Bagaimana berlian terbentuk?
Konten terkait
- Berlian Digali
- Berlian Digali
Berlian terbentuk jauh di dalam Bumi sekitar 100 mil atau lebih di bawah permukaan mantel atas. Jelas di bagian bumi itu sangat panas. Ada banyak tekanan, berat batuan di atasnya turun, sehingga kombinasi suhu tinggi dan tekanan tinggi adalah apa yang diperlukan untuk menumbuhkan kristal berlian di Bumi. Sejauh yang kita tahu, semua berlian yang terbentuk di Bumi terbentuk di bawah kondisi seperti itu dan, tentu saja, itu adalah bagian dari Bumi yang tidak dapat kita sampel secara langsung. Kami tidak memiliki cara untuk mengebor ke kedalaman itu atau cara lain untuk bepergian ke mantel atas Bumi.
Bagaimana perjalanan berlian ke permukaan bumi?
Berlian yang kita lihat di permukaan adalah berlian yang dibawa ke permukaan oleh letusan gunung berapi yang sangat dalam. Ini adalah jenis letusan yang sangat istimewa, dianggap cukup keras, yang terjadi sejak lama dalam sejarah Bumi. Kami belum melihat letusan seperti itu dalam beberapa kali. Mereka mungkin pada saat bumi lebih panas, dan itu mungkin mengapa letusan itu berakar lebih dalam. Letusan ini kemudian membawa berlian yang sudah terbentuk dari mantel atas ke permukaan Bumi. Ketika letusan mencapai permukaan itu membangun tumpukan material vulkanik yang akhirnya didinginkan, dan berlian terkandung di dalamnya. Inilah yang disebut Kimberlites yang biasanya merupakan sumber dari banyak berlian yang ditambang di dunia.
Oleh karena itu, salah satu hal yang kita ketahui tentang berlian yang dibawa ke permukaan adalah proses erupsi Kimberlite yang membawa berlian dari mantel atas ke permukaan Bumi harus terjadi dengan sangat cepat, karena jika mereka bepergian terlalu lama dan terlalu lambat mereka akan benar-benar berubah menjadi grafit di sepanjang jalan. Maka dengan bergerak cepat mereka pada dasarnya terkunci pada tempatnya di dalam struktur berlian. Begitu berlian telah dibawa dari suhu tinggi ke suhu rendah dengan sangat cepat — dan dengan cepat, maksud kami dalam hitungan jam — letusan ini, pipa-pipa Kimberlite yang bergerak ke permukaan, mungkin telah melaju dengan kecepatan 20 hingga 30 mil per jam. Setelah berlian dibawa ke permukaan dan didinginkan dengan relatif cepat, atom-atom karbon itu terkunci pada tempatnya dan tidak ada cukup energi untuk mulai mengatur ulang mereka menjadi grafit.
Apa peran karbon dalam membentuk berlian?
Berlian terbuat dari karbon sehingga terbentuk sebagai atom karbon di bawah suhu dan tekanan tinggi; mereka terikat bersama untuk mulai menumbuhkan kristal. Karena suhu dan tekanan, dalam kondisi ini, atom karbon akan berikatan satu sama lain dalam jenis ikatan yang sangat kuat ini di mana setiap atom karbon terikat pada empat atom karbon lainnya. Itulah sebabnya berlian adalah bahan yang sangat keras karena Anda memiliki setiap atom karbon yang berpartisipasi dalam empat ikatan kovalen yang sangat kuat ini yang terbentuk di antara atom-atom karbon. Jadi sebagai hasilnya Anda mendapatkan bahan keras ini. Sekali lagi dari mana karbon berasal, seberapa cepat mereka tumbuh, itu semua masih merupakan pertanyaan terbuka, tetapi jelas kondisinya sedemikian rupa sehingga Anda memiliki sekelompok atom karbon yang berada dalam jarak yang cukup dekat sehingga mereka mulai berikatan. Saat atom karbon lain bergerak ke sekitarnya, mereka akan menempel. Itulah cara kristal tumbuh. Ini adalah proses penguncian atom ke tempatnya yang menghasilkan jaringan berulang ini, struktur atom karbon ini, yang akhirnya tumbuh cukup besar sehingga menghasilkan kristal yang bisa kita lihat. Masing-masing kristal ini, masing-masing berlian, satu berlian karat, secara harfiah mewakili miliaran dan miliaran atom karbon yang harus dikunci di tempatnya untuk membentuk struktur kristal yang sangat teratur ini.
Anda menyebutkan bahwa para ilmuwan tidak tahu dari mana karbon berasal. Apa saja beberapa sumber yang mungkin?
Dalam beberapa kasus, karbon tampaknya berasal di dalam mantel Bumi, jadi karbon yang sudah ada di Bumi. Dalam kasus lain, ada bukti yang sangat aneh untuk menunjukkan bahwa karbon mungkin berasal di dekat permukaan bumi. Pemikiran yang ada adalah bahwa karbon ini bisa jadi benar-benar karbon yang merupakan bagian dari sedimen karbonat atau hewan, tumbuhan, kerang, apa pun, yang dibawa ke mantel atas Bumi oleh mekanisme lempeng tektonik yang disebut subduksi.
Berapa lama berlian terbentuk?
Kami benar-benar tidak tahu berapa lama. Ada upaya untuk mencoba mengencani tanggal inklusi di berbagai bagian berlian, dan sebagian besar tidak berhasil. Bisa jadi berlian terbentuk selama periode sesingkat hari, minggu, bulan hingga jutaan tahun. Biasanya, seperti halnya banyak kristal yang tumbuh di Bumi, itu bukan proses yang berkelanjutan. Berlian mungkin mulai tumbuh dan kemudian mungkin ada gangguan karena beberapa alasan - perubahan kondisi, suhu, tekanan, sumber karbon, apa pun — dan mereka bisa duduk selama jutaan, ratusan juta tahun, dan kemudian mulai tumbuh lagi . Itu bagian dari masalah mencoba menempatkan semacam periode pertumbuhan pada mereka; sesuatu tidak selalu terjadi terus menerus di Bumi.
Kita bisa menumbuhkan berlian di lab dan kita bisa mensimulasikan kondisi di sana. Tetapi ada beberapa hal yang harus kita lakukan untuk menumbuhkan berlian di laboratorium yang tidak jelas bagaimana itu terjadi di Bumi. Di laboratorium, mereka biasanya tumbuh, tetapi ada beberapa katalis. Beberapa logam sering ditambahkan untuk menyebabkan berlian tumbuh, tetapi katalis yang sama ini tidak diamati pada berlian dari mantel atas Bumi.
Berapa umur berlian?
Semua berlian, sejauh yang kita tahu, cukup tua di Bumi. Sebagian besar formasi berlian mungkin terjadi di Bumi dalam beberapa miliar tahun pertama sejarah Bumi. Ada endapan intan yang telah ditemukan lebih muda — batu itu sendiri, Kimberlite, mungkin baru berusia puluhan juta tahun. Cara mereka berkencan dengan berlian biasanya dengan melihat inklusi mineral lain dalam berlian yang dapat diberi tanggal radioaktif. Berlian itu sendiri tidak bisa ditanggalkan. Tetapi jika inklusi mineral mengandung unsur-unsur tertentu seperti kalium dan hal-hal yang dapat digunakan dalam skema penanggalan radioaktif, maka dengan mengencani inklusi dalam berlian Anda akan merasakan usia berlian itu sendiri. Dan kurma itu selalu menunjukkan bahwa berlian itu sudah cukup tua. Paling tidak berusia ratusan juta tahun, tetapi dalam kebanyakan kasus berusia milyaran tahun, di mana saja dari satu hingga tiga miliar tahun, masa ketika bumi mungkin lebih panas daripada saat ini sehingga kondisinya mungkin lebih tepat untuk pertumbuhan berlian.
Berapa usia Hope Diamond yang terkenal dipajang di Museum Sejarah Alam Smithsonian?
Berlian Harapan setidaknya berusia satu miliar tahun. Anda tidak melihat batu asli yang membawa berlian ke permukaan, tetapi mereka telah menemukan beberapa Kimberlite di India yang memiliki bukti berlian di dalamnya. Orang-orang Kimberlites berusia setidaknya satu miliar tahun. Jadi itu menunjukkan berlian Hope dan berlian serupa yang ditemukan di India dibawa ke permukaan setidaknya satu miliar tahun yang lalu dan mungkin lebih lama. Jadi kami merasa nyaman mengatakan bahwa Hope Diamond setidaknya berusia satu miliar tahun. Ketika Anda melihat penyebaran usia sebagian besar berlian lainnya, mungkin jauh lebih tua dari itu.
Apa yang membuat Berlian Harapan begitu tidak biasa?
Ukuran dan warnanya membuatnya sangat tidak biasa. Ketika Anda memikirkan sejarah orang menambang berlian, hanya satu berlian yang pernah ditemukan yang telah menghasilkan berlian biru tua ukuran dan kualitas Berlian Harapan. Itu memberi Anda rasa betapa tidak biasa dan betapa luar biasanya itu. Sekali lagi, saya selalu berpendapat bahwa itu sama luar biasanya dengan objek sejarah alam, sebagai produk Bumi, seperti batu permata yang dipotong manusia. Sebagian besar waktu ketika orang menulis tentang Hope Diamond mereka mulai dengan, "Yah itu ditemukan di India." Bagian dari poin yang saya selalu coba untuk membuat orang benar-benar cerita dimulai jauh lebih cepat. Banyak berlian tidak pernah mencapai titik itu karena mereka tidak dapat bertahan hidup dari semua hal yang harus terjadi.
Pada bagian dua, pelajari tentang berlian berwarna, bagaimana para ilmuwan mengembangkan versi sintetis di lab, dan upaya global untuk mengekang penjualan berlian konflik. Dalam angsuran terakhir dari seri tiga bagian ini, temukan kisah-kisah menarik di balik koleksi Smithsonian.
