자연 속의 광물의 기원, 다이아몬드가 어떻게, 어떻게 형성되는지

다이아몬드는 고대부터 외모와 영혼을 사로잡으며 사치와 지위의 상징이 되었습니다. 그러나 이러한 독특한 미네랄이 어디서 나오는지에 대해 생각하는 사람은 거의 없습니다. 이 글에서는 자연의 기원과 관련된 주요 측면을 살펴볼 것입니다.

다이아몬드의 형성은 여러 화학적, 물리적 단계를 포함하는 복잡하고 다년간의 과정입니다. 이는 자연 조건에서 발생할 수도 있고 인위적으로 시뮬레이션될 수도 있습니다.

구조의 기본 요소

다이아몬드가 자연에서 어떻게 형성되는지는 화학적 조성의 관점에서 이해가 필요한 문제입니다. 다이아몬드의 주성분은 탄소이다. 다이아몬드의 구조는 탄소 원자가 공유 결합으로 연결된 사면체 격자입니다.

원자의 특정 분포는 높은 경도, 투명성 및 광택과 같은 고유한 특성을 제공합니다.
다이아몬드의 순도는 결정 격자의 불순물과 결함에 따라 달라집니다.

화학 성분 및 분자 구조

다이아몬드는 무엇에서 나오나요? 다이아몬드는 사면체 결정 격자를 형성하는 원자 사이의 공유 결합을 갖는 탄소의 동소체 형태입니다. 이 독특한 구조는 광물에 높은 경도 및 내마모성과 같은 뛰어난 기계적 특성을 제공합니다.

탄소 함량: 99.95%.
비중: 3.50-3.53g/cm³.
모스 척도의 경도: 10.

물리적 및 기계적 특성

다이아몬드의 형성을 이해하려면 다이아몬드의 물리적 특성을 잘 알아야 합니다.

빛의 굴절: 2.42.
열전도율: 900-2320W/(m·K).
압축률: 0.000011 GPa⁻¹.

평가 매개변수 및 분류

다이아몬드의 품질은 "4C"로 알려진 4가지 주요 매개변수인 캐럿(Carat), 투명도(Clarity), 색상(Color) 및 컷(Cut)으로 평가됩니다.

캐럿은 다이아몬드의 질량을 결정하며 가치의 기본 단위입니다.
투명도는 다이아몬드 구조의 내포물이나 결함의 존재 여부를 기준으로 평가됩니다.
색상은 절대 투명도에서 황색 및 갈색 음영까지 다양합니다.
절단에 따라 석재 가공 품질과 빛 반사 능력이 결정됩니다.

채굴 소스 및 위치

다이아몬드는 자연에 어떻게 나타나며 어디서 찾을 수 있나요? 주요 다이아몬드 광산 지역은 러시아, 보츠와나, 캐나다 및 호주입니다. 다음 소스가 식별됩니다.

킴벌라이트 파이프: 가장 일반적인 생산원;
해양 퇴적물: 다이아몬드는 해양 모래와 자갈에서 발견됩니다.
2차 출처: 다이아몬드는 강 퇴적물이나 토양에서 추출될 수 있습니다.

다이아몬드의 기술적 특성을 이해하는 것은 보석에서 산업 응용에 이르기까지 다양한 산업에서의 품질, 가치 및 사용을 평가하는 데 중요합니다.이러한 매개변수에 대한 과학적 연구는 또한 자연에서 다이아몬드의 기원에 대한 귀중한 데이터를 제공하며, 이는 지질학자와 광물학자의 연구에 유용할 수 있습니다.

부의 원천인 땅의 깊은 곳

가장 흥미로운 측면 중 하나는 다이아몬드가 형성되는 곳입니다. 이 돌이 형성되기 위해서는 지각 아래 150~200km 깊이에서 발견될 수 있는 극한의 조건이 필요합니다. 그곳에서는 섭씨 900도에서 1,300도 사이의 온도와 수십 기가파스칼의 압력에서 다이아몬드가 탄소로부터 결정화됩니다. 이 과정을 다이아몬드 생성이라고 하며 수백만 년에서 수십억 년이 걸릴 수 있습니다. 다이아몬드는 화산 폭발 중에 지구 표면으로 솟아오르며 때로는 킴벌라이트 파이프나 램프로이트 암석에 보존되기도 합니다.

광물 품질에 영향을 미치는 요인

미시적 수준에서 다이아몬드가 형성되는 방식은 여러 요인에 따라 달라집니다. 예를 들어, 냉각 속도, 탄소원의 유형, 불순물의 존재 여부는 다이아몬드의 특성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

냉각 속도가 빨라질수록 불순물이 나타날 가능성이 줄어듭니다.
탄소원은 유기물(식물과 플랑크톤)이거나 무기물(지구 맨틀)일 수 있습니다.
불순물과 방사성 원소의 존재는 돌의 색상과 광도를 변화시킬 수 있습니다.

가장 유명한 다이아몬드 보석

가장 유명한 다이아몬드 작품 중 하나는 유명한 컬리넌 다이아몬드가 특징인 대영제국 왕관(British Empire Crown)입니다. 이 다이아몬드는 원래 3,106캐럿이었고 여러 개의 큰 조각으로 나누어졌는데, 그 중 가장 큰 조각은 무게가 530.2캐럿인 "아프리카의 별" 또는 컬리넌 I입니다.

다른 흥미로운 다이아몬드 주얼리:

또 다른 유명한 보석 조각은 무게 189.62캐럿의 Orlov 다이아몬드로 장식된 러시아 제국의 홀입니다.
128.54캐럿의 옐로우 티파니 다이아몬드가 박힌 유명한 티파니 목걸이는 가장 비싸고 희귀한 주얼리 중 하나로 간주됩니다. 이 다이아몬드는 남아프리카에서 발견되어 1878년 Tiffany & Co가 구입했습니다.
호프 다이아몬드(Hope Diamond)는 무게가 45.52캐럿으로 세계에서 가장 유명한 블루 다이아몬드 중 하나입니다. 이 다이아몬드는 독특한 색상뿐만 아니라 그에 수반되는 저주에 대한 신화로도 유명합니다.
빛의 산(Kohinoor) 다이아몬드의 무게는 105.6캐럿이며 세계에서 가장 큰 다이아몬드 중 하나로 간주됩니다. 이제 영국 여왕 어머니의 왕관을 장식합니다.
리젠트 다이아몬드의 무게는 140.64캐럿이며, 이 다이아몬드는 프랑스 왕관을 장식하고 루브르 박물관에 보관되어 있습니다.