Un grup de oameni de știință din Germania și Canada au determinat modul în care diamantele formate la adâncimi colosale se găsesc în țevi kimberlite. Până de curând, acest detaliu important al formării celor mai importante pietre a rămas neclar. Acum, oamenii de știință speră că descoperirea lor va contribui la o mai bună înțelegere a dinamicii proceselor de formare a diamantelor și, ceea ce diavolul nu glumește, va ajuta în viitor să caute noi depozite.
Cel natural se găsește în natură în mai multe forme de bază. Cel mai familiar este grafitul. În acest material, atomii de carbon sunt organizați în straturi. În fiecare strat, atomii C sunt localizați la vârfurile rețelei hexagonale (hexagonale). Straturile sunt conectate destul de slab.
Trebuie să spun că diamantul nu este cea mai solidă modificare alotropică a carbonului. În prezent, acest titlu aparține unui lonsdaleit special prelucrat. Structura laturii sale cristaline seamănă cu structura unei laturi diamante, pentru care acest material a primit și diamantul hexagonal denumit. Așa cum se arată prin simulare pe calculator. Eșantionul de lonsdaleită tratat este distrus la o presiune de 152 gigapascal. Materiale similare se formează atunci când cad meteoriții.
Printre altele, exact acest aranjament de atomi explică duritatea extraordinară a diamantului - eșantionul se prăbușește la o presiune de 97 gigapascali.
Trebuie spus că această modificare a carbonului a atras din când în când oamenii cu proprietățile optime neobișnuite. Faptul este că diamantul are indici de refracție mari și dispersie. În consecință, în cazul tăierii corecte (adică, atunci când vorbim în esență despre diamant), este foarte frumos Shining, extinderea, printre altele, lumina în componentele sale spectrale. Datorită acestui fapt, în general, interesant, dar trivial, din punct de vedere al științei, diamantele sunt legate de pietre prețioase. În zilele noastre, diamantele sunt utilizate pe scară largă în industrie datorită durității lor.
Cum apar diamantele? Din punctul de vedere al geologiei, există mai multe moduri. Întrucât oamenii de știință din Germania și Canada, care au fost discutați la începutul articolului, au fost interesați de metoda cea mai comună - magmatică, vom începe cu cea mai puțin probabilă. Oamenii de știință știu că diamantele se formează, pe de o parte, la o presiune colosală - 50.000 de atmosfere - și la o temperatură relativ scăzută - 900-1300 grade Celsius. Potrivit cercetătorilor, astfel de condiții pot apărea, de exemplu, în căderea meteoritilor. Astfel de diamante se găsesc, de exemplu, în craterul Popigai din Siberia.
Un alt mod, extrem de rar, este transformarea grafitului într-un diamant. În ciuda faptului că aceste două materiale - rude și o astfel de metodă pentru producerea de diamant a fost descrisă în „Povești cu Mac-Mac“ (Scrooge McDuck folosit arahide pentru a atrage elefanți că tramping lor transformat de cărbune în câmpuri sărăcit în diamante), există doar a mea în lume, diamante în care au apărut ca urmare a unui astfel de proces. Acesta este câmpul Kumdykul și este situat în nordul Kazahstanului, la 25 km sud-vest de orașul Kokshetau. În acest caz s-au format diamante ca urmare a scufundării în manta a rocilor sedimentare cu carbon. Astfel de diamante sunt numite diamante de tip metamorpogene (adică transformări sub efectul temperaturii și presiunii).
Acestea includ așa-numitele diamante carbon-negru, despre care nu există încă un consens între oamenii de știință. Potrivit unui singur aviz, acestea au fost formate ca urmare a căderii meteoritului, potrivit unui altul - au apărut din carbonul organic. Acest lucru este indicat, în special, de raportul izotopilor diferiți ai acestui element în diamant.
Kimberlite nu este singurul material asociat diamantelor. În anii '70 ai secolului trecut, Australia a descoperit cel mai bogat depozit de diamante predominant industriale asociate cu lamproite. Este, de asemenea, o rocă vulcanică. Este demn de remarcat faptul că diamantele găsite în roci diferite sunt aproape indistinguizabile în proprietăți.
În același timp, diamantele transparente obișnuite sunt formate, din punct de vedere geologic, destul de simplu. În primul rând, vulcanul erupe. Dacă totul a mers bine (în special, a prins dreptul Magma), că, în locul unde a pătruns la suprafață, este format țeavă kimberlite conic. Rasa este numit după orașul Kimberley în Africa de Sud, în cazul în care pentru prima dată a fost gasit aceasta rasa la sfarsitul secolului al XIX-lea - până în acest moment s-au găsit diamantele în albiilor (așa-numitele depozite secundare), în cazul în care acestea au scăzut ca urmare a eroziunii acelorași conducte kimberlite.
Formarea țeavă kimberlite poate avea loc numai în cazul ridicării magmă cu o profunzime considerabila - aproximativ 150 de kilometri, care este de apariție a cel puțin trei ori mai profundă a „normal“ pentru magma vulcani. Condițiile fizice menționate mai sus există numai acolo unde sunt situate cratoanele - nucleul continentelor. Această magmă particulară se ridică din adâncuri și, eliberându-se, dă diamante.
Cei mai buni prieteni ai fetelor
Trebuie să spun că există un punct slab în această teorie. După cum sa menționat deja mai sus, diamantele ard. Desigur, în manta nu există oxigen pur, cu toate acestea, rămânerea lungă a diamantelor în stratul încălzit ar trebui să conducă la distrugerea lor. Din aceasta rezultă că magma foarte specială, menționată mai sus, se ridică la suprafață foarte, foarte repede. Geologii obișnuiau să ocolească această parte (să se ridice și să crească, ce să facă), motivul exact pentru acest proces fiind neclar.
În noua lucrare, oamenii de știință au folosit un topitor special pentru a obține o substanță care seamănă cu magma din adâncurile pământului. În particular, topitura conținea un număr mare de carbonați - săruri ale acidului carbonic. Oamenii de știință au sugerat că o astfel de magma se întâlnește magma cu multă piroxenilor (un grup de minerale, roci care formează adesea conținând siliciu), în cursul vieții lor. Din acest motiv, capacitatea topiturii de a dizolva diferite tipuri de substanțe - de exemplu dioxidul de carbon - scade de mai multe ori.
Pentru a-si testa ipoteza, cercetatorii au adaugat piroxeni la topit si au asteptat. Potrivit unuia dintre oamenii de știință, Kelly Russell, a fost șocat când în doar 20 de minute substanța fierbinte sa transformat într-o spumă. Din aceasta, oamenii de știință au ajuns la concluzia că astfel de buzunare de spumă ar putea fi bine formate la o adâncime de aproximativ 150 de kilometri.
concluzie
Ce se întâmplă când se formează un astfel de buzunar? La mare viteză, începe să plutească. În același timp, rata de urcare poate ajunge la 40 de kilometri pe oră. În acest caz, buzunarul este accelerat la urcare. Potrivit oamenilor de știință, acest lucru poate avea consecințe semnificative pentru teoria educației cu diamante. Poate chiar și acest lucru va ajuta în căutarea de noi depozite. Orice a fost, dar noua lucrare face posibilă clarificarea detaliilor formării diamantelor. Iar diavolul, așa cum se știe, se află în aceste detalii.
Evaluați articolul:
Trimiteți-le prietenilor: