Quá trình hình thành kim cương được diễn ra như thế nào?

Kim cương – một trong những vật liệu đắt nhất thế giới bởi vẻ đẹp và bề ngoài lấp lánh. Kim cương thường được sử dụng làm trang sức, đính trên những chiếc nhẫn, vòng cổ, vòng tay, dây chuyền,… Sự hình thành của kim cương được coi là biểu tượng của sự vĩnh cửu, trường tồn. Với sự trong suốt lấp lánh và cứng cỏi hơn bất cứ loại đá nào mà con người biết đến cho tới hiện nay thì kim cương là loại đá quý được mọi người săn đón và mong muốn có được nhất.

Chúng ta chỉ nhìn qua bề ngoài để đánh giá về loại đá quý lấp lánh, trong suốt này. Tuy nhiên, liệu các bạn có biết kim cương được hình thành như thế nào, có nguồn gốc ra sao không? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho các bạn đọc một số thông tin hữu ích về loại đá quý này.

Quá trình hình thành kim cương

Những viên kim cương tạo thành từ khoáng vật có chứa cacbon, dưới nhiệt độ và áp suất rất cao. Trên trái đất, mọi nơi đều có thể sản sinh ra kim cương. Ở độ sâu nào đó sẽ tồn tại nhiệt độ và áp suất đủ lớn để tạo thành kim cương.

Quy trình hình thành kim cương bắt đầu từ độ sâu khoảng 100 dặm dưới lòng đất (khoảng 160km) nơi nhiệt độ cao và áp suất đã kết tinh carbon thành kim cương thô. Trong những lục địa, kim cương bắt đầu hình thành ở độ sâu khoảng 150km (90 dặm), nơi có áp suất khoảng 5 gigapascal và nhiệt độ khoảng 1200 độ C (2200 độ F).

Còn trong lòng đại dương, quá trình này diễn ra ở các vùng sâu hơn do nhiệt độ cần cao hơn nên áp suất cũng phải cao. Khi những áp suất và nhiệt độ dần giảm xuống thì kim cương theo đó mà kích thước lớn hơn.

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

Kim cương được khai thác như thế nào

Các nhà địa chất học nhiều khi dùng mối để tìm đến các ống kimberlit bởi loài mối khi xây tổ của chúng thường bới đá và khoáng chất, gần khu vực đó thường tìm thấy kim cương. Kimberlit có mặt trong vỏ Trái Đất, trong các cấu tạo thẳng đứng như ống kimberlite. Các ống kimberlit là nguồn quan trọng nhất của các loại kim cương được khai thác hiện nay.

Để đến được nơi có kim cương ở dưới đáy của ống kimberlit,người ta phải khai thác hết đất đá phía trên, hoạt động khai thác lộ thiên (pit-mining) bắt đầu. Khai thác lộ thiên là cách phổ biến nhất trong hoạt động khai thác kim cương. Máy móc hạng nặng, máy xúc thủy lực, xe tải được sử dụng để khai thác kim cương từ ống kimberlit.

Người ta thường khai thác lộ thiên khi dự báo sẽ có kim cương ở gần bề mặt hoặc bị che phủ bởi lớp cát và sỏi mỏng.

Trong khai thác kim cương, hoạt động khai thác dưới lòng đất phức tạp nhất. Phương thức này được sử dụng dựa trên tính toán bản chất, hình dạng, kích cỡ của kho kimberlit.

Kim cương có công thức hóa học là gì?

Công thức hóa học của kim cương đều có cấu tạo từ các nguyên tử cacbon (C). Trong tự nhiên các nguyên tử C để hình thành kim cương đều có trong thực vật và carbonate. Khi bị vùi lấp trong các lớp địa chất, chúng biến than, than bùn, than đá, than chì…. Khi môi trường đủ các điều kiện như nhiệt nhiều độ, áp suất. Thì khi đó carbon bị nén khít với nhau sẽ tạo thành kim cương trong hệ tinh thể lập phương.

Công thức hóa học của kim cương đều có cấu tạo từ các nguyên tử cacbon (C)

Cấu trúc tinh thể kim cương

Tinh thể kim cương có cấu trúc lập phương nên chúng có tính đối xứng cao và chứa những nguyên tử cacbon bậc 4. Mỗi nguyên tử C sẽ liên kết với 4 nguyên tử C khác có vị trí gần nhất. Nên kim cương có rất nhiều tính chất riêng.

Do mật độ các nguyên tử tương đối cao giúp đá có cấu trúc rất chặt chẽ, cùng với đó là độ cứng lên đến 10 Mohs. Độ cứng đứng đầu trong các loại đá quý tự nhiên lẫn nhân tạo.

Xem thêm các bài viết khác tại đây.

Trích dẫn từ caodiamond.com
Lê Sơn