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Diamante
En mineraloga, el diamante (del griego antiguo, admas, que
signica invencible o inalterable)es un altropo del carbono donde
los tomos de carbonoestn dispuestos en una variante de la
estructura cristalinacbica centrada en la cara denominada red de
diaman-te. El diamante es la segunda forma ms estable de car-bono,
despus del grato; sin embargo, la tasa de conver-sin de diamante a
grato es despreciable a condicionesambientales. El diamante tiene
renombre especcamen-te como un material con caractersticas fsicas
superlati-vas, muchas de las cuales derivan del fuerte enlace
cova-lente entre sus tomos. En particular, el diamante tienela ms
alta dureza y conductividad trmica de todos losmateriales conocidos
por el hombre. Estas propiedadesdeterminan que la aplicacin
industrial principal del dia-mante sea en herramientas de corte y
de pulido ademsde otras aplicaciones.El diamante es uno de los
minerales ms preciados delmundo por sus caractersticas fsicas. El
diamante tienecaractersticas pticas destacables. Debido a su
estruc-tura cristalina extremadamente rgida, puede ser conta-minada
por pocos tipos de impurezas, como el boro yel nitrgeno. Combinado
con su gran transparencia (co-rrespondiente a una amplia banda
prohibida de 5,5 eV),esto resulta en la apariencia clara e incolora
de la mayo-ra de diamantes naturales. Pequeas cantidades de
de-fectos o impurezas (aproximadamente una parte por mi-lln)
inducen un color de diamante azul (boro), amarillo(nitrgeno), marrn
(defectos cristalinos), verde, violeta,rosado, negro, naranja o
rojo. El diamante tambin tieneuna dispersin refractiva
relativamente alta, esto es, ha-bilidad para dispersar luz de
diferentes colores, lo que re-sulta en su lustre caracterstico. Sus
propiedades pticasy mecnicas excelentes, combinadas con una
mercado-tecnia eciente, hacen que el diamante sea la gema
mspopular.La mayora de diamantes naturales se forman en
condi-ciones de presin y temperatura extremas, existentes
aprofundidades de 140 km a 190 km en el manto terrestre.Los
minerales que contienen carbono proveen la fuentede carbono, y el
crecimiento tiene lugar en perodos de 1a 3,3 mil millones de aos,
lo que corresponde a, aproxi-madamente, el 25% a 75% de la edad de
la Tierra. Losdiamantes son llevados cerca de la supercie de la
Tierra atravs de erupciones volcnicas profundas por un magma,que se
enfra en rocas gneas conocidas como kimberlitasy lamproitas. Los
diamantes tambin pueden ser produ-cidos sintticamente en un proceso
de alta presin y altatemperatura que simula aproximadamente las
condicio-
nes en el manto de la Tierra. Una alternativa, y
tcnicacompletamente diferente, es la deposicin qumica de va-por.
Algunos materiales distintos al diamante, incluyendoa la zirconia
cbica y carburo de silicio son denomina-dos frecuentemente como
simulantes de diamantes, se-mejando al diamante en apariencia y
muchas propieda-des. Se han desarrollado tcnicas gemolgicas
especialespara distinguir los diamantes sintticos y los naturales,
ysimulantes de diamantes.
1 Historia
El nombre diamantes deriva del griego antiguo (admas), propio,
inalterable, irrompible, indoma-ble, de - (a-), sin + (dam), yo
gobierno,yo domo.[2] Sin embargo, se piensa que los diaman-tes
fueron reconocidos y minados por primera vez en laIndia, donde
depsitos aluviales signicativos de dichapiedra podran haberse
encontrado muchos siglos atrsa lo largo de los ros Penner, Krishna
y Godavari. Se con-sidera probado que los diamantes han sido
conocidos enla India desde hace al menos 3.000 aos, y se
conjeturaque se conocieran hace ya 6.000 aos.[3]
Los diamantes han sido atesorados como gemas desde suuso como
iconos religiosos en la antigua India. Su uso enherramientas de
grabado tambin se remonta a la historiahumana ms temprana.[4][5] La
popularidad de los dia-mantes ha ido creciendo desde el siglo XIX
debido a sucreciente suministro, mejores tcnicas de corte y
pulido,crecimiento en la economa mundial, y campaas de pu-blicidad
innovadoras y exitosas.[6]
En 1813, Humphry Davy us una lente para concen-trar los rayos
del sol en un diamante en una atmsferade oxgeno, y demostr que el
nico producto de lacombustin era dixido de carbono, demostrando que
eldiamante estaba compuesto de carbono. Posteriormente,demostr que,
en una atmsfera desprovista de oxgeno,el diamante se convierte en
grato.[7]
El uso ms familiar de los diamantes hoy en da es comogemas
usadas para adorno, un uso que se remonta a laantigedad. La
dispersin de la luz blanca en los coloresespectrales es la
caracterstica gemolgica primaria de lasgemas diamantes. En el siglo
XX, expertos en el campode la gemologa han desarrolladomtodos para
clasicar alos diamantes y otras gemas, basndose en las
caracters-ticas ms importantes de su valor como gema. Las
cuatrocaractersticas, conocidas informalmente como las cuatro
1
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2 2 PROPIEDADES MATERIALES
C, son usadas ahora de un modo comn como descripto-res bsicos de
los diamantes: estos son carat, cut, coloury clarity (peso, talla,
color y pureza).El Cullinan es el mayor diamante hallado en toda la
his-toria del que se tenga conocimiento. Su valor era
incal-culable, hasta tal punto que debi ser troceado en
variosfragmentos.
2 Propiedades materiales
El diamante y el grato son dos altropos del carbono: formaspuras
del mismo elemento, pero que dieren en estructura.
El diamante
Un diamante es un cristal transparente de tomos de car-bono
enlazados tetraedralmente (sp3) que cristaliza en lared de
diamante, que es una variacin de la estructuracbica centrada en la
cara. Los diamantes se han adapta-do para muchos usos, debido a las
excepcionales caracte-rsticas fsicas. Las ms notables son su dureza
extremay su conductividad trmica (9002.320 W/(mK)),[8] as
como la amplia banda prohibida y alta dispersin pti-ca.[9] Sobre
los 1.700 C (1.973 K / 3.583 F) en el vacoo en atmsfera libre de
oxgeno, el diamante se convier-te en grato; en aire la
transformacin empieza aproxi-madamente a 700 C.[10] Los diamantes
existentes en lanaturaleza tienen una densidad que va desde
3,153,53g/cm3, con diamantes muy puros generalmente extrema-damente
cerca a 3,52 g/cm3.[11]
2.1 Dureza
El diamante es el material natural ms duro conocido has-ta el
momento (aunque en 2009 se iniciaron unos estudiosque parecen
demostrar que la lonsdaleta es un 58% msdura) donde la dureza est
denida como la resistenciaa la rayadura.[12] El diamante tiene una
dureza de 10 (lamxima dureza) en la escala de Mohs de dureza de
mine-rales.[13] La dureza del diamante ha sido conocida desdela
antigedad, y es la fuente de su nombre.Los diamantes naturales ms
duros en el mundo son delos campos de Copeton y Bingara, ubicados
en el reade New England en Nueva Gales del Sur, Australia. Fue-ron
llamados can-ni-faire (no puede hacerse nada conellosuna combinacin
del ingls can = poder, ita-liano ni = no y el francs faire =
hacer[14]) por loscortadores en Amberes cuando empezaron a llegar
encantidades desde Australia en la dcada de 1870. Estosdiamantes
son generalmente pequeos, octaedros perfec-tos a semiperfectos, y
se usan para pulir otros diaman-tes. Su dureza est asociada con la
forma de crecimientodel cristal, que es en una sola etapa. La
mayora de otrosdiamantes muestran ms evidencias de mltiples
etapasde crecimiento, lo que produce inclusiones, fallas y pla-nos
de defectos en la red cristalina, todo lo que afectasu dureza.[15]
Es posible tratar diamantes regulares bajouna combinacin de presin
alta y temperatura alta paraproducir diamantes que son ms duros que
los diamantesusados en dispositivos de dureza.[16]
La dureza de los diamantes contribuye a su aptitud comogema.
Debido a que slo pueden ser rayados por otrosdiamantes, mantienen
su pulido extremadamente bien. Adiferencia de otras gemas, se
adaptan bien al uso diariodebido a su resistencia al rayado tal vez
esto contribu-ye a su popularidad como la gema preferida en
anillosde compromiso y anillos de matrimonio, que suelen serusados
todos los das durante dcadas.El uso industrial de los diamantes ha
sido asociado hist-ricamente con su dureza; esta propiedad hace al
diamanteel material ideal para herramientas de cortado y
pulido.Como material natural ms duro conocido, el diamantepuede ser
usado para pulir, cortar, o erosionar cualquiermaterial, incluyendo
otros diamantes. Las adaptacionesindustriales comunes de esta
habilidad incluyen brocas ysierras, y el uso de polvo de diamante
como un abrasivo.Los diamantes de grado industrial menos caros,
conoci-dos como bort, con muchas fallas y color ms pobre que
-
3las gemas, son usados para tales propsitos.[17]
El diamante no es apto para maquinarias de aleacionesferrosas a
altas velocidades, puesto que el carbono es so-luble en hierro a
las altas temperaturas creadas por la ma-quinaria de alta
velocidad, conduciendo a un desgaste in-crementado en las
herramientas de diamante cuando selas compara con
alternativas.[18]
Estas sustancias pueden rayar al diamante:
Algunos diamantes son ms duros que otros.
Los agregados nanocristalinos de diamantes produ-cidos por
tratamiento de presin alta y temperaturaalta del grato o fullerenos
(C60).[19]
Nitruro de boro cbico (Borazn)
Una forma hexagonal del diamante denominadalonsdaleta, que se ha
predicho tericamente ser58% ms fuerte que el diamante.[20]
2.2 Conductividad elctrica
Otras aplicaciones especializadas tambin existen oestn siendo
desarrolladas, incluyendo su uso comosemiconductores: algunos
diamantes azules son semicon-ductores naturales, en contraste a la
mayora de otrosdiamantes, que son excelentes aislantes
elctricos.[13] Laconductividad y color azul se originan de la
impureza deboro. El boro sustituye a tomos de carbono en la red
dediamante, donando un hueco en la banda de valencia.[21]
Comnmente se observa una conductividad sustancialen diamantes
nominalmente no dopados, que han cre-cido por deposicin qumica de
vapor. Esta conducti-vidad est asociada con especies relacionadas
al hidr-geno adsorbido en la supercie, y puede ser eliminadapor
recocido u otros tratamientos de supercie.[22][23]
2.3 Tenacidad
La tenacidad se reere a la habilidad del material deresistir la
ruptura debido a un impacto fuerte. La te-nacidad del diamante
natural ha sido medida como 2,0MPam1/2,[24] y el factor de
intensidad de tensin crticaes 3,4 MNm3/2.[25] Estos valores son
altos comparadoscon otras gemas, pero bajos comparados con la
mayorademateriales de ingeniera. Como con cualquier material,la
geometra microscpica de un diamante contribuye asu resistencia a la
fractura. El diamante tiene un plano defractura y de ah es ms frgil
en algunas orientacionesque en otras. Los cortadores de diamantes
usan este atri-buto para quebrar algunas piedras, como paso previo
alfacetado.[12]
3 YacimientosIndia, Namibia, Sierra Leona, Brasil,
Colombia,Venezuela, Mxico, Per, Australia, Estados Unidos,Ghana,
Sudfrica .
3.1 Color
Diamantes coloreados de marrn en el Museo Nacional de His-toria
Natural del Instituto Smithsoniano.
El diamante tiene una amplia banda prohibida de 5,5 eV(o 225 nm)
que abarca todo el espectro visible, lo quesignica que el diamante
puro debera transmitir la luzvisible y aparecer como un cristal
transparente e inco-loro. El origen de los colores en el diamante
est en losdefectos de red e impurezas. La mayora de impurezasde
diamantes consisten en el reemplazo de un tomo decarbono en la red
cristalina. La impureza ms cmun,nitrgeno, ocasiona una coloracin
amarilla ligera a in-tensa, dependiendo del tipo y concentracin de
nitrgenopresente.[13] El Gemological Institute of America
(GIA)clasica la baja saturacin amarilla y marrn como dia-mantes en
el rango normal de color, y aplica una esca-la de graduacin desde
'D' (incoloro) hasta 'Z' (ligera-mente amarillo). El nitrgeno es,
con diferencia, la im-pureza ms comn encontrada en las gemas
diamantes,y es responsable del amarillo y marrn en los diaman-tes
(ver tambin: centro nitrgeno-vacante). El boro esresponsable del
color azul grisceo.[26]Los diamantes decolor diferente, como el
azul, son llamados diamantes decolores fantasa, y caen bajo una
escala de graduacindiferente.[11]
Los metales de transicin Ni y Co, que se usan co-mnmente para el
crecimiento de diamante sinttico porlas tcnicas de presin alta y
temperatura alta, han sidodetectados en los diamantes como tomos
individuales,sin embargo la concentracin mxima es 0,01% para
elNi,[27] e incluso mucho menor para el Co. Obsrvese, sinembargo,
que puede introducirse virtualmente cualquierelemento en el
diamante, por implantacin de iones.[9]
El color en los diamantes tiene dos fuentes
adicionales:irradiacin (usualmente por partculas alfa), que
ocasio-na el color en los diamantes verdes; y deformaciones f-sicas
del cristal de diamante conocidas como deforma-
-
4 4 HISTORIA NATURAL
ciones plsticas. La deformacin plstica es la causa delcolor en
ciertos diamantes marrones[28] y tal vez en algu-nos rosados y
rojos.[29] En orden de rareza, los diaman-tes incoloros, por mucho
los ms comunes, son seguidospor los amarillos y marrones, luego por
los azules, verdes,negros, blancos translcidos, rosados, violetas,
naranjas,morados, y el ms raro, rojo.[13] Se llaman diamantes
ne-gros a diamantes que no son verdaderamente negros, pe-ro que
contienen numerosas inclusiones oscuras que ledan a la gema su
apariencia oscura.En el 2008, el Diamante Wittelsbach, un diamante
azulde 35,56 quilates (7,11 g) que se crey haber perteneci-do a los
Reyes de Espaa, alcanz la suma de ms deUS$24 millones en una
subasta de Christies.[30] En el2009, un diamante azul de 7,03
quilates (1,41g) alcan-z el ms alto precio por quilate jams pagado
para undiamante, cuando fue vendido en subasta por 10,5 millo-nes
de francos suizos (6,97 millones de Euros o US$9,5millones en aquel
tiempo) lo que exceda en exceso losUS$1,3 millones por
quilate.[31]
3.2 IdenticacinLos diamantes pueden ser identicados por su alta
con-ductividad trmica. Su elevado ndice de refraccin tam-bin es
indicativo, pero otros materiales tienen similarrefractividad. Los
diamantes cortan el vidrio, pero estono identica positivamente a un
diamante, debido a queotros materiales, como el cuarzo, tambin se
encuentransobre el vidrio en la escala de Mohs y tambin
puedencortar el vidrio. Los diamantes fcilmente rayan a
otrosdiamantes, pero esto daa a ambos diamantes.Existen mtodos
fsicos para la identicacin de los dia-mantes, como el empleo de
lquidos pesados; se trata de,empleando como criterio la densidad
del diamante, su-mergir la muestra en una solucin de yoduro de
metileno,en la que la gema otar o se hundir si se trata de un
dia-mante o no.Hace unos aos se fabricaron unos dispositivos que
em-plean la conductividad trmica del diamante para distin-guirlo
del resto de gemas transparentes. En un primermomento resultaron
muy tiles, sobre todo para aquellosque no posean conocimientos
gemolgicos, ya que sim-plemente tocando la gema con estos aparatos
se podadeterminar si esa gema era diamante o no. Pero con
laaparicin de la moissanita, otra nueva imitacin del dia-mante, que
posee una conductividad trmica muy similara la del diamante, la
abilidad de estos aparatos qued enentredicho.Tambin existen mtodos
de observacin directa paraidenticar un diamante. Los microscpios
gemolgicospermiten observar las inclusiones internas de la gema
ob-jeto de estudio, y un experto puede determinar que inclu-siones
son caractersticas de un diamante y cuales no. Latransparencia es
otra caracterstica del diamante, siendomenos transparente que
alguna de sus imitaciones.
4 Historia naturalLa formacin del diamante natural requiere
condicio-nes muy especcasexposicin de materiales que con-tienen
carbono a presin alta, variando desde 45 a 60kilobares,[32] pero a
un rango de temperatura comparati-vamente bajo que va desde
aproximadamente 900-1.300C.[32] Estas condiciones se encuentran en
dos lugares enla Tierra; en el manto de la litosfera bajo placas
conti-nentales relativamente estables, y en el sitio de impactode
meteoritos.[11]
4.1 Formacin en cratonesLas condiciones para que suceda la
formacin de dia-mante en el manto de la litosfera ocurren a
profundidadconsiderable, correspondiendo a los requerimientos
antesmencionados de temperatura y presin. Estas profundi-dades estn
estimadas entre 140 y 190 km,[13][32] aunqueocasionalmente
cristalizan diamantes a profundidades de300-400 km.[33]
La tasa a la que la cambia la temperatura con el incre-mento de
profundidad en la Tierra vara grandemente endiferentes partes de la
Tierra. En particular, bajo las pla-cas ocenicas, la temperatura
sube ms rpidamente conla profundidad, ms all del rango requerido
para la for-macin del diamante a la profundidad requerida.[32]
Lacombinacin correcta de temperatura y presin slo seencuentra en
las partes gruesas, viejas y estables de lasplacas continentales,
donde existen regiones de litosferaconocidas como cratones. Una
larga estancia en la litos-fera cratnica permite a los cristales de
diamante crecerms grandes an.[32]
La forma octadrica ligeramente distorsionada de este cristal
dediamante bruto en matriz es tpica del mineral. Sus caras
lustro-sas tambin indican que el cristal es de un depsito
primario.
A travs de estudios de composicin isotpica de car-bono (similar
a la metodologa usada en datacin porradiocarbono, excepto con los
istopos estables C-12 yC-13), se ha encontrado que el carbono de
los diaman-tes proviene de fuentes tanto orgnicas como inorgni-
-
4.4 Llegada a la supercie 5
cas. Algunos diamantes, conocidos como harzburtigcos,son
formados de carbono inorgnico encontrado original-mente en lo
profundo del manto terrestre. En contras-te, los diamantes
eclogticos contienen carbono orgnicode detritus orgnico que ha sido
arrastrado hacia aba-jo desde la supercie de la corteza terrestre a
travs desubduccin (ver tectnica de placas) antes de transfor-marse
en diamante.[13] Estas dos fuentes diferentes decarbono tienen
diferentes razones 13C:12C mensurables.Los diamantes que han
llegado a la supercie de la Tierrason generalmente bastante viejos,
yendo desde mil millo-nes a 3,3 mil millones de aos. Esto es del
22% a 73% dela edad de la Tierra.Los diamantes ocurren ms
frecuentemente comooctaedros eudrales o redondeados y octaedros
gemela-dos denominados maclas. Como la estructura del cris-tal de
diamante tiene una disposicin cbica de lostomos, tienen muchas
facetas que pertenecen a uncubo, octaedro, rombicosidodecaedro,
tetraquishexaedroo hexaquisoctaedro. Los cristales pueden
redondearse ylas aristas inexpresivas pueden elongarse. Algunas
vecesse les encuentra crecidos juntos o formando cristales do-bles
gemelados en las supercies del octaedro. Estasformas diferentes y
hbitos de los diamantes resultan delas diferentes circunstancias
externas. Los diamantes (es-pecialmente aquellas con las caras del
cristal redondea-das) se encuentran comnmente recubiertos en nyf,
unapiel opaca gomosa.[34]
4.2 Formacin en crteres de impacto demeteoritos
Los diamantes tambin pueden formarse en otros eventosnaturales
de alta presin. Se han encontrado diamantesmuy pequeos, conocidos
como microdiamantes o nano-diamantes, en los crteres de impacto de
meteorito. Aun-que en el Crter Popigai en Siberia los diamantes
alcan-zan un tamao de entre 0,5 a 2 mm con algunos ejempla-res de
10mm. Se considera que es el mayor yacimientodel mundo de diamantes
de impacto.[35] Tales eventos deimpacto crean zonas de choque de
alta presin y tempera-tura, idneas para la formacin de diamantes.
Los micro-diamantes del tipo de impacto pueden ser usados comoun
indicador de crteres de impacto antiguos.Algunos deestos diamantes
poseen empaquetados hexagonales(EH),Lonsdaleta, a diferencia de los
comunes que poseen unempaquetado cbico (EC).[13]
4.3 Formacin extraterrestre
No todos los diamantes encontrados en la Tierra se ori-ginaron
aqu. Un tipo de diamante denominado diamantecarbonado, el cual se
encuentra en Sudamrica y frica,puede haberse depositado ah va un
impacto de asteroi-de (no formado por el impacto) hace
aproximadamente3 mil millones de aos. Estos diamantes pueden
haberse
formado en el medio intraestelar, pero en el 2008, no ha-ba
consenso cientco acerca de cmo se originaron losdiamantes
carbonados.[36][37]
Los granos presolares en muchos meteoritos encontradossobre la
Tierra contienen nanodiamantes de origen ex-traterrestre, formados
probablemente en supernovas. Laevidencia cientca indica que las
estrellas enanas blan-cas tienen un ncleo de carbono y oxgeno
cristalizado.El ms grande de estos encontrado en el universo has-ta
ahora, BPM 37093, est ubicado a 50 aos luz, en laconstelacin
Centauro. Una nota de prensa del Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics describi el ncleoestelar de 2500 millas de dimetro
como un diamante.[38]Conocido como Lucy, por la cancin Lucy in the
Skywith Diamonds (Lucy en el cielo con diamantes), deThe
Beatles.[16][39]
4.4 Llegada a la supercie
Diagrama esquemtico de la formacin de los diamantes y sullegada
a la supercie por una chimenea de kimberlita.
La roca portadora de diamantes es llevada cerca a lasupercie a
travs de erupciones volcnicas de origenprofundo. El magma para tal
volcn debe originar-se a una profundidad donde los diamantes puedan
serformados[13]150 km o ms (tres veces o ms la pro-fundidad de la
fuente de magma para la mayora de losvolcanes). Esto es algo que
sucede relativamente rara vez.Las chimeneas contienen el material
que fue transportadohacia la supercie por accin volcnica, pero no
fue eyec-tada antes de que la actividad volcnica cesara. Durantela
erupcin, estas chimeneas estn abiertas a la super-cie, resultando
en circulacin abierta; en las chimeneas sehan encontrado muchos
xenolitos de rocas superciales,e incluso madera y/o fsiles. Las
chimeneas volcnicasque llevan diamantes estn relacionados
estrechamente alas regiones ms viejas y fras de la corteza
continental(cratones). Esto es porque los cratones son muy
gruesos,y su manto litosfrico se extiende a profundidades
su-cientemente grandes tal que los diamantes sean estables.No todas
las chimeneas contienen diamantes, e inclusomenos contienen
sucientes diamantes para hacer el mi-
-
6 5 MERCADOS COMERCIALES
nado econmicamente viable.[13]
El magma en chimeneas volcnicas es generalmente deuno de dos
tipos caractersticos, que se enfran en rocagnea conocida tanto
kimberlita o lamproita.[13] El mag-ma en s mismo no contiene
diamantes; sin embargo, ac-ta como un elevador que lleva las rocas
formadas en laprofundidad (xenolitos), minerales (xenocristos), y
ui-dos hacia arriba. Estas rocas son caractersticamente ri-cas en
minerales de olivino, piroxeno, y anbol, ricos enmagnesio[13] que
suelen ser alterados a serpentina por elcalor y los uidos durante y
despus de la erupcin. Cier-tosminerales indicadores ocurren
tpicamente en kimber-litas diamantferas, y son usadas como
trazadores mine-ralgicos por los prospectores, quienes siguen las
hue-llas del indicador de regreso a la chimenea volcnica quepueden
contener diamantes. Estos minerales son ricos encromo (Cr) o
titanio (Ti), elementos que le imparten co-lores brillantes a los
minerales. Los minerales indicado-res ms comunes son los granates
cromianos (usualmentepiropo de Cr, rojo brillante, y granates
verdes de las seriesugranditas), granates eclogticos, piropo de Ti
anaranja-do, espinelas rojas de alto Cr, cromita oscura, dipsido
deCr verde brillante, olivino verde vidrioso, picroilmenitanegra, y
magnetita. Los depsitos de kimberlita son co-nocidos como suelo
azul, por las partes profundamenteserpentinizadas de los depsitos,
o como suelo amarillo,por la arcilla de esmectita cercana al suelo
y carbonatometeorizado y parte oxidada.[13]
Una vez que los diamantes han sido transportados a la su-percie
por el magma en una chimenea volcnica, puedenser erosionados afuera
y distribuidos en un rea grande.Una chimenea volcnica que contiene
diamantes es cono-cida como una fuente primaria de diamantes. Las
fuen-tes secundarias de diamantes incluyen a todas las reasdonde
hay un nmero signicativo de diamantes, erosio-nados de su matriz de
kimberlita o lamprota, y acumu-lados por la accin del agua o el
viento. Estos incluyendepsitos aluviales y depsitos existentes en
lneas cos-teras existentes y antiguas, donde los diamantes tiendena
acumularse debido a su tamao y densidad similares.Los diamantes
tambin han sido encontrados rara vez endepsitos dejados atrs por
glaciares (notablemente enWisconsin e Indiana); sin embargo, en
contraste con losdepsitos aluviales, los depsitos glaciales son
menoresy, en consecuencia, no son fuentes comerciales viables
dediamante.[13]
5 Mercados comerciales
La industria del diamante puede ser separada en dos cate-goras
bsicamente distintas: una relacionada con los dia-mantes de grado
gema, y otro para los diamantes de gra-do industrial. Aunque existe
un gran comercio en ambostipos de diamantes, los dos mercados actan
en formasdramticamente distintas.
Diamante en corte brillante, engastado en un anillo
5.1 GemasExiste un gran comercio en diamantes de grado gema.
Adiferencia de los metales preciosos, tales como el oro o
elplatino, los diamantes gema no son comercializados co-mo un
commodity. Contrario a la creencia popular, hayun mercado bien
establecido para la reventa de diamantespulidos y diamantes de
corte en brillante. Un aspecto re-marcable del comercio de
diamantes de calidad gema essu altsima concentracin: el comercio
global y la talla dediamantes estn limitados a slo unas pocas
localidades.El 92% de los cortes de piezas de diamantes en el
2003fueron en Surat, Gujarat, India.[40] Otros centros impor-tantes
de talla y comercio de diamantes son Amberes,donde est basado el
International Gemological Institute,Londres, Nueva York, Tel Aviv,
y msterdam. Una solacompaa De Beerscontrola una proporcin
signi-cativa del comercio en diamantes. Tienen su centro
enJohannesburgo, Sudfrica y en Londres, Inglaterra. Unfactor que
contribuye es la naturaleza geolgica de losdepsitos de diamante:
algunas minas primarias grandesde pipas de kimberlita contribuyen
para porciones signi-cativos del mercado (tal como la mina de
diamantes deJwaneng en Botsuana, que es un gran yacimiento
operadopor De Beers que puede producir entre 12.5 a 15millonesde
quilates de diamantes por ao[41]), mientras que los de-psitos
secundarios aluviales tienden a fragmentarse en-tre diferentes
tipos de operadores, debido a que puedenser dispersados por varios
cientos de kilmetros cuadra-dos (por ejemplo, los depsitos
aluviales en Brasil).La produccin y distribucin de diamantes est
gran-demente consolidada en las manos de unos pocos ju-gadores
clave, y concentrados en centros de intercam-bio de diamantes
tradicionales. Siendo el ms impor-tante, Amberes, donde se manejan
el 80% de los dia-mantes brutos, 50% de todos los diamantes
cortados yms del 50% de diamantes brutos, cortados e
industriales
-
5.2 Grado industrial 7
combinados.[42] Esto hace a Amberes la capital mundialde
diamante 'de facto'. Sin embargo, Nueva York, juntocon el resto de
los Estados Unidos, es donde aproxima-damente el 80% de los
diamantes del mundo son ven-didos, incluyendo ventas en subasta.
Asimismo, tambinterminan en Nueva York los diamantes ms grandes y
deformas brutas ms inusuales.[42] La compaa De Beers,como el ms
grande extractor de diamantes en el mun-do, mantiene una posicin
claramente dominante en laindustria, y ha sido as desde su fundacin
en 1888 porel imperialista britnico Cecil Rhodes. De Beers poseeo
controla una proporcin signicativa de las instalacio-nes mundiales
de produccin de diamante bruto (minas)y canales de distribucin para
los diamantes de calidadgema. La compaa y sus subsidiarias poseen
minas queproducen casi el 40 por ciento de la produccin
mundialanual de diamantes. En algn tiempo se pens que msdel 80 por
ciento de la produccin mundial de diamantesbrutos pasaba a travs de
la Diamond Trading Company(DTC, una subsidiaria de De Beers) en
Londres,[43] peroactualmente la cifra est estimada en
aproximadamente40 por ciento.[44] De Beers vendi una vasta mayora
desus reservas de diamantes a nales de la dcada de 1990- principios
de la dcada de 2000[45] y el resto representaprincipalmente
inventario en trabajo (diamantes que es-tn siendo ordenados antes
de su venta).[46] Esto fue biendocumentado en la prensa[47] pero
permanece poco co-nocido al pblico en general.La campaa de
publicidad de diamantes de De Beer esapreciada como una de las
campaas ms exitosas e in-novadoras en la historia. N. W. Ayer &
Son, la rma pu-blicitaria retenida por De Beers a mediados del
siglo XX,alcanz xito en revivir el mercado americano de diaman-tes
y abri nuevos mercados, incluso en pases donde nohaba existido una
tradicin de diamantes. La multifacti-ca campaa publicitaria de N.W.
Ayer inclua publicidadpor emplazamiento, publicitando el diamante
en s, envez de la marca De Beers, y construyendo asociacionescon
celebridades y realeza. Esta campaa coordinada du-r dcadas y
contina hoy en da: tal vez es capturadomejor por el eslogan: a
diamond is forever (un diaman-te es para siempre).[6]
Abajo de la cadena de suministros, los miembros de laFederacin
mundial de bolsas de diamantes (WFDB) ac-tan como un medio para el
intercambio global de dia-mantes, comerciando tanto diamantes
pulidos y brutos.La WFDB consiste de bolsas de diamantes
independien-tes en centros principales de corte tales como Tel
Aviv,Amberes, Johanesburgo y otras ciudades en los EstadosUnidos,
Europa y Asia.En el 2000, la WFDB y la International Diamond
Ma-nufacturers Association establecieron el World DiamondCouncil
para evitar el trco de diamantes usados pa-ra subvencionar guerras
y actos inhumanos. Actividadesadicionales de la WFDB incluyen
tambin la promocindel World Diamond Congress cada dos aos, as como
elestablecimiento del International Diamond Council (IDC)
para supervisar la graduacin de los diamantes.
5.2 Grado industrial
Diamantes en una hoja de corte.
Un escalpelo con hoja de diamante sinttico.
El mercado para los diamantes de grado industrial ope-ra de
forma muy diferente de su contraparte ornamen-tal. Los diamantes
industriales son valorados mayorita-riamente por su dureza y
conductividad trmica, hacien-do algunas de las caractersticas
gemolgicas de los dia-mantes, tales como claridad y color,
irrelevantes para lamayora de aplicaciones. Esto ayuda a explicar
por qu el80% de los diamantes minados (igual a aproximadamen-te 100
millones de quilates, o 20.000 kg anualmente), noaptos para su uso
como piedras preciosas, son destinadasal uso industrial. Adems de
los diamantes minados, losdiamantes sintticos encontraron
aplicaciones industria-les casi inmediatamente tras su invencin en
la dcada
-
8 5 MERCADOS COMERCIALES
de 1950; se producen anualmente otros 3 mil millonesde quilates
(600 toneladas mtricas) de diamantes sint-ticos para uso
industrial. Actualmente, aproximadamenteel 90% del material
abrasivo de las lijas de diamante esde origen sinttico.[48]
El uso industrial dominante de los diamantes es el cor-te,
perforacin, lijado y pulido. La mayora de usos dediamantes en estas
tecnologa no requiere de diamantesgrandes; en efecto, la mayora de
diamantes que son decalidad de gema, excepto por su tamao pequeo,
puedenencontrar un uso industrial. Los diamantes son insertadosen
la punta de taladros u hojas de sierras, o esparcidosen un polvo
para su uso en aplicaciones de lijado y pu-lido. Algunas
aplicaciones especializadas incluyen el usoen laboratorios como
contenedor para experimentos dealta presin, rodamientos de alto
desempeo, y un uso li-mitado en ventanas especializadas.[49]
Con los avances continuos hechos en la produccin dediamantes
sintticos, las aplicaciones futuras se estn vol-viendo factibles.
Est generando mucha excitacin el po-sible uso del diamante como un
semiconductor apto pa-ra construir microchips, o el uso del
diamante como undisipador[50] en electrnica, aunque antao en esta
ramade la tecnologa se emple ampliamente en la fabricacinde agujas
de las cpsulas fonocaptoras de los tocadiscos.El lmite entre los
diamantes de calidad de gema y losdiamantes industriales est denido
pobremente, y par-cialmente depende de las condiciones de mercado
(porejemplo, si la demanda de diamantes pulidos es alta, al-gunas
piedras aptas sern pulidos en gemas pequeas o debaja calidad en vez
de ser vendidas para uso industrial).Dentro de la categora de
diamantes industriales, hay unasubcategora que comprende las
piedras de menor cali-dad, principalmente piedras opacas, que son
conocidascomo bort o 'boart'.[49]
5.3 Cadena de suministroAproximadamente 130 millones de quilates
(26.000 kg)son minados anualmente, con un valor total cercano aUSD
$9 mil millones, y aproximadamente 100.000 kgson sintetizados
anualmente.[51]
Ms o menos el 49% de los diamantes provienen de fri-ca central y
del sur, aunque se han descubierto fuentessignicativas del mineral
en Canad, India, Rusia, Brasily Australia. Se les mina de la
kimberlita y lamprota pre-sentes en pipas volcnicas, que pueden
transportar loscristales de diamante -originados en las
profundidadesde la Tierra donde las altas presiones y temperaturas
lepermiten formarse- hacia la supercie. La minera y dis-tribucin de
los diamantes naturales son un motivo decontroversia frecuente,
tales como las preocupaciones so-bre la venta de los "diamantes de
sangre" por los gruposparamilitares africanos.[52] La cadena de
suministro dediamantes est controlada por un nmero limitado de
ne-gocios poderosos, y est tambin altamente concentrada
en un pequeo nmero de localizaciones alrededor delmundo (ver
gura).
5.3.1 Minera, fuentes y produccin
Slo una fraccin muy pequea de mineral de diaman-te consiste de
diamantes reales. El mineral es chancado,proceso durante el cual se
tiene el cuidado requerido parano destruir los diamantes ms
grandes, y luego son orde-nados por densidad. Hoy en da, los
diamantes son locali-zados en la fraccin de densidad rica en
diamantes, con laayuda de uorescencia de rayos X, despus de lo cual
lospasos nales de ordenamiento son hechos a mano. Antesde que el
uso de los rayos X se haga comn, la separacinse haca con cinturones
de grasa; los diamantes tienen unatendencia ms fuerte a pegarse a
la grasa que los otros mi-nerales en la muestra.[53]
Histricamente, los diamantes eran encontrados slo endepsitos
aluviales en el sur de la India.[54] India lide-r la produccin
mundial de diamantes desde el tiempode su descubrimiento,
aproximadamente en el siglo IXA.C.[3][55] hasta mediados del siglo
XVIII d.C., pero elpotencial comercial de estas fuentes haba sido
agotadoa nales del siglo XVIII, y en aquel tiempo, la India
fueeclipsada por Brasil, donde se hallaron los primeros dia-mantes
no provenientes de la India en 1725.[3]
La produccin de diamante de depsitos primarios (kim-berlitas y
lamprotas) empez slo en la dcada de 1870,tras el descubrimiento de
los campos de diamantes en laRepblica Sudafricana.[56] La produccin
ha aumentadocon el tiempo, y ahora se ha minado un acumulado
totalde 4.5 mil millones de quilates desde la fecha.[57]
Intere-sante es el hecho de que el 20% de dicha cantidad se
hayaminado slo en los ltimos 5 aos, y durante los ltimosdiez aos, 9
minas nuevas hayan empezado la produc-cin, mientras 4 ms estn
esperando ser abiertas pron-to. La mayora de estas minas estn
ubicadas en Canad,Zimbabue, Angola, y una en Rusia.[57]
En los Estados Unidos, se ha encontrado diamantes enArkansas,
Colorado, yMontana.[58][59] En el 2004, el des-cubrimiento de un
diamante microscpico en los EstadosUnidos[60] condujo al muestreo
en bruto de pipas de kim-berlita en un lugar remoto de
Montana.[61]
Hoy en da, la mayora de depsitos de diamantes co-mercialmente
viables estn en Rusia (principalmente enYakutia, por ejemplo la
mina Mir y la mina Udachnaya),Botsuana, Australia (norte y oeste) y
la Repblica Demo-crtica del Congo.[62]
En el 2005, Rusia produjo casi un quinto de la produccinglobal
de diamante, segn los reportes de British Geolo-gical Survey.
Australia posee las pipas diamantferas msricas, con produccin que
alcanza niveles picos de 42 TMpor ao en la dcada de 1990.[58]
Tambin hay depsitos comerciales siendo minados ac-tivamente en
los Territorios del Noroeste de Canad, y
-
9en Brasil. Los prospectores de diamantes continan bus-cando en
el globo pipas de kimberlita y lamprota quecontengan diamantes.
5.3.2 Fuentes controvertidas
En algunos de los pases de frica central y occiden-tal
polticamente ms inestables, los grupos revoluciona-rios han tomado
control de las minas, usando los ingre-sos provenientes de las
ventas de diamantes para nanciarsus operaciones. Los diamantes
vendidos a travs de es-te proceso son conocidos como diamantes de
conictoo diamantes de sangre.[52] Grandes corporaciones decomercio
de diamantes continan nanciando y alimen-tando estos conictos al
hacer negocios con los gruposarmados. En respuesta a la preocupacin
pblica de quesus compras de diamantes pudieran estar contribuyendoa
la guerra y a violacin de los derechos humanos en elfrica central y
occidental, la Organizacin de las Na-ciones Unidas, la industria de
diamantes, y las nacionescomercializadoras de diamantes
introdujeron el ProcesoKimberley en el 2002. El Proceso Kimberley
apunta aasegurar que los diamantes de conicto no se entremez-clen
con los diamantes controlados por tales grupos rebel-des. Esto se
logra al requerir que los pases productoresde diamantes provean
pruebas de que el dinero que ha-cen de la venta de diamantes no es
usado para nanciaractividades criminales o revolucionarias. Aunque
el Pro-ceso Kimberley ha tenido un xito moderado en limitarel nmero
de diamantes de conicto que entran al mer-cado, algunos an
encuentran su camino ah. Entre el 2%y el 3% de los diamantes
comerciados hoy en da son,potencialmente, diamantes de conicto.[63]
Dos grandesfallos an limitan la efectividad del Proceso
Kimberley:(1) la relativa facilidad de hacer contrabando de
diaman-tes a travs de las fronteras africanas, y (2) la
naturalezaviolenta de la minera de diamantes en las naciones queno
tienen tcnicamente un estado de guerra, y cuyos dia-mantes son
considerados, en consecuencia, limpios.[64]
El gobierno canadiense ha establecido un cuerpo cono-cido como
el Canadian Diamond Code[65] para ayudar aautenticar los diamantes
canadienses. ste es un siste-ma muy riguroso de vigilancia de los
diamantes, y ayudaa proteger la reputacin de libre de conictos de
losdiamantes canadienses.[66]
5.3.3 Distribucin
La Diamond Trading Company (DTC) es una subsidia-ria de De
Beers, y comercializa diamantes en bruto de lasminas operadas por
De Beers (dej de comprar diaman-tes en el mercado abierto en 1999,
y ces de comprar dia-mantes rusos minados por la compaa rusa Alrosa
a na-les del 2008. Alrosa apel exitosamente contra una
corteeuropea[67] y reiniciar sus ventas en mayo del 2009[68]).Una
vez adquiridos por Sightholders (que es un trmino
registrado, que hace referencia a las compaas que tienenun
contrato de suministro de tres aos con DTC), los dia-mantes son
cortados y pulidos en preparacin a ser ven-didos como gemas
preciosas. El corte y pulido de los dia-mantes brutos es una labor
especializada que est concen-trada en un nmero limitado de
localidades alrededor delmundo. Los centros tradicionales de corte
de diamanteson Amberes, msterdam, Johannesburgo, Nueva Yorky Tel
Aviv. Recientemente, se han establecido centros decorte de
diamantes en China, India, Tailandia, Namibiay Botsuana. Los
centros de corte con menores costos demano de obra, notablemente
Surat en Gujarat, India, ma-nejan un gran nmero de diamantes de
pocos quilates,mientras que cantidades ms pequeas de los
diamantesms grandes o ms valiosos tienden a ser manejados enEuropa
o Norteamrica. La reciente expansin de estaindustria en la India,
empleando mano de obra barata, hapermitido que diamantes ms pequeos
sean preparadoscomo gemas en cantidades ms grandes de lo que
antesera econmicamente factible.[42]
Los diamantes que han sido preparados como gemas pre-ciosas son
vendidas en centros de intercambio de diaman-tes conocidos como
bolsas. Hay 26 bolsas de diamantesregistradas en el mundo.[69] Las
bolsas son el ltimo pasofuertemente controlado en la cadena de
suministro de dia-mantes, grande mayoristas e incluso minoristas
puedencomprar cantidades relativamente pequeas de diaman-tes en las
bolsas, despus de lo cual son preparadas para suventa nal al
consumidor. Los diamantes pueden ser ven-didos ya engastados en
joyera, o vendidos sin engastar.De acuerdo al Rio Tinto Group, en
el 2002 los diamantesproducidos y liberados al mercado estaban
valorizados enUS$9 mil millones, como diamantes brutos, US$14
milmillones despus de cortados y pulidos, US$28 mil mi-llones en
joyera de diamantes mayorista, y US$57 milmillones en ventas de
escaparate.[70]
6 Sintticos, simulantes y mejoras
6.1 Sintticos
Diamantes sintticos de varios colores, crecidos por la tcnica
dealta presin y alta temperatura.
Los diamantes sintticos son cristales de diamante que
-
10 6 SINTTICOS, SIMULANTES Y MEJORAS
son manufacturados en un laboratorio, en contraste a
losdiamantes naturales que se forman naturalmente en elsubsuelo.
Los usos gemolgicos e industriales del dia-mante han creado una
gran demanda de piedras bru-tas, esta demanda ha sido satisfecha en
gran parte porlos diamantes sintticos por ms de medio siglo;
estoshan sido fabricados por diversos procesos, sin embargo,es en
aos recientes en que se ha hecho posible produ-cir diamantes
sintticos de calidad de gema de tamaosignicativo.[13]
La mayora de diamantes sintticos disponibles comer-cialmente son
de color amarillo, y son producidos porprocesos denominados de Alta
Presin y Alta Tempe-ratura (HTHP).[71] El color amarillo es causado
por im-purezas de nitrgeno. Otros colores tambin pueden
serreproducidos, como el azul, verde o rosa, que resultande la
adicin de boro o de la irradiacin despus de lasntesis.[72]
Corte incoloro de gema a partir de diamante crecido pordeposicin
qumica de vapor.
Otro mtodo popular de crecimiento de diamante sint-tico es la
deposicin qumica de vapor (CVD). El creci-miento tiene lugar en
presin baja (menor a la presinatmosfrica). Involucra alimentar una
mezcla de gases(tpicamente 1:99 metano:hidrgeno) en una cmara
ydescomponerlos por la accin de radicales qumicamenteactivos en un
plasma iniciado por microondas, lamentocaliente, descarga elctrica,
welding torch o lser.[73] Es-te mtodo es usado principalmente para
recubrimientos,pero tambin puede producir cristales individuales de
al-gunos milmetros de tamao (ver imagen).[51]
En el presente, la produccin anual de diamantes sint-ticos de
calidad de gema es slo de unos cuantos milesde quilates, mientras
que la produccin total de diaman-tes naturales es alrededor de 120
millones de quilates. Apesar de este hecho, frecuentemente un
consumidor en-cuentra diamantes sintticos cuando busca un
diamantede color de fantasa, porque casi todos los diamantes
sin-tticos son de color de fantasa, mientras slo el 0,01%
de los diamantes naturales son de color de fantasa.[11]
Laproduccin de diamantes sintticos ms grandes amena-za el modelo de
negocio de la industria de diamantes. Elefecto nal de la rpida
disponibilidad de diamantes decalidad de gema de bajo costo en el
futuro es difcil depredecir.
6.2 Imitaciones
Un diamante de imitacin est denido como un materialdistinto al
diamante que es usado para simular la aparien-cia de un diamante.
Las gemas que imitan al diamantesuelen ser referidas como
diamantes, a secas, aunquepropiamente son diamantes de imitacin; a
veces se lla-man simulantes del diamante por calco semntico
delingls. El diamante de imitacinms familiar a la mayorade
consumidores es la zirconia cbica. La popular gemamoissanita
(carburo de silicio) suele ser tratada como undiamante de imitacin,
aunque es una gema por derechopropio. Aunque la moissanita tiene
una apariencia simi-lar al diamante, su principal desventaja como
simulantedel diamante es que el zircn cbico es mucho ms bara-to y
casi igualmente convincente. Tanto el zircn cbicocomo la moissanita
son producidos sintticos.[74]
6.3 Mejoras
Las mejoras del diamante son tratamientos espec-cos realizados
sobre los diamantes naturales o sintticos(usualmente sobre aquellos
ya cortados y pulidos en unagema), que estn diseados para mejorar
las caractersti-cas gemolgicas de la piedra en uno o ms formas.
Estasincluyen la perforacin lser para eliminar
inclusiones,aplicacin de sellantes para rellenar suras,
tratamientopara mejorar el grado de color de un diamante blanco,y
tratamientos para dar color de fantasa a un diamanteblanco.Los
recubrimientos se estn usando ms para darle a lossimulantes de
diamantes, como el zircn cbico, una apa-riencia ms como el
diamante. Una sustancia as esel carbono diamantinoun material
carbonceo amorfoque tiene algunas propiedades fsicas similares a
las de losdiamantes. La publicidad sugiere que tal
recubrimientopodra transferir algunas de estas propiedades
similaresal diamante a la piedra recubierta, con la consecuenciadel
mejoramiento del simulante de diamante. Sin embar-go, las tcnicas
modernas, como la espectroscopia Ramanpermiten identicar fcilmente
este tratamiento.[75]
6.4 Identicacin
Se ha indicado que un proceso de recocido han podi-do convertir
diamantes sintticos, tpicamente marrones(CVD) en diamantes
incoloros, y que estos diamantes,despus de haber sido enviados para
identicacin en jo-
-
11
yera de diamantes, no fueron identicados como diferen-tes a los
diamantes naturales.[76] Tales anuncios suelen serhechos para
nuevas piedras sintticas, simulantes, y trata-das, as que es
importante validar cmo fueron enviadaslas piedras para su
identicacin.Los gemologistas adecuadamente entrenados y
equipadospueden distinguir entre diamantes naturales y
diamantessintticos. Tambin pueden identicar la gran variedadde
diamantes naturales tratados, siendo dos excepcionesuna pequea
minora de diamantes tratados por HPHTdel Tipo II, los diamantes de
este tipo suelen ser brown, ya travs del ya mencionado proceso HPHT
lo que se hacees un proceso fsico que permite que el diamante
obtengaun color muy alto (desde colores D hasta H) y algunos
dia-mantes verdes articialmente irradiados, estos
diamantesnaturales se encuentran en su mayora en frica y son
f-ciles de detectar. No se ha encontrado cristales perfec-tos (a
nivel de red cristalina atmica), as que tanto losdiamantes
naturales y sintticos siempre poseen imper-fecciones
caractersticas, que surgen de las circunstanciasdel crecimiento del
cristal, que les permite ser distingui-dos unos de otros.[77]
Los laboratorios usan tcnicas como las espectroscopia,microscopa
y luminiscencia bajo luz ultravioleta cortapara determinar el
origen de un diamante. Tambin usanmquinas especialmente diseadas
para ayudarles en elproceso de identicacin. Dos de estas mquinas
son la"DiamondSure" y la "DiamondView", ambas producidaspor la DTC
y comercializadas por el GIA.[78]
Pueden realizarse algunos mtodos para identicar dia-mantes
sintticos, dependiendo del mtodo de produc-cin y del color del
diamante. Los diamantes CVD suelenser identicados por una
uorescencia roja. Los diaman-tes coloreados C-J pueden ser
detectados a travs delDia-mond Spotter del Swiss Gemmological
Institute.[79] Laspiedras en el rango de color D-Z pueden ser
examina-das a travs del espectrmetro UV/visible
DiamondSure,herramienta desarrollada por De Beers.[77] De modo
si-milar, los diamantes naturales suelen tener imperfecionesy
fallas menores, tales como inclusiones de material ex-trao, que no
se ven en diamantes sintticos.
7 Vase tambin
Esmeralda
Anexo:Minerales
Grato
Rub
Zaro
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