الماس چگونه شکل می گیرد؟

سازند الماس: الماس موجود در سطح زمین یا در نزدیکی زمین از طریق چهار فرآیند مختلف شکل گرفته است. کارتون تکتونیک صفحه در بالا این چهار روش تشکیل الماس را ارائه می دهد. اطلاعات اضافی در مورد هر یک از آنها را می توان در پاراگراف ها و کارتون های کوچک در زیر یافت.

فهرست مطالب

روش های تشکیل الماس

بسیاری از مردم بر این باورند که الماس از دگرگونی زغال سنگ تشکیل شده است. این ایده همچنان در بسیاری از کلاسهای علمی داستان "چگونه الماس شکل می گیرد" است.

زغال سنگ به ندرت - اگر همیشه - در شکل گیری الماس نقش داشته باشد. در حقیقت ، بیشتر الماس هایی که تاریخ گذاری شده اند بسیار قدیمی تر از اولین گیاهان زمین زمین هستند - منبع منبع زغال سنگ!این به تنهایی باید شواهد کافی برای خاموش کردن این ایده باشد که رسوبات الماس زمین از زغال سنگ تشکیل شده است.

مشکل دیگر این ایده این است که درزهای زغال سنگ سنگهای رسوبی هستند که معمولاً به عنوان واحدهای سنگی افقی یا تقریباً افقی رخ می دهند. با این حال ، سنگهای منبع الماس لوله های عمودی پر از سنگ های آذرین هستند.

تصور می شود که چهار فرآیند تقریباً تمام الماس های طبیعی که در سطح زمین یا در نزدیکی زمین یافت شده اند ، مسئول هستند. یکی از این فرایندها نزدیک به 100 ٪ از کل الماس هایی که تاکنون استخراج شده اند را تشکیل می دهد. سه مورد باقیمانده منابع ناچیز الماس تجاری هستند.

این فرایندها به ندرت - اگر همیشه - شامل زغال سنگ هستند.

الماس از فوران های منبع عمیق: تصور می شود بیشتر رسوبات الماس تجاری هنگامی شکل گرفته اند که یک فوران آتشفشانی با منبع عمیق الماس را به سطح منتقل کند. در این فوران ها ، ماگما به سرعت از اعماق داخل گوشته حرکت می کند ، که اغلب از یک منطقه پایداری الماس در مسیر آن به سطح عبور می کند. قطعات سنگ از منطقه پایداری الماس ممکن است بدون پاره شدن و به سرعت به سمت سطح منتقل شود. این قطعات سنگ به عنوان "زنولیت" شناخته می شوند و ممکن است حاوی الماس باشند.

1) شکل گیری در گوشته زمین

زمین شناسان بر این باورند که الماس موجود در تمام رسوبات تجاری الماس تجاری زمین در گوشته تشکیل شده و با فوران های آتشفشانی منبع عمیق به سطح تحویل داده می شود. این فوران ها لوله های کیمبرلیت و لامپرویتی را تولید می کنند که مورد توجه چشم اندازهای الماس قرار می گیرند.

بیشتر این لوله ها حاوی الماس نیستند ، یا حاوی آن مقدار کمی از الماس هستند که مورد علاقه تجاری نیستند. با این حال ، معادن باز و زیرزمینی در این لوله ها ایجاد می شوند که حاوی الماس کافی برای معدن سودآور باشند. الماس نیز از برخی از این لوله ها آب و هوا شده و از بین رفته است. این الماس ها اکنون در رسوبات رسوبی (Placer) جریانها و خطوط ساحلی موجود است.

تشکیل الماس طبیعی به درجه حرارت و فشارهای بسیار بالایی نیاز دارد. این شرایط در مناطق محدودی از گوشته زمین در حدود 90 مایل (150 کیلومتر) یا بیشتر از زیر سطح رخ می دهد ، جایی که درجه حرارت حداقل 2000 درجه فارنهایت (1050 درجه سانتیگراد) است [1]. محیط بحرانی فشار دما برای تشکیل الماس و پایداری در سطح جهان وجود ندارد. درعوض تصور می شود که در درجه اول در مانتوی زیر فضای داخلی پایدار صفحات قاره ای وجود دارد [2].

الماس تشکیل و ذخیره شده در این "مناطق پایداری الماس" در طی فوران های آتشفشانی با منبع عمیق به سطح زمین تحویل داده می شود. این فوران ها تکه های گوشته را پاره کرده و آنها را به سرعت به سطح منتقل می کنند [3]. مکان 1 را در نمودار در بالای صفحه مشاهده کنید. این نوع فوران آتشفشانی بسیار نادر است و هرگز توسط انسانهای مدرن مشاهده نشده است.

آیا زغال سنگ درگیر است؟زغال سنگ یک سنگ رسوبی است که از بقایای گیاهی که در سطح زمین قرار دارند تشکیل شده است. به ندرت تا عمق بیشتر از دو مایل (3. 2 کیلومتر) دفن می شود. بسیار بعید است که زغال سنگ از پوسته به پایین به عمق زیر پایه صفحه قاره منتقل شود. منبع کربن این الماس گوشته به احتمال زیاد کربن در زمان تشکیل سیاره در فضای داخلی زمین به دام افتاده یا با فرورانش به اعماق بزرگی تحویل داده می شود.

الماس از رسوبات اقیانوس؟مناطق فرورانش در مرزهای صفحه همگرا اتفاق می افتد که در آن یک صفحه به داخل گوشته مجبور می شود. با پایین آمدن این صفحه ، در معرض افزایش دما و فشار قرار می گیرد. الماس در سنگهایی یافت شده است که تصور می شود فروران شده و سپس به سطح بازگردانده شده اند. این نوع سنگها بسیار نادر هستند و هیچ رسوب الماس تجاری شناخته شده در درون آنها ایجاد نشده است. الماس موجود در این نوع سپرده ها بسیار اندک بوده و برای استفاده تجاری مناسب نیست.

2) تشکیل در مناطق فرورانش

الماس های ریز در سنگهایی یافت شده است که تصور می شود با فرآیندهای تکتونیکی صفحه در اعماق گوشته فروخته شده اند - سپس به سطح بازگشتند [4].(به مکان 2 در نمودار در بالای صفحه مراجعه کنید.) تشکیل الماس در یک صفحه زیرزمینی ممکن است به اندازه 50 مایل (80 کیلومتری) زیر سطح و در دمای کم 390 درجه فارنهایت (200 درجه سانتیگراد) رخ دهد. 1]در یک مطالعه دیگر ، الماس از برزیل حاوی اجزاء معدنی ریز و درشت سازگار با کانی شناسی پوسته اقیانوسی بود [8]. برخی دیگر شامل اجزاء هستند که نشان می دهد آب دریای فرعی در شکل گیری آنها نقش داشته است [9].

در یک مطالعه جدید ، منشأ الماس های حاوی بور آبی و حاوی بور که در عمق 400 مایل (650 کیلومتر) تشکیل شده اند ، بررسی شده است. این الماس های فوق العاده عمق همچنین حاوی اجزاء بودند که نشان می دهد آنها از پوسته اقیانوسی فرومایه گرفته شده اند.[10]

آیا زغال سنگ درگیر است؟زغال سنگ یک منبع کربن احتمالی برای این فرآیند تشکیل الماس نیست. محتمل ترین منابع کربن از فرورانش یک صفحه اقیانوسی ، سنگهای کربنات مانند سنگ آهک ، مرمر و دولومیت و احتمالاً ذرات بقایای گیاهی در رسوبات دریایی است.

الماس ضربه سیارک: الماس در دهانه های بسیاری از سایت های ضربه سیارکی و اطراف آن یافت شده است. یک مثال عالی دهانه Popigai در شمال سیبری ، روسیه است. زمین بارها در طول تاریخ خود توسط سیارک ها مورد اصابت قرار گرفته است. این سیارک ها با چنین نیرویی برخورد کردند که فشارها و دما به اندازه کافی بالا برای تشکیل الماس تولید می شود. اگر سنگ هدف حاوی کربن باشد ، ممکن است شرایط لازم برای تشکیل الماس در منطقه ضربه رخ دهد. این نوع الماس نادر است و نقش مهمی در استخراج الماس تجاری ندارد.

3) تشکیل در سایت های ضربه

در طول تاریخ خود ، زمین بارها توسط سیارکهای بزرگ برخورد کرده است. هنگامی که این سیارک ها به زمین حمله می کنند ، درجه حرارت شدید و فشارها تولید می شود. به عنوان مثال: هنگامی که یک سیارک شش مایل (10 کیلومتر) به زمین حمله می کند ، می تواند تا 9 تا 12 مایل در ثانیه (15 تا 20 کیلومتر در ثانیه) سفر کند. پس از تأثیر ، این شیء فشار خون بالا می تواند انرژی معادل بسیاری از سلاح های هسته ای و درجه حرارت گرمتر از سطح خورشید را ایجاد کند [5].

درجه حرارت بالا و فشار چنین تأثیر بیش از حد کافی برای تشکیل الماس است. این تئوری تشکیل الماس با کشف الماس های ریز در اطراف چندین سایت ضربه سیارک پشتیبانی شده است. مکان 3 را در نمودار در بالای صفحه مشاهده کنید.

الماس های کوچک و زیر میلی متر در دهانه شهاب سنگ در آریزونا یافت شده است. الماس های صنعتی پلی کریستالی تا اندازه 13 میلی متر در دهانه Popigai در شمال سیبری ، روسیه یافت شده است.[7]

آیا زغال سنگ درگیر است؟زغال سنگ می تواند در منطقه هدف این تأثیرات وجود داشته باشد و می تواند به عنوان منبع کربن الماس باشد. سنگ آهک ها ، تیله ها ، دولومیت ها و سایر سنگهای دارای کربن از منابع کربن بیشتر از زغال سنگ هستند.

الماس فرازمینی: الماس در برخی از شهاب سنگ ها کشف شده است. تصور می شود که این الماس در پاسخ به تأثیرات سیارک یا سایر حوادث شدید در فضا شکل گرفته اند.

4) تشکیل در فضا

محققان ناسا تعداد زیادی از نانودیامون ها را در برخی از شهاب سنگ ها تشخیص داده اند.. این الماس ها برای استفاده به عنوان سنگهای قیمتی یا ساینده های صنعتی بسیار کوچک هستند. با این حال ، آنها منبع مواد الماس هستند [6]. مکان 4 را در نمودار در بالای صفحه مشاهده کنید.

محققان اسمیتسونیان همچنین هنگام بریدن نمونه ای از شهاب سنگ آلن هیلز ، تعداد زیادی از الماس های کوچک را پیدا کردند [7]. تصور می شود این الماس در شهاب سنگ ها از طریق برخوردهای پر سرعت شبیه به چگونگی شکل گیری الماس در زمین در سایت های ضربه ، در فضا شکل گرفته اند.

آیا زغال سنگ درگیر است؟زغال سنگ در ایجاد این الماس ها دخیل نیست. منبع کربن از بدن دیگری غیر از زمین است.

[2] موزه تاریخ طبیعی آمریکا (1998). ماهیت الماس - الماس در هسته های قاره ای یافت می شود. موزه تاریخ طبیعی آمریکا.

[3] موزه تاریخ طبیعی آمریکا (1998). طبیعت الماس - کیمبرلیت و لامپرویت. موزه تاریخ طبیعی آمریکا.

[4] موزه تاریخ طبیعی آمریکا (1998). ماهیت الماس - از برخورد قاره ای ، تأثیرات شهاب و گرد و غبار ستاره. موزه تاریخ طبیعی آمریکا.

[5] اوکس ، مورین (2003). مدل سازی یک ضربه سیارک - آیا این دایناسورها را از بین برد؟آزمایشگاه ملی لوس آلاموس. url

[6] VU ، لیندا (2008). چشمان اسپیتزر مناسب برای لکه بینی الماس در آسمان است. NASA/JPL CALTECH. url

[7] تایسون ، پیتر (2000). الماس در آسمان. نوا آنلاین. url

[8] والتر ، M. J. و دیگران (2011). الماس عمق چرخه کربن زمین را نشان می دهد. موسسه کارنگی برای علوم. url

[9] Krajick ، Kevin (2015). ترکیدن الماس های باز برای پیام از زمین عمیق. ایالت سیاره ، موسسه زمین |دانشگاه کلمبیا. url

[10] انستیتوی سنگ شناسی آمریکا (2018). محققان منشأ منحصر به فرد الماس آبی ، انستیتوی سنگ شناسی آمریکا را کشف می کنند. url

[11] معادن الماس آفریقای جنوبی: توسط گاردنر اف. ویلیامز ؛شرکت Macmillan ؛1902 ، جلد 2 ، صفحه 152. URL

5) شکل گیری روی سطح زمین

در دهه 50 ، روشهای جدید تشکیل الماس بر روی سطح زمین کشف شد. دانشمندان قادر به ایجاد شرایط دما و فشار لازم برای ایجاد الماس در آزمایشگاه بودند. بیشتر الماس های اولیه کیفیت گوهر نبودند ، اما برای استفاده به عنوان گرانول های ساینده در بیت های مته ، ابزار برش و چرخ های سنگ زنی مناسب بودند. به زودی الماس های بزرگتر آزمایشگاه برای استفاده به عنوان یاتاقان های مقاوم در برابر سایش ، سینک های گرما برای پردازنده های رایانه ای و پنجره های درجه حرارت بالا ساخته می شدند.

امروزه تقریباً تمام الماس های مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی الماس های ایجاد شده توسط آزمایشگاه هستند. آنها همچنین با کیفیت به اندازه کافی بالا ساخته می شوند تا نمرات بی رنگ و بسیار کمی شامل آزمایشگاه های درجه بندی الماس را کسب کنند. آنها با اضافه کردن نیتروژن (زرد) یا بور (آبی) به محیط تشکیل الماس در طیف رنگ ها ساخته می شوند. رنگ های سبز ، صورتی ، نارنجی و سایر رنگها با فرآیندهای درمانی پس از رشد امکان پذیر است. الماس های ایجاد شده در آزمایشگاه در ایالات متحده و چندین کشور دیگر ساخته شده است. چین کشور پیشرو در تولید الماس های آزمایشگاهی است.

تمام الماس های آزمایشگاهی با استفاده از تجهیزات تولید می شوند که مقدار زیادی برق مصرف می کنند ، که برای ایجاد شرایط دما و فشار لازم برای رشد الماس لازم است. برخی از این برق احتمالاً از سوزاندن زغال سنگ تولید می شود. اینها ممکن است بهترین نمونه های الماس با استفاده از زغال سنگ باشد.

"تمام آنچه می توان گفت این است که کربن ، که در اعماق مناطق داخلی زمین وجود داشته است ، از ظاهر سیاه و غیرقابل توصیف آن به زیباترین گوهایی که تا به حال نور روز را دیده است ، تغییر یافته است."

دفن ایده تشکیل زغال سنگ

قانع کننده ترین شواهد مبنی بر اینکه زغال سنگ در شکل گیری بیشتر الماس ها نقش ایفا نمی کند ، مقایسه ای بین سن الماس زمین و سن اولین گیاهان زمینی است.

بیشتر سپرده های الماس میزبان سنگی که پیدا شده اند در طول Eon Precambrian تشکیل شده اند - مدت زمان تشکیل زمین (حدود 4600 میلیون سال پیش) و شروع دوره کامبرین (حدود 542 میلیون سال پیش). در مقابل ، اولین گیاهان زمینی تا حدود 450 میلیون سال پیش روی زمین ظاهر نمی شدند - تقریباً 100 میلیون سال پس از تشکیل اکثریت قریب به اتفاق الماس که استخراج شده اند.

از آنجا که زغال سنگ از زباله های گیاهی زمینی تشکیل شده است ، و قدیمی ترین گیاهان زمینی تقریباً از هر الماس که تاکنون تاریخ آن را داشته اند ، جوان تر هستند ، به راحتی می توان نتیجه گرفت که زغال سنگ نقش مهمی در شکل گیری الماس طبیعی زمین ایفا نمی کند.

	الماس رنگی
	الماس
	الماس خون
	بزرگترین الماس جهان*
	الماس از زغال سنگ تشکیل نمی شود
	کیمبرلیت
حقایق جالب در مورد الماس
	شما می توانید یک معدنچی الماس باشید!

مباحث دیگر در زمینه Geology. com را پیدا کنید:

© 2005-2022 Geology. com. کلیه حقوق محفوظ است. تصاویر ، کد و محتوا در این وب سایت خاصیت Geology. com است و توسط قانون حق چاپ محافظت می شود. Geology. com اجازه استفاده ، جمهوری یا توزیع مجدد را اعطا نمی کند.