El cráter ruso que está lleno de diamantes… Y diamantes «de imitación»

Los diamantes son minerales muy preciados que no abundan en la superficie de la Tierra debido a las condiciones extremas que son necesarias para su formación. Sin embargo, existe un cráter en Rusia que, además de cantidades ingentes de diamantes, contiene otro mineral muy poco común que a veces se utiliza para imitarlos.

El cráter lleno de brillantes

En el remoto norte de Rusia se encuentra el cráter Popigai, una depresión de 100 kilómetros de diámetro que fue excavada por un meteorito de entre 5 y 8 kilómetros de diámetro hace unos 35 millones de años. Las altísimas presiones y temperaturas que generó esta colisión no sólo alteraron las rocas de esta región, sino que, además, convirtieron el grafito que contenían en cristales de diamante en un radio de 13,6 kilómetros del punto de impacto.

El grafito es un mineral negro y muy blando compuesto por láminas de átomos de carbono estructurados de manera hexagonal. Pero, bajo condiciones de presión y temperatura altísimas, como las que reinan en el manto terrestre, a cientos de kilómetros de profundidad, los átomos de carbono se reordenan y adoptan una estructura «piramidal» que produce unos cristales incoloros que tienen una dureza inmensa. Esos cristales de carbono puro son lo que llamamos diamantes.

Pues, bien, las presiones y temperaturas extremas que generó el impacto de Popigai no sólo transformaron el grafito en diamante: además, dentro de estos cristales, los átomos de carbono adoptaron una configuración aún más resistente llamada lonsdaleíta. Como resultado, aunque los diamantes de impacto de entre 0,5 y 2 milímetros de diámetro del cráter de Popigai son demasiado toscos para la joyería, el hecho de que sean mucho más duros que los diamantes corrientes los convertiría en un excelente abrasivo industrial… Si no fuese porque se encuentran en un lugar tan remoto que su explotación no parece rentable.

Pero, curiosamente, el cráter de Popigai también contiene otro mineral muy duro e inusual.

«Diamantes de imitación» naturales

A lo largo de la historia se han intentado encontrar materiales que imiten el aspecto de los diamantes auténticos, o, lo que es lo mismo, de los cristales de carbono puro. Los falsificadores han usado desde simples trozos de vidrio pulidos hasta cristales de otras sustancias incoloras, como el dióxido de circonio de las conocidas circonitas.

Notar la diferencia entre un diamante de verdad y otra sustancia vítrea e incolora puede ser complicado incluso para el ojo entrenado. Por suerte, los diamantes tienen una serie de propiedades (como la dureza, la densidad, la conductividad térmica o la dispersión de la luz) que los distinguen del resto de los materiales de imitación y que se pueden medir con facilidad para comprobar su autenticidad.

En este sentido, uno de los materiales más parecidos a los diamantes es un mineral llamado moissanita que está compuesto por carburo de silicio. Los cristales de esta sustancia no sólo son casi tan duros como los diamantes auténticos (9,5 sobre 10 en la escala de Mohs), sino que, además, refractan la luz de una manera muy similar.

Sin embargo, la moissanita es un mineral extremadamente infrecuente en la naturaleza, así que, en la inmensa mayoría de los casos, los cristales de carburo de silicio se producen de manera artificial. De hecho, el cráter Popigai es uno de los pocos lugares del mundo en los que se puede encontrar moissanita natural.

Moissanita de impacto

La moissanita se descubrió a finales del siglo XIX en Meteor Crater (Arizona) e inicialmente se confundió con diamantes debido a la gran dureza de sus cristales. Igual que los diamantes, los cristales de este mineral sólo crecen bajo condiciones de presión y temperatura extremas, por lo que no es de extrañar que uno de los pocos lugares del planeta en los que se puede encontrar moissanita natural sea el cráter de impacto de Popigai. De hecho, los cristales de moissanita de entre 0,25 y 0,4 milímetros de diámetro que contiene este cráter a veces están «enlazados» con cristales de diamantes.

Además de en cráteres de impacto, la moissanita se ha encontrado en otros contextos en los que también se forman los diamantes, como un tipo de roca ígnea llamado kimberlita que proviene de las profundidades de nuestro planeta y dentro de algunos meteoritos. No deja de resultar curioso que, bajo condiciones extremas, dos sustancias tan distintas como el carbono y el carburo de silicio acaben produciendo cristales tan parecidos.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Técnicamente, el diamante no es el material más duro que existe. Se han encontrado unas pocas sustancias (como la lonsdaleíta) que tienen una dureza aún mayor.

REFERENCIAS (MLA):

• S. A. Gromilov et al. “Moissanites of the Popigai Astrobleme”. Doklady Earth Sciences, vol. 481, pp. 997–999 (2018).
• V. Afanasiev et al. “Impact Diamonds: Types, Properties and Uses”. 14th International Congress for Applied Mineralogy (ICAM2019), pp 179-182.