Как формируются алмазы в природе

Как образуются алмазы и можно ли их получить в домашних условиях?

Алмазы, древнейшее сокровище в мире, образовались более 3,3 млрд годов назад на глубине 200 км под землей.

Откуда берутся алмазы ?

Эти камешки образуются глубоко в недрах Земли в течение миллионов лет. Для их формирования нужны сильное давление высочайшая температура, и другие физико-химические условия.

Основными местами, в каких образуются алмазы, являются такие районы материков, где в течение долгого времени не происходит какая-либо геологическая активность. Протекает этот процесс на большой глубине — приблизительно от 100 до 200 км. Такая глубина выбрана исходя из критерий, которые там создаются. Температура на таковой глубине добивается 1 500 градусов Цельсия , а давление нередко переваливает за отметку 40 000 атмосфер . Такие условия содействуют переходу углерода из графита в другую модификацию – алмаз, имеющую плотно упакованную атомами кубическую структуру. Пробыв млрд лет на огромных глубинах, алмазы выносятся на поверхность кимберлитовой магмой во время вулканических взрывов, образуя при всем этом коренные месторождения алмазов – кимберлитовые трубки.

ГДЕ РОЖДАЮТСЯ АЛМАЗЫ?

Расплавленный кимберлит формируется в верхней мантии Земли. Под воздействием экстремально высочайшей температуры и давления он стремительно расширяется. В итоге магма извергается, выплескиваясь на поверхность Земли и завлекая за собой алмазосодержащую породу. Перемещаясь с неописуемой быстротой, изверженная магма образует трубку, ведомую к земной поверхности. При охлаждении магма застывает, образуя породу под заглавием «кимберлит». Эта порода заполняет вертикальные образования, которые именуют «кимберлитовыми трубками».

«Кимберлит» назван в честь южноафриканского города Кимберли, где в такой породе впервые были обнаружены алмазы.

Кимберлитовые трубки числятся более принципиальным источником алмазов, камешки ювелирного свойства встречаются только в одной из каждых двухсотен таких трубок. Чтоб получить бриллиант ювелирного свойства массой один карат, нужно переработать в среднем 250 тонн кимберлитовой породы.

Почему алмаз самый твердый в природе?

Алмаз, самый крепкий из узнаваемых материалов, состоит только из углерода. В природе углерод имеется в обилии и в различном виде. Разница меж алмазом и кусочком угля заключается в их молекулярной структуре. Структура угля бесформенна, с органическими молекулами разложившегося материала растительного и животного происхождения.

А у алмазов структура кристаллическая, напоминающая пирамиду. При образовании алмаза любой из его атомов углерода вступает в связь с 4-мя другими атомами углерода. Практически, каждый атом участвует в 4 очень крепких ковалентных связях.

Поэтому алмаз в 58 раз прочнее любого другого материала, существующего в природе.

Считается, что первые алмазы были обнаружены в индийских реках еще в IV веке до нашей эры. Но лишь в 1867 году алмазы были найдены в Кимберли (Южная Африка). Сегодня ЮАР — одна из главных алмазодобывающих стран

Можно ли сделать алмаз в домашних условиях?

Люди во все времена желали сделать неосуществимое вероятным. В том числе опробовать способы, чтоб выяснить, как сделать алмаз и вырастить его в домашних критериях.

Несколько лет вспять ученым удалось под краткосрочным воздействием лазерного импульса вынудить углерод нагреться фактически до 3800 градусов по Цельсию. После этой процедуры углерод стремительно охлаждается. В итоге этого южноамериканским ученым удалось получить пока самую твердую форму углерода, нареченную Q-углеродом.

Другими словами фактически таковой камень можно получить при обычном атмосферном давлении и комнатной температуре (при наличии лазера естественно). Самое увлекательное, что по результатам таких тестов, в Северной Каролине (а конкретно там проводились тесты) сделали вывод, что данная форма углерода превосходит по прочности алмаз.

Но и это еще не все – настоящий алмаз в наши дни можно сделать буквально за считанные минуты.

Правда пригодится к тому же большущее статическое давление и температура порядка 2500 градусов. Но такие алмазы получаются (за счет поликристалличности) даже более жесткими, чем природные аналоги.

Но все эти методы хоть и неплохи, но требуют хотя бы частичного проигрывания природных критерий. Единственное, что ученым удалось «скосить» – это время, затрачиваемое на создание минерала. Также время от времени выходит уменьшить и температуру с давлением, но здесь уже требуется спец оборудование, стоящее больших средств и недоступное для мещанина.

Так возможно ли вырастить алмаз самостоятельно?

По сути, для сотворения алмаза (в эталоне) должны соблюдаться последующие условия:

1. Давление более чем в 100 000 атмосфер.
2. Температура порядка 1600 градусов (либо выше).
3. Сотки тыщ лет (лучше подольше).

Искусственным образом на данный момент удается сделать алмазы за несколько месяцев. Но другие условия все равно приходится соблюдать.

Но сумасшедшие экспериментаторы не собираются отчаиваться. Вот что они предлагают:

• C помощью магического сочетания трубы, графита и тротила предлагают сделать плотно запаянную конструкцию. Корпусом должна послужить труба, в которую нужно сложить другие составляющие. После образовавшегося взрыва необходимо отыскать остатки опыта и вот в них-то и должны содержаться алмазы.

• 2-ой вариант куда более неопасный, но оставляет сомнения в действительности получения конкретно алмаза, а не просто прекрасного камня. Для этого возьмите источник высочайшего напряжения, также провод, карандаш и водянистый азот (можно поменять водой). Отделите грифель от карандаша и прочно сцепите его с проводом. Конструкцию после чего следует заморозить, после того соединить с источником напряжения. Утверждается, что сразу после пропускания такового разряда, грифель перевоплотится в алмаз. Это очень непонятно, но в качестве очень осторожно проводимого домашнего опыта испытать можно.

Таким макаром, сейчас сделать по-настоящему домашний метод образования бриллиантов – задачка фактически мистическая. Но если для вас увлекателен сам процесс и вы желали бы испытать себя в качестве экспериментатора (может быть, вкупе с молодым поколением), то попытайтесь последующий метод. Он проверен временем и многими поколениями – в итоге получаются красивые кристаллические структуры, так похожие на возлюбленные многими алмазы и другие драгоценные камешки.

В воду добавьте такое количество соли, чтобы она перестала растворяться. Возьмите ниточку и поместите на нее кристаллик соли. Эту совокупность опустите в приготовленный раствор и подождите несколько дней.

К стати, при добавлении пищевых красителей можно получить самые различные цвета и цвета «камушков». Аналогичным образом можно поступить с сахаром либо медным купоросом.

В общем, сделать себе прекрасные камушки полностью реально. А если не ставите впереди себя цель обогатиться, то это безупречный выход. К тому же, с такими тестами можно с ранешних лет привить детям любовь к химии, что может сыграть в их жизни большую роль.

Понравилась статья? Ставь лайк и подписывайся на канал, впереди много интересных и познавательных публикаций.

Источник

Как в природе образуются алмазы?

Алмаз с давних пор стал эталоном прочности, несокрушимости и стабильности. Однако полезно знать о том, каким образом образуются алмазы.

Особенности

Не так уж мало людей хотя бы раз в жизни держали в руках украшения с алмазами. Но вот насчет происхождения эталонного драгоценного камня ситуация куда хуже. Даже опытные минералоги и геологи не могут с полной уверенностью сказать, какая версия соответствует истине.

Что думали раньше?

Алмазы стали известны еще задолго до нашей эры. Пройти мимо камня со столь необычными свойствами было невозможно.

По этой причине стали создаваться различные предположения, «объяснявшие» появление адаманта.

Одна из старинных легенд гласит, что:

• кристаллы алмаза – это живые существа;
• они могут относиться к разным полам;
• эти организмы «поглощают небесную росу»;
• они могут увеличиваться в размерах и даже размножаться.

Древняя индийская мифология утверждала, что алмаз появляется в природе, когда соединяются пять основных природных начал. В их число входят:

В старинных манускриптах сразу начали отмечать, что алмаз очень тверд и отличается необыкновенным блеском. Часто писали, что этот минерал может появляться «на скале, в море и на холмах, расположенных над золотыми рудниками».

Легенды о Синдбаде-мореходе говорят, что где-то существует довольно глубокое ущелье, на дне которого и скрываются первичные залежи алмазов. Но, разумеется, все это весьма слабо соотносилось с реальностью.

Следует отдать должное людям древности и Средневековья. Поиск реальной причины образования алмаза показывает, что человеческая мысль никогда не стояла на месте. И все же первые серьезные версии его появления могли быть выдвинуты только после 1797 года – именно тогда был точно установлен химический состав минерала.

Чуть позднее обнаружилось, что разница между алмазом, графитом и различными вариантами угля обусловлена расположением атомов внутри кристаллических решеток.

Версии

«Земляне»

Суть концепции – возникновение этих минералов в результате движения магмы. Предполагается, что основная их часть появилась не раньше 2,5 млрд и не позже 100 млн лет назад. Происходило это на глубине около 200 км. Там на графит воздействовали одновременно высокая температура около 1 тыс. градусов и давление 50 тыс. атмосфер.

Один из вариантов версии подразумевает, что самоцветные камни образовывались уже на поверхности земли.

Это происходило в результате застывания лавы при контактах с воздухом. Проблема в том, что температура и давление в такой ситуации не слишком высоки. По этой причине такая концепция не пользуется популярностью среди профессионалов.

Существует альтернативное предположение, согласно которому самоцветы формируются из ультраосновных пород.

Только позднее, когда магма поднималась наверх, вместе с ней выбрасывался и камень. Подавляющее большинство геологов склоняется именно к такому подходу. Промежуточная версия состоит в том, что алмазы формируются, когда магма уже начала движение наверх, но еще не достигла жерла.

Сторонники этой гипотезы утверждают, что при подъеме должно происходить усиление кристаллических решеток.

Подобные изменения структуры существенно упрочняют сам камень и придают ему столь ценимые на товарном рынке качества.

Прежние запасы алмазов, связанные со старинными месторождениями и кимберлитовыми трубками, встречаются все реже. А потребность в камнях велика. Иногда жители вулканических районов через некоторое время после извержений извлекают из затвердевшей лавы самый твердый минерал. Но требующиеся для его появления условия получаются не только благодаря вулканическим процессам, при этом часть исследователей алмазов обращает внимание не только в глубины Земли, но и вверх.

«Гости из космоса»

Неоднократно уже при обследовании кусков метеоритов обнаруживались целые алмазы (или их отдельные частицы). Качество таких минералов было отличным.

Однажды, когда метеорит упал на территории США, в стенках кратера обнаружили драгоценные камни. Но они несколько отличались от привычных вариантов. Разница, по некоторым данным, касается строения кристаллической решетки – на внешнем облике она не отражается.

Часть специалистов полагает, что алмазы уже находятся внутри метеоритов. При их разрушении камни оказываются «на свободе».

Минусом такой версии является то, что маловероятно появление твердой формы графита при возникновении самих «космических булыжников».

Более популярно представление, согласно которому камень появляется уже при соударении с земной поверхностью. Этот процесс провоцирует выделение значительной механической и тепловой энергии.

По этой причине резко растет и температура, и давление в центре (там, где останется кратер). Эти факторы и приводят к характерной трансформации углерода.

Достоверно известно, что в Попигайском астероидном кратере, появившемся 35 млн лет назад, находится множество алмазов. Правда, увидеть их где-либо на прилавке ювелирного магазина не получится – это камни очень небольшой величины, пригодные только для технического применения.

Спектрографические наблюдения показали, что газообразный углерод (в чистом виде либо в связке с азотом, водородом) присутствует в атмосфере Солнца. Астрономы и космологи полагают, что этот элемент был и в колоссальных сгустках газа, пыли, которые стали предвестникам всех планет. При охлаждении газы сжижались. Постепенно жидкие вещества распределялись по массе: более тяжелые погружались вниз, а легкие всплывали наверх.

Жидкие магматические массы в начальном периоде развития Земли легко прорывались через тонкий слой земной коры. Углерод активно реагировал с водородом. В результате земная кора постепенно теряла этот химический элемент.

На современном этапе геологической истории нашей планеты на его долю приходится примерно 1%. Такой экскурс позволяет сделать внешне парадоксальный вывод: глубинных противоречий между вулканическими и космическими гипотезами нет.

Та твердая форма углерода, которую сейчас добавляют к ювелирным украшениям, используется в буровых коронках, и она когда-то присутствовала в межзвездном пространстве.

Разница только в путях, которыми она попала в конкретное место. Специалисты полагают, что больше всего углерода сейчас находится во внешней части мантии, ведь там высокая температура и давление приводят к образованию соединений основного вещества с тяжелыми металлами. Но некоторые атомы углерода присоединяются друг к другу.

Еще знаменитые Вернадский и Ферсман выдвигали предположение, что именно так и рождаются алмазы. Двум ученым принадлежит схема геохимических превращений углерода. Согласно этой классической схеме и алмаз, и графит концентрируются преимущественно в нижних слоях литосферы.

Так ли это, доподлинно неизвестно, ведь самые убедительные теории, даже подтвержденные лабораторными экспериментами, не имеют еще решающего подтверждения.

Самые глубокие скважины на Земле добираются только до глубины 10-12 км. При этом зарождение алмазов, даже по версии Ферсмана, происходит на глубинах не менее 30-40 км. Именно такова средняя толщина земной коры. Проверить мантийную версию при современном уровне бурового дела тем более не получится. Возвращаясь к мантийно-магматической версии, стоит указать, что согласно ей углерод может превратиться в алмазы, если:

• в течение сотен млн лет будет существовать химически равномерная среда;
• при этом будут поддерживаться слабые тепловые градиенты;
• давление стабильно будет превышать 5 тыс. Па.

Соответствующие параметры, исходя из представлений современной геологии, достигаются на глубине от 100 до 200 км.

Еще одним непременным условием «успеха» является наличие диатрем или прорывов земной коры. На континентальных платформах магматический расплав, насыщенный заметными количествами газов, может пробить ее. В результате и формируются известные всем кимберлитовые трубки.

Существует и альтернативная флюидная версия, согласно которой крепчайший минерал кристаллизуется на меньшей глубине. Исходным пунктом оказывается распад метана либо его неполное окисление. Окислителем выступает смесь из водорода, углерода, кислорода и серы. Четыре элемента могут пребывать и в жидком, и в газообразном агрегатном состоянии.

Из флюидной гипотезы следует, что алмазы могут появиться при температуре от 1 тыс. градусов, действующей одновременно с давлением от 100 до 500 паскалей.

Стоит заметить, что лишь около 1% кимберлитовых трубок, найденных в разных уголках мира, содержит промышленно значимые залежи алмазов.

В других местах проводить крупномасштабную добычу нецелесообразно. С течением времени геологические процессы приводят к разрушению верхней части коренных месторождений. Алмазы оттуда уносятся (и уносились в прошлом) текучей водой. При повторном отложении минерала появляются россыпи.

О тайне происхождения алмазов смотрите в следующем видео.

Источник

Как получается алмаз

«Несокрушимый минерал» — именно так именовали древние греки алмаз, считая его застывшими слезами Богов и осколками звезд. Первые минералы были найдены в Индии и именно с Индостана камень начал свое завоевание мира. Согласно древнеиндийским представлениям в основе алмаза слились 5 начал природы – небо, эфир, воздух, земля и вода. Алмазы делились на 4 касты, где самые прозрачные камни приравнивались к брахманам. Считалось, что алмазы (камни делились на мужские и женские) обитают на камнях, в море и на холмах рядом с золотыми рудниками. Считалось, что, если смачивать породу с вкраплениями майской или небесной росой, камни будут расти и размножаться.

В Древнем Вавилоне существовала своя версия, как алмазы появились на Земле – считалось, это брызги небесного материала, из которого Боги возводили купол небосвода.

Также существовала версия, что алмаз – это окаменевшие под взглядом василиска капли утренней росы.

В Христианстве были как сторонники, так и противники алмазов. Сторонники считали, что алмазы – это осколки райских Врат и Стен, а радикальные ревнители веры объясняли появление алмазов осколками сатанинского оружия, застывшими слезами падших ангелов и кусочками застывшего адского пламени.

Происхождение алмазов

Алмаз представляет собой минерал, является кристаллической модификацией чистого углерода. Для алмазов характерна кристаллизация в форме октаэдров, реже в виде куба. Для образования алмаза важно, чтобы при понижении давления температура увеличивалась. Эти камни отличаются индивидуальной уникальностью, двух идентичных камней найти невозможно – это как с отпечатками пальцев.

Алмазам присуще зарождение в континентальных районах с геологической стабильностью. Чтобы 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 наиболее перспективна для обнаружения алмазов? Если смотреть геологические карты, то наибольшие шансы для обнаружения алмазной жилы будут на участках с самой древней земной корой, в составе которых присутствуют магматические породы. Уже на данных участках нас будут интересовать «трубки взрыва». Так как в составе образующих их пород часто присутствуют магнитные минералы, такие зоны будут характеризоваться «магнитными аномалиями». Такие трубки тесно связаны с кратонами, или древними платформами, которые в архейский период стабилизировали земную кору. Такие платформы есть практически на всех континентах. Единственное место, где нет залежей алмазов – Антарктида, что обусловлено спецификой образования минералов.

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

Кимберлитовые и лампроитовые трубки – вертикально ориентированное геологическое тело. По сути – это столб, верхняя часть которого оканчивается раздувом. При прорыве газов сквозь земную кору образуется своеобразная воронка.

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

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

Крупнейшие месторождения алмазов:

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

Мантийно-магматическая теория

Сторонники мантийно-магматической теории считают, что алмазы зарождаются из угольных пластов, которые длительное время находились в химически однородном окружении под давлением более 5000 Па. В результате 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, высвобождает отдельные единицы и выносит наверх с магматическим потоком.
3. Алмазы в основном образуются в недрах ультраосновной магмы, а также в процессе ее выхода на поверхгность.

Третья версия на сегодняшний день признается как наиболее реалистичная. Концентрация алмазов в земных недрах достаточно высокая, это не редкий минерал. Другое дело, что для промышленной добычи человеку доступны лишь немногие из месторождений.

Алмазы земного происхождения

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

Примечательно, что у алмазов земного происхождения формируется кубическая кристаллическая решётка, а у алмазов из метеоритов она гексагональная. Алмазный кристалл в процессе формирования поглощает из внешней среды включения расплавов, флюидов и минералов. Оттенок минерала зависит от специфики встраивания в кристаллическую решетку атомов азота.

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

Если преобладают «С-центрамы» — алмаз желтый, «А- и В-центры» при преобладании формируют прозрачность камня.

Алмазы метеоритного происхождения

Впервые алмазы в метеоритном веществе были обнаружены в 1888 году российскими исследователями Лачиновым и Ерофеевым. Они обнаружили драгоценные вкрапления, изучая образцы каменного метеорита, обнаруженного в Мордовии и названного по наименованию места находки – Новый Урей. Это открытие перевернуло устоявшееся доселе представление о том, что зарождаться алмазы могут исключительно в глубине земных недр.

Метеориты с аналогичным составом вещества получили название уреилиты. Их особенность в составе – это углистые (углеродистые) ахондриты. Попытки обнаружить алмазы в метеоритах с другим составом успеха не принесли.

У сторонников теории метеоритного происхождения алмазов существует 2 версии.

1. Кристаллы уже присутствуют внутри метеорита. После падения метеорит раскалывается и алмазы оказываются на поверхности или близко к ней. Эти алмазы назвали ударными, или импактными – лонсдейлитами. Теория получила популярность после падения в США железного метеорита Canyon Diablo в 1960-х годах. На месте падения в дальнейшем обнаружили алмазное сырье. Попигайская астроблема на границе Якутии и Красноярского края – кратер, где обнаружена высокая концентрация импактных алмазов. Однако для промышленной добычи камни слишком мелкие.
2. Альтернативная теория говорит о том, что углерод в составе метеоритного вещества преобразуется в алмазную структуру под воздействием нагрузок и силы трения, воздействующих на метеорит, в момент прохождения земной атмосферы. Давление достигает до 50 000 Па, температура – свыше 2000 о С.

Вторая версия соотносится с данными о зарождении алмазов на нашей планете. В момент прохождения атмосферы астероид накаляется, воспроизводя условия зарождения кристаллов в магме.

Как отличить алмаз от кварца

Представителем бесцветного и прозрачного кварца является хорошо знакомый всем горный хрусталь. Ювелиры говорят о том, что специалист и даже просто наблюдательный человек сразу увидит обман, если под видом алмаза ему покажут кварц. Однако, если человек никогда не видел камни 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 значит, что он подвержен деформации, его можно поцарапать.
• В стакане с водой бесцветный кварц «исчезнет с глаз», а алмаз останется видимым. Если в ваши планы не входит расставаться с камнем, не стоит погружать кварц в соляную кислоту.
• Кварц сохранит на себе конденсат после вашего дыхания, а если каплю воды на поверхности кварца проткнуть иглой, то она растечется.

Если есть возможность сравнить с эталоном, то вы увидите, что прозрачность кварца будет сильно уступать алмазу, камень будет выглядеть мутным.

Как отличить от подделки

Природные алмазы без огранки интересны коллекционерам, эзотерикам и людям, желающим лично заказать интересующуюся огранку у ювелира. Купить такой камень в свободной продаже не получится. Алмазное сырье приобретают на специализированных биржах и аукционах. Средняя стоимость необработанного камня среднего качества — $510 – 620 за 1 карат.

Визуально большинство алмазов воспринимаются бесцветными. Отличить оттенки на глаз можно лишь при вы выраженном цвете, либо в сравнении с эталоном. Именно поэтому за алмаз могут выдаваться:

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

Отличить алмаз от подделки помогут его природные характеристики. Если в ваши планы не входит утрата образца, действуйте аккуратно.

• Твердость: алмаз не получиться поцарапать металлическим предметом или абразивом; он выдержит даже удар тяжелым предметом. Только алмаз способен оставить царапину на сапфире, изумруде или рубине.
• Теплопроводность: на поверхности алмаза не образуется конденсата. Чтобы согреть камень, потребуется время. Помните, что прочие 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 алюминиевой пластиной, на камне останется след, напоминающий графит.

Источник

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.

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