Propiedades y ocurrencia del diamante

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La característica más distintiva del diamante es su dureza, que sirve como el punto más alto, el número 10, en la escala de dureza de Mohs utilizada en mineralogía. Esto significa que el diamante puede rayar o desgastar cualquier otro mineral. De hecho, existe una mayor diferencia a este respecto entre el diamante y el corindón (número 9 en la escala de Mohs) que entre el corindón y el talco (número 1). Otras escalas de dureza utilizadas en la ciencia y la industria también muestran la superioridad del diamante. Su dureza lo hace valioso como herramienta industrial y también le permite resistir el desgaste como una gema. El cristal de diamante, sin embargo, no es igualmente duro en todas las direcciones. En la práctica, los cristales se engastan individualmente para su uso en herramientas de corte. De esta forma pueden orientarse correctamente con una precisión de un grado, mediante rayos X y radiación gamma,

Aspecto y estructura del cristal:

El diamante cristaliza en el sistema isométrico. Los cristales, que van desde el blanco o incoloro hasta el marrón o el negro, suelen ser octaedros que se asemejan a dos pirámides de base cuadrada colocadas base con base. La siguiente forma más común es el dodecaedro, que tiene 12 caras. Los cubos son menos abundantes. Como ocurre con la mayoría de los cristales naturales, estas formas a menudo se presentan redondeadas, aplanadas o distorsionadas. Los cristales gemelos se encuentran con frecuencia, especialmente los llamados gemelos de espinela de los dobles octaedros.

Tanto la forma del cristal como la dureza del diamante reflejan el patrón tridimensional en el que los átomos de carbono están dispuestos dentro del cristal. Un átomo de otro elemento puede ocupar el lugar de un átomo de carbono en esta estructura de red cristalina, pero rara vez hay más de uno de esos átomos por cada 10.000 átomos de carbono; y los diamantes naturales más finos contienen sólo una parte extraña por alrededor de 100.000 átomos de carbono.

La estructura atómica, a su vez, influye en la forma en que se rompe el diamante. A pesar de las leyendas antiguas que dicen lo contrario, el diamante tiene una hendidura perfecta paralela a las caras del octaedro del diamante, es decir, hay cuatro direcciones de hendidura. Esta propiedad se utiliza para dividir cristales grandes y maclas de espinela, y para dar forma a la gema terminada.

Debido al empaquetamiento relativamente compacto de los átomos de carbono en la red cristalina, el diamante tiene una densidad bastante alta; su gravedad específica es 3.52. La dureza y la pesadez se combinan para hacer del diamante un mineral de placer ideal, es decir, uno separable de otros depósitos superficiales mediante procesos como el lavado.

Propiedades ópticas:

Las propiedades ópticas del diamante le otorgan la belleza que lo hace deseable como gema. Primero está su brillo, que se denomina adamantino (del antiguo nombre del diamante); el cristal tiene un reflejo superficial muy brillante, ligeramente aceitoso. El diamante también tiene un alto índice de refracción de 2.417, lo que significa que una piedra correctamente cortada puede devolver al ojo del espectador una gran proporción de la luz que ingresa a la piedra. Su dispersión de luz, la descomposición de la luz blanca en los colores que la componen, también es alta; esto se llama fuego.

Los diamantes se clasifican como tipo I o tipo II según la forma en que absorben la radiación en las regiones visible, infrarroja y ultravioleta del espectro. (Algunos especímenes intermedios son de diferentes tipos en diferentes regiones del espectro). El tipo II, el único tipo que ocurre en la naturaleza azul, parece ser un tipo de red cristalina más casi perfecta que tiene menos defectos de cristal que el tipo I.

El color, o la ausencia de color, es otra propiedad óptica muy importante de la gema de diamante, que afecta fuertemente su valor comercial.

Conductividad:

La mayoría de los diamantes son excelentes aislantes eléctricos. Sin embargo, algunos cristales de tipo II son semiconductores. La conductividad térmica de los diamantes con calidad de gema a temperatura ambiente, por otro lado, es mayor que la de cualquier otra sustancia conocida. Por esta razón, el diamante se puede cortar a altas velocidades sin dañarse por el calor generado.

OCURRENCIA

En solo una roca, la kimberlita (llamada así por la ciudad minera de diamantes de Kimberley, Sudáfrica), el diamante se encuentra originalmente. Todas las demás ocurrencias son secundarias. Es decir, el diamante que se encuentra en otras rocas se erosionó de una fuente primaria (presumiblemente kimberlita) y se incorporó a algún tipo de roca sedimentaria, que luego puede haber sido más o menos modificada por el metamorfismo.

La kimberlita no siempre contiene diamantes. Incluso cuando lo hace, la proporción promedia solo alrededor de 1 parte en 40 millones de partes de roca y probablemente nunca haya excedido 1 parte en 8 millones de partes. Por lo tanto, el diamante es un mineral llamado accesorio y sería de poco interés excepto por su importancia económica.

Mineralogía de la kimberlita:

La kimberlita es una forma alterada y brechada (rota) de peridotita. La peridotita, a su vez, es una roca ígnea pesada, de alta temperatura y de composición básica (alto contenido en hierro y magnesio). La forma conocida como kimberlita consta de grandes cristales corroídos de minerales de alta presión, incluido el diamante, en una matriz de calcita y un grupo distintivo de minerales básicos, la mayoría de los cuales son verdes. La kimberlita suele contener inclusiones de rocas densas de varios tipos, algunas traídas desde profundidades considerables y otras arrastradas desde arriba.

La kimberlita ocurre típicamente en diatremas o tuberías. Estos cuerpos de roca algo cilíndricos son de origen volcánico, aunque su conexión con los volcanes superficiales reales es incierta. Cualquier evidencia de tal asociación ha sido erosionada. Los orígenes explosivos de las tuberías de kimberlita se muestran, sin embargo, por los abundantes indicios de desmoronamiento ascendente y colapso hacia abajo o hacia adentro de las tuberías. A mayor profundidad, los conductos se estrechan y adoptan la forma de diques.

A medida que la kimberlita se meteoriza y su hierro se oxida, el color de la roca cambia de verde azulado (cuando se le llama fondo azul) a amarillento (fondo amarillo). La meteorización de la kimberlita libera los diamantes que contiene. Son arrastrados por corrientes y otros agentes de erosión y finalmente descansan en depósitos de placer. Las etapas posteriores de erosión pueden mover los diamantes nuevamente. Se recuperan de la grava de los arroyos , de los depósitos arrastrados por el viento (dunas) y de los depósitos de las playas, y la extracción en alta mar de los lechos submarinos se lleva a cabo a lo largo de la costa del Océano Atlántico de África. El conglomerado, la arenisca y otras rocas sedimentarias producen diamantes en varias partes del mundo. Una roca huésped especialmente interesante es la arenisca flexible llamada ita-columita. El esquisto y las rocas metamórficas relacionadas también contienen diamantes.

Los minerales que se encuentran con el diamante dependen de dónde se encuentre. En kimberlita las asociaciones son tan típicas que el buscador puede confiar en ellas. Los minerales habituales son olivino, granate, flogopita, mica, piroxeno, ilmenita, serpentina, clorita y calcita. Sin embargo, en placeres y otros depósitos secundarios, los minerales que los acompañan no están necesariamente relacionados con un origen de kimberlita; pueden ser minerales característicos de los placeres, como la magnetita y el oro, así como minerales de origen local.

Sitios de diamantes:

La primera gran fuente de diamantes fue India, aunque la producción allí hoy en día es muy pequeña. Las minas prominentes de Golconda usaban un nombre que ocultaba la verdadera ubicación de las minas, ya que Golconda (ahora un fuerte desierto cerca de Hyderabad) era simplemente el centro comercial. La minería se realizó en un área amplia en el lado este de la meseta de Deccan y se extendió al distrito de Bundelkhand, donde se llevan a cabo las operaciones actuales. La minería prácticamente cesó en el siglo XVII, poco después de que se encontraran todas las piedras históricas excepto Koh-i-noor. Una antigua mina de kimberlita se ha vuelto a explotar en el centro de la India, pero el resto se encuentra en depósitos secundarios.

Sudamerica:

En 1727, poco después de que la producción declinara en la India, se encontraron diamantes en Brasil. A pesar de la interferencia política y las malas prácticas comerciales, Brasil mantuvo una posición de liderazgo en la producción de diamantes durante un siglo y medio. Tres estados, Minas Gerais (el centro minero es Diamantina), Bahía y Mato Grosso, son los productores más importantes, pero otros seis han producido algunos diamantes. El grado promedio de las piedras es muy alto y se han encontrado algunos cristales grandes.

Guyana tiene yacimientos de diamantes en todo su ancho, pero hasta hace poco no eran lo suficientemente accesibles; hoy las exportaciones son sustanciales. Venezuela se ha convertido en otro gran exportador.

África:

El primer diamante reconocido en Sudáfrica fue recogido por los hijos de un granjero boer en 1867. Pesaba 22 quilates. Un segundo cristal grande fue encontrado en 1869 por un pastorcillo. La fiebre de los diamantes comenzó el año siguiente y se extendió por Sudáfrica, cambiando su carácter a medida que la riqueza de los diamantes abría la industria de la extracción de oro. Ciertas minas se han vuelto famosas, como las minas Kimberley, Dutoitspan, Bultfontein, Premier, Wesselton, Jagers-fontein y De Beers. En la mayor parte de la historia de la minería, la veta madre se ha buscado mucho después de que comenzara el trabajo de los depósitos de placer, pero en África los depósitos secundarios de diamantes aluviales se volvieron importantes solo después del trabajo de las tuberías de kimberlita.

El suroeste de África comenzó a producir diamantes en 1908. Las operaciones se expandieron en oleadas; ahora se extienden mar adentro e implican el uso de barcazas que aspiran los escombros del lecho marino. En tierra, los depósitos de playa producen una parte de diamante por 100 millones de partes de arena.

Casi todas las nuevas naciones del sur de África e incluso las naciones y territorios más al norte tienen algunos depósitos de diamantes, especialmente Sierra Leona, Ghana, Guinea, Angola, Liberia, Costa de Marfil y la República Centroafricana. La región del Congo ha sido un gran productor de diamantes industriales desde 1910. El tubo de kimberlita más grande conocido hasta ahora, el Williamson, se encuentra en Tanzania (otro gran productor de diamantes).

Estados Unidos:

Una pipa de kimberlita en el condado de Pike, Ark., produjo 40,000 diamantes con un peso de hasta 40 quilates cada uno. Descubierto en 1906, había sido operado por una sucesión de propietarios, ninguno de los cuales lo hizo rentable hasta que se convirtió en una atracción turística donde los visitantes pueden explorar por una tarifa. Se han recogido muchas docenas de cristales en los estados de los Grandes Lagos, donde evidentemente fueron transportados desde Canadá por los glaciares de la edad de hielo del Pleistoceno. Más desconcertantes son los cristales encontrados en California, en las regiones de las Montañas Apalaches que nunca experimentaron glaciación, y en algunas otras áreas, porque sus fuentes originales son completamente desconocidas. Sin embargo, se ha observado kimberlita en varios sitios de Estados Unidos y Canadá.

Otras areas:

Borneo e Indonesia proporcionan algunos diamantes y lo han hecho durante siglos. La mayoría de ellos son pequeños pero de buena calidad. Nueva Gales del Sur y, en menor medida, otros estados de Australia han producido diamantes. Faltan detalles sobre los depósitos de diamantes en la Unión Soviética. Sin embargo, son de rango importante e incluyen piedras preciosas e industriales. Las ubicaciones más grandes se encuentran en depósitos de kimberlita en Siberia, que se descubrieron después de 1954.