Tugevaim kivi looduses. Omadused, kasutamine, kaevandamine, huvitavad faktid mineraali kohta

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-12 06:25

Kaasaegne geoloogiateadus tunneb tuhandeid erinevaid mineraale ja kivimeid. Ja keegi, kes ja geoloogid teavad kindl alt, milline kivi on maailma kõige vastupidavam. Kas tead vastust sellele küsimusele? Kui ei, siis lugege kindlasti meie artiklit.

Kõige tugevam kivi on…

Loodus on loonud tohutul hulgal erinevaid mineraale. Mõned neist on nii pehmed, et murenevad käes. Kuid teised ei deformeeru isegi kõige tugevamast löögist. Mis on kõige kõvem kivi looduses? Mõtleme selle välja.

Kui rääkida ainult mineraalidest, siis vastus on ilmne – see on teemant. See looduslik moodustis on üks puhta süsiniku vorme, mis moodustub Maa soolestikus märkimisväärsel sügavusel. Mineraal on Mohsi skaala tipus absoluutse kõvadusega 1600 ühikut. Lisaks on teemandil ka selline omadus nagu metastabiilsus (st võime normaalsetes keskkonnatingimustes pikka aega lõputult eksisteerida).

Väärib märkimist, et sõna "kivi" võib tähendada ka sellist asja nagu kivi (ühevõi mitut tüüpi mineraale). Kivide seas pole kõvaduse absoluutset meistrit nii lihtne kindlaks teha. Kõige sagedamini kuuluvad kõige vastupidavamate kivide nimekirja järgmised tõud:

• Gabbro.
• Diabase.
• Graniit.

Hiljem oma artiklis pöörame aga erilist tähelepanu teemandile, mis on mineraalide seas kõige vastupidavam kivi.

Minera alteemant: põhiomadused

Seega, kõige kallim, ihaldatuim, ilusaim ja vastupidavam kivi maakeral on teemant. Ja sellele on raske vaielda. Selle mineraali nimi on aga enam kui kõnekas. Sõna "teemant" tähendab vanakreeka keeles "hävimatut".

Esimesed ajaloolised tõendid enneolematult tugeva läbipaistva kivi kohta jõudsid meieni Vana-Indiast ja Hiinast. Samal ajal kutsusid indiaanlased teda fariy'ks. Kuid hiinlased kasutasid juba kolmandal aastatuhandel eKr oma korundist valmistatud tseremoniaalsete kirveste lihvimiseks teemante.

Millised on maailma kõige vastupidavama kivi füüsikalised ja mehaanilised omadused? Loetleme kõige elementaarsemad:

• Sära: teemant.
• Jooni värv: puudub.
• Kõvadus: 10 (Mohsi skaala).
• Gensus: 3,47–3,55 g/cm3.
• Kind: okaskujuline kuni killune.
• Singony: kuup.
• Soojusjuhtivus: 900–2300 W/(m K) (väga kõrge).

Kõige levinum teemantide värv on kollane või värvitu. Rohelised mineraalid on looduses kõige vähem levinud.sinine, punane või must. Kõigi teemantide teine oluline omadus on luminestsentsvõime. Päikesevalguse mõjul hakkavad nad erinevates värvides ja toonides helendama ja särama.

7 huvitavat fakti teemantide kohta

• Teemant, grafiit ja kivisüsi on valmistatud ühest ja samast elemendist (süsinik).
• Teemantvihmad sajavad mõnel päikesesüsteemi planeedil.
• Teemant ei ole kõige haruldasem kivi Maal. Maakoores on vähem alt kümme vääriskivide, mis on palju haruldasemad.
• Suurima looduslike teemantide kaevandamise ja töötlemise ettevõtte peakorter asub Johannesburgis (Lõuna-Aafrika).
• Teatud tingimustel saab teemante sünteesida tekiilast või maapähklivõist.
• Selle mineraali keha läbiv valguskiir vähendab selle kiirust poole võrra.
• 80% tänapäeval kaevandatud teemantidest kasutatakse tööstuslikel eesmärkidel.

Peamised teemantide hoiused

Teemandid tekivad 80-150 kilomeetri sügavusel kolossaalse rõhu ja temperatuuri mõjul. Seejärel tõusevad nad tänu vulkaanilisele tegevusele meie planeedi pinnale lähemale, moodustades vertikaalsed ladestused – kimberliiditorud. Nii näeb näiteks sellise toru kael välja Jakuutias (Miri teemandikarjääris):

Lisaks võib mõnel teemantil ollameteoriitne päritolu. Sellised mineraalid tekivad siis, kui kosmiline keha puutub kokku Maa pinnaga. Niisiis avastati USAs Suurest kanjonist "sellest maailmast väljapoole suunatud teemandid".

Juhtus nii, et Maa kõige rikkalikumad teemantide leiukohad on koondunud Aafrika soolestikus. Just siin asub maailma suurim kaevandusettevõte De Beers. Tänapäeval kaevandatakse teemante aktiivselt Lõuna-Aafrikas, Angolas, Botswanas, Namiibias, Tansaanias, Venemaal, Kanadas ja Austraalias. Venemaa teemanditööstuse liider on ALROSA.

Teemantide kasutamine tööstuses

Ärge arvake, et teemante kasutatakse ainult ehete valmistamisel. Kõige kõvemat kivi kasutatakse laialdaselt ka tööstuses. Eelkõige toodetakse sellest raskeveokite trelle, noad, lõikurid ja muud tooted. Teemantipulbrit (põhiliselt looduslike teemantide töötlemisel saadud jäätmed) kasutatakse lihvketaste ja -ketaste tootmisel abrasiivina.

Teemante kasutatakse ka tuumaenergias ja kvantelektroonikas. Teine tänapäeval väga paljulubav valdkond on teemantsubstraatide mikroelektroonika.

Kuusnurkne teemant

Kümme aastat tagasi võis teemanti pidada Maa kõige kõvemaks materjaliks. Kuid 2009. aastal õnnestus Hiina ja USA teadlaste rühmal tõestada sellise väite võltsi. Nende arvates on maailma kõige vastupidavam aine kunstlik materjal nimega lonsdaleiit (ehk kuusnurkne teemant).

Kasutades arvutisimulatsiooni meetodit, teadlasedoli võimalik kindlaks teha, et see materjal on 58% tugevam kui teemant. Ja kui viimane kukub kokku rõhul 97 gigapaskalit, siis lonsdaleiit suudab vastu pidada 152 gigapaskali suurusele koormusele.

Kuusnurkne teemant on aga siiani olemas vaid teoreetiliselt. Teadlased kahtlevad aga, kas uut materjali kunagi praktikas rakendatakse. Lõppude lõpuks on selle hankimise protsess äärmiselt keeruline ja kulukas.