نابودی الماس

قبل از برش و پرداخت ، الماس دارای ویژگی های سطحی بسیار متغیری است که به ندرت ، توسط صاحب جواهرات دیده می شود. این ویژگی ها می توانند داستان جالبی از تاریخ زمین شناسی الماسها در اعماق زمین  چه در سنگ های گوشته ای که الماسها در آنها رشد کرده اند و چه در حین حمل و نقل آتشفشانی بعدی آنها ، بیان کنند. نحوه حرکت الماسها از عمق گوشته به سطح زمین، فوران های آتشفشانی کیمبرلیت است. اما این روند تخربی ، الماسهای تراش نخورده را بدون آسیب نمی گذارد.

انحلال پذیری مواد فرار در کیمبرلیت در برابر فشار که توسط آزمایش های فشار بالا و مدل سازی ترمودینامیکی تعیین شده است. در فشارهای پایین ، مواد فرار شروع به حل شدن از ماگمای کیمبرلیت می کنند و این مواد فرار غالباً شروع به کندن و آب کردن الماس می کنند.

ویژگی های موجود در الماسهای تراش نخورده طبیعی

در سطح الماس طبیعی آنقدر تنوع وجود دارد که مانند دانه های برف ، هیچ دو الماس کاملاً شبیه هم نیستند. این تفاوت ها می تواند به ما اطلاعات مفیدی در مورد نحوه واکنش الماس با مایعات در گوشته پس از تبلور بدهد و همچنین خصوصیات حل ماگمای کیمبرلیت را که آنها را به سطح زمین آورده است ، نشان می دهد.

ویژگی های داخلی و خارجی سطح مربوط به ساختار کریستالوگرافی داخلی الماس است. تیغه های تغییر شکل دهنده می توانند نامحسوس باشند و به طور مساوی توزیع شوند. سایر ویژگی های مربوط به ساختار الماس ، مانند مثلث ها ، فقط سطحی و میکروسکوپی هستند و به نظر می رسد به صورت تصادفی توزیع شده اند. شکل خارجی کریستال الماس می تواند حل شود و با حذف نسبی الماس کریستالی در یک فرآیند زمین شناسی معروف به انحلال یا تجزیه ، به شکل های ثانویه درآید. بدون انحلال تنها از الماس یک هشت ضلعی یا مکعب کامل باقی می ماند، اما با انحلال ، الماس می تواند از یک هشت ضلعی به اشکال دیگر مانند دوازده ضلعی یا چهار ضلعی تغییر کند و حتی الماسهای “نامنظم” تشکیل دهد که هیچ شکل مشخصی ندارند.

انحلال در حین جابجایی و ذخیره سازی کیمبرلیت

جابجایی و رسیدن موفقیت آمیز الماس به این دلیل اتفاق می افتد که کیمبرلیت ها خیلی سریع فوران می کنند (عبور از ۲۰۰ تا ۲۰۰ کیلومتر در <10 ساعت تا ۲ روز ~ ؛ این فوران سریع به این معناست که اجزای گوشته مانند زنولیت و الماس – خیلی سریع فشار خود را از دست می دهند ، با حرکت رو به بالا متلاشی می شوند و می توانند از هم جدا شوند.

از آنجا که اکسید کنندگی کیمبرلیت ها بیشتر از الماس است ، به طور معمول در پروسه حل الماس هستند  فقط این فرآیند اغلب به پایان نرسیده است. ترکیب شیمیایی کیمبرلیت و اجزای فرار آن (مانند دی اکسید کربن و آب) از فاکتورهای مهم هستند.

به عنوان مثال ، با پایین آمدن فشار در هنگام صعود ، ماگمای کیمبرلیت قادر به حل کردن، به اندازه دی اکسید کربن نیست و مایعی غنی از دی اکسید کربن و آب از ماگما خارج می شود. این مایع ، که اغلب الماس را حل می کند ، به طور معمول در حدود ۳/۴ GPa شروع به حل شدن می کند (یک گیگاپاسکال یک واحد فشار برابر با ۱۰ هزار برابر فشار اتمسفر است) ، با حداکثر انحلال هنگامی که کیمبرلیت به فشارهای زیر ۱ GPa برسد.

ترکیب اولیه ذوب کیمبرلیت در عمق گوشته بر میزان دی اکسید کربن قابل حل در آن تأثیر می گذارد و از این رو، مقدار دی اکسید کربن، با رسیدن به نزدیک سطح، حل می شود. انحلال پذیری دی اکسید کربن در کیمبرلیتهای غنی از آب و سیلیس به میزان قابل توجهی کمتر است ، به این معنی که آنها دی اکسید کربن بیشتری نسبت به کیمبرلیت های آب و سیلیس آزاد خواهند کرد. میزان دی اکسید کربنی که از ذوب کیمبرلیت در نزدیک سطح خارج می شود ، تأثیر مستقیمی بر میزان و سبک جذب مجددی خواهد داشت که بار الماس تجربه می کند.

ذخیره سازی در گوشته در اکثر موارد ساکن است و شامل چنین تغییرات فشرده فشار نیست. اما ما می دانیم که انحلال در گوشته به طور منظم اتفاق می افتد ، زیرا ساختارهای داخلی اکثر الماس ها شواهدی از چندین قسمت رشد را نشان می دهد که اغلب با دوره های جذب مجدد تلاقی می شوند (شکل ۲). ما از دوران الماس و سنین بسیار جوان تر فوران کیمبرلیت می دانیم که الماس میلیون ها تا میلیاردها سال در گوشته زندگی می کند. تجزیه و تحلیل ژئوشیمیایی نشان می دهد که در طول این مدت ، مایعات از طریق گوشته طی فرآیندی معروف به متاسوماتیسم گوشته عبور می کنند.

به نظر می رسد متاسوماتیسم گوشته شبیه فرایندی است که در وهله اول مایعات نفوذی منجر به تبلور الماس می شوند. بنابراین این مایعات پتانسیل واکنش با الماسهایی را دارند که در حال حاضر وجود دارند. با وجود این مدت زمان طولانی در گوشته ، این امکان وجود دارد که ذوبهای مختلف کربن دار بتوانند به رشد الماس کمک کنند.

تصویر کاتدولومینسانس صفحه ای که از وسط یک الماس بریده شده است. این تصویر مناطق رشد (مشابه حلقه های درخت) را نشان می دهد که در اکثر الماسهای طبیعی در همه جا وجود دارند. الماس به صورت مرحله ای رشد می کند و این دوره های رشد اغلب با دوره انحلال یا سکون قطع می شوند.

آزمایشات نشان می دهد که کدام ویژگی ها هنگام ذخیره سازی در مقابل جابجایی منشا می گیرند. تنها راه برای فهمیدن اینکه آیا ویژگی ها در زمان ذخیره سازی گوشته یا جابجایی کیمبرلیت ایجاد شده اند ، طبقه بندی نوع ویژگی های انحلال دیده شده و سپس تولید مجدد آنها به صورت آزمایشی برای مطابقت با شرایط موجود در هر تنظیم است. آزمایشات انحلال بر روی الماس برای دهه ها انجام شده است ، اما بسیاری از پیشرفت های اخیر در درک ما از اینکه چگونه ترکیبات مختلف مایعات بر جذب و ویژگی های موجود در سطوح الماس تأثیر می گذارند ، توسط یانا فدورتچوک و ژیهائی ژانگ ، که در دانشگاه دالاهوسی کانادا کار می کنند ، حاصل شده است. برای مطالعه دقیق در ادبیات تجربی در مورد انحلال الماس به Fedortchouk (2019) و Fedortchouk و همکاران (۲۰۱۹)مراجعه شود.

الف: توالی عمومی جذب از اکتاهدرون اولیه به شکل گرد ثانویه که اغلب دودکاهدریود نامیده می شود (اصلاح شده از Tappert and Tappert، ۲۰۱۱؛ McCallum et al.، ۱۹۹۴). B ، C و D: الماسهای راف از معدن دیاویک (کانادا) که ویژگی های مختلف رشد و جذب را نشان می دهد. ب: تراس یا صورتهای رشد در یک الماس هشت ضلعی که جذب کمی کمی داشته است. ج: الماس هشت ضلعی تا حدودی جذب شده با گوشه ها و لبه های گرد شده. D: الماس گرد ، جذب شده ، تترا هگزانروئید (THH). عکس ها از جیان شین (جائه) لیائو.