Khám phá sự hình thành của kim cương trong tự nhiên
8 Tháng Năm, 2024 | Tiệm vàng Kim Long DiệpKim cương được biết đến là loại đá quý hiếm và đắt đỏ nhất trên thế giới. Chúng mang nhiều màu sắc và hình dạng khác nhau. Tùy vào mức độ tinh khiết của kim cương mà người ta quyết định giá trị của nó. Nhưng tại sao nó lại có giá thành cao? Để biết được lý do đó, hãy cùng Kim Long Diệp tìm hiểu kim cương được hình thành như thế nào trong tự nhiên qua bài viết dưới đây.
Kim cương được hình thành như thế nào?
Để hiểu rõ hơn về việc kim cương được hình thành như thế nào trong tự nhiên? Hãy cùng nhau khám phá điều kiện hình thành của nó phù hợp với môi trường nào.
Quá trình hình thành trong lòng đất
Để biết rõ hơn về việc kim cương được hình thành như thế nào, hãy cùng nhau tìm hiểu về quá trình hình của loại đá này trong lòng đất. Đã có nhiều nhà nghiên cứu cho rằng kim cương được hình thành từ 1 tỷ đến 3,5 tỷ năm trên trái đất. Cấu tạo kim cương chủ yếu là các khoáng vật có chứa nguyên tố cacbon.
Những viên kim cương tinh khiết, tự nhiên thường được tìm thấy với độ sâu lên tới 100 – 200 km, áp lực vượt 5GP (gigapascal) và nhiệt độ là 1300 độ C. Với khả năng chịu nhiệt độ và áp suất cao trong lòng đất như vậy, kim cương sẽ trở nên cứng rắn và lấp lánh hơn.
Kim cương thường được tìm thấy dưới sâu trong lòng đất
Quá trình hình thành ngoài vũ trụ
Kim cương được hình thành như thế nào bên ngoài vuc trụ? Được biết kkim cương không chỉ hình thành trên trái đất mà nó còn thậm chí được tìm thấy bên ngoài vũ trụ. Những nhà nghiên cứu đã tìm thấy dấu vết của các viên đá quý này trên sao Hải Vương, Thiên Vương, sao Mộc hay sao Thổ,…. với những mảnh thiên thạch rơi xuống hàng nghìn năm được tìm thấy có chứa các tinh thể kim cương cực kỳ nhỏ.
Những hạt bụi này có thể giúp các nhà khoa học xác định chính xác nó đến từ hành tinh nào. Ngoài ra, quá trình hình thành kim cương sẽ mang những đặc điểm khác biệt tùy vào điều kiện môi trường của từng hành tinh. Tuy nhiên, chúng vẫn mang điểm chung về điều kiện áp suất, nhiệt độ cao và có sẵn nguyên tố cacbon.
Quá trình hình thành kim cương nhân tạo
Do được hình thành trong môi trường tự nhiên, nên số lượng kim cương được cung cấp trên thị trường khá hạn chế. Vì vậy, để đáp ứng số lượng nhu cầu đang ngày càng tăng cao. Người ta đã nghiên cứu thành công loại kim cương nhân tạo có cấu trúc gần giống với kim cương thật đến 80%.
Vậy cách tạo ra kim cương nhân tạo như thế nào? Dưới đây là hai phương pháp phổ biến thường được áp dụng:
Quá trình hình thành kim cương nhân tạo thường diễn ra trong buồng thí
- Tạo ra kim cương tổng hợp HPHT:
Để kim cương HPHT tăng trưởng tốt, chúng phải được thực hiện ở trong phòng thí nghiệm. Buồng thí nghiệm yêu cầu phải trang bị thiết bị có khả năng sản xuất ra nguồn áp suất cao. Điều đó giúp cho bột kim cương dễ hòa tan hơn trong hợp kim nóng chảy bao gồm là sắt, nickel hoặc cobalt. Sau đó, việc kết tinh sẽ trở thành mầm và tạo ra các hạt tinh thể kim cương tổng hợp chỉ sau 1 tháng.
- Tạo ra kim cương tổng hợp CVD:
Kim cương CVD có thể tạo được ở môi trường chân không có chứa nhiều cacbon và các loại khí khác. Những năng lượng này giúp phá vỡ sự liên kết của các nguyên tố cacbon, làm chúng rơi xuống tấm mầm để tạo ra nhiều tinh thể cùng một lúc. Tuy nhiên, quá trình kết tinh có thể mất nhiều tuần vì nó phụ thuộc vào số lượng tinh thể, kích thước của buồng và mầm.
Khai thác kim cương như thế nào?
Để biết kim cương tạo ra từ đâu, đầu tiên bạn nên tìm hiểu về cách khai thác của nó. Các nhà địa chất học thường xác định đường ống kimberlite dẫn tới vị trí kim cương bằng tổ mối.
Vì loài mối thường xây tổ bằng đất và khoáng chất, những hợp chất phù hợp để sản sinh ra kim cương. Ống Kimberlite có mặt trong sâu vỏ trái đất, thường được tìm thấy với cấu tạo là dạng ống thẳng đứng.
Việc khai thác kim cương như thế nào được khá nhiều người quan tâm
Để chạm đến đáy của ống Kimberlite, người ta thường khai thác hết đất đá phía trên bề mặt. Cách này được gọi là khai thác lộ thiên (pit-mining), một phương thức khai thác kim cương gần bề mặt hoặc bị bao phủ bởi các lớp sỏi đá.
Khai thác lộ thiên thường cần đến thiết bị máy móc hạng nặng chẳng hạn như: máy xúc thủy lực, xe tải để khai thác kim cương từ ống kimberlite sâu dưới lòng đất.
Tìm hiểu về công thức hóa học của kim cương
Vậy kim cương hình thành như thế nào công thức hóa học cũng là câu hỏi thường được quan tâm. Được biết, kim cương có công thức hóa học là từ nguyên cacbon, nguyên tử này còn được tìm thấy ở thực vật và cacbonat. Nếu trong môi trường bị vùi lấp sâu dưới lớp đất, chúng có thể biến thành than, than chì, than bùn, than đá,…
Ngoài ra, nếu được kết hợp với các dạng cacbon khác có thể tạo thành mảng tinh thể 3D đặc biệt và cực kỳ cứng. Nếu trong môi trường thích hợp, đáp ứng đủ điều kiện về nhiệt độ hay áp suất. Kim cương sẽ biến thành hình lập phương do nguyên tử cacbon bị nén khít lại với nhau.
Tìm hiểu về cấu trúc tinh thể của kim cương
Bên cạnh đó, cấu trúc tinh thể của kim cương được tạo ra như thế nào? cũng nhận được nhiều thắc mắc. Thực chất, tinh thể kim cương có cấu trúc như khối lập phương và chứa các nguyên tử cacbon 4C. Mỗi nguyên tử C thường sẽ được kết nối với 4 nguyên tử C khác có ở vị trí gần nhau. Do đó, tính đối xứng về hình dáng của kim cương tương đối chuẩn.
Mặt khác, nếu mật độ của nguyên tử cao sẽ hỗ trợ cho kim cương có được cấu trúc chặt chẽ về độ cứng và độ trong suốt. Trong đó, độ cứng có thể lên tới 10 Mohs được xem là độ cứng đứng đầu trong các loại đá tự nhiên.
Cấu trúc tinh thể của cương có cấu trúc như hình lập phương
Hy vọng rằng những thông tin trên có thể giúp bạn giải đáp được câu hỏi “kim cương được hình thành như thế nào?”. Việc khám phá những kiến thức về sự hình thành của kim cương giúp bạn phần nào hiểu hơn về giá trị của loại đá này. Theo dõi ngay Kim Long Diệp để cập nhật những thông tin hữu ích mới nhất về chủ đề xoay quanh đến kim cương.
Ngoài ra, hãy liên hệ với chúng tôi nếu bạn đang tìm kiếm những bộ trang sức đính kim cương. Kim Long Diệp cung cấp đa dạng mẫu mã trang sức, cùng với đội ngũ tư vấn chuyên nghiệp đảm bảo giúp bạn chọn được sản phẩm ưng ý cho riêng mình.
