Kuidas teemandid looduses tekivad?

Teemant on pikka aega olnud tugevuse, võitmatuse ja stabiilsuse etalon. Siiski on kasulik teada, kuidas teemandid tekivad.

Mitte nii vähesed inimesed hoidsid vähemalt korra elus teemantehteid käes. Kuid mis puudutab võrdluspärli päritolu, on olukord palju hullem. Isegi kogenud mineraloogid ja geoloogid ei saa täie kindlusega öelda, milline versioon vastab tõele.

Teemandid said tuntuks ammu enne meie ajastut. Nii ebatavaliste omadustega kivist oli võimatu mööda minna.

Üks vanadest legendidest ütleb, et:

• teemantkristallid on elusolendid;
• nad võivad kuuluda eri soost;
• need organismid "imavad endasse taeva kaste";
• nad võivad kasvada ja isegi paljuneda.

Vana-India mütoloogia väitis, et teemant ilmub loodusesse, kui kombineeritakse viis looduslikku põhiprintsiipi. Need sisaldavad:

• õhk;
• vesi;
• Maa;
• taevas;
• energiat.

Iidsetes käsikirjades hakkasid nad kohe märkima, et teemant on väga kõva ja ebatavalise säraga. Sageli kirjutati, et see mineraal võib ilmuda "kaljule, merele ja kullakaevanduste kohal asuvatele küngastele".

Meremehe Sinbadi kohta käivad legendid räägivad, et kuskil on üsna sügav kuristik, mille põhjas on peidetud esmased teemantide lademed. Aga loomulikult oli see kõik reaalsusega väga nõrgalt korrelatsioonis.

Peaksime avaldama austust antiikaja ja keskaja inimestele. Teemandi tekkimise tegeliku põhjuse otsimine näitab, et inimese mõte pole kunagi seisma jäänud. Ja ometi sai selle välimuse esimesi tõsiseid versioone esitada alles pärast 1797. aastat – siis tehti täpselt kindlaks mineraali keemiline koostis.

Veidi hiljem avastati, et teemandi, grafiidi ja erinevat tüüpi kivisöe erinevus tuleneb aatomite paigutusest kristallvõredes.

Kontseptsiooni olemus nende mineraalide esinemine magma liikumise tagajärjel. Eeldatakse, et enamik neist ilmus mitte varem kui 2,5 miljardit ja mitte hiljem kui 100 miljonit aastat tagasi. See juhtus umbes 200 km sügavusel. Seal puutus grafiit üheaegselt kokku umbes 1000 kraadise kõrge temperatuuri ja 50 000 atmosfääri rõhuga.

Üks versiooni versioon viitab sellele, et poolvääriskivid tekkisid juba maa pinnal.

Selle põhjuseks oli laava tahkumine kokkupuutel õhuga. Probleem on selles, et sellises olukorras ei ole temperatuur ja rõhk liiga kõrged. Sel põhjusel pole selline kontseptsioon professionaalide seas populaarne.

On olemas alternatiivne soovitus, et kalliskivid moodustatakse ülialuselistest kivimitest.

Alles hiljem, kui magma tippu tõusis, visati kivi koos sellega välja. Valdav enamus geolooge kaldub sellele lähenemisele.Vahepealne versioon on see, et teemandid tekivad siis, kui magma on juba hakanud ülespoole liikuma, kuid pole veel ventilatsiooniavasse jõudnud.

Sellised muudatused struktuuris tugevdavad oluliselt kivi ennast ja annavad sellele kaubaturul nii hinnatud omadused.

Endised teemantide varud, mis on seotud iidsete maardlate ja kimberliittorudega, muutuvad üha haruldasemaks. Ja kivide vajadus on suur. Mõnikord ammutavad vulkaaniliste piirkondade elanikud mõni aeg pärast purskeid kõvenenud laavast kõige kõvema mineraali. Kuid selle ilmumiseks vajalikud tingimused saadakse mitte ainult vulkaaniliste protsesside tõttu, samas kui mõned teemantide uurijad pööravad tähelepanu mitte ainult Maa sügavusele, vaid ka ülespoole.

Korduvalt leiti meteoriitide tükkide uurimisel terveid teemante (või nende üksikuid osakesi). Nende mineraalide kvaliteet oli suurepärane.

Kord, kui USA territooriumile kukkus meteoriit, leiti kraatri seintest vääriskive. Kuid need erinesid mõnevõrra tavalistest valikutest. Erinevus puudutab mõne allika väitel kristallvõre struktuuri – välisilmes see ei kajastu.

Mõned eksperdid usuvad, et teemandid on juba meteoriitide sees. Kui need on hävitatud, on kivid "vabad".

Populaarsem idee on see, et kivi ilmub juba kokkupõrkes maapinnaga. See protsess provotseerib märkimisväärse mehaanilise ja soojusenergia vabanemist.

Sel põhjusel tõusevad järsult nii temperatuur kui ka rõhk kesklinnas (kuhu kraater jääb). Need tegurid põhjustavad süsiniku iseloomulikku muundumist.

Spektrograafilised vaatlused on näidanud, et Päikese atmosfääris leidub gaasilist süsinikku (puhtal kujul või koos lämmastiku, vesinikuga). Astronoomid ja kosmoloogid usuvad, et see element oli ka kolossaalsetes gaasi- ja tolmuklompides, millest said kõigi planeetide kuulutajad. Jahtumisel gaasid veelduvad. Järk-järgult jaotusid vedelad ained massi järgi: raskemad vajusid alla ja kergemad ujusid üles.

Vedelad magmaatilised massid Maa arengu algperioodil murdsid kergesti läbi õhukese maakoore kihi. Süsinik reageeris aktiivselt vesinikuga. Selle tulemusena kaotas maakoor järk-järgult selle keemilise elemendi.

Meie planeedi geoloogilise ajaloo praeguses etapis moodustab see ligikaudu 1%. Selline ekskursioon võimaldab teha väliselt paradoksaalse järelduse: vulkaaniliste ja kosmiliste hüpoteeside vahel pole sügavaid vastuolusid.

Erinevus on ainult viisides, kuidas ta konkreetsesse kohta jõudis.Eksperdid usuvad, et suurem osa süsinikust paikneb praegu vahevöö välisosas, kuna seal põhjustavad kõrged temperatuurid ja rõhk põhiaine ühendite moodustumist raskmetallidega. Kuid mõned süsinikuaatomid on üksteisega seotud.

Isegi kuulsad Vernadsky ja Fersman pakkusid, et nii sünnivad teemandid. Kahele teadlasele kuulub süsiniku geokeemiliste muundumiste skeem. Selle klassikalise skeemi järgi on nii teemant kui grafiit koondunud peamiselt litosfääri alumistesse kihtidesse.

Maa sügavaimad kaevud ulatuvad vaid 10-12 km sügavusele. Samas leiab teemantide päritolu isegi Fersmani sõnul vähemalt 30-40 km sügavusel. See on maakoore keskmine paksus. Veelgi enam, mantliversiooni kontrollimine praegusel puurimistasemel ei toimi. Tulles tagasi mantel-magmaatilise versiooni juurde, tasub märkida, et selle kohaselt võib süsinik muutuda teemantideks, kui:

• keemiliselt ühtlane keskkond eksisteerib sadu miljoneid aastaid;
• samal ajal säilivad nõrgad termilised gradiendid;
• rõhk ületab pidevalt 5 tuhat Pa.

Vastavad parameetrid, mis põhinevad kaasaegse geoloogia ideedel, saavutatakse 100–200 km sügavusel.

Teine "edu" hädavajalik tingimus on diatreemide või katkestuste olemasolu maakoores. Mandriplatvormidel võib sellest läbi murda märgatava koguse gaasidest küllastunud magmaatiline sulam. Selle tulemusena moodustuvad tuntud kimberliittorud.

Samuti on olemas alternatiivne vedelikuversioon, mille kohaselt kõige tugevam mineraal kristalliseerub madalamal sügavusel. Lähtepunktiks on metaani lagunemine või selle mittetäielik oksüdatsioon. Oksüdeeriv aine on vesiniku, süsiniku, hapniku ja väävli segu. Neli elementi võivad eksisteerida nii vedelas kui ka gaasilises agregatsiooni olekus.

Vedeliku hüpoteesist järeldub, et teemandid võivad ilmuda temperatuuril 1000 kraadi, toimides samaaegselt rõhuga 100–500 paskalit.

Teistes kohtades on suuremahuline kaevandamine ebapraktiline. Aja jooksul põhjustavad geoloogilised protsessid primaarsete maardlate ülemise osa hävimist. Teemante kannab sealt minema (ja kandis ka varem) voolav vesi. Kui mineraal ladestatakse uuesti, ilmuvad asetajad.

Teemantide päritolu mõistatuse kohta vaadake järgmist videot.