Ako vznikajú diamanty v prírode?

Diamant sa na dlhú dobu stal štandardom sily, neporaziteľnosti a stability. Je však užitočné uvedomiť si, ako diamanty vznikajú.

Nie tak málo ľudí aspoň raz v živote držalo v rukách šperky s diamantmi. No s ohľadom na pôvod referenčného drahokamu je situácia oveľa horšia. Ani skúsení mineralógovia a geológovia nevedia s úplnou istotou povedať, ktorá verzia je pravdivá.

Diamanty sa stali známymi dávno pred naším letopočtom. Bolo nemožné prejsť kameňom s takými neobvyklými vlastnosťami.

Jedna zo starých legiend hovorí:

• diamantové kryštály sú živé bytosti;
• môžu byť rôzneho pohlavia;
• tieto organizmy „konzumujú nebeskú rosu“;
• môžu rásť vo veľkosti a dokonca sa množiť.

Staroveká indická mytológia tvrdila, že diamant sa v prírode objaví, keď sa skombinuje päť základných prírodných princípov. Tie obsahujú:

• vzduch;
• voda;
• Zem;
• obloha;
• energie.

V starovekých rukopisoch si okamžite začali všímať, že diamant je veľmi tvrdý a má mimoriadnu brilanciu. Často sa písalo, že tento minerál sa môže objaviť „na skale, v mori a na kopcoch nad zlatými baňami“.

Legendy o Sindibádovi námorníkovi hovoria, že niekde je dosť hlboká roklina, na dne ktorej sa ukrývajú primárne ložiská diamantov. To všetko však, samozrejme, veľmi slabo koreluje s realitou.

Musíme vzdať hold ľuďom staroveku a stredoveku. Pátranie po skutočnom dôvode vzniku diamantu ukazuje, že ľudské myšlienky nikdy nestáli. A napriek tomu mohli byť prvé vážne verzie jeho vzhľadu predložené až po roku 1797 - vtedy bolo presne stanovené chemické zloženie minerálu.

O niečo neskôr sa zistilo, že rozdiel medzi diamantom, grafitom a rôznymi druhmi uhlia je spôsobený usporiadaním atómov v kryštálových mriežkach.

Podstatou konceptu je vznik týchto minerálov v dôsledku pohybu magmy. Predpokladá sa, že väčšina z nich sa objavila nie skôr ako pred 2,5 miliardami a nie neskôr ako pred 100 miliónmi rokov. Stalo sa tak v hĺbke asi 200 km. Tam bol grafit súčasne ovplyvnený vysokou teplotou okolo 1 000 stupňov a tlakom 50 000 atmosfér.

Jedna z verzií verzie naznačuje, že polodrahokamy boli vytvorené už na povrchu zeme.

Stalo sa tak v dôsledku stuhnutia lávy pri kontakte so vzduchom. Problém je, že teplota a tlak v takejto situácii nie sú príliš vysoké. Z tohto dôvodu nie je tento koncept medzi profesionálmi obľúbený.

Existuje alternatívny predpoklad, podľa ktorého sa drahokamy tvoria z ultrabázických hornín.

Až neskôr, keď magma vystúpila nahor, bol s ňou vymrštený aj kameň. K tomuto prístupu sa prikláňa drvivá väčšina geológov. Stredná verzia je, že diamanty sa tvoria, keď sa magma už začala pohybovať nahor, ale ešte nedosiahla otvor.

Takéto zmeny v štruktúre výrazne posilňujú samotný kameň a dodávajú mu vlastnosti, ktoré sú tak cenené na komoditnom trhu.

Niekdajšie zásoby diamantov spojené so starými ložiskami a kimberlitovými rúrami sú čoraz vzácnejšie. A potreba kameňov je veľká. Niekedy obyvatelia vulkanických oblastí, nejaký čas po erupciách, vyťažia zo stvrdnutej lávy najtvrdší minerál. Podmienky potrebné na jeho vzhľad sa však získavajú nielen v dôsledku sopečných procesov, zatiaľ čo niektorí výskumníci diamantov venujú pozornosť nielen hlbinám Zeme, ale aj smerom nahor.

Opakovane sa aj pri skúmaní kúskov meteoritov našli celé diamanty (alebo ich jednotlivé častice). Kvalita týchto minerálov bola vynikajúca.

Keď raz v Spojených štátoch spadol meteorit, v stenách krátera sa našli drahé kamene. Boli však trochu odlišné od bežných možností. Rozdiel sa podľa niektorých zdrojov týka štruktúry kryštálovej mriežky – tá sa neodráža na vonkajšom vzhľade.

Niektorí odborníci sa domnievajú, že diamanty sú už vo vnútri meteoritov. Keď sú zničené, kamene sú „voľné“.

Populárnejšia je myšlienka, že kameň sa objaví už pri dopade na zemský povrch. Tento proces vyvoláva uvoľnenie významnej mechanickej a tepelnej energie.

Z tohto dôvodu teplota aj tlak v strede (kde zostane kráter) prudko stúpajú. Tieto faktory vedú k charakteristickej premene uhlíka.

Spektrografické pozorovania ukázali, že plynný uhlík (v čistej forme alebo v spojení s dusíkom, vodíkom) je prítomný v atmosfére Slnka. Astronómovia a kozmológovia veria, že tento prvok bol aj v kolosálnych zrazeninách plynu, prachu, ktorý sa stal predzvesťou všetkých planét. Pri ochladzovaní sa plyny skvapalnili. Postupne sa po hmote rozdeľovali tekuté látky: ťažšie klesali a ľahké sa vznášali.

Kvapalné magmatické hmoty v počiatočnom období vývoja Zeme ľahko prerazili tenkú vrstvu zemskej kôry. Uhlík aktívne reagoval s vodíkom. V dôsledku toho zemská kôra postupne strácala tento chemický prvok.

V súčasnej fáze geologickej histórie našej planéty predstavuje približne 1 %. Takáto exkurzia nám umožňuje vyvodiť navonok paradoxný záver: medzi vulkanickými a kozmickými hypotézami nie sú žiadne hlboké rozpory.

Rozdiel je len v spôsoboch, akými sa na konkrétne miesto dostala. Odborníci sa domnievajú, že väčšina uhlíka sa teraz nachádza vo vonkajšej časti plášťa, pretože tam vysoká teplota a tlak vedú k tvorbe zlúčenín základnej látky s ťažkými kovmi. Ale niektoré atómy uhlíka sú navzájom spojené.

Dokonca aj slávny Vernadsky a Fersman vyslovili domnienku, že takto sa rodia diamanty. Schéma geochemických premien uhlíka patrí dvom vedcom. Podľa tejto klasickej schémy sa diamant aj grafit sústreďujú hlavne v spodných vrstvách litosféry.

Najhlbšie studne na Zemi dosahujú iba hĺbku 10-12 km. V rovnakom čase dochádza k nukleácii diamantov aj podľa Fersmanovej verzie v hĺbkach najmenej 30-40 km. Toto je priemerná hrúbka zemskej kôry. Verziu plášťa pri súčasnej úrovni vŕtania nebude možné skontrolovať. Keď sa vrátime k plášťovo-magmatickej verzii, stojí za to zdôrazniť, že podľa nej sa uhlík môže zmeniť na diamanty, ak:

• chemicky jednotné prostredie bude existovať stovky miliónov rokov;
• pri zachovaní slabých tepelných gradientov;
• tlak bude stabilne prekračovať 5 tisíc Pa.

Zodpovedajúce parametre, vychádzajúce z koncepcií modernej geológie, sa dosahujú v hĺbke 100 až 200 km.

Ďalšou nevyhnutnou podmienkou „úspechu“ je prítomnosť diatrémov alebo prielomov v zemskej kôre. Na kontinentálnych platformách ním môže preraziť magmatická tavenina nasýtená značným množstvom plynov. V dôsledku toho vznikajú známe kimberlitové rúry.

Existuje aj alternatívna fluidná verzia, podľa ktorej najsilnejší minerál kryštalizuje v menšej hĺbke. Východiskom je rozpad metánu alebo jeho neúplná oxidácia. Oxidačné činidlo je zmes vodíka, uhlíka, kyslíka a síry. Štyri prvky môžu byť v kvapalnom aj plynnom stave agregácie.

Z fluidnej hypotézy vyplýva, že diamanty sa môžu objaviť pri teplote 1 000 stupňov, pričom pôsobia súčasne s tlakom 100 až 500 pascalov.

Vykonávať ťažbu vo veľkom na iných miestach je nepraktické. V priebehu času vedú geologické procesy k zničeniu hornej časti primárnych ložísk. Diamanty odtiaľ odnáša (a v minulosti odnášala) tečúca voda. Keď sa minerál znova uloží, objavia sa ryhy.

Záhadu pôvodu diamantov nájdete v nasledujúcom videu.