كيف يتشكل الماس في الطبيعة؟

لفترة طويلة ، أصبح الماس معيار القوة والمناعة والاستقرار. ومع ذلك ، من المفيد أن تكون على دراية بكيفية تشكل الماس.

لم يكن عددًا كبيرًا من الناس على الأقل مرة واحدة في حياتهم يحملون مجوهرات مع الماس في أيديهم. ولكن فيما يتعلق بأصل الأحجار الكريمة المرجعية ، فإن الوضع أسوأ بكثير. حتى علماء المعادن والجيولوجيين المتمرسين لا يستطيعون تحديد النسخة الصحيحة على وجه اليقين.

أصبح الماس معروفًا قبل وقت طويل من عصرنا. كان من المستحيل تمرير حجر بمثل هذه الخصائص غير العادية.

تقول إحدى الأساطير القديمة:

• بلورات الماس كائنات حية.
• يمكن أن يكونوا من جنسين مختلفين ؛
• هذه الكائنات "تأكل الندى السماوي" ؛
• يمكن أن تنمو في الحجم وحتى تتكاثر.

زعمت الأساطير الهندية القديمة أن الماس يظهر في الطبيعة عندما يتم الجمع بين خمسة مبادئ طبيعية أساسية. وتشمل هذه:

• هواء؛
• ماء؛
• الارض؛
• سماء؛
• طاقة.

في المخطوطات القديمة ، بدأوا على الفور في ملاحظة أن الماس شديد الصلابة وله تألق غير عادي. لقد كتب في كثير من الأحيان أن هذا المعدن يمكن أن يظهر "على الصخر ، في البحر وعلى التلال فوق مناجم الذهب".

تقول الأساطير حول Sindbad the Sailor أنه يوجد في مكان ما ممر عميق إلى حد ما ، يتم إخفاء الرواسب الأساسية للماس في قاعه. لكن ، بالطبع ، كل هذا مرتبط ارتباطًا ضعيفًا بالواقع.

يجب أن نشيد بشعب العصور القديمة والعصور الوسطى. يُظهر البحث عن السبب الحقيقي لتشكيل الماس أن الفكر البشري لم يتوقف أبدًا. ومع ذلك ، لا يمكن طرح الإصدارات الجادة الأولى من مظهره إلا بعد عام 1797 - عندها تم تحديد التركيب الكيميائي للمعدن بدقة.

بعد ذلك بقليل ، تم اكتشاف أن الفرق بين الماس والجرافيت وأنواع مختلفة من الفحم يرجع إلى ترتيب الذرات داخل المشابك البلورية.

جوهر المفهوم ظهور هذه المعادن نتيجة حركة الصهارة. من المفترض أن معظمها ظهر قبل 2.5 مليار وليس قبل 100 مليون سنة. حدث هذا على عمق حوالي 200 كم. هناك ، تأثر الجرافيت في وقت واحد بارتفاع درجة حرارة حوالي 1000 درجة وضغط 50000 ضغط جوي.

تشير إحدى نسخ الإصدار إلى أن الأحجار شبه الكريمة قد تشكلت بالفعل على سطح الأرض.

حدث هذا نتيجة تصلب الحمم البركانية عند ملامستها للهواء. المشكلة هي أن درجة الحرارة والضغط في مثل هذه الحالة ليسا مرتفعين للغاية. لهذا السبب ، لا يحظى هذا المفهوم بشعبية لدى المحترفين.

هناك افتراض بديل يتشكل بموجبه من الأحجار الكريمة من الصخور فوق السطحية.

فقط في وقت لاحق ، عندما ارتفعت الصهارة ، تم إلقاء حجر معها. تميل الغالبية العظمى من الجيولوجيين نحو هذا النهج. والنسخة الوسيطة هي أن الماس يتشكل عندما تبدأ الصهارة بالفعل في التحرك صعودًا ، لكنها لم تصل بعد إلى الفتحة.

مثل هذه التغييرات في الهيكل تقوي الحجر نفسه بشكل كبير وتعطيه الصفات ذات القيمة العالية في سوق السلع.

أصبحت احتياطيات الماس السابقة المرتبطة بالرواسب القديمة وأنابيب الكمبرلايت نادرة بشكل متزايد. والحاجة كبيرة للحجارة. في بعض الأحيان ، يستخرج سكان المناطق البركانية ، بعد بعض الوقت من الانفجارات ، أقسى المعادن من الحمم الصلبة. لكن الشروط المطلوبة لظهوره لا يتم الحصول عليها فقط بسبب العمليات البركانية ، بينما يهتم بعض باحثي الماس ليس فقط بأعماق الأرض ، ولكن أيضًا لأعلى.

مرارًا وتكرارًا ، حتى عند فحص قطع النيازك ، تم العثور على الماس الكامل (أو جزيئاته الفردية). كانت جودة هذه المعادن ممتازة.

ذات مرة ، عندما سقط نيزك في الولايات المتحدة ، تم العثور على أحجار كريمة في جدران الحفرة. لكنهم كانوا مختلفين إلى حد ما عن الخيارات المعتادة. الاختلاف ، وفقًا لبعض المصادر ، يتعلق ببنية الشبكة البلورية - فهي لا تنعكس في المظهر الخارجي.

يعتقد بعض الخبراء أن الماس موجود بالفعل داخل النيازك. عندما يتم تدميرها ، تكون الحجارة "مجانية".

الفكرة الأكثر شيوعًا هي أن الحجر يظهر بالفعل عند الاصطدام بسطح الأرض. تثير هذه العملية إطلاق طاقة ميكانيكية وحرارية كبيرة.

لهذا السبب ، ترتفع درجة الحرارة والضغط في المركز (حيث ستبقى الحفرة) بشكل حاد. هذه العوامل تؤدي إلى التحول المميز للكربون.

أظهرت الملاحظات الطيفية أن الكربون الغازي (في شكله النقي أو بالاقتران مع النيتروجين والهيدروجين) موجود في الغلاف الجوي للشمس. يعتقد علماء الفلك وعلماء الكون أن هذا العنصر كان أيضًا في التكتلات الهائلة للغاز والغبار ، والتي أصبحت نذيرًا لجميع الكواكب. عند التبريد ، تسييل الغازات. تدريجيًا ، تم توزيع المواد السائلة على الكتلة: تغرق الأثقل منها ، وتطفو المواد الخفيفة.

اخترقت الكتل الصخرية السائلة في الفترة الأولى من تطور الأرض بسهولة طبقة رقيقة من قشرة الأرض. تفاعل الكربون بنشاط مع الهيدروجين. نتيجة لذلك ، فقدت قشرة الأرض تدريجياً هذا العنصر الكيميائي.

في المرحلة الحالية من التاريخ الجيولوجي لكوكبنا ، يمثل الكوكب حوالي 1٪. تتيح لنا هذه الرحلة استخلاص استنتاج متناقض ظاهريًا: لا توجد تناقضات عميقة بين الفرضيات البركانية والكونية.

الاختلاف الوحيد هو في الطرق التي وصلت بها إلى مكان معين. يعتقد الخبراء أن معظم الكربون موجود الآن في الجزء الخارجي من الوشاح ، لأن ارتفاع درجة الحرارة والضغط يؤديان إلى تكوين مركبات من المادة الأساسية مع المعادن الثقيلة. لكن بعض ذرات الكربون مرتبطة ببعضها البعض.

حتى Vernadsky و Fersman المشهوران طرحا الافتراض بأن هذه هي الطريقة التي يولد بها الماس. ينتمي مخطط التحولات الجيوكيميائية للكربون إلى عالمين. وفقًا لهذا المخطط الكلاسيكي ، يتركز كل من الماس والجرافيت بشكل أساسي في الطبقات السفلية من الغلاف الصخري.

تصل أعمق الآبار على وجه الأرض إلى عمق 10-12 كم فقط. في الوقت نفسه ، يحدث تنوي الماس ، حتى وفقًا لنسخة فيرسمان ، على أعماق لا تقل عن 30-40 كم. هذا هو متوسط ​​سمك قشرة الأرض. لن يكون من الممكن فحص نسخة الوشاح عند مستوى الحفر الحالي. بالعودة إلى إصدار الوشاح الصخري ، تجدر الإشارة إلى أنه وفقًا لذلك ، يمكن أن يتحول الكربون إلى ألماس إذا:

• سوف توجد بيئة موحدة كيميائيًا لمئات الملايين من السنين ؛
• مع الحفاظ على التدرجات الحرارية الضعيفة ؛
• سوف يتجاوز الضغط بثبات 5 آلاف باسكال.

يتم تحقيق المعلمات المقابلة ، بناءً على مفاهيم الجيولوجيا الحديثة ، على عمق 100 إلى 200 كم.

شرط آخر لا غنى عنه من أجل "النجاح" هو وجود diatremes أو الاختراقات في قشرة الأرض. على المنصات القارية ، يمكن أن يخترق الصهارة المنصهرة المشبعة بكميات ملحوظة من الغازات. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل أنابيب الكمبرلايت المعروفة.

هناك أيضًا نسخة سائلة بديلة ، والتي وفقًا لها يتبلور أقوى معدن على عمق ضحل. نقطة البداية هي تحلل الميثان أو أكسدة غير مكتملة. العامل المؤكسد هو خليط من الهيدروجين والكربون والأكسجين والكبريت. يمكن أن تكون أربعة عناصر في حالة تجمع سائلة وغازية.

ويترتب على ذلك من فرضية السوائل يمكن أن يظهر الماس عند درجة حرارة 1000 درجة ، ويعمل في نفس الوقت بضغط من 100 إلى 500 باسكال.

من غير العملي إجراء التعدين على نطاق واسع في أماكن أخرى. بمرور الوقت ، تؤدي العمليات الجيولوجية إلى تدمير الجزء العلوي من الرواسب الأولية. الماس من هناك يُحمل (ويُحمل بعيدًا في الماضي) عن طريق المياه المتدفقة. عندما يترسب المعدن مرة أخرى ، تظهر الغرينيات.

لمعرفة سر أصل الماس ، شاهد الفيديو التالي.