Karbon doğada elmas, grafit ve fullerit halinde üç şekilde bulunur. Elmas ve grafitin her ikisi de kristal yapıdadır. Ancak yapılarındaki atomların düzenlenişi farklı olduğundan birbirlerinden farklı özellikler sergilerler. Elmas çok sert, dayanıklı genellikle renksiz ve saydam bir maddedir. Grafit ise yumuşak, siyah renkli ve kaygan bir maddedir. Grafitin moleküler yapısı elmasınki kadar yoğun olmadığından elmas kadar sert ve dayanıklı değildir. Karbonun üçüncü biçimi olan fullerit ise kusursuz biçimli küresel moleküllerden oluşur. Bu moleküllerin her biri 60 karbon atomu içerir.

Elmas Nasıl Oluşur?

Elmasın oluşabilmesi için, karbonun en az 30 kilobar basınç ve 400°C sıcaklık altında kalmış olması gerekir. Bu iki koşuldan birinin olmadığı durumlardaysa, karbondan grafit oluşur. Basınç ve sıcaklık encak yerin 150 km’den daha derin bölümlerinde elmas oluşumuna olanak sağlayacak kadar yükdrl olur. Yerin bu bölümlerinde, basınç 50 kbar’ı aşar, sıcaklık 900 - 1200°C arasında değişir. Günümüzde gördüğümüz çoğu elmas, bundan 3 - 4 milyar yıl öncesini kapsayan bir dönemde yeryüzünün 160 km altında, eriyik kayaların içinde oluşmuş. Yeryüzüne çıkmalarıysa, 1,1 milyar yıl önce oluşan magma patlamaları sırasında gerçekleşmiştir. Elmaslar, bu patlamalar sırasında oluşan “kimberlit” denen elmas bacaları aracılığıyla yerkabuğunun yüzeye yakın yerlerine çıkmıştır. Elmasları yeryüzüne taşıyan bu bacalara kimberlit denmesinin ilk nedeni, ilk kez Güney Afrika’daki Kimberly kentinde bulunmalarından dolayıdır. Kimberlitler, derine doğru daralan, dondurma külahına benzeyen oluşumlardır. Magma, bu bacalardan yeryüzüne çıkarken elmaslar, diğer taşlar ve madenleride yüzeye taşımıştır. Ancak yine de her kimberlit bacasında elmas bulunmayabilir.

Elmas Madenciliği

Kimberlit bacalarının yüzeye yakın bölümlerinde elmas madeni işletilebilir. Bacaların aşağı doğrı daralan bölümlerinde elmas daha azdır. Dünyada varlığı bilinen onbinlerce kimberlit bacasından sadece 40 kadarı işletilmektedir. Kimberlit bacalarında bulunan elmas yataklarının yüzer alanları 20.000 ile 1.400.000 m² arasında değişir. Akarsu sistemlerinde, dere kenarlarında, deltalarda ve kıyılarda da elmas yataklarına rastlanabilmektedir.

Günümüzde elmas madenlerinin çoğu Avustralya, Brezilya, Rusya ve Güney Afrika Cumhuriyeti’nde bulunmaktadır. Elmas madenciliğinde arama, havadan ya da yerden yapılabilmekte ve madenler açık ya da yeraltı ocakları şeklinde işletilebilmektedir.