ข้อความสั้น ๆ ที่นำเสนอในบทความนี้“ ถ่านหินก่อตัวอย่างไร” จะช่วยคุณเตรียมบทเรียนและเพิ่มพูนความรู้ในหัวข้อนี้

ข้อความ “ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร”

ถ่านหินเป็นแร่ธาตุแข็งที่ไม่สามารถทดแทนได้และหมดไปซึ่งมนุษย์ใช้เพื่อสร้างความร้อนระหว่างการเผาไหม้ มันเป็นของหินตะกอน

สิ่งที่จำเป็นในการก่อตัวถ่านหิน?

ประการแรกมีเวลามาก เมื่อพีทเกิดขึ้นจากพืชที่ด้านล่างของหนองน้ำ สารประกอบทางเคมีจะเกิดขึ้น: พืชจะสลายตัว ละลายบางส่วน หรือกลายเป็นมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์

ประการที่สอง เชื้อราและแบคทีเรียทุกชนิด ต้องขอบคุณพวกเขาที่ทำให้เนื้อเยื่อพืชสลายตัว พีทเริ่มสะสมสารถาวรที่เรียกว่าคาร์บอน ซึ่งจะมีจำนวนมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

ประการที่สาม ขาดออกซิเจน ถ้ามันสะสมอยู่ในพีท ถ่านหินก็จะไม่ก่อตัวและระเหยออกไป

ถ่านหินก่อตัวในธรรมชาติได้อย่างไร?

ตะกอนถ่านหินเกิดขึ้นจากพืชจำนวนมาก เงื่อนไขในอุดมคติ– เมื่อพืชเหล่านี้มารวมตัวกันในที่เดียวและไม่มีเวลาย่อยสลายให้หมด หนองน้ำเหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการนี้ น้ำมีออกซิเจนต่ำ ดังนั้นกิจกรรมที่สำคัญของแบคทีเรียจึงถูกระงับ

หลังจากที่มวลพืชสะสมอยู่ในหนองน้ำก่อนที่จะเน่าเปื่อยสมบูรณ์ก็จะถูกตะกอนดินอัดแน่น นี่คือวิธีการสร้างวัสดุตั้งต้นของถ่านหิน - พีท - ชั้นดินจะผนึกมันไว้ในพื้นดินโดยไม่สามารถเข้าถึงออกซิเจนและน้ำได้ เมื่อเวลาผ่านไปพีทจะกลายเป็นรอยต่อของถ่านหิน กระบวนการนี้เป็นกระบวนการระยะยาว - ส่วนสำคัญของปริมาณสำรองถ่านหินเกิดขึ้นเมื่อ 300 ล้านปีก่อน

และยิ่งถ่านหินอยู่ในชั้นโลกนานเท่าไร ฟอสซิลก็จะยิ่งสัมผัสกับการกระทำและแรงกดดันจากความร้อนลึกมากขึ้นเท่านั้น ในหนองน้ำที่มีพีทสะสม น้ำจะบรรทุกทราย ดินเหนียว และสารที่ละลายซึ่งสะสมอยู่ในถ่านหิน สิ่งเจือปนเหล่านี้ก่อตัวเป็นชั้น ๆ ในแร่และแบ่งออกเป็นชั้น ๆ เมื่อทำความสะอาดถ่านหิน สิ่งที่เหลืออยู่ก็คือขี้เถ้า

ถ่านหินมีหลายประเภท - ถ่านหินแข็ง, ถ่านหินสีน้ำตาล, ลิกไนต์, บึง, แอนทราไซต์ ปัจจุบันมีแอ่งถ่านหิน 3.6 พันแห่งในโลกซึ่งครอบครอง 15% ของพื้นที่โลก เปอร์เซ็นต์ฟอสซิลสำรองที่ใหญ่ที่สุดในโลกเป็นของสหรัฐอเมริกา (23%) รองลงมาคือรัสเซีย (13%) และอันดับสามโดยจีน (11%)

เราหวังว่ารายงาน "ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร" จะช่วยคุณเตรียมตัวสำหรับบทเรียนนี้ คุณสามารถเพิ่มข้อความในหัวข้อ “ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร” ผ่านแบบฟอร์มแสดงความคิดเห็น

หินธรรมชาติสร้างความประทับใจให้กับเราด้วยความหลากหลาย มีหลายพันพันธุ์ หินซึ่งแต่ละส่วนมีโครงสร้าง สี และความโปร่งใสพิเศษของตัวเอง บางส่วนเจอเราในทุกย่างก้าว บางอย่างเช่นของล้ำค่าสามารถพบเห็นได้เฉพาะบนเคาน์เตอร์ขายอัญมณีเท่านั้น บางชนิดเป็นของสะสมที่หายากและหาได้สำหรับคนส่วนใหญ่ในรูปแบบภาพถ่ายเท่านั้น หินที่แตกต่างกันดังกล่าวมีต้นกำเนิดร่วมกันได้หรือไม่? เหตุใดนักธรณีวิทยาจึงค้นพบแร่ธาตุที่มีองค์ประกอบเหมือนกันทุกประการในทวีปที่อยู่ห่างไกลกัน

หินคืออะไร?

หินเป็นรูปแบบตามธรรมชาติ มักจะมีความแข็งสูง บางชนิด เช่น เพชรล้ำค่า มีองค์ประกอบทางเคมีเพียงชนิดเดียว แต่หินส่วนใหญ่มีองค์ประกอบที่ซับซ้อนกว่ามาก หินช่วยรักษาอดีตของโลก และแร่ธาตุที่มีอยู่จะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างอนาคต

ความหลากหลายของหินนั้นน่าทึ่งมาก แตกต่างกันในพารามิเตอร์หลายประการ:

• สูตรทางเคมี (อาจมีองค์ประกอบเดียวหรือหลายองค์ประกอบ)
• โครงสร้าง (เม็ด, ผลึก);
• ความหนาแน่น (ชั้น, มีรูพรุน, เสาหิน);
• กำเนิด (ตะกอน, แปรสภาพ, หินอัคนี);
• สี;
• ความโปร่งใส;
• ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับสารเคมี
• ความถ่วงจำเพาะ;
• ความแข็ง

หินก่อตัวในธรรมชาติได้อย่างไร?

ก้อนหินแข็งหลายชนิดแสดงถึงความคงที่และความคงตัว เมื่อมองดูหิน เป็นเรื่องยากสำหรับเราที่จะจินตนาการว่าครั้งหนึ่งเคยมีอยู่ในรูปแบบขององค์ประกอบทางเคมีที่แยกออกมา แร่ธาตุที่เรียบง่าย หรือแม้แต่สิ่งมีชีวิต หินมาจากไหน? มีหลายวิธีในการปรากฏหิน:

• พวกมันสามารถกำเนิดจากหินหนืดในบาดาลลึกของโลกและจากนั้นพวกมันก็ถูกเรียกว่าหินอัคนี
• เกิดขึ้นจากการเสื่อมสลายของหินบางชนิดไปสู่หินอื่น เช่น ในกรณีของหินแปร
• เป็นการสะสมของพืชหรือสัตว์โบราณ เกลือแร่ ที่ตกตะกอนจนกลายเป็นหินตะกอน
• ตกลงสู่พื้นโลกจากอวกาศเป็นเศษอุกกาบาต

ต้นกำเนิดอัคนี

แร่ธาตุในหินกลุ่มนี้มีต้นกำเนิดเดียวกันกับแร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นโลก ในตอนแรก แทนที่โลกมีเพียงเมฆร้อนที่ประกอบด้วยสารก๊าซเท่านั้น ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ส่วนหนึ่งของพวกมันเคลื่อนตัวไปที่ศูนย์กลางและพังทลายลงเป็นแกนกลางที่มั่นคง ส่วนอีกส่วนด้านนอกแข็งตัวจนกลายเป็นเปลือกโลกเนื่องจากอุณหภูมิที่ลดลง ช่องว่างระหว่างแกนกลางและเปลือกโลกถูกครอบครองโดยชั้นที่เรียกว่าแมกมา

มีอุณหภูมิ ความดันสูง และมีแร่ธาตุหลอมเหลว บางครั้งชั้นหินหนืดทะลุผ่านบริเวณที่อ่อนแอที่สุดของเปลือกโลก ทะลุผ่านรอยเลื่อนเหล่านี้ใกล้กับพื้นผิวและแข็งตัวที่นั่น ก่อตัวเป็นชั้นหินขนาดมหึมา เนื่องจากเกิดจากแมกมา หินดังกล่าวจึงถูกเรียกว่า “หินอัคนี” ตัวอย่างที่เด่นชัดของตัวแทนของแร่ธาตุกลุ่มนี้คือวัสดุตกแต่งและเคลือบที่รู้จักกันดี - หินแกรนิต

หินแกรนิต

แหล่งกำเนิดตะกอน

หินตะกอนคืออะไร และมาจากไหน? หินประเภทนี้เกิดจากตะกอน หินตะกอนหลายประเภทขึ้นอยู่กับลักษณะของหิน:

• หิน clastic ปรากฏขึ้นจากเศษหินอื่น ๆ อันเป็นผลมาจากสภาพดินฟ้าอากาศ (ตัวอย่างของแร่ธาตุดังกล่าว ได้แก่ หินดินดานและหินทราย)
• หินตะกอนเคมีเกิดขึ้นเมื่อสารที่ละลายในน้ำตกตะกอน (ตัวแทนทั่วไป: เกลือสินเธาว์ แร่เหล็ก หินเหล็กไฟ และหินปูนบางชนิด)
• หินตะกอนอินทรีย์เกิดขึ้นจากการสะสมของสัตว์ที่ตายแล้วหรือสิ่งมีชีวิตในพืชตลอดจนผลิตภัณฑ์จากการเผาผลาญของพวกมัน (ตัวอย่าง เราสามารถเรียกคืนถ่านหิน หินปูนหรือโดโลไมต์บางประเภทได้)

แร่ธาตุตะกอนส่วนใหญ่จะมีปริมาณพอประมาณ รูปร่างและไม่เป็นที่ต้องการของนักอัญมณี แต่ได้รับการชดเชยด้วยคุณสมบัติอื่น ๆ มากกว่า

แร่เหล็ก หินน้ำมัน และเกลือสินเธาว์เป็นตัวแทนของหินตะกอนที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเศรษฐกิจของหลายประเทศและอุตสาหกรรมสมัยใหม่

โหมดการแปรสภาพของการก่อตัว

เมื่อแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนตัวหรือแผ่นดินไหว ชั้นเปลือกโลกจะเกิดการปะปนกัน ซึ่งเป็นผลมาจากการที่หินที่ก่อตัวก่อนหน้านี้พบว่าตัวเองอยู่ในสภาพที่แตกต่างกันและเปลี่ยนสภาพเป็นหินใหม่ หินแปรเป็นหินที่ได้รับการตกผลึกซ้ำภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิสูง

กไนส์

หินแปรแบ่งออกเป็น:

• ชั้น (gneiss, ฟิลไลต์, กระดานชนวน);
• ไม่มีชั้น (หินอ่อน, ควอทซ์ไซต์, โนวาคูไลต์)

หินแต่ละก้อนไม่ได้เกิดจากสารเคมีที่แยกออกมา แต่มาจากแร่ธาตุที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น หินอ่อนรุ่นก่อนคือหินปูน และควอตซ์ไซต์เกิดจากหินทรายที่หลวมกว่า หินแปรประกอบด้วยผลึกมากที่สุด หินมีค่า- พวกมันเติบโตในหินภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและความดันสูง

ควอตซ์

แขกจากอวกาศ - อุกกาบาต

ทุกปีโลกของเราผ่านฝนอุกกาบาต ในระหว่างทางดังกล่าว อุกกาบาตบางลูกจะถูกดึงดูดและตกลงสู่พื้นโลกภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง บางส่วนเผาไหม้จนหมดในชั้นบรรยากาศส่วนบางส่วนก็ไปถึงพื้นผิวโลกในรูปของหินอุกกาบาต

เศษเหล่านี้มีอายุมากกว่าโลกของเรามาก ถือได้ว่าเป็นสสารที่เก่าแก่ที่สุดชนิดหนึ่งไม่เพียงแต่ในธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังอยู่ในจักรวาลด้วย อุกกาบาตมีกี่ประเภท? ถ้าเราพูดถึงองค์ประกอบของพวกเขา ตัวอย่างทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

• อุกกาบาตเหล็ก (ประกอบด้วยเหล็ก 90% ถึง 95% ส่วนที่เหลือเป็นนิกเกิลและองค์ประกอบอื่น ๆ );
• หิน (ตัวอย่างส่วนใหญ่ถูกปกคลุมไปด้วยเปลือกมันเงาหนาแน่นซึ่งเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการละลายของพื้นผิวหินระหว่างการผ่านของชั้นบรรยากาศ)
• หินเหล็ก (ประกอบด้วยหิน เหล็ก และนิกเกิล และแบ่งออกเป็น mesosiderites และ pallasites ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ)

อุกกาบาต

ก้อนหินอุกกาบาตที่บินมาจากอวกาศเป็นของหายากและเป็นความภาคภูมิใจของนักสะสมจำนวนมาก อุกกาบาตบางชนิดมีความสวยงามมาก เช่น แพลลาไซต์ หินก้อนนี้ตกแต่งด้วยสีเขียวมะกอกรวมอยู่ด้วย รูปลักษณ์ที่ผิดปกติ- ตัวอย่างแต่ละรายการอาจมีราคาประมาณหนึ่งพันดอลลาร์ต่อกรัมซึ่งก็คือมีมูลค่ามากกว่าทองคำมาก

หินธรรมชาติทำมาจากอะไร?

แม้จะมีความหลากหลายมากก็ตาม หินธรรมชาติส่วนมากมีพื้นฐานมาจากหนึ่งในสองสาร:

• สารประกอบซิลิกอนหรือซิลิเกต หินที่มีซิลิเกตในสูตรมีความโดดเด่นด้วยความหนาแน่นสูงและความเฉื่อยทางเคมีตลอดจนความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง ตัวอย่างของแร่ธาตุดังกล่าว: หินแกรนิต หินมีค่าส่วนใหญ่ (ทับทิม มรกต บุษราคัม);
• แคลเซียมคาร์บอเนต หินที่ใช้สารประกอบนี้ส่วนใหญ่มาจากการสะสมซากพืชและสัตว์ที่ถูกบีบอัดเมื่อเวลาผ่านไป พวกมันหลวมกว่าและถูกทำลายได้ง่ายขึ้นด้วยกรดและด่าง ตัวแทนของแร่ธาตุดังกล่าว: ชอล์ก, ถ่านหิน, หินปูน, หินอ่อน

นอกจากหินที่มีองค์ประกอบทางเคมีโดยทั่วไปแล้ว ธรรมชาติยังสร้างการก่อตัวของแร่ธาตุที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวเช่นเพชรอีกด้วย ประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวเท่านั้นคือคาร์บอน อะตอมของคาร์บอนในเพชรถูกจัดเรียงเป็นโครงตาข่ายและเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมีที่แข็งแกร่งที่สุดพันธะหนึ่งนั่นคือพันธะโควาเลนต์ ด้วยเหตุนี้เพชรจึงมีความแข็งเหนือกว่าเพชรอื่นๆ ทั้งหมด มนุษย์รู้จักแร่ธาตุ

เกือบ 200 ปีที่แล้ว M.V. Lomonosov นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้เก่งกาจอธิบายการก่อตัวของถ่านหินฟอสซิลจากซากพืชได้อย่างถูกต้องแม่นยำ คล้ายกับวิธีการก่อตัวของพีทในปัจจุบัน Lomonosov ยังระบุเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนพีทเป็นถ่านหิน: การย่อยสลายของพืชพรรณ "โดยไม่มีอากาศอิสระ" อุณหภูมิสูงภายในโลก และ "ความหนักของหลังคา" เช่น แรงดันหิน

พีทใช้เวลานานมากในการกลายเป็นถ่านหิน พีทสะสมอยู่ในป่าพรุ และจากด้านบนหนองน้ำก็เต็มไปด้วยพืชหลายชั้นมากขึ้นเรื่อยๆ ที่ระดับความลึก พีทมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา สารประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนซึ่งประกอบเป็นพืชจะถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่เรียบง่ายกว่า ส่วนหนึ่งละลายและถูกพาไปกับน้ำ ส่วนอีกส่วนหนึ่งจะอยู่ในสถานะก๊าซ: คาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซส่องสว่าง - มีเทน (ก๊าซชนิดเดียวกันนั้นเผาไหม้ในเตาของเรา) เชื้อราและแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในพรุพรุทั้งหมดมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของถ่านหิน ช่วยสลายเนื้อเยื่อพืช ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนแปลงของพีท สารที่คงอยู่มากที่สุดจะสะสมอยู่ในนั้น - คาร์บอน เมื่อพีทเปลี่ยนแปลง ก็จะอุดมไปด้วยคาร์บอนมากขึ้นเรื่อยๆ

การสะสมของคาร์บอนในพีทเกิดขึ้นโดยไม่มีการเข้าถึงออกซิเจน มิฉะนั้น คาร์บอนเมื่อรวมกับออกซิเจนจะกลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดและระเหยไป ชั้นของพีทที่เกิดขึ้นนั้นจะถูกแยกออกจากออกซิเจนในอากาศโดยน้ำที่ปกคลุมพวกมันไว้ จากนั้นจึงแยกด้วยชั้นพีทที่เพิ่งเกิดใหม่

กระบวนการเปลี่ยนพีทเป็นถ่านหินฟอสซิลจึงค่อยๆ เกิดขึ้น ถ่านหินฟอสซิลมีหลายประเภทหลัก: ลิกไนต์, ถ่านหินสีน้ำตาล, ถ่านหินแข็ง, แอนทราไซต์, boghead ฯลฯ

สิ่งที่คล้ายกับพีทมากที่สุดคือลิกไนต์ - ถ่านหินสีน้ำตาลหลวมที่มีต้นกำเนิดไม่เก่าแก่มากนัก มองเห็นซากพืชซึ่งส่วนใหญ่เป็นไม้ได้ชัดเจน (เพราะฉะนั้นชื่อ "ลิกไนต์" ซึ่งแปลว่า "ไม้") ลิกไนต์เป็นไม้พีท ในพรุสมัยใหม่ของเขตอบอุ่น พีทนั้นส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นจากพีทมอส กก และกก แต่ในเขตกึ่งเขตร้อนของโลก เช่น ในป่าพรุของฟลอริดาในสหรัฐอเมริกา พีทวู้ดดี้ก็ก่อตัวเช่นกัน คล้ายกับฟอสซิลลิกไนต์มาก

ด้วยการสลายตัวและการเปลี่ยนแปลงของเศษพืชที่มากขึ้น ทำให้เกิดถ่านหินสีน้ำตาลขึ้น สีของมันคือสีน้ำตาลเข้มหรือสีดำ มันแข็งแกร่งกว่าลิกไนต์ ซากไม้พบได้น้อยกว่าและแยกแยะได้ยากกว่า เมื่อเผา ถ่านหินสีน้ำตาลจะผลิตความร้อนมากกว่าลิกไนต์เนื่องจากมีคาร์บอนมากกว่า ถ่านหินสีน้ำตาลไม่ได้กลายเป็นถ่านหินแข็งเสมอไปเมื่อเวลาผ่านไป เป็นที่ทราบกันดีว่าถ่านหินสีน้ำตาลจากแอ่งมอสโกนั้นมีอายุเท่ากับถ่านหินแข็งบนทางลาดด้านตะวันตกของเทือกเขาอูราล (แอ่ง Kizelovsky) กระบวนการเปลี่ยนถ่านหินสีน้ำตาลให้เป็นถ่านหินแข็งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อชั้นของถ่านหินสีน้ำตาลเคลื่อนตัวลงไปสู่ขอบโลกที่ลึกลงไปของเปลือกโลกหรือกระบวนการสร้างภูเขา ในการเปลี่ยนถ่านหินสีน้ำตาลให้เป็นถ่านหินแข็งหรือแอนทราไซต์ จำเป็นต้องมีอุณหภูมิที่สูงมากและแรงดันสูงในลำไส้ของโลก ในถ่านหิน ซากพืชจะมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น มันหนัก เป็นมันเงา และมักจะแข็งแรงมาก ถ่านหินบางประเภทเองหรือร่วมกับพันธุ์อื่น ๆ นั้นเป็นโค้กนั่นคือเปลี่ยนเป็นโค้ก

คาร์บอนจำนวนมากที่สุดประกอบด้วยถ่านหินเงาดำ - แอนทราไซต์ คุณสามารถค้นหาซากพืชได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น เมื่อเผา แอนทราไซต์จะผลิตความร้อนมากกว่าถ่านหินประเภทอื่นๆ ทั้งหมด

บ็อกเฮดเป็นถ่านหินสีดำหนาแน่นที่มีพื้นผิวหอยโข่งแตกหัก เมื่อกลั่นแบบแห้งจะทำให้เกิดน้ำมันดินจำนวนมากซึ่งเป็นวัตถุดิบที่มีคุณค่าสำหรับอุตสาหกรรมเคมี Boghead เกิดจากสาหร่ายและ sapropel

ยิ่งถ่านหินอยู่ในชั้นโลกนานเท่าไร และยิ่งสัมผัสกับความกดดันและการกระทำของความร้อนลึกมากเท่าไร ก็ยิ่งมีคาร์บอนมากขึ้นเท่านั้น แอนทราไซต์มีคาร์บอนประมาณ 95% ถ่านหินสีน้ำตาลมีประมาณ 70% และพีทมีตั้งแต่ 50 ถึง 65%

ในพื้นที่พรุที่ซึ่งพีทสะสมในตอนแรก ดินเหนียว ทราย และสารที่ละลายต่างๆ มักจะตกลงไปพร้อมกับน้ำ พวกมันก่อตัวเป็นแร่ธาตุเจือปนในพีทซึ่งจะเหลืออยู่ในถ่านหิน สิ่งเจือปนเหล่านี้มักก่อตัวเป็นชั้นๆ ซึ่งแบ่งตะเข็บถ่านหินออกเป็นหลายชั้น สิ่งเจือปนจะปนเปื้อนถ่านหินและทำให้ขุดได้ยาก

เมื่อเผาถ่านหิน แร่เจือปนทั้งหมดจะคงอยู่ในรูปของเถ้า ยิ่งถ่านหินดีเท่าไร ก็ควรมีขี้เถ้าน้อยลงเท่านั้น ในถ่านหินประเภทดีนั้นมีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ แต่บางครั้งปริมาณเถ้าอาจสูงถึง 30-40% หากปริมาณเถ้ามากกว่า 60% แสดงว่าถ่านหินไม่เผาไหม้เลยและไม่เหมาะกับเชื้อเพลิง

ตะเข็บถ่านหินมีความแตกต่างกันไม่เพียงแต่ในองค์ประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงสร้างด้วย บางครั้งความหนาทั้งหมดของตะเข็บประกอบด้วยถ่านหินบริสุทธิ์ ซึ่งหมายความว่ามันถูกสร้างขึ้นในพรุพรุซึ่งแทบไม่มีน้ำที่ปนเปื้อนด้วยดินเหนียวและทรายเข้าไป ถ่านหินดังกล่าวสามารถเผาได้ทันที บ่อยครั้งที่ชั้นถ่านหินสลับกับชั้นดินเหนียวหรือทราย ตะเข็บถ่านหินดังกล่าวเรียกว่าซับซ้อน ตัวอย่างเช่นชั้นที่มีความหนา 1 ม. มักประกอบด้วยดินเหนียว 10-15 ชั้น แต่ละชั้นมีความหนาหลายเซนติเมตร ในขณะที่ถ่านหินบริสุทธิ์มีความยาวเพียง 60-70 ซม. นอกจากนี้ถ่านหินยังมีคุณภาพดีอีกด้วย

เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงจากถ่านหินที่มีสิ่งเจือปนจากต่างประเทศในปริมาณต่ำ ถ่านหินจึงได้รับการเสริมสมรรถนะ หินจากเหมืองจะถูกส่งไปยังโรงงานแปรรูปทันที ที่นั่น หินที่สกัดได้จากเหมืองจะถูกบดเป็นชิ้นเล็กๆ ด้วยเครื่องจักรพิเศษ จากนั้นก้อนดินเหนียวทั้งหมดจะถูกแยกออกจากถ่านหิน ดินเหนียวจะหนักกว่าถ่านหินเสมอ ดังนั้นส่วนผสมของถ่านหินและดินเหนียวจึงถูกล้างด้วยกระแสน้ำ ความแรงของไอพ่นถูกเลือกเพื่อให้ลำเลียงถ่านหิน ในขณะที่ดินเหนียวที่หนักกว่ายังคงอยู่ที่ด้านล่าง จากนั้นน้ำและถ่านหินจะถูกส่งผ่านตะแกรงละเอียด น้ำระบายและถ่านหินที่สะอาดและปราศจากอนุภาคดินเหนียวสะสมอยู่บนพื้นผิวของตะแกรง ถ่านหินประเภทนี้เรียกว่าถ่านหินเสริมสมรรถนะ จะมีขี้เถ้าเหลืออยู่น้อยมาก มันเกิดขึ้นที่เถ้าในถ่านหินกลายเป็นสิ่งเจือปนที่ไม่เป็นอันตราย แต่เป็นแร่ธาตุ ตัวอย่างเช่น โคลนดินเหนียวละเอียดที่ถูกพัดพาไปในหนองน้ำริมลำธารและแม่น้ำ มักก่อตัวเป็นชั้นของดินเหนียวทนไฟอันมีค่า ได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษหรือเถ้าที่เหลืออยู่หลังจากรวบรวมการเผาไหม้ถ่านหินแล้วนำไปใช้ทำเครื่องใช้บนโต๊ะอาหารพอร์ซเลนและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ บางครั้งถ่านหินก็พบอยู่ในขี้เถ้า

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+ป้อน.

ในตอนแรกมีการพูดถึงกระบวนการทางธรณีวิทยาทางธรรมชาติแล้ว อัญมณีส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากกระบวนการที่ต้องการอุณหภูมิและแรงกดดันสูง

เพื่อให้แร่ธาตุก่อตัวเป็นผลึกที่ดี จำเป็นต้องมีเงื่อนไขในการเจริญเติบโต เช่น พื้นที่ว่าง โดยปกติแล้ว หินจะมีความหนาแน่นมากและแร่ธาตุที่ก่อตัวในหินเหล่านี้จะมีรูปร่างที่ไม่สม่ำเสมอ ผลึกอัญมณีมีความโปร่งใสและเกือบจะสมบูรณ์แบบ โดยก่อตัวขึ้นในช่องรอยแตกและช่องว่างอื่นๆ ผลึกโทแพซ มรกต ทัวร์มาลีนเติบโตในห้องและก้อนเพกมาไทต์ ในช่องของหลอดเลือดดำควอตซ์ - ผลึกอเมทิสต์ หินคริสตัล ฯลฯ ในระหว่างกระบวนการภายนอก เมื่อการทำลายและการผุกร่อนของหินเกิดขึ้น อัญมณีจะมีความเสถียรมากกว่า ได้รับการปกป้องและสะสมอยู่ในเปลือกโลกและแผ่นวางที่ผุกร่อน สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเข้าถึงการขุดได้มากขึ้น เนื่องจากการสกัดแร่จากหินที่หลุดออกมานั้นง่ายกว่ามากจากหินแข็ง

เมื่อปลูกคริสตัลเทียมในอุปกรณ์ จะมีการสร้างสภาวะทางกายภาพและเคมีแบบเดียวกันซึ่งเป็นลักษณะของกระบวนการทางธรรมชาติ แม้แต่คำศัพท์บางคำที่นักธรณีวิทยาและนักแร่วิทยาใช้กันมานานแล้วก็ยังพบความหมายในภาษาทางเทคนิค เช่น คำว่า "สภาวะความร้อนใต้พิภพ"

ผลึกเดี่ยวขององค์ประกอบจำนวนหนึ่งและสารเคมีหลายชนิดมีคุณสมบัติทางกล ไฟฟ้า แม่เหล็ก และทางแสงที่โดดเด่น ตัวอย่างเช่น เพชรนั้นแข็งกว่าแร่อื่นๆ ที่พบในโลก ผลึกควอตซ์และไมก้ามีคุณสมบัติทางไฟฟ้าหลายอย่างที่ทำให้สามารถนำไปใช้ในเทคโนโลยีได้อย่างกว้างขวาง ผลึกฟลูออไรต์, ทัวร์มาลีน, สปาร์ไอซ์แลนด์, ทับทิมและอื่น ๆ อีกมากมายใช้ในการผลิตอุปกรณ์เกี่ยวกับแสง

น่าเสียดายที่โดยธรรมชาติแล้ว ผลึกเดี่ยวของสารส่วนใหญ่ที่ไม่มีรอยแตกร้าว สิ่งเจือปน และข้อบกพร่องอื่นๆ นั้นหาได้ยาก สิ่งนี้ทำให้คริสตัลจำนวนมากถูกเรียกว่าอัญมณีโดยผู้คนมาเป็นเวลาหลายพันปี เพชร ทับทิม แซฟไฟร์ อเมทิสต์ และอัญมณีล้ำค่าอื่นๆ เป็นเวลานานได้รับการยกย่องอย่างสูงจากผู้คน ส่วนใหญ่ไม่ใช่เพราะคุณสมบัติทางกลพิเศษหรือทางกายภาพอื่นๆ แต่เพียงเพราะความหายากเท่านั้น การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าอัญมณีล้ำค่าจำนวนมากหรือคริสตัลที่ไม่ค่อยพบในธรรมชาติกลายเป็นสิ่งจำเป็นอย่างมากสำหรับการผลิตชิ้นส่วนอุปกรณ์ ความต้องการคริสตัลจำนวนมากเพิ่มขึ้นมากจนเป็นไปไม่ได้ที่จะตอบสนองด้วยการขยายขนาดการผลิตคริสตัลเก่าและค้นหาแหล่งสะสมตามธรรมชาติใหม่

นอกจากนี้ สาขาเทคโนโลยีจำนวนมาก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ต้องการผลึกเดี่ยวที่มีความบริสุทธิ์ทางเคมีสูงมากและมีโครงสร้างผลึกที่สมบูรณ์แบบเพิ่มมากขึ้น ผลึกที่พบในธรรมชาติไม่ตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้ เนื่องจากเติบโตในสภาวะที่ห่างไกลจากอุดมคติมาก

จึงมีภารกิจในการพัฒนาเทคโนโลยี ทำเทียมคริสตัลเดี่ยว

มนุษย์ได้พยายามครั้งแรกเพื่อให้ได้แร่ธาตุมหัศจรรย์มาเป็นเวลานาน ย้อนกลับไปในยุคกลาง นักเล่นแร่แปรธาตุใช้ ศิลาปราชญ์พยายามเปลี่ยนสสารธรรมดาๆ ให้กลายเป็นอัญมณีล้ำค่า แต่ทั้งหมดนี้เป็นความพยายามด้วยวิธีการที่ไม่เหมาะสมเพราะนักเล่นแร่แปรธาตุไม่มีความรู้เกี่ยวกับกฎของโครงสร้างของสสารเลย ความสำเร็จจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีความเข้าใจกระบวนการสร้างแร่ธาตุเพียงพอเท่านั้น ปัจจุบันมีหลายวิธีในการปลูกคริสตัล วัสดุตั้งต้นอาจเป็นของแข็ง ละลายหรือหลอมเหลว และอาจอยู่ในสถานะก๊าซก็ได้ จากแร่ธาตุมากกว่า 3,000 ชนิดที่มีอยู่ในธรรมชาติ มีหลายร้อยชนิดที่ได้มาจากการสังเคราะห์ขึ้นมาแล้ว ความยากลำบากในการสังเคราะห์มีความสัมพันธ์กับความจำเป็นในการยึดมั่นอย่างแม่นยำกับระบบการเติบโตของผลึก

แต่แม้แต่คริสตัลที่ปลูกเทียมก็มักจะมีข้อบกพร่อง ขณะนี้ อยู่ระหว่างการทดลองเกี่ยวกับการเติบโตของผลึกในอวกาศภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ การทดลองครั้งแรกดำเนินการบนดาดฟ้า ยานอวกาศ“สหยุทธ์” ชี้ทิศทางนี้มีแนวโน้มดีมาก

ในบรรดาแร่ธาตุมหัศจรรย์ทั้งหมดนั้น ต้องใช้อุณหภูมิและแรงกดดันสูงสุดในการก่อตัวเป็นเพชร โดยธรรมชาติแล้วพวกมันถูกพบในสิ่งที่เรียกว่าท่อคิมเบอร์ไลต์ซึ่งเกิดขึ้นจากการระเบิดของก๊าซที่ระดับความลึกมากกว่า 50 กม. Kimberlite เป็นหินอัลตรามาฟิคที่ตั้งชื่อตามเหมือง Kimberley ในแอฟริกาใต้ อุณหภูมิที่ระดับความลึกเหล่านี้คือ 1,000-1100°C และความดันเกินกว่าบรรยากาศหลายสิบระดับ แต่ถึงแม้ความกดดันที่สูงขนาดนั้นก็ยังไม่เพียงพอ ดังที่การสังเคราะห์เพชรเทียมแสดงให้เห็นว่า การก่อตัวของเพชรนั้นต้องการแรงกดดันอันมหาศาลจากชั้นบรรยากาศนับหมื่น ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวเท่านั้นที่คาร์บอนซึ่งเรารู้จักดีจากกราไฟท์ซึ่งใช้ทำดินสอสามารถแปลงเป็นการดัดแปลงหกเหลี่ยมและให้คริสตัลโปร่งใสแทนที่จะเป็นมวลสีดำ แรงกดดันที่สูงเป็นพิเศษเช่นนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรในส่วนลึกของโลก? ตัวอย่างเช่นสันนิษฐานว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากกลไกการเกิดโพรงอากาศของแรงดันที่เพิ่มขึ้นในท้องถิ่นอันเป็นผลมาจากการระเบิดของฟองก๊าซ ในระหว่างการระเบิด วัสดุคิมเบอร์ไลต์ที่ถูกทำลายไปครึ่งหนึ่งจะพุ่งขึ้นสู่พื้นผิวโลกตามแนวรอยแตกของเปลือกโลกด้วยพลังอันยิ่งใหญ่ เมื่อรวมกับเพชรในคิมเบอร์ไลต์จะพบกลุ่มของโกเมนเครื่องประดับ - ไพโรปสีม่วงแดงและส้มแดงรวมถึงไครโอไลท์ อย่างไรก็ตาม ไครโอไลท์ที่มีคุณภาพเหมือนเครื่องประดับซึ่งเป็นแร่ที่มีความคงตัวน้อยกว่า จะถูกเก็บรักษาไว้เฉพาะในหินสดที่ยังไม่ผ่านการผุกร่อนเท่านั้น

ท่อระเบิดที่มีเพชรชิ้นแรกถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2413 ในแอฟริกาใต้ ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา มีการค้นพบไปป์เพชรในยากูเตีย เพชรยังถูกขุดจากตัววางที่เกิดจากการกัดเซาะของตะกอนหลัก

ประมาณร้อยปีที่แล้ว ผู้คนพยายามหาเพชรสังเคราะห์เป็นอันดับแรก ความสำเร็จครั้งแรกเกิดขึ้นกับชาวอังกฤษ Gannay ในปี พ.ศ. 2432 เขาได้รับผลึกเพชรขนาดเล็กในรูเหล็กหล่อซึ่งเป็นที่ตั้งของน้ำมันกระดูกลิเธียมและคาร์บอน เหล็กหล่อร้อนถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว เพชรเทียมชิ้นแรกเหล่านี้ถูกเก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์แห่งชาติอังกฤษ ไม่มีใครประสบความสำเร็จในการได้รับคริสตัลใหม่ด้วยวิธีนี้ แม้ว่าจะมีความพยายามหลายครั้งก็ตาม การได้รับเพชรจากถ่านหินธรรมดาดูน่าอัศจรรย์อย่างยิ่งในสมัยนั้น จำหนึ่งในฮีโร่ของเรื่องโดย H.G. Wells ได้ไหม? เขาเติมกราไฟท์และวัตถุระเบิดลงในถังเหล็ก แล้วตั้งไฟให้ร้อนในเตาไฟ จากนั้นเขาก็บังคับให้มันเย็นลงเป็นเวลาสองปีเพื่อให้ผลึกเพชรมีขนาดใหญ่ขึ้น ดังที่ G. Wells เขียนว่า “ฉันตัดสินใจปล่อยให้อุปกรณ์เย็นลงเป็นเวลาสองปีเพื่อให้อุณหภูมิค่อยๆ ลดลง ในที่สุดฉันก็หยุดไฟต่อไป ฉันถอดกระบอกสูบออกแล้วเปิดออก มันยังคงร้อนมากจนมือฉันไหม้ ใช้สิ่วขูดก้อนที่มีลักษณะคล้ายลาวาที่เปราะบางออก แล้วทุบมันด้วยค้อนบนแผ่นเหล็กหล่อ ฉันค้นพบเพชรเม็ดใหญ่สามเม็ดและเพชรเม็ดเล็กห้าเม็ด” แน่นอนว่าวิธีการรับเพชรนี้ยอดเยี่ยมมาก และไม่สามารถรับเพชรได้ด้วยวิธีนี้

และเฉพาะในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เท่านั้น จินตนาการได้กลายเป็นความจริงแล้ว ในปี พ.ศ. 2498 ได้มีการพัฒนาอุปกรณ์พิเศษที่สร้างแรงกดดันต่อบรรยากาศนับหมื่นนับแสนที่อุณหภูมิ 1,200-1,500°C ในปี 1960 ที่การประชุมใหญ่ของคณะกรรมการกลาง CPSU ในเดือนกรกฎาคม ได้มีการประกาศการผลิตเพชรสังเคราะห์ในสหภาพโซเวียต เพชรเทียมโซเวียตของแบรนด์ CAM (เพชรโมโนคริสตัลสังเคราะห์) ผลิตในปริมาณอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ปี 2508 เพชรทำจากผงกราไฟท์ผสมกับนิกเกิล ส่วนผสมถูกกดลงในดิสก์ขนาดเล็กที่มีขนาดสูงสุด 2-3 ซม. ซึ่งจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 2,000-3,000 ° C ที่ความดันสูงถึง 10 * 109 Pa ภายใต้สภาวะที่เหลือเชื่อเช่นนี้ กราไฟท์จะกลายเป็นเพชร แน่นอนว่า ก่อนที่จะสร้างสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งที่ซับซ้อนดังกล่าว ได้มีการศึกษากระบวนการเปลี่ยนกราไฟท์เป็นเพชรในทางทฤษฎีแล้ว จากคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของแร่ธาตุทั้งสอง เส้นโค้งการเปลี่ยนผ่านของกราไฟท์-เพชรตามทฤษฎีได้รับการคำนวณ

ผลึกที่ได้จะมีรูปทรงลูกบาศก์หรือทรงแปดด้าน พวกมันแข็งกว่าเพชรธรรมชาติเสียอีก ปัจจุบันการผลิตเพชรเทียมมุ่งเน้นไปที่ความต้องการของอุปกรณ์ขุดเจาะและอุตสาหกรรมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเกือบทั้งหมด จนถึงขณะนี้อัญมณีเพชรได้รับมาในปริมาณน้อย

หุ่นยนต์พิเศษยังได้รับการออกแบบให้ผลิตเพชรอีกด้วย

วัตถุดิบ - กราไฟท์ - วางอยู่บนฝ่ามือเหล็กของหุ่นยนต์ หุ่นยนต์วางกราไฟท์ไว้ใน "หน้าอก" ซึ่งเป็นเตาหลอมที่กราไฟท์ถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงภายใต้แรงกดดันสูง ท้ายที่สุดแล้ว คริสตัลเพชรสังเคราะห์ที่มีรูปร่างเป็นลูกบอลขนาดเล็กก็ตกลงไปบนฝ่ามือของหุ่นยนต์อีกครั้ง

วิธีการผลิตเพชรจิวเวลรี่เทียมภายใต้สภาวะความกดดันสูงขณะนี้ได้รับความชำนาญทางเทคนิคแล้ว แต่ไม่สามารถทำกำไรในเชิงเศรษฐกิจได้เนื่องจากกระบวนการนี้ใช้ความเร็วต่ำ วิธีที่มีแนวโน้มมากที่สุดในปัจจุบันถือเป็นวิธีการปลูกเพชรผ่านการสะสมกราไฟท์และเพชรที่อุณหภูมิ 1,000-1200°C จากก๊าซที่มีคาร์บอน (CHi หรือ CSi) จากนั้นกราไฟท์จะถูกเผาในสภาพแวดล้อมไฮโดรเจนที่ความดัน 5 * 105 - 20 * 105 Pa และได้เพชรบริสุทธิ์

ตอนนี้เรามาดูอัญมณีอีกกลุ่มหนึ่ง - ทับทิมและไพลิน แร่ธาตุที่น่าทึ่งเหล่านี้ ได้แก่ อะลูมิเนียมออกไซด์ (อลูมินา) พบได้ตามธรรมชาติในหินอัคนีและหินแปรต่างๆ อลูมินาเป็นส่วนประกอบของแร่ธาตุหลายชนิดในหิน และเพื่อที่จะได้ปลดปล่อยออกมาในรูปแบบอิสระในฐานะแร่อิสระ หินนั้นจะต้องอุดมไปด้วยอะลูมิเนียม ดังนั้นแทนที่จะเป็นคอรันดัมธรรมดาซึ่งมีเหมือนกัน องค์ประกอบทางเคมีทับทิมและไพลินอันสูงส่งมีความโดดเด่นจำเป็นต้องมีเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการเติบโตของคริสตัลและเนื้อหาขององค์ประกอบทางเคมีบางอย่างในหิน ดังนั้นแหล่งสะสมตามธรรมชาติของทับทิมและไพลินอันมีค่าจึงหายากมาก เงินฝากที่มีชื่อเสียงที่สุดอยู่ในอินเดียและศรีลังกา

เป็นเรื่องยากมากที่จะสกัดคริสตัลจากหินแปรหรือหินอัคนีที่มีความหนาแน่นสูง ดังนั้นสิ่งตกค้างและตะกอนจึงมีความสำคัญอันดับแรกสำหรับการสกัดทับทิมและไพลิน

ทับทิมเทียมได้รับครั้งแรกเมื่อต้นศตวรรษนี้ในห้องทดลองขนาดเล็กใกล้กรุงปารีส นักแร่วิทยาโซเวียตที่โดดเด่น A.E. Fersman บรรยายถึงห้องปฏิบัติการนี้ในปี 1936 ว่า “ในถนนที่เงียบสงบของเมืองใกล้กรุงปารีส มีห้องปฏิบัติการเล็กๆ ที่สกปรกแห่งหนึ่ง ในห้องที่คับแคบ ท่ามกลางควันและบรรยากาศที่ร้อนจัด มีอุปกรณ์ทรงกระบอกหลายชิ้นที่มีหน้าต่างสีน้ำเงินอยู่บนโต๊ะ นักเคมีจะตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นในเตาเผา ควบคุมเปลวไฟ การไหลของก๊าซ ปริมาณที่เป่า ผงสีขาว- หลังจากผ่านไปสัก 5-6 ชั่วโมง เขาก็หยุดเตาอบและเอาลูกแพร์ใสสีแดงออกจากแท่งสีแดงบางๆ” วิธีการรับทับทิมเทียมนี้เรียกว่า “วิธีของศาสตราจารย์แวร์นอย” ผงอะลูมิเนียมออกไซด์จะถูกป้อนเข้าไปในโซนเตาเผาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเกิดการเผาไหม้ของไฮโดรเจนในออกซิเจน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ผงจะละลาย หยดมวลที่หลอมละลายตกลงมาบนผลึกทับทิมขนาดเล็กซึ่งวางอยู่ที่นี่เป็นเมล็ด “จำนวนมาก” โปร่งใสตกผลึกบนเมล็ด - ทับทิมผลึกเดี่ยวรูปลูกแพร์ซึ่งค่อยๆเติบโตขึ้น ในรัสเซียอุปกรณ์ของระบบโปปอฟกำลังทำงานอยู่ซึ่งทำให้สามารถรับผลึกทับทิมสังเคราะห์เดี่ยวในรูปแบบของแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-4 ซม. และความยาวสูงสุด 2 ม การผลิตทับทิมและแซฟไฟร์เทียมเป็นวิธีการละลายแบบแพร่ซึ่งค่อยๆ เข้ามาแทนที่วิธีแวร์นอยล์

ได้สีแดงของทับทิมเทียมเนื่องจากการเติมโครเมียมออกไซด์ เมื่อเติมสารอื่นลงในผงอลูมินา จะได้สีน้ำเงินของแซฟไฟร์หรือสีส้ม เหลือง เขียว ชมพู และม่วง ซึ่งไม่มีอยู่ในธรรมชาติ ทับทิมและแซฟไฟร์เทียมมีความบริสุทธิ์ โปร่งใสกว่า และราคาถูกกว่าทับทิมธรรมชาติ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำ เครื่องประดับ.

อัญมณีทั้งกลุ่ม (บุษราคัม, พลอยสีฟ้า, มรกต, ทัวร์มาลีน, อเมทิสต์, หินคริสตัล ฯลฯ ) ในสภาพธรรมชาติมีความเกี่ยวข้องกับเพกมาไทต์และการก่อตัวของไฮโดรเทอร์มอล การเติบโตของผลึกภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวเกิดขึ้นในช่องว่างของหิน ขนาดของช่องว่างเหล่านี้สามารถเข้าถึงได้หลายสิบลูกบาศก์เมตร แม้ว่าโดยปกติแล้วปริมาตรจะไม่เกินหลายลูกบาศก์เดซิเมตร ช่องว่างเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเหตุผลทางธรณีวิทยาที่หลากหลาย และในวิทยาแร่วิทยา พวกมันมีชื่อที่แตกต่างกัน: ห้อง, ชิ้นอาหาร, geodes, ต่อมทอนซิล ฯลฯ ผลึกในช่องว่างเหล่านี้ถูกล้างด้วยสารละลายความร้อนใต้พิภพที่มีสารต่างๆ โดยปกติแล้วไม่มีผลึกเดี่ยวที่จะเติบโตในช่องว่างดังกล่าว แต่จะมีทั้งครอบครัวซึ่งเรียกว่า druses ให้เราบอกคุณว่ามรกตเกิดขึ้นได้อย่างไรในธรรมชาติซึ่งยังไม่ได้ได้มาจากการประดิษฐ์ คราบมรกตมักเกี่ยวข้องกับเพกมาไทต์ ซึ่งเป็นที่ที่ผลึกพลอยก่อตัวขึ้นในห้องต่างๆ นอกจากนี้ ยังมีการสะสมของมรกตในหินแปรที่ผ่านกรรมวิธีด้วยสารละลายที่มีเบริลเลียม เนื่องจากมรกตสีเขียวเข้มอันสูงส่งเกิดจากการมีโครเมียมอยู่ในแร่ จึงจำเป็นที่องค์ประกอบนี้จะต้องมีอยู่ในหินในปริมาณมาก มิฉะนั้นแทนที่จะเป็นมรกต เบริลธรรมดาก็ถูกสร้างขึ้น ดังนั้นการสะสมของมรกตมักเกิดขึ้นในหมู่หินอัลตรามาฟิคที่อุดมไปด้วยโครเมียม เหล็ก แมกนีเซียม และองค์ประกอบอื่นๆ ตัวอย่างของเงินฝากดังกล่าวคือเหมืองที่มีชื่อเสียงของเทือกเขาอูราล แหล่งสะสมมรกตที่เป็นที่รู้จักในโคลัมเบียเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำไม่เกิน 100 - 1800 C ซึ่งเป็นผลมาจากการซึมของสารละลายที่ก่อตัวเป็นแร่ธาตุผ่านหินปูนและการสะสมของมรกตในโพรงที่เกิดขึ้นระหว่างการละลายของหินปูนด้วยสารละลายร้อน

ในบรรดาแร่ธาตุมหัศจรรย์กลุ่มนี้ แร่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือการผลิตหินคริสตัลเทียม ปัจจุบันในประเทศของเรา อุปกรณ์เกือบทุกชนิดที่ใช้หินคริสตัล (ควอตซ์) ทำงานบนคริสตัลสังเคราะห์ คริสตัลหินคริสตัลประดิษฐ์ได้ภายใต้สภาวะความร้อนใต้พิภพ เราใช้คำนี้ว่า "ความร้อนใต้พิภพ" เพื่ออธิบายสภาวะทางธรรมชาติในการก่อตัวของแร่ธาตุ นอกจากนี้ยังใช้ในเทคโนโลยีเพื่อกำหนดเงื่อนไขในการรับผลึกจาก "น้ำร้อน" ผลึกปลูกในหลอดพิเศษ - หม้อนึ่งความดันสูงหลายเมตร หม้อนึ่งความดันทำจากเหล็กสเตนเลสอัลลอยด์สูงและเคลือบด้านในด้วยเงิน เพื่อป้องกันการเกิดสนิมบนท่อ ซึ่งหากเข้าไปในผลึกควอตซ์ที่กำลังเติบโต อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องที่ไม่พึงประสงค์ต่างๆ ในผลึกเดี่ยวได้ ที่ด้านล่างของท่อจะมีทรายควอทซ์ซึ่งน้ำที่มีอัลคาไลจะซึมเข้าไป กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิหลายร้อยองศาและมีแรงดันสูง ภายใต้สภาวะเหล่านี้ ซิลิกาจะละลายในน้ำ และสารละลายซิลิกาอิ่มตัวในน้ำจะถูกชะล้างลงบนผลึกเมล็ดควอตซ์ขนาดเล็กที่วางอยู่ด้านบนของหม้อนึ่งความดัน คริสตัลเติบโตในหม้อนึ่งความดันเป็นเวลาหลายเดือน และโดยเฉพาะคริสตัลบริสุทธิ์จะเติบโตได้เป็นเวลาหลายปี ข้อกำหนดด้านเทคโนโลยีนั้นสูงมาก เช่น อุณหภูมิไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้แม้แต่เศษเสี้ยวองศาตลอดการเจริญเติบโตของคริสตัล ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว คริสตัลหินคริสตัลที่มีน้ำหนักมากถึง 15 กิโลกรัมจะเติบโตขึ้น

เมื่อสร้างอุปกรณ์สำหรับปลูกคริสตัลเทียม มนุษย์ส่วนใหญ่ใช้ความรู้ที่ได้รับจากการศึกษาสภาพธรรมชาติสำหรับการก่อตัวของแร่ และสร้างสภาพธรรมชาติเหล่านี้ขึ้นใหม่โดยใช้หม้อนึ่งความดัน

แต่ซิลิคอนออกไซด์อีกกลุ่มหนึ่งคือโอปอลและอาเกตที่มีเกียรติ ซึ่งแตกต่างจากควอตซ์ทั่วไปในเรื่องปริมาณน้ำที่สำคัญ แร่ธาตุคอลโลฟอร์มที่ไม่ใช่ผลึกเหล่านี้ก่อตัวภายใต้สภาวะที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ในธรรมชาติพวกมันถูกสร้างขึ้นจากเจลซิลิกาซึ่งสะสมอยู่ในช่องว่างของลาวา - มวลที่แข็งตัวซึ่งก่อตัวขึ้นระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ หินเหล่านี้เรียกว่าภูเขาไฟหรือพรั่งพรูออกมา การตกตะกอนของซิลิกาในรูพรุนและช่องว่างของหินภูเขาไฟสัมพันธ์กับอุณหภูมิของซิลิกาเจลที่ลดลงเหลือ 100-1500 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ ยังพบการสะสมของโอปอลชั้นสูงในเปลือกโลกที่ผุกร่อนในสมัยโบราณ สันนิษฐานว่าเนื่องจากการระเหยของน้ำใต้ดินภายใต้อิทธิพลของสภาพอากาศที่แห้งทำให้ความเข้มข้นของซิลิกาเพิ่มขึ้นและการตกตะกอนของมันเกือบจะบนพื้นผิวโลก เงินฝากหลักของโอปอลล้ำค่าในออสเตรเลียเป็นของประเภทนี้

เมื่อไม่นานมานี้ เราไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับโอปอลเทียม แต่แล้วก็มีข้อความมาว่า Gilson นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้สังเคราะห์และเผยแพร่โอปอลสังเคราะห์ล้ำค่าสีขาวและดำในตลาดต่างประเทศซึ่งมีทั้งหมด สัญญาณภายนอกลักษณะของโอปอลผู้สูงศักดิ์ตามธรรมชาติและประการแรกคือความแวววาว แม้แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านอัญมณียังพบว่าเป็นการยากที่จะแยกแยะโอปอลสังเคราะห์ออกจากโอปอลธรรมชาติ เทคโนโลยีในการผลิตโอปอลเทียมยังคงเป็นปริศนาสำหรับนักประดิษฐ์

รายชื่ออัญมณีล้ำค่าที่ได้มาจากการปลอมมีเพิ่มขึ้นตลอดเวลา

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้เปิดเผยความลับอีกประการหนึ่งของธรรมชาติ - การผลิตอเมทิสต์ - หินคริสตัลที่มีสีม่วงเข้ม อเมทิสต์ปลูกในลักษณะเดียวกับคริสตัลควอตซ์ จากนั้นคริสตัลจะถูกฉายรังสีด้วยรังสีในเครื่องปฏิกรณ์ ภายใต้อิทธิพลของการฉายรังสี ข้อบกพร่องต่างๆ จะปรากฏขึ้นในคริสตัล ซึ่งทำให้เกิดสีม่วง ใน ในกรณีนี้สีของอเมทิสต์ไม่ได้เกิดจากการผสมขององค์ประกอบอื่นใด แต่มีเหตุผลอื่น

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ผลึกอัญมณีและแร่ธาตุมหัศจรรย์อื่น ๆ ก็สามารถได้มาจากการประดิษฐ์

เรามองที่ธรรมชาติและ สภาพเทียมการก่อตัวของอัญมณีล้ำค่า อย่างไรก็ตาม มีแร่ธาตุอีกกลุ่มหนึ่งซึ่งเราไม่สามารถพูดได้สักคำ: พวกมันไม่มีอยู่ในธรรมชาติ เหล่านี้เป็นแร่ธาตุที่มนุษย์สร้างขึ้นในสภาพห้องปฏิบัติการ เมื่อหลายปีก่อนใน ร้านเครื่องประดับสินค้าปรากฏด้วยความยอดเยี่ยม หินโปร่งใสสีที่ต่างกัน พวกมันสวยงามราวกับเพชร เหล่านี้ หินเทียมได้รับการตั้งชื่อว่าลูกบาศก์เซอร์โคเนียเพื่อเป็นเกียรติแก่สถานที่เกิด โดยสถาบันทางกายภาพของ Academy of Sciences ตั้งชื่อตาม P.N. เลเบเดฟ (FIAN) องค์ประกอบของฟีอันไนต์เป็นส่วนผสมของเซอร์โคเนียมและแฮฟเนียมออกไซด์ ลูกบาศก์เซอร์โคเนียผลิตขึ้นสำหรับภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ: เลนส์ อิเล็กทรอนิกส์ การผลิตเลเซอร์ เครื่องประดับ แร่เทียมที่รู้จักกันดีอีกชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องประดับคือหินแกรนิต ซึ่งเป็นโกเมนอะลูมิเนียม-อิตเทรียม แร่ธาตุใหม่ๆ จะถูกแต่งสีด้วยสีต่างๆ โดยใช้โครโมฟอร์ และพวกมันเลียนแบบอัญมณีได้อย่างสมบูรณ์แบบ

อัญมณีเทียมที่ใช้ในเครื่องประดับ (อัญมณี) มีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง อัญมณีวิทยาสมัยใหม่ใช้แร่ธาตุสังเคราะห์หลายชนิด เช่น มรกต สปิเนล โกเมน ทับทิม แซฟไฟร์ หยกเทียม และอื่นๆ อีกมากมาย

เป็นเวลาหลายศตวรรษหรือนับพันปีที่มีการใช้แร่ธาตุมหัศจรรย์เป็นของประดับตกแต่ง และผู้คนก็ไม่สงสัยด้วยซ้ำว่าจะใหญ่แค่ไหน ความเป็นไปได้ที่ซ่อนอยู่ซ่อนอยู่ในสร้อยคอเพชรที่คอของสตรีสังคมหรือในแหวนทับทิมที่นิ้วของขุนนาง แต่หลายปีผ่านไป การพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเกี่ยวข้องกับวัสดุใหม่ ๆ มากขึ้นเรื่อย ๆ ในขอบเขตของการผลิต และคุณสมบัติหลายอย่างที่กำหนดคุณค่าของแร่ธาตุกลับกลายเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในเทคโนโลยี ปรากฎว่าการใช้เลเซอร์ทับทิมทำให้สามารถวัดระยะห่างจากโลกถึงดวงจันทร์ได้อย่างแม่นยำ หินที่มีค่าที่สุด - เพชร - ปัจจุบันเป็นหินทางเทคนิคมากกว่าหินเพื่อความงาม เพชรใช้สำหรับการเจียร เจียระไน และด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์พิเศษ - ดอกสว่านที่เพาะด้วยเพชร พวกมันเจาะลงสู่พื้นโลกเพื่อค้นหาแร่ธาตุ หากพูดโดยนัยแล้ว วันเวลาของมงกุฎเพชรได้หมดไปแล้ว - ยุคของมงกุฎเพชรได้มาถึงแล้ว วิศวกรรมไฟฟ้า ทัศนศาสตร์ วิศวกรรมวิทยุ วิทยาศาสตร์การทหาร กลศาสตร์ที่มีความแม่นยำ และสาขาอื่นๆ มากมายของเศรษฐกิจของประเทศ อ้างว่าอัญมณีมีค่าไม่ใช่เพราะความงามของพวกมันเลย แต่เป็นเพราะคุณสมบัติที่น่าทึ่งของพวกมันต่างหาก

การใช้แร่ธาตุเพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิคเริ่มขึ้นเมื่อนานมาแล้ว ซึ่งอาจเร็วกว่าการใช้เป็นเครื่องประดับ เมื่อไร มนุษย์ดึกดำบรรพ์หยิบหยกชิ้นหนึ่งในมือแล้วเริ่มสับต้นไม้ด้วย - นี่เป็นการใช้หินครั้งแรกในทางเทคนิค ต่อมาชายผู้นั้นได้ปรับปรุงเครื่องมือของเขา: โดยการมัดหยกเข้ากับท่อนไม้เขาได้ขวานหิน แน่นอนว่าการใช้แร่ธาตุในเทคโนโลยีสมัยใหม่นั้นซับซ้อนกว่ามาก

คุณสมบัติใดที่เป็นตัวกำหนดการใช้แร่ธาตุอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีสมัยใหม่

ความแข็ง ความแข็งของแร่ธาตุเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่ซับซ้อนซึ่งขึ้นอยู่กับ โครงสร้างภายใน, ค่าของระยะทางระหว่างอะตอม, ความจุของไอออนและอะตอมที่ประกอบเป็นแร่ ฯลฯ ในทางปฏิบัติแร่วิทยาจะใช้มาตราส่วน Mohs แบบไม่เชิงเส้นตามอำเภอใจเพื่อกำหนดความแข็ง แร่ธาตุทั้งหมดในระดับนี้แบ่งออกเป็นสิบกลุ่มโดยมีความแข็งตั้งแต่ 1 ถึง 10 ค่าความแข็งเชิงปริมาณที่แม่นยำยิ่งขึ้นถูกกำหนดโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - สเคลอมิเตอร์ ปิรามิดเพชรหรือเหล็กถูกกดลงบนพื้นผิวของแร่จากนั้นความยาวของเส้นทแยงมุมของรูที่เกิดขึ้นจะเปลี่ยนไป ค่าเหล่านี้จะถูกคำนวณเป็นกิโลกรัมต่อ 1 มม.

เม็ดแรกในแถวคือเพชรซึ่งมีความแข็งสูงสุด 10 ไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่ชื่อของมันมาจาก คำภาษากรีก adamas ซึ่งแปลว่า "อยู่ยงคงกระพัน" “ความคงกระพัน” ของเพชรนี้ทำให้เพชรมีการใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องมือตัด สิ่งที่ง่ายที่สุดคือเครื่องตัดกระจกที่รู้จักกันดี นี่คือการใช้เพชรทางเทคนิคที่เก่าแก่ที่สุดที่เรารู้จัก เพชรถูกใช้ในอุตสาหกรรมงานโลหะเพื่อทำเลื่อย คัตเตอร์ เตรียมน้ำยาขัด ใช้ออกแบบดอกเพชรที่ให้การเจาะหินประสิทธิภาพสูง เป็นต้น

ประมาณกันว่าความต้องการเพชรของโลกภายในปี 1975 มีมากกว่า 20 ตัน และนี่คือสำหรับแร่ที่มีมวลคริสตัลวัดเป็นกะรัต (0.02 กรัม) ผู้เชี่ยวชาญชาวอเมริกันเขียนว่าหากเลิกใช้เครื่องมือเพชรในสหรัฐอเมริกา ศักยภาพทางอุตสาหกรรมของประเทศนี้จะลดลงครึ่งหนึ่ง

แน่นอนว่าเทคนิคนี้ไม่ใช้เพชรประดับเพชรน้อยมาก มีการใช้เพชรธรรมดา - เศษ "กระดาน" และเพชรหลากหลายสีดำ - "คาร์โบนาโด" การบริโภคเพชรเทียมมีเพิ่มขึ้นทุกปี เนื่องจากปัจจุบันแหล่งสะสมตามธรรมชาติไม่สามารถตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมได้แม้แต่ครึ่งหนึ่ง

ที่จะแข่งขันกับเพชรในด้านความแข็งก็คือ ทับทิม ซึ่งมีความแข็ง 9 ตาม Mohs scale หรือ 2000 กก./มม. แร่นี้เป็นสารกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม ล้อเจียร ผง และเพสต์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนแข็งเป็นที่รู้จักกันดี ไม่ใช่เครื่องประดับทับทิมและแซฟไฟร์ที่ใช้ในการผลิต แต่เป็นคอรันดัมที่ไม่มีคำอธิบาย ปัจจุบันคอรันดัมเทียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย - อิเล็กโตรคอรันดัมหรืออลันดัมที่ได้จากการถลุงแร่อะลูมิเนียมคุณภาพสูงด้วยไฟฟ้า - อะลูมิเนียม

ทุกคนคงทราบดีถึงสำนวนที่ว่า “นาฬิกาที่มีก้อนหิน 17 ก้อน (หรือ 23 ก้อน)” หินนาฬิกาเหล่านี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าเม็ดมีดทับทิมที่แกนเฟืองหมุน คุณสามารถมองเห็นทับทิมสีแดงเหล่านี้ได้เมื่อเปิดฝาครอบนาฬิกา คุณภาพของเข็มนาฬิกาหรือนาฬิกาพกนั้นส่วนหนึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนเกียร์ที่หมุนบนตลับลูกปืนทับทิม หินทับทิมเป็นตัวกำหนดอายุการใช้งานของนาฬิกา

"แร่ธาตุมหัศจรรย์" อีกชนิดหนึ่งหรือแร่ธาตุที่แม่นยำยิ่งขึ้นนั้นใช้ในอุตสาหกรรมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน - โกเมน แร่ธาตุกลุ่มนี้มีหลายพันธุ์ เฟอร์รัสโกเมน - อัลมันดีน - มักใช้เป็นสารกัดกร่อน ความแข็งของแร่นี้ในระดับ Mohs คือ 7 และในเชิงปริมาณคือ 11OO kg/mm2 ผงบด ล้อเจียร และเปลือกทำจากโกเมน บางครั้งพวกเขาก็แทนที่ทับทิมในการทำเครื่องดนตรี

รายชื่อแร่ธาตุที่โดดเด่นซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมในด้านความแข็งยังคงมีอยู่ แต่จากสิ่งที่เรากล่าวมาก็เข้าใจได้ว่าความแข็งซึ่งเป็นคุณสมบัติที่จำเป็นของอัญมณีและเป็นตัวกำหนด ชีวิตที่ยืนยาวเป็นของตกแต่ง - คุณภาพที่จำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม

คนส่วนใหญ่รู้แค่ว่าเพชรเป็นแร่ธาตุที่แข็งที่สุดในโลกและใช้ในการผลิตเพชร แต่คำตอบสำหรับคำถามที่น่าสนใจเกี่ยวกับวิธีการสร้างพวกมันนั้นไม่เป็นที่รู้จักของคนเพียงไม่กี่คน เรามาดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับที่มาของแร่ธาตุนี้กัน

ควรสังเกตว่า "ราชาแห่งศิลา" ก่อตัวขึ้นได้หลายวิธี นักวิทยาศาสตร์ยังไม่มีความเห็นเป็นเอกฉันท์ในเรื่องนี้ ดังนั้นเราจะนำเสนอสมมติฐานที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของหิน เป็นที่ทราบกันดีว่าอโลหะเหล่านี้ได้มาภายใต้สภาวะที่มีความกดดันสูงต่อคาร์บอน การผลิตมีราคาแพงมากนี่คือสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ต้นทุนสูงมาก เหตุผลที่สองคือจำนวนมาก คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ซึ่งมนุษย์ได้ใช้กันอย่างแข็งขันมาเป็นเวลานาน

ลูกของอุกกาบาต

ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบผลึกเพชรขณะศึกษาอุกกาบาตที่ตกลงสู่โลก เมื่อปรากฎว่าแร่ธาตุนี้เหมือนกับส่วนประกอบอื่น ๆ ของอุกกาบาตได้มาเมื่อวัตถุท้องฟ้าชนกับพื้นผิวของดาวเคราะห์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความดันและอุณหภูมิมหาศาลที่กระทำต่อคาร์บอนเมื่อเกิดการกระแทก อย่างไรก็ตาม มีผลึกน้อยมากที่ก่อตัวขึ้นในอุกกาบาต พวกมันถูกเรียกว่าอิมแพ็คไทต์

ทฤษฎีแมนเทิล-แมกมาติก

นักวิจัยบางคนเชื่อว่าเพชรก่อตัวขึ้นในธรรมชาติเมื่อประมาณ 100 ล้านถึง 2.5 พันล้านปีก่อนใต้ดิน ดังที่นักวิทยาศาสตร์รับรองว่าสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของแร่ธาตุถูกสร้างขึ้น: แรงกดดันมหาศาล อุณหภูมิสูงขึ้นสภาพแวดล้อมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ไม่มีการไล่ระดับอุณหภูมิ

และด้วยกระบวนการระเบิด (การระเบิดของภูเขาไฟ ฯลฯ ) แร่ธาตุเหล่านี้ถูกนำขึ้นสู่พื้นผิวโลก ซึ่งตามมาด้วยว่าแหล่งสะสมที่ไม่ใช่โลหะที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ใกล้หลุมในเปลือกโลก ทฤษฎีนี้ยังอธิบายว่าแร่ปรากฏที่ก้นมหาสมุทรได้อย่างไร

ลูกบอลอวกาศขนาดยักษ์

คำถามว่าเพชรมาจากไหนได้รับการศึกษาจากมุมต่างๆ เมื่อการศึกษาหินต้นกำเนิดอุกกาบาตเหล่านี้เริ่มต้นขึ้น นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าในอวกาศแร่จะแตกออกจากดาวเคราะห์เพชรขนาดใหญ่และเมื่อเชื่อมต่อกับอุกกาบาตแล้วบินมายังโลก

ทฤษฎีนี้ไม่ได้รับการยืนยัน: ผลึกถูกสร้างขึ้นตามที่อธิบายไว้ข้างต้นทุกประการ อย่างไรก็ตาม ในอวกาศมีอย่างน้อยหนึ่งศพที่บางส่วนประกอบด้วยหินล้ำค่า ดาวแคระขาวลูซีซึ่งอยู่ในกลุ่มดาวเซนทอร์ มีแกนกลางเป็นเพชรบริสุทธิ์ น้ำหนักของมันยากที่จะคำนวณอย่างแม่นยำ: นักวิทยาศาสตร์พูดถึงกะรัตหลายล้านล้านล้านล้านและเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนทรงกลมอยู่ที่ประมาณ 4 พันกิโลเมตร

แร่ธาตุสังเคราะห์

ผู้คนใฝ่ฝันที่จะเรียนรู้วิธีสร้างอโลหะนี้ด้วยตัวเองมานานแล้ว แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นเฉพาะในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น คาร์บอนหรือแหล่งกำเนิดของมัน - กราไฟท์นั้นอยู่ภายใต้แรงกดดันที่รุนแรงและ อุณหภูมิสูง- สิ่งนี้เกิดขึ้นโดยใช้เครื่องอัดไฮดรอลิกและกระแสไฟฟ้า การขึ้นรูปเพชรด้วยวิธีนี้น่าเชื่อถือแต่มีราคาแพง

มีอีกสองวิธีที่ "ราชาแห่งหิน" เทียมปรากฏขึ้น: โดยการสัมผัสกับการระเบิดและโดยการปลูกผลึกในสภาพแวดล้อมมีเทน แร่เทียมมักใช้ในการผลิตมากกว่าเครื่องประดับ แม้ว่าแร่เหล่านั้นจะไม่ด้อยกว่าแร่ธรรมชาติก็ตาม

พื้นฐานของการผลิตคาร์บอนเป็นวัสดุที่พบได้ทั่วไปดังนั้นจึงไม่มีปัญหาในการสกัดวัตถุดิบเพื่อสร้างหินเทียม ในแง่ของราคา คุณภาพ และความพร้อมจำหน่าย วัตถุดิบที่ดีที่สุดคือกราไฟท์ ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงมีการใช้กราไฟท์บ่อยที่สุด

อย่างไรก็ตาม การผลิตหินสังเคราะห์ดังกล่าวมีส่วนช่วยในการค้นพบวัสดุใหม่ที่มีความทนทานมากยิ่งขึ้น มันถูกเรียกว่า ACNR หินชนิดนี้สามารถก่อตัวได้จากคาร์บอนผ่านความร้อน และอาจขูดขีดเพชรได้ บางทีคนรุ่นต่อๆ ไปอาจจะนำไปใช้ในทางปฏิบัติอย่างกว้างขวาง

เงินฝากและการผลิต

การขุดหินที่มีเพชรถือเป็นเรื่องยากมาก มีความจำเป็นต้องค้นหาเงินฝากพัฒนาแล้วจึงเริ่มกระบวนการสกัดเองเท่านั้น แร่จะถูกขุดโดยใช้เครื่องจักร จากนั้นบดและคัดแยกเพื่อแยกหินคิมเบอร์ไลต์บริสุทธิ์ซึ่งเป็นวัตถุดิบออกจากกัน

จากนั้นคิมเบอร์ไลต์จะถูกส่งไปยังการผลิต โดยจะจัดเรียงตามขนาดและเกรด หลังจากนั้นเพชรก็พร้อมที่จะใช้งานต่อไป ส่วนหนึ่งใช้ทำเพชร ส่วนหนึ่งใช้สำหรับอุปกรณ์ต่างๆ

แร่ Kimberlite พบได้ทั่วพื้นผิวโลก ยกเว้นทวีปแอนตาร์กติกา ผู้นำในแง่ของปริมาณสำรองของหินอันมีค่านี้คือรัสเซีย แคนาดา และบอตสวานา การพัฒนาครั้งแรกเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 17

“ราชาแห่งหิน” ที่เรียกว่าได้ดึงดูดผู้คนมาเป็นเวลานานด้วยจำนวนมาก คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์สิ่งสำคัญคือความแข็งอันเหลือเชื่อ แต่การได้มาซึ่งคริสตัลนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าต้นกำเนิดของเพชรยังห่างไกลจากความเข้าใจอย่างถ่องแท้ หวังว่าในไม่ช้านักวิทยาศาสตร์จะแก้ปัญหานี้และเข้าใจว่าแร่เกิดขึ้นได้อย่างไร สิ่งนี้จะขยายขอบเขตการใช้งานได้อย่างมากรวมถึงเพิ่มปริมาณงานที่มีการใช้หินอยู่แล้ว