الماس هو هيكل كربوني متبلور يتكون تحت سطح الأرض على مدى ملايين أو مليارات السنين وفي ظل ظروف الحرارة والضغط المثالية ، يتم إحضار الماس إلى السطح أثناء الأحداث الطبيعية مثل الانفجارات البركانية ثم يتم استخراجها من الأرض.

كيف يصنع الماس

على عمق 100 ميل في الأرض ، هناك طبقة تفصل المظهر الخارجي عن اللب المنصهر للأرض ، والمعروفة باسم الوشاح ، حيث تم صنع الماس عند درجة حرارة الغليان فوق 2000 درجة فهرنهايت و وعند ضغط تجاوز 725 ألف جنيه لكل بوصة مربعة.

وجمعت الحرارة والضغط الشديدان في الواقع الجرافيت المعدل ، وهو كربون بلوري ، على المستوى الذري ، وهذا التركيب الجزيئي المعاد هيكلته من الجرافيت من نمط ورقة سداسية إلى شكل مثلث ، مما أدى إلى الماس.

من حسن حظنا أن الطبيعة لديها أيضًا طريقة لنقل هذه المعادن القيمة من أعماق الأرض إلى السطح وهي الأنابيب البركانية ، وتبدأ البراكين العميقة المصدر بثلاث مرات من عمق البراكين النموذجية ، وتؤدي المستويات العالية من المغنيسيوم وثاني أكسيد الكربون إلى دفع الصهارة إلى السطح ، مما يؤدي إلى اندلاع عنيف ، وعادةً ما يتم رفع الماس من خلال أنابيب الكمبرلايت ، والتي تشكل ثقبًا على شكل وعاء في الأرض بعد ثوران البركان ، وعند تعدين مواقع الكيمبرلايت هذه ، توجد أيضًا أحجار كريمة ثمينة وشبه كريمة مثل العقيق والزبرجد بين الماس.

مصادر الماس الأخرى

يمكن أن يتشكل الماس وسط تصادم بين الأرض وكويكب ، تدعي روسيا أن لديها وديعة من الماس ناتجة عن تصادم قبل 35 مليون سنة ، من غير المحتمل أن يكون الماس الذي تم إنشاؤه أثناء تصادم كوني من نوعية الأحجار الكريمة ، ومع ذلك فإنها تحافظ على قوتها ومن المحتمل استخدامها في القطع أو لأغراض صناعية أخرى مثل الزجاج الذي ينتج عندما يضرب البرق الرمال ، فإن الألماس الناتج عن تأثيرات الكويكبات بعيد كل البعد عن تلبية معايير القطع واللون والوضوح لخاتم الخطوبة النموذجي.

ومن المعروف أيضًا أن النيازك تنقل الماس ، نظرًا لأن الكربون هو رابع أكثر العناصر وفرة في الكون ، فلا ينبغي أن يكون مفاجئًا أن الماس ليس حصريًا على الأرض ، عندما تتبع العلماء أول تأثير نيزكي لهم ، لم يفاجأوا بالعثور على الماس ، لكنهم صُدموا بحجم الماس ، اقترح العلماء أن الماس بهذا الحجم لا يمكن أن يتشكل إلا داخل كوكب ، مما قد يعني أن هذه الماسات من كوكب تم تدميره في وقت مبكر من تاريخ نظامنا الشمسي.[1]

مما يتكون الماس الملون

غالباً يكون الماس عديم اللون وهو النوع الأكثر قيمة ، إلا أن الماس يتواجد بسبب التلوث المعدني أو تشوه الشبكة ، على سبيل المثال الماس الأسود يأتي من تلوث الجرافيت ، والماس الأحمر ينتج عن تشوه البلاستيك ، الأرجواني ناتج من تشوه البلاستيك وتلوث الهيدروجين ، والوردي من تشوه البلاستيك ، والبني والأصفر والبرتقالي والأزرق من النيتروجين.

الوقت التي يستغرق لتكوين الماس

كانت هناك محاولات لمحاولة تحديد تاريخ شوائب في أجزاء مختلفة من الماس ، ولكن هذه المحاولات باءت بالفشل إلى حد كبير ، قد يتشكل الماس خلال فترات زمنية قصيرة مثل الأيام والأسابيع والشهور إلى ملايين السنين عادة ، كما هو الحال مع العديد من البلورات التي تنمو على الأرض ، فهي ليست عملية مستمرة ، وقد يبدأ الماس في النمو ومن ثم قد يكون هناك انقطاع لسبب ما مثل تغير في الظروف ، ودرجة الحرارة ، والضغط ، ومصدر الكربون ، وما إلى ذلك ويمكن أن يظل الماس لملايين ، ومئات الملايين من السنين ، ثم يبدأ في النمو مرة أخرى ، لا تحدث الأشياء دائمًا بشكل مستمر في طبقات الأرض.

دور الكربون في تكوين الماس

الماس مصنوع من الكربون لذلك يتشكل على شكل ذرات كربون تحت ضغط ودرجة حرارة عالية ، يترابطون معًا لبدء نمو البلورات بسبب درجة الحرارة والضغط ، في ظل هذه الظروف ترتبط ذرات الكربون ببعضها البعض في هذا النوع القوي جدًا من الترابط حيث ترتبط كل ذرة كربون بأربع ذرات كربون أخرى ، هذا هو السبب في أن الماس مادة صلبة لأن كل ذرة كربون تشارك في أربعة من هذه الروابط التساهمية القوية جدًا التي تتشكل بين ذرات الكربون ، ونتيجة لذلك تحصل على هذه المادة الصلبة ، عندما تتحرك ذرات الكربون الأخرى في المنطقة المجاورة سوف تلتصق بها هذه هي الطريقة التي تنمو بها أي بلورة ، إنها عملية تثبيت الذرات في مكانها الذي ينتج هذه الشبكة المتكررة ، هيكل ذرات الكربون ، التي تنمو في النهاية بشكل كبير بما يكفي لإنتاج بلورات يمكننا رؤيتها. كل من هذه البلورات كل ماسة قيراط واحد ، تمثل حرفيًا بلايين ومليارات من ذرات الكربون التي يجب أن تثبت جميعها في مكانها لتشكيل هذا الهيكل البلوري المنظم للغاية.[2]

الماس الاصطناعي

تم إنشاء أول ماسة نهائية من صنع الإنسان في مختبر جنرال إلكتريك في عام 1954 ، وتم إنشاء هذا الماس الاصطناعي الأول من خلال عملية الضغط العالي في درجة الحرارة (HPHT) ، والتي تحاول تكرار الطبيعة عن طريق التسخين الفائق وتطبيق القوة على بذور الماس ، يتم تصنيع الماس الصناعي بشكل أكثر شيوعًا باستخدام ترسيب البخار الكيميائي (CVD) ، والذي يمكن أن يستغرق 28 يومًا بدءًا من بذور الماس التي يتم تسخينها بشكل كبير في البلازما وينتج عنها الماس على شكل مكعب.

نظرًا لارتفاع تكلفة الماس الطبيعي طوّر الجيولوجيون طرقًا لإنشاء الماس الصناعي ، وفقًا للمتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي كان الباحثون السويديون والأمريكيون في الخمسينيات أول من اكتشف كيفية تحويل الجرافيت والحديد المنصهر إلى ألماس.

على الرغم من أنه يتم إنتاجه في بيئة معملية فإن الماس الذي يصنعه الإنسان يتشكل من خلال عملية مشابهة لتلك التي يتم تشكيلها بشكل طبيعي من الماس وذلك باستخدام الحرارة الشديدة والضغط على الكربون النقي.

بالنسبة للعين المجردة فإن الماس الصناعي لا يمكن تمييزه بصريًا عن الماس الطبيعي، ولكن غالبًا ما يكون سعره أقل من 15٪ إلى 30٪.

لذلك عند شراء الماس المشكل بشكل طبيعي من الضروري شراء الماس المعتمد لأنه من الصعب للغاية التمييز بين الماس الحقيقي والاصطناعي .[1]

العوامل المؤثرة على تكوين الماس

عندما نتساءل مما يتكون الماس ونفكر بعمق نتوقع أن الطبيعة والظروف الجوية والحرارة تؤثر علي تكوينه ، وبفعل يتم تشكيل الماس في عباءة الأرض في مكان ما بين 1 و 3 مليار سنة مضت ، ويتشكل الماس بالحرارة والضغط ثم يتم نقله إلى سطح الأرض عن طريق الانفجارات البركانية ذات المصدر العميق أو حركة مناطق الاستقطاب التي تصل الماس إلى قاع المحيط، بالإضافة إلى كونها تشكلت في عمق الأرض ويمكن أيضًا تشكيل الماس من الحرارة والضغط الهائلين لضربات الكويكبات ،وتكون الظروف الملائمة لتشكيل الألماس على بعد حوالي 100 ميل (160 كيلومتر) تحت الأرض.