يمكن أن تساعد دراسة

انواع الصخور

والمعادن في التعرف على الأرض؛ يتكون الصخر من معادن أو أكثر؛ قد يحتوي المعدن على عنصر كيميائي واحد فقط أو أكثر من عنصر واحد.

يعتقد العلماء أن الأرض تحتوي على حوالي 4000 معدن مختلف؛ الماس هو أقسى معدن على الأرض؛ الماس صعب جدًا لدرجة أنه من الممكن قطعه بماسة أخرى.[1]

في اي صخور يتواجد الالماس

يتم إحضار الماس إلى السطح من الوشاح في نوع نادر من الصهارة يسمى

كيمبرلايت

وينفجر عند نوع نادر من الفتحات البركانية يسمى دياتريم .
الكيمبرلايت عبارة عن صخور نارية فائقة الماف غنية بالغاز تحتوي على معادن الزبرجد الزيتوني والفلوجوبايت والديوبسيد والسربنتين والكالسيت وكميات صغيرة من الأباتيت والمغنتيت والكروميت والعقيق والماس وغيرها من الوشاح العلوي المعادن.
تم العثور على xenoliths الوشاح العلوي في بعض الكمبرلايت وتقدم أدلة على أصل الصهارة.
يُقدر عمق المصدر لصهارة الكمبرلايت بـ 200 كيلومتر ، أي أكثر من ضعف عمق منطقة المصدر لمعظم الصهارة؛ على عمق 200 كم ، يكون الضغط أكبر بـ 60 ألف مرة من السطح ودرجة الحرارة حوالي 1500 درجة مئوية.
صهارة كيمبرلايت غنية بثاني أكسيد الكربون والماء الذي يجلب الصهارة بسرعة وعنف إلى السطح. تحدث معظم الكمبرلايت على شكل أحداث تدخلية متعددة.
تم تسمية Kimberlite على اسم الصخرة المرتبطة بالماس في كيمبرلي ، جنوب إفريقيا.
يتشكل معظم الماس في الروافد العليا من الوشاح ولكن يأتي البعض الآخر من عمق أعمق. تتشكل هذه “الماسات شبه الليثوسفيرية” في جزء من الوشاح يدور ببطء في تيارات الحمل الحراري.
يشكل هذا الوشاح السفلي غالبية الأرض من حيث الحجم ، ومع ذلك فهو غير مفهوم جيدًا. في هذه الأعماق ، تكون المعادن الغريبة فقط مستقرة ، وتوجد آثار لها على شكل شوائب صغيرة داخل الماس.

المكان الآخر الوحيد الذي يمكننا رؤية هذه المواد فيه هو المختبر؛ هنا يتم استخدام “السندان” لضغط عينات صغيرة لضغوط هائلة ، المواد المصنوعة منها قوية جدًا ، ولكنها أيضًا شفافة ، بحيث يمكن إجراء الملاحظات وإطلاق الليزر من خلالها لتسخين العينات.

استخراج الماس من الصخور

عند البحث عن اجابة للتساؤل:

اين يتواجد الالماس

؟يقع الماس أقوى المعادن على وجه الأرض ، في أعماق سطح الأرض؛ يحتاج تكوين الماس إلى أربعة أشياء محددة؛ يجب أن يكون الكربون موجودًا ، ثم يجب أن يحدث الضغط والحرارة للكربون بمرور الوقت؛ يجب أن تكون الحرارة 752 درجة فهرنهايت على الأقل ، ويجب ألا يقل الضغط عن 434113 رطلاً لكل بوصة مربعة.[4]

أفضل عمق لتكوين الماس هو حوالي 100 ميل تحت وشاح الأرض. في مرحلة ما ، حركت الانفجارات البركانية الماس في هذه الأعماق القصوى بحيث كان من السهل العثور عليها، إذا عثرت على ماسة في التراب ، فلن تبدو مشرقة ولامعة، فقط بعد القطع والتلميع يبدو الماس لامعًا ومتألقًا؛ الماس هو أصعب المعادن التي تحدث بشكل طبيعي ، ويتصدر مقياس موس للصلابة بقيمة صلابة نسبية تبلغ 10.

الفرق بين الالماس والجرافيت

الماس متعدد الأشكال لعنصر الكربون والجرافيت هو شيء آخر؛ بينما يشترك الاثنان في نفس الكيمياء ، C (الكربون الأولي) ، فإن لهما هياكل وخصائص مختلفة جدًا؛ الماس صلب ، والجرافيت ناعم ، الماس عازل كهربائي ممتاز ، والجرافيت موصل جيد للكهرباء.

الماس هو المادة الكاشطة النهائية (أهم استخداماته) ، والجرافيت مادة تشحيم جيدة جدًا؛ الماس شفاف ، والجرافيت غير شفاف؛ يتبلور الماس في نظام متساوي القياس ، ويتبلور الجرافيت في النظام السداسي، ومع ذلك ، فإن الجرافيت هو الشكل المستقر للكربون عند درجات حرارة السطح والضغط.

في الواقع ، تخضع جميع الماسات الموجودة على سطح الأرض أو بالقرب منه حاليًا لعملية تحول إلى جرافيت ، على الرغم من أن هذا التفاعل بطيء للغاية.[5]

خصائص الالماس

الماس شفاف على مدى أكبر من الأطوال الموجية من أي مادة أخرى ، من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء البعيدة.
يقوم الماس بتوصيل الحرارة بشكل أفضل من أي مادة – أفضل بخمس مرات من العنصر التالي الأفضل ، الفضة.
الماس لديه أعلى نقطة انصهار من أي مادة (3820 درجة كلفن).
تتراكم ذرات الماس معًا بشكل أقرب من ذرات أي مادة أخرى.
يتكون الماس فقط عند ضغوط عالية، تم العثور عليه في الكمبرلايت ، وهو صخرة بركانية فوق قاعدية تشكلت في أعماق قشرة الأرض، لا يتم الوصول إلى الضغوط القصوى اللازمة لتشكيل الماس إلا على أعماق تزيد عن 150 كم.

التركيب الكيميائي للالماس

صلابة C – 10
الثقل النوعي – 3.5؛ الشفافية – شفاف إلى شفاف في بلورات خشنة
اللون – متغير ، يميل نحو الأصفر الباهت والبني والرمادي وأيضًا الأبيض والأزرق والأسود والأحمر والأخضر وخطوط عديمة اللون ؛ بريق أبيض – آدمنتيني إلى دهني
انشقاق / كسر – مثالي في 4 اتجاهات مكونة ثماني السطوح / عادة بلورية محارية/ نمط حدوث – موشوري (أشكال متساوية القياس مثل المكعبات وثماني الأوجه).[6]

حقائق عن الالماس

تم استخراج الماس لأول مرة في الهند منذ 3000 إلى 6000 سنة.
يأتي اسم “الماس” من كلمة يونانية تعني “غير قابل للكسر”. كلمة أخرى من نفس الجذر هي “عناد” ، وتعني إما صعبًا بشكل لا يصدق أو عنيد تمامًا في الموقف أو الرأي.
الماس عبارة عن بلورة مكعبة من الكربون النقي – نفس مادة الفحم أو “الرصاص” (الجرافيت الحقيقي) في أقلام الرصاص.
لأن الماس مصنوع من الكربون ، فإن حرقه بالحرارة والأكسجين يؤدي إلى إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون ، كما أوضح الكيميائي أنطوان لافوازييه لأول مرة في عام 1772؛ استخدم لافوازييه العدسات لتركيز حرارة الشمس على سطح ماسي حتى بدأت التبخر.
ذرة واحدة ضالة في المليون يمكن أن تعطي الماس لونًا مميزًا؛ إذا كانت الذرات الشاردة من البورون ، فإن الماس سيكون مزرقًا ؛ إذا كان النيتروجين ، سيكون أصفر باهت.
في عام 2011 ، بيعت ماسة Cora sun-drop التي تم اكتشافها مؤخرًا ، وهي ماسة صفراء على شكل كمثرى وزنها 110 قيراطًا ، في مزاد بمبلغ 10.9 مليون دولار.
الماس ليس فقط هو أصعب مادة تحدث بشكل طبيعي ، بل هو أيضًا أفضل موصل حراري؛ أي أنه سينقل الحرارة من مكان إلى آخر أفضل بكثير من أي معدن.
في كل عام ، يُستخرج 33000 كيلوغرام من الماس ، بينما يُصنع 110 آلاف كيلوغرام من الماس صناعياً؛ 20 في المائة فقط من الماس المستخرج كبير ونقي بدرجة كافية ليكون درجة الأحجار الكريمة.
قطع الماس لصنع جوهرة عامة يزيل حوالي نصف وزن الماس.
تم إنشاء معظم الماس الأرضي منذ 1 إلى 3 بلايين سنة في ضغط وحرارة الوشاح على بعد حوالي 100 ميل تحت قشرة الأرض. يظهر الماس على السطح في أحداث بركانية حيث ترتفع الصهارة عبر القشرة.
يتم إنشاء بعض الماس على الأرض من خلال تأثير الكويكبات؛ عندما يضرب كويكب الأرض ، يتم إنتاج ما يكفي من الحرارة والضغط لتحويل الكربون في الصخور إلى ماسات دقيقة أو نانوية.
هناك بعض النجوم في مجرتنا ، وخاصة النجوم القزمة البيضاء ، التي تحتوي على الماس في قلبها.
على الرغم من إمكانية تصنيع الماس الاصطناعي في ظل ظروف حرارة وضغط شديدين ، فإن معظم الماس الصناعي يتم تصنيعه الآن من خلال عملية تسمى ترسيب البخار الكيميائي؛ يُسمح لمركبات الكربون الغازية الساخنة جدًا بإيداع ذرات الكربون المتأينة تدريجياً على طبقة سفلية.
في حين أن الماس النقي هو عوازل كهربائية ممتازة ، فإن الماس الذي يحتوي على عدد قليل من ذرات النيتروجين أو البورون يمكن أن يعمل كأشباه موصلات؛ هناك اهتمام كبير بتطوير الماس باعتباره الجيل التالي من رقائق الكمبيوتر الدقيقة.
أعلنت روسيا عن اكتشاف أكبر مخزون جيولوجي للماس تم العثور عليه على الإطلاق؛ يقع مجال الماس في فوهة نيزكية ضخمة تم إنشاؤها منذ 35 مليون عام في سيبيريا؛ يتم خلط هذا الماس بأشكال أخرى من الكربون ، ويقول عالم روسي إنه قد يكون ضعف صلابة الماس المعتاد.

اكبر منتج للالماس

تعد أستراليا حاليًا أكبر منتج للماس في العالم. معظم هذه الماسات منخفضة الجودة وتستخدم للأغراض الصناعية؛ معظم الماس من أنبوب Argyle الماسي في شمال غرب أستراليا؛ الأنبوب في أرجيل مصنوع من لامبرويت وليس كيمبرلايت.

أنتج المنجم 27.8 مليون قيراط (1 قيراط = 200 مجم ؛ 5 قيراط = 1 جرام) من الماس منخفض الدرجة في 1993-1994.

بسبب ارتفاع معدل الإنتاج في Argyle ، ستنتهي عمليات التعدين في غضون السنوات القليلة المقبلة؛ أنتجت المناجم في كيمبرلي بجنوب إفريقيا ما مجموعه أكثر من 200 مليون قيراط منذ سبعينيات القرن التاسع عشر؛ حوالي نصف الماس في جنوب إفريقيا من نوعية الأحجار الكريمة.

اهمية دراسة الصخور

يمكن أن توفر الصخور للناس أدلة ممتازة حول تاريخ الأرض لهذا لابد من معرفة

من أين تأتي الصخور

؛ الصخور هي سجلات يمكن أن تخبر العلماء بمعلومات مهمة حول شكل الأرض وكيف كان الغلاف الجوي منذ فترة طويلة؛ عندما يفهم العلماء تاريخ الأرض ، يمكنهم أن يفهموا بشكل أفضل لماذا وكيف أصبح الكوكب على ما هو عليه اليوم؛ يمكن للعلماء أيضًا محاولة التنبؤ بما قد يحدث للأرض في المستقبل.

تتشكل الصخور في ظل ظروف معينة ، لذلك عندما يجد العلماء صخورًا معينة في أماكن معينة ، يمكنهم تخمين الظروف البيئية التي يجب أن تكون موجودة حتى تكون الصخور في مكان وجودها.

لا يستطيع علماء الجيولوجيا تحديد ما إذا كان الماس موجودًا إلى الأبد ، لكن يمكنهم القول إن بعضًا منها يبلغ بالفعل مليارات السنين؛ تتشكل في مكان لن نصل إليه أبدًا: عمق الأرض ؛ مئات الكيلومترات تحت أقدامنا؛ يخبرنا الماس كثيرًا عن هذا العالم الخفي وكيف يرتبط بالسطح – والحياة – بطرق مدهشة.[2]

بالنسبة للجيولوجيين ، الصخر عبارة عن مادة طبيعية تتكون من بلورات صلبة من معادن مختلفة اندمجت معًا في كتلة صلبة؛ فمثلا هناك

أنواع الصخور التي تحتوي علي الذهب

؛ قد تكون المعادن قد تكونت أو لا تكون قد تكونت في نفس الوقت؛ ما يهم هو أن العمليات الطبيعية ألصقتهم جميعًا معًا.

تعريف المعادن وخصائصها

لدى الجيولوجيين تعريف خاص للمعادن؛ لكي يطلق على المادة معدنًا ، يجب أن تتوافق مع خمس قواعد علمية مختلفة: تحدث المعادن بشكل طبيعي وهي غير عضوية، الأشياء التي تحدث بشكل طبيعي هي أشياء لم يصنعها الناس.

الأشياء غير العضوية هي أشياء لم تصنعها الكائنات الحية؛ على سبيل المثال ، الخشب طبيعي ، لكنه يأتي من الأشجار، هذا يعني أن الخشب ليس معدنًا.

المعادن لها تركيبة كيميائية محددة وهي مادة صلبة، يعني التركيب الكيميائي المحدد أن جميع تكرارات المعدن لها محتوى سيتغير فقط في نطاق محدود، المواد الصلبة ليست غازًا أو سائلًا عند درجات الحرارة والضغط النموذجيين.

أخيرًا ، المعادن لها هيكل داخلي منظم، هذا يعني أن الذرات الموجودة في معدن ما مرتبة في نمط محدد ومتكرر، الأشياء التي تراها ولمسها من حولك تتكون من مزيج من المعادن، يستخدم الناس عددًا كبيرًا من المعادن في حياتهم اليومية. [3]