Timantit eivät ole vain naisen paras ystävä. He ovat myös geologien parhaita ystäviä. Nämä helmet sisältävät joskus uskomattoman harvinaisia tai näkymättömiä elementtejä, jotka paljastavat maapallon suolistoon haudatut syvimmät salaisuudet. Analysoimalla tällaisia löytöjä tiedemiehet pystyivät arvaamaan, mikä on maan alla, ja paljasti jopa joitain tosiasioita maapallomme historiasta. Harvinaisissa tapauksissa timantit tulevat avaruudesta.
10. Rengaspuu
Tutkijoiden mielestä Maan vaipan sisällä on valtameri. Tämä valtameri sijaitsee vihreän mineraalin, nimeltään rengaspuu, sisällä, jonka talletuksia on vain alemman vaipan ja 515 kilometrin paksuisen maan sisäisen siirtymävyöhykkeen välillä. Siirtymävyöhyke sijaitsee ylemmän ja alemman vaipan välissä.
Rengaspuuhiekkaa ei löydy maan pinnasta, koska sitä voidaan saada vain hulluin korkeassa paineessa, joka on syvällä maanalainen. Tutkijat saavuttivat sen useita kertoja, mutta joka kerta mineraali muutti muotoaan ilman massiivista maanalaista painetta. Geokemisti Graham Pearson onnistui kuitenkin hankkimaan rengaspuuhun luonnollisessa muodossaan.
Ringwoodite oli loukussa timantin sisällä, joka löydettiin kaivoksesta Juinassa, Brasiliassa. Pearson ja hänen kollegansa ovat ehdottaneet, että mineraali nousi pinnalle maanjäristyksen aikana. Pearson teki löytön vahingossa. Hän yritti treffata timanttia, kun huomasi sen sisältävän rengaspuuhun.
Mainosvideo:
9. Perovskite-kalsiumsilikaatti
Paradoksaalisesti silikaattiperovskiitti on harvinainen mineraali, vaikka se on maapallon runsain mineraali. Tutkijoiden mielestä 38 prosenttia maapallon tilavuudesta koostuu silikaattiperovoskiteista. On kuitenkin niin harvoin todettu, että ensimmäinen näyte tuli meteoriitista, jonka uskotaan jakautuneen toisesta planeetasta. Emme pääse silikaattiperoksidiin maan päällä, koska sitä löytyy vain maan vaipan sisäpuolelta.
Se kuitenkin muuttui, kun tutkijat löysivät vakaan näytteen mineraalista timantin sisällä, vain 1 km maan alla Cullinanin timanttikaivoksessa Etelä-Afrikassa. Se osoittautui kalsiumsilikaattiperovkiitiksi (CaSiO3), jonka uskotaan olevan neljänneksi runsas mineraali maan päällä.
Mielenkiintoista on, että näytteen sisältävä timantti on yksi harvinaisimmista timanteista maapallolla. Se löytyy noin 700 kilometriä maan alla, missä paine on 240 000 kertaa maanpinnan paine. Tutkijat uskovat, että näyte kalsiumsilikaattiperovskitestä oli juuttunut timantiin sen muodostuessa.
8. Jää
Kuten aiemmin mainitsimme, tutkijat ovat esittäneet olettamuksen, että maan vaipan sisällä on valtameri. Tutkijoiden mielestä tämä valtameri muodostui, kun planeetan valtamereistä tuleva vesi meni maan alle yhdessä maankuoren osien kanssa.
Tutkijat tietävät, että maankuori on edelleen uppoutumassa vaippaan. Mutta he eivät voi päätellä kuinka kauan se on tehnyt ja kuinka suuri meren alla oleva merenpinta on. Sikäli kuin tiedämme, sitä ei ehkä edes ole. Viimeaikaiset löytöt kuitenkin viittaavat siihen, että sitä on olemassa.
Maaliskuussa 2018 sai tietää, että tutkijat olivat löytäneet jäänäytteitä "piilotettuina" timanteihin, jotka muodostuivat maan vaippaan. He uskovat, että jää luotiin vedestä, joka "vedettiin" vaippaan. Tästä löytöstä tulee mielenkiintoisempaa, kun huomaa, että maan sisällä on erittäin kuuma ja jään ei muodostu kuumassa ympäristössä.
Tutkijat kutsuvat tätä jäätä VII: ksi, ja se muodostuu vain 610–800 kilometrin syvyydessä maan alla, missä paineet ylittävät 24 gigapaskalia. Toistaiseksi timanteista on löydetty kolme jää-VII-näytettä: niistä kaksi löydettiin kaivoksista Etelä-Afrikassa ja kolmas kaivoksista Kiinassa.
7. Nestemäiset metallit
Kaikki koskaan löydetyt suuret timantit muodostuivat syvälle vaipan sisäpuolelle 322-805 kilometrin syvyyteen. Nämä timantit sisältävät joskus epäpuhtauksia, jotka ovat todella maapallon vaipan sisällä olevia metalleja. Tutkijat tutkivat usein näitä timantteja saadakseen käsityksen vaipan sisältä.
Tutkittuaan 53 näistä timanteista, tutkijat havaitsivat, että maan vaippa sisältää paljon rautaa ja nikkeliä, sekä jälkiä metaanista, vedystä ja granaatista. Mielenkiintoista, että he eivät löytäneet mitään happea. Tämä on ristiriidassa oletuksen kanssa, että vaipan sisällä on suuri määrä happea.
6. Harzburgite-sulkeumat
Et ole todennäköisesti koskaan kuullut harzburgite-sulkeumista, eräänlaisesta rockista. Se on alaryhmä peridotiittikiviä, jotka ovat yleisimpiä kiviä, joita löytyy maan vaipasta. Koska vaipan runsaasti, tutkijat päivämäärät timantteja usein perustuu niiden sisältämiin harzburgite sulkeumia.
Useat Amsterdamin Vrije-yliopiston tutkijat ovat tehneet mielenkiintoisen löytön tekemällä dating 26 timanttia, jotka sisältävät harzburgite-sulkeumia. Yhdeksän näistä timanteista muodostui noin kolme miljardia vuotta sitten, kun suuri maanosa jakautui pienemmille mantereille aiheuttaen massiivisen lämpötilan nousun syvällä maan alla.
Tutkijat havaitsivat, että 10 timantista oli vain 1,1 miljardia vuotta vanha, mikä on hyvin pieni maan mittakaavassa. Itse asiassa se oli ensimmäinen kerta, kun tutkijat löysivät timantit, jotka ovat miljardia vuotta vanhoja. Nämä jalokivet ovat tyypillisesti useita miljardia vuotta vanhoja, koska maa oli tuolloin erittäin kuuma. Ja miljardi vuotta sitten planeetta oli liian kylmä timanttien muodostumiseen.
Tutkijat uskovat kuitenkin, että vaadittu lämpötila saavutettiin voimakkaalla tulivuorenpurkauksella, joka tapahtui nykyaikaisen Zimbabwen alueella. Heidän löytönsä ansiosta voidaan tarkastella timanttikaivostekniikkaa uudella tavalla, koska lupaavissa kaivoksissa kehittäjät tarkistavat usein harzburgiitin sulkeumien iän.
5. Boorimolekyyli
Tyypillisesti karaatin paino on yksi niistä tekijöistä, jotka määrittävät timantin arvon. Mitä suurempi karaattipaino on, sitä korkeampi hinta ja päinvastoin. Timantin väri (joka johtuu muiden mineraalien läsnäolosta) vaikuttaa kuitenkin myös hintaan. Mitä harvinaisempi se on, sitä korkeampi hinta. Siniset timantit ovat toiseksi harvinaisimmat timantit ja ne ovat melko kalliita. (Punaiset timantit ovat harvinaisimmat).
Vuonna 2016 huutokaupattiin 24,18 karaatin Cullinan Dream-sininen timantti 23 miljoonalla dollarilla. Siniset timantit ovat harvinaisia, koska ne ovat syvimpiä timantteja. Ne muodostavat syvän alavaipan sisällä 410–660 kilometrin etäisyydelle maan alle. Vertailun vuoksi tavalliset timantit ovat välillä 150-200 kilometriä maan alla.
Sinisten timanttien väri johtuu niiden sisältämästä boorista, jota löytyy harvoin maan alla. Suurin osa maailman boorivarannoista löytyy maapallon valtameren kuoren pinnalta. Joten miten boori päätyi alempaan vaippaan ja jopa maailman syvimmän ja toiseksi suurimman timantin sisälle?
Tutkijat eivät ole varmoja, mutta he arvaavat, että boori tulee maahan, kun tiheämpi tektoninen levy putoaa alas ja uppoaa vähemmän tiheän tektonisen levyn alle. Sitten tiheän tektonisen levyn boori putoaa metaanin, vedyn ja valtameren veden mukana.
4. Kyaniitti
Timantteja, vaikkakin harvinaisia, joskus muita jalokiviä, kuten rubiini tai kyaniitti, löytyy timanteista. Olemme jo maininneet, että timantit ovat sinisiä, kun ne sisältävät booria, mutta ne voivat olla myös sinisiä, koska sisällä on kyaniittia.
Kyaniitti voi olla myös harmaa, vihreä, oranssi, valkoinen, keltainen tai jopa väritön. Sininen kyaniitti on arvokkain, vaikka valkoinen kyaniitti on vähemmän yleinen. Vilpilliset myyjät välittävät sinistä syaniittia joskus kalliimpana safiirina.
3. Mutatoituneet hiiliatomit
Puhdasta hiiltä on kolme päämuotoa: timantti, grafiitti ja buckminsterfullerene. Tutkijat ovat kuitenkin löytäneet kaksi muuta muotoa, jotka sisältävät mutatoituneita hiilen muotoja, mikä tekee niistä vaikeampia kuin timantti. Mielenkiintoista on, että tutkijat ennustivat näiden kiteiden olemassaolon kauan ennen niiden olemassaolon vahvistamista.
Superhard-kiteitä ei löytynyt maapallolta. Sen sijaan ne sisältyivät Ureilite-luokan Havero-meteoriittia, joka putosi Suomeen vuonna 1971. Tämän tyyppiset meteoriitit sisältävät usein grafiittia ja timantteja.
Tutkijoiden mielestä erittäin kovat kiteet olivat alun perin grafiittia, joka kuumeni, kun meteoriitti saapui maan ilmakehään. Tämä laukaisi kemiallisen reaktion, joka aiheutti hiiliatomien mutaation, jolloin muodostui superkova kide.
Valitettavasti tutkijat eivät pystyneet määrittämään kiteiden kovuutta, koska ne olivat liian pieniä. Ne olivat kuitenkin timanttia kovempia, koska niitä ei voitu kiillottaa timanttihiomalla.
2. Hiili-12
Vuonna 1983 Jack Hillsissä Länsi-Australiassa Curtinin yliopiston tutkijat löysivät 22 timanttia useiden zirkoniumkiteiden sisäpuolelta. Timanttitutkimus on osoittanut, että ne koostuvat hiili-12: sta (alias kevyt hiili). Löytö oli yllättävää, koska timantit, jotka sisältävät valtavia määriä hiili-12, muodostuvat vasta, kun ympärillä on eläviä organismeja.
Tutkijat ovat havainneet, että timantit muodostuivat 4,2 miljardia vuotta sitten ja zirkonium - 4,4 miljardia vuotta sitten. Tutkijat ovat aina uskoneet, että ensimmäinen yksisoluinen organismi ilmestyi 3,5 miljardia vuotta sitten. Timantit ovat kuitenkin osoittaneet, että yksisoluiset organismit olivat todennäköisesti olemassa Gadeanin aikana, 700 miljoonaa vuotta aikaisemmin.
Tuolloin maa oli kauhea paikka asua pienimmillekin organismeille. Oli erittäin kuuma planeetalla. Veden sijasta valtameri täytettiin erittäin korkeapaineisella magmalla. Tutkijat epäilevät, että jos hiili-12 on luotu elävien organismien toimesta, meteoriitit voivat tuoda sen maahan.
1. Ferroperikaasi
On harvinaista löytää timantteja, jotka ovat muodostuneet erittäin syvälle maan vaippaan. Amerikan gemologisen instituutin tutkijat kuitenkin uskovat löytäneensä useita näistä mineraaleista. Nämä timantit sisältävät ferroperiklaasia, jota löytyy syvältä maapallon vaipasta.
Ferroperiklaasia sisältävät timantit ovat helposti tunnistettavissa, koska ne ovat irisoivia. Ne muuttavat väriä riippuen katselukulmasta ja valonkulmasta - kuten tapahtuu saippuakuplan kanssa. Kukaan ei tiedä miksi ferroperiklaasimanttit käyttäytyvät tällä tavalla, mutta yksi mahdollisista syistä on magnesioferriitin esiintyminen niissä.
Kaikki ferroperiklaasia sisältävät timantit eivät kuitenkaan kykene kimaltelemaan eri väreissä. Jotkut ovat vain läpikuultavia ruskeita. Lisäksi ferroperikaasin läsnäolo ei ole riittävä todiste siitä, että timantti muodostui vaipan sisään. Nämä timantit voivat myös muodostua korkealla vaipan yläpuolella, missä kvartsia on vähän.