diamante

Diamanti naturali: non solo gemme

Mercoledì 23 febbraio si terrà presso il Circolo dei lettori la sesta conferenza de I Mercoledì dell'Accademia. Il Prof. Roberto Compagnoni (Università di Torino) tratterà il tema "Diamanti naturali: non solo gemme"

Circolo dei lettori, Via Bogino 9, ore 17.30  

 

Abstract

Il diamante e la grafite, che sono costituiti unicamente da carbonio, illustrano molto bene come la struttura cristallina possa influenzare in modo determinante le caratteristiche fisiche di un minerale: nera e opaca con bassa durezza la grafite e stabile a basse pressioni, incolore e trasparente con elevatissima durezza il diamante stabile ad alte pressioni. Oggi sappiamo che la maggior parte dei diamanti naturali si sono formati nel mantello terrestre a profondità tra 150 e 200 km, dove esistono condizioni di alta pressione ed alta temperatura adatte alla sua crescita.

Si ritiene che l'uso del diamante come strumento per incidere gli altri materiali risalga all'inizio della storia dell'uomo, ma è probabile che l'estrazione sistematica del diamante sia iniziata oltre 3000 anni in India, dove esistevano estesi giacimenti alluvionali, poi sfruttati per secoli. Se un tempo il diamante era ricercato come pietra preziosa per la sua valenza religiosa, la sua popolarità è salita rapidamente nel 19° secolo in seguito alla scoperta di nuovi giacimenti, al perfezionamento delle tecniche di taglio e lucidatura, alla crescita dell'economia mondiale, e all'effetto delle campagne pubblicitarie.

Per le sue eccezionali caratteristiche di resistenza meccanica e durezza, che ne impediscono la rottura e la deformazione anche a pressioni estremamente elevate, il diamante è stato usato per costruire una semplice quanto geniale apparecchiatura, denominata "cella ad incudine di diamante" ("diamond anvil cell"), con la quale si possono ottenere pressioni di oltre 3 milioni di atmosfere, circa equivalenti a quelle esistenti al centro della Terra. Sfruttando il fatto che il diamante è trasparente ad un ampio spettro di radiazioni elettromagnetiche, inclusa la luce, con questa cella è anche possibile studiare le trasformazioni dei minerali che avvengono nelle rocce al crescere della pressione, fino a quella del nucleo terrestre.

Molti diamanti naturali contengono inclusioni di altre fasi minerali, che ne diminuiscono il valore commerciale, ma che risultano di estremo interesse per la scienza. Infatti, poiché il diamante, come già detto, non solo è il materiale più duro conosciuto ma è anche quasi incomprimibile, le inclusioni presenti nel diamante spesso conservano i loro caratteri originari, fornendo preziosissime informazioni sulla "mineralogia" e composizione del mantello terrestre alla profondità in cui il diamante si è formato. Queste informazioni sono, ovviamente, confrontate o integrate con quelle provenienti dagli esperimenti ad alta pressione effettuati con la cella ad incudine di diamante".

Per le sue caratteristiche eccezionale, che ne ha favorito l'utilizzo nei campi tecnologici più svariati, innumerevoli sono stati i tentativi di ottenerlo in laboratorio sin dai primi esperimenti alla fine del 19° secolo, ma solo dopo la metà del secolo 20° si è iniziato a produrlo a scala industriale. Poiché l'argomento di questa presentazione riguarda i diamanti naturali, per chi fosse interessato mi limiterò a citare un appassionante libro che descrive la corsa per ottenere la sintesi industriale del diamante.

La roccia madre, cui viene normalmente associato il diamante, la kimberlite, è una roccia eruttiva molto particolare non solo per composizione chimica e mineralogica, ma specialmente per il meccanismo di messa in posto, cioè di risalita in superficie. La caratteristica forma ad imbuto della parte più superficiale del corpo magmatico, detto "pipe" kimberlitico, indica una risalita del magma estremamente veloce, quasi esplosiva, che ha consentito ai diamanti di conservarsi integri senza essere trasformati in grafite.

Se ancora oggi è vero che le "pietre" di interesse gemmologico sono estratte prevalentemente dalla kimberlite, diamanti di dimensioni minori o molto minori (micro diamanti) si possono trovare anche in alcuni tipi di meteoriti, dove la caduta di corpi celesti ha prodotto nei crateri d'impatto altissime pressioni, o infine dove la crosta continentale è subdotta a profondità superiore a 100-120 km. A questo proposito verranno verranno mostrati non solo i microdiamanti, ormai famosi perché oggetto di moltissimi studi, del Massiccio di Kokchetav in Kazakhstan, ma anche quelli appena scoperti al Lago di Cignana in Valle d'Aosta, di grande interesse scientifico perché rappresentano la prima segnalazione di questo minerale non solo in Italia ma nell'intera Catena Alpina.  

 

 

Incontri successivi

16 marzo

Michele Graziadei (Università di Torino), Ragionare per casi. Il diritto giurisprudenziale inglese e la tradizione giuridica continentale

23 marzo

Francesco Sabatini (Università di Roma Tre), L'italiano fra le lingue nazionali in Europa

6 aprile

Vincenzo Ferrone (Università di Torino), La chiesa, i diritti dell'uomo e la modernità

4maggio        

Luca Ridolfi (Politecnico di Torino), Acqua: creatrice di forme e bellezza