Diamenty, zarówno te pochodzące z natury, jak i wytworzone przez człowieka, fascynują swoim blaskiem i tajemniczością. Przyjrzymy się, jak powstają te cenne kamienie. Naturalne diamenty kształtują się przez miliony lat w głębokich warstwach ziemi, gdzie ekstremalne ciśnienie i wysoka temperatura nadają im ostateczną formę. Z kolei diamenty syntetyczne są tworzone w laboratoriach dzięki zaawansowanym technologiom. Przykładem są tu metoda HPHT oraz osadzanie pary chemicznej, które umożliwiają ich wytwarzanie. Zobaczmy, jak krok po kroku powstają te niezwykłe minerały.
Co to są diamenty i jak powstają?
Diamenty to jedne z najbardziej cenionych kamieni szlachetnych, zachwycające swoim blaskiem i niezwykłą twardością. Powstają z czystego węgla, który krystalizuje w ekstremalnych warunkach głęboko pod ziemią. Proces ten odbywa się na głębokościach od 140 do 200 kilometrów, gdzie temperatura osiąga 900 do 1350 stopni Celsjusza, a ciśnienie sięga 45-60 kilobarów. W takich warunkach węgiel zamienia się w diamenty, które następnie są wynoszone na powierzchnię przez erupcje wulkaniczne, głównie za pośrednictwem kominów kimberlitowych i lamproitowych.
Diamenty można odnaleźć zarówno w złożach pierwotnych, jak i wtórnych, na przykład w żwirach rzecznych. Najczęściej występują w regionach takich jak Południowa Afryka, Syberia oraz Brazylia.
Naturalne diamenty – formowanie i skład
Diamenty naturalne składają się wyłącznie z atomów węgla, które krystalizują głęboko pod powierzchnią ziemi w ekstremalnych warunkach. Proces ten zachodzi na głębokości od 140 do 200 kilometrów, w temperaturach sięgających od 900 do 1350°C i pod ciśnieniem wynoszącym 45-60 kilobarów. To właśnie dzięki takim warunkom węgiel może przekształcić się w diament, co jest procesem trwającym miliony lat.
Następnie, za sprawą erupcji wulkanicznych, zwłaszcza przez kimberlity i lamproity, te cenne kamienie są wynoszone na powierzchnię ziemi. Diamenty charakteryzują się wyjątkową strukturą krystaliczną, która nadaje im niezwykłą twardość i olśniewający blask, co czyni je jednymi z najbardziej pożądanych kamieni szlachetnych.
Proces tworzenia diamentów – miliony lat w głębi ziemi
Proces formowania diamentów jest długotrwały i zachodzi w głębokich warstwach Ziemi. Te cenne kamienie powstają z czystego węgla w ekstremalnych warunkach ciśnieniowych i temperaturowych. Na głębokościach między 140 a 200 kilometrów, gdzie temperatury sięgają od 900 do 1350 stopni Celsjusza, a ciśnienie wynosi 45-60 kilobarów, atomy węgla krystalizują się, tworząc diamenty.
Cały ten proces odbywa się w magmie na znacznych głębokościach. Mimo to, diamenty nie pozostają tam na zawsze. Są wynoszone na powierzchnię Ziemi dzięki erupcjom wulkanicznym, najczęściej przez kominy kimberlitowe i lamproitowe.
Diamenty syntetyczne – produkcja w laboratoriach
Diamenty syntetyczne, znane także jako laboratoryjne, tworzone są w specjalnie kontrolowanych środowiskach. Stanowią one interesującą alternatywę dla naturalnych kamieni. Proces ich powstawania naśladuje naturalne warunki geologiczne, w jakich diamenty formują się na dużych głębokościach. W laboratoriach stosuje się głównie dwie techniki:
- wysokie ciśnienie i wysoką temperaturę (HPHT),
- osadzanie pary chemicznej (CVD).
Metoda HPHT polega na odtworzeniu ekstremalnych warunków ciśnienia i temperatury potrzebnych do przekształcenia węgla w diament. Proces rozpoczyna się od umieszczenia surowca w specjalistycznej prasie, gdzie pod wpływem ogromnego ciepła i ciśnienia, węgiel krystalizuje się w diament. Ta technika pozwala uzyskać kamienie o właściwościach bardzo podobnych do naturalnych.
Z kolei osadzanie pary chemicznej to innowacyjna technika, która polega na rozkładaniu gazów w próżniowej komorze, co prowadzi do powstawania cienkich warstw diamentowych. Dzięki niej można precyzyjnie kontrolować rozwój kryształów, co umożliwia produkcję diamentów o określonych wymiarach i kształtach.
Syntetyczne diamenty są często bardziej przystępne cenowo i łatwiejsze do zdobycia niż ich naturalne odpowiedniki, co czyni je atrakcyjnymi dla klientów. Dodatkowo, ich produkcja jest bardziej przewidywalna i mniej zależna od zmiennych geologicznych, co sprzyja masowej produkcji tych cennych kamieni.
Metoda HPHT – wysokie ciśnienie i wysoka temperatura
Metoda HPHT to technika wytwarzania diamentów syntetycznych, która naśladuje naturalne warunki ich powstawania. Proces ten polega na przekształceniu węgla w diament poprzez zastosowanie ekstremalnego ciśnienia i wysokiej temperatury. W laboratoriach wykorzystuje się do tego specjalne prasy, które generują:
- ciśnienie sięgające kilkudziesięciu tysięcy atmosfer,
- temperatury w przedziale 1400–1600°C.
Dzięki temu węgiel zamienia się w diament, pozwalając na uzyskanie kamieni o właściwościach porównywalnych do tych naturalnych. Co więcej, metoda ta umożliwia masową produkcję diamentów o wysokiej jakości.
Osadzanie pary chemicznej – nowoczesna technika
Osadzanie pary chemicznej (CVD) to nowoczesna technika wykorzystywana w laboratoriach do wytwarzania syntetycznych diamentów. Proces ten polega na osadzaniu atomów węgla z gazu na powierzchni w warunkach próżni, co prowadzi do powstawania cienkich warstw diamentowych. Dzięki tej metodzie możliwa jest precyzyjna kontrola wzrostu kryształów, co pozwala na tworzenie diamentów o ściśle określonych wymiarach i formach. W rezultacie syntetyczne diamenty są bardziej dostępne cenowo w porównaniu do naturalnych i mogą być produkowane na dużą skalę, co stanowi istotną korzyść dla przemysłu jubilerskiego.
Nazywam się Marek Kornacki i jestem jubilerem z 25 letnim doświadczeniem. Prowadzę zakładam jubilerski Kornacki Diamonds w Gdańsku i na moim blogu dzielę się z Wami ekspercką wiedzę z zakresu jubilerstwa.
