How are diamonds formed?

Timantit muodostuvat syvällä Maan sisällä, noin 100 kilometriä tai niin pinnan alla ylempi vaipan. Ilmeisesti siinä osassa maata on todella kuuma. Paine on suuri, kallion paino alaspäin, joten korkean lämpötilan ja korkean paineen yhdistelmä on välttämätön timanttikiteiden kasvattamiseksi maassa., Sikäli kuin tiedämme, kaikki timantit, jotka muodostivat Maan muovailla niitä erilaisia ehtoja ja, tietenkin, että on osa Maata, emme voi suoraan näytteestä. Meillä ei ole mitään keinoa porata tuohon syvyyteen tai muuta tapaa matkustaa maan ylänurkkaan.

miten timantit kulkevat maan pinnalle?

timantit, joita näemme pinnalla, ovat sellaisia, jotka hyvin syvään juurtunut tulivuorenpurkaus tuo pinnalle. Se on hyvin erikoinen purkaus, ajattelin olla melko väkivaltainen, joka tapahtui kauan sitten Maapallon historiassa., Emme ole nähneet tällaisia purkauksia viime aikoina. Ne olivat luultavasti aikana, jolloin maa oli kuumempi, ja siksi ne purkaukset olivat luultavasti syvemmällä. Nämä purkaukset kuljettivat sitten jo muodostuneet timantit ylemmästä vaipasta maan pinnalle. Kun purkaus oli pinta rakennettu röykkiö vulkaanista materiaalia, joka lopulta jäähtynyt, ja timantit ovat sisällä, että. Nämä ovat niin sanottuja Kimberliittejä, jotka ovat tyypillisesti monien maailman louhittujen timanttien lähteitä.,

Yksi niistä asioista, siksi tiedämme, mitään timantteja, jotka olivat tuoneet pinnalle on, että prosessi Kimberliitin purkaus tuo timantteja ylemmän vaipan pinta Maan on täytynyt tapahtua hyvin nopeasti, koska jos he olivat matkalla liian kauan ja liian hitaasti, he ovat kirjaimellisesti muuttui grafiitti matkan varrella. Ja niin liikkumalla nopeasti he käytännössä lukittuivat paikalleen timanttirakennelmaan., Kun timantit on tuotu korkea lämpötila matala lämpötila hyvin nopeasti ja nopeasti, emme tarkoita muutamassa tunnissa—nämä tulivuorenpurkaukset, nämä Kimberliitin putket liikkuvat pintaan, on saattanut matkustaa hinnat 20-30 kilometriä tunnissa. Kun timantit ovat tuoneet pinnalle ja jäähdytetään suhteellisen nopeasti, ne hiiliatomia ovat lukittu paikoilleen, ja siellä ei vain ole tarpeeksi energiaa nyt aloittaa järjestämällä ne grafiitti.

mikä on hiilen rooli timanttien muodostamisessa?,

Timantit ovat hiiltä, joten ne muodostavat yhtä hiiliatomia alle korkea lämpötila ja paine, he bond yhdessä alkaa kasvaa kiteitä. Koska lämpötila ja paine, näissä olosuhteissa, hiiliatomia bond toisiaan tässä erittäin vahva tyyppi liimaus, jossa kukin hiiliatomi on sitoutunut neljä muuta hiiliatomia. Siksi timantti on niin kovaa materiaalia, koska sinulla on kunkin hiiliatomin osallistuvat neljä näistä erittäin vahva kovalenttisten joukkovelkakirjojen, jotka muodostavat välillä hiiliatomia. Joten seurauksena saat tämän kovan materiaalin., Jälleen, jossa hiili on peräisin, kuinka nopeasti ne kasvavat, ne ovat kaikki vielä avoimia kysymyksiä, mutta ilmeisesti olosuhteet ovat sellaiset, että sinulla on jokin ryhmä hiiliatomeja, jotka ovat tarpeeksi lähellä, että he alkavat bond. Muiden hiiliatomien siirtyessä läheisyyteen ne kiinnittyvät. Niin mikä tahansa kristalli kasvaa. Atomien lukkiutuminen paikalleen tuottaa tämän toistuvan verkoston, tämän hiiliatomien rakenteen, joka lopulta kasvaa niin suureksi, että se tuottaa kristalleja, jotka voimme nähdä., Jokainen näistä kiteet, jokainen timantti, yksi karaatin timantti, edustaa kirjaimellisesti miljardeja ja miljardeja hiiliatomia, että kaikki piti lukita paikalleen muodostaa hyvin hallittu kiteinen rakenne.

mainitsit, että tutkijat eivät tiedä, mistä hiili on peräisin. Mitkä ovat joitakin mahdollisia lähteitä?

joissakin tapauksissa, hiili näyttää saaneen alkunsa sisällä Maan vaippaan, joten hiiltä, joka oli jo Maan päällä. Toisissa tapauksissa on todisteita, joiden mukaan hiili on voinut olla peräisin maan pinnan läheltä., Ajattelu on, että tämä hiili on kirjaimellisesti ollut hiiltä, joka oli osa karbonaatti sedimenteissä tai eläimiä, kasveja, kuoret, mitä tahansa, joka oli kantanut alas ylemmän vaipan Maan, jonka mannerlaattojen mekanismi nimeltään subduction.

kuinka kauan timanttien muodostaminen kestää?

emme todellakaan tiedä, kuinka kauan se kestää. On yritetty kokeilla tasalla sulkeumia eri puolilla timantteja, ja ne ovat suurelta osin epäonnistuneet. Voi olla, että timantteja muodostuu niinkin lyhyinä ajanjaksoina kuin päivinä, viikkoina, kuukausista miljooniin vuosiin., Tyypillisesti, kuten monet kiteet, jotka kasvavat maapallolla, se ei ole jatkuva prosessi. Timantit voivat alkaa kasvaa, ja sitten siellä voi olla keskeytys jostain syystä – muutos-olosuhteet, lämpötila, paine, lähde hiiltä, mitä tahansa—ja he voisivat istua miljoonia, satoja miljoonia vuosia, ja sitten alkaa taas kasvaa. Se on osa ongelmaa yrittää laittaa jonkinlainen kasvun aikana niitä; asiat eivät aina tapahdu jatkuvasti Maan päällä.

voimme kasvattaa timantteja laboratoriossa ja voimme simuloida olosuhteita siellä., Mutta on asioita, meidän täytyy tehdä kasvaa timantteja laboratoriossa, jotka eivät ole selvää, miten se tapahtuu Maan päällä. Laboratoriossa niitä kasvatetaan tyypillisesti, mutta katalyyttejä on jonkin verran. Joitakin metalleja lisätään usein, jotta timantit kasvaisivat, mutta näitä samoja katalyyttejä ei havaita timanteissa maan yläjuoksulta.

kuinka vanhoja timantit sitten ovat?

kaikki timantit ovat tietääksemme melko vanhoja maan päällä. Suurin osa timanttien muodostumisesta tapahtui todennäköisesti maan historiassa ensimmäisten parin miljardin vuoden aikana., Siellä on timantti talletukset, jotka on löydetty, jotka ovat nuorempia—rock itse, Kimberliitin, on ehkä vain kymmeniä-satoja miljoonia vuosia vanha. Timanttien päivitystapa tarkastelee tyypillisesti timantin muiden mineraalien sulkeumia, jotka voidaan radioaktiivisesti ajoittaa. Itse timantteja ei voi tapailla. Mutta jos mineraali sulkeumia sisältävät tiettyjä elementtejä, kuten kaliumia ja asioita, joita voidaan käyttää radioaktiivisen dating järjestelmä, sitten dating sisällyttäminen diamond saat jotain tolkkua ikä diamond itse., Ja ne päivämäärät viittaavat aina timanttien olevan melko vanhoja. Ainakin satoja miljoonia vuosia vanha, mutta useimmissa tapauksissa miljardeja vuosia vanha, missä tahansa yksi-kolme miljardia vuotta vanha, kun maa oli varmaan kuumempaa kuin se on tänään ja niin olosuhteet olivat ehkä sopivampi diamond kasvua.

kuinka vanha on Smithsonian luonnonhistoriallisessa museossa esillä oleva kuuluisa Hope-timantti?

Hope-timantti on ainakin miljardi vuotta vanha., Alkuperäistä kiveä, joka kantoi timantit pintaan, ei näe, mutta Intiasta on löytynyt Kimberliittejä, joissa on todisteita timanteista. Kimberliitit ovat ainakin miljardin vuoden ikäisiä. Se viittaa siis siihen, että Intiasta löytynyt Hope-timantti ja vastaavat timantit tuotiin pinnalle ainakin miljardi vuotta sitten ja ehkä pidempäänkin sitten. Hope-timantti on siis ainakin miljardi vuotta vanha. Kun katsoo useimpien muiden timanttien ikäjakaumaa, se on luultavasti paljon vanhempi, että se.

mikä tekee Hope-timantista niin erikoisen?,

sen koko ja väri tekevät siitä hyvin epätavallisen. Kun ajatellaan timanttien louhimisen historiaa, on löydetty vain yksi timantti, joka on tuottanut Hope-timantin kokoisen ja laatuisen tummansinisen timantin. Se antaa sinulle jonkinlaisen käsityksen siitä, miten epätavallinen ja kuinka merkittävä se on. Jälleen, olen aina väittänyt, että se on yhtä merkittävä kuin luonnollinen historia objektin, kuten tuotteen, Maan, koska se on ihmisen leikattu jalokivi. Useimmiten ihmiset kirjoittavat aloittamastaan Hope-timantista: ”no se löytyi Intiasta.,”Osa siitä, mitä yritän aina tehdä ihmisille, on se, että tarina alkoi paljon aikaisemmin. Monet timantit eivät koskaan pääse siihen pisteeseen, koska ne eivät vain selvinneet kaikista näistä asioista, jotka oli tapahtunut.

osa kaksi, oppia värillisiä timantteja, miten tutkijat ovat kasvava synteettiset versiot laboratoriossa, ja maailmanlaajuisia pyrkimyksiä hillitä myynti timantteja. Viimeinen erä tämän kolmiosaisen sarjan, löytää kiehtovia tarinoita takana Smithsonian collection.