Hope Diamond startede sin handlede historie i Indien i begyndelsen af ​​1600'erne. Smithsonian National Museum of National History

De er lavet af kulstof - men der er noget næsten overnaturligt ved diamanter.

Bare ordet diamant påkalder luksus, ønskværdighed og sejhed. Men når vi tænker på elementet kulstof, er det mere sandsynligt, at vi tænker på kul; blød, sort, uigennemsigtig, jordagtig, letvægts.

Det er fascinerende at se, hvordan det krystallinske arrangement af kulstofatomer transformeres, når det udsættes for tryk større end ca. 40 kilobar (svarende til 40,000 jordatmosfærer). Disse forhold opleves på dybder i jorden fra ca. 120 km ned.

Og nogle diamanter kommer langt fra, langt dybere - mere end 650 km (omtrent afstanden fra Canberra til Melbourne) ind i Jorden. Små ufuldkommenheder i sådanne diamanter giver os spor om, hvad der sker i Jordens skjulte geologiske lag.

I modsætning til kulstof i dets lavtryksform som trækul eller grafit, er kulstofatomer i diamant fastgjort i et stærkt, tredimensionelt netværk. Dette fører til unikke fysiske egenskaber: diamant er et klart, ekstremt hårdt, ofte farveløst mineral med en meget høj densitet.

Diamanter gnistrer og har intern brand på grund af deres meget høje brydningsindeks. Dette betyder, at lys "fanges" inde i krystallen og reflekteres fra de indre overflader. Ansigter og facetter lavet af perleklippere fremhæver denne ejendom.

Voldeligt brød ud til overfladen

Selvom diamanter har været værdsat som værdifulde ædelstene i lang tid, kom indtil begyndelsen af ​​1700'erne stort set alle handlede diamanter fra flodgrus (kendt som “alluviale aflejringer”) i Indien.

Så i det tidlige attende århundrede var diamanter opdaget i Brasilienog blev fra 1866 udvundet i Sydafrika. Det var i dette land, at diamantens store, voldsomt udbrudte, vulkanske kildebjerg kendt som "kimberlite" blev identificeret for første gang.

Denne anerkendelse ændrede grundlæggende diamantefterforsknings- og minedriftindustrien og førte hurtigt til meget øget produktion og til den store efterspørgsel fra den moderne smykkeindustri.

Forsyningen med diamanter til markedet har længe været kontrolleret tæt af et lille antal større producenter - eksempler inkluderer De Beers (Sydafrika-Botswana), Al Rosa (Rusland), Rio Tinto (Argyle Mine Australia og canadiske miner) og Lucara Diamond Corporation (Karowe Mine, Botswana).

 Diavik kimberlitrøret i det nordlige Canada. John Foden, Forfatter leveret

Værdien af ​​diamanter

I modsætning til andre udvundne varer som kobber, guld, olie eller kul har diamant intet spotmarked. Dens værdi er variabel og meget subjektiv, vurderet ved hjælp af “4C” -systemet: farve, klarhed, klipning og karat (5 karat = 1 gram).

Per karat varierer uslebne diamantværdier typisk fra omkring $ US10 til $ US3000. Meget store (nogle gange meget historiske) diamanter i perlekvalitet kan dog betyde prisstørrelser ud over dette.

Den intenst blå 45.5 karat Hope Diamond startede sin handlede historie i Indien i begyndelsen af ​​1600'erne og værdiansættes til mere end 200 millioner dollars. Andre nyere dyre diamantsalg inkluderer Pink Star (59.6 karat, $ 71 millioner dollars) og Oppenheimer Blue (14.6 karat, $ US57.5 millioner).

Den største diamant, der for nylig er solgt, er den uslebne botswananske diamant, 1,109 karat, "Lesedi La Rona". Dette solgt til $ 53 millioner.

Ledetråde om diamantoprindelse

Mange diamanter indeholder indeslutninger af andre mineraler, der er fanget prøver fra de dybe jordklipper, hvor diamanten voksede. Disse giver vigtig information til geologer.

For eksempel fortæller indeslutninger af mineralerne olivin, pyroxen og granat, at deres værtsdiamanter voksede på dybder mellem ca. 120 og 300 km, i et lag af jorden kendt som subkontinentale litosfæriske kappe.

Dette lag er en del af Jordens kontinentale tektoniske plader og ligger under de ældste områder af Jordens kontinentale skorpe kendt som “kratoner”. Kratoner er op til fire milliarder år gamle - eksempler inkluderer den australske Pilbara, den sydafrikanske Kaapvaal, den canadiske slave og den russiske sibiriske kraton.

Blå diamanter dybt, dybt nede

Selvom den subkontinentale litosfæriske kappe er den mest almindelige kilde til diamanter, kommer nogle fra meget dybere lag på jorden.

Disse kaldes sub-litosfæriske diamanterog identificeret ved mineralindeslutninger, der er i overensstemmelse med at blive udsat for meget højere tryk, der findes i dybder på mere end 650 km.

A nylig undersøgelse kiggede på en type sjælden blå diamant som Hope Diamond. Forskerne opdagede konsekvent mineralindeslutninger med højt tryk, hvilket tyder på, at deres diamantværter voksede på dybder på mindst 660 km. Disse diamanter er blå på grund af tilstedeværelsen af ​​spormængder af elementet bor.

Spørgsmålet om, hvordan bor endte på store dybder i jordens kappe, er fascinerende. Bor er et element, der på jorden er stærkt koncentreret i den øvre kontinentale skorpe (mindre end 20 km dyb) og i havvand. Dens koncentration i dybere kappe er typisk ekstremt lav.

Bor skal derefter have været genindført i de dybe lag, hvor diamanterne voksede.

Dette ville sandsynligvis være sket gennem en proces kaldet dyb subduktion, hvor grænsen for en oceanisk tektonisk plade (ca. 100 km tyk) fejler, og pladen derefter kollapser i den dybe jordkappe. Dette flytter bor og andre materialer fra jordens lave lag ned i dybder på over 700 km.

Kimberlite-udbrud bringer derefter diamanterne op mod overfladen.

 Subduktion af oceanisk lithosfære med bor (B) fanget fra havene og leveret af den subduktionerende oceaniske plade til lavere kappedybder på over 660 km. Her leveres bor til de voksende ultrahøjtryks sub-litosfæriske diamanter. John Foden, Forfatter leveret

Et vindue ind i den dybe jord

Ud over boreksemplet ovenfor understøtter beviser fra andre diamantminesites også ideen om, at jordelementer bevæger sig fra relativt lavvandede til dybere ind i jorden gennem subduktionsprocessen.

Dette er blevet opdaget ved at spore forskellige former for kulstof i diamanter fra Sydafrikansk Cullinan-mine, og i min egen forskning om mineralindeslutninger i Sydaustralske diamanter.

En syd-australsk diamant med synlige indeslutninger. John Foden, Forfatter leveret

Dybe dele af jorden har stadig en fysisk forbindelse med lag tættere på overfladen. Så ja, diamanter er værdifulde på grund af at være smukke, hårdføre og relativt sjældne - men de giver også et fantastisk vindue ind i strukturen og historien om vores jord.

Om forfatteren

John Foden, professor, University of Adelaide

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon