Блог

Д. С. Потапов, С. С. Потапов

АЛМАЗ – ЦАРЬ КАМНЕЙ, ИЛИ ДРАГОЦЕННЫЙ И МНОГОЛИКИЙ

Д. С. Потапов, С. С. Потапов

АЛМАЗ – ЦАРЬ КАМНЕЙ, ИЛИ ДРАГОЦЕННЫЙ И МНОГОЛИКИЙ

Алмаз – кристаллическая полиморфная модификация самородного углерода, по блеску, красоте и твердости превосходящая все минералы. Название происходит от греческого cлова “адамас” – неодолимый, несокрушимый. Алмаз состоит из чистого углерода (С до 99.8 %), но обычно содержит небольшие примеси различных химических элементов, входящих в кристаллическую структуру. По шкале Мооса относительная твердость алмаза равна 10, абсолютная в 1000 раз превышает твёрдость кварца и в 150 раз – корунда, самая высокая как среди природных, так и среди искусственных материалов. Излом раковистый. Плотность чистого алмаза 3.511 г/см3. Блеск сильный, от алмазного до жирного. Высокий показатель преломления (от 2.417 до 2.421) и сильная дисперсия (0.0574) обуславливают яркий блеск и разноцветную “игру” огранённых ювелирных алмазов, называемых бриллиантами. Алмаз может быть бесцветными водянопрозрачным или окрашенным в различные оттенки желтого, коричневого, красного, голубого, зеленого, черного, серого цветов. Распределение окраски часто неравномерное, пятнистое или зональное. Под действием рентгеновских, катодных и ультрафиолетовых лучей большинство алмазов начинает светиться (люминесцировать) голубым, зелёным, розовым и др. цветами. Алмаз прилипает к некоторым жировым смесям. На этом основан получивший наибольшее распространение жировой способ извлечения алмазов на обогатительных фабриках. На воздухе алмаз сгорает при 850 С с образованием СО2; в вакууме при температуре свыше1500 С переходит в графит. Предполагается, что алмаз кристаллизуется одним из первых минералов при остывании мантийного силикатного расплава на глубине 150-200 км при давлении 5000 МПа, а затем выносится к поверхности Земли в результате взрывных процессов, сопровождающих формирование кимберлитовых трубок, 15-20 % которых содержат алмазы. Алмазы встречаются также в глубинных породах – эклогитах и некоторых глубокометаморфизованных гранатовых гнейсах. Мелкие алмазы в значительных количествах обнаружены в метеоритах, а также в гигантских метеоритных кратерах, где переплавленные породы содержат значительные количества мелких кристаллов алмаза. Кристаллы алмаза обычно октаэдрические, но могут быть кубическими и додекаэдрическими. Часто наблюдаются искривленные грани, свойственные в особенности гексаэдрическим формам (рис. 1а,б). Кристаллы могут быть уплощены по {111}. Обычны двойники по {111}, которые, как правило, уплощены параллельно двойниковой плоскости (рис. 1в) [6]. Реальные природные кристаллы алмаза порой весьма сложны, что наглядно иллюстрируют зарисовки форм алмазов (рис. 2), выполненные А. Е. Ферсманом для атласа к монографии об алмазе, написанной совместно с В. Гольдшмидтом [2]. Месторождения и применение алмазов Алмаз образуется в условиях высоких давлений внутри Земли примерно на глубине свыше 80 км при температуре около 1300 С, но и на поверхности земли есть места, где, хотя и кратковременно, возникают давления, вполне достаточные для образования алмаза. Это места удара метеоритов, где алмаз встречается не только в земле, но и в самих метеоритах. Предполагают, что впервые он был найден в Ново-Урейском метеорите, упавшем 10 сентября 1886 г. в бывшей Пензенской губернии. Ученые считают, что этот алмаз находился в метеорите до падения, а алмаз в Аризонском метеоритном кратере образовался явно при ударе о землю. На сегодняшний день известно не так уж много месторождений алмазов, что делает их еще более дорогими: Африка Африканский континент известен как классическая область распространения коренных алмазосодержащих пород – кимберлитов. Коренные и россыпные месторождения Африки занимают первое место в мире по объемам добычи алмазов. Наиболее важные алмазоносные районы располагаются в Южной, Западной (Гвинея, Судан) и Восточной Африке. Австралия Алмазы в Австралии были открыты раньше, чем в Африке (в 1851 г.), но добыча здесь никогда не была велика и с промышленной точки зрения австралийские месторождения являются второстепенными. Приурочены они к западной и южной частям Австралийского материка. Индия Алмазы из россыпных месторождений Индии добывают в течение многих столетий. Коренные месторождения алмазов долго были неизвестны, хотя некоторые исследователи считали, что они могли быть связаны с породами из вулканических некков Ваджра-Карура. В тридцатых годах XX в. в Индии открыты трубообразные тела, сложные брекчиевыми породами, весьма сходными по составу с африканскими и сибирскими кимберлитами. В пределах Индостанского полуострова известны три алмазоносных района: южный располагается в бассейнах рек Кистна, Пеннер и нижнего течения реки Годавари в провинции Мадрас; центральный в бассейне рек Брахмани, Маханади и верхнего течения р. Годавади в провинции Бихор, Орисса и штате Нагпур; северный – в Бундельканде на междуречье Сон-Сонар. Следует отметить, что коренные месторождения алмазов в Индии были обнаружены только в 1930 г. К. П. Сайнором. Северная Америка Коренные месторождения алмазов Северной Америки (штат Арканзас) по своему строению и составу вполне сходны с коренными месторождениями Южной Африки. Добыча алмазов незначительна: с 1906 по 1920 гг. было найдено всего 3 тыс. камней средним весом 0.4 карата. Наиболее крупный алмаз – уплощенный октаэдр весил 40.22 карата. Отдельные находки алмазов зарегистрированы на территории Канады, в Британской Колумбии. Это одно из колоссальнейших в мире базальтовых плато. Чехия На территории Европы, как указывает В. С. Соболев, были зарегистрированы отдельные находки алмазов, однако до последнего времени коренных алмазоносных пород не находили. В Чехии имеются содержащие пиропы вулканические породы, которые по своей форме проявления в земной коре напоминают трубки сибирских кимберлитов. На территории Чехии были найдены три кристалла алмаза: первый в 1869 г., второй – в 1927 г. и третий – в 1959 г.). Россия Якутия является одной из известных алмазоносных провинций мира. О месторождениях якутских алмазов написано много книг. Алмазы, извлеченные из коренных и россыпных месторождений Якутии, весьма разнообразные – от мельчайших зерен массой 0.1-0.2 мг до кристаллов в несколько сот каратов. Месторождения были открыты в 50-е гг. советскими геологами, проводившими в то время планомерное изучение этой территории. Границы Якутской алмазоносной провинции (включая районы россыпной алмазоностности) определяются в настоящее время следующим образом: на западе – по р. Анабару вверх до восточной окраины Анабарского массива и далее вдоль нее на юг, затем через верховья Анабара и Оленека по восточному борту Тунгусской синеклизы; с востока провинция ограничена внешней зоной Предверхоянского краевого прогиба, а с юга – областью Алданского щита. В пределах Якутской алмазоносной провинции выделяются девять районов проявления кимберлитового магматизма: Алданский, Мало-Ботуобинский, Далдыно-Алакитский, Верхне-Мунский, Анабарский, Лучакан-Куранахский, Чумордахский, Средне-Оленский и Куойкско-Мерчимденский. А вот какова история открытия якутских алмазов: в 1938 г. правительство СССР всерьез решило взяться за поиски месторождений алмазов. По стране прокатилась настоящая «алмазная лихорадка». Камни искали повсюду. Но Земля не хотела открывать свои сокровища. «Шерше ля фам», — говорят французы. Они оказались правы. Было ли это случайным совпадением, или Земля решила открыть свои сокровища именно женщине, можно только гадать, но факт остается фактом: за возможность любоваться блеском знаменитых якутских алмазов мы должны благодарить именно прекрасную половину человечества в лице геолога Ларисы Анатольевна Попугаевой (рис. 3). 21 августа 1954 г. на левом берегу речушки Дьяхи, ползая по земле с лупой в руках, Лариса заметила тусклый камешек голубовато-серого цвета. Она быстро разрыла мох, и за ним оказалась долгожданная голубая земля! Это и было первое в СССР коренное месторождение алмазов. Легендарная трубка Зарница. Именно с нее ведут свою историю Якутские алмазы. В последующие два года были открыты более 30 трубок, среди которых Мир, Удачная и Айхал. Важнейшими областями применения алмазов являются: обработка инструментов и деталей машин из металлокерамических твердых сплавов; бурение геологических и эксплутационных скважин в твердых и абразивных породах; обработка изделий из высокотвердых и жаростойких материалов: керамики, синтетического корунда, кварца, стекла, полупроводниковых материалов – германия и кремния; обработка сверхтвердых облицовочных материалов: гранита, мрамора и др.; алмазная правка шлифовальных кругов; алмазное точение деталей машин из легких и цветных металлов и сплавов, пластмасс и др.; алмазное волочение тонкой проволоки из меди, вольфрама, молибдена и других ценных металлов. Правда и легенды о алмазах Необыкновенные свойства алмаза породили массу легенд. Способность приносить удачу – лишь одно из бесчисленных свойств, приписываемых алмазу. Алмаз всегда считался камнем победителей, он был талисманом Юлия Цезаря, Людовика IV и Наполеона. Впервые алмазы попали в Европу в VI-V вв. до н. э. При этом свою популярность как драгоценный камень алмаз получил сравнительно недавно, лишь чуть более пятисот лет назад, когда люди научились гранить его. Первым подобием бриллианта обладал Карл Смелый, просто обожавший алмазы. Сегодня классическая бриллиантовая огранка имеет 57 граней, и обеспечивает знаменитую “игру” бриллианта. Кроме того, есть и множество других форм огранки алмаза (рис. 4). Заблуждение, что алмаз не разбивается, не раз приводило к утере редких камней. Так, в 1476 г. во время междоусобной войны бургундского герцога Карла Смелого с французским королем Людовиком ХI швейцарские наемники, сражавшиеся на стороне короля, ворвались во время одного из сражений в палатку Карла Смелого. Увидев там множество бриллиантов – ограненных алмазов – они решили проверить их подлинность ударами молота. Видя, что бриллианты превращаются в порошок, швейцарцы решили, что эти камни фальшивые. Вначале алмазы носили военачальники, короли и императоры. В качестве женского украшения их начали использовать лишь с середины XV в. Моду на ношение бриллиантов ввела фаворитка короля Франции Карла VII Агнесса Сорель. С этого времени алмазы стали получать собственные имена. Алмаз делает человека непобедимым, оберегает от чар колдовства, возвращая отрицательную энергию пославшему, сохраняет ясным рассудок и усиливает абстрактное мышление. Это один из оберегов материнства. Хорошо получить алмаз в дар или по наследству. Влияние камня может сказаться не сразу. Гороскоп на момент получения камня даст ключ к пониманию его влияния на судьбу владельца. Следует помнить, что алмаз обладает мощной энергетикой, которая может принести вред владельцу, если духовные качества человека и его помыслы не соответствуют чистоте камня. Знаменитые алмазы Самый крупный из найденных алмазов получил имя “Куллинан”. Он был обнаружен в 1905 г. около г. Претории в Южной Африке. Масса “Куллинана” составляла 3106 карат (или 621 г), и стоил он 9 млн. фунтов стерлингов. Алмаз был подарен английскому королю Эдуарду VI. При обработке “Куллинан” был расколот на 105 частей; самая крупная из них массой 516.5 карата (или 103.3 г) получила название “Звезда Африки”. Другой алмаз “Кохинор” был найден в Индии еще в 56 г. до н. э. В 1304 г. султан Алладин Кхили обманом отнял камень у царя Мальвы и увез его в Дели. В 1526 г. кабульский царь Бабур вторгся в Индию. Его сын Хумаюн увез алмаз в Персию и подарил его персидскому шаху. Потом алмаз снова в качестве подарка попал в Индию, где им завладел другой персидский шах, Надир. Увидев алмаз, он воскликнул в восхищении: “Да это же настоящая гора света!”. Так алмаз получил свое название: в переводе с языка фарси “Кохинор” значит “гора света”. В 1747 г. шах Надир был убит собственной стражей. Генерал Абдали, захватив камень, бежал в Афганистан. В 1813 г. лахорский царь Ранжит-Сингх силой оружия вернул алмаз обратно в Индию, велел вставить его в браслет, который носил на всех приемах. Когда в 1848 г. вспыхнуло восстание двух сикхских полков, все драгоценности были объявлены военными трофеями англичан и переправлены в Англию. Алмаз подвергли переогранке, и его масса уменьшилась до 21.2 г. В 1911 г. “Кохинор” был вделан в малую Королевскую государственную корону Великобритании, изготовленную для королевы Марии. Из-за своей драматической истории бриллиант “Кохинор” стал самой известной драгоценностью Англии. Алмаз “Регент” массой 400 карат (80 г) был найден в 1701 г. в Голконде (Индия). Английский губернатор города Мадраса – бывший пират Томас Питт – купил этот алмаз за 20000 фунтов стерлингов у местного ювелира и отвез его в Лондон, где и продал в 1717 г. за 125000 фунтов стерлингов регенту Франции герцогу Орлеанскому. С этого момента алмаз получил имя “Регент”. Одно время этот алмаз украшал эфес шпаги Наполеона. Сейчас алмаз “Регент” находится в Луврском музее во Франции, он весит после огранки 27.35 г. и оценивается в 3 млн. долларов. Алмаз “Раджа Мальтанский”, найденный в 1787 г. на о. Борнео, не подвергался огранке, имеет гладкую грушевидную форму и массу 73.4 г. Блеск этого алмаза неповторим. Считалось, что от этого алмаза зависят плодородие земли и богатство страны. Многие верили, что алмаз этот исцеляет все недуги – надо только выпить воду, в которой он находился некоторое время. Бриллиант “Орлов” с зеленовато-голубым отливом, массой в 200 карат (или 40 г) венчает царский скипетр России. Алмаз, ставший основой этого бриллианта, был найден в начале XVI в. в Голконде в Индии. Вначале он был огранен в виде “высокой розы” массой 300 карат. Шах Джехан остался недоволен огранкой и приказал перегранить камень. После этого алмаз приобрел современную форму, но масса его упала до 200 карат. Он был вставлен в трон шаха Надира, завладевшего в 1737 г. городом Дели, и носил название “Дерианур” (“Море света”). Бриллиант был выкраден, попал на рынок в г. Амстердам, где граф Орлов и купил его в 1773 г. за 400 тыс. рублей для Екатерины II. Царица повелела вправить камень в свой золотой скипетр. Великолепный бриллиант “Хоуп” массой всего 45.5 карата (или 9.1 г) имеет редчайший глубокий сапфирово-синий цвет замечательной чистоты. Подобного ему нет в мире. Этот камень был привезен из Индии и продан французскому королю Людовику ХIV. В 1792 г. алмаз был похищен, но в 1830 г. вновь появился на рынке и был куплен лондонским банкиром Генри Хоупом, чье имя и получил. Об этом камне шла молва как о роковом камне, приносящем несчастье владельцу. Алмаз был завезен в Европу из Индии вместе с чумой. Все, кто им владел, либо были убиты, либо погибли при загадочных обстоятельствах: принцесса Ламбалла – убита, королева Франции Мария-Антуанетта – обезглавлена, сын банкира Хоупа – отравлен, а его внук потерял все свое состояние. Сегодня он считается самым дорогим небольшим предметом в мире, его оценивают в $ 200 млн., то есть чуть меньше $ 5 млн. за карат. Алмаз “Шах” массой 90 карат (или 18 г) желтого цвета, но очень прозрачный, длиной 3 см – был найден в Центральной Индии, вероятно, в 1450 г. Алмаз был доставлен шахскому двору в г. Ахмаднагаре. В 1591 г. шах Низам повелел вырезать на одной из граней алмаза надпись на фарси: “Бурхан-Низам-шах второй. 1000 год”. В этом же 1591 г. властитель Северной Индии Великий Могол Акбар захватил Ахмаднагар и завладел алмазом. Когда на престол династии Моголов взошел внук Акбара шах Джехан ( “Властитель мира”), то он приказал на другой грани алмаза вырезать еще одну надпись: “Сын Дехангир-шаха Джехан-шах. 1051 год”. По нашему летосчислению шел 1641 г. Сын шаха Джехана Ауренг-Зеб подвесил алмаз над своим троном и окружил его изумрудами и рубинами. До 1738 г. алмаз “Шах” хранился в г. Дели. В 1738 г. на Индию напал шах Надир, захватил алмаз и увез его в Персию. В 1824 г. на третьей грани алмаза появилась надпись “Владыка Каджар-Фатх али-шах Султан. 1242 год”. В 1829 г. в столице Персии Тегеране убивают русского дипломата и писателя А. С. Грибоедова. Правительство России требует наказания виновных. Испуганный шахский двор отправляет в Петербург сына шаха Хосров-Мирзу, который везет в дар царю алмаз “Шах”. Так этот камень оказался в Алмазном фонде России [4]. Искусственные алмазы Как выяснилось, основными факторами, способствовавшими образованию алмазов, являются высокие давления и температуры, которые имели место в земных недрах на большой глубине. Эти выводы геологов были использованы исследователями, работающими над проблемой искусственного получения алмазов. Положительного результата добился в 1880 г. Ханней: он получил несколько маленьких искусственных кристалликов, которые сейчас хранятся в Британском музее. Технология получения кристаллов алмаза в его опытах была несложной. Зная, что при воздействии высоких температур и давлений обычные формы углерода (уголь, графит и др.) за счет уплотнения кристаллической решетки превращаются в алмазы, он герметично закупорил в стальную трубку, напоминающую орудийный ствол, смесь, содержащую 90 % легких углеводородов (таких, как керосин и парафин), 10 % костного масла и немного металла лития, и нагревал трубу до красного каления, выдерживая ее в таком состоянии в течение 14 ч. Из 80 поставленных трубок уцелели только три, где были получены искусственные алмазы – 11 кристаллов. В 1939 г. советский ученый О. И. Лейпунский опубликовал точные параметры, при которых графит должен преобразоваться в алмаз. А в середине 50-х гг. XX в. искусственные алмазы начали получать в целом ряде стран. Первой из них стала Швейцария. В 1959 г. известная алмазная компания «Де Бирс» опубликовала данные о получении искусственных алмазов. Компания «Дженерал электрик» выпустила на рынок первую партию искусственных алмазов. В Детройте было построено первое специальное предприятие по производству синтетических алмазов с годовой мощностью 3.5 млн. карат. Большой вклад в физику и технику высоких давлений, разработку камер для синтеза сверхтвердых металлов внес академик Л. В. Верещагин. При его непосредственном участии и под его руководством в 1960 г. был впервые осуществлен синтез алмазов в Советском Союзе. Первое десятилетие после получения в промышленных условиях синтетических алмазов (1961-1971 гг.) было периодом бурного роста их использования во всех отраслях промышленности СССР. За это время общее потребление технических алмазов возросло в 35 раз, или в среднем более чем на 45 % в год; при этом потребление синтетических алмазов выросло в 5.5 раза, или на 18.6 % в год, а производство и потребление синтетических алмазов – в 295 раз. Немалое значение имело и то обстоятельство, что постоянное совершенствование технологии производства синтетических алмазов способствовало снижению цен на них.

При подготовке статьи использованы интернет-ресурсы следующих сайтов:

 http://schoolsweb.relarn.ru/doog/vbk/almaz.htm http://www.apress.ru/pages/greif/sim/a/al/almaz.htm

http://www.5ka.ru/19/24847/3.html http://www.all-gem-stones.net/se/rough_diamond.html#mineral

http://www.almaz-holding.ru/news/arhiv/news_108.htm

Литература

1. Гольдшмидт В., Ферсман А. Е. Алмаз. Der Diamant. Heidelberg. 1911. 274 с.

2. Григорьев Д. П., Шафрановский И. И. Выдающиеся русские минералоги. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949. 274 с.

3. Елисеев В. И. Алмазы и их приключения. М.: Терра, 2000. 384 с.

4. Прокопчук Б. И., Ваганов В. И. От алмаза до бриллианта. М.: Недра, 1986. 128 с.

5. Смит Г. Драгоценные камни. М.: Мир, 1980. 590 с. 6. Херлбат К., Клейн К. Минералогия по системе Дэна. Пер. с англ. М.: Недра, 1982. 728 с. Пер. изд., США, 1977.