Kur auga deimantai?

0
7

Prof. Jonas Grigas

Tikriausiai visos moterys mėgsta deimantus. Vieni vertingiausių yra mėlynieji deimantai. Bet turbūt nedaugelis žino deimantų paslaptingą kelią į jų rankas. Deimantai ir medžio anglys arba pieštukų grafitas yra ta pati medžiaga. Deimantai yra tik anglies metastabili fazė, gaunama maždaug 2000 laipsnių temperatūroje stipriai suslėgus anglis. Anglies virtimas deimantu yra fazinis virsmas. Jo metu susidaro kita anglies atomų išsidėstymo tvarka, kuri ir lemia deimanto tvirtumą, skaidrumą ir kitas unikalias jų savybes. Deimantai nėra amžini, gavusi pakankamai energijos, metastabili fazė gali virsti mažesnės energijos stabilia faze – anglimi. Anglis turi ir daugiau unikalių savybių fazių (grafenas, fulerenai, nanovamzdeliai), o faziniai virsmai stebimi daugelyje medžiagų. O jei deimantas neskaidrus, tai jo spalvą lemia priemaišos. Mėlyną deimanto spalvą lemia elementas boras, kitomis spalvomis deimantus nudažo kiti elementai, kuriuos žemės gelmėse deimantai pagauna panašiai, kaip gintaras pagauna vabzdžius.
Pažiūrėkime, kaip tai atsitinka. Anglims virsti deimantais žemėje reikiama temperatūra ir slėgis susidaro daugiau nei 600 kilometrų gylyje. Palyginimui galima pasakyti, kad žmonės gręžinius padarė tik kiek daugiau nei iki 11 kilometrų gylio. Tai kaip deimantai iš 600 kilometrų gylio patenka į žemės paviršių? Kaip anglių ir boro atomai, kuris atsiranda ne žemėje, o žvaigždėse, patenka į tokį gylį?
Esmė tame, kad per šimtus milijonų metų augalai, turintys daug anglies atomų, žemėje virto anglimis, žemės paviršius ir vandenynų dugnas sugėrė borą ir kitus žvaigždėse branduolinių reakcijų metu gimusius ir išsklaidytus į erdvę ir patekusius į Žemę elementus. Šaltas vandenynų dugnas yra tankesnis ir sunkesnis už po juo esančią mantiją ir todėl skęsta joje. Aukšta žemės gelmių temperatūra ir didelis slėgis ištirpdo borą ar kitus uolose esančius elementus, iš suspaustų anglių auga deimanto kristalai, į kuriuos įsiterpia boro ar kitos priemaišos ir juos nudažo. Jeigu deimantų augimo aplinkoje priemaišų nėra, deimantai auga skaidrūs. Jie žemės mantijoje nepasilieka. Kadangi aukštoje temperatūroje esanti medžiaga yra mažesnio tankio, nei žemės paviršiaus, iš mantijos ji kyla aukštyn, keldama kartu ir deimantus, o žemės ir vandenynų dugno paviršius grimzta. Tai tarsi šimtus milijonų metų nuolat veikiantis konvejeris, vienus žemės sluoksnius gramzdinantis gilyn, kitus keliantis aukštyn. Panašiai grimzta kalnai ir iškyla nauji. Šis procesas trunka šimtus milijonų metų, kol deimantai vulkaninio tipo urvais pasiekia žemės paviršių. Todėl deimantai yra reti ir brangūs.
Šis deimantų susidarymo procesas svarbus visiems žemės paviršiuje gyvenantiems ir be deimantų vaikščiojantiems gyviesiems padarams, nes jis atskleidžia, kas vysta sluoksniuose po Žemės pluta – srityje, kuri sudaro 99 procentus mūsų planetos tūrio. Po plona, tarsi kiaušinio lukšto suskilinėjusia pluta, yra skysta mantija. Kas ten vyksta, lemia Žemės plokščių – suskilinėjusių plutos dalių – judėjimą, vienų užslinkimą ant kitų ir dėl to iškylančių kalnų, vykstančius žemės drebėjimus, vulkanų išsiveržimus ir mūsų atmosferos sudėtį. Tai tarsi nematomas variklis. Žemės gelmėse yra ir Žemės magnetinio lauko generatorius, lauko, kuris saugo gyvybę nuo kosmoso elektringųjų dalelių srautų. Juos galima pamatyti Šiaurės pašvaisčių metu, kai dangus nusidažo įvairiomis judančiomis spalvoms. Jei magnetinis laukas išnyktų, gyvybė Žemėje išnyktų labai greitai. Viskas, ką matome žemės paviršiuje, yra rezultatas to, kas vyksta Žemės gelmėse.
Anglies atomai yra uždaryti deimanto kristale. Deimantai nesurūdys ir savaime nesuirs. Reiktų per didelės energijos. Mėlynieji deimantai sudaro mažiau nei 0,02 proc. visų iškasamų deimantų ir todėl yra vertingiausi. Žiūrėti į tokį deimantą yra tarsi žiūrėti į šimtų milijonų metų praeitį, į Žemės mantiją, kur nuo besilydančių uolų dideliame slėgyje sklinda milžiniškas karštis. Žurnaluose Science ir Nature rašoma, kad deimantų augimo Žemės gelmėse supratimas padeda geriau suprasti ir gyvybės atsiradimą.

Palikti atsiliepima

įveskite savo komentarą!
įveskite savo vardą čia