Sự hình thành kim cương như thế nào?

Đã bao giờ bạn tự hỏi kim cương được tạo ra như thế nào chưa? Tại sao bên dưới lớp đất sâu và tối đen lại tồn tại những viên đá sáng lấp lánh? Nếu có, bạn hãy xem bài viết sau đây để biết về sự hình thành kim cương nhé!

Kim cương được tạo ra như thế nào

Tính đến hiện tại, Trái Đất đã được hình thành và tồn tại khoảng 4,5 tỷ năm. Trong khi đó, viên kim cương lâu đời nhất đã đến 3,5 tỷ tuổi. Có thể nói, kim cương đã nằm im trong lòng đất lâu hơn tất cả những kim loại đã được tìm thấy. 
Theo các nhà nghiên cứu địa chất, có 4 nguồn gốc kim cương chính trong vỏ trái đất. Cụ thể:

Kim cương được hình thành dưới áp lực trong lớp phủ trái đất

Cách bề mặt Trái Đất khoảng 150 kilomet, có một vùng ổn định đủ điều kiện để tạo ra kim cương. Tại đây có nhiệt độ ít nhất khoảng 1050 độ C và có áp suất cao đến 5 gigapascal. Mỗi viên kim cương mất hàng triệu đến hàng tỷ năm để hình thành. Sau đó, chúng nằm im hàng triệu năm trong vùng ổn định trước khi được đưa lên mặt đất.


Hình 1. Nguồn gốc kim cương trong lòng đất

Hầu hết các mỏ kim cương thương mại ngày nay đều được tìm thấy tại các ống kimberlite, lamproite. Đây là những ống núi lửa đã mang theo kim cương trong các vụ phun trào hàng triệu năm trước. Kim cương tại đây có thể khai thác bằng hai cách. 
  • Cách đầu tiên là đào sâu vào các đường ống để tạo thành các mỏ lộ thiên. 
  • Cách hai là sàng lọc kim cương trong sa khoáng (trầm tích) của các sòng suối, đường bờ biển.

Sự hình thành kim cương trong các vùng hút chìm

Bề mặt lục địa của Trái Đất bao gồm các mảng kiến tạo lớn luôn di chuyển không ngừng. Đôi khi, các mảng này va đập và chồng lên nhau tạo ra các vùng hút chìm.
Mảng đất đá sau khi bị đè xuống sâu trong lòng đất khoảng 80 kilomet sẽ tiếp xúc với nhiệt độ cao khoảng 390 độ F. Tại đây, các viên kim cương sẽ được hình thành và đưa trở lại mặt đất sau cuộc va chạm khác.


Hình 2. Kim cương hình thành tại các vùng hút chìm

Loại kim cương được hình thành theo cách này đã được tìm thấy ở Brazil. Mặc dù công thức hóa học kim cương này vẫn là cacbon. Nhưng chúng lại rất nhỏ và nhiều tạp chất nên không thể khai thác cho mục đích thương mại.

Kim cương tại các điểm thiên thạch rơi

Khi các thiên thạch va chạm với Trái Đất, chúng sẽ tạo ra nguồn năng lượng vô cùng lớn. Nhiệt độ và áp suất của các vụ nổ do thiên thạch thậm chí nóng hơn nhiệt độ mặt trời và tương đương với vụ nổ hạt nhân. Và khi đá mục tiêu vô tình có chứa cacbon thì kim cương sẽ được tạo ra.

 
Hình 3. Mô hình hố thiên thạch ở Popigai nơi kim cương được tìm thấy sau vụ va chạm

Ví dụ tiêu biểu cho sự hình thành kim cương này được tìm thấy ở Nga và Arizona. Trong khi tại Meteor Crater chỉ có cấu trúc tinh thể kim cương cực nhỏ dưới 1 milimet. Thì tại miệng núi lửa Popigai phía Bắc Siberia các viên kim cương có thể lên đến 13mm.

Kim cương hình thành ngoài không gian


Hình 4. Đôi lúc kim cương được các thiên thạch mang đến Trái Đất

Các nhà nghiên cứu NASA sau khi phân tích các mẫu thiên thạch đã phát hiện dấu vết của những mảnh kim cương nhỏ. Điều này chứng tỏ rằng kim cương có thể được hình thành trong vũ trụ và lớp phủ của hành tinh khác.

Kim cương nhân tạo

Ngoài các nguồn gốc tự nhiên thì kim cương còn được tạo ra trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học chủ yếu sử dụng hai phương pháp là HTHP và CVD. Giữ nguyên công thức hóa học của kim cương và cấu trúc tinh thể.


Hình 5. Kim cương nhân tạo là một bước tiến mới trong công nghiệp kim cương. 

Nhờ đó, họ có thể tạo ra kim cương có độ tinh khiết cao, màu sắc đa dạng trong thời gian cực ngắn. Tạo ra giải pháp mới cho ngành công nghiệp và thời trang.
Ước tính hiện nay sản lượng kim cương tổng hợp tạo ra gấp 4 lần kim cương tự nhiên. Tuy nhiên, trong thời gian tới khi công nghệ phát triển khoảng cách này sẽ xa hơn nữa.

Sau bài viết, có thể thấy kim cương được được tạo ra như thế nào. Vì thế, loại đá này luôn được yếu thích bởi vẻ đẹp và giá trị vượt thời gian của mình.

Bạn hãy tìm hiểu thêm: 

0 nhận xét: