Tajemnice diamentów

Piękne, oszlifowane diamenty - brylanty.

Diamenty to najbardziej kasowa produkcja natury. Od wielu stuleci są przedmiotem ludzkiego pożądania, zaś w ostatnim czasie na stałe utrwaliły się w ludzkiej świadomości jako symbol bogactwa i przepychu. W swoim uwielbieniu dla tych niewielkich odłamków, zaczęliśmy nadawać im imiona. Któż z nas nie słyszał bowiem o słynnym koh-i-noor, jednym z największych skarbów korony brytyjskiej? Niewielu z Was zastanawiało się jednak zapewne, w jaki sposób powstają diamenty.

Zacznijmy od przedstawienia naszego głównego bohatera. Od środka. W przeciwieństwie do wielu innych minerałów, których wzory chemiczne nie mieszczą się w jednym wersie specjalistycznej publikacji, diament zbudowany jest tylko z jednego pierwiastka - węgla. Nie jest to jednak taki sam węgiel, jak ten, którym opalamy nasze domostwa. Węgiel kamienny zawiera bowiem również inne pierwiastki, w tym tlen, wodór, czy azot. Diament jest zaś węglem w jego czystej postaci. Od innych odmian alotropowych węgla (czyli form jego występowania, do których zaliczamy też grafit czy grafen), odróżnia się między innymi odmiennymi połączeniami pomiędzy poszczególnymi atomami.

Aby węgiel w warunkach naturalnych przybrał postać diamentu, spełnić należy dwa warunki. Po pierwsze, ciśnienie musi wynosić od 4,5 do 6 gigapaskali. To wartość nadzwyczaj wysoka jak na ludzkie standardy, zważywszy na fakt, że pod gołym niebem doświadczamy zazwyczaj nacisku znajdującego się nad nami powietrza w wysokości tysiąca hektopaskali, czyli mniej więcej 0,000001 gigapaskala. Ponadto, by stworzyć diament musimy podnieść temperaturę do zawrotnych 900 stopni Celsjusza, pamiętając przy tym by nie przekroczyć 1300 stopni Celsjusza. Wyżej opisane warunki występują w bardzo niewielu miejscach.

Jednym z nich są niektóre obszary we wnętrzu Ziemi, położone na głębokościach od 140 do 190 metrów, a więc w płaszczu górnym naszej planety. Tam występuje bowiem odpowiednie ciśnienie. Należy jednak zaznaczyć, że diamenty nie powstają we wszystkich miejscach tej warstwy geologicznej - jedynie tam, gdzie korzystne ciśnienie wystąpi wraz z odpowiednią temperaturą. W ten sposób wykrystalizowane diamenty przemieszczają się w kierunku powierzchni Ziemi w jedyny możliwy sposób - przy pomocy wulkanów. Po zakończonej erupcji pozostają w kominach wulkanicznych wypełnionych materiałem, który nie zdążył go opuścić.

Nim człowiek zacznie prowadzić eksploatację musi jednak minąć jeszcze bardzo dużo czasu. Najpierw wulkan musi zakończyć swoją działalność. Gdy już przypnie się mu łatkę wygasłego, w ruch idą różnego rodzaju procesy geologiczne, wiatr i woda, powodując naturalne obniżanie się stożka i przekopując się do głębiej położonych warstw. Dopiero później - po odpowiednim przekopaniu terenu - człowiek natrafić może na diamenty. Nim jednak pospieszycie w kierunku wygasłych wulkanów Dolnego Śląska, muszę Was uprzedzić, że nie każdy wulkan niesie ze sobą diamenty. Jeśli chcecie na nie trafić, musicie pojechać nie na drugi koniec Polski, a raczej na drugi koniec świata. Najlepiej do Afryki. ;)

Kopalnia diamentów w Mirze, w Rosji.

Nieoszlifowany diament.

 Nie jest to jednak jedyny sposób na powstanie diamentów. Te mogą bowiem się wytworzyć również w wyniku katastrof kosmicznych. Gdy duża asteroida zderzy się z powierzchnią Ziemi, również mogą zaistnieć warunki idealne do powstania diamentu. W miejscu kolizji zarówno ciśnienie, jak i temperatury osiągają nadzwyczaj wysokie wartości. Inną opcją jest także przyniesienie diamentów z przestrzeni kosmicznej przez spadające na Ziemię meteoryty. Zjawiska te są niezwykle rzadkie, więc i złóż diamentów powstałych w ten sposób nie mamy zbyt wiele. Niemniej, nie chcielibyśmy raczej tego zmieniać, prawda? Bądź co bądź, wpuszczanie wielkich asteroid do naszego domu to nadzwyczaj ryzykowna metoda wzbogacenia się.

Diamenty, które przybyły do nas z kosmosu mają postać karbonado. Znajdujemy takie w Brazylii
i Republice Środkowoafrykańskiej.

Jako że technika poszła tak daleko, jak poszła, to oczywiście jesteśmy w stanie wyprodukować diamenty syntetyczne. Nigdy nie osiągną one takich wartości, jak te znalezione w ziemi, lecz mogą się przydać zarówno w jubilerstwie, jak i przemyśle - na przykład do ostrzenia wyjątkowo twardych narzędzi. Aby otrzymać taki diament musimy zaopatrzyć się w odrobinę grafitu, który ma taki sam skład chemiczny jak diament, bo tak jak on jest odmianą alotropową węgla. Później wystarczy już tylko poddać surowiec wspomnianym wyżej ciśnieniu i temperaturze. Jest to więc jedno z tych działań, którego pod żadnym pozorem nie powinniście - i zapewne też nie możecie - próbować w domu. ;)

Jak więc widzicie, znalezienie diamentu nie jest wcale takie proste. Po części jest to też powodem jego nadzwyczaj wysokiej wartości. Jeśli jednak kiedykolwiek wejdziecie w kontakt z jakimś diamentem, będziecie mieli przynajmniej świadomość, że widzicie jedno z największych dzieł wnętrza Ziemi :).