Углерод
Графит – это основная форма самородного углерода в земной коре. Образуется он, как правило, из каменных углей или карбонатных пород при процессах метаморфизма (то есть процессах опускания их вглубь земной коры, ближе к магме, в зоны больших давлений и температур где происходит перекристаллизация и образование новых минералов.
Графит – это очень мягкий слоистый минерал. Настолько мягкий, что пачкает руки. Им издавна пытались делать надписи, потому и закрепилось за ним это название (от греческого графоин - писать). Этот образец из пород в устье реки Курма (Байкал).
Кроме графита в самородном виде углерод встречается в виде фуллерита – природного фильтра для воды. Его молекула представляет собой сферу из 60 атомов углерода (С60) с полостью в центре. В ней «застряют» ионы тяжелых металлов и прочие загрязнители воды. На водах источников, протекающих по шунгитовым залежам,содержащим фуллерит, в районе Онежского озера, основал Петр I первый в России курорт. Вот когда начали применять входящие сейчас в моду нанотехнологии. Шунгит - докембрийская горная порода, являющийся переходной стадией от антрацита к графиту.
Ну, и самый известный (хотя и самый редкий) представитель самородного углерода - это самый твердый минерал алмаз. Он образуется при очень больших давлениях в верхних слоях мантии. Однако при медленном снижении давления, когда глубинные породы выходят ближе к поверхности, он превращается в графит. В ранние геологические эпохи Земли существовали супервулканы, способные очень быстро вынести магму из глубин сразу на поверхность. Остатки жерл этих вулканов - за мощность процесса их называют еще трубками взрыва - заполнены глубинной породой кимберлитом, включающей редкие кристаллы алмаза. Далеко не все из них ювелирного качества - тут и большое количество загрязняющих включений, и просто сростки мелких кристаллов в невзрачные корочки. Лишь прозрачные камни после огранки специального вида могут называться бриллиантами. В России широко известны месторождения Якутии - на фото справа трубка "Мир". Новые трубки открыты в районе Кольского полуострова.
Алмазы могут образовываться и на поверхности Земли. Для этого необходимо, чтобы большой метеорит врезался в Землю в месте выхода на поверхность богатых графитом кристаллических сланцев. След от такого столкновения называется астроблемой, а кристаллы алмаза, как правило, мелки (не более 1...2 мм), мутны и трещиноваты, цвет их бурый или черный, иногда жёлтый, а форма - плоские таблички, как у прежних кристаллов графита. Из таких астроблем в нашей стране известна Попигайская котловина. Она расположена на севере Сибирской платформы, в бассейне реки Хатанги, в долине ее правого притока реки Попигай. Размеры внутреннего кратера составляют 75 км, а внешний диаметр достигает 100 км, глубина - 1 км.
Падение космического тела диаметром 7-8 км произошло 36 млн. лет назад. Некоторые исследователи относят это событие к моменту марсианской катастрофы, когда третий спутник Марса рухнул на его поверхность, а Земля и Луна попали под метеоритный ливень летящих к Солнцу осколков столкновения. Марс тогда потерял свою богатую кислородом атмосферу и стал ледяной пустыней.
Алмазы рассеяны по всей Попигайской котловине и встречаются почти везде, как в породах, так и в россыпях. Общие запасы алмазов Попигайского месторождения превышают все известные запасы алмазов кимберлитовых провинций мира. Но суровые условия не позволяют организовать здесь рентабельную добычу технических алмазов - выгоднее изготавливать синтетические.
На снимке слева, сделаном из космоса, котловина темнозеленого цвета - понижение рельефа несколько защищает от суровых северных ветров и позволяет расти там деревьям. А на снимке внизу вид с уровня земли.
А вот так выглядят импактные алмазы (увеличено в 40 раз):
Существуют и ещё две экзотические разновидности самородного углерода.
Чаоит - образуется под воздействием ударов метеоритов на содержащийся в породах графит. Встречен в виде серовато-белых прожилков и вкраплений в графите среди графитовых гнейсов кратера Рис, близ Нёрдлингена в Баварии (Германия).
Лонсдейлит (гексагональный алмаз) – минерал, про который Википедия запустила утку, что он в полтора раза более твёрдый, чем обычный алмаз – на самом деле его твёрдость 7...8 по шкале Мооса. Лонсдейлит образуется в метеоритах, содержащих графит, при столкновении с Землёй.
Используются технологии uCoz