jak se tvoří diamanty?

diamanty se tvoří hluboko v zemi asi 100 mil pod povrchem v horním plášti. Je zřejmé, že v té části země je velmi horké. Je tu velký tlak, hmotnost překrývající se horniny, takže kombinace vysoké teploty a vysokého tlaku je to, co je nezbytné pro růst diamantových krystalů v zemi., Pokud víme, všechny diamanty, které tvořil v Zemi, vznikla v rámci těchto druhů podmínek a samozřejmě, že je součástí Země nemůžeme přímo ukázkový. Nemáme žádný způsob vrtání do této hloubky ani žádný jiný způsob, jak cestovat dolů k hornímu plášti Země.

jak diamanty cestují na povrch Země?

diamanty, které vidíme na povrchu, jsou ty, které jsou přivedeny na povrch velmi hluboko usazenou sopečnou erupcí. Je to velmi zvláštní druh erupce, který byl považován za poměrně násilný, k němuž došlo již dávno v historii země., Takové erupce jsme v poslední době neviděli. Byly pravděpodobně v době, kdy byla země teplejší, a to je pravděpodobně důvod, proč byly tyto erupce hlouběji zakořeněny. Tyto erupce pak přenesly již vytvořené diamanty z horního pláště na povrch Země. Když erupce dosáhla povrchu, vybudovala hromadu sopečného materiálu, který se nakonec ochladil, a diamanty jsou v něm obsaženy. Kimberlity, které jsou obvykle zdrojem mnoha světových těžených diamantů.,

Jedna z věcí, které víme, a proto o žádné diamanty, které byly přineseny k povrchu je, že proces Kimberlitu erupce přináší diamanty z horní plášť na povrchu Země se muselo stát velmi rychle, protože, kdyby byli na cestách příliš dlouho a příliš pomalu, oni by se doslova proměnil v grafitové podél cesty. A tak rychlým pohybem se v podstatě dostali na místo do diamantové struktury., Jakmile diamanty byly přivezeny z vysoké teploty na nízkou teplotu velmi rychle—a stejně rychle, máme na mysli v řádu hodin—tyto erupce, tyto Kimberlitový potrubí pohybující se na povrchu, může být cestování, a to ve výši 20 až 30 mil za hodinu. Jakmile jsou diamanty na povrch a ochladí se poměrně rychle, ty atomy uhlíku jsou zamčené na místě a tam prostě není dost energie, aby nyní spusťte přeskupí je do grafitu.

jaká je role uhlíku při vytváření diamantů?,

Diamanty jsou vyrobeny z uhlíku tak, že tvoří jako atomy uhlíku za vysoké teploty a tlaku; oni spojit dohromady, aby začít růst krystalů. Vzhledem k teplotě a tlaku se za těchto podmínek atomy uhlíku navzájem spojí v tomto velmi silném typu vazby, kde je každý atom uhlíku spojen se čtyřmi dalšími atomy uhlíku. Proto je diamant tak tvrdým materiálem, protože každý atom uhlíku se účastní čtyř těchto velmi silných kovalentních vazeb, které se tvoří mezi atomy uhlíku. Takže v důsledku toho získáte tento tvrdý materiál., Znovu, kde uhlík pocházející z, jak rychle rostou, jsou stále otevřené otázky, ale samozřejmě podmínky jsou takové, že máš nějakou skupinu atomů uhlíku, které jsou v dostatečné blízkosti, že se začnou dluhopisů. Jak se ostatní atomy uhlíku pohybují do okolí, připojí se. Tak roste každý krystal. Je to proces zamykání atomů na místo, který vytváří tuto opakující se síť, tuto strukturu atomů uhlíku, která nakonec roste dostatečně velká, aby produkovala krystaly, které můžeme vidět., Každý z těchto krystalů, každý diamant, jeden karát diamond, představuje doslova miliardy a miliardy atomů uhlíku, které všichni měli, aby dosedl na místo tvoří tento velmi spořádaný krystalické struktury.

zmínil jste, že vědci nevědí, odkud uhlík pochází. Jaké jsou některé možné zdroje?

v některých případech se zdá, že uhlík vznikl v plášti Země, takže uhlík, který byl již na Zemi. V jiných případech existují velmi zajímavé důkazy, které naznačují, že uhlík mohl vzniknout v blízkosti povrchu Země., Myšlení je, že tento uhlík mohl mít doslova uhlík, který byl součástí karbonátové sedimenty nebo zvířat, rostlin, mušlí, to je jedno, že byl nesen dolů do horní plášť Zemské deskové tektoniky mechanismus nazývá subdukce.

jak dlouho trvá vytvoření diamantů?

opravdu nevíme, jak dlouho to trvá. Tam byly pokusy pokusit se k dnešnímu dni inkluze v různých částech diamantů, a ty byly do značné míry neúspěšné. Může se stát, že diamanty se tvoří v obdobích tak krátkých, jako jsou dny, týdny, měsíce až miliony let., Typicky, stejně jako u mnoha krystalů, které rostou na Zemi, není to nepřetržitý proces. Diamanty mohou začít růst a pak může dojít k přerušení z nějakého důvodu-změna podmínek, teplota, tlak, zdroj uhlíku, cokoliv—a mohli sedět miliony, stovky milionů let, a pak začít znovu růst. To je součástí problému pokusu dát na ně nějaký růstový období; věci se v zemi ne vždy vyskytují nepřetržitě.

můžeme pěstovat diamanty v laboratoři a můžeme tam simulovat podmínky., Ale jsou věci, které musíme udělat pro pěstování diamantů v laboratoři, které nejsou zřejmé, jak se to děje na Zemi. V laboratoři se obvykle pěstují, ale je tu nějaký katalyzátor. Některé kovy jsou často přidávány, aby způsobily růst diamantů, ale tyto stejné katalyzátory nejsou pozorovány v diamantech z horního pláště Země.

jak staré jsou diamanty?

všechny diamanty, pokud víme, jsou na Zemi poměrně staré. Většina diamantové formace se pravděpodobně odehrála na Zemi v prvních několika miliardách let historie Země., Existují diamantové ložiska, které byly objeveny, které jsou mladší-samotná skála, kimberlit, je možná jen desítky stovek milionů let stará. Způsob, jakým datují diamanty, se obvykle dívá na inkluze jiných minerálů v diamantu, které lze radioaktivně datovat. Diamanty samy o sobě nemohou být datovány. Ale pokud minerální inkluze obsahují určité prvky, jako je draslík a věci, které mohou být použity v radioaktivní datování systém, pak tím, že datování zařazení v diamantu dostanete nějaký smysl věk diamant sám., A tato data vždy naznačují, že diamanty jsou docela staré. Minimálně stovky milionů let, ale ve většině případů miliardy let starý, kdekoli od jednoho až tři miliardy let, v době, kdy byla země pravděpodobně teplejší než je dnes, a tak podmínky byly možná vhodnější pro diamond růst.

Jak starý je slavný diamant naděje vystaven v Smithsonianově Přírodovědném muzeu?

diamant naděje je starý nejméně miliardu let., Nevidíte původní skálu, která nesla diamanty na povrch, ale našli v Indii nějaké Kimberlity, které v nich mají důkazy o diamantech. Tyto Kimberlity jsou staré nejméně miliardu let. Takže to naznačuje, že diamant naděje a podobné diamanty nalezené v Indii byly přineseny na povrch nejméně před miliardou let a možná už dávno. Takže jsme spokojeni s tím, že diamant naděje je starý nejméně miliardu let. Když se podíváte na věkové rozpětí většiny ostatních diamantů,je to pravděpodobně mnohem starší, že.

Co dělá diamant naděje tak neobvyklým?,

jeho velikost a barva je velmi neobvyklá. Když si myslíte, že historie lidí, těžba diamantů, pouze jeden diamant, jaký byl kdy zjistil, že se vyrábí tmavě modrý diamant velikosti a kvality Diamantu Naděje. To vám dává pocit, jak neobvyklé a jak pozoruhodné to je. Znovu, vždy jsem tvrdil, že je to stejně pozoruhodné jako objekt přírodní historie, jako produkt země, protože je to drahokam řezaný člověkem. Většinu času, kdy lidé píší o Hope Diamond začínají, “ No to bylo nalezeno v Indii.,“Součástí bodu, který se vždy snažím lidem udělat, je opravdu příběh, který začal mnohem dříve. Mnoho diamantů se nikdy nedostane do tohoto bodu, protože prostě nepřežili všechny ty věci, které se musely stát.

v druhé části se dozvíte o barevných diamantech, o tom, jak vědci pěstují syntetické verze v laboratoři a o globálním úsilí o omezení prodeje konfliktních diamantů. V závěrečné části této třídílné série objevte fascinující příběhy za smithsonianovou sbírkou.