Опять небольшой материал с зарубежного науч-поп портала Livescience. Как и ранее – перевод мой, в конце ссылка на оригинал (на английском).
«Бриллианты – навсегда», золото – драгоценно, но что из этого встречается в мире реже? И соотносится ли объем мировых запасов с ценой в магазине? Ответ на этот вопрос не так однозначен, как можно подумать.
– Золото - тяжелый металл, и это один из редких элементов Земли, образованный в столкновениях нейтронных звезд, – рассказал Ульрих Фаул, геолог, профессор Массачусетского технологического института.
– Когда шел процесс формирования Земли, самые тяжелые элементы тяготели к ядру нашей планеты, – продолжает Яна Федорчук, профессор геологии и содиректор экспериментальной лаборатории геологических исследований высокого давления Университета Далхаузи в Галифаксе (канадская провинция Новая Шотландия). – Это означает, что вблизи земной коры трудно найти большое количество золота. Вы можете найти его и вблизи поверхности, но, в относительно низкой концентрации. Для того, чтобы сформировать месторождение, золоту необходимо достичь определенной концентрации, чтобы сделать его добычу экономически целесообразной.
По словам Федорчук, среднее содержание золота в земной коре составляет 4 части на миллиард. А чтобы иметь рыночную стоимость, в месторождении содержание золота должно быть в 1250 раз более концентрированным.
Что касается алмазов, они представляют собой аллотропную форму очень распространенного элемента - углерода. В другой аллотропной форме (с меньшей плотностью) он известен как графит - материал в карандашах. По сравнению с золотом средняя концентрация углерода в земной коре составляет примерно 200 000 частей на миллиард в соответствии с книгой «Жидкости в земной коре: их значение в метаморфических, тектонических и химических процессах переноса» (Elsevier Science Ltd., 1978), написанной известным геологом Уильямом Файфом, который умер в 2013 году.
Таким образом, редкость алмазов объясняется не их элементарным составом; зато естественное превращение углерода в алмазы, которые можно добывать, является чрезвычайно трудным (и редко удачным) процессом.
– Алмазы могут возникать только в мантии Земли и потом, в ходе неких процессов выходить на поверхность. Еще они могут быть сформированы во время воздействия метеорита, но эти алмазы маленькие и не относятся к драгоценным камням,– рассказывает Федорчук. – Те алмазы, что образовались глубоко в мантии Земли, затем могут быть подняты с магмой или подтолкнуты во время медленного подъема скал из глубины в процессе горообразования. Но при медленном поднятии алмазы получаются графитизироваными [превращаются в графит] и никогда не выходят на поверхность как драгоценные камни.
Запуск процесса формирования собственно алмазов зависит от глубины, температуры и давления. Углерод должен находится на глубине не менее чем на 93 мили под земной поверхностью, нагреться примерно до 2200 градусов по Фаренгейту (1204 градуса Цельсия) при давлении примерно 725 000 фунтов на квадратный дюйм (5 миллиардов паскалей), а затем быстро подняться на поверхность посредством вулканического извержения, чтобы охладиться.
По словам Федорчук, эти экстраординарные условия протекания процесса формирования естественных алмазов делает их более редким сырьем, чем золото. Но в своей элементарной форме золото значительно реже, чем алмазы, оппонирует ей Фаул. В конце концов, углерод является одним из самых распространенных элементов на Земле - особенно по сравнению с более тяжелыми металлами, такими как золото, и алмаз просто состоит из углерода подвергшегося огромному давлению.
Еще более усложняет этот вопрос изобретение синтетических алмазов. Ученые могут воссоздать условия, необходимые для преобразования графита в алмазы в лаборатории – ведь для этого не требуется извержения вулкана. Но то же самое нельзя сказать о золоте (к сожалению, алхимия по-прежнему является лженаукой). Однако, несмотря на то, что синтетические алмазы изготовлены из того же вещества, что и натуральные алмазы, по словам ювелира из «Ритани», синтетические алмазы обычно стоят на рынке на 30 процентов меньше, потому что они не считаются столь ценными.
И делает ли существование лабораторных бриллиантов эти драгоценные камни более распространенными, чем мы думали? Фаул утверждает, что да. «Алмазы ниже определенного размера в первую очередь не стоят добычи», - сказал он. «Кто хочет купить бриллиант, который нуждается в увеличительном стекле, который нужно увидеть? Золото больше, чем крупные алмазы, но алмазы как класс материала не особенно редки. Я думаю, что часть их репутации связана с успешным пиаром! "
Источник