Из чего появляются алмазы

Как получается алмаз

«Несокрушимый минерал» — конкретно так назвали античные греки алмаз, считая его застывшими слезами Богов и осколками звезд. 1-ые минералы были найдены в Индии и конкретно с Индостана камень начал свое завоевание мира. Согласно древнеиндийским представлениям в базе алмаза соединились 5 начал природы – небо, эфир, воздух, земля и вода. Алмазы делились на 4 касты, где самые прозрачные камешки равнялись к брахманам. Числилось, что алмазы (камешки делились на мужские и дамские) обитают на камнях, в море и на буграх рядом с золотыми рудниками. Числилось, что, если смачивать породу с вкраплениями майской либо небесной росой, камешки будут расти и плодиться.

В Старом Вавилоне была своя версия, как алмазы появились на Земле – числилось, это брызги небесного материала, из которого Боги строили купол небосклона.

Также была версия, что алмаз – это закаменевшие под взором василиска капли утренней росы.

В Христианстве были как сторонники, так и противники алмазов. Сторонники считали, что алмазы – это осколки райских Ворот и Стенок, а конструктивные ревнители веры разъясняли возникновение алмазов осколками сатанинского орудия, застывшими слезами падших ангелов и кусками застывшего адского пламени.

Алмазы | Как это устроено | Discovery

Происхождение алмазов

Алмаз представляет собой минерал, является кристаллической модификацией незапятнанного углерода. Для алмазов свойственна кристаллизация в форме октаэдров, пореже в виде куба. Для образования алмаза принципиально, чтоб при снижении давления температура увеличивалась. Эти камешки отличаются персональной уникальностью, 2-ух схожих камешков отыскать нереально – это как с отпечатками пальцев.

Алмазам присуще зарождение в континентальных районах с геологической стабильностью. Чтоб углерод сменил форму графита на более жесткую структуру, он должен залегать на глубине в 100-200 км под воздействием температуры в 1100 – 1300 о С.

Месторождения

Какая территория более перспективна для обнаружения алмазов? Если глядеть геологические карты, то самые большие шансы для обнаружения алмазной жилы будут на участках с самой старой земной корой, в составе которых находятся магматические породы. Уже на данных участках нас будут заинтересовывать «трубки взрыва». Потому что в составе образующих их пород нередко находятся магнитные минералы, такие зоны будут характеризоваться «магнитными аномалиями». Такие трубки плотно сплетены с кратонами, либо старыми платформами, которые в архейский период стабилизировали земную кору. Такие платформы есть фактически на всех материках. Единственное место, где нет залежей алмазов – Антарктида, что обосновано специфичностью образования минералов.

Трубки взрыва представляют вид коренного месторождения алмазов, их именуют кимберлитовыми и лампроитовыми. Также в качестве месторождений могут выступать россыпи – это вторичные месторождения, образующиеся на месте разрушения коренных трубок.

Кимберлитовые и лампроитовые трубки – вертикально направленное геологическое тело. На самом деле – это столб, высшая часть которого оканчивается раздувом. При прорыве газов через земную кору появляется типичная воронка.

ГДЕ РОЖДАЮТСЯ АЛМАЗЫ?

• Кимберлит — порода вулканическая, ультраосновная порфировая горная порода, обогащенная летучими компонентами (N2, СО2, Н2О). Образован из магм самого глубинного происхождения.
• Лампроит — богатая магнием основная либо ультраосновная лампрофировая порода. В отличие от кимберлита включает огромное количество калия, расплавы образуются на наименьших глубинах, ежели кимберлитовые магмы. Лампроитовые трубки по размерам больше кимберлитовых.

По оценкам профессионалов в лампроитовых трубках сосредоточено только 10% от общего припаса алмазов, а практически 90% приходится конкретно на кимберлитовые месторождения. Геологами открыто более 1500 кимберлитовых тел и только 8-10% содержат алмазные породы.

Наикрупнейшие месторождения алмазов:

• Айхал, Якутия, Наша родина;
• Аргайл, Австралия – единственная в мире лампроитовая трубка, где наладили промышленные разработки и добычу алмазов;
• Ботуобинская, РФ;
• Муниципальный парк Алмазный кратер, США;
• Джваненг, Орапа, Ботсвана;
• Катока, Ангола;
• Кимберли, ЮАР;
• Кимберлитовая трубка «Удачная», «МИР», Наша родина;
• Месторождение имени В. Гриба, Наша родина;
• Месторождение имени М. Ломоносова, Наша родина;
• Минас-Жерайс, Бразилия;
• Рудники Панна, Индия.

Мантийно-магматическая теория

Сторонники мантийно-магматической теории считают, что алмазы зарождаются из угольных пластов, которые долгое время находились в химически однородном окружении под давлением более 5000 Па. В итоге прорыва магмы на поверхность с глубины в 150 км, алмазы выносятся из очагов на поверхность.

Выделяют 3 группы магматических теорий:

1. Алмазы образуются в верхних слоях земной коры, когда ууглеводороды из вмещающих пород попадают в затвердевающую магму.
2. Алмазы формируются в ультраосновных породах. Расплавленная магма дезинтегрирует алмазный пласт, вызволяет отдельные единицы и выносит наверх с магматическим потоком.
3. Алмазы в главном образуются в недрах ультраосновной магмы, также в процессе ее выхода на поверхгность.

3-я версия на сегодня признается как более близкая к реальности. Концентрация алмазов в земных недрах довольно высочайшая, это не редчайший минерал. Другое дело, что для промышленной добычи человеку доступны только немногие из месторождений.

Алмазы земного происхождения

Отличительная особенность всех алмазодобывающих карьеров – размещение в районах с высочайшей вулканической активностью. Кимберлитовые трубки – жерла, оставшиеся от вулканов, разрушенных эрозией.

Броско, что у алмазов земного происхождения формируется кубическая кристаллическая решётка, а у алмазов из метеоров она гексагональная. Алмазный кристалл в процессе формирования поглощает из наружной среды включения расплавов, флюидов и минералов. Колер минерала находится в зависимости от специфичности встраивания в кристаллическую решетку атомов азота.

• «С-центрами» называются отдельные атомарные центры;
• Если пара атомов азота под воздействием диффузии слились – появляется «А-центр»;
• «В-центры» — это объединившиеся в плоскости несколько «А-центров».

Если преобладают «С-центрамы» — алмаз желтоватый, «А- и В-центры» при доминировании сформировывают прозрачность камня.

Алмазы метеоритного происхождения

В первый раз алмазы в метеоритном веществе были обнаружены в 1888 году русскими исследователями Лачиновым и Ерофеевым. Они нашли драгоценные вкрапления, изучая эталоны каменного метеора, найденного в Мордовии и нареченного по наименованию места находки – Новый Урей. Это открытие перевернуло закоренелое доныне представление о том, что зарождаться алмазы могут только в глубине недр земли.

Метеоры с аналогичным составом вещества получили заглавие уреилиты. Их особенность в составе – это углистые (углеродистые) ахондриты. Пробы найти алмазы в метеорах с другим составом фуррора не принесли.

У приверженцев теории метеоритного происхождения алмазов существует 2 версии.

1. Кристаллы уже находятся снутри метеора. После падения метеор раскалывается и алмазы оказываются на поверхности либо близко к ней. Эти алмазы окрестили ударными, либо импактными – лонсдейлитами. Теория получила популярность после падения в США стального метеора Canyon Diablo в 1960-х годах. На месте падения в предстоящем нашли алмазное сырье. Попигайская астроблема на границе Якутии и Красноярского края – кратер, где найдена высочайшая концентрация импактных алмазов. Но для промышленной добычи камешки очень маленькие.
2. Другая теория гласит о том, что углерод в составе метеоритного вещества преобразуется в алмазную структуру под воздействием нагрузок и силы трения, воздействующих на метеор, в момент прохождения земной атмосферы. Давление добивается до 50 000 Па, температура – выше 2000 о С.

2-ая версия соотносится с данными о зарождении алмазов на нашей планетке. В момент прохождения атмосферы астероид накаляется, воспроизводя условия зарождения кристаллов в магме.

Как отличить алмаз от кварца

Представителем тусклого и прозрачного кварца является отлично знакомый всем горный хрусталь. Ювелиры молвят о том, что спец и даже просто наблюдательный человек сходу увидит обман, если под видом алмаза ему покажут кварц. Но, если человек никогда не лицезрел камешки воочию, риск того, что вы не увидите подлога есть. Итак, как отличить алмаз от кварца, если он еще не огранен.

• У кварца в отличие от алмаза всего 7 единиц по шкале Моос. Это означает, что он подвержен деформации, его можно поцарапать.
• В стакане с водой тусклый кварц «исчезнет с глаз», а алмаз остается видимым. Если в ваши планы не заходит расставаться с камнем, не стоит погружать кварц в соляную кислоту.
• Кварц сохранит на для себя конденсат после вашего дыхания, а если каплю воды на поверхности кварца проткнуть иглой, то она разольется.

Если есть возможность сопоставить с образцом, то вы увидите, что прозрачность кварца будет очень уступать алмазу, камень будет смотреться мутным.

Как отличить от подделки

Природные алмазы без огранки увлекательны собирателям, эзотерикам и людям, желающим лично заказать интересующуюся огранку у ювелира. Приобрести таковой камень в свободной продаже не получится. Алмазное сырье получают на специализированных биржах и аукционах. Средняя цена необработанного камня среднего свойства — $510 – 620 за 1 карат.

Зрительно большая часть алмазов воспринимаются тусклыми. Отличить цвета на глаз можно только при вы выраженном цвете, или в сопоставлении с образцом. Вот поэтому за алмаз могут выдаваться:

• гopный хpycтaль;
• бeлый цирконий;
• лейкосапфир;
• тусклый топаз.

Отличить алмаз от подделки посодействуют его природные свойства. Если в ваши планы не заходит утрата эталона, действуйте аккуратненько.

• Твердость: алмаз не получиться поцарапать железным предметом либо абразивом; он выдержит даже удар томным предметом. Только алмаз способен бросить царапинку на сапфире, изумруде либо рубине.
• Теплопроводимость: на поверхности алмаза не появляется конденсата. Чтоб согреть камень, будет нужно время. Помните, что остальные самоцветы могут давать такие же результаты.
• Жиропоглощение: капля растительного масла на камне способна сделать так, что при прижатии к стеклу алмаз прилипнет. С другими камнями этот фокус не пройдет.

Еще признаки, что у вас в руках алмаз: камень не притягивает пыль; природный алмаз виден в воде и устойчив к соляной кислоте; если смочить алмаз и провести по нему дюралевой пластинкой, на камне остается след, напоминающий графит.

Источник

Как и где образуются алмазы

Большая часть людей знает об алмазах только то, что это самые твердые минералы на планетке и что из их делают бриллианты. А вот ответ на увлекательный вопрос о том, как образуются алмазы, не достаточно кому известен. Давайте узнаем побольше о происхождении этого минерала.

Необходимо подчеркнуть, что «цари камней» создаются несколькими методами. Ученые еще не пришли к одному воззрению на этот счет, потому мы приведем самые пользующиеся популярностью догадки о происхождении камня. Понятно только, что эти неметаллы получаются в критериях сильного давления на углерод. Их добыча и создание – дело очень дорогостоящее, это одна из обстоятельств, по которым цена так высока. 2-ая же причина – огромное количество нужных свойств, которые интенсивно употребляются человеком в 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.

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.

Источник

Алмазы: происхождение, добыча, классификация. Справка

Алмаз – минерал, кристаллическая модификация чистого углерода, наиболее твердое вещество из всех, встречающихся в природе и наболее извстный драгоценный камень. Об абсолютно прозрачных и свободных от изъянов алмазах говорят, что они «чистой воды». Такие алмазы, если они не обладают каким-либо цветовым оттенком, за исключением, голубоватого, ценятся наиболее высоко.

Министерство финансов РФ в результате открытого аукциона по реализации на внутреннем рынке алмазов специальных размеров массой 10,8 карата и более, проведенного на территории Гохрана России, реализовало камней общей массой 3,4 тысячи карата на общую сумму около 12,8 миллиона долларов, сообщили РИА Новости в Гохране.

Алмаз – минерал, кристаллическая модификация чистого углерода, считается одним из самых ценных драгоценнных камней.

Алмазы образуются в геологически стабильных районах континентов, на глубинах 100-200 км, где температура достигает 1100-1300 градусов Цельсия, а давление 35-50 килобар. Такие условия способствуют переходу углерода из графита в другую модификацию – алмаз, имеющую плотно упакованную атомами кубическую структуру. Пробыв миллиарды лет на больших глубинах, алмазы выносятся на поверхность кимберлитовой магмой во время вулканических взрывов, образуя при этом коренные месторождения алмазов – кимберлитовые трубки. Первая из таких трубок была обнаружена на юге Африки в провинции Кимберли, по имени этой провинции и стали называть трубки кимберлитовыми, а породу, содержащую драгоценные алмазы, – кимберлит. На сегодняшний день по всему миру найдены тысячи кимберлитовых трубок, но только несколько десятков из них являются промышленно алмазоносными, в которых рентабельно проводить добычу.

В настоящее время алмазы добывают из двух типов месторождений: коренных (кимберлитовые и лампроитовые трубки) и вторичных – россыпи.

Добыча алмазов – сложный и трудоемкий процесс, требующий значительных финансовых вложений на начальных этапах. В среднем из одной тонны породы добывается около 1 карата алмазов из коренных месторождений и 3-5 – из россыпных.

Алмаз кристаллизуется в виде октаэдров (правильный многогранник, имеющий восемь треугольных граней) со сверкающими гладкими гранями и реже – в виде кубов с грубо протравленными гранями.

Алмаз – наиболее твердое вещество из всех, встречающихся в природе. Он отмечен немецким минералогом и геологом Моосом в его шкале твердости баллом 10, но различие в твердости между алмазом и корундом, который имеет твердость 9 по шкале Мооса, огромно. Трудно измерить абсолютную твердость алмаза, но различные методы определения относительной твердости дали цифры, указывающие, что алмаз в 90-180 раз тверже корунда. Гранильщики опытным путем нашли, что твердость алмаза меняется в зависимости от направления в кристалле, причем направление, соответствующее грани октаэдра, характеризуется наибольшей твердостью, а направление, отвечающее грани куба, – наименьшей.

Несмотря на свою исключительную твердость, алмаз под воздействием сильного удара легко раскалывается по плоскостям, параллельным граням правильного октаэдра. Это свойство алмаза используется для того, чтобы придать камням определенную форму еще до их огранки и шлифовки.

Об абсолютно прозрачных и свободных от изъянов алмазах говорят, что они «чистой воды». Такие алмазы, когда они не обладают каким-либо цветовым оттенком, за исключением, голубоватого, ценятся наиболее высоко. Камни со слабым желтоватым оттенком называются камнями «нечистой воды» и ценятся значительно ниже.

Чаще всего алмазы не имеют цвета, но существуют исключения. Таинственно исчезнувший в начале столетия «Фиорентино» весом 137 карат был золотисто-желтого цвета. Знаменитый «Орлов» весом 199,6 карат имеет зеленовато-голубой отлив. Бриллиант «Хоуп» массой всего 45,5 карата (или 9,1 г) имеет редчайший глубокий сапфирово-синий цвет замечательной чистоты.

Очень ценятся красные алмазы, которых существует всего лишь 10 в мире, в том числе единственный известный в мире пурпурно-малиновый алмаз.

Для измерения веса алмазов принят метрический карат – 0,2 грамма или 200 миллиграммов. Алмазы массой более 15 карат – редкость, массой в сотни карат – величайшая редкость.

Самый крупный из найденных алмазов получил имя «Куллинан». Он был обнаружен в 1905 году около города Претории в Южной Африке. Масса «Куллинана» составляла 3106 карат (или 621 г), и стоил он 9 млн фунтов стерлингов. При обработке «Куллинан» был расколот на 105 частей; самая крупная из них массой 516,5 карата (или 103,3 г) получила название «Звезда Африки». Один из самых известных бриллиантов в мире – «Регент» – хранится в Лувре. Алмаз «Регент» массой 400 карат (80 г) был найден в 1701 году в Голконде (Индия). Сейчас он весит после огранки 27,35 г и оценивается в 3 млн долларов.

Бриллиант (от франц. «brillant» – блестящий) – алмаз, которому посредством обработки придана специальная форма, так называемая бриллиантовая огранка, максимально раскрывающая оптические свойства камня.

Алмазы, как отпечатки пальцев, уникальны – не бывает двух полностью идентичных камней. Бриллианты же наоборот, изготавливаются по строго определенным правилам.

Круглые бриллианты из всех форм огранки наиболее популярны, возможно, благодаря их сильной «игре» и большему возврату белого света к наблюдателю, чем в других огранках.

Круглая огранка устанавливает стандарты для других форм и составляет более 75% всех проданных на сегодняшний день бриллиантов. Эта 57- или 58-гранная форма состоит из короны (верхняя часть), рундиста (самая широкая часть) и павильона (низ). Для достижения максимальной игры в круглом бриллианте необходимо строго выдерживать определенные пропорции.

Фантазийные формы огранки бриллиантов можно разделить на две группы клиньевые, по своим пропорциям приближенные к круглому бриллианту (маркиз, груша, овал, сердце, принцесса, радиант и т.д.) и ступенчатые (изумруд, багет и т.д.). Ступенчатая огранка сложена ярусами (ступеньками). У бриллиантов фантазийной клиньевой формы огранки иногда может наблюдаться эффект «галстука-бабочки», когда на площадке появляется крупный темный блик (пятно). Его появление связано с отклонениями в пропорциях огранки и симметрии камня. Этот эффект негативно сказывается на внешнем виде бриллианта.

Первая «С» – carat weight (вес). На этом этапе идет точное определение веса камня путем взвешивания на весах или расчета по формулам, если бриллиант закреплен в изделии. Вес бриллианта выражается в каратах.

Вторая «С» – color (цвет). Совершенно бесцветные алмазы встречаются довольно редко, и практически все камни имеют оттенки различных цветов и интенсивностей. В задачу эксперта входит точное определение интенсивности и цвета бриллианта при стандартном освещении с использованием эталонов цвета.

Третья «С» – clarity (чистота). На этом этапе выявляются все внутренние несовершенства (дефекты) камня.

Четвертая «С» – cut (качество огранки). На этом этапе дается характеристика формы бриллианта, качества огранки и финишной обработки.
На основании этих параметров можно судить о том, как данный бриллиант выделяется среди других бриллиантов, на основании чего он может быть дороже, или, наоборот, дешевле.

Мировыми лидерами по добыче алмазов являются Африка и Россия. Главные африканские страны-алмазодобытчики – Ботсвана, Южноафриканская Республика и Конго (Демократическая Республика), Ангола и Намибия.

По данным Министерства финансов РФ, объем добычи алмазов в России в 2008 году составил 36,925 млн каратов общей стоимостью в 2,509 млрд долларов. Средняя стоимость одного карата добытых в РФ алмазов составила 67,95 доллара.

Согласно материалам Кимберлийского процесса (в рамках Кимберлийского процесса мировое сообщество ведет борьбу с нелегально добытыми в зонах конфликтов алмазами, мировым лидером по добыче алмазов в стоимостном выражении в 2008 году стала Ботсвана. В этой стране были добыты алмазы на сумму 3,273 млрд долларов. Россия по добыче в стоимостном выражении заняла 2-е место в мире. В мировом рейтинге по добыче в каратах (36,925 млн) Россия заняла первое место в мире.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Источник