האבן החזקה בטבע. מאפיינים, יישום, מיצוי, עובדות מעניינות על המינרל

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:25

מדע הגיאולוגיה המודרני מכיר אלפי מינרלים וסלעים שונים. ומישהו, וגיאולוגים יודעים בוודאות איזו אבן היא הכי עמידה בעולם. האם אתה יודע את התשובה לשאלה הזו? אם לא, הקפד לקרוא את המאמר שלנו.

האבן החזקה ביותר היא…

הטבע יצר מספר עצום של מינרלים שונים. כמה מהם כל כך רכים שהם מתפוררים בידיים שלך. אבל אחרים אינם מעוותים אפילו מהמכה החזקה ביותר. מהי האבן הקשה ביותר בטבע? בוא נבין את זה.

אם אנחנו מדברים רק על מינרלים, אז התשובה ברורה - זה יהלום. היווצרות טבעית זו היא אחת מצורות הפחמן הטהור, שנוצר בבטן כדור הארץ בעומק ניכר. המינרל נמצא בראש סולם Mohs עם קשיות מוחלטת של 1600 יחידות. בנוסף, ליהלום יש גם איכות כזו כמו metastability (כלומר, היכולת להתקיים ללא הגבלת זמן במשך תקופה ארוכה בתנאי סביבה רגילים).

ראוי לציין שהמילה "אבן" יכולה להיות גם משמעותה של דבר כמו סלע (מצבר של אחדאו כמה סוגים של מינרלים). זה לא כל כך קל לקבוע את האלוף המוחלט בקשיחות בין סלעים. לרוב, הגזעים הבאים נכנסים לרשימת האבנים העמידות ביותר:

• Gabbro.
• Diabase.
• גרניט.

עם זאת, בהמשך המאמר שלנו נקדיש תשומת לב מיוחדת ליהלום, האבן העמידה ביותר מבין תצורות המינרלים.

יהלום מינרלי: מאפיינים בסיסיים

אז, האבן היקרה, הרצויה, היפה והעמידה ביותר על פני כדור הארץ היא יהלום. וקשה להתווכח עם זה. עם זאת, עצם שמו של מינרל זה יותר רהוט. משמעות המילה "יהלום" ביוונית עתיקה היא "בלתי ניתן להריסה".

העדות ההיסטורית הראשונה לאבן שקופה בעלת חוזק חסר תקדים הגיעה אלינו מהודו העתיקה ומסין. במקביל, האינדיאנים קראו לו פארי. אבל הסינים, כבר באלף השלישי לפני הספירה, השתמשו ביהלומים כדי לטחון את צירי הטקס שלהם עשויים קורונדום.

מהן התכונות הפיזיקליות והמכניות של האבן הכי עמידה בעולם? בואו נרשום את הבסיסיים ביותר:

• ברק: יהלום.
• צבע קו: אין.
• קשיות: 10 (סולם מוהס).
• Gensity: 3.47-3.55g/cm3.
• קינק: קונצ'ואידי עד מפוצל.
• סינגוני: מעוקב.
• מוליכות תרמית: 900-2300 W/(m K) (גבוהה מאוד).

הצבע הנפוץ ביותר של יהלומים הוא צהוב או חסר צבע. מינרלים של ירוק הם הפחות נפוצים בטבע.כחול, אדום או שחור. תכונה חשובה נוספת של כל היהלומים היא היכולת להאיר. בהשפעת אור השמש, הם מתחילים לזהור ולנצנץ בצבעים וגוונים שונים.

7 עובדות מעניינות על יהלומים

• יהלומים, גרפיט ופחם עשויים כולם מאותו יסוד (פחמן).
• גשמי יהלום על כמה כוכבי לכת במערכת השמש.
• יהלום היא לא האבן הנדירה ביותר על פני כדור הארץ. יש לפחות עשר אבני חן שהן הרבה יותר נדירות בקרום כדור הארץ.
• המטה של החברה הגדולה ביותר לכרייה ועיבוד יהלומים טבעיים ממוקם ביוהנסבורג (דרום אפריקה).
• בתנאים מסוימים, ניתן לסנתז יהלומים מטקילה או חמאת בוטנים.
• אלומת אור העוברת בגוף של מינרל זה מפחיתה את מהירותו בחצי.
• 80% מהיהלומים הנכרים כיום משמשים למטרות תעשייתיות.

הפקדות יהלומים עיקריות

יהלומים נוצרים בעומק של 80-150 קילומטרים בהשפעת לחץ וטמפרטורה עצומים. ואז, הודות לפעילות געשית, הם עולים קרוב יותר לפני השטח של הפלנטה שלנו, ויוצרים משקעים אנכיים - צינורות קימברליט. כך, למשל, נראה הצוואר של צינור כזה ביקוטיה (מחצבת היהלומים מיר):

בנוסף, ייתכן שיש ליהלומים מסוימיםמקור מטאוריטי. מינרלים כאלה נוצרים כאשר גוף קוסמי יוצר מגע עם פני כדור הארץ. אז, "יהלומים שלא מהעולם הזה" התגלו בגרנד קניון בארה"ב.

כך קרה שהמרבצים העשירים ביותר של יהלומים על פני כדור הארץ מרוכזים במעיים של אפריקה. כאן נמצאת חברת הכרייה הגדולה בעולם, דה בירס. כיום כורים יהלומים באופן פעיל בדרום אפריקה, אנגולה, בוצואנה, נמיביה, טנזניה, רוסיה, קנדה ואוסטרליה. המובילה של תעשיית היהלומים הרוסית היא ALROSA.

שימוש ביהלומים בתעשייה

אל תחשוב שיהלומים משמשים אך ורק בתכשיטים. האבן הקשה ביותר נמצאת בשימוש נרחב גם בתעשייה. במיוחד מיוצרים ממנו מקדחים כבדים, סכינים, חותכים ומוצרים נוספים. אבקת יהלומים (בעצם מוצר פסולת המתקבל מעיבוד יהלומים טבעיים) משמשת כחומר שוחקים בייצור דיסקים וגלגלים לשחזה.

יהלומים משמשים גם באנרגיה גרעינית ובאלקטרוניקה קוונטית. עוד תחום מבטיח ביותר כיום הוא מיקרואלקטרוניקה על מצעי יהלומים.

יהלום משושה

לפני עשר שנים, היהלום יכול להיחשב לחומר הקשה ביותר על פני כדור הארץ. אבל ב-2009 הצליחה קבוצת מדענים מסין ומארצות הברית להוכיח את הכזב של טענה כזו. לדבריהם, החומר העמיד ביותר בעולם הוא חומר מלאכותי בשם לונסדלייט (או יהלום משושה).

באמצעות שיטת הדמיית מחשב, מדעניםניתן היה לקבוע שחומר זה חזק ב-58% מיהלום. ואם האחרון יתמוטט בלחץ של 97 ג'יגה-פסקל, אז לונסדליייט מסוגלת לעמוד בעומסים של 152 ג'יגה-פסקל.

עם זאת, היהלום המשושה קיים עד כה רק בתיאוריה. עם זאת, מדענים מפקפקים בכך שהחומר החדש ייושם אי פעם בפועל. אחרי הכל, תהליך קבלתו מורכב ויקר במיוחד.