‏ الالماس Diamond

 الألماس: تكوينه، نشأته، خواصه، واستخداماته في المجوهرات والصناعة

مقدمة

يعتبر الألماس من أكثر المواد قيمة في العالم، ليس فقط بسبب جماله الفائق ولمعانه المذهل، ولكن أيضًا بسبب خصائصه الفريدة. يتكون الألماس من الكربون النقي، ويتميز بصلابته العالية وموصلية حرارية استثنائية. في هذا البحث، سنستعرض عملية تكوين الألماس، الصخور والمعادن الدالة على وجوده، نشأته وتبلوره، بالإضافة إلى خواصه واستخداماته.

 تكون الألماس

يتكون الألماس من ذرات الكربون التي ترتبط ببعضها البعض من خلال روابط تساهمية قوية. يحدث هذا التكوين في أعماق الأرض، حيث تتعرض الكربون لضغوط ودرجات حرارة مرتفعة تصل إلى 1500 درجة مئوية وتحت ضغوط تصل إلى 725,000 رطل لكل بوصة مربعة (5 جيجا باسكال). هذه الظروف هي المسؤولة عن تشكيل الألماس في صخور نارية تعرف باسم "الكيمبرلايت".

 عملية التبلور

بعض الاشكال البلورية للألماس

تبدأ عملية تبلور الألماس عندما تتجمع

ذرات الكربون في هياكل ثلاثية الأبعاد. يتم ترتيب هذه الذرات في شبكة بلورية، مما يمنح الألماس خصائصه الفريدة. يمكن أن يحدث التبلور في ظروف مختلفة، بما في ذلك:

1. التبلور الطبيعي: يحدث في أعماق الأرض، حيث تتشكل البلورات ببطء عبر الزمن.

2. التبلور الصناعي: يتم في المعامل باستخدام تقنيات مثل ضغط الكربون أو استخدام أجهزة مثل "CVD" (Chemical Vapor Deposition).

الصخور والمعادن الدالة على وجود الألماس

الألماس غالبًا ما يوجد في صخور تسمى "الكيمبرلايت"، وهي صخور نارية عميقة تتشكل في المناطق الجيولوجية النشطة. تحتوي الكيمبرلايت على معادن دالة مثل:

• - الزمرديت: أحد المعادن التي تشير إلى وجود الألماس.
• - السبينيل: معدن آخر يمكن أن يدل على وجود الألماس.
• - الكوارتز: يمكن أن يتواجد مع الألماس في بعض الصخور.

تعتبر الكيمبرلايت المصدر الرئيسي للألماس، وتوجد عادةً في مناطق معينة من العالم، مثل جنوب إفريقيا وروسيا وكندا.

 نشأة الألماس

تعود نشأة الألماس إلى العصور الجيولوجية القديمة، حيث تشكلت الكربونات في أعماق الأرض تحت ظروف قاسية. يمكن أن يتم نقل الألماس إلى السطح من خلال نشاط بركاني، حيث يتم دفعه إلى الأعلى عبر الحمم البركانية. هذه العملية تساهم في تشكيل "أنابيب الكيمبرليت"، التي تحتوي على الألماس.

العوامل المؤثرة في نشأة الألماس

1. الضغط ودرجة الحرارة: يعتبر الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة من العوامل الأساسية في تكوين الألماس.

2. الزمن: يتطلب تكوين الألماس فترات زمنية طويلة، تصل إلى ملايين السنين.

3. المواد الأولية: الكربون هو العنصر الأساسي، ولكن وجود عناصر أخرى مثل النيتروجين يمكن أن يؤثر على لون الألماس وخصائصه.

 خواص الألماس

يمتاز الألماس بعدة خواص فريدة تميزه عن غيره من المواد، منها:

1. الصلابة: يعتبر الألماس هو المادة الأكثر صلابة على وجه الأرض، مما يجعله مقاومًا للخدش.

2. الشفافية: الألماس النقي شفاف تمامًا، مما يسمح له بعكس الضوء بشكل مذهل.

3. اللون:  يمكن أن يأتي الألماس بألوان مختلفة، بما في ذلك الشفاف، والأصفر، والأزرق، والوردي، والأسود. يعتمد لون الألماس على الشوائب الموجودة فيه. الألوان الأكثر شيوعًا هي البني والأصفر، بينما يعتبر اللونان الأحمر والأخضر هما الأندر.

4. الموصلية الحرارية: يمتاز الألماس بموصلية حرارية عالية، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب تبديد الحرارة.

## استخدامات الألماس

تتعدد استخدامات الألماس في مجالات مختلفة، منها:

 1. المجوهرات

يعتبر الألماس رمزًا للثروة والجمال، ويستخدم بشكل رئيسي في صناعة المجوهرات. يتمتع الألماس بلمعان رائع، مما يجعله الخيار الأمثل لخواتم الزفاف، والقلائد، والأقراط.

 2. التطبيقات الصناعية

نظرًا لصلابته، يستخدم الألماس في العديد من التطبيقات الصناعية، مثل:

- أدوات القطع: تُستخدم شفرات الألماس في قطع المواد الصلبة مثل المعادن والزجاج.

- التلميع:  تُستخدم جزيئات الألماس في عمليات التلميع للحصول على أسطح ناعمة ولامعة.

- التطبيقات الإلكترونية: يُستخدم الألماس في صناعة الأجهزة الإلكترونية نظرًا لخصائصه الموصلية الحرارية.

 3. الأبحاث العلمية

يستخدم الألماس في الأبحاث العلمية، مثل:

- أبحاث الفيزياء: يستخدم ككاشف للجسيمات في التجارب الفيزيائية.

- أبحاث الكيمياء: يُستخدم في دراسة التفاعلات الكيميائية بفضل استقراره الكيميائي.

-يستخدم في رؤوس حفارات الابار النفطية. 

 تعدين الألماس

يتواجد الألماس في أنابيب الكمبرليت واللامبرويت وكرواسب الركيزة. اشتق اسم صخر الكمبرليت من منطقة كمبرلي بجنوب إفريقيا، وهي مركز تعدين وصناعة الألماس. 

تقنيات التعدين

يتميز بريق الالماس بميلانه الى بريق الشحم

• في البداية، تم استخراج الألماس بطريقة الغسل في أوان قليلة الغور، ولكن مع زيادة عمق الحفر وازدياد صلابة الصخر، أصبح من الضروري عمل تعدين تحت سطحي. اليوم، يتم استخدام المتفجرات لتفجير الصخور، ومن ثم يتم فصل بلورات الألماس باستخدام طاولات الشحم. 
• تعدين رواسب الركيزة يستخدم تقنيات متعددة لفصل الألماس عن المواد الأخرى، مثل استخدام المياه الجارية لفصل المعادن الأثقل.

ابرز المناطق حول العالم في انتاج الالماس 

منجم الماس في كندا

1. أفريقيا: تُعتبر أفريقيا أكبر منتج للألماس، خاصة في دول مثل:

   - جنوب أفريقيا: حيث تم اكتشاف الألماس لأول مرة بشكل تجاري.

   - بتسوانا: تُعد من أكبر منتجي الألماس في العالم.

   - أنغولا: لديها احتياطيات كبيرة من الألماس.

2. روسيا: تُعتبر روسيا واحدة من أكبر الدول المنتجة للألماس، خاصة في منطقة سيبيريا.

3. كندا: تشتهر كندا بمناجم الألماس عالية الجودة، مثل منجم "ديغلا" و"ميران".

4. أستراليا: كانت أستراليا تُعد من أكبر منتجي الألماس، خصوصًا الألماس الملون، لكن الإنتاج انخفض في السنوات الأخيرة.

5. البرازيل: تُعرف بإنتاج الألماس منذ القرون الماضية، وتوجد بعض المناجم هناك.

6. الهند: تاريخيًا، كانت الهند هي المصدر الرئيسي للألماس، لكنها الآن ليست بنفس الأهمية بسبب اكتشافات جديدة في أماكن أخرى.

تتواجد الألماس عادةً في صخور الكيمبرلايت، التي تُعبر عن بيئات جيولوجية معينة، وغالبًا ما يتم استخراجها من المناجم السطحية أو تحت الأرض.

تواجد الألماس في الطبيعة

يتواجد الالماس بشكل رئيسي في الصخور النارية المعروفة باسم (الكيمبرلايت) . إليك كيفية تواجد الألماس:

1. التكوين العميق: يتشكل الألماس في أعماق الأرض، عادةً على عمق يتراوح بين 150 إلى 200 كيلومتر. تتطلب عملية تكوينه درجات حرارة عالية وضغوط كبيرة.

2. الصخور الكيمبرلايت: تُعتبر الكيمبرلايت المصدر الرئيسي للألماس. تتكون هذه الصخور من صخور نارية تحتوي على كميات كبيرة من الكربون، حيث تتجمع ذرات الكربون تحت ظروف الضغط والحرارة المناسبة.

3. النقل إلى السطح: يتم نقل الألماس إلى سطح الأرض عبر ثورات بركانية، حيث تتسبب هذه الثورات في دفع الكيمبرلايت إلى السطح. 

4. التآكل والترسيب: بعد الوصول إلى السطح، يمكن أن يتآكل الألماس بمرور الوقت ويتجمع في الأنهار أو المناطق الساحلية، مما يؤدي إلى تشكيل رواسب ثانوية تُعرف بـ "رواسب الألماس الغرينية".

5. الترسبات الغرينية:  يمكن العثور على الألماس في الرواسب الغرينية، حيث يتم نقله بواسطة المياه الجارية ويترسب في قيعان الأنهار أو الشواطئ.

تعتبر هذه العمليات الجيولوجية معقدة وتستغرق ملايين السنين لتكوين الألماس الذي نراه اليوم.

 خاتمة

يعتبر الألماس من أكثر المواد قيمة وجمالًا في العالم، ويتميز بخصائص فريدة تجعله مثاليًا للاستخدام في مجالات متعددة. من تكوينه في أعماق الأرض إلى استخداماته في المجوهرات والتطبيقات الصناعية، يظل الألماس رمزًا للثروة والجمال. إن فهمنا لعملية تكوين الألماس ونشأته وخصائصه يمكن أن يساعدنا في تقدير قيمته وأهميته في حياتنا اليومية.

المراجع

1. كتاب الأحجار الكريمة.

2. كتاب موسوعة الصخور والمعادن.

3. صفحة ملتقى المعادن والأحجار الكريمة.