Carbonado , comúnmente conocido como diamante negro , es una de las formas más resistentes de diamante natural . Es una forma microporosa, impura y de alta densidad de diamante policristalino que consta de diamante, grafito y carbono amorfo , con precipitados cristalinos menores que llenan los poros y ocasionales inclusiones metálicas reducidas. [1] Se encuentra principalmente en depósitos aluviales donde es más prominente en regiones ecuatoriales de elevación media como República Centroafricana y Brasil., donde se han encontrado la gran mayoría de las diamantitas carbonado. Su color natural es negro o gris oscuro y es más poroso que otros diamantes.
Carbonado | |
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General | |
Categoría | Minerales nativos |
Fórmula (unidad de repetición) | C |
Sistema de cristal | Isométrico-hexoctaédrico ( cúbico ) |
Identificación | |
Masa de fórmula | 12.01 u |
Color | Típicamente negro, puede ser gris, varios tonos de verde y marrón a veces moteado. |
Hábito de cristal | Policristalino |
Fractura | Superficies rasgadas irregulares |
Escala de Mohs de dureza | 10 |
Lustre | Adamantino |
Racha | blanco |
Gravedad específica | 3,52 ± 0,01 |
Densidad | 3,5–3,53 g / cm 3 |
Brillo polaco | Adamantino |
Birrefringencia | Ninguno |
Pleocroísmo | Ninguno |
Propiedades inusuales
Los diamantes carbonados son típicamente agregados porosos del tamaño de un guisante o más grandes de muchos cristales negros diminutos. Los carbonados más característicos se extraen en la República Centroafricana y en Brasil, en ningún lugar asociado con la kimberlita , la fuente de los típicos diamantes gema. Se ha interpretado que los análisis de isótopos de plomo documentan la cristalización de carbonados hace unos 3 mil millones de años; sin embargo, el carbonado se encuentra en rocas sedimentarias más jóvenes . [2]
Los granos minerales incluidos en los diamantes se han estudiado extensamente en busca de pistas sobre el origen del diamante. Algunos diamantes típicos contienen inclusiones de minerales comunes del manto como el piropo y la forsterita , pero estos minerales del manto no se han observado en el carbonado. En cambio, algunos carbonados contienen inclusiones autigénicas de minerales característicos de la corteza terrestre ; las inclusiones no necesariamente establecen la formación de los diamantes en la corteza, pero porque si bien las inclusiones obvias de cristales ocurren en los poros que son comunes en los carbonados, pueden haber sido introducidas después de la formación del carbonado. Las inclusiones de otros minerales, raros o casi ausentes en la corteza terrestre, se encuentran al menos parcialmente incorporados en el diamante, no solo en los poros: entre esos otros minerales se encuentran aquellos con composiciones de Si , SiC y Fe - Ni . No se han encontrado minerales distintivos de alta presión, incluido el polimorfo de carbono hexagonal , lonsdaleita , como inclusiones en carbonados, aunque se podrían esperar tales inclusiones si los carbonados se formaran por el impacto de un meteorito . [2]
Los estudios de isótopos han proporcionado más pistas sobre el origen del carbonado. El valor del isótopo de carbono es muy bajo (poco carbono-13 en comparación con el carbono-12, en relación con los diamantes típicos). [2]
Carbonado presenta una fuerte luminiscencia ( fotoluminiscencia y catodoluminiscencia ) inducida por el nitrógeno y por los vacíos existentes en la red cristalina. Los halos de luminiscencia están presentes alrededor de las inclusiones radiactivas, y se sugiere que el daño por radiación ocurrió después de la formación de los carbonados, [3] una observación tal vez pertinente a la hipótesis de radiación que se enumera a continuación.
Hipótesis de origen
El origen del carbonado es controvertido, y algunas hipótesis propuestas son las siguientes:
- Conversión directa de carbono orgánico en condiciones de alta presión en el interior de la Tierra, la hipótesis más común para la formación de diamantes.
- Metamorfismo de choque inducido por impacto meteorítico en la superficie de la Tierra
- Formación de diamantes inducida por radiación por fisión espontánea de uranio y torio
- formación local acumulada en sedimentos ricos en materia orgánica reducidos durante períodos geológicos prolongados debido a procesos pirometamórficos rápidos asociados con rayos de larga duración de superbolt, que se sabe que coinciden en la distribución global con depósitos de diamantita carbonado, en elevaciones similares.
- Formación dentro de una estrella gigante de generación anterior en nuestra área, que hace mucho tiempo explotó en una supernova. [4]
- Un origen en el espacio interestelar, debido al impacto de un asteroide, en lugar de ser arrojado desde el interior de una estrella en explosión. [4]
Ninguna de estas hipótesis para la formación de carbonado había tenido una amplia aceptación en la literatura científica en 2008. [5] Las proporciones de 13C / 12C en carbonado son idénticas a los sedimentos locales.
Hipótesis del origen extraterrestre
Los partidarios de un origen extraterrestre de carbonados proponen que su fuente material fue una supernova que ocurrió hace al menos 3.800 millones de años. [6] [7] Después de fusionarse y desplazarse a través del espacio exterior durante aproximadamente mil quinientos millones de años, una gran masa cayó a la Tierra en forma de meteorito hace aproximadamente 2.300 millones de años. Posiblemente se fragmentó durante la entrada a la atmósfera de la Tierra e impactó en una región que mucho más tarde se dividiría en Brasil y la República Centroafricana , que se supone que son las dos únicas ubicaciones conocidas de depósitos de carbonado (que no es una representación precisa de la verdadera distribución de diamanteita carbonado).
Ver también
- Amsterdam diamante
- Bort - Variación de diamante (partículas de polvo), aplicado en abrasivos, agentes de pulido, lubricantes y en herramientas / maquinaria de perforación y corte
- Korloff Noir
- Propiedades materiales del diamante - Propiedades físicas del mineral
- Diamantes Popigai - Cráter de impacto en Siberia, Rusia
- Sergio (carbonado) - El diamante en bruto más grande conocido
- Espíritu de Diamante Grisogono
- Material superduro : material con una dureza Vickers superior a 40 gigapascales
Referencias
- ^ Kroschwitz], [editor ejecutivo, Jacqueline I. (2004). Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química (5ª ed.). Hoboken, Nueva Jersey: J. Wiley. pag. 10. ISBN 9780471484943.
- ^ a b c Heaney, PJ; Vicenzi, EP; De, S. (2005). "Diamantes extraños: los misteriosos orígenes de Carbonado y Framesite". Elementos . 1 (2): 85. doi : 10.2113 / gselements.1.2.85 .
- ^ Kagi, H., Sato, S., Akagi, T. y Kanda, H., 2007 (2007). "Historia de generación de carbonado inferida de espectros de fotoluminiscencia, imágenes de catodoluminiscencia y composición isotópica de carbono" (PDF) . Mineralogista estadounidense . 92 : 217–224. Código Bibliográfico : 2007AmMin..92..217K . doi : 10.2138 / am . 2007.1957 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ a b Garai, Jozsef; Haggerty, Stephen E .; Rekhi, Sandeep; Chance, Mark (2006). "Investigaciones de absorción de infrarrojos confirman el origen extraterrestre de los diamantes Carbonado" . El diario astrofísico . 653 (2): L153. arXiv : física / 0608014 . Código Bibliográfico : 2006ApJ ... 653L.153G . doi : 10.1086 / 510451 . Archivado desde el original el 9 de agosto de 2007.. Este estudio sugirió que los espectros de absorción infrarroja del carbonado son similares a los de los diamantes de origen extraterrestre; los picos significativos seleccionados se deben a trazas de abundancia de los elementos nitrógeno e hidrógeno . Los investigadores concluyeron con la suposición de que el mineral se formó necesariamente en un entorno interestelar. En este sentido, se teoriza que el carbonado es similar al polvo cósmico rico en carbono, que probablemente se haya formado en un entorno cercano a las estrellas de carbono. Se sugirió que los diamantes eran fragmentos de un cuerpo del tamaño de un asteroide que posteriormente cayó a la Tierra en forma de meteoritos.
- ^ Rondeau, B; Sautter, V; Barjón, J (2008). "Nueva textura columnar de carbonado: estudio de catodoluminiscencia". Diamante y materiales relacionados . 17 (11): 1897. Código Bibliográfico : 2008DRM .... 17.1897R . doi : 10.1016 / j.diamond.2008.04.006 .
- ^ Broad, William J. (17 de septiembre de 1996). "Diamantes negros gigantes de origen misterioso pueden provenir del espacio" . The New York Times . ISSN 0362-4331 . Consultado el 20 de septiembre de 2016 .
- ^ Garai, Jozsef; Haggerty, Stephen E .; Rekhi, Sandeep; Chance, Mark (20 de diciembre de 2006). "Investigaciones de absorción de infrarrojos confirman el origen extraterrestre de Carbonado-Diamonds". El diario astrofísico . 653 (2): L153 – L156. arXiv : física / 0608014 . Código Bibliográfico : 2006ApJ ... 653L.153G . doi : 10.1086 / 510451 . ISSN 0004-637X .
enlaces externos
- Foto de carbonado poroso en National Science Foundation
- Foto de carbonado brillante y artículo sobre posibles orígenes extraterrestres en PBS Nova
- Diamantes misteriosos: los geocientíficos investigan la ciencia de la formación de carbono poco común a diario (1 de junio de 2007)
- Diamantes del espacio exterior: los geólogos descubren el origen de los misteriosos diamantes negros de la Tierra ScienceDaily (9 de enero de 2007) Historia.