چگونه الماس ها تشکیل و استخراج می شوند

الماس یکی از ارزشمندترین هدایاهای طبیعت است. با الگوهای طبیعی معمول و مقاومت بی‌نظیر، سفر تشکیل یک الماس چیزی کمتر از شگفت‌انگیز نیست. این سنگ‌ها که به جواهرات فاخر و مجموعه‌های عروسی تبدیل می‌شوند، فرآیند بی‌نظیری را طی می‌کنند که از اعماق زیر سطح زمین آغاز می‌شود.

الماس‌ها چگونه ساخته می‌شوند؟

الماس‌های طبیعی می‌توانند به حداقل چهار روش مختلف شکل بگیرند، اما فقط یکی از این فرآیندها مسئول تقریباً تمام الماس‌هایی است که امروز مشاهده می‌کنیم. این فرآیند مستقیماً از گوشته زمین سرچشمه می‌گیرد.

الماس‌های طبیعی در اعماق زیر سطح زمین در شرایط فشار و دمای بسیار بالا شکل گرفته‌اند. در عمقی بیش از 120 کیلومتر و در دمای بین 900°C تا 1300°C، کربن شروع به تبلور کرده و الماس‌ها را تشکیل می‌دهد. با گذشت زمان، اتم‌های کربن در یک شبکه چهاروجهی به هم متصل می‌شوند و ساختار قوی و سختی را که مشخصه الماس‌هاست، ایجاد می‌کنند. روش‌های دیگری نیز برای تشکیل الماس‌ها وجود دارند که شامل موارد زیر هستند:

1. مناطق فرورانش (Subduction Zones)

در مناطق فرورانش، صفحات تکتونیکی باعث فشار به الماس‌ها شده و سپس این الماس‌ها به سطح زمین بازمی‌گردند. این فرآیند به شکل‌گیری الماس‌های کوچکی که از طریق این مناطق به سطح می‌آیند، کمک می‌کند.

2. مکان‌های برخوردی (Impact Sites)

الماس‌ها همچنین می‌توانند در مکان‌های برخوردی به وجود آیند. این مکان‌ها به دلیل برخورد زمین با شهاب‌سنگ‌ها ایجاد می‌شوند که فشار و دمای شدیدی را به وجود می‌آورند و باعث تشکیل الماس‌ها می‌شوند.

3. تشکیل در فضا (Formation in Space)

برخی از محققان مقادیر زیادی نانوماس در شهاب‌سنگ‌ها یافته‌اند. با این حال، این نانوماس‌ها به اندازه کافی بزرگ نیستند که بتوان از آن‌ها برای جواهرات استفاده کرد.

تاریخچه و فرآیندهای ناپیوسته

بیشتر الماس‌های طبیعی به میلیون‌ها، اگر نگوییم میلیاردها سال پیش برمی‌گردند و ممکن است همیشه از یک فرآیند بی‌وقفه عبور نکرده باشند. شکل‌گیری یک الماس خام ممکن است به دلیل تغییر در دما یا فشار مختل شود. این سنگ‌های قیمتی ممکن است سال‌ها یا حتی میلیون‌ها سال منتظر بمانند تا شرایط مناسب برای ادامه رشد فراهم شود.

انگشتر پایه جواهر خوشه ای یاقوت کبود و الماس

الماس‌ها در عمق حدود 200 کیلومتری زیر سطح زمین تشکیل می‌شوند، اما در واقع، الماس‌ها در نزدیکی سطح زمین در کانی‌های خاصی به نام کیمبرلیت یافت و جمع‌آوری می‌شوند. زمین‌شناسان معتقدند که تقریباً 100 درصد از الماس‌هایی که در معادن الماس پیدا می‌شوند، در گوشته بالایی زمین تشکیل شده و از طریق فوران‌های آتشفشانی با منشاء عمیق به سطح زمین منتقل شده‌اند.

فوران‌های آتشفشانی زمانی رخ می‌دهند که گازهای محبوس شده بسیار داغ شده و شروع به انبساط و بالا رفتن می‌کنند. این فرآیند باعث می‌شود که بخشی از گوشته ذوب شده و به ماگما تبدیل شود. هنگامی که ماگما خنک می‌شود، به سنگی به نام کیمبرلیت تبدیل می‌شود، که عمدتاً در ساختارهای عمودی به نام لوله‌های کیمبرلیت شکل می‌گیرد. این لوله‌ها مهم‌ترین منابع الماس هستند و تقریباً تمام الماس‌های طبیعی را تأمین می‌کنند. هنگام خروج گاز به سمت سطح زمین، سنگ‌ها و الماس‌های اطراف آن نیز به سطح منتقل می‌شوند.

چگونه الماس‌ها استخراج می‌شوند؟

الماس‌ها با استفاده از چندین روش استخراج می‌شوند که هر کدام بسته به مکان و ماهیت رسوبات الماس متفاوت است. هر یک از این روش‌های استخراج دارای ملاحظات محیطی و اقتصادی خاص خود است و بسیاری از شرکت‌های معدنی مدرن در حال سرمایه‌گذاری در شیوه‌های پایدار برای کاهش تأثیرات خود بر محیط زیست و جوامع محلی هستند.

استخراج به روش روباز

این روش زمانی استفاده می‌شود که الماس‌ها در نزدیکی سطح زمین یافت شوند. در استخراج به روش روباز، لایه‌های بالایی که شامل خاک و سنگ‌های پوشاننده رسوبات الماس هستند، برداشته می‌شود تا سنگ‌های حاوی الماس استخراج شوند. سپس این سنگ‌ها به کارخانه فرآوری منتقل می‌شوند، جایی که خرد شده و الک می‌شوند تا الماس‌ها از سنگ جدا شوند.

استخراج به روش زیرزمینی

برای رسوبات الماس در عمق‌های بیشتر، از روش استخراج زیرزمینی استفاده می‌شود که شامل حفاری به عمق زمین برای رسیدن به سنگ‌های حاوی الماس است. تکنیک‌های مختلفی از جمله روش‌های اتاق و ستونی، ریزش بلوک، و ریزش زیرسطحی برای استخراج سنگ‌های معدنی به کار می‌روند و سپس این سنگ‌ها به سطح زمین منتقل می‌شوند.

استخراج آبرفتی

استخراج آبرفتی زمانی استفاده می‌شود که الماس‌ها توسط نیروهای طبیعی مانند رودخانه‌ها و رویدادهای طبیعی از منبع اصلی خود جابجا شده‌اند. این روش شامل استخراج الماس‌ها از بستر رودخانه‌ها یا نواحی ساحلی است که در طول زمان در آنجا تجمع یافته‌اند. این فرآیند به تکنیک‌هایی مانند شستشوی دستی (پانینگ)، شستشو با استفاده از سرند (اسلویسینگ) و لایروبی نیاز دارد.

استخراج دریایی

کشتی‌های تخصصی که به تکنولوژی پیشرفته مجهز هستند، با مکش رسوبات از بستر دریا، الماس‌ها را استخراج می‌کنند و سپس این رسوبات در کشتی فرآوری می‌شوند تا الماس‌ها جدا شوند. این روش امکان بازیافت الماس‌ها از مکان‌هایی که به نظر غیرقابل دسترسی هستند را فراهم می‌آورد.

استخراج سنتی

استخراج سنتی روشی در مقیاس کوچک و دستی است که اغلب در مناطق دورافتاده استفاده می‌شود. معدنچیان فردی یا گروه‌های کوچک با استفاده از دست و ابزارهای ساده، خاک و شن را جستجو می‌کنند تا الماس‌ها را بیابند. این فرآیند که نیاز به کار زیادی دارد، به تجهیزات حداقلی نیاز دارد و معمولاً به مهارت و دانش معدنچیان متکی است.

چگونه الماس‌های رنگی ساخته می‌شوند؟

در حالی که الماس سفید کلاسیک توسط بسیاری مورد تحسین قرار می‌گیرد، الماس‌های رنگی که اغلب به عنوان الماس‌های فانتزی شناخته می‌شوند، نیز در مجموعه‌های جواهرات نفیس جایگاه ویژه‌ای دارند. این الماس‌ها که اغلب برای سالگردها، تولدها یا عروسی‌ها هدیه داده می‌شوند، به شکلی بسیار مشابه با الماس‌های بی‌رنگ شکل می‌گیرند، اما برای تشکیل آن‌ها به عناصر کمیاب و ناهنجاری‌های ساختاری خاصی در طول فرآیند تشکیل نیاز است. این عوامل منحصر به فرد به روش‌های مختلفی با نور تعامل می‌کنند و مجموعه‌ای از رنگ‌های خیره‌کننده را تولید می‌کنند که باعث می‌شود الماس‌های رنگی بسیار با ارزش و مورد تحسین قرار گیرند.

تفاوت بین الماس ساخته شده در آزمایشگاه و الماس طبیعی چیست؟

الماس‌های استخراج‌شده از زمان معرفی جواهرات الماس بسیار مورد توجه بوده‌اند، اما در چند دهه گذشته، جایگزین قابل مقایسه‌ای به نام الماس‌های ساخته شده در آزمایشگاه به وجود آمده‌اند. در دهه 1950، دانشمندان توانستند با استفاده از حرارت و فشار شدید، الماس‌های مصنوعی را در آزمایشگاه تولید کنند. تفاوت اصلی بین این دو ساده است: الماس طبیعی به صورت طبیعی در پوسته زمین تشکیل شده و استخراج می‌شود، در حالی که الماس ساخته شده در آزمایشگاه در محیطی کنترل‌شده با استفاده از فناوری پیشرفته شکل می‌گیرد.