أقسى معدن
يُعدّ معدن الألماس أقسى المعادن المعروفة وذلك حسب مقياس موس للقساوة (بالإنجليزية: Mohs Hardness Scale)،[١] ويعود سبب قساوة الألماس لتركبيه الداخلي، إذ يتكون الألماس من حوالي 99.95% من الكربون، وتحتوي على نسبة 0.05% على عنصر واحد أو أكثر من العناصر النادرة، والتي قد تؤثر في لونه أو شكله البلوري.[٢]
يوجد عنصر الكربون في كل مكان؛ في الغلاف الجوي، وفي الهواء، وحتى تحت سطح الأرض، وعندما يتكوّن الألماس تقترب ذرات الكربون من بعضها البعض تحت ضغط وحرارة شديدين داخل الأرض، وبسبب تزايد درجات الحرارة تُشكّل ذرات الكربون المتراصة لبعضها روابط قوية غير قابلة للكسر، وبسبب الضغط المستمر، تصبح المادة المشكلة حديثًا أكثر صلابة.[٣]
ويستمر الضغط ولا يتوقف حتى بعد تشكل الألماس، وبالتالي يستمر تصلب هذه المادة الطبيعية المطورة حديثًا أيضًا، وعندما تصل إلى البشر، تكون قد اكتسبت بالفعل شكل أقسى مادة على وجه الأرض.[٣]
بيئات ترسيب الألماس
هناك ثلاثة أنواع من رواسب الألماس:[٤]
- رواسب كمبرلايت: تتكون رواسب كمبرلايت (بالإنجليزية: Kimberlites Deposits) من مزيج من الماغما، والصخور، والمعادن، تشكّل أنابيب مخروطية الشكل، ويتمّ دفع هذه الأنابيب إلى السطح من خلال النشاط البركاني، وتوجد في البحيرات التي تشكلت بواسطة الحفر البركانية غير النشطة.
- رواسب لامبرويت: تتشكل رواسب لامبرويت (بالإنجليزية: Lamproites Deposits) مثل رواسب الكمبرلايت باستثناء أنّ الماء المغلي والمركبات المتطايرة في الصهارة تعمل على تآكل الصخور في الأعلى، مما ينتج عن هذا مخروط أوسع من رواسب الألماس على السطح.
- رواسب المكيث: تكونت رواسب المكيث (بالإنجليزية: Placer Deposits) بسبب تآكل أنابيب الألماس التي تكونت منذ ملايين السنين، إذ يتمّ نقلها عن طريق الفيضانات الموسمية، ويُمكن العثور عليها عن طريق رواسب الأنهار.
تكوّن معدن الألماس
تكون الألماس قبل 3 مليارات عام على عمق 150-200 كم تحت سطح الأرض، وتحت درجات حرارة تراوحت بين 900°-1300° درجة مئوية، وتحت ضغط تراوح بين 45-60 كيلو بار (أي حوالي 50,000 ضعف الضغط الجوي على سطح الأرض)، في ظل هذه الظروف، تشكل اللامبرويت المنصهر، والكمبرلايت أيضًا داخل الستار العلوي للأرض (بالإنجليزية: Upper Mantle)، يتوسع حجم هذه الرواسب وتتوسع بمعدل سريع، وتسبب هذا التمدد في انفجار الصهارة، مما أجبرها على الصعود إلى سطح الأرض وأخذ صخور تحمل الألماس معها.[٥]
مقياس موس للقساوة
يُستخدم مقياس موس للصلابة (بالإنجليزية: Mohs Hardness Scale) كوسيلة للمساعدة على التعرف على صلابة المعادن، وتعرف صلابة المعدن بأنّها مقياس لمقاومته النسبية للخدش، ويتمّ قياسها عن طريق خدش المعدن ضد مادة أخرى معروفة القساوة على مقياس صلابة موس.[٦]
وقد قام عالم المعادن الألماني فريدرش موس (بالإنجليزية: Friedrich Mohs) بابتكار هذا المقياس، وتُعدّ هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لتحديد المعادن في الميدان؛ لأنّه يُمكن اختبار قساوة المعادن ضد بعض الأشياء الشائعة جدًا، مثل: الأظفر، أو القطعة النقدية، أو المسمار.[٦]
لإعطاء قيم عددية لهذه الخاصية الفيزيائية، يتم تصنيف المعادن على مقياس موس من خلال مقارنتها بعشرة معادن يتكون منها المقياس، حيث أعطى كل معدن قيم صلابة عشوائية، وهو كالآتي:[٧]
المعدن | قساوة موس | درجة القساوة | ملاحظات على المعدن |
تالك (Talc) | 1 | يُخدش بسهولة بظفر الإصبع، وله ملمس دهني أو زيتي. | |
جبس (Gypsum) | 2 | ظفر الأصبع - 2.2 | يُمكن خدشه بظفر الإصبع. |
كالسيت (Calcite) | 3 | قطعة نحاسية - 3.2 | من السهل جدًا خدشه بسكين وخدشه بعملة نحاسية. |
فلوريت (Fluorite) | 4 | من السهل جدًا خدشه بسكين، ولكن ليس بسهولة الكالسيت. | |
أباتيت (Apatite) | 5 | سكين الجيب - 5.1 | يخدش بالسكين بصعوبة. |
قطعة زجاج - 5.5 | |||
أرثوكليز (Orthoclase) | 6 | إبرة معدنية - 6.5 | لا يُمكن خدشه بالسكين، ولكنه يُخدش بصعوبة بالزجاج. |
كوارتز (Quartz) | 7 | صفيحة الخدش - 7.0 | يَخدش الزجاج بسهولة. |
توباز (Topaz) | 8 | يَخدش الزجاج بسهولة. | |
كورندوم أو السامور (Corundum) | 9 | يقطع الزجاج. | |
ألماس (Diamond) | 10 | يستخدم كقاطع للزجاج. |
على مقياس موس للصلابة النسبية، تمّ تصنيف الألماس بالدرجة 10، وهذا يعني أنّه أقسى معدن معروف لدى الإنسان، وعلى سبيل المثال، يتمّ تصنيف الياقوت في الدرجة 9 على مقياس موس، مما يعني أنّ الياقوت أو الألماس آخر فقط -لأنّ الألماس أكثر قساوة- يُمكنه خدش الياقوت، ومع ذلك، لا يستطيع الياقوت أن يخدش الألماس لأنّه أقل قساوة.[٨]
المراجع
- ↑ "Hardness ", the university of auckland, Retrieved 4/7/2021. Edited.
- ↑ "Diamond Description", Gemological Institute Of America, Retrieved 4/7/2021. Edited.
- ^ أ ب "FACTS ABOUT DIAMOND HARDNESS", diamond London , Retrieved 4/7/2021. Edited.
- ↑ "Formation of Diamonds", the ohio sate university , Retrieved 4/7/2021. Edited.
- ↑ "HOW DIAMONDS ARE FORMED", cape town diamond museum, Retrieved 5/7/2021. Edited.
- ^ أ ب "Mohs Hardness Scale", national park service , Retrieved 4/7/2021. Edited.
- ↑ "Mohs hardness scale", britannica, Retrieved 5/7/2021. Edited.
- ↑ "mohs scale of hardness", cape town diamond museum, Retrieved 5/7/2021. Edited.
