Quá trình hình thành kim cương

Kim cương là một trong những vật liệu đắt đỏ nhất trên thế giới với vẻ đẹp và sự lấp lánh không thể đỡ lại. Loại đá quý này thường được chế tác thành trang sức, được gắn trên nhẫn, vòng cổ, vòng tay, dây chuyền, và nhiều hơn nữa. Kim cương là biểu tượng cho sự bất diệt, sự tồn tại vĩnh hằng. Với vẻ đẹp lấp lánh và sự cứng cáp hơn bất kỳ loại đá nào mà con người biết đến cho đến nay, kim cương luôn được mọi người săn đón và ao ước sở hữu.

Nhìn vào bề ngoài, chúng ta chỉ có thể đánh giá về vẻ đẹp lấp lánh và trong suốt của loại đá quý này. Tuy nhiên, bạn có biết quá trình hình thành kim cương diễn ra như thế nào, và nó có nguồn gốc từ đâu không? Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn một số thông tin hữu ích về quá trình hình thành loại đá quý này.

Kim cương được tạo thành từ khoáng vật chứa cacbon, dưới nhiệt độ và áp suất rất cao. Trên hành tinh trái đất, kim cương có thể được hình thành ở bất kỳ nơi nào. Ở một độ sâu nào đó, có áp suất và nhiệt độ đủ lớn để tạo thành kim cương.

Quá trình hình thành kim cương bắt đầu từ độ sâu khoảng 160km dưới lòng đất, nơi mà nhiệt độ và áp suất cao đã biến carbon thành kim cương thô. Trên một số lục địa, kim cương bắt đầu hình thành ở độ sâu khoảng 90 dặm, với áp suất khoảng 5 gigapascal và nhiệt độ khoảng 1200 độ C.

Trong lòng đại dương, quá trình này diễn ra ở những vùng sâu hơn do nhiệt độ cần cao hơn, do đó áp suất cũng phải cao hơn. Khi áp suất và nhiệt độ dần giảm xuống, kích thước của kim cương cũng tăng lên.

Khi núi lửa phun trào (như phun trào đá núi lửa kali), kim cương được đưa lên bề mặt đất. Lần gần nhất núi lửa phun trào như vậy xảy ra cách đây khoảng 100 triệu năm.

Quá trình khai thác kim cương

Các nhà địa chất thường sử dụng mối để tìm đến các ống kimberlit, vì những con mối thường xây tổ bằng đá và khoáng chất, và gần khu vực đó thường tìm thấy kim cương. Kimberlit là một loại đá có mặt trong vỏ Trái Đất, trong các cấu trúc dạng ống kimberlit. Các ống kimberlit là nguồn quan trọng nhất để khai thác kim cương hiện nay.

Để đến được nơi có kim cương ở dưới đáy ống kimberlit, người ta phải khai thác hết đất và đá phía trên. Hoạt động khai thác mỏ bắt đầu từ đó. Phương pháp khai thác mỏ bằng cách đào lỗ trực tiếp là phổ biến nhất trong việc khai thác kim cương. Máy móc nặng, máy xúc thủy lực, và xe tải được sử dụng để khai thác kim cương từ ống kimberlit.

Khai thác lỗ trực tiếp thường được sử dụng khi dự đoán rằng kim cương sẽ gần bề mặt hoặc được che phủ bởi một lớp cát và sỏi mỏng.

Công thức hóa học và cấu trúc tinh thể của kim cương

Công thức hóa học của kim cương được tạo thành từ các nguyên tử cacbon (C). Trong tự nhiên, các nguyên tử C để hình thành kim cương có thể có từ thực vật và carbonate. Khi chôn vùi trong các lớp địa chất, chúng biến đổi thành than, than bùn, than đá, than chì… Khi môi trường đủ điều kiện với nhiệt độ và áp suất cao, cacbon bị nén chặt lại để tạo thành kim cương trong cấu trúc tinh thể lập phương.

Tinh thể kim cương có cấu trúc lập phương, cho nên chúng có tính đối xứng cao và chứa các nguyên tử cacbon bậc 4. Mỗi nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử C khác ở gần nhất. Điều này tạo nên rất nhiều tính chất đặc biệt của kim cương.

Với mật độ các nguyên tử tương đối cao giúp đá có cấu trúc chặt chẽ, và độ cứng lên đến 10 độ Mohs. Độ cứng này đứng đầu trong các loại đá quý tự nhiên và nhân tạo.

Đó là một số thông tin về quá trình hình thành kim cương, cách khai thác, công thức hóa học và cấu trúc tinh thể của loại đá quý này. Kim cương không chỉ là một loại đá quý xa hoa mà còn có sự kỳ diệu và sự vĩnh cửu ngay từ quá trình hình thành của nó.