Όπως είδαμε στην ενότητα της ορυκτολογικής περιγραφής του διαμαντιού, το διαμάντι είναι κρύσταλλος. Αυτό προϋποθέτει καθορισμένη δομή η οποία ακολουθεί την συμμετρία του κρυσταλλογραφικού του συστήματος. Όταν λέμε ότι ακολουθεί, δεν είναι προαιρετικό αλλά αναγκαστικό, δηλαδή τα άτομα του άνθρακα συνδέονται με ομοιοπολικό δεσμό και με τον συγκεκριμένο τρόπο που δομείται η στοιχειώδης κυψελίδα του, «δεν γίνεται να κάνουν αλλιώς». Αυτό όπως αναφέραμε έχει ευεργετικές επιπτώσεις, σε όλα τα ορυκτά αλλά κατά κύριο λόγο στο διαμάντι.
Όμως το κάθε πράγμα έχει το τίμημά του, έτσι οι κρύσταλλοι μπορεί να εμφανίζονται με όμορφα γεωμετρικά σχήματα, να είναι λαμπεροί και μαγευτικοί, υπάρχουν όμως και κάποιες διευθύνσεις εντός του κρυσταλλικού πλέγματος που είναι ευάλωτες. Δηλαδή σε αυτές τις διευθύνσεις οι δυνάμεις μεταξύ των δομικών μονάδων του κρυστάλλου είναι πιο ασθενείς.
Αυτό έχει την εξής συνέπεια που παρουσιάζεται σε ορισμένους κρυστάλλους. Κάποια ορυκτά σπάνε σε συγκεκριμένα επίπεδα της δομής τους, μόλις εφαρμοστεί σε αυτά μηχανική κρούση (χτύπημα ή πίεση). Η ιδιότητα αυτή ονομάζεται σχισμός και τα επίπεδα σχισμογενή επίπεδα. Τα επίπεδα αυτά είναι πάντα παράλληλα με έδρες του κρυστάλλου. Έχουν δηλαδή συγκεκριμένη κρυσταλλογραφική κατεύθυνση και συμβολίζονται με κρυσταλλογραφικούς δείκτες.
Ο σχισμός είναι ορυκτοδιαγνωστικός και αποτελεί αναπόσπαστη φυσική ιδιότητα ενός κρυστάλλου. Δηλαδή όταν ένα ορυκτό έχει σχισμό, όλοι οι κρύσταλλοί του θα έχουν σχισμό και το αντίστροφο, όταν ένα ορυκτό δεν έχει σχισμό, κανένας κρύσταλλός του δεν θα έχει ποτέ σχισμό. Αυτό που αναφέρουμε πιο πάνω, ότι εμφανίζεται σε ορισμένους κρυστάλλους, έχει την έννοια ότι δεν είναι υποχρεωτικό όλα τα ορυκτά να παρουσιάζουν αυτή την ιδιότητα. Την εμφανίζουν μόνο όσα παρουσιάζουν κατευθυνόμενες αδυναμίες στο κρυσταλλικό πλέγμα τους. Ανάλογα με το πόσο επίπεδη είναι η επιφάνεια του σχισμογενούς επιπέδου, που προκύπτει μετά τη θραύση ή την πίεση, ο σχισμός χαρακτηρίζεται ως: τελειότατος, τέλειος, καλός, σαφής, ασαφής, ατελής.
Όταν ένα ορυκτό έχει τελειότατο ή τέλειο σχισμό, προκύπτει τελείως επίπεδη επιφάνεια μετά από πίεση ή θραύση. Όταν ο σχισμός είναι ασαφής ή ατελής, τότε η επιφάνεια που προκύπτει θυμίζει επίπεδο. Φυσικά υπάρχουν πάρα πολλά ορυκτά που δεν παρουσιάζουν σχισμό και όταν θραύονται αφήνουν μη επίπεδες, ανώμαλες επιφάνειες.
Αρκετά ορυκτά εμφανίζουν διπλό ή και τριπλό σχισμό. Η θραύση τους γίνεται παράλληλα σε δύο, τρεις ή και, καμιά φορά, περισσότερες διαφορετικές διευθύνσεις, χωρίς απαραίτητα η ένταση του σχισμού να είναι κοινή προς τις διευθύνσεις αυτές. Δηλαδή η μία διεύθυνση μπορεί να παρουσιάζει τέλειο σχισμό και οι άλλες δύο σαφή.
Σχήμα 1.
Φωτογραφία από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, του ορυκτού γαληνίτη. Φαίνεται ξεκάθαρα ο κυβικός σχισμός.
Η φωτογραφία είναι από το Green Electron Images.
Σχήμα 2.
Αυτή ακριβώς είναι η έννοια του οκταεδρικού σχισμού στο διαμάντι. Όποιο και αν είναι το κρυσταλλικό του σχήμα, πάντα η σχισμογενή επιφάνεια θα είναι παράλληλη σε έδρα του οκταέδρου.
Σχήμα 3.
Ο κρυσταλλογραφικός προσανατολισμός του οκταέδρου και του κύβου, στην συμμετρία του κυβικού κρυσταλλογραφικού συστήματος.
Σε ορυκτολογικά συγγράμματα θα δείτε τον σχισμό με διάφορα ονόματα. Δηλαδή basal cleavage ή βασικός σχισμός όταν τα σχισμογενή επίπεδα είναι κάθετα στον κύριο άξονα συμμετρίας. Prismatic cleavage ή πρισματικός σχισμός όταν τα επίπεδα του σχισμού είναι παράλληλα στον κύριο άξονα συμμετρίας. Υπάρχει ο κυβικός σχισμός (cubic cleavage), που εμφανίζεται σε ορισμένα ορυκτά του κυβικού κρυσταλλογραφικού συστήματος, όπως ο γαληνίτης. Σε όσα ορυκτά έχουν κυβικό σχισμό, τα σχισμογενή επίπεδα είναι παράλληλα με τις έδρες του κύβου, προκύπτουν δηλαδή μικρά κυβάκια σε ένα κύριο κρύσταλλο που είναι κι αυτός κύβος (σχήμα 1). Έχουμε επίσης τον οκταεδρικό σχισμό, πάλι σε ορυκτά του κυβικού συστήματος, όπως ο φθορίτης και το διαμάντι. Στον σχισμό αυτό τα σχισμογενή επίπεδα είναι παράλληλα στις έδρες του οκταέδρου (σχήμα 2).
Όπως είδαμε και πιο πάνω, ο σχισμός σχετίζεται άμεσα με το είδος των δεσμών που συνδέουν τα δομικά του συστατικά. Θα αναφέρουμε το παράδειγμα του γραφίτη που είναι εύκολα κατανοητό. Είδαμε στο κεφάλαιο «Διαμάντι και γραφίτης» την κρυσταλλοχημική δομή του γραφίτη (σχήμα 1 του κεφαλαίου «Διαμάντι και γραφίτης»). Τα επίπεδα του άνθρακα συνδέονται μεταξύ τους με τις ασθενείς δυνάμεις Van der Waals, είναι επομένως φυσική συνέπεια στη θραύση ο κρύσταλλος να αποχωρίζεται παράλληλα σε αυτά τα επίπεδα, και μάλιστα οι σχισμογενείς επιφάνειες να είναι τέλεια επίπεδα, τα οποία όπως φαίνεται και στο σχήμα 1 είναι παράλληλα στον κύριο άξονα συμμετρίας του. Δηλαδή ο γραφίτης έχει βασικό τελειότατο σχισμό. Από όλα αυτά συμπεραίνουμε, ότι όλοι οι κρύσταλλοι του γραφίτη θα έχουν αυτόν τον συγκεκριμένο τύπο σχισμού, μιας και όλοι έχουν την ίδια κρυσταλλοχημική δομή. Αυτό ακριβώς συμβαίνει με όλα τα ορυκτά. Εάν κάποιο ορυκτό έχει ένα συγκεκριμένο τύπο σχισμού, τότε όλοι οι κρύσταλλοί του, όπου κι αν βρίσκονται θα έχουν αυτόν τον συγκεκριμένο σχισμό. Και όταν ένα ορυκτό δεν έχει σχίσμα τότε κανένας κρύσταλλος του δεν θα έχει ποτέ σχισμό.
Ο σχισμός διαδραματίζει πολύ σημαντικό ρόλο στις πολύτιμες πέτρες, σε ότι αφορά την κοπή και το γυάλισμά τους. Ορυκτά με τέλειο σχισμό πρέπει να τα επεξεργαζόμαστε με πολλή προσοχή διότι μπορεί να έχουμε απροσδόκητα και ανεπιθύμητα αποτελέσματα. Πρέπει δηλαδή από πριν να γνωρίζουμε το υλικό που επεξεργαζόμαστε με όλες του τις φυσικές ιδιότητες. Εάν έχει σχίσμα πρέπει να κάνουμε κρυσταλλογραφική αναγνώριση και να δουλεύουμε πάντα με γωνία ασφαλείας σε σχέση με το επίπεδο του σχισμού.
Τώρα μπορούμε να καταλάβουμε την αγωνία του Asscher όταν προσπαθούσε να διαχωρίσει τον αρχικό κρύσταλλο του Cullinan. Ένας λάθος υπολογισμός θα αρκούσε για να χαλάσει το όλο εγχείρημα και να καταστρέψει τον μεγαλύτερο θησαυρό, που δεν ήταν άλλος από τον μεγαλύτερο κρύσταλλο διαμαντιού που βρέθηκε ποτέ.
Στο σημείο αυτό θα ήθελα να αποκαταστήσω την τάξη σε μια παρανόηση, που αφορά το διαμάντι κι όχι μόνο. Πολλοί επειδή διαβάζουν ή ακούνε ότι το διαμάντι έχει τέλειο σχισμό, το πρώτο που τους έρχεται στο μυαλό είναι ότι το διαμάντι είναι εύθραυστο. Πιο πάνω αναφέραμε τον ορισμό του τέλειου σχισμού και εκεί είπαμε ότι στον τέλειο και στον τελειότατο σχισμό οι επιφάνειες είναι τέλεια επίπεδα. Δηλαδή οι επιφάνειες σπασίματος είναι τέλειες, αυτό σημαίνει τέλειος σχισμός κι όχι ότι το ορυκτό σπάει εύκολα. Η ευθραυστότητα έχει να κάνει με το όριο του κάθε υλικού στην μηχανική καταπόνηση και όχι με το σχήμα στο οποίο σπάει το κάθε υλικό. Συγκεκριμένα το διαμάντι έχει μεγάλη αντοχή στην μηχανική καταπόνηση, σε σύγκριση με τον φθορίτη που σπάει σχετικά εύκολα ή με το τοπάζι που η αντοχή του είναι μέτρια.
Βιβλιογραφία
Συστηματική ορυκτολογία - Αθανάσιος Κατερινόπουλος - Ανδρέας Μαγγανάς
Manual of mineralogy - after J.D.Dana (21η έκδοση)
Introduction to the Rock-forming Minerals - Deer, Howie, Zussman (2η έκδοση)
© 2016 - 2024. All Rights Reserved
