الماس

إن شروط ضغط ودرجة حرارة التوازن اللازمة للانتقال بين الجرافيت والماس راسخة نظريًا وتجريبيًا. ويتغير ضغط التوازن خطيًا مع درجة الحرارة، بين1.7 جيجا باسكال  عند0  كلفن و12  جيجا باسكال عند5000  كلفن ( النقطة الثلاثية للماس/الجرافيت/السائل ). ^{[ 20 ] [ 21 ]} ومع ذلك، توجد منطقة واسعة حول هذا الخط يمكن أن تتعايش فيها الأطوار. عند درجة الحرارة والضغط القياسيين ، 20 درجة مئوية (293 كلفن) وضغط جوي قياسي واحد (0.10 ميجا باسكال) ، يكون الطور المستقر للكربون هو الجرافيت، لكن الماس شبه مستقر ، مع وجود حاجز طاقة حركية كبير يجب على الذرات التغلب عليه للوصول إلى حالة الطاقة الأدنى، ^{[ 22 ]} ومعدل تحوله إلى الجرافيت ضئيل، ويستغرق ذلك ملايين إلى مليارات السنين. ^{[ 16 ] [ 22 ]} ومع ذلك، عند درجات حرارة أعلى من حوالي    عند درجة حرارة 4500 كلفن ، يتحول الماس بسرعة إلى جرافيت. وقد وجدت التجارب أن الماس، في وجود الماء _، يمر بمرحلة وسيطة من الكربون الخطي. ^{[ 23 ]}

يتطلب التحويل السريع للجرافيت إلى الماس ضغوطًا أعلى بكثير من خط التوازن: عند2000  كلفن ، وضغط مقداره يلزم ضغط 35 جيجا باسكال (حوالي 350,000 ضغط جوي قياسي). ^{[ 20 ]}

فوق النقطة الثلاثية للجرافيت والماس والكربون السائل، ترتفع درجة انصهار الماس ببطء مع ازدياد الضغط، ولكنها تنخفض عند ضغوط تصل إلى مئات الجيجا باسكال. ^{[ 24 ]} عند الضغوط العالية، يمتلك السيليكون والجرمانيوم بنية بلورية مكعبة مركزية الجسم من نوع BC8 ، ومن المتوقع أن يمتلك الكربون بنية مماثلة عند الضغوط العالية.عند درجة حرارة 0  كلفن ، من المتوقع أن يحدث الانتقال عند1100  جيجا باسكال . ^{[ 25 ]}

تشير نتائج نُشرت في مجلة Nature Physics عام 2010 إلى أنه عند ضغوط ودرجات حرارة فائقة الارتفاع (حوالي 10  ملايين ضغط جوي أو 1  تيرا باسكال و50,000  درجة مئوية)، ينصهر الماس ليتحول إلى سائل معدني. وتوجد الظروف القاسية اللازمة لحدوث ذلك في كوكبي نبتون وأورانوس العملاقين الجليديين ، اللذين يتكون كل منهما من حوالي 10% من الكربون، ومن المحتمل نظريًا أن يحتويا على محيطات من الكربون السائل. وبما أن كميات كبيرة من السائل المعدني يمكن أن تؤثر على المجال المغناطيسي، فقد يفسر ذلك سبب عدم محاذاة القطبين الجغرافي والمغناطيسي للكوكبين. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

يُطلق على البنية البلورية الأكثر شيوعًا للألماس اسم البنية المكعبة للألماس . وهي تتكون من خلايا وحدة متراصة. على الرغم من وجود 18 ذرة في الشكل، إلا أن كل ذرة في الزاوية تشترك فيها ثماني خلايا وحدة، وكل ذرة في مركز أحد الأوجه تشترك فيها ذرتان، لذا يوجد ما مجموعه ثماني ذرات في كل خلية وحدة. ^{[ 28 ]} يُرمز إلى طول كل ضلع من أضلاع خلية الوحدة بالرمز a ، وهو 3.567 أنغستروم . ^{[ 29 ]} 

المسافة بين أقرب جارين في شبكة الماس هي 1.732 a /4 حيث a هو ثابت الشبكة، وعادة ما يتم إعطاؤه بالأنجستروم على النحو التالي a = 3.567  Å، وهو 0.3567  نانومتر.

يمكن تصور الشبكة المكعبة للماس على أنها شبكتان مكعبتان متداخلتان مركزيتان الوجوه، إحداهما مزاحة بمقدار ربع القطر على طول الخلية المكعبة، أو كشبكة واحدة مرتبطة بذرتين عند كل نقطة شبكية. ^{[ 29 ]} عند النظر إليها من الاتجاه البلوري < 1 1 1 > ، تتكون من طبقات متراصة بنمط متكرر ABCABC... . يمكن للماس أيضًا أن يشكل بنية ABAB...، والمعروفة باسم الماس السداسي أو اللونسداليت ، ولكن هذا أقل شيوعًا بكثير ويتشكل في ظروف مختلفة عن الكربون المكعب. ^{[ 30 ]}

توجد الماسات في أغلب الأحيان على شكل ثماني السطوح كاملة التبلور أو ثمانية السطوح مستديرة ، بالإضافة إلى ثماني السطوح التوأمية المعروفة باسم "الماكليس ". ونظرًا لأن البنية البلورية للماس تتميز بترتيب ذري مكعب، فإنها تحتوي على العديد من الأوجه التي تنتمي إلى المكعب ، أو ثماني السطوح، أو معيني اثني عشري السطوح ، أو رباعي سداسي السطوح ، أو ثنائي اثني عشري السطوح . قد تكون حواف البلورات مستديرة وغير بارزة، وقد تكون مستطيلة. غالبًا ما يُعثر على الماسات (خاصةً تلك ذات الأوجه البلورية المستديرة) مغطاة بطبقة من مادة "نيفل" ، وهي طبقة معتمة تشبه الصمغ. ^{[ 31 ]}

تحتوي بعض الماسات على ألياف معتمة. تُسمى هذه الماسات معتمة إذا نمت الألياف من طبقة أساسية شفافة، أو ليفية إذا غطت البلورة بأكملها. تتراوح ألوانها بين الأصفر والأخضر والرمادي، وأحيانًا مع شوائب بيضاء أو رمادية تشبه الغيوم. شكلها الأكثر شيوعًا هو المكعب، ولكنها قد تتخذ أيضًا أشكالًا ثمانية الأوجه، أو اثني عشرية الأوجه، أو مجسمات، أو أشكالًا مركبة. ينتج هذا التركيب عن شوائب عديدة يتراوح حجمها بين 1 و5 ميكرون. من المحتمل أن تكون هذه الماسات قد تشكلت في صهارة الكيمبرلايت، حيث امتصت المواد المتطايرة. ^{[ 32 ]}

يمكن أن تُشكّل الماسات أيضًا تجمعات متعددة البلورات. وقد بُذلت محاولات لتصنيفها إلى مجموعات بأسماء مثل البوارت ، والبالاس ، والستيوارتيت، والفريمسايت، ولكن لا توجد معايير مُتفق عليها على نطاق واسع. ^{[ 32 ]} أما الكاربونادو ، وهو نوعٌ تتلبد فيه حبيبات الماس (تُدمج دون انصهار بتطبيق الحرارة والضغط)، فهو أسود اللون وأكثر صلابة من الماس أحادي البلورة. ^{[ 33 ]} لم يُرصد الكاربونادو قط في الصخور البركانية. وهناك العديد من النظريات حول أصله، بما في ذلك تكوّنه في نجم، ولكن لا يوجد إجماعٌ على ذلك. ^{[ 32 ] [ 34 ] [ 35 ]}

توجد تطبيقات متخصصة أخرى، أو يجري تطويرها، بما في ذلك استخدامها كأشباه موصلات : فبعض الماس الأزرق هو أشباه موصلات طبيعية، على عكس معظم أنواع الماس الأخرى التي تُعد عوازل كهربائية ممتازة . وتنشأ الموصلية واللون الأزرق من شوائب البورون. يحل البورون محل ذرات الكربون في شبكة الماس، مانحًا فجوة في نطاق التكافؤ . ^{[ 52 ]}

تُلاحظ موصلية عالية بشكل شائع في الماس غير المُطعّم ظاهريًا والمُنمّى بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار . ترتبط هذه الموصلية بأنواع الهيدروجين الممتصة على السطح، ويمكن إزالتها بالتلدين أو معالجات سطحية أخرى. ^{[ 53 ] [ 54 ]}

يمكن صنع إبر رقيقة من الماس لتغيير فجوة النطاق الإلكتروني الخاصة بها من 5.6 إلكترون فولت العادية إلى ما يقرب من الصفر عن طريق التشوه الميكانيكي الانتقائي. ^{[ 55 ]}

تتميز رقائق الماس عالية النقاء،  التي يبلغ قطرها 5 سم، بمقاومة مثالية في اتجاه واحد وموصلية مثالية في الاتجاه الآخر، مما يتيح إمكانية استخدامها لتخزين البيانات الكمومية. تحتوي هذه المادة على 3 أجزاء فقط من النيتروجين لكل مليون جزء. وقد تم تنمية الماس على ركيزة متدرجة، مما حال دون حدوث تشققات. ^{[ 56 ]}

الألماس بطبيعته محب للدهون وكاره للماء ، مما يعني أن سطحه لا يتبلل بالماء، ولكنه يتبلل بسهولة ويلتصق به الزيت. يمكن استغلال هذه الخاصية لاستخراج الألماس باستخدام الزيت عند تصنيع الألماس الصناعي. مع ذلك، عند تعديل أسطح الألماس كيميائيًا بأيونات معينة، يُتوقع أن تصبح محبة للماء لدرجة تمكنها من تثبيت طبقات متعددة من جليد الماء عند درجة حرارة جسم الإنسان . ^{[ 57 ]}

سطح الماس مؤكسد جزئيًا. ويمكن اختزال هذا السطح المؤكسد بالمعالجة الحرارية تحت تيار من الهيدروجين. أي أن هذه المعالجة الحرارية تزيل جزئيًا المجموعات الوظيفية المحتوية على الأكسجين. لكن الماس (sp³C ⁾ غير مستقر عند درجات الحرارة العالية (أعلى من 400 درجة مئوية (752 درجة فهرنهايت) ) تحت الضغط الجوي. ويتغير تركيبه تدريجيًا إلى sp²C ^عند درجات حرارة أعلى من ذلك. لذا، يجب اختزال الماس عند درجات حرارة أقل من ذلك. ^{[ 58 ]}  

في درجة حرارة الغرفة، لا يتفاعل الماس مع أي مواد كيميائية بما في ذلك الأحماض والقواعد القوية.

في جو من الأكسجين النقي، تتراوح درجة اشتعال الماس بين 690 درجة مئوية (1274 درجة فهرنهايت) و 840 درجة مئوية (1540 درجة فهرنهايت) ؛ وتميل البلورات الأصغر حجمًا إلى الاحتراق بسهولة أكبر. ترتفع درجة حرارته من الأحمر إلى الأبيض، ويحترق بلهب أزرق باهت، ويستمر في الاحتراق حتى بعد إزالة مصدر الحرارة. على النقيض من ذلك، في الهواء، يتوقف الاحتراق بمجرد إزالة الحرارة لأن الأكسجين مخفف بالنيتروجين. يتحول الماس الصافي الخالي من الشوائب والشفاف تمامًا إلى ثاني أكسيد الكربون؛ وتبقى أي شوائب على شكل رماد. ^{[ 59 ]} الحرارة الناتجة عن قطع الماس لا تُشعل الماس، ^{[ 60 ]} ولا حتى ولاعة السجائر، ^{[ 61 ]} لكن حرائق المنازل ومواقد اللحام تُشعله بدرجة حرارة كافية. يجب على صائغي المجوهرات توخي الحذر عند تشكيل المعدن في خاتم من الماس. ^{[ 62 ]}    

يحترق مسحوق الماس ذو الحجم الحبيبي المناسب (حوالي 50  ميكرونًا) مصحوبًا بشرر متطاير عند إشعاله باللهب. ونتيجة لذلك، يمكن تحضير تركيبات للألعاب النارية تعتمد على مسحوق الماس الصناعي . يتميز الشرر الناتج بلونه الأحمر البرتقالي المعتاد، المشابه للفحم، ولكنه يتخذ مسارًا خطيًا للغاية، وهو ما يُعزى إلى كثافته العالية. ^{[ 63 ]} يتفاعل الماس أيضًا مع غاز الفلور عند درجة حرارة أعلى من 700 درجة مئوية (1292 درجة فهرنهايت) .  

يتميز الألماس بفجوة نطاق واسعة تبلغتبلغ طاقة 5.5 إلكترون فولت،  ما يُعادل طول موجة الأشعة فوق البنفسجية العميقة البالغ 225  نانومترًا. هذا يعني أن الماس النقي يُفترض أن ينقل الضوء المرئي ويظهر كبلورة شفافة عديمة اللون. تنشأ ألوان الماس من عيوب الشبكة البلورية والشوائب. تتميز الشبكة البلورية للماس بقوة استثنائية، ولا يُمكن إدخال سوى ذرات النيتروجين والبورون والهيدروجين إلى الماس أثناء نموه بتراكيز عالية (تصل إلى نسب مئوية ذرية). وقد تم الكشف عن وجود المعادن الانتقالية، النيكل والكوبالت ، والتي تُستخدم عادةً في نمو الماس الصناعي بتقنيات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية، في الماس كذرات منفردة؛ حيث يبلغ الحد الأقصى لتركيز النيكل 0.01% ^{[ 64 ]} ، وأقل من ذلك بالنسبة للكوبالت. يُمكن إدخال أي عنصر تقريبًا إلى الماس عن طريق زرع الأيونات. ^{[ 65 ]}

يُعدّ النيتروجين أكثر الشوائب شيوعًا في الألماس، وهو المسؤول عن اللون الأصفر والبني فيه. أما البورون فهو المسؤول عن اللون الأزرق. ^{[ 66 ]} ولللون في الألماس مصدران إضافيان: الإشعاع (عادةً بواسطة جسيمات ألفا)، الذي يُسبب اللون في الألماس الأخضر، والتشوه اللدن للشبكة البلورية للألماس. يُعدّ التشوه اللدن سببًا للون في بعض الألماس البني ^{[ 67 ]} ، وربما الوردي والأحمر. ^{[ 68 ]} وبترتيب تصاعدي من حيث الندرة، يأتي الألماس الأصفر في المرتبة الأولى، يليه البني، ثم عديم اللون، ثم الأزرق، ثم الأخضر، ثم الأسود، ثم الوردي، ثم البرتقالي، ثم البنفسجي، وأخيرًا الأحمر. ^{[ 45 ]} أما الألماس "الأسود"، أو الكاربونادو ، فهو ليس أسودًا تمامًا، بل يحتوي على شوائب داكنة عديدة تُعطيه مظهره الداكن. يحتوي الألماس الملون على شوائب أو عيوب هيكلية تُسبب اللون، بينما يكون الألماس النقي أو شبه النقي شفافًا وعديم اللون. تستبدل معظم شوائب الألماس ذرة كربون في الشبكة البلورية ، وهو ما يُعرف بعيب الكربون . يُعد النيتروجين أكثر الشوائب شيوعًا، ويتسبب في تلون الألماس بلون أصفر يتراوح بين الخفيف والشديد، وذلك تبعًا لنوع النيتروجين وتركيزه. ^{[ 45 ]} يصنف معهد الأحجار الكريمة الأمريكي (GIA) الألماس الأصفر والبني ذي التشبع اللوني المنخفض ضمن نطاق الألوان الطبيعية ، ويطبق مقياسًا للتصنيف من "D" (عديم اللون) إلى "Z" (أصفر فاتح). أما الألماس الأصفر ذو التشبع اللوني العالي أو ذو اللون المختلف، كالوردي أو الأزرق، فيُسمى الألماس الملون الفاخر، ويخضع لمقياس تصنيف مختلف. ^{[ 45 ]}

في عام 2008، بيعت ماسة فيتلسباخ ، وهي ماسة زرقاء تزن 35.56 قيراطًا (7.112 غرامًا) كانت ملكًا لملك إسبانيا، بأكثر من 24 مليون دولار أمريكي في مزاد كريستيز. ^{[ 69 ]} وفي مايو 2009، حققت ماسة زرقاء تزن 7.03 قيراطًا (1.406 غرامًا) أعلى سعر للقيراط الواحد في تاريخ الماس، حيث بيعت في مزاد علني مقابل 10.5 مليون فرنك سويسري (6.97 مليون يورو، أو 9.5 مليون دولار أمريكي آنذاك). ^{[ 70 ]} إلا أن هذا الرقم القياسي حُطِّم في العام نفسه، حيث بيعت ماسة وردية زاهية تزن 5 قراريطًا (1.0 غرامًا) مقابل 10.8 مليون دولار أمريكي في هونغ كونغ في 1 ديسمبر 2009. ^{[ 71 ]}        

تُعدّ النقاء أحد معايير الجودة الأربعة (اللون، والنقاء، والقطع، والوزن بالقيراط) التي تُساعد في تحديد جودة الألماس. وقد طوّر المعهد الأمريكي للأحجار الكريمة (GIA) أحد عشر مقياسًا للنقاء لتحديد جودة الألماس وقيمته البيعية. يتراوح مقياس النقاء الخاص بالمعهد من عديم الشوائب (FL) إلى مشوب بالشوائب (I)، مرورًا بمستويات النقاء الداخلي: عديم الشوائب (IF)، وشبه المشوب بالشوائب (VVS)، وشبه المشوب بالشوائب (VS)، وشبه المشوب بالشوائب (SI). تنتج الشوائب في الألماس الطبيعي عن وجود معادن وأكاسيد طبيعية. يُصنّف مقياس النقاء الألماس بناءً على اللون، والحجم، وموقع الشوائب، ودرجة النقاء المرئية تحت تكبير 10x. ^{[ 72 ]} يُمكن استخراج الشوائب من الألماس باستخدام الطرق البصرية. تتضمن هذه العملية التقاط صور قبل المعالجة، وتحديد الجزء المراد إزالة الشوائب منه، ثم إزالة أوجه الألماس والتشويش. ^{[ 73 ]}

تُظهر نسبة تتراوح بين 25% و35% من الألماس الطبيعي درجةً من التفلور عند فحصها تحت ضوء فوق بنفسجي طويل الموجة غير مرئي أو مصادر إشعاع عالية الطاقة كالأشعة السينية والليزر. ^{[ 74 ]} لا يُسبب الضوء المتوهج تفلور الألماس. يمكن أن يتفلور الألماس بألوان متنوعة، منها الأزرق (الأكثر شيوعًا)، والبرتقالي، والأصفر، والأبيض، والأخضر، ونادرًا جدًا الأحمر والبنفسجي. على الرغم من أن أسباب هذه الظاهرة غير مفهومة تمامًا، يُعتقد أن الاختلافات في التركيب الذري، مثل عدد ذرات النيتروجين الموجودة، تُساهم فيها.

يمكن التعرف على الألماس من خلال موصليته الحرارية العالية (900-2320  واط·م ⁻¹ ·ك ⁻¹ ). ^{[ 75 ]} كما أن معامل انكسارها العالي مؤشر على ذلك، ولكن المواد الأخرى لها انكسار مماثل.

لا تتوزع الماسات بالتساوي على سطح الأرض. تنص قاعدة عامة تُعرف بقاعدة كليفورد على أنها توجد غالبًا في صخور الكيمبرلايت في أقدم أجزاء الكراتونات ، وهي النوى المستقرة للقارات التي يبلغ عمرها عادةً 2.5  مليار سنة أو أكثر. ^{[ 77 ] [ 82 ] : 314.} ومع ذلك، توجد استثناءات. فمنجم أرجيل للماس في أستراليا ، وهو أكبر منتج للماس من حيث الوزن في العالم، يقع في حزام متحرك ، يُعرف أيضًا باسم الحزام الأوروجيني ، ^{[ 83 ]} وهي منطقة أضعف تحيط بالكراتون المركزي وقد خضعت لتكتونية انضغاطية. وبدلًا من الكيمبرلايت، فإن الصخر المضيف هو اللامبرويت . كما توجد صخور اللامبرويت التي تحتوي على الماس غير المجدي اقتصاديًا في الولايات المتحدة والهند وأستراليا. ^{[ 77 ]} بالإضافة إلى ذلك، توجد الماسات في حزام واوا في مقاطعة سوبيريور في كندا والماس المجهري في قوس الجزر في اليابان في نوع من الصخور يسمى اللامبروفير . ^{[ 77 ]}

توجد صخور الكيمبرلايت  في سدود وعتبات ضيقة (من متر إلى أربعة أمتار)، وفي أنابيب يتراوح قطرها من حوالي 75 مترًا إلى 1.5 كيلومتر. يكون لون الصخور الطازجة أخضر مزرق داكن إلى رمادي مخضر، ولكنها تتحول بسرعة إلى اللون البني وتتفتت بعد تعرضها للعوامل الجوية. ^{[ 84 ]} وهي صخور هجينة ذات خليط غير منتظم من المعادن الصغيرة وشظايا الصخور ( الفتات ) التي يصل حجمها إلى حجم البطيخ. وهي مزيج من البلورات الدخيلة والصخور الدخيلة (المعادن والصخور التي صعدت من القشرة الأرضية السفلى والوشاح)، وقطع من صخور السطح، ومعادن متغيرة مثل السربنتين ، ومعادن جديدة تبلورت أثناء الثوران. يختلف نسيجها باختلاف العمق. يشكل تركيبها سلسلة متصلة مع الكربوناتيت ، ولكن الأخيرة تحتوي على نسبة عالية جدًا من الأكسجين تمنع وجود الكربون في صورة نقية. بدلاً من ذلك، يكون الكربون محبوسًا في معدن الكالسيت ( Ca₃CO₄ ) .₃ ). ^{[ 77 ]}

تفتقر الصخور الثلاثة الحاملة للألماس (الكيمبرلايت، واللامبرويت، واللامبروفير) إلى معادن معينة ( الميليليت والكالسيليت ) التي لا تتوافق مع تكوين الألماس. في الكيمبرلايت ، يكون الأوليفين كبيرًا وواضحًا، بينما يحتوي اللامبرويت على تيتانيوم فلوغوبيت ، ويحتوي اللامبروفير على البيوتيت والأمفيبول . جميعها مشتقة من أنواع صهارة تثور بسرعة من كميات صغيرة من الصهارة، وهي غنية بالمواد المتطايرة وأكسيد المغنيسيوم ، وأقل أكسدة من صهارة الوشاح الأكثر شيوعًا مثل البازلت . تسمح هذه الخصائص للصهارة بحمل الألماس إلى السطح قبل أن تذوب. ^{[ 77 ]}

يصعب العثور على أنابيب الكيمبرلايت ، فهي تتعرض للتجوية بسرعة (في غضون سنوات قليلة من انكشافها) وتتميز بتضاريس أقل انحدارًا من الصخور المحيطة بها. وإذا ما ظهرت في نتوءات صخرية، فإن الماس لا يُرى أبدًا لندرته الشديدة. على أي حال، غالبًا ما تكون أنابيب الكيمبرلايت مغطاة بالنباتات أو الرواسب أو التربة أو البحيرات. في عمليات البحث الحديثة، تساعد الطرق الجيوفيزيائية ، مثل المسوحات المغناطيسية الجوية والمقاومة الكهربائية والجاذبية ، في تحديد المناطق الواعدة للاستكشاف. ويُعزز ذلك التأريخ النظائري ونمذجة التاريخ الجيولوجي. بعد ذلك، يتوجه الباحثون إلى المنطقة ويجمعون عينات بحثًا عن شظايا الكيمبرلايت أو المعادن المؤشرة . تتميز هذه الأخيرة بتراكيب تعكس الظروف التي يتشكل فيها الماس، مثل النضوب الشديد للصهارة أو الضغوط العالية في الإكلوجيت . مع ذلك، قد تكون المعادن المؤشرة مضللة؛ لذا يُعدّ قياس درجة الحرارة والضغط الجيولوجي نهجًا أفضل ، حيث تُحلل تراكيب المعادن كما لو كانت في حالة توازن مع معادن الوشاح. ^{[ 77 ]}

يتطلب العثور على الكيمبرلايت مثابرةً، ولا يحتوي إلا جزء صغير منها على ماس ذي جدوى تجارية. وقد اقتصرت الاكتشافات الرئيسية منذ حوالي عام ١٩٨٠ على كندا. ونظرًا لأن عمر المناجم الحالية لا يتجاوز ٢٥ عامًا، فقد يحدث نقص في الماس الطبيعي الجديد في المستقبل. ^{[ ٧٧ ]}

يُحدد عمر الماس بتحليل الشوائب باستخدام تحلل النظائر المشعة. وبناءً على وفرة العناصر، يمكن دراسة تحلل الروبيديوم إلى سترونتيوم ، والساماريوم إلى نيوديميوم ، واليورانيوم إلى رصاص ، والأرجون-40 إلى أرجون-39 ، أو الرينيوم إلى أوزميوم . وتتراوح أعمار الماس الموجود في الكيمبرلايت بين مليار و3.5 مليار سنة ، وقد يحتوي الكيمبرلايت الواحد على أعمار متعددة، مما يشير إلى مراحل متعددة لتكوّن الماس. أما الكيمبرلايت نفسه فهو أحدث عمراً بكثير، إذ يتراوح عمر معظمه بين عشرات الملايين و300 مليون سنة، مع وجود بعض الاستثناءات الأقدم (مثل أرجيل، وبريمير ، وواوا). وبالتالي، تشكّل الكيمبرلايت بشكل مستقل عن الماس، ولم يكن دوره سوى نقله إلى السطح. ^{[ 32 ] [ 77 ]} كما أن الكيمبرلايت أحدث عمراً بكثير من القارات التي ثارت من خلالها. لا يُعرف سبب ندرة الكيمبرلايت القديمة، لكن ذلك يشير إلى حدوث تغيير ما في كيمياء الوشاح أو في التكتونيات. لم يثور أي بركان كيمبرلايت في تاريخ البشرية. ^{[ 77 ]}

تأتي معظم الماسات ذات الجودة العالية من أعماق تتراوح بين 150 و250  كيلومترًا في الغلاف الصخري . وتوجد هذه الأعماق أسفل الكتل القارية في قيعان الوشاح ، وهي الجزء الأكثر سمكًا من الغلاف الصخري. تتميز هذه المناطق بضغط ودرجة حرارة مرتفعين بما يكفي لتكوّن الماس، كما أنها لا تشهد تيارات حمل حراري، لذا يمكن تخزين الماس لمليارات السنين حتى يستخرجه ثوران بركاني من نوع الكيمبرلايت. ^{[ 77 ]}

تشمل الصخور المضيفة في هيكل الوشاح الهارزبورجيت والليرزوليت ، وهما نوعان من البيريدوتيت . يُعد البيريدوتيت، وهو أكثر أنواع الصخور انتشارًا في الوشاح العلوي، صخرًا ناريًا يتكون في معظمه من معدني الأوليفين والبيروكسين ؛ وهو منخفض السيليكا وغني بالمغنيسيوم . مع ذلك، نادرًا ما تبقى الماسات الموجودة في البيريدوتيت سليمة بعد رحلتها إلى السطح. ^{[ 77 ]} ومن المصادر الشائعة الأخرى التي تحافظ على الماس سليمًا الإكلوجيت ، وهو صخر متحول يتشكل عادةً من البازلت عندما تغوص صفيحة محيطية في الوشاح عند منطقة الاندساس . ^{[ 32 ]}

تأتي نسبة أقل من الماس (حوالي 150 نوعًا دُرست) من أعماق تتراوح بين 330 و660  كيلومترًا، وهي منطقة تشمل المنطقة الانتقالية . وقد تشكلت هذه الماسات في الإكلوجيت، ولكنها تتميز عن الماسات ذات الأصل الضحل بوجود شوائب من الماجوريت (نوع من العقيق يحتوي على نسبة عالية من السيليكون). وتأتي نسبة مماثلة من الماسات من الوشاح السفلي على أعماق تتراوح بين 660 و800  كيلومتر. ^{[ 32 ]}

يُعدّ الماس مستقرًا ديناميكيًا حراريًا عند الضغوط ودرجات الحرارة العالية، حيث يحدث التحول الطوري من الجرافيت عند درجات حرارة أعلى مع ازدياد الضغط. لذا، يصبح الماس مستقرًا تحت القارات عند درجات حرارة تصل إلى 950  درجة مئوية وضغوط تصل إلى 4.5 جيجا باسكال، ما يُعادل أعماقًا تبلغ 150  كيلومترًا أو أكثر. أما في مناطق الاندساس، وهي أبرد، فيصبح مستقرًا عند درجات حرارة تصل إلى 800  درجة مئوية وضغوط تصل إلى 3.5  جيجا باسكال. عند أعماق تزيد عن 240  كيلومترًا، تتواجد أطوار معدنية من الحديد والنيكل، ومن المرجح أن يكون الكربون إما مذابًا فيها أو على شكل كربيدات . وبالتالي، قد يعكس الأصل العميق لبعض الماس بيئات نمو غير عادية. ^{[ 32 ] [ 77 ]}

في عام 2018، عُثر على أولى العينات الطبيعية المعروفة لطور جليدي يُسمى الجليد السابع  (Ice VII) على شكل شوائب في عينات من الماس. تشكلت هذه الشوائب على أعماق تتراوح بين 400 و800 كيلومتر، ممتدة بين الوشاح العلوي والسفلي، مما يُقدم دليلاً على وجود سوائل غنية بالماء على هذه الأعماق. ^{[ 86 ] [ 87 ]}

يحتوي الوشاح على ما يقارب مليار جيجا طن من الكربون (للمقارنة، يحتوي نظام الغلاف الجوي والمحيطات على حوالي 44000 جيجا طن). [ ^{88 ] للكربون} نظيران مستقران ، ^12C و ¹³ C ، بنسبة تقريبية 99:1 من حيث الكتلة. ^{[ 77 ]} تتفاوت هذه النسبة بشكل كبير في النيازك، مما يشير إلى أنها كانت متغيرة بشكل كبير في بدايات الأرض. كما يمكن أن تتغير بفعل عمليات سطحية مثل التمثيل الضوئي . تُقارن هذه النسبة عادةً بعينة قياسية باستخدام نسبة δ13C معبرًا عنها بأجزاء في الألف. تتراوح نسب ^δ13C في الصخور الشائعة من الوشاح، مثل البازلت والكربوناتيت والكيمبرليت، بين -8 و-2. أما على السطح، فيبلغ متوسط ​​هذه النسبة -25 في الرواسب العضوية ، بينما يبلغ متوسطها 0 في الكربونات. ^{[ 32 ]}

^{تتباين توزيعات نظائر الكربون ( δ¹³C} ) بشكل ملحوظ بين مجموعات الألماس من مصادر مختلفة . يقع معظم الألماس البريدوتيتي ضمن النطاق المعتاد للوشاح الأرضي، بينما تتراوح قيم الألماس الإكلوجيتي بين -40 و+3، مع أن ذروة التوزيع تقع ضمن نطاق الوشاح. يشير هذا التباين إلى أن الألماس البريدوتيتي لم يتشكل من كربون بدائي (موجود في الوشاح منذ نشأة الأرض)، بل هو نتاج عمليات تكتونية، وإن لم تكن بالضرورة هي نفسها العمليات التكتونية الحالية (بالنظر إلى أعمار الألماس). ^{[ 77 ]} ينشأ الكربون المُكوِّن للألماس في الطبقة العليا  من الوشاح، التي يبلغ سمكها حوالي 700 كيلومتر (430 ميلاً)، الأقرب إلى السطح، والمعروفة باسم الغلاف المائع . ^{[ 32 ]}

يتشكل الماس في الوشاح من خلال عملية تحولية ، حيث يقوم سائل أو مصهور من الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والكبريت بإذابة المعادن في الصخور واستبدالها بمعادن جديدة. (يُستخدم مصطلح C–O–H–N–S بشكل عام نظرًا لعدم معرفة التركيب الدقيق). يتشكل الماس من هذا السائل إما عن طريق اختزال الكربون المؤكسد (مثل _{ثاني أكسيد} الكربون أو _ثالث أكسيد الكربون ) أو أكسدة طور مختزل مثل الميثان . ^{[ 32 ]}

باستخدام تقنيات مثل الضوء المستقطب، والتألق الضوئي ، والتألق الكاثودي ، يمكن تحديد سلسلة من مناطق النمو في الماس. يتميز نمط الماس المستخرج من الغلاف الصخري بسلسلة متحدة المركز تقريبًا من المناطق ذات تذبذبات دقيقة جدًا في التألق، وفترات متناوبة يُعاد فيها امتصاص الكربون بواسطة السائل ثم ينمو مرة أخرى. أما الماس المستخرج من أسفل الغلاف الصخري، فيتميز بنسيج أكثر عدم انتظامًا، يكاد يكون متعدد البلورات، مما يعكس ارتفاع درجات الحرارة والضغوط، بالإضافة إلى نقل الماس عن طريق الحمل الحراري. ^{[ 77 ]}

تدعم الأدلة الجيولوجية نموذجًا يرتفع فيه صهارة الكيمبرلايت بسرعة تتراوح بين 4 و20 مترًا في الثانية، مُحدثةً مسارًا صاعدًا بفعل التكسير الهيدروليكي للصخور. ومع انخفاض الضغط، ينفصل طور بخاري عن الصهارة، مما يُساعد على الحفاظ على سيولتها. على السطح، ينفجر الثوران الأولي عبر الشقوق بسرعات عالية (تتجاوز 200 متر/ثانية ) . ثم، عند ضغوط أقل، تتآكل الصخور، مُشكلةً أنبوبًا ومُنتجةً صخورًا مُتفتتة ( بريشيا ). ومع انحسار الثوران، تحدث مرحلة فتاتية بركانية ، ثم يُؤدي التحول والترطيب إلى تكوين السربنتينيت . ^{[ 77 ]}  

في حالات نادرة، عُثر على ماسات تحتوي على تجويف بداخله ماسة ثانية. أول ماسة مزدوجة، وهي ماسة ماتريوشكا ، اكتشفتها شركة ألروسا في ياقوتيا ، روسيا، عام 2019. ^{[ 89 ]} كما عُثر على ماسة أخرى في حقل إلينديل للماس في غرب أستراليا عام 2021. ^{[ 90 ]}

على الرغم من ندرة الماس على الأرض ، إلا أنه شائع جدًا في الفضاء. ففي النيازك ، يوجد حوالي ثلاثة بالمئة من الكربون على شكل ماس نانوي ، بأقطار لا تتجاوز بضعة نانومترات. ويمكن أن يتشكل الماس الصغير جدًا في برودة الفضاء لأن طاقة سطحه المنخفضة تجعله أكثر استقرارًا من الجرافيت. وتشير البصمات النظائرية لبعض الماس النانوي إلى أنه تشكل خارج المجموعة الشمسية في النجوم. ^{[ 91 ]}

تُشير التجارب التي تُجرى تحت ضغط عالٍ إلى أن كميات كبيرة من الماس تتكثف من الميثان لتُشكّل "مطرًا من الماس" على كوكبي أورانوس ونبتون الجليديين العملاقين . ^{[ 92 ] [ 93 ] [ 94 ]} وقد تتكون بعض الكواكب الخارجية بالكامل تقريبًا من الماس. ^{[ 95 ]}

قد توجد الماسات في النجوم الغنية بالكربون، وخاصة الأقزام البيضاء . إحدى النظريات حول أصل الكاربونادو ، وهو أقسى أنواع الماس، هي أنه نشأ في قزم أبيض أو مستعر أعظم . ^{[ 96 ] [ 97 ]} ربما كانت الماسات المتكونة في النجوم من أوائل المعادن. ^{[ 98 ]}

يُعدّ تشتت الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف السمة الجيولوجية الأساسية للألماس. في القرن العشرين، طوّر خبراء علم الأحجار الكريمة طرقًا لتصنيف الألماس والأحجار الكريمة الأخرى بناءً على الخصائص الأكثر أهمية لقيمتها كجوهرة. تُستخدم حاليًا أربع خصائص، تُعرف بشكل غير رسمي باسم "الخصائص الأربع" ، كمعايير أساسية لوصف الألماس: وهي : كتلته بالقيراط ( القيراط الواحد يساوي 0.2  غرام)، والقطع (تُصنّف جودة القطع وفقًا للنسب والتناظر والصقل )، واللون (مدى قربه من الأبيض أو عديم اللون؛ وبالنسبة للألماس الفاخر ، مدى كثافة لونه)، والنقاء (مدى خلوه من الشوائب ). يُعرف الألماس الكبير الخالي من العيوب باسم "المثالي" . ^{[ 99 ]}

توجد تجارة واسعة النطاق في الألماس ذي الجودة العالية. ورغم أن معظم الألماس ذي الجودة العالية يُباع مصقولًا حديثًا، إلا أن هناك سوقًا راسخة لإعادة بيع الألماس المصقول (مثل محلات الرهونات، والمزادات، ومتاجر المجوهرات المستعملة، وتجار الألماس، والبورصات، وغيرها). ومن أبرز سمات تجارة الألماس ذي الجودة العالية تركيزها الملحوظ: إذ تقتصر تجارة الجملة وقطع الألماس على مواقع قليلة؛ ففي عام 2003، تم قطع وصقل 92% من ألماس العالم في مدينة سورات بالهند . ^{[ 100 ]} ومن المراكز المهمة الأخرى لقطع الألماس وتجارته: حي الألماس في أنتويرب ببلجيكا ، حيث يقع المعهد الدولي للأحجار الكريمة ، ولندن ، وحي الألماس في مدينة نيويورك ، وحي بورصة الألماس في تل أبيب ، وأمستردام . أحد العوامل المساهمة هو الطبيعة الجيولوجية لرواسب الماس: حيث تمثل العديد من مناجم أنابيب الكيمبرلايت الأولية الكبيرة أجزاء كبيرة من حصة السوق (مثل منجم جوانينج في بوتسوانا، وهو منجم واحد كبير يمكن أن ينتج ما بين 12,500,000 و 15,000,000 قيراط (2,500 و 3,000 كجم) من الماس سنويًا ^{[ 101 ]} ). 

تتركز عمليات إنتاج وتوزيع الألماس إلى حد كبير في أيدي عدد قليل من الشركات الكبرى، وتتركز في مراكز تجارة الألماس التقليدية، وأهمها أنتويرب، حيث يتم تداول 80% من إجمالي الألماس الخام ، و50% من إجمالي الألماس المصقول، وأكثر من 50% من إجمالي الألماس الخام والمصقول والصناعي مجتمعة. ^{[ 102 ]} وهذا ما يجعل أنتويرب عاصمة الألماس العالمية بحكم الأمر الواقع. ^{[ 103 ]} كما تستضيف مدينة أنتويرب " أنتويربش ديامانتكرينغ " ، التي تأسست عام 1929 لتصبح أول وأكبر بورصة ألماس مخصصة للألماس الخام. ^{[ 104 ]} وتُعد مدينة نيويورك مركزًا هامًا آخر للألماس، حيث يُباع فيها ما يقرب من 80% من ألماس العالم، بما في ذلك مبيعات المزادات. ^{[ 102 ]}

تحتل شركة دي بيرز ، بصفتها أكبر شركة تعدين ألماس في العالم، مكانة مهيمنة في هذه الصناعة، وذلك منذ تأسيسها عام 1888 على يد رجل الأعمال البريطاني سيسيل رودس . وتُعد دي بيرز حاليًا أكبر مشغل في العالم لمرافق إنتاج الألماس (المناجم) وقنوات توزيع الألماس عالي الجودة. وتُعد شركة تجارة الألماس (DTC) شركة تابعة لدي بيرز، وتتولى تسويق الألماس الخام من المناجم التي تديرها دي بيرز. وتمتلك دي بيرز وشركاتها التابعة مناجم تُنتج نحو 40% من الإنتاج العالمي السنوي للألماس. وخلال معظم القرن العشرين، مرّ أكثر من 80% من الألماس الخام في العالم عبر دي بيرز، ^{[ 105 ]} ولكن بحلول الفترة 2001-2009، انخفضت هذه النسبة إلى حوالي 45%، ^{[ 106 ]} وبحلول عام 2013، انخفضت حصة الشركة في السوق إلى حوالي 38% من حيث القيمة، وأقل من ذلك بكثير من حيث الحجم. ^{[ 107 ]} باعت شركة دي بيرز الغالبية العظمى من مخزونها من الماس في أواخر التسعينيات وأوائل الألفية الثانية ^{[ 108 ]} ، ويمثل المتبقي في معظمه مخزونًا قيد الفرز (الماس الذي يُفرز قبل البيع). ^{[ 109 ]} وقد وُثِّق هذا الأمر جيدًا في الصحافة ^{[ 110 ]،} ولكنه لا يزال غير معروف على نطاق واسع لدى عامة الناس.

في إطار جهودها لتقليص نفوذها، انسحبت شركة دي بيرز من شراء الماس في السوق المفتوحة عام 1999، وتوقفت في نهاية عام 2008 عن شراء الماس الروسي المستخرج من قبل شركة ألروسا، أكبر شركة ماس روسية . ^{[ 111 ]} اعتبارًا من يناير 2011، صرّحت دي بيرز بأنها تبيع الماس فقط من الدول الأربع التالية: بوتسوانا، وناميبيا، وجنوب إفريقيا، وكندا. ^{[ 112 ]} إلى جانب ألروسا، تشمل شركات تعدين الماس المهمة الأخرى: بي إتش بي ، أكبر شركة تعدين في العالم؛ ^{[ 113 ]} وريو تينتو ، المالكة لمناجم الماس في أرجيل (100%)، وديافيك (60%)، وموروا (78%)؛ ^{[ 114 ]} وبيترا دايموندز ، المالكة لعدد من مناجم الماس الرئيسية في إفريقيا.

في مراحل لاحقة من سلسلة التوريد، يعمل أعضاء الاتحاد العالمي لبورصات الألماس (WFDB) كوسيط لتبادل الألماس بالجملة، حيث يتداولون الألماس المصقول والخام على حد سواء. ويتألف الاتحاد من بورصات ألماس مستقلة في مراكز قطع الألماس الرئيسية مثل تل أبيب وأنتويرب وجوهانسبرغ ومدن أخرى في الولايات المتحدة وأوروبا وآسيا. ^{[ 45 ]} في عام 2000، أنشأ الاتحاد العالمي لبورصات الألماس بالتعاون مع الرابطة الدولية لمصنعي الألماس المجلس العالمي للألماس لمنع تداول الألماس المستخدم في تمويل الحروب والأعمال اللاإنسانية. وتشمل أنشطة الاتحاد الأخرى رعاية مؤتمر الألماس العالمي الذي يُعقد كل عامين، بالإضافة إلى إنشاء المجلس الدولي للألماس (IDC) للإشراف على تصنيف الألماس. ^{[ 115 ]}

بعد شرائها من قبل حاملي عقود التوريد (وهو مصطلح مسجل يشير إلى الشركات التي لديها عقد توريد لمدة ثلاث سنوات مع شركة DTC)، تُقطع وتُصقل الألماس استعدادًا لبيعها كأحجار كريمة (تُعتبر الأحجار "الصناعية" منتجًا ثانويًا لسوق الأحجار الكريمة، وتُستخدم في صناعة المواد الكاشطة). ^{[ 116 ]} يُعد قطع وصقل الألماس الخام مهارة متخصصة تتركز في عدد محدود من المواقع حول العالم. ^{[ 116 ]} من مراكز قطع الألماس التقليدية: أنتويرب، وأمستردام ، وجوهانسبرغ، ومدينة نيويورك، وتل أبيب. وقد أُنشئت مؤخرًا مراكز لقطع الألماس في الصين، والهند، وتايلاند ، وناميبيا، وبوتسوانا. ^{[ 116 ]} تتعامل مراكز القطع ذات تكلفة العمالة المنخفضة، ولا سيما سورات في ولاية غوجارات الهندية ، مع عدد أكبر من الألماس ذي القيراطات الصغيرة، بينما يُرجح التعامل مع كميات أقل من الألماس الأكبر حجمًا أو الأكثر قيمة في أوروبا أو أمريكا الشمالية. وقد أتاح التوسع الأخير لهذه الصناعة في الهند، والذي يعتمد على العمالة منخفضة التكلفة، إمكانية تحضير الماسات الصغيرة كأحجار كريمة بكميات أكبر مما كان ممكناً اقتصادياً في السابق. ^{[ 102 ]}

تُباع الألماس المُجهّز كأحجار كريمة في بورصات الألماس . يوجد 28 بورصة ألماس مُسجّلة في العالم. ^{[ 117 ]} تُمثّل البورصات المرحلة الأخيرة الخاضعة لرقابة صارمة في سلسلة توريد الألماس؛ حيث يُمكن لتجار الجملة وحتى تجار التجزئة شراء كميات صغيرة نسبيًا من الألماس من البورصات، وبعد ذلك يتم تجهيزها للبيع النهائي للمستهلك. يُمكن بيع الألماس مُرصّعًا في المجوهرات، أو غير مُرصّع ("غير مُرصّع"). وفقًا لشركة ريو تينتو، في عام 2002، بلغت قيمة الألماس المُنتَج والمُطرح في السوق 9  مليارات دولار أمريكي كألماس خام، و14  مليار دولار أمريكي بعد القطع والصقل، و28  مليار دولار أمريكي في مجوهرات الألماس بالجملة، و57 مليار دولار أمريكي  في مبيعات التجزئة. ^{[ 118 ]}

قص

تُحوّل الماسات الخام المستخرجة إلى أحجار كريمة من خلال عملية متعددة المراحل تُسمى "التقطيع". الماس شديد الصلابة، ولكنه هشّ أيضًا، ويمكن أن ينكسر بضربة واحدة. لذلك، يُعتبر تقطيع الماس تقليديًا عملية دقيقة تتطلب مهارات ومعرفة علمية وأدوات وخبرة. الهدف النهائي هو إنتاج جوهرة مصقولة، حيث تُحسّن الزوايا المحددة بين الأوجه بريق الماس، أي تشتت الضوء الأبيض، بينما يُحدد عدد الأوجه ومساحتها وزن المنتج النهائي. يكون انخفاض الوزن بعد التقطيع كبيرًا، وقد يصل إلى 50%. ^{[ 119 ]} تُدرس عدة أشكال ممكنة، ولكن غالبًا ما يُحدد القرار النهائي ليس فقط بالاعتبارات العلمية، بل أيضًا بالاعتبارات العملية. على سبيل المثال، قد يكون الماس مُخصصًا للعرض أو للارتداء، في خاتم أو قلادة، منفردًا أو محاطًا بأحجار كريمة أخرى ذات لون وشكل معينين. ^{[ 120 ]} يمكن اعتبار بعضها كلاسيكيًا، مثل الماس المستدير ، والكمثري ، والماركيز ، والبيضاوي ، والقلوب والسهام ، وما إلى ذلك. وبعضها خاص، تنتجه شركات معينة، على سبيل المثال، فينيكس ، وكوشن ، وسول ميو ، وما إلى ذلك. ^{[ 121 ]}

يُعدّ التحليل الأولي للحجر الخام الجزء الأكثر استهلاكًا للوقت في عملية القطع. فهو يتطلب معالجة عدد كبير من المسائل، ويحمل مسؤولية جسيمة، ولذلك قد يستغرق سنوات في حالة الألماس الفريد. وتشمل المسائل التي يتم أخذها في الاعتبار ما يلي:

• تعتمد صلابة الماس وقدرته على الانفلاق بشكل كبير على اتجاه البلورة. لذلك، يتم تحليل البنية البلورية للماس المراد قطعه باستخدام حيود الأشعة السينية لاختيار اتجاهات القطع المثلى.
• تحتوي معظم الألماس على شوائب مرئية غير ماسية وعيوب بلورية. ويتعين على قاطع الألماس تحديد العيوب التي يجب إزالتها أثناء القطع وتلك التي يمكن الاحتفاظ بها.
• يُعدّ تكسير الألماس بالمطرقة أمرًا صعبًا، إذ يمكن لضربة محسوبة بزاوية دقيقة أن تقطع الألماس قطعةً قطعة، لكنها قد تُتلف الألماس نفسه. بدلاً من ذلك، يمكن قطعه بمنشار الألماس ، وهي طريقة أكثر موثوقية. ^{[ 120 ] [ 122 ]}

بعد القطع الأولي، يُصقل الألماس عبر مراحل عديدة. وعلى عكس القطع، الذي يُعد عملية دقيقة وسريعة، فإن الصقل يُزيل المادة تدريجيًا ويستغرق وقتًا طويلًا. وقد تطورت هذه التقنية بشكل كبير، حتى أنها تُعتبر إجراءً روتينيًا يُمكن للفنيين القيام به. ^{[ 123 ]} بعد الصقل، يُعاد فحص الألماس بحثًا عن أي عيوب، سواءً كانت متبقية أو ناتجة عن عملية الصقل. تُخفى هذه العيوب باستخدام تقنيات مختلفة لتحسين الألماس ، مثل إعادة الصقل، وملء الشقوق، أو الترتيب المتقن للحجر في المجوهرات. تُزال الشوائب غير الألماسية المتبقية عن طريق الحفر بالليزر وملء الفراغات الناتجة. ^{[ 41 ]}

تسويق

لقد أثر التسويق بشكل كبير على صورة الألماس كسلعة قيّمة.

نجحت شركة NW Ayer & Son ، وهي شركة الإعلان التي تعاقدت معها شركة دي بيرز في منتصف القرن العشرين، في إنعاش سوق الألماس الأمريكي، كما نجحت في خلق أسواق جديدة في دول لم تكن تمتلك تاريخًا عريقًا في تجارة الألماس. وشملت استراتيجية التسويق التي اتبعتها NW Ayer وضع المنتج في سياق الإعلان، والتركيز على منتج الألماس نفسه بدلًا من علامة دي بيرز التجارية، بالإضافة إلى ربط المنتج بشخصيات مشهورة وعائلات ملكية. وبدون الإعلان عن علامة دي بيرز التجارية، كانت الشركة تُعلن أيضًا عن منتجات الألماس لمنافسيها، ^{[ 124 ]} ولكن لم يكن هذا الأمر مصدر قلق، إذ هيمنت دي بيرز على سوق الألماس طوال القرن العشرين. وانخفضت حصة دي بيرز السوقية مؤقتًا إلى المركز الثاني عالميًا خلف شركة ألروسا في أعقاب الأزمة الاقتصادية العالمية عام 2008، لتصل إلى أقل من 29% من حيث قيراط الألماس المستخرج، وليس المباع. ^{[ 125 ]} استمرت الحملة لعقود، لكنها توقفت فعليًا بحلول أوائل عام 2011. لا تزال شركة دي بيرز تُعلن عن الألماس، لكن إعلاناتها الآن تُركز في الغالب على الترويج لعلاماتها التجارية الخاصة، أو خطوط إنتاج مرخصة، بدلًا من منتجات الألماس "العامة" تمامًا. ^{[ 125 ]} ولعل أفضل ما يُجسد الحملة هو شعار " الألماس أبدي ". ^{[ 9 ]} يُستخدم هذا الشعار الآن من قِبل شركة دي بيرز للمجوهرات الماسية، ^{[ 126 ]} وهي شركة مجوهرات تُعد مشروعًا مشتركًا بنسبة 50/50 بين شركة التعدين دي بيرز ومجموعة LVMH ، وهي تكتل السلع الفاخرة.

شكّلت الألماس البني جزءًا كبيرًا من إنتاج الألماس، وكان يُستخدم في الغالب للأغراض الصناعية. وكان يُنظر إليه على أنه عديم القيمة في صناعة المجوهرات (حتى أنه لم يُقيّم وفقًا لمقياس لون الألماس ). بعد تطوير منجم أرجيل للألماس في أستراليا عام 1986، وتسويقه، أصبح الألماس البني من الأحجار الكريمة المقبولة. ^{[ 127 ] [ 128 ]} ويعود هذا التغيير في معظمه إلى الأرقام: فمنجم أرجيل، الذي ينتج 35 مليون قيراط (7000 كيلوغرام) من الألماس سنويًا، يُنتج حوالي ثلث الإنتاج العالمي من الألماس الطبيعي؛ ^{[ 129 ]} 80% من ألماس أرجيل بني اللون. ^{[ 130 ]} 

تُقدّر قيمة الألماس الصناعي في المقام الأول لصلابته وموصليته الحرارية، مما يجعل العديد من خصائصه الجيولوجية، مثل معايير الجودة الأربعة ( اللون، والنقاء، والوزن، والقيراط) ، غير ذات صلة بمعظم التطبيقات. ثمانون بالمئة من الألماس المستخرج من المناجم (ما يعادل حوالي 135 مليون قيراط (27 ألف كيلوغرام) سنويًا) غير مناسب للاستخدام كأحجار كريمة، ويُستخدم صناعيًا. ^{[ 131 ]} بالإضافة إلى الألماس المستخرج من المناجم، وجد الألماس الصناعي تطبيقات صناعية فور اختراعه تقريبًا في خمسينيات القرن الماضي؛ ففي عام 2014، تم إنتاج 4.5 مليار قيراط (900 ألف كيلوغرام) من الألماس الصناعي، 90% منها في الصين. ويُصنع حاليًا ما يقارب 90% من حبيبات طحن الألماس من مواد صناعية. ^{[ 132 ]}  

إنّ الحد الفاصل بين الألماس ذي الجودة العالية والألماس الصناعي غير واضح المعالم، ويعتمد جزئيًا على ظروف السوق (فعلى سبيل المثال، إذا كان الطلب على الألماس المصقول مرتفعًا، فسيتم صقل بعض الأحجار ذات الجودة المنخفضة لتصبح أحجارًا كريمة صغيرة أو منخفضة الجودة بدلًا من بيعها للاستخدام الصناعي). وضمن فئة الألماس الصناعي، توجد فئة فرعية تضمّ الأحجار الأقل جودة، والتي غالبًا ما تكون معتمة، وتُعرف باسم "بورت" . ^{[ 133 ]}

لطالما ارتبط الاستخدام الصناعي للألماس بصلابته، مما يجعله المادة المثالية لأدوات القطع والطحن. وباعتباره أصلب مادة طبيعية معروفة، يُمكن استخدام الألماس لتلميع أو قطع أو إزالة أي مادة، بما في ذلك الألماس نفسه. تشمل التطبيقات الصناعية الشائعة لهذه الخاصية رؤوس المثاقب والمناشير ذات الرؤوس الماسية، واستخدام مسحوق الألماس كمادة كاشطة . تُستخدم أنواع الألماس الصناعية الأقل تكلفة (الألماس الخام) ذات العيوب الأكثر ولون أقل جودة من الأحجار الكريمة، لهذه الأغراض. ^{[ 134 ]} لا يُعد الألماس مناسبًا لتشغيل السبائك الحديدية بسرعات عالية، لأن الكربون يذوب في الحديد عند درجات الحرارة العالية الناتجة عن التشغيل عالي السرعة، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تآكل أدوات الألماس مقارنةً بالبدائل. ^{[ 135 ]}

تشمل التطبيقات المتخصصة استخدامها في المختبرات كحاوية لتجارب الضغط العالي (انظر خلية سندان الماس )، والمحامل عالية الأداء ، واستخدام محدود في النوافذ المتخصصة . ^{[ 133 ]} ومع التقدم المستمر في إنتاج الماس الصناعي، أصبحت التطبيقات المستقبلية ممكنة. كما أن الموصلية الحرارية العالية للماس تجعله مناسبًا كمشتت حراري للدوائر المتكاملة في الإلكترونيات . ^{[ 136 ]}

يتم استخراج ما يقرب من 130 مليون قيراط (26 ألف كيلوغرام) من الماس سنوياً، بقيمة إجمالية تقارب 9 مليارات دولار أمريكي ، ويتم تصنيع حوالي 100 ألف كيلوغرام (220 ألف رطل) سنوياً. ^{[ 137 ]}    

يُستخرج ما يقارب 49% من الماس من وسط وجنوب أفريقيا ^، على الرغم من اكتشاف مصادر هامة لهذا المعدن في كندا والهند وروسيا والبرازيل وأستراليا . ^{[ 132} ] ويُستخرج الماس من أنابيب بركانية من نوعي الكيمبرلايت واللامبرويت، والتي تُخرج بلورات الماس، المتولدة في أعماق الأرض حيث تسمح الضغوط العالية ودرجات الحرارة المرتفعة بتكوّنها، إلى السطح. ويُعدّ استخراج وتوزيع الماس الطبيعي موضوعًا مثيرًا للجدل، لا سيما المخاوف بشأن بيع الماس الدموي أو ماس الصراع من قِبل الجماعات شبه العسكرية الأفريقية . ^{[ 138 ]} وتخضع سلسلة توريد الماس لسيطرة عدد محدود من الشركات القوية، كما أنها تتركز بشكل كبير في عدد قليل من المواقع حول العالم.

لا يشكل الماس الحقيقي سوى جزء ضئيل جدًا من خام الماس. يُسحق الخام، مع الحرص الشديد على عدم إتلاف الماسات الكبيرة، ثم يُفرز حسب الكثافة. اليوم، يُحدد موقع الماس في الجزء الغني بالكثافة باستخدام تقنية التألق بالأشعة السينية ، وبعد ذلك تُجرى خطوات الفرز النهائية يدويًا. قبل شيوع استخدام الأشعة السينية ، ^{[ 119 ] [ 139 ]} كان الفصل يتم باستخدام أحزمة تشحيم؛ إذ يميل الماس إلى الالتصاق بالشحم أكثر من المعادن الأخرى في الخام. ^{[ 45 ]}

تاريخيًا، لم يُعثر على الماس إلا في الرواسب الطميية في منطقتي جونتور وكريشنا في دلتا نهر كريشنا بجنوب الهند . ^{[ 140 ]} تصدّرت الهند العالم في إنتاج الماس منذ اكتشافه في القرن التاسع قبل الميلاد تقريبًا ^{[ 6 ] [ 141 ]} وحتى منتصف القرن الثامن عشر الميلادي، إلا أن الإمكانات التجارية لهذه المصادر استُنفدت بحلول أواخر القرن الثامن عشر، وفي ذلك الوقت تفوقت عليها البرازيل حيث عُثر على أول ماس غير هندي عام 1725. ^{[ 6 ]} حاليًا، يقع أحد أبرز مناجم الماس الهندية في بانا . ^{[ 142 ]}

بدأ استخراج الماس من رواسبه الأولية (الكيمبرلايت واللامبرويت) في سبعينيات القرن التاسع عشر بعد اكتشاف حقول الماس في جنوب إفريقيا. ^{[ 143 ]} وقد ازداد الإنتاج بمرور الوقت، وبلغ إجمالي الكمية المستخرجة منذ ذلك التاريخ 4.5 مليار قيراط (900 ألف كيلوغرام) . ^{[ 144 ]} وقد تم استخراج 20% من هذه الكمية خلال السنوات الخمس الماضية، وخلال السنوات العشر الماضية، بدأ الإنتاج في تسعة مناجم جديدة، بينما ينتظر أربعة مناجم أخرى افتتاحها قريبًا. تقع معظم هذه المناجم في كندا وزيمبابوي وأنغولا، ومنجم واحد في روسيا. ^{[ 144 ]} 

في الولايات المتحدة، عُثر على الماس في أركنساس ، وكولورادو ، ونيو مكسيكو ، ووايومنغ، ومونتانا . ^{[ 145 ] [ 146 ]} في عام 2004، أدى اكتشاف ماسة مجهرية في الولايات المتحدة إلى أخذ عينات كبيرة من أنابيب الكيمبرلايت في منطقة نائية من مونتانا في يناير 2008. منتزه كريتر أوف دايموندز الحكومي في أركنساس مفتوح للجمهور، وهو المنجم الوحيد في العالم الذي يُتيح للجمهور التنقيب عن الماس. ^{[ 146 ]}

تتركز معظم رواسب الماس ذات الجدوى التجارية اليوم في روسيا (وخاصةً في جمهورية ساخا ، مثل منجم مير ومنجم أوداتشنايا )، وبوتسوانا ، وأستراليا ( شمال وغرب أستراليا )، وجمهورية الكونغو الديمقراطية . ^{[ 147 ]} في عام 2005، أنتجت روسيا ما يقارب خُمس الإنتاج العالمي من الماس، وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي البريطانية . وتفتخر أستراليا بأغنى رواسب الماس الأنبوبية، حيث بلغ إنتاج منجم أرجيل للماس ذروته عند 42  طنًا متريًا سنويًا في تسعينيات القرن الماضي. ^{[ 145 ] [ 148 ]} كما توجد رواسب تجارية تُستخرج بنشاط في الأقاليم الشمالية الغربية لكندا والبرازيل. ^{[ 132 ]} ويواصل المنقبون عن الماس البحث في جميع أنحاء العالم عن رواسب الكيمبرلايت واللامبرويت الحاملة للماس.

الألماس الصناعي هو ألماس يُصنع في المختبر، على عكس الألماس المستخرج من الأرض. وقد أدى الاستخدام الجيولوجي والصناعي للألماس إلى زيادة الطلب على الأحجار الخام. وقد لُبّي هذا الطلب إلى حد كبير بالألماس الصناعي، الذي يُصنع بتقنيات مختلفة منذ أكثر من نصف قرن. ومع ذلك، أصبح من الممكن في السنوات الأخيرة إنتاج ألماس صناعي بجودة الأحجار الكريمة وبأحجام كبيرة. ^{[ 76 ]} من الممكن صنع أحجار كريمة صناعية عديمة اللون، تُطابق الأحجار الطبيعية تمامًا على المستوى الجزيئي، وتتشابه معها بصريًا لدرجة أن خبير الأحجار الكريمة وحده، باستخدام معدات خاصة، يستطيع التمييز بينهما. ^{[ 154 ]}

معظم الماسات الاصطناعية المتوفرة تجارياً صفراء اللون، وتُنتج باستخدام عمليات تُعرف باسم عمليات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية ( HPHT ). ^{[ 155 ]} ويعود اللون الأصفر إلى شوائب النيتروجين . كما يمكن الحصول على ألوان أخرى، مثل الأزرق والأخضر والوردي، نتيجة إضافة البورون أو التعرض للإشعاع بعد عملية التصنيع. ^{[ 156 ]}

تُعدّ عملية الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) طريقة شائعة أخرى لإنتاج الماس الصناعي . تتم هذه العملية تحت ضغط منخفض (أقل من الضغط الجوي). وتتضمن تغذية حجرة بمزيج من الغازات (عادةً من 1 إلى 99% ميثان إلى هيدروجين ) وفصلها إلى جذور نشطة كيميائيًا في بلازما يتم إشعالها بواسطة الموجات الدقيقة ، أو خيوط ساخنة ، أو تفريغ القوس الكهربائي ، أو شعلة اللحام ، أو الليزر . ^{[ 157 ]} تُستخدم هذه الطريقة في الغالب للطلاءات، ولكنها قادرة أيضًا على إنتاج بلورات أحادية يصل حجمها إلى عدة ملليمترات (انظر الصورة). ^{[ 137 ]}

اعتبارًا من عام 2010، يُستخدم ما يقارب 5  مليارات قيراط (1000 طن) من الألماس الصناعي المُنتَج سنويًا في الصناعة. ويُستخدم حوالي 50% من 133 مليون قيراط من الألماس الطبيعي المُستخرج سنويًا في الصناعة أيضًا. ^{[ 154 ] [ 158 ]} تتراوح نفقات شركات التعدين بين 40 و60 دولارًا أمريكيًا للقيراط الواحد من الألماس الطبيعي عديم اللون، بينما يبلغ متوسط ​​نفقات مُصنّعي الألماس الصناعي عديم اللون ذي الجودة العالية 2500 دولار أمريكي للقيراط الواحد . ^{[ 154 ] : 79} ومع ذلك، من المرجح أن يصادف المشتري ألماسًا صناعيًا عند البحث عن ألماس ملون فاخر، لأن 0.01% فقط من الألماس الطبيعي ملون فاخر، بينما معظم الألماس الصناعي ملون بطريقة أو بأخرى. ^{[ 159 ]}   

• 
  ألماس صناعي بألوان متنوعة يتم إنتاجه بتقنية الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية
• 
  جوهرة عديمة اللون مقطوعة من الماس المزروع بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار

مُقلِّد الألماس هو مادة غير ألماسية تُستخدم لمحاكاة مظهر الألماس، ويُشار إليها أحيانًا باسم "ديامانتي". يُعد الزركونيا المكعبة أكثرها شيوعًا. يمكن اعتبار حجر المويسانايت الكريم ( كربيد السيليكون ) مُقلِّدًا للألماس، على الرغم من أن إنتاجه أغلى من الزركونيا المكعبة. وكلاهما يُنتَج صناعيًا. ^{[ 160 ]}

تُعدّ تحسينات الألماس معالجات خاصة تُجرى على الألماس الطبيعي أو الصناعي (عادةً ما يكون ذلك الألماس المصقول والمقطّع مسبقًا)، وهي مصممة لتحسين خصائصه الجيولوجية بطريقة أو بأخرى. تشمل هذه المعالجات الحفر بالليزر لإزالة الشوائب، ووضع مواد مانعة للتسرب لملء الشقوق، ومعالجات لتحسين درجة لون الألماس الأبيض، ومعالجات لإضفاء ألوان مميزة عليه. ^{[ 161 ]}

تُستخدم الطلاءات بشكل متزايد لإضفاء مظهر أقرب إلى الماس على بدائل الألماس، مثل الزركونيا المكعبة. ومن هذه المواد الكربون الشبيه بالماس ، وهو مادة كربونية غير متبلورة ذات خصائص فيزيائية مشابهة للماس. تشير الإعلانات إلى أن هذا الطلاء ينقل بعضًا من هذه الخصائص إلى الحجر المطلي، مما يُحسّن من مظهر بديل الألماس. ويمكن لتقنيات مثل مطيافية رامان أن تكشف بسهولة عن هذا النوع من المعالجة. ^{[ 162 ]}

تضمنت الاختبارات المبكرة لتحديد هوية الألماس اختبار الخدش الذي يعتمد على صلابة الألماس الفائقة. هذا الاختبار مُتلف، إذ يمكن للألماس أن يخدش ألماسًا آخر، ونادرًا ما يُستخدم اليوم. بدلًا من ذلك، يعتمد تحديد هوية الألماس على موصليته الحرارية الفائقة. تُستخدم المجسات الحرارية الإلكترونية على نطاق واسع في مراكز الأحجار الكريمة لفصل الألماس عن تقليده. تتكون هذه المجسات من زوج من الثرمستورات التي تعمل بالبطارية، مثبتة في طرف نحاسي دقيق. يعمل أحد الثرمستورات كجهاز تسخين، بينما يقيس الآخر درجة حرارة الطرف النحاسي: إذا كان الحجر المراد فحصه ألماسًا، فسوف ينقل الطاقة الحرارية للطرف بسرعة كافية لإحداث انخفاض ملحوظ في درجة الحرارة. يستغرق هذا الاختبار حوالي ثانيتين إلى ثلاث ثوانٍ. ^{[ 163 ]}

بينما يستطيع المسبار الحراري فصل الألماس عن معظم المواد المقلدة له، فإن التمييز بين أنواع الألماس المختلفة، كالألماس الصناعي والطبيعي، والمشعّع وغير المشعّع، يتطلب تقنيات بصرية أكثر تطورًا. تُستخدم هذه التقنيات أيضًا مع بعض المواد المقلدة للألماس، مثل كربيد السيليكون ، التي تجتاز اختبار التوصيل الحراري. تستطيع التقنيات البصرية التمييز بين الألماس الطبيعي والصناعي، كما يمكنها تحديد الغالبية العظمى من الألماس الطبيعي المعالج. ^{[ 164 ]} لم يتم العثور على بلورات "مثالية" (على مستوى الشبكة الذرية)، لذا فإن كلاً من الألماس الطبيعي والصناعي يحمل دائمًا عيوبًا مميزة، ناتجة عن ظروف نمو بلوراته، مما يسمح بالتمييز بينهما. ^{[ 165 ]}

تستخدم المختبرات تقنيات مثل التحليل الطيفي والمجهر والتألق الضوئي تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة لتحديد منشأ الألماس. ^{[ 164 ]} كما تستخدم أجهزة مصممة خصيصًا لمساعدتها في عملية التحديد. ومن بين هذه الأجهزة جهازا DiamondSure و DiamondView ، وكلاهما من إنتاج شركة DTC وتسويقه مؤسسة GIA. ^{[ 166 ]}

تتعدد طرق تحديد الألماس الصناعي، وذلك تبعًا لطريقة الإنتاج ولون الألماس. عادةً ما يُمكن تمييز ألماس الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) من خلال تألقه البرتقالي. يُمكن فحص الألماس ذي اللون D-J باستخدام جهاز Diamond Spotter التابع للمعهد السويسري للأحجار الكريمة ^{[ 167 ]} . أما الأحجار ذات اللون D-Z، فيُمكن فحصها باستخدام مطياف DiamondSure للأشعة فوق البنفسجية/المرئية، وهو أداة طورتها شركة دي بيرز ^{[ 165 ]} . وبالمثل، عادةً ما يحتوي الألماس الطبيعي على عيوب طفيفة، مثل شوائب من مواد غريبة، لا تُرى في الألماس الصناعي.

يمكن استخدام أجهزة الفحص القائمة على تحديد نوع الألماس للتمييز بين الألماس الطبيعي المؤكد والألماس الذي يُحتمل أن يكون صناعيًا. ويتطلب الألماس الصناعي المحتمل مزيدًا من الفحص في مختبر متخصص. ومن أمثلة أجهزة الفحص التجارية: D-Screen (WTOCD / HRD Antwerp)، وAlpha Diamond Analyzer (Bruker / HRD Antwerp)، وD-Secure (DRC Techno).