния скъпоценен камък ситуацията е много по-лоша. Дори опитни минералози и геолози не могат да кажат с пълна сигурност коя версия е вярна.

Диамантите станаха известни много преди нашата ера. Невъзможно беше да премине камък с толкова необичайни свойства.

Една от старите легенди казва, че:

• диамантените кристали са живи същества;
• те могат да бъдат от различен пол;
• тези организми „изяждат небесната роса“;
• те могат да нарастват по размер и дори да се размножават.

Древната индийска митология твърди, че диамантът се появява в природата, когато се комбинират пет основни природни принципа. Те включват:

• въздух;
• вода;
• Земята;
• небето;
• енергия.

В древните ръкописи веднага започват да отбелязват, че диамантът е много твърд и има изключителен блясък. Често се пише, че този минерал може да се появи „на скалата, в морето и по хълмовете над златните мини“.

Легендите за Синдбад Мореплавателят казват, че някъде има доста дълбока клисура, на дъното на която са скрити първичните находища на диаманти. Но, разбира се, всичко това много слабо корелира с реалността.

Трябва да отдадем почит на хората от древността и средновековието. Търсенето на истинската причина за образуването на диамант показва, че човешката мисъл никога не е стояла на едно място. И все пак първите сериозни версии за появата му могат да бъдат изтъкнати едва след 1797 г. - тогава точно е установен химическият състав на минерала.

Малко по-късно беше открито, че разликата между диаманта, графита и различните видове въглища се дължи на подреждането на атомите в кристалните решетки.

Същността на концепцията е появата на тези минерали в резултат на движението на магмата. Предполага се, че повечето от тях са се появили не по-рано от 2,5 милиарда и не по-късно от 100 милиона години. Това се случи на дълбочина около 200 км. Там графитът е бил едновременно засегнат от висока температура от около 1000 градуса и налягане от 50 000 атмосфери.

Една от версиите на версията предполага, че полускъпоценните камъни са се образували вече на повърхността на земята.

Това се случи в резултат на втвърдяване на лава при контакт с въздуха. Проблемът е, че температурата и налягането в такава ситуация не са твърде високи. Поради тази причина тази концепция не е популярна сред професионалистите.

Съществува алтернативно предположение, според което скъпоценните камъни се образуват от ултраосновни скали.

Едва по-късно, когато магмата се издигна нагоре, заедно с нея беше изхвърлен камък. Преобладаващото мнозинство от геолозите са склонни към този подход. Междинна версия е, че диамантите се образуват, когато магмата вече е започнала да се движи нагоре, но все още не е достигнала отдушника.

Такива промени в структурата значително укрепват самия камък и му придават качествата, така ценени на стоковия пазар.

Бившите запаси от диаманти, свързани с древни находища и кимберлитни тръби, са все по-редки. А нуждата от камъни е голяма. Понякога жителите на вулканични райони, известно време след изригванията, извличат най-твърдия минерал от втвърдената лава. Но необходимите условия за появата му се получават не само поради вулканични процеси, докато някои изследователи на диаманти обръщат внимание не само на дълбините на Земята, но и нагоре.

Многократно, дори при изследване на парчета от метеорити, са открити цели диаманти (или техни отделни частици). Качеството на тези минерали беше отлично.

Веднъж, когато в Съединените щати падна метеорит, в стените на кратера бяха открити скъпоценни камъни. Но те бяха малко по-различни от обичайните опции. Разликата според някои източници се отнася до структурата на кристалната решетка - тя не се отразява във външния вид.

Някои експерти смятат, че диамантите вече са вътре в метеоритите. Когато бъдат унищожени, камъните са „свободни“.

По-популярна идея е, че камъкът се появява вече при удар със земната повърхност. Този процес провокира отделянето на значителна механична и топлинна енергия.

Поради тази причина и температурата, и налягането в центъра (където ще остане кратерът) се повишават рязко. Тези фактори водят до характерната трансформация на въглерода.

Спектрографските наблюдения показват, че газообразен въглерод (в чист вид или във връзка с азот, водород) присъства в атмосферата на Слънцето. Астрономите и космолозите смятат, че този елемент е бил и в колосалните съсиреци газ, прах, които са станали предвестници на всички планети. При охлаждане газовете се втечняват. Постепенно течните вещества се разпределят върху масата: по-тежките потъват, а леките изплуват нагоре.

Течните магматични маси в началния период на развитието на Земята лесно пробиха тънък слой от земната кора. Въглеродът реагира активно с водород. В резултат на това земната кора постепенно губи този химичен елемент.

На настоящия етап от геоложката история на нашата планета той представлява приблизително 1%. Такава екскурзия ни позволява да направим външно парадоксален извод: няма дълбоки противоречия между вулканичните и космическите хипотези.

Единствената разлика е в начините, по които е стигнала до определено място. Експертите смятат, че по-голямата част от въглерода сега се намира във външната част на мантията, тъй като там високата температура и налягане водят до образуването на съединения на основното вещество с тежки метали. Но някои от въглеродните атоми са прикрепени един към друг.

Дори известните Вернадски и Ферсман изтъкнаха предположението, че така се раждат диамантите. Схемата на геохимичните трансформации на въглерода принадлежи на двама учени. Според тази класическа схема и диамантът, и графитът са концентрирани главно в долните слоеве на литосферата.

Най-дълбоките кладенци на Земята достигат само 10-12 км дълбочина. В същото време нуклеацията на диамантите, дори според версията на Ферсман, се случва на дълбочина най-малко 30-40 км. Това е средната дебелина на земната кора. Няма да е възможно да се провери версията на мантията при текущото ниво на пробиване. Връщайки се към мантийно-магматичната версия, си струва да се отбележи, че според нея въглеродът може да се превърне в диаманти, ако:

• химически еднородна среда ще съществува в продължение на стотици милиони години;
• при запазване на слаби топлинни градиенти;
• налягането ще надвиши стабилно 5 хиляди Ра.

Съответните параметри, базирани на концепциите на съвременната геология, се постигат на дълбочина от 100 до 200 km.

Друго задължително условие за "успех" е наличието на диатреми или пробиви в земната кора. На континенталните платформи магматична стопилка, наситена със забележими количества газове, може да пробие през нея. В резултат на това се образуват добре познатите кимберлитни тръби.

Съществува и алтернативен флуиден вариант, според който най-силният минерал кристализира на по-малка дълбочина. Отправната точка е разпадането на метана или неговото непълно окисление. Окисляващият агент е смес от водород, въглерод, кислород и сяра. Четири елемента могат да бъдат както в течно, така и в газообразно агрегатно състояние.

От флуидната хипотеза следва, че диамантите могат да се появят при температура от 1000 градуса, действайки едновременно с налягане от 100 до 500 паскала.

Непрактично е да се извършва мащабен добив на други места. С течение на времето геоложките процеси водят до разрушаване на горната част на първичните находища. Диамантите от там са отнесени (и отнесени в миналото) от течаща вода. Когато минералът се отложи отново, се появяват разсипи.

За мистерията на произхода на диамантите вижте следващото видео.