เพชร ในการเดินทางครั้งต่อไปที่ห้างสรรพสินค้าในท้องถิ่น ให้แวะร้านเครื่องประดับสักแห่ง สังเกตเครื่องประดับเพชรที่กินพื้นที่ส่วนใหญ่ของตู้โชว์ และจำนวนผู้คนที่ลอยอยู่เหนือเคาน์เตอร์ เพื่อพยายามเลือกเพชรให้คนที่รัก แน่นอนว่าจะมีพนักงานขายอธิบาย 4 Cs การเจียระไนความใสกะรัตและสีให้กับนักช้อปรุ่นเยาว์ เพชรเป็นเพียงคาร์บอนในรูปแบบที่เข้มข้นที่สุด องค์ประกอบที่คิดเป็นร้อยละ 18 ของน้ำหนักร่างกายของคุณในหลายประเทศ รวมทั้งสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น
ซึ่งไม่มีอัญมณีอื่นใดที่น่าสนใจเท่ากับเพชร แต่ความจริงแล้วเพชรไม่ได้หายากไปกว่าอัญมณีล้ำค่าอื่นๆ พวกเขายังคงต้องการราคาในตลาดที่สูงขึ้น เนื่องจากตลาดเพชรส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยหน่วยงานเดียว ในบทความนี้เราจะติดตามเพชรตั้งแต่เริ่มก่อตัวจนถึงเมื่อมาถึงพื้นผิวโลก นอกจากนี้ เราจะตรวจสอบความหายากเทียมที่สร้างขึ้น โดยกลุ่มพันธมิตรเพชรเดอ เบียร์สและพูดคุยสั้นๆเกี่ยวกับคุณสมบัติของอัญมณีเหล่านี้
อันดับแรกเราจะพูดถึงคาร์บอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่อยู่เบื้องหลังประกายไฟ คิมเบอร์ไลท์และคาร์บอน ซึ่งคาร์บอนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่พบมากที่สุดในโลก และเป็นหนึ่งในสี่องค์ประกอบที่จำเป็นต่อการดำรงอยู่ของชีวิตมนุษย์ มีคาร์บอนมากกว่า 18 เปอร์เซ็นต์ อากาศที่เราหายใจมีร่องรอยของคาร์บอน เมื่อเกิดขึ้นในธรรมชาติคาร์บอนมีอยู่ในรูปแบบพื้นฐาน 3 รูปแบบ เพชรคริสทัลใสที่แข็งมาก กราไฟต์แร่สีดำที่อ่อนนุ่มทำจากคาร์บอนบริสุทธิ์
โครงสร้างโมเลกุลไม่เล็กเหมือนเพชร ซึ่งทำให้อ่อนแอกว่าเพชร ฟูลเลอรีนแร่ที่ทำจากโมเลกุลทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 60 อะตอม อัญรูปนี้ถูกค้นพบในปี 1990 เพชรก่อตัวขึ้นใต้พื้นผิวโลกประมาณ 100 ไมล์ ในหินหลอมเหลวของเนื้อโลก ซึ่งให้แรงดันและความร้อนในปริมาณที่เหมาะสม เพื่อเปลี่ยนคาร์บอนเป็นเพชร ในการสร้างเพชรคาร์บอนจะต้องอยู่ภายใต้ความดันอย่างน้อย 435,113 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
ประมาณ 30 กิโลบาร์ที่อุณหภูมิอย่างน้อย 752 องศาฟาเรนไฮต์ 400 เซลเซียส หากเงื่อนไขลดลงต่ำกว่าจุดใดจุดหนึ่งจาก 2 จุดนี้ กราไฟต์จะถูกสร้างขึ้นที่ความลึก 93 ไมล์หรือ 150 กิโลเมตรขึ้นไป ความดันจะสร้างประมาณ 50 กิโลบาร์และความร้อนอาจสูงเกิน 2,192 องศาฟาเรนไฮต์หรือประมาณ 1,200 องศาเซลเซียส เพชรส่วนใหญ่ที่เราเห็นทุกวันนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อน การปะทุของหินหนืดอันทรงพลังทำให้เพชรขึ้นสู่พื้นผิวท่อคิมเบอร์ไลท์
คิมเบอร์ไลท์ตั้งชื่อตามเมือง คิมเบอร์ลี่ย์ ประเทศแอฟริกาใต้ซึ่งพบท่อเหล่านี้เป็นครั้งแรก การปะทุส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่าง 1,100 ล้านถึง 20 ล้านปีที่แล้ว ท่อคิมเบอร์ไลท์ถูกสร้างขึ้นเมื่อหินหนืดไหลผ่านรอยแตกลึกในโลก แมกมาภายในท่อคิมเบอร์ไลท์ทำหน้าที่เหมือนลิฟต์ ผลักเพชรและหินและแร่ธาตุอื่นๆผ่านชั้นแมนเทิล และเปลือกโลกในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง การปะทุเหล่านี้เป็นเวลาสั้นๆแต่มีพลัง มากกว่าการปะทุของภูเขาไฟที่เกิดขึ้นในปัจจุบันหลายเท่า
แมกมาในการปะทุเหล่านี้เกิดขึ้นที่ระดับความลึก ซึ่งมากกว่าแหล่งกำเนิดแมกมาของภูเขาไฟ เช่น ภูเขาเซนต์เฮเลนส์ถึง 3 เท่า ในที่สุดแมกมาก็เย็นตัวลงภายในท่อคิมเบอร์ไลท์เหล่านี้ ทิ้งเส้นเลือดรูปกรวยของหินคิมเบอร์ไลต์ ซึ่งมีเพชรอยู่ คิมเบอร์ไลท์เป็นหินสีน้ำเงินที่นักขุดเพชรมองหา เมื่อมองหาแหล่งสะสมเพชรใหม่ พื้นที่ผิวของท่อคิมเบอร์ไลท์ที่มีเพชรอยู่ระหว่าง 2 ถึง 146 เฮกตาร์หรือประมาณ 5 ถึง 361 เอเคอร์
เพชรอาจพบได้ในก้นแม่น้ำ ซึ่งเรียกว่าไซต์เพชรลุ่มน้ำเหล่านี้คือเพชร ที่มาจากท่อคิมเบอร์ไลท์ แต่ถูกเคลื่อนย้ายโดยกิจกรรมทางธรณีวิทยา ธารน้ำแข็งและน้ำสามารถเคลื่อนย้ายเพชรได้หลายพันไมล์จากตำแหน่งเดิม ปัจจุบันเพชรส่วนใหญ่พบในออสเตรเลีย บอร์เนียว บราซิล รัสเซียและหลายประเทศในแอฟริกา รวมทั้งแอฟริกาใต้และซาอีร์ อาร์เชียน เครตัน อุณหภูมิสามารถเข้าถึง 1,652 องศาฟาเรนไฮต์หรือประมาณ 900 องศาเซลเซียสในอาร์เชียน
ซึ่งเหล่านี้เป็นสถานที่ทั่วไปสำหรับการสร้างเพชร หลุมอุกกาบาต อาร์เชียนมีความเสถียร การก่อตัวทางธรณีวิทยาในแนวนอน ซึ่งสร้างขึ้นเมื่อหลายพันล้านปีก่อน ซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากเหตุการณ์เปลือกโลกครั้งใหญ่ หลุมอุกกาบาตเหล่านี้พบในใจกลางของทวีปส่วนใหญ่ใน 7 ทวีป การเคลื่อนตัวของเปลือกโลกส่วนใหญ่เกิดขึ้นรอบๆขอบ เพชรถูกค้นพบเป็นหินหยาบและต้องผ่านกระบวนการ เพื่อสร้างอัญมณีที่ส่องประกายพร้อมสำหรับการซื้อ
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เพชรเป็นรูปแบบของคาร์บอนที่ตกผลึก ซึ่งสร้างขึ้นภายใต้ความร้อนและความดันสูง เป็นกระบวนการเดียวกันที่ทำให้เพชรเป็นแร่ที่แข็งที่สุดที่เรารู้จัก เพชร อยู่ในอันดับที่ 10 ในระดับความแข็งของโมห์สเกล ใช้ในการกำหนดความแข็งของของแข็ง โดยเฉพาะแร่ธาตุตั้งชื่อตามนักแร่วิทยาชาวเยอรมันฟรีดริช โมห์นี่คือมาตราส่วนตั้งแต่อ่อนที่สุดไปจนถึงยากที่สุด แป้ง เล็บเป็นรอยขีดข่วนได้ง่าย ยิปซัม แค่เล็บข่วน
แคลไซต์ รอยขีดข่วนด้วยเหรียญทองแดง ฟลูออไรต์ ไม่ทำให้เหรียญทองแดงเป็นรอยและไม่ทำให้กระจกเป็นรอย อะพาไทต์ แค่ขีดข่วนแก้วและมีดเป็นรอยง่าย ออร์โธคลาส ทำให้กระจกเป็นรอยได้ง่ายและเป็นเพียงรอยขีดข่วนด้วยตะไบ ควอตซ์ อเมทิส ซิทริน ไทเกอร์อาย อาเวนทูรีนไม่มีรอยขีดข่วนจากตะไบ บุษราคัม ขีดข่วนด้วยคอรันดัมและเพชรเท่านั้น คอรันดัม แซฟไฟร์และทับทิมมีรอยขีดข่วนโดยเพชรเท่านั้น เพชร รอยขีดข่วนโดยเพชรอื่นเท่านั้น
นักวิจัยระบุว่าเพชรจากปล่องภูเขาไฟในแอริโซนาเกิดจากอุกกาบาต นอกจากขนาดและความร้อนแล้ว อุกกาบาตยังมีองค์ประกอบที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือโลหะ นักวิทยาศาสตร์ของ GE ให้เหตุผลว่าพวกเขาสามารถสร้างเพชรโดยใช้อุกกาบาตที่มีขนาดเล็กลงในห้องทดลอง พวกเขารวมอะตอมของคาร์บอนเข้ากับโลหะเหลว ทรอยไลท์และเพิ่มความร้อนและความดัน ผลลัพธ์การตกผลึกของเพชร หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการทดลอง
โปรดอ่านบันทึกของ NOVA เรื่อง การหลอกลวงเพชร แม้ว่าเพชรจะมีขนาดสูงกว่าคอรันดัมเพียงหนึ่งระดับ แต่เพชรสามารถแข็งกว่าอัญมณีประเภทนี้ได้ตั้งแต่ 10 ถึงหลายร้อยเท่า โครงสร้างโมเลกุลของเพชรที่ทำให้มันแข็งมาก เพชรเกิดจากอะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมโยงกันเป็นโครงสร้างตาข่าย อะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมใช้อิเล็กตรอนร่วมกันกับอะตอมของคาร์บอนอีก 4 อะตอม
ซึ่งก่อตัวเป็นหน่วยทรงจัตุรมุข พันธะ ทรงสี่หน้าของอะตอมของคาร์บอน 5 อะตอมก่อให้เกิดโมเลกุลที่แข็งแกร่งอย่างไม่น่าเชื่อ กราไฟต์เป็นคาร์บอนอีกรูปแบบหนึ่งที่ไม่แข็งแรงเท่าเพชร เนื่องจากอะตอมของคาร์บอนในกราไฟต์เชื่อมโยงกันเป็นวงแหวน โดยที่แต่ละอะตอมจะเชื่อมโยงกับอะตอมอื่นเพียงอะตอมเดียวเท่านั้น
บทความที่น่าสนใจ : ภูเขาไฟ อธิบายหากกรากะตัวพัดถล่มการปะทุจะเปลี่ยนแปลงโลกอย่างไร