Bagaimana berlian terbentuk?
Kandungan Terkait
- Berlian digali
- Berlian digali
Berlian dibentuk jauh di dalam Bumi kira-kira 100 batu atau lebih rendah di permukaan di atas mantel. Jelas sekali di bahagian bumi itu sangat panas. Terdapat banyak tekanan, berat batuan pendawaian, sehingga kombinasi suhu tinggi dan tekanan tinggi adalah apa yang diperlukan untuk mengembangkan kristal berlian di Bumi. Sejauh yang kita ketahui, semua berlian yang terbentuk di Bumi dibentuk di bawah keadaan seperti itu dan, tentu saja, itu adalah sebahagian daripada Bumi kita tidak boleh secara langsung sampel. Kami tidak mempunyai apa-apa cara pengeboran ke kedalaman itu atau cara lain untuk mengembara ke mantel atas Bumi.
Bagaimana berlian pergi ke permukaan bumi?
Berlian yang kita lihat di permukaan adalah yang kemudian dibawa ke permukaan oleh letusan gunung berapi yang sangat mendalam. Ia adalah jenis letusan yang sangat istimewa, yang dianggap agak ganas, yang berlaku lama dahulu dalam sejarah bumi. Kami tidak pernah melihat letusan sedemikian sejak kebelakangan ini. Mereka mungkin pada ketika bumi lebih panas, dan itu mungkin sebabnya letusan-letusan itu lebih berakar umbi. Letusan-letusan ini kemudian membawa berlian yang sudah terbentuk dari mantel atas ke permukaan Bumi. Apabila letusan itu mencapai permukaan ia membina gundik bahan gunung berapi yang akhirnya disejukkan, dan berlian terkandung di dalamnya. Ini adalah yang disebut Kimberlites yang biasanya merupakan sumber banyak berlian berlian di dunia.
Salah satu perkara yang kita tahu, oleh itu, tentang apa-apa berlian yang dibawa ke permukaan adalah bahawa proses letusan Kimberlite membawa berlian dari mantel atas ke permukaan Bumi terpaksa berlaku dengan sangat cepat, kerana jika mereka melakukan perjalanan terlalu lama dan terlalu perlahan, mereka akan berubah menjadi grafit sepanjang jalan. Oleh itu dengan cepat bergerak mereka pada dasarnya mendapat terkunci di dalam struktur berlian. Sekali berlian telah dibawa dari suhu tinggi ke suhu rendah dengan cepat-dan dengan cepat, kita bermaksud dalam beberapa jam-letusan-letusan ini, paip-paip Kimberlite ini bergerak ke permukaan, mungkin telah bergerak pada kadar 20 hingga 30 batu per jam. Sekali berlian dibawa ke permukaan dan disejukkan dengan cepat, atom-atom karbon itu terkunci dan tidak ada tenaga yang cukup sehingga kini mula menyusun semulanya ke dalam grafit.
Apakah peranan karbon dalam membentuk berlian?
Berlian diperbuat daripada karbon supaya ia terbentuk sebagai atom karbon di bawah suhu dan tekanan yang tinggi; mereka ikatan bersama untuk mula berkembang kristal. Kerana suhu dan tekanan, di bawah syarat-syarat ini, atom karbon akan ikatan antara satu sama lain dalam jenis ikatan yang sangat kuat di mana setiap atom karbon terikat kepada empat atom karbon lain. Itulah sebabnya berlian adalah satu bahan keras kerana anda mempunyai setiap atom karbon yang menyertai empat bon kovalen yang sangat kuat yang terbentuk di antara atom karbon. Oleh itu, anda mendapat bahan keras ini. Sekali lagi di mana karbon berasal, seberapa cepat ia berkembang, mereka semua masih terbuka pertanyaan, tetapi jelas keadaannya sedemikian rupa sehingga anda mempunyai beberapa kumpulan atom karbon yang dekat dengan jarak dekat yang mereka mulai ikatan. Oleh kerana atom-atom karbon yang lain bergerak ke kawasan yang akan dilampirkan. Itulah cara kristal berkembang. Ini adalah proses penguncian atom yang menghasilkan rangkaian pengulangan ini, struktur atom karbon, yang akhirnya tumbuh cukup besar sehingga ia menghasilkan kristal yang dapat kita lihat. Setiap kristal ini, setiap berlian, satu berlian karat, mewakili secara literal berbilion-bilion dan berbilion atom karbon yang semua terpaksa dikunci untuk membentuk struktur kristal yang sangat teratur ini.
Anda menyebut bahawa saintis tidak tahu di mana karbon berasal. Apakah beberapa sumber yang mungkin?
Dalam beberapa kes, karbon sepertinya berasal dari mantel Bumi, jadi karbon yang sudah ada di Bumi. Dalam kes lain, ada bukti yang sangat ingin tahu untuk mencadangkan bahawa karbon mungkin berasal dari permukaan bumi. Pemikirannya ada bahawa karbon ini boleh benar-benar menjadi karbon yang merupakan sebahagian daripada sedimen karbonat atau haiwan, tumbuhan, kerang, apa sahaja, yang dibawa ke dalam mantel atas Bumi oleh mekanisme plat tekton yang disebut subduksi.
Berapa lamakah berlian dibuat?
Kami benar-benar tidak tahu berapa lama masa yang diperlukan. Terdapat percubaan untuk mencuba tarikh kemasukan dalam berlian berlian yang berlainan, dan kebanyakannya tidak berjaya. Ia mungkin berlian sepanjang tempoh seperti masa yang singkat seperti hari, minggu, bulan hingga berjuta-juta tahun. Biasanya, seperti banyak kristal yang tumbuh di Bumi, ia bukan proses yang berterusan. Berlian mungkin mula berkembang dan mungkin terdapat gangguan untuk beberapa sebab - perubahan dalam keadaan, suhu, tekanan, sumber karbon, apa sahaja-dan mereka boleh duduk berjuta-juta, beratus juta tahun, dan kemudian mula berkembang lagi . Itulah sebahagian daripada masalah untuk mencuba beberapa jenis tempoh pertumbuhan pada mereka; perkara-perkara tidak selalu berlaku secara berterusan di bumi.
Kita boleh berkembang berlian di makmal dan kita boleh mensimulasikan keadaan di sana. Tetapi ada perkara yang perlu kita lakukan untuk mengembangkan berlian di makmal yang tidak jelas bagaimana ia berlaku di bumi. Di makmal, mereka biasanya ditanam, tetapi ada beberapa pemangkin. Sesetengah logam sering ditambah untuk menyebabkan berlian berkembang, tetapi pemangkin yang sama tidak diperhatikan dalam berlian dari mantel atas Bumi.
Berapa lama kemudian berlian?
Semua berlian, setakat yang kita ketahui, sudah cukup lama di Bumi. Kebanyakan pembentukan berlian mungkin berlaku di Bumi dalam beberapa juta tahun pertama sejarah Bumi. Terdapat deposit berlian yang telah ditemui yang lebih muda-batu itu sendiri, Kimberlite, mungkin hanya puluhan beratus-ratus juta tahun. Cara mereka memperkenalkan berlian biasanya melihat kemasukan mineral lain dalam berlian yang boleh bertarikh secara radioaktif. Berlian itu sendiri tidak boleh bertarikh. Tetapi jika kemasukan mineral mengandungi unsur-unsur tertentu seperti kalium dan perkara-perkara yang boleh digunakan dalam skema kencan radioaktif, maka dengan memerhati kemasukan dalam berlian, anda akan mendapat sedikit rasa usia berlian itu sendiri. Dan tarikh-tarikh tersebut selalu mencadangkan berlian sudah lama. Sekurang-kurangnya beratus-ratus juta tahun, tetapi dalam kebanyakan kes berbilion tahun, di mana sahaja dari satu hingga tiga bilion tahun, saat bumi mungkin lebih panas dari hari ini dan keadaan mungkin lebih tepat untuk pertumbuhan berlian.
Berapa lamakah Hope Hope yang terkenal dipamerkan di Muzium Sejarah Alam Smithsonian?
Berlian Harapan adalah sekurang-kurangnya satu bilion tahun. Anda tidak melihat batu asli yang membawa berlian ke permukaan, tetapi mereka telah menemui beberapa Kimberlit di India yang mempunyai bukti berlian di dalamnya. Orang-orang Kimberlites itu berumur sekurang-kurangnya satu bilion tahun. Jadi itu mencadangkan berlian Hope dan berlian serupa yang terdapat di India dibawa ke permukaan sekurang-kurangnya satu bilion tahun yang lalu dan mungkin lebih lama lalu. Jadi kami selesa mengatakan bahawa Hope Diamond sekurang-kurangnya satu bilion tahun. Apabila anda melihat penyebaran umur kebanyakan berlian lain, mungkin lebih tua itu.
Apa yang menjadikan Hope Hope begitu luar biasa?
Saiz dan warnanya menjadikannya sangat luar biasa. Apabila anda memikirkan sejarah orang berlian perlombongan, hanya satu berlian yang pernah dijumpai yang menghasilkan berlian biru gelap saiz dan kualiti Hope Diamond. Itu memberi anda sedikit rasa betapa luar biasa dan betapa luar biasa. Sekali lagi, saya selalu berhujah bahawa ia luar biasa sebagai objek sejarah semula jadi, sebagai produk Bumi, kerana ia adalah batu permata yang dipotong manusia. Kebanyakan masa apabila orang menulis mengenai Hope Diamond mereka bermula, "Baik ia ditemui di India." Sebahagian daripada perkara yang selalu saya cuba buat kepada orang sebenarnya adalah cerita bermula lebih awal. Banyak berlian tidak pernah sampai ke tahap itu kerana mereka tidak dapat bertahan dalam semua perkara yang sepatutnya berlaku.
Dalam bahagian dua, pelajari tentang berlian berwarna, bagaimana para saintis berkembang versi sintetik di makmal, dan usaha global untuk membendung penjualan berlian konflik. Dalam ansuran terakhir siri tiga bahagian ini, temukan cerita menarik di belakang koleksi Smithsonian itu.
