Алмазы: происхождение, добыча, классификация. Справка

• Главная страница

«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 – 1300оС.

МОРФОЛОГИЯ

Морфология алмаза очень разнообразна. Он встречается как в виде монокристаллов, так и в виде поликристаллических срастаний (“борт”, “баллас”, “карбонадо”). Алмазы из кимберлитовых месторождений имеют только одну распространенную плоскогранную форму – октаэдр. При этом во всех месторождениях распространены алмазы с характерными кривогранными формами – ромбододекаэдроиды (кристаллы похожие на ромбододекаэдр, но с округлыми гранями), и кубоиды (кристаллы с криволинейной формой ). Как показали экспериментальные исследования и изучение природных образцов в большинстве случаев кристаллы в форме додекаэдроида возникают в результате растворения алмазов кимберлитовым расплавом. Кубоиды образуются в результате специфического волокнистого роста алмазов по нормальному механизму роста.

Алмаз Куллинан разбитый на 9 частей

Синтетические кристаллы, выращенные при высоких давлениях и температурах, часто имеют грани куба и это является одни их характерных отличий от природных кристаллов. При выращивании в метастабильных условиях алмаз легко кристаллизуется в виде пленок и шестоватых агрегатов. Размеры кристаллов варьируют от микроскопических до очень крупных, масса самого крупного алмаза “Куллинан”, найденного в 1905г. в Южной Африке 3106 карат (0,621кг). На изучение огромного алмаза было потрачено несколько месяцев и в 1908 году он был расколот на 9 крупных частей. Алмазы массой более 15 карат – редкость, а массой от сотни карат – уникальны и считаются раритетами. Такие камни очень редки и часто получают собственные имена, мировую известность и своё особое место в истории.

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.

Классификация

Существует огромное количество классификаций алмазов по тем или иным признакам. Первые попытки предпринимались ещё в древней Индии, где за основу был взят цветовой оттенок природного камня. Каждый из них: прозрачный, красный или серый уподоблялся определённой человеческой касте тогдашнего общества.

Современные методики берут за основу внешний вид, наличие примесей, форму, цвет и ряд иных характеристик. Алмазы настолько сложный по набору показателей товар, что даже опытным специалистам разрешается допускать погрешность (достигающую подчас уровня 15%) в оценке 6000 разновидностей этого драгоценного сырья. Однако кое-какие простые и удобные ориентиры в этом бесконечном многообразии всё-таки существуют.

Прежде всего, алмазы подразделяются на алмазы технические и ювелирные. Современный сортамент мирового рынка представлен:

• 50% низкосортных мелких алмазов,
• 35% полу ювелирных камней,
• 15% ювелирных алмазов.

На территории Российской Федерации действующим официальным документом, регламентирующим классификацию необработанных природных алмазов, является ГОСТ Р 51519.1-99. Где основными признаками выступают:

• дефектность,
• размерность,
• форма,
• цвет.

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.

Способы добычи

Извлечение полезных ископаемых на поверхность всегда связано с серьёзными затратами, а выбор самого метода в значительной степени определяется глубиной залегания рудной породы. Нередко исчерпав возможности поверхностных слоёв, добытчики бывают вынуждены продолжать разработку, углубляясь внутрь земных недр.

Прежде чем приступить непосредственно выработке полезной породы, необходимо провести геологоразведку, принять аргументированное с разных сторон решение, создать необходимую инфраструктуру, подвезти людей и технику, организовать обогащение и переработку.

Шахтный

Там где существует уверенность в залежах алмазов на глубине более 500 метров, единственным методом добычи становится строительство подземных сооружений. Хотя бывают и исключения.

Способ достаточно дорогой и небезопасный, но очень часто единственный и к тому же открывающий доступ к новым месторождениям. Серьёзную проблему в таких случаях представляет вода и выходящие газы, также необходимо постоянно следить за подачей воздуха и стабильным электроснабжением. Внутри шахты в постоянном режиме работает горнопроходческая техника: комбайны, погрузочно-разгрузочные машины, конвейерные ленты, скипы. После чего добытая на поверхность руда отправляется на переработку.

Карьерный

Промышленный способ добычи алмазов, применяемый повсеместно, однако связанный с выполнением буровых работ и организацией взрывов. Получаемое таким образом сырьё грузится на многотонные самосвалы и отправляется на обогатительную фабрику, осуществляющую извлечение алмазов из породы.

По исчерпании одного слоя, карьер расширяют и углубляют, пока позволяют условия. При необходимости процесс добычи нередко переходит в закрытую стадию строительства подземного рудника.

Добыча алмазов

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- — 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 2000оС.

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

Лечебные свойства

Как порода магматического происхождения алмаз обладает мощной энергетикой. Камень оздоравливает организм, нормализует его работу, ускоряет выздоровление при заболеваниях.

Целебное действие камня алмаза:

1. Помогает организму бороться с воспалительными заболеваниями.
2. Улучшает состояние кожи (особенно при дерматитах).
3. Нормализует работу бронхов, желудка, мочевого пузыря, используется для профилактики заболевания этих органов.
4. Улучшает функциональность нервной системы, избавляет от бессонницы, стрессов, нервных расстройств.
5. Нормализует артериальное давление.
6. Помогает при заболеваниях сердца.

Считается, что бриллиант создает незаметные вибрации, которые благотворно влияют на женскую репродуктивную систему. А кристаллы зеленого или синего цвета необходимы беременным. Такие камни облегчают состояние будущей мамы, повышают шансы на легкие роды.

Алмаз (адамас, царь камней, бриллиант) – может смело считаться самым лучшим драгоценным камнем. Ведь алмазы невероятно…
Опубликовано Натуральные камни: целебные и магические свойства Пятница, 15 февраля 2022 г.

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.

Сфера применения

Строительство

Благодаря своей необыкновенной твёрдости, алмаз находит широкое применение в строительстве. Изготовленные на основе этого материала режущие части буров, кругов, пил, шлифовальных машин производят:

• бурение,
• резку,
• сверление отверстий,
• и шлифовку

бетона, гранита, мрамора, железобетона, стали, стекла, камня во время выполнения строительно-монтажных работ. При этом в 1,5-2 раза повышается производительность труда, снижаются затраты и становится возможным проведение недоступных ранее работ.

Ювелирное дело

Понятно, что самым главным направлением использования алмазов было и остаётся ювелирное дело. Именно на изготовление драгоценных украшений уходят самые лучшие и самые крупные образцы этого природного материала. Становясь впоследствии прекрасно изготовленными кольцами и перстнями, серьгами и подвесками, брошами и кулонами, бусами и запонками, браслетами и другими оригинальными произведениями ювелирного мастерства.

Приборостроение

Оптические свойства алмаза используются при изготовлении устройств поглощения света, а его устойчивость к радиации позволяет создавать приборное оборудование для космических исследований. Хорошо востребован он в электронике и сфере телекоммуникаций. Фотоэлементы, оптика, астрономический инструментарий не обходятся без этого уникального природного минерала.

Медицина

Медицинские исследования, проводимы с помощью лазеров, сложные хирургические операции нередко основаны на использовании алмазов в качестве составной части сложного оборудования или остро отточенных скальпелей.

Химическая отрасль

Антикоррозионная стойкость самого твёрдого природного материала позволяет использовать его при проведении множества химических реакций.

Ядерная промышленность

Значительное количество высокоточных приборов ядерной энергетики, а также измерители ядерного излучения содержат в качестве важного элемента именно алмаз.

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.

Стоимость

Цена алмаза зависит о его веса, качества огранки, оттенка, степени чистоты.

Вес камней измеряется в каратах. Грамм равен 5 каратам.. Кристаллы весом от 15 г встречаются редко, от 100 карат – это уникальные экземпляры.

Интересно! Самыми популярными являются самоцветы 0.1 карат, которые стоят около 200 долларов. Бриллианты масса, которых больше 1 карата стоят 5 000 долларов и выше за единицу веса.

Чистый прозрачный алмаз самый дорогой. Также очень ценными являются камни насыщенного красного, зеленого, синего, оранжевого, розового оттенка.