Diamanten zijn meer dan alleen een sprankelend juweeltje

Diamanten zijn meer dan alleen een sprankelend juweeltjeThe Hope Diamond begon zijn verhandelde geschiedenis in India in de vroege 1600s. Smithsonian National Museum of National History

Ze zijn gemaakt van koolstof, maar er is iets bijna bovennatuurlijks aan diamanten.

Gewoon het woord diamant roept luxe, wenselijkheid en taaiheid op. Maar als we denken aan het element koolstof, denken we eerder aan houtskool; zacht, zwart, ondoorzichtig, aards, lichtgewicht.

Het is fascinerend om te zien hoe de kristallijne rangschikking van koolstofatomen transformeert bij blootstelling aan drukken van meer dan ongeveer 40 kilobars (het equivalent van 40,000 Earth-atmosferen). Deze omstandigheden worden ervaren op dieptes in de aarde van ongeveer 120km naar beneden.

En sommige diamanten komen van de weg, veel dieper - meer dan 650km (ongeveer de afstand van Canberra naar Melbourne) naar de aarde. Kleine imperfecties in dergelijke diamanten geven ons aanwijzingen over wat er gebeurt in de verborgen geologische lagen van de aarde.

In tegenstelling tot koolstof in de vorm van lage druk als houtskool of grafiet, worden koolstofatomen in diamant in een sterk driedimensionaal netwerk aan elkaar bevestigd. Dit leidt tot unieke fysische eigenschappen: diamant is een helder, extreem hard, vaak kleurloos mineraal met een zeer hoge dichtheid.

Diamanten schitteren en hebben interne vuur vanwege hun zeer hoge brekingsindex. Dit betekent dat licht in het kristal wordt 'gevangen' en opnieuw wordt weerkaatst door de interne oppervlakken. Gezichten en facetten gemaakt door edelstenenfiguren accentueren deze eigenschap.

Hevig uitbarstend naar de oppervlakte

Hoewel diamanten al heel lang als kostbare edelstenen worden gewaardeerd, tot de vroege 1700s vrijwel alle verhandelde diamanten kwamen van riviergrind (bekend als "alluviale afzettingen") in India.

Toen waren er in het begin van de achttiende eeuw diamanten ontdekt in Brazilië, en vanaf 1866 werden ze gedolven in Zuid-Afrika. Het was in dit land dat diamant's belangrijkste, gewelddadig uitbarstende, vulkanische bronrots bekend als "kimberlite" werd geïdentificeerd Voor de eerste keer.

Deze erkenning heeft de diamantverkenning- en mijnindustrie ingrijpend veranderd en leidde al snel tot een sterk verhoogde productie en de grote vraag vanuit de moderne juwelenindustrie.

Het aanbod van diamanten op de markt wordt al lange tijd strak gecontroleerd door een klein aantal grote producenten - voorbeelden zijn De Beers (Zuid-Afrika-Botswana), Al Rosa (Rusland), Rio Tinto (Argyle Mine Australia en Canadese mijnen) en Lucara Diamond Corporation (Karowe Mine, Botswana).

Diamanten zijn meer dan alleen een sprankelend juweeltje De Diavik kimberlite pijp in het noorden van Canada. John Foden, auteur voorzien

De waarde van diamanten

In tegenstelling tot andere gedolven grondstoffen zoals koper, goud, olie of kolen heeft diamant geen spotmarkt. De waarde ervan is variabel en zeer subjectief, beoordeeld met behulp van het "4C" -systeem: kleur, helderheid, knippen en karaat (5 karaat = 1 gram).

Per karaat variëren de ongeslepen diamantwaarden meestal van ongeveer $ US10 tot $ US3000. Zeer grote (soms zeer historische) diamanten van gemkwaliteiten kunnen echter hogere prijsordes bevelen dan dit.

De intens blauwe 45.5-karaat Hope Diamond begon zijn verhandelde geschiedenis in India in de vroege 1600s, en wordt gewaardeerd op meer dan US $ 200 miljoen. Andere recent dure diamanten verkopen omvatten de Pink Star (59.6-karaat, $ US71 miljoen) en de Oppenheimer Blue (14.6-karaat, $ US57.5 miljoen).

De grootste onlangs verkochte diamant is de onbesneden Botswanan 1,109 karaatsaanduiding, de "Lesedi La Rona". Deze is verkocht voor $ US53 miljoen.

Aanwijzingen over diamantenoorsprong

Veel diamanten bevatten insluitsels van andere mineralen, die zijn gevangen monsters uit de diepe aarde rotsen waarin de diamant groeide. Deze bieden belangrijke informatie voor geologen.

Inclusies van de mineralen olivijn, pyroxeen en granaat vertellen ons bijvoorbeeld dat de diamanten van hun gastheer op diepten groeiden tussen ongeveer 120 en 300km, in een laag van de aarde die bekend staat als de subcontinentale lithospherische mantel.

Deze laag maakt deel uit van de continentale tektonische platen van de aarde en ligt onder de oudste regio's van de aardse continentale korst bekend als "cratonen”. Cratons zijn tot vier miljard jaar oud - voorbeelden zijn de Australische Pilbara, de Zuidafrikaanse Kaapvaal, de Canadese slaaf en de Russische Siberische craton.

Blauwe diamanten diep, diep van binnen

Hoewel de subcontinentale lithosferische mantel de meest voorkomende diamantbron is, komen sommige uit veel diepere lagen in de aarde.

Deze worden genoemd sub-lithosferische diamantenen geïdentificeerd door minerale insluitsels die consistent zijn met blootstelling aan veel hogere drukken die worden aangetroffen op diepten van meer dan 650km.

A recente studie keek naar een soort zeldzame blauwe diamant zoals de Hope Diamond. De onderzoekers ontdekten consequent de insluitsels met zeer hoge drukmineralen, wat erop wijst dat hun diamanten gastheren op dieptes van minstens 660km groeiden. Deze diamanten zijn blauw vanwege de aanwezigheid van sporenhoeveelheden van het element boor.

De vraag hoe borium op grote diepten in de mantel van de aarde terecht is gekomen, is fascinerend. Borium is een element dat op aarde sterk geconcentreerd is in de bovenste continentale korst (minder dan 20km diep) en in oceaanwater. De concentratie in diepere mantelgesteenten is meestal extreem laag.

Boron moet dan opnieuw zijn geïntroduceerd in de diepe lagen waar de diamanten groeiden.

Dit zou waarschijnlijk zijn gebeurd door een proces dat diepe subductie wordt genoemd, waarbij de grens van een oceanische tektonische plaat (ongeveer 100km dik) faalt en de plaat vervolgens in de mantel van de diepe aarde instort. Dit verplaatst borium en andere materialen van de ondiepe lagen van de aarde naar diepten van meer dan 700 km.

Kimberlite-uitbarstingen brengen de diamanten vervolgens naar de oppervlakte.

Diamanten zijn meer dan alleen een sprankelend juweeltje Subductie van oceanische lithosfeer met boor (B) gevangen uit de oceanen en afgeleverd door de subducterende oceanische plaat tot lagere manteldiepten van meer dan 660km. Hier wordt het boormateriaal toegevoerd aan de groeiende ultra-hogedruk sub-lithosferische diamanten. John Foden, auteur voorzien

Een venster naar de diepe aarde

In aanvulling op het boorvoorbeeld hierboven, ondersteunt bewijs van andere diamantmijnsites ook het idee dat aardelementen door het proces van subductie van relatief ondiep naar dieper in de aarde bewegen.

Dit is gedetecteerd door het volgen van verschillende vormen van koolstof in diamanten uit de Zuid-Afrikaanse mijn Cullinan, en in mijn eigen onderzoek naar minerale insluitsels in Zuid-Australische diamanten.

Diamanten zijn meer dan alleen een sprankelend juweeltjeEen Zuid-Australische diamant met zichtbare insluitsels. John Foden, auteur voorzien

Diepe delen van de aarde hebben nog steeds een fysieke verbinding met lagen dichter bij het oppervlak. Dus ja, diamanten zijn waardevol omdat ze mooi, winterhard en relatief zeldzaam zijn - maar ze bieden ook een fantastisch venster in de structuur en de geschiedenis van onze aarde.

Over de auteur

John Foden, professor, Universiteit van Adelaide

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

{AmazonWS: searchindex = Books; keywords = Diamonds; maxresults = 3}

The Conversation

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}