Come si formano i diamanti in natura?

Per molto tempo, il diamante è diventato lo standard di forza, invincibilità e stabilità. Tuttavia, è utile essere consapevoli di come si formano i diamanti.

Non sono così poche le persone che almeno una volta nella vita hanno tenuto in mano gioielli con diamanti. Ma per quanto riguarda l'origine della gemma di riferimento, la situazione è molto peggiore. Persino mineralogisti e geologi esperti non possono dire con assoluta certezza quale versione sia vera.

I diamanti divennero noti molto prima della nostra era. Era impossibile passare una pietra con proprietà così insolite.

Una delle vecchie leggende dice che:

• i cristalli di diamante sono esseri viventi;
• possono essere di genere diverso;
• questi organismi "consumano la rugiada celeste";
• possono crescere di dimensioni e persino moltiplicarsi.

L'antica mitologia indiana affermava che un diamante appare in natura quando vengono combinati cinque principi naturali di base. Questi includono:

• aria;
• acqua;
• Terra;
• cielo;
• energia.

Negli antichi manoscritti, hanno subito iniziato a notare che il diamante è molto duro e ha una brillantezza straordinaria. È stato spesso scritto che questo minerale può apparire "sulla roccia, nel mare e sulle colline sopra le miniere d'oro".

Le leggende su Sindbad il marinaio dicono che da qualche parte c'è una gola piuttosto profonda, in fondo alla quale sono nascosti i depositi primari di diamanti. Ma, naturalmente, tutto questo era molto debolmente correlato con la realtà.

Dobbiamo rendere omaggio alle persone dell'antichità e del Medioevo. La ricerca del vero motivo della formazione di un diamante mostra che il pensiero umano non si è mai fermato. Eppure le prime versioni serie del suo aspetto potevano essere presentate solo dopo il 1797: fu allora che fu stabilita con precisione la composizione chimica del minerale.

Poco dopo si scoprì che la differenza tra diamante, grafite e vari tipi di carbone è dovuta alla disposizione degli atomi all'interno dei reticoli cristallini.

L'essenza del concetto è l'emergere di questi minerali a seguito del movimento del magma. Si presume che la maggior parte di essi sia apparsa non prima di 2,5 miliardi e non oltre 100 milioni di anni fa. Questo è successo a una profondità di circa 200 km. Lì, la grafite è stata contemporaneamente colpita da un'alta temperatura di circa 1.000 gradi e una pressione di 50.000 atmosfere.

Una delle versioni della versione implica che le pietre semipreziose si siano formate già sulla superficie della terra.

Ciò è accaduto a causa della solidificazione della lava a contatto con l'aria. Il problema è che la temperatura e la pressione in una situazione del genere non sono troppo alte. Per questo motivo, questo concetto non è popolare tra i professionisti.

Esiste un'ipotesi alternativa secondo la quale le gemme si formano da rocce ultrabasiche.

Solo più tardi, quando il magma salì verso l'alto, fu scagliata una pietra con esso. La stragrande maggioranza dei geologi è incline a questo approccio. Una versione intermedia è che i diamanti si formano quando il magma ha già iniziato a muoversi verso l'alto, ma non ha ancora raggiunto lo sfiato.

Tali cambiamenti nella struttura rafforzano significativamente la pietra stessa e le conferiscono le qualità così apprezzate nel mercato delle materie prime.

Le ex riserve di diamanti associate ad antichi giacimenti e tubi di kimberlite sono sempre più rare. E il bisogno di pietre è grande. A volte gli abitanti delle regioni vulcaniche, qualche tempo dopo le eruzioni, estraggono il minerale più duro dalla lava indurita. Ma le condizioni richieste per il suo aspetto sono ottenute non solo a causa di processi vulcanici, mentre alcuni ricercatori di diamanti prestano attenzione non solo alle profondità della Terra, ma anche verso l'alto.

Ripetutamente, anche durante l'esame di pezzi di meteoriti, sono stati trovati diamanti interi (o le loro singole particelle). La qualità di questi minerali era eccellente.

Una volta, quando un meteorite cadde negli Stati Uniti, furono trovate pietre preziose nelle pareti del cratere. Ma erano in qualche modo diverse dalle solite opzioni. La differenza, secondo alcune fonti, riguarda la struttura del reticolo cristallino - non si riflette nell'aspetto esterno.

Alcuni esperti ritengono che i diamanti siano già all'interno dei meteoriti. Quando vengono distrutte, le pietre sono “libere”.

Un'idea più diffusa è che la pietra appaia già al momento dell'impatto con la superficie terrestre. Questo processo provoca il rilascio di una notevole energia meccanica e termica.

Per questo motivo, sia la temperatura che la pressione al centro (dove rimarrà il cratere) salgono bruscamente. Questi fattori portano alla caratteristica trasformazione del carbonio.

Osservazioni spettrografiche hanno mostrato che il carbonio gassoso (in forma pura o in combinazione con azoto, idrogeno) è presente nell'atmosfera solare. Astronomi e cosmologi credono che questo elemento fosse anche nei colossali grumi di gas, polvere, che divennero i precursori di tutti i pianeti. Durante il raffreddamento, i gas si sono liquefatti. Gradualmente, le sostanze liquide si sono distribuite sulla massa: quelle più pesanti affondavano e quelle leggere galleggiavano.

Le masse magmatiche liquide nel periodo iniziale dello sviluppo della Terra hanno facilmente sfondato un sottile strato della crosta terrestre. Il carbonio ha reagito attivamente con l'idrogeno. Di conseguenza, la crosta terrestre ha perso gradualmente questo elemento chimico.

Allo stato attuale della storia geologica del nostro pianeta, rappresenta circa l'1%. Tale escursione ci permette di trarre una conclusione esteriormente paradossale: non ci sono profonde contraddizioni tra ipotesi vulcanica e cosmica.

L'unica differenza è nei modi in cui è arrivata in un posto particolare. Gli esperti ritengono che la maggior parte del carbonio si trovi ora nella parte esterna del mantello, perché lì l'alta temperatura e la pressione portano alla formazione di composti della sostanza di base con metalli pesanti. Ma alcuni degli atomi di carbonio sono attaccati l'uno all'altro.

Anche i famosi Vernadsky e Fersman hanno avanzato l'ipotesi che sia così che nascono i diamanti. Lo schema delle trasformazioni geochimiche del carbonio appartiene a due scienziati. Secondo questo schema classico, sia il diamante che la grafite sono concentrati principalmente negli strati inferiori della litosfera.

I pozzi più profondi della Terra raggiungono solo una profondità di 10-12 km. Allo stesso tempo, la nucleazione dei diamanti, anche secondo la versione di Fersman, avviene a profondità di almeno 30-40 km. Questo è lo spessore medio della crosta terrestre. Non sarà possibile verificare la versione del mantello all'attuale livello di perforazione. Tornando alla versione mantello-magmatica, vale la pena precisare che secondo essa il carbonio può trasformarsi in diamanti se:

• un ambiente chimicamente uniforme esisterà per centinaia di milioni di anni;
• pur mantenendo deboli gradienti termici;
• la pressione supererà stabilmente i 5 mila Pa.

I parametri corrispondenti, basati sui concetti della geologia moderna, vengono raggiunti a una profondità compresa tra 100 e 200 km.

Un'altra condizione indispensabile per il "successo" è la presenza di diatremi o sfondamenti nella crosta terrestre. Sulle piattaforme continentali, il fuso magmatico saturato da notevoli quantità di gas può attraversarlo. Di conseguenza, si formano i famosi tubi di kimberlite.

Esiste anche una versione fluida alternativa, secondo la quale il minerale più forte cristallizza a una profondità minore. Il punto di partenza è il decadimento del metano o la sua ossidazione incompleta. L'agente ossidante è una miscela di idrogeno, carbonio, ossigeno e zolfo. Quattro elementi possono trovarsi allo stato di aggregazione sia liquido che gassoso.

Segue dall'ipotesi fluida che i diamanti possono apparire a una temperatura di 1.000 gradi, agendo contemporaneamente con una pressione da 100 a 500 pascal.

Non è pratico eseguire attività minerarie su larga scala in altri luoghi. Nel tempo, i processi geologici portano alla distruzione della parte superiore dei depositi primari. I diamanti da lì vengono portati via (e portati via in passato) dall'acqua che scorre. Quando il minerale viene nuovamente depositato, compaiono i placer.

Per il mistero dell'origine dei diamanti, guarda il prossimo video.