Kako nastanejo diamanti v naravi?

Diamant je že dolgo standard moči, nepremagljivosti in stabilnosti. Vendar pa je koristno vedeti, kako nastanejo diamanti.

Ni tako malo ljudi, ki so vsaj enkrat v življenju držali v rokah diamantni nakit. Toda glede izvora referenčnega dragulja je situacija veliko slabša. Tudi izkušeni mineralogi in geologi ne morejo s popolno gotovostjo reči, katera različica je resnična.

Diamanti so postali znani že dolgo pred našo dobo. Nemogoče je bilo iti mimo kamna s tako nenavadnimi lastnostmi.

Ena od starih legend pravi, da:

• diamantni kristali so živa bitja;
• lahko pripadajo različnim spolom;
• ti organizmi »vsrkavajo nebeško roso«;
• lahko se povečajo in celo razmnožijo.

Starodavna indijska mitologija je trdila, da se diamant v naravi pojavi, ko se združi pet osnovnih naravnih principov. Tej vključujejo:

• zrak;
• voda;
• Zemlja;
• nebo;
• energija.

V starodavnih rokopisih so takoj začeli ugotavljati, da je diamant zelo trd in ima nenavaden sijaj. Pogosto je bilo zapisano, da se ta mineral lahko pojavi "na skali, v morju in na hribih, ki se nahajajo nad rudniki zlata."

Legende o Sinbadu Mornarju pravijo, da je nekje precej globoka soteska, na dnu katere se skrivajo primarna nahajališča diamantov. Seveda pa je bilo vse to zelo slabo povezano z realnostjo.

Treba se je pokloniti ljudem antike in srednjega veka. Iskanje pravega razloga za nastanek diamanta kaže, da človeška misel nikoli ni mirovala. In vendar je bilo prve resne različice njegovega videza mogoče predstaviti šele po letu 1797 - takrat je bila natančno določena kemična sestava minerala.

Malo kasneje je bilo ugotovljeno, da je razlika med diamantom, grafitom in različnimi vrstami premoga posledica razporeditve atomov znotraj kristalnih mrež.

Bistvo koncepta pojav teh mineralov kot posledica gibanja magme. Predpostavlja se, da se jih je večina pojavila ne prej kot 2,5 milijarde in ne pozneje kot pred 100 milijoni let. To se je zgodilo na globini približno 200 km. Tam je bil grafit istočasno izpostavljen visoki temperaturi okoli 1000 stopinj in tlaku 50.000 atmosfer.

Ena različica različice pomeni, da so bili poldragi kamni že oblikovani na površini zemlje.

To je bilo posledica strjevanja lave ob stiku z zrakom. Težava je v tem, da temperatura in tlak v takšni situaciji nista previsoka. Zaradi tega takšen koncept med strokovnjaki ni priljubljen.

Obstaja alternativni predlog, da so dragulji oblikovani iz ultrabazičnih kamnin.

Šele kasneje, ko se je magma dvignila na vrh, je bil kamen vržen z njo. Temu pristopu se nagiba velika večina geologov.Vmesna različica je, da diamanti nastanejo, ko se je magma že začela premikati navzgor, vendar še ni dosegla odprtine.

Takšne spremembe v strukturi bistveno okrepijo sam kamen in mu dajo lastnosti, ki so tako cenjene na trgu blaga.

Nekdanje zaloge diamantov, povezane s starodavnimi nahajališči in kimberlitnimi cevmi, postajajo vse redkejše. In potreba po kamnih je velika. Včasih prebivalci vulkanskih območij nekaj časa po izbruhu iz strjene lave izločijo najtrši mineral. Toda pogoji, potrebni za njegov videz, niso doseženi le zaradi vulkanskih procesov, medtem ko nekateri raziskovalci diamantov posvečajo pozornost ne le globinam Zemlje, ampak tudi navzgor.

Večkrat so pri pregledu kosov meteoritov našli cele diamante (ali njihove posamezne delce). Kakovost teh mineralov je bila odlična.

Nekoč, ko je meteorit padel na ozemlje ZDA, so v stenah kraterja našli drage kamne. Vendar so bile nekoliko drugačne od običajnih možnosti. Razlika se po nekaterih virih nanaša na strukturo kristalne mreže - to se ne odraža v zunanjem videzu.

Nekateri strokovnjaki verjamejo, da so diamanti že v meteoritih. Ko so uničeni, so kamni "prosti".

Bolj priljubljena ideja je, da se kamen pojavi že ob trku z zemeljsko površino. Ta proces povzroči sproščanje znatne mehanske in toplotne energije.

Zaradi tega se tako temperatura kot tlak v središču (kjer bo ostal krater) močno povečata. Ti dejavniki vodijo do značilne transformacije ogljika.

Spektrografska opazovanja so pokazala, da je plinasti ogljik (v čisti obliki ali v povezavi z dušikom, vodikom) prisoten v sončni atmosferi. Astronomi in kozmologi verjamejo, da je bil ta element tudi v ogromnih strdkih plina in prahu, ki so postali znanilci vseh planetov. Ko se ohladijo, se plini utekočinijo. Postopoma so se tekoče snovi porazdelile po masi: težje so potonile, lažje pa so lebdele.

Tekoče magmatske mase so v začetnem obdobju razvoja Zemlje zlahka prebile tanko plast zemeljske skorje. Ogljik je aktivno reagiral z vodikom. Posledično je zemeljska skorja postopoma izgubila ta kemični element.

Na sedanji stopnji geološke zgodovine našega planeta predstavlja približno 1%. Takšen izlet nam omogoča, da potegnemo navzven paradoksalen zaključek: med vulkanskimi in kozmičnimi hipotezami ni globokih protislovij.

Razlika je le v načinih, kako je prišla do določenega kraja.Strokovnjaki verjamejo, da se večina ogljika zdaj nahaja v zunanjem delu plašča, saj tam visoka temperatura in tlak vodita do tvorbe spojin glavne snovi s težkimi kovinami. Toda nekateri atomi ogljika so pritrjeni drug na drugega.

Celo slavna Vernadsky in Fersman sta predlagala, da se tako rodijo diamanti. Dva znanstvenika imata shemo geokemičnih transformacij ogljika. Po tej klasični shemi sta tako diamant kot grafit koncentrirana predvsem v spodnjih plasteh litosfere.

Najgloblje vrtine na Zemlji segajo le do globine 10-12 km. Hkrati se izvor diamantov, tudi po Fersmanu, pojavlja na globinah najmanj 30-40 km. To je povprečna debelina zemeljske skorje. Še več, ne bo uspelo preveriti različice plašča na trenutni stopnji vrtanja. Če se vrnemo k plašč-magmatski različici, je treba poudariti, da se lahko ogljik po njej spremeni v diamante, če:

• kemično enotno okolje bo obstajalo stotine milijonov let;
• hkrati se bodo ohranili šibki toplotni gradienti;
• tlak dosledno presega 5 tisoč Pa.

Ustrezni parametri, ki temeljijo na idejah sodobne geologije, so doseženi na globini od 100 do 200 km.

Drugi nepogrešljiv pogoj za "uspeh" je prisotnost diatremov ali prelomov v zemeljski skorji. Na celinskih ploščadih se lahko skozenj prebije magmatska talina, nasičena z opaznimi količinami plinov. Posledično nastanejo znane kimberlitne cevi.

Obstaja tudi alternativna fluidna različica, po kateri najmočnejši mineral kristalizira na manjši globini. Izhodišče je razpad metana oziroma njegova nepopolna oksidacija. Oksidacijsko sredstvo je zmes vodika, ogljika, kisika in žvepla. Štirje elementi lahko obstajajo tako v tekočem kot v plinastem agregatnem stanju.

Iz hipoteze o tekočini sledi, da diamanti se lahko pojavijo pri temperaturi 1 tisoč stopinj, ki delujejo hkrati s tlakom od 100 do 500 paskalov.

Na drugih mestih je obsežno rudarjenje nepraktično. Sčasoma geološki procesi vodijo do uničenja zgornjega dela primarnih usedlin. Diamante od tam odnaša (in jih je odnašala tudi v preteklosti) tekoča voda. Ko se mineral ponovno odloži, se pojavijo lezišča.

O skrivnosti izvora diamantov si oglejte naslednji video.