Proses Keterbentukan Berlian
Kategori
Diamond Edition
Diamond atau berlian merupakan salah satu batu permata dengan harga yang paling mahal. Tidak hanya sebagai perhiasan, berlian juga dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan industri seperti alat pemotong, bahan pemoles, heat sink pada elektronik, dan masih banyak lagi.
Berlian tersusun atas 99,95% karbon. Meskipun graphite juga tersusun atas karbon, tetapi struktur kristal dan proses pembentukannya menjadikan graphite tidak sekeras berian. Berlian sendiri merupakan material paling keras di bumi, dengan skala kekerasan 10 mhos. Hal tersebut menjadikan berlian hanya dapat digores oleh berlian itu sendiri.
Butuh jutaan bahkan milyar-an tahun untuk berlian dapat terbentuk sempurna. Hal tersebut dikarenakan dalam proses keterbentukannya, berlian membutuhkan kondisi tekanan, temperatur, dan komposisi kimia yang spesifik. Dengan proses yang panjang dan kondisi yang spesifik dalam pembentukannya, menyebabkan berlian membutuhkan waktu panjang. Setelah terbentuk, berlian juga membutuhkan waktu jutaan hingga milyaran tahun untuk proses pendinginan berlian. Bahkan batuan pembawa berlian umumnya memiliki umur yang lebih muda dibandingkan dengan berlian yang dibawanya.
Keterbentukan berlian ini dimulai dengan akumulasi material utama pembentuk berlian, yaitu karbon. Karena material karbon cukup sedikit pada mantel, menyebabkan berlian cenderung langka. Karbon material utama pembentuk berlian dibagi menjadi dua berdasarkan sumbernya, yaitu primordial dan recycled. Primordial karbon merupakan jenis material karbon yang telah ada di mantel sejak awal pembentukan bumi. Sedangkan recycled karbon berasal dari material teroksidasi yang tersimpan di dalam bumi, seperti CO2 dan CO3. Selain itu, material karbon juga dihasilkan dari molekul organik yang berasal dari makhluk hidup, khususnya yang memiliki cangkang (CaCO3). Karbon dari material organik ini akan dibawa ke dalam bumi melalui proses subduksi. Subduksi yang merupakan proses penunjaman kerak samudera yang banyak mengandung CaCO3 ke bawah kerak benua.
Ketika akumulasi karbon sudah mencapai kedalaman dengan temperature 950 - 1400⁰C dan tekanan 4 GPa, proses pembentukan berlian akan dimulai. Suhu/temperature akan sebanding dengan kedalaman yang disebut dengan gradient geothermal. Berdasarkan mekanisme gradient geothermal tersebut, akan tercapai suku 950⁰C pada kedalaman 140 km. Pada kedalaman tersebut juga akan didapatkan tekanan yang sangat besar akibat tumpukan batuan yang berada diatasnya.
Proses keterbentukan berlian ini sangat berhubungan dengan proses redoks (reduksi-oksidasi) antara material utama dengan dinding batuan. Dalam proses keterbentukannya ini terkadang ditemukan mineral pengotor berupa Nitrogen dan atau Boron. Keberadaan mineral pengotor ini akan mempengaruhi warna dan bentuk kristal dari berlian tersebut. Umumnya berlian dengan kandungan karbon murni 100% akan menghasilkan berlian takberwarna bertipe IIa. Ketika berlian mengandung mineral pengotor berupa Boron akan dihasilkan berlian berwarna biru dengan tipe IIb. Sedangkan berlian dengan mineral pengotor Nitrogen akan menghasilkan warna kuning dengan tipe Ia/Ib tergantung jenis ikatan karbon yang terbentuk.
Dalam beberapa kasus, berlian terbentuk di kedalaman lebih dari 600 km yang sering disebut superdeep diamond. Berlian jenis ini terbentuk pada tekanan dan suhu yang lebih tinggi dibandingkan berlian pada umumnya. Berlian jenis ini biasanya memiliki warna pink/coklat. Selain itu, dapat juga ditemukan berlian berwarna biru ketika mineral pengotornya berupa Boron. Pada superdeep diamond, tidak dapat ditemukan mineral pengotor berupa Nitrogen.
Berlian yang terbentuk dan tersimpan jauh di bawah permukaan bumi akan terbawa naik bersamaan dengan aktivitas gunung berapi. Berlian akan terbawa ke permukaan bersamaan dengan magma yang mendingin dan membentuk batuan beku. Batuan yang membawa berlian ini disebut dengan “kimberlite”. Kimberlite menjadi sumber utama tambang berlian. Selain aktivitas gunung api, berlian juga dapat dibawa ke permukaan melalui intrusi magma seperti dike atau sill yang biasa disebut dengan “lamproite”. Lamproite cenderung memiliki kandungan yang lebih sedikit dibandingkan kimberlite.
Erosi yang terjadi terus menerus mengakibatkan batuan pembawa berlian lapuk dan berlian ikut terlepas, terlebih kimberlite sangat mudah mengalami pelapukan dan erosi. Kemudian berlian ini akan tertransportasi melalui sungai dan terdeposisi di sungai seperti yang terjadi di Sungai Orange di Afrika Selatan. Selain itu, berlian juga dapat tertransportasi melalui longshore current seperti yang terjadi di Selatan Atlantik.
Refrensi
Bulanova, G. P. (1995). The formation of diamond. Journal of Geochemical Exploration, 53(1-3), 1-23.
GIA. 2023. Diamonds Origins. https://discover.gia.edu/diamond-origin.
GIA. 2023. Diamond Description. https://www.gia.edu/diamond-description.
GIA. 2023. Where Diamonds Come From. https://4cs.gia.edu/en-us/where-diamonds-come-from/.
Mahmut MAT. (2023). Diamond. https://geologyscience.com/minerals/diamond/.
Shirey, Steven & Shigley, James. (2013). Recent Advances In Understanding The Geology od Diamonds. Gems & Geomology.
Smith, Karen V., & Shirey, Steven B. (2018). How Do Diamonds Form in the Deep Earth?. Gems & Geology. GIA.
Stachel, T., & Luth, R. W. (2015). Diamond formation—Where, when and how?. Lithos, 220, 200-220.
Artikel Lainnya
Batu Mulia dan Logam Mulia di Pegadaian
Pengujian Batu Mulia dan Logam Mulia