Из чего получаются бриллианты

Превращение невзрачных алмазов в драгоценные изделия: от добычи до огранки.

Как и где образуются алмазы

Большинство людей знает об алмазах только то, что это самые твердые минералы на планете и что из них делают бриллианты. А вот ответ на интересный вопрос о том, как образуются алмазы, мало кому известен. Давайте узнаем побольше о происхождении этого минерала.

Следует отметить, что «цари камней» образовываются несколькими способами. Ученые еще не пришли к единому мнению на этот счет, поэтому мы приведем самые популярные гипотезы о происхождении камня. Известно лишь, что эти неметаллы получаются в условиях сильного давления на углерод. Их добыча и производство – дело очень дорогостоящее, это одна из причин, по которым стоимость так высока. Вторая же причина – большое количество полезных качеств, которые активно используются человеком на протяжении долгого времени.

Дитя метеорита

Еще в XIX веке кристаллы алмаза были обнаружены учеными при изучении упавшего на Землю метеорита. Как выяснилось, этот минерал, как многие другие составные части метеорита, получается при столкновении небесного тела с поверхностью планеты. Это происходит за счет огромных давления и температуры, воздействующих на углерод при ударе. Однако кристаллов в метеорите образуется очень мало. Их называют импактитами.

Галилео. Бриллианты (часть 1)

Мантийно-магматическая теория

Некоторые исследователи считают, что алмаз в природе образовался в период от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет назад под землей. Именно там, как уверяют ученые, были созданы наиболее подходящие условия для образования минералов: огромное давление, повышенная температура, однородная среда, отсутствие температурного градиента.

А посредством взрывных процессов (вулканической активности и т.п.) эти минералы были вынесены на поверхность Земли, из чего следует, что самые крупные месторождения неметаллов находятся возле отверстий в земной коре. Эта теория объясняет также то, как минерал появляется на дне океанов.

Гигантский космический шар

Вопрос, откуда берутся алмазы, исследовался с разных сторон. Когда началось изучение этих камней метеоритного происхождения, некоторые ученые считали, что в космосе минерал откалывается от огромных алмазных планет, и, соединившись с метеоритом, прилетает на Землю.

Эта теория не подтвердилась: кристаллы образовались именно так, как описано выше. Однако в космических просторах действительно существует как минимум одно тело, частично состоящее из ценного камня. Белый карлик, звезда Люси, находящаяся в созвездии Кентавра, имеет ядро из чистого алмаза. Его вес сложно сосчитать точно: ученые говорят о триллионах триллионов карат, а диаметр шарообразного ядра – около 4 тысяч километров.

Синтетические минералы

Люди давно мечтали научиться создавать этот неметалл самостоятельно, но получилось это только в ХХ веке. Углерод, а точнее его источник – графит, подвергают воздействию сильного давления и высокой температуры. Это происходит с помощью гидравлического пресса и электрического тока. Образование алмазов таким путем – это надежно, но дорого.

Существует еще два метода, с помощью которых появляются искусственные «цари камней»: воздействием взрыва и выращиванием кристаллов в метановой среде. Искусственные минералы чаще используются в производстве, чем в ювелирном деле, хотя ничем не уступают натуральным.

Основа производства, углерод, очень распространенный материал, так что проблем с добычей сырья для искусственного создания камней не возникает. По соотношению цены, качества и доступности лучшим сырьем является графит, поэтому его используют чаще всего.

К слову, синтетическое производство таких камней поспособствовало открытию нового, еще более прочного материала. Его назвали ACNR. Этот камень, который также может образовываться из углерода посредством нагревания, может даже поцарапать алмаз. Возможно, будущие поколения будут широко использовать его на практике.

Месторождения и добыча

Добыча алмазосодержащей породы – дело очень непростое. Требуется найти месторождение, разработать его и лишь после этого начать сам процесс добычи. Руду добывают с помощью машин, затем измельчают, сортируют, чтобы выделить чистую кимберлитовую породу, которая является сырьем.

Затем кимберлит отправляют на производство, где его сортируют по размеру и классу, после чего алмазы готовы к дальнейшему использованию. Часть идет на изготовление бриллианта, часть – на различные приборы.

Кимберлитовая руда есть на территории всей поверхности Земли, исключая Антарктиду. Лидерами по количеству запасов этого ценного камня являются Россия, Канада и Ботсвана. Первые же разработки появились еще в XVII веке.

Так называемый «царь камней» издавна привлекал людей большим количеством полезных свойств, основное из которых – его невероятная твердость. Но добыть кристаллы не так-то просто, особенно если учитывать, что происхождение алмазов исследовано далеко не полностью. Будем надеяться, что совсем скоро ученые решат эту проблему и поймут, как именно возникают месторождения минерала. Это позволит значительно расширить спектр его использования, а также увеличить объемы работ там, где камень уже используется.

Как из алмаза делают бриллиант вручную: 1. Раскалывание: По линиям, которые были сделаны специалистом при осмотре, на помещенном в держатель камне таким же минералом делаются небольшие надрезы. После происходит раскол ударом. 4. Огранка: Кристалл фиксируется в захвате машины для шлифования, квадранте, так, чтобы получился точный угол по отношению к шлифовальному диску для нанесения фацет. Диски, обычно стальные, смазываются специальной пастой или маслом, смешанным с алмазным порошком. Технологии постоянно совершенствуются, на смену старым приходят новые.

Как рождаются бриллианты

Бриллиант — один из самых дорогих в мире камней, известный своей уникальной способностью поглощать, отражать и преломлять свет, заставляя его играть всеми цветами радуги. Этому минералу нет равных в яркости и твердости. Однако мало кто знает о длинном пути, который он проделывает прежде, чем попасть на прилавки ювелирных магазинов и лоты аукционов.

За созданием бриллиантов стоит колоссальный труд по их добыче и обработке, если Вы хотите узнать об этом больше, эта статья для Вас.

Свойства бриллианта

Прежде, чем говорить о создании бриллиантов, рассмотрим их физические и химические свойства, чтобы понять, что делает эти камни такими привлекательными даже для тех, кто никогда не интересовался минералами и украшениями.

Формула: C

Твердость по шкале Мооса: 10

Плотность: 3,47 — 3,55 г/см³

Цвет: желтый, коричневый, бесцветный, голубой, зеленый, красный, розовый, черный

Блеск: алмазный

Прозрачность: прозрачный

Ювелирные свойства бриллиантов описываются при помощи 4-х “C” (4C) — cut, clarily, carat, color, то есть огранка, чистота, вес в каратах и цвет. От этих характеристик зависит качество бриллиантов, давайте рассмотрим их подробнее.

Огранка — это способ полностью раскрыть природную красоту камня, чем более профессионально и качественно выполнена огранка, тем сильнее бриллиант будет сиять и, соответственно, тем более красивым и дорогим он будет. Для бесцветных бриллиантов чаще всего выбирается круглый тип огранки, придуманный в 1919 году Марселем Толковски. Круглая огранка предполагает, что у камня будет 57 граней — это является стандартным количеством для бриллианта. Даже самые мелкие экземпляры обрабатываются таким способом, ведь он обеспечивает самое сильное сияние. Для цветных бриллиантов чаще всего выбирают фантазийные типы огранки, например, “кушон” или “сердце”.

Интересно посмотреть на другие виды огранки? Тогда ознакомьтесь с нашей статьей Формы роскоши и красоты: искусство огранки

Чистота — критерий оценки количества включений (примесей) внутри камня. Существует сложная система для оценки чистоты бриллиантов, но, главное, — это понимание того, насколько сильно внутренние дефекты портят вид бриллианта. Включения ищут с помощью 10-кратной лупы, а те из них, которые оказываются слишком мелкими, чтобы увидеть их под таким увеличением, не учитываются и не влияют на качество бриллианта.

Вес — масса бриллиантов измеряется в каратах, где один карат равен 0,2 грамма. Чем больше в камне карат, тем он дороже, хотя вес не является определяющим фактором для установки ценности, она складывается из совокупности всех характеристик.

Цвет — этот критерий один из наиболее важных, ведь бесцветные бриллианты — самые дорогие, но находят их не так часто, как хотелось бы. Обычно бриллианты имеют желтоватую окраску из-за примесей железа, но встречаются и другие цвета, например, синий, розовый или черный. При оценке цвета камня учитывают также насыщенность и яркость оттенка, которые определяется по 9-бальной шкале, от незначительного до фантазийного.

Стоит напомнить, что бриллиант — это конечный продукт обработки минерала “алмаз”, поэтому прежде, чем его можно будет оценить по принципу 4C, камень проходит длинный и энергозатратный путь. И начинается он — с поиска и разработки месторождения.

Месторождение алмазов: кимберлитовые трубки

Алмазы добываются почти повсеместно, а в России, Африке, Австралии, Канаде разработка месторождений производится в промышленных масштабах. До XIX века раскопки велись на россыпных месторождениях с помощью подручных инструментов. Такие залежи образуются путем постепенного разрушения вулканических пород под действием ветра и других климатических условий.

Да, алмазы преимущественно находят именно на местах древней вулканической активности, ведь только при высоких температурах и давлении мог образоваться уникальный кристалл. Однако ученые до конца не знают, в какой из периодов становления Земли сложились наиболее благоприятные условия для такого процесса, поэтому возраст камней определяют приблизительно — от 100 000 000 до 2 500 000 000 лет.

Интересно, что многие алмазы родились за пределами нашей планеты и попали на нее вместе с метеоритами. Поэтому есть вероятность приобрести бриллиант, который, возможно, был рожден в глубинах космоса задолго до появления феномена жизни на Земле.

На сегодняшний день основное место добычи алмазов — это так называемые кимберлитовые трубки. Они представляют собой образование, уходящее глубоко под землю в виде моркови или бокала для шампанского. Такие трубки — это результат деятельности древних вулканов из газа и магмы, которые прорывались через самые плотные геологические слои. До 10% состава этих трубок является алмазоносным.

Несмотря на то, что вулканическая природа кимберлитовых трубок ясна, геологи не пришли к единому мнению, как именно газы и магма смогли проложить себе путь через очень толстые слои земли. Еще один интересный факт: Наталия Сарсадских, советский геолог, пришла к выводу, что алмазы зародились не в самих кимберлитовых трубках, а намного глубже. Получается, что древние извержения служили лишь транспортером самородков.

Разработка кимберлитовых трубок

Над добычей алмазов из недр земли работают десятки единиц техники и тысячи людей, которые образуют целую бриллиантовую индустрию по превращению невзрачных самородков в драгоценные камни.

Алмазные месторождения, как правило, находят с воздуха, а после, при помощи специальных аппаратов, люди ищут зоны геомагнитных аномалий, которые указывают на наличие алмазной руды. Если данные говорят о том, что поиски привели к кимберлитовой трубке, очень скоро на ее месте образуется масштабный карьер со своей системой водоотведения, которая препятствует затоплению рабочей зоны.

Кимберлитовая трубка "Большая дыра", ЮАР

Одна тонна руды даёт примерно 0,4 карата алмазов. При этом 80% всех добываемых камней непригодно для ювелирного дела и применяются для производства высокотвердых режущих инструментов и специальных покрытий.

В России первый алмаз был найден крепостным Павлом Поповым в 1829 году на Урале, однако крупные кимберлитовые месторождения принадлежат Якутии. Первое из них открыли в 1954 году и назвали “Зарница”, вторую и третью кимберлитовые трубки обнаружили в 1955 году, дав им имена “Мир” и “Удачная”. Промышленную добычу ведут также в Пермском крае и в Архангельской области.

Кимберлитовая трубка "Мир", Якутия

В 2019 году якутский рудник явил миру алмаз, внутри которого находится еще один алмаз. Удивительно, но один камень свободно перемещается внутри другого. Находку назвали “Матрёшка”.

Алмаз "Матрёшка"

Обработка алмазной руды и сортировка камней

Огромные грузовики привозят на обрабатывающие предприятия тонны кимберлита, который подвергается обработке с помощью специальных станков, дробящих породу. Далее она промывается и отправляется с рентгенолюминесцентный сепаратор. Принцип его действия таков: алмазную руду подвергают рентгеновскому облучению, из-за которого драгоценные камни начинают светиться. Специальный датчик фиксирует свечение и запускает струю воздуха, которая выбивает самородки из общей массы. Одна и та же партия несколько раз проходит через сепаратор, чтобы не потерялся ни один кристалл.

Схема работы сепаратора

Далее алмазы отправляются на сортировку к специалистам, которые на глаз определяют цвет камней и их пригодность для обработки. Те экземпляры, которые имеют ювелирное качество, попадают на стол к огранщикам, выбирающим с помощью компьютерных программ, как лучше всего обработать минерал, чтобы максимально сохранить его вес и лучшим образом раскрыть эстетический потенциал.

Огранка производится особыми пилами и на специальных станках. Некоторые экземпляры стачиваются другими алмазами, ведь найти материал, который превзойдет их в твердости, крайне сложно.

Когда алмазы становятся бриллиантами

На изготовление одного бриллианта уходит примерно 4 месяца работы. Не каждый мастер-ювелир способен превратить алмаз в сверкающий роскошный камень. Примерно из 50-ти огранщиков на всю жизнь в профессии остается только один, лучший в своем роде специалист. Обработка алмаза очень важна, невзрачный с виду камушек может стать настоящим ювелирным гигантом и стоить миллионы долларов.

Бриллианты массой более 2-х карат считаются довольно крупными. Но известны камни невероятных размеров. Например, лимонно-желтый бриллиант “Тиффани”, принадлежащий одноименной ювелирной компании, был найден в 1877 году в ЮАР и имеет вес 287,42 карата.

Бриллиант Тиффани

Более молодое ювелирное чудо — бриллиант “Звезда тысячелетия”, найденный в Конго в 1990-ом году, его вес до огранки составлял 777 карат, а после — 203,04 карата.

"Звезда тысячелетия"

Среди самых известных российских бриллиантов — “Орлов”, являющийся частью императорского скипетра Екатерины II. Его масса составляет 199,6 карата. Он отличается своей огранкой в форме “индийской розы” и хранится вместе с регалиями в Алмазном фонде Российской федерации.

Бриллиант "Орлов"

Стоит ли говорить, что бриллианты издавна вдохновляют ювелиров на создание самых изысканных украшений? Только взгляните на этот гарнитур от ювелирного дома Maxim Demidov с камнями фантазийной окраски!

Если Вы хотите увидеть еще больше украшений с бриллиантами, их можно найти в нашем каталоге.

Количество полученных из алмаза бриллиантов. Масса наиболее крупных бриллиантов, кар. «Куллинан». 3106,0. Синтетические алмазы получают из графита и углеродсодержащих веществ начиная с сер. 1950-х гг. Существуют три осн. метода синтеза А. При высоких давлениях (выше 4 ГПа) и высоких темп-рах (выше 1100 °С) получают алмазные порошки и крупные (массой более 1 кар) моно- и поликристаллы. При низком давлении химич. осаждением А. из газовой фазы углеводородов (в осн.

Алмазы в природе: как образуются, добыча, месторождения

Алмазы — одни из самых известных минералов, происхождение которых до сих пор точно неизвестно. Его главная особенность – высокая твердость, в этом с ним не сравнится ни один драгоценный камень. Высокая ценность алмазов приводит к наличию на ювелирном рынке множества подделок – без знаний об отличиях оригинала легко купить реплику.

Как образуются?

Установить точную версию происхождения самоцветов не удалось, зато вполне точно определен период их возникновения – от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет назад. Алмаз получается из углерода под высокими температурой и давлением, поэтому глубина залежей достигается минимум 200 километров. Ученые за долгое время исследования этого вопроса выдвинули несколько теорий:

Первая версия заключается в идее возникновения алмазов на поверхности земли. Согласно ей, минерал стал результатом контакта вырвавшейся застывшей магмы и углеводорода. Это привело к образованию кристаллической решетки высокой плотности.

Большинство ученых склоняются к мнению, что происхождение алмазов связано с ультраосновной породой. При извержении вулкана выходящая лава выбрасывает камешки на поверхность – это и есть алмазы в естественном виде.

В земной коре содержится немало алмазов, однако промышленная добыча может вестись в ограниченном числе месторождений. Одно из популярных мест поиска драгоценных камней – вулканы после извержения, где велик шанс отыскать ценный минерал. Однако процесс добычи должен быть тщательно подготовлен, для этого нужно специализированное оборудование.

Откуда в метеоритах алмазы?

Гипотеза о метеоритном происхождении минерала вызывала бурные обсуждения, ведь в некоторых экземплярах находили алмазы. Сегодня подавляющее большинство ученых склоняется к мнению, что алмазы в метеоритах возникали в результате соударений в астероидном поясе. При падении на землю, на поверхности последней образовывалась новая порода – импактиты, условия возникновения которой соответствуют алмазным. В частицах, участвующих в ударе, есть углерод, который под воздействием давления в 40-50 ГПа и температуры в 2-3 тысячи градусов по Цельсию может стать алмазом.

Импактические залежи – распространенное явление, они возникли несколько миллионов лет назад. Один из самых известных – Попигайская астропроблема, диаметр которого достигает 100 км. Он находится на границе современного Красноярска и Якутии, упавший там метеорит имел радиус 3,5 км. При этом добыча метеоритных алмазов неосуществима для промышленности – они слишком мелкие.

Как происходит добыча?

Добыча алмазов с нуля – сложный и трудоемкий процесс, который включает в себя несколько этапов. Сначала нужно отыскать месторождение и заняться его разработкой, причем не каждое месторождение содержит пригодные для добычи алмазы. После завершения предварительных работ приступают к извлечению руды. Ее добывают с помощью машинной техники, затем измельчают. В таком состоянии из нее становится реально извлечь кимберлитовую породу, которая и является целью первичной обработки.

Затем кимберлит отправляют на производство, где его сортируют по нескольким параметрам, чтобы точно определить его класс и размер. Важным критерием является пригодность камня для ювелирной работы или разнообразных приборов. Несмотря на распространение кимберлитовой руды почти по всему земному шару, ее запасов больше всего в России, Канаде и Ботсване. Первые попытки добычи алмазов предпринимались еще в 17 веке и весьма успешно.

Месторождения

Месторождения алмазов бывают двух видов: коренных в виде кимберлитовых и лампроитовых трубок и россыпей. Последние являются вторичными месторождения, они образуются при разрушении коренных. В подавляющем большинстве случаев добыча происходит в трубках. Лампроитовые трубки – разновидность магматических пород, их крупные залежи в конце 20 века были найдены в Австралии. Однако большого богатства находка не принесла – алмазы оказались столь крошечными, что использовать их для ювелирных украшений невозможно. Их применение в 90-95% направлено на промышленные цели. Уникальным месторождением является Аргайл, где были обнаружены редчайшие розовые алмазы.

Кимберлитовые трубки распространены в России, Канаде и Африке – в последней они были найдены раньше всего. Именно там в 19 столетии был найден алмаз весом 85 карат, что произвело фурор на искателей драгоценных камней. Алмазная лихорадка привела к тому, что через несколько лет был найден камень весом в 428,5 карат – он получил название «Де Бирс». Единственное место, где нет алмазных залежей – Антарктида, что логично, учитывая специфику их образования.

Как отличить от кварца?

Среди минералов встречается немало похожих внешне видов, чем пользуются мошенники. За редкий и дорогой камень они выдают дешевый аналог – например, кварц вместо алмаза. При беглом рассмотрении только ювелир сможет отличить подделку, покупателю же нужно знать несколько основных различий между ними.

• Легче всего проверять совершенно прозрачный камень. Для этого его нужно опустить в стакан с чистой водой и внимательно рассмотреть. Кварц после такой процедуры «потеряется», став невидимым. Алмаз же сохранит очертания. Для цветных экземпляров этот способ проверки не подойдет.
• Алмаз – один из самых твердых минералов, кварц не сравнится с ним в этом. Поэтому, если произвести на последний камень сильное давление, он непременно деформируется. Достаточно сжать проверяемый камушек между двумя монетами и провести ими в стороны. На настоящем алмазе не останется ни царапины.
• Пар на поверхности алмаза не конденсируется, достаточно подышать на него, чтобы убедиться в этом. Если же на нем выступили капельки – это кварц. Этот простой способ удобен для определения подлинности в ювелирных магазинах.
• Сквозь алмаз невозможно прочесть текст, он сильно преломляет свет. Зато через кварц буквы выглядят правильно, неискаженно.

Последний способ вряд ли разрешат выполнить в ювелирном салоне, но в домашних условиях провести его реально. Для этого на одну грань предполагаемого алмаза нужно капнуть совсем немного воды. Затем провести тонкой иглой по ее глади – если капля растеклась, это кварц.

Как отличить от подделки?

Алмазы внешне идентичны многим минералам, являясь при этом самым редким и дорогим. Среди камней, чаще других используемых для изготовления подделок, выделяются:

• Горный хрусталь;
• Белый цирконий;
• Кварц;
• Топаз.

Синтетические материалы (фианит, например) легко отличить от оригинала по огранке и блеску – они скорее похожи на цирконий. Их прозрачность и твердость на несколько порядков ниже.

Главное отличие алмаза от других камней – его высокая твердость. Он может разрезать стекло, выдержать без царапин наждачную бумагу или лезвие ножа. Даже при сильном ударе он не расколется – ни одна подделка не переживет такие испытания.

Существует мнение, что алмаз легко отличить по тому, что он медленно нагревается в руке – низкая теплоемкость. Но таким же свойством обладают многие полудрагоценные камни, поэтому способ применим только к синтетическим подделкам.

Алмаз не притягивает пыль, не растворится даже в соляной кислоте. Сквозь него трудно различить текст, в воде он не теряет свои очертания. Сияние алмаза – сероватое, с белым блеском. Заблуждение считать, что он переливается цветами радуги.

Заключение

Алмазы – удивительные по красоте минералы, их изумительный блеск и исключительные свойства довели их добычу до мирового промышленного масштаба. Отличить настоящий алмаз от вероятных подделок можно надежными способами даже от других драгоценных камней. Приобрести подлинный минерал – большая удача, его ценность определяется редкостью и красотой.

Как рождаются бриллианты. Бриллиант — один из самых дорогих в мире камней, известный своей уникальной способностью поглощать, отражать и преломлять свет, заставляя его играть всеми цветами радуги. Этому минералу нет равных в яркости и твердости. Однако мало кто знает о длинном пути, который он проделывает прежде, чем попасть на прилавки ювелирных магазинов и лоты аукционов. За созданием бриллиантов стоит колоссальный труд по их добыче и обработке, если Вы хотите узнать об этом больше, эта статья для Вас. Свойства бриллианта.