الماس چگونه شکل می گیرد؟

الماس چگونه شکل می گیرد؟

الماس چگونه شکل می گیرد؟ الماس ها در اعماق زمین حدود ۱۰۰ مایلی یا زیر سطح در گوشته بالایی شکل میگیرند. بدیهی است که در آن قسمت از زمین بسیار گرم است و فشار زیادی وجود دارد ، وزن وارد شده سنگ و خاک موجود بر روی انها بسیار زیاد است ، بنابراین ترکیب دمای بالا و فشار بالا چیزی است که برای رشد بلورهای الماس که در زمین لازم است. تا آنجا که ما می دانیم ، تمام الماس هایی که در زمین تشکیل شده اند تحت چنین شرایطی شکل گرفته اند و البته این بخشی از زمین است که ما نمی توانیم مستقیماً نمونه برداری کنیم. ما هیچ راهی برای حفاری به آن عمق یا روش دیگری برای رفتن به پایین گوشته بالایی زمین نداریم.

چگونه الماس ها به سطح زمین می ایند؟

الماس هایی که در سطح می بینیم ، الماس هایی هستند که با فوران آتشفشانی بسیار عمیق به سطح زمین منتقل می شوند. این نوع خاصی از فوران است که تصور می شود کاملاً سریع است و مدتها پیش در تاریخ زمین رخ داده است. در چند وقت اخیر چنین فوران هایی را ندیده ایم. آنها احتمالاً در زمانی بودند که زمین داغتر بود و احتمالاً به همین دلیل ریشه عمیق تری در آن فوران ها داشت. سپس این فوران ها ، الماسهای از قبل تشکیل شده را از گوشته فوقانی به سطح زمین منتقل کردند. هنگامی که فوران به سطح رسید ، تلی از مواد آتشفشانی ایجاد کرد که در نهایت سرد شد ، و الماس در آن موجود است. اینها به اصطلاح Kimberlites هستند که به طور معمول منابع بسیاری از الماسهای استخراج شده در جهان هستند.
بنابراین ، یکی از مواردی که در مورد هر گونه الماس که به سطح زمین آورده شده است میدانیم این است که روند فوران کیمبرلیت بوده است، آوردن الماس از گوشته فوقانی به سطح زمین باید خیلی سریع اتفاق بیفتد ، زیرا اگر آنها به صورت اهسته این مسیر را طی میکردند به معنای واقعی کلمه به گرافیت تبدیل می شدند. بنابراین با حرکت سریع آنها ، اساساً کربن در ساختار الماس قفل می شوند. به محض این که الماس ها از دمای بالا به دمای پایین رسیدند خیلی سریع (و منظور ما از آن سرعت چند ساعت است) این فوران ها ، با لوله های کیمبرلیت به سمت سطح زمین حرکت می کنند ، ممکن است با سرعت ۲۰ تا ۳۰ مایل بر ساعت هنگامی که الماس ها به سرعت به سطح زمین آورده و خنک می شوند ، اتم های کربن ان در جای خود قفل می شوند.

الماس چگونه شکل می گیرد؟ و نقش کربن در تشکیل الماس چیست؟

الماس ها از کربن ساخته شده اند ، بنابراین تحت دما و فشار بالا به صورت اتم های کربن تشکیل می شوند. آنها با هم پیوند خورده و شروع به رشد بلور می کنند . در این شرایط ، اتم های کربن در یک نوع پیوند بسیار قوی که هر اتم کربن به چهار اتم کربن دیگر پیوند دارد ، به یکدیگر پیوند می خورند. به همین دلیل الماس یک ماده سخت است زیرا شما هر یک از اتمهای کربن را در چهار پیوند کووالانسی بسیار قوی که بین اتمهای کربن تشکیل می شوند. بنابراین در نتیجه این مواد سخت را بدست می آورید. باز هم اینکه کربن از کجا می آید ، رشد آنها با چه سرعتی انجام می شود ، با همه اینها هنوز سوالت بدون جواب است ، اما بدیهی است شرایط به گونه ای است که شما گروهی از اتمهای کربن را در مجاورت یکدیگر قرار داده اید و شروع به اتصال می کنند. همانطور که دیگر اتمهای کربن به مجاورت خود متصل می شوند. این روشی است که هر بلور رشد می کند. این فرآیند قفل شدن اتمها در جای خود است که این شبکه تکرار شونده ، این ساختار اتمهای کربن را تولید می کند ، که در نهایت به اندازه کافی بزرگ می شود و بلورهایی تولید می کند که می توانیم ببینیم. هر یک از این بلورها الماس ، به معنای واقعی کلمه میلیاردها و میلیاردها اتم کربن است که همه باید در جای خود قفل شدند تا این ساختار کریستالی بسیار منظم را تشکیل شود .

شما اشاره کردید که دانشمندان نمی دانند که این کربن از کجا می آید. منابع احتمالی چیست؟

در بعضی موارد ، به نظر می رسد که کربن از گوشته زمین منشأ گرفته است ، بنابراین کربنی که قبلاً در زمین بوده است. در موارد دیگر ، شواهد بسیار کنجکاوانه ای وجود دارد که نشان می دهد این کربن ممکن است در نزدیکی سطح زمین منشأ گرفته باشد. تفکر در اینجا این است که این کربن به معنای واقعی کلمه می تواند کربنی باشد که بخشی از رسوبات کربنات یا حیوانات ، گیاهان ، پوسته ها و هر چیز دیگری بود که توسط مکانیسم تکتونیک صفحه ای به نام فرورانش به گوشته بالایی زمین منتقل شده است .

چه مدت طول می کشد تا الماس تشکیل شود؟

واقعاً نمی دانیم چه مدت طول می کشد. تلاش ها برای تاریخ گذاری اجزا الماس مختلف در قسمت های مختلف الماس انجام شده است و این موارد تا حد زیادی ناموفق بوده اند. ممکن است الماس در مدت زمانی کوتاه مانند روزها ، هفته ها ، ماه ها تا میلیون ها سال تشکیل شود. به طور معمول ، مانند بسیاری از بلورهایی که روی زمین رشد می کنند ، این یک روند مداوم نیست. الماس ممکن است شروع به رشد کند و پس از آن ممکن است به دلایلی وقفه ایجاد شود – (تغییر در شرایط ، دما ، فشار ، منبع کربن ، هر چیزی) – و آنها می توانند برای میلیون ها ، صدها میلیون سال بمانند و سپس دوباره رشد می کنند . این بخشی از مشکل تلاش برای ایجاد نوعی دوره رشد بر روی آنها است.این چیزها همیشه به طور مداوم در زمین رخ نمی دهند .
ما می توانیم در آزمایشگاه الماس پرورش دهیم و می توانیم شرایط را در آنجا شبیه سازی کنیم. اما مواردی وجود دارد که ما باید برای تولید الماس در آزمایشگاه انجام دهیم که در مورد چگونگی وقوع آن در زمین مشخص نیست. در آزمایشگاه ، آنها به طور معمول رشد می کنند . بعضی از فلزات غالباً برای رشد الماسها اضافه می شوند ، اما همین کاتالیزورها در الماس های گوشته بالایی زمین مشاهده نمی شوند.
الماس چند سال دارد؟

تا آنجا که ما می دانیم ، همه الماس ها در زمین کاملاً قدیمی هستند. بیشترین زمان تشکیل الماس احتمالاً در زمین در دو میلیارد سال اول ، از تاریخ کره زمین رخ داده است.البته ذخایر الماسی کشف شده است که جوان تر هستند . روشی که آنها برای تاریخ گذاری الماس به کار می برند معمولاً در جستجوی ترکیبات مواد معدنی در الماس است که می توان از طریق رادیواکتیو تاریخ گذاری کرد. قدمت خود الماسها را نمی توان دقیق مشخص کرد. اما اگر مواد معدنی حاوی عناصر خاصی مانند پتاسیم و از این موارد باشد می تواند در یک ازمایش رادیواکتیو مورد استفاده قرار داد، پس با قدمت گذاری بر روی مواد الماس ، سن خود الماس کاملاً درک می شود. و این تاریخ ها همیشه حکایت از قدیمی بودن الماس دارند چون حداقل صدها میلیون سال قدمت دارند .
امیدوارم این مقاله برای شما مفید بوده باشد