Каталог
  

Алмазы как появляются


Откуда берутся бриллианты

Photo by Stewart Leiwakabessy

Каждая девушка, конечно же, мечтает о получении такого дорогого и многозначащего подарка, как бриллиант. Этот драгоценный, самый прочный в мире камень ограняют в золотые или платиновые оправы – кольца, серьги, колье, браслет, диадемы, и дарят своим любимым женщинам. Однако, мало кто знает, что бриллиант – это скорее название огранки природного минерала под названием алмаз. И используют его, в первую очередь, в различных промышленных целях – начиная от изготовления стеклорезов, заканчивая сложными механизмами для обработки супер прочных металлов.

Так что же такое алмаз, откуда появляются бриллианты и почему они по-разному называются?

Как писалось ранее, бриллиант получается в результате огранки природного, довольно редкого минерала под названием алмаз. Первое советское месторождение самого прочного на Земле камня было найдено лишь в 1945 году – до этого времени были открыты только Южно Африканские шахты. Добываются кристаллы алмаза из так называемых «трубок взрыва» - мест, где миллионы лет назад магма прорывала земную кору в слое твердой углеродной породы. Они похожи на жерла вулканов, и большинство этих трубок заполнены голубоватой глиной, в которой и находят затвердевшие от колоссальной температуры и давления алмазные кристаллы.

На данный момент, алмазные месторождения в большом количестве располагаются в Якутии, на Урале, в Бразилии и Южной Африке – кроме последней страны вся добыча происходит на поверхности и только на «черном» континенте еще остались шахты.

Photo by jeandparis

Добывать алмазы – очень трудоемкий и дорогостоящий процесс. Почему? Это происходит из-за того, что находить драгоценные кристаллы приходится в тоннах ненужной породы, а камни в основном, не очень большого размера. Поэтому много сил, времени и средств уходит на поиск и переработку ненужной горной породы. Однако сейчас научились создавать искусственные алмазы – путем воссоздания нужных природных условий (высокая температура - 2000°С и давление в 6 ГПа), воздействующих на углеродную породу. Такие бриллианты ничем не хуже настоящих и стоят не так дорого потому, что даже такое современное оборудование стоит намного дешевле, чем обработка тонн натуральной породы.

Конечно, кроме промышленного значения, алмазы представляют и декоративную ценность – современные девушки просто обожают своих «лучших маленьких друзей», бриллианты. Процесс обработки неграненого природного кристалла в идеальной чистоты камень, происходит на специальном производстве, которое принадлежит тем же добытчикам. Также есть несколько частных предприятий, довольно известных по всему миру, занимающихся огранкой таких драгоценных камней. К сожалению, добытые «дедовским» способом натуральные алмазы чаще всего бывают с трещинами, надломами и другими дефектами, поэтому здесь размер не главное. Главным в огранке алмаза и становления его бриллиантом является красота и чистота. Обработку камней можно производить только после нескольких этапов подготовительных работ: анализа структуры камня, разметка окончательных граней кристалла, откалывание ненужных частей, шлифовка назначенных граней, их обтачивание, сама огранка, полировка бриллианта и заключительным этапом является оценка его стоимости. Есть еще один секрет в рождении из алмазов бриллианта – каждый камень может приобретать только определенную форму, по своим натуральным граням – если этого не соблюдать, идеального, дорогостоящего камня не получится. Плюс ко всему, весь процесс огранки делается вручную – оптимизируются и совершенствуются только инструменты и некоторые методики.

Самым главным этапом перед превращением драгоценного кристалла в какое-либо ювелирное украшение, является его оценка. Именно здесь назначается вес камня в каратах, проведение несколько видов сортировок: размерно-весовая, определение дефектов, по форме огранки, по цвету. В зависимости от того, на какой рынок попадет камушек, назначают либо российскую отраслевую классификацию, либо международную.

В магазины бриллианты попадают уже с готовыми изделиями, которые изготавливаются на ювелирных заводах или частным образом – в зависимости от самого магазина, его репутации, популярности и материальных возможностей. Качество бриллиантовых камней в кругу непосвященных определяется по цене изделия – а вот знающий человек определит, каков кристалл на самом деле только по одному взгляду. В бриллианте не должно быть трещин, размытостей, не четких, «слизанных» граней. Именно от правильной обработки зависит качество этого драгоценного минерала.

Стоит также упомянуть о самых больших, красивых и таких недоступных больших бриллиантовых камнях, добытых пару столетий назад и вставленных в оправу королевских корон и украшений – теперь мы можем любоваться ими только через стекло или в каталогах коллекций ну очень богатых людей.

Photo by Judy van der Velden

Редкими камнями алмазов считаются также те, которые имеют цвет – желтый, синий, розовый. Такие бриллианты ценятся еще больше за свою редкость – получить такой бриллиант искусственным способом практически нереально. Такие камушки имеют большую глубину, лучше и красивее отражают преломленный свет и всегда вызывают восхищенные и завистливые взгляды.

Независимо от того, какого размера или цвета бриллиант, если он оказался в, подаренном вашим возлюбленным, колечке или сережках, или браслете – знайте, ваш мужчина вас любит и понимает, ведь «лучшие друзья девушек – это бриллианты».

womy.ru

Откуда взялись алмазы

Существует множество гипотез происхождения алмазов, но ни одна из них не дает точного объяснения фактов нахождения этих минералов в природе. Это связано с тем, что алмазы находят в весьма разных по свойствам и условиям образования горных породах. Наибольшее количество алмазов обнаруживают в щелочных ультраосновных породах, выполняющих жилы и «трубки взрыва», например, в кимберлитах Южной Африки. Также бывают единичные находки алмазов в перидотитах. Чаще всего алмазы добываются в россыпях.

Перечислим наиболее популярные гипотезы происхождения природных алмазов.

Алмазы происходят от неполного окисления углеродистых водородов. Нефть производит горную смолу, а смола – графит. Если подвергать медленному окислению смесь углеродисто-водородных газов и воды, то, могут получатся алмазы. Природные алмазы почти полностью состоят из углерода, поэтому радиоуглеродным методом возраст алмаза не определяется. Возраст алмаза определяют по включениям посторонних минералов. И в наши дни геологи спорят, где включения попали в алмаз: или в мантии, или в земной коре.

Магматическая теория

Первые научно обоснованные предположения о происхождении алмазов были высказаны геологами, изучавшими африканские кимберлитовые трубки еще во второй половине позапрошлого века. Считается что алмазов возникли в результате непосредственного воздействия магмы на пласты угля. По мнению ученых, алмазы принесены на поверхность из глубинных очагов перидотитового слоя, находившихся на глубине порядка 150 км. В настоящее время большинство исследователей считают алмазы первичной составной частью кимберлитов.

По мнению А.В. Вильямса, исследователя алмазоносных месторождений Африки, на какой-то неизвестной глубине существовал резервуар расплавленной магмы, которая благодаря изменениям температуры или давления уже начала кристаллизоваться и в некоторых участках этого резервуара превращаться в ультраосновные породы. Кристаллизация и затвердевание ультраосновных пород, по его мнению, продолжались длительное время, в течение которого состав первоначальной магмы изменялся, пока она не приобрела состав кимберлитовой магмы. Вместе с другими кристаллами и минералами из первоначальной магмы на большой глубине выкристаллизовался и алмаз. Магматическую теорию подтверждает нахождение в алмазах включений других минералов и срастание алмазов, что невозможно вне высоких температур и огромного давления.

В Якутии был найден уникальный алмаз весом 57,8 карата. Размер светло-лимонного камня в форме октаэдра – 17х17х22 мм. Но главная особенность алмаза в том, что он состоит из двух частей: маленький алмаз находится внутри большого.

Мантийная теории

Большинство ученых считает основной теорией происхождения алмазов – мантийную гипотезу, которую подтверждают успехи в искусственном выращивании алмазов. Но существует ряд фактов, которые не объясняются с ее позиций. Приведем некоторые из них.

На срезах монокристаллов алмаза под действием ультрафиолетовых или рентгеновских лучей можно увидеть картины роста алмазов, аналогичные тем, что мы видим на поперечном срезе стволов деревьев. Из этих картин видно, что каждый кристалл алмаза имеет индивидуальную историю роста. Этот факт противоречит мантийной гипотезе, по которой считается, что алмазы росли в одинаковых термо-баростатических условиях и должны иметь примерно одинаковую историю роста.

Генетический и геометрический центры одного кристалла алмаза обычно пространственно не совпадают. Этот факт говорит о том, что кристаллы в процессе роста были неподвижными и обтекались каким-то потоком среды. В условиях верхней мантии этого быть не может.

Нельзя считать также доказательством мантийной гипотезы и тот факт, что большинство алмазов имеет мантийный изотопный состав углерода, так как вполне возможна ситуация, когда алмазы росли в приповерхностных условиях Земли в период их извержения из мантии или несколько позже.

Немагматическая теория

Немантийная теория предполагает образование алмазов в приповерхностных условиях Земли. В пользу немагматической теории говорит тот факт, что если бы алмазы, созданные при огромных давлениях и температурах, были бы подняты на поверхность, вследствие каких-либо причин то они, либо перекристаллизовались, либо взорвались в результате изменения температуры и уменьшения давления.

Метеоритная гипотеза

Относительно недавно алмазы были обнаружены в метаморфических породах, глубина образования которых не превышает нескольких километров. И это заставило задуматься: все ли алмазы – гости из больших глубин? Есть предположение, что алмазы могут возникать и в межзвездном пространстве. Как сообщили ученые Чикагского университета, микроскопические частицы алмазов, которые по возрасту оказались старше планет Солнечной системы и самого Солнца, были обнаружены на некоторых метеоритах.

Гипотеза Тапперта

Исследователь Ральф Тапперт из университета провинции Альберта, Эдмонтон, Канада, опубликовал в одном из выпусков «Geology Magazine» статью, в которой выдвигает гипотезу о том, что алмазы могут представлять собой останки морских животных, которые были преобразованы в земных недрах, на глубинах много больших, чем считалось раньше.

Древние римляне полагали, что бриллианты – это осколки падающих звезд. Древние греки считали их слезами богов. Камни пленили большинство цивилизаций, если не редкостью и красотой, то полезными качествами – алмазы – самые твердые вещества на планете.

Геологи полагают, что эра крупных алмазов закончилась, и Земля больше не формирует драгоценные камни. Возможно, тогда планета была горячее, или состав геологических пород был несколько иным. Каковы бы ни были условия, они явно изменились. Алмазы – это признак геологической молодости Земли.

flowerexperience.eu

Как на Земле появились алмазы?

Источником алмазов на поверхности Земли служили мощнейшие взрывы.

  • Чудовищные по силе мантийные взрывы, когда магма с огромной силой прорывалась через многие десятки километров земной коры, выбрасывая в воздух тысячи кубических километров земных пород. При этом в земле образовывались киберлитовые или лампроитовые трубки, внутри которых в наше время находят алмазы
  • Чудовищные удары о поверхность Земли огромных метеоритов. На поверхности Земли при этом появлялись огромные метеоритные кратеры, в которых сегодня находят мелкие алмазы — это остатки какой-то органики: растений, животных, попавших под страшный удар, мгновенно испепеленных, распавшихся на атомы, которые под действием сверхвысоких температур и давления превратились в мелкие блестящие кристаллики алмазов — самого прочного кристалла на Земле.
Аризонский метеоритный кратерФото: ru.wikipedia.org

Теория «импактов» появилась в середине прошлого века. Она объяснила происхождение многих найденных на Земле кратеров или круглых котловин падением огромных метеоритов. Эта теория не сразу была признана учеными, еще в начале XX века даже Аризонский кратер пытались объяснить какими-то особенными взрывами в земной коре.

Астроблемы (звездные раны, от древнегреч. αστρον — «звезда» и βλημα — «рана») — гигантские метеоритные кратеры, имеющие многие десятки километров в диаметре, следы падений больших метеоритов. Всего на Земле в наше время найдено примерно 150 астроблем. Этот термин ввел в терминологию американский ученый Роберт Диц (Robert S. Dietz) в 1960 году. Роберт С. ДитцФото: ru.wikipedia.org

Первый ударный кратер ученые начали изучать еще в XIX веке, все слышали про Аризонский кратер Бэрринджера.

Дэниел Бэрринджер, первым в конце XIX века исследовавший этот кратер, высказал предположение о его возникновении в результате столкновения с Землей очень крупного метеорита. Он назвал такое происхождение кратера импактным (от impact — «столкновение»), однако теория импактного происхождения кратеров в истории планеты оставалась только одной из теорий вплоть до 60-х годов, когда в кратерах обнаружили минералы, которые называют импактитами. Это вещества, которые могут появиться только в результате сверхвысоких температур и давлений, вызванных ударом метеорита.

На самом севере Сибири у Северного Ледовитого океана, в бассейне реки Попигай, есть котловина. Открыта она была в 1946 году геологом Кожевиным. Уже в 70-е годы было произведено тщательное геологическое исследование котловины и оказалось, что котловина диаметром около 110 км имеет импактное происхождение. Огромный метеорит упал в этом месте материковой плиты примерно 36 млн. лет назад, создав огромный кратер. Спутниковая фотография кратера Попигай, сделанная НАСАФото: ru.wikipedia.org

Геологи обнаружили в кратере два месторождения алмазов, имеющих импактное происхождение. Месторождения назвали Скальное (ориентировочный объем — 140 млрд. карат) и Ударное (7 млрд. карат). В 70-е годы это открытие было засекречено. Потом пошла перестройка и прочее, о месторождениях забыли на долгие годы.

Снова к этим месторождениям алмазов обратились после 2010 года, тут планируется разработка месторождений с добычей алмазов. Но необходимо учитывать полное отсутствие каких-либо поселений в тех местах, в данном регионе севера Сибири полностью отсутствует инфраструктура, необходимая для обеспечения существования людей в этих суровых местах, из-за чего добыча алмазов заранее нуждается в больших вложениях.

Если вспомнить, что ученые оценивают запас знаменитой лампроитовой трубки Аргайл примерно в 442 млн. карат и считается, что это обеспечит работающую там алмазодобывающую компанию делом и прибылью на многие годы, то за сотни миллиардов карат импактных алмазов, наверное, все же стоит побороться?

И ведь потенциально каждая астроблема, каждая «звездная рана» на теле Земли вполне может оказаться столь же богатой алмазами, как и Попигайский кратер. А ведь ударных кратеров диаметром свыше 20 км на Земле уже найдены многие десятки, и все они ждут своих исследователей. И все они, потенциально, алмазоносны.

Если окажется, что другие астроблемы столь же алмазоносны, как Попигай, не упадут ли в цене алмазы? Теги: алмаз, кратер, добыча алмазов, метеорит, история планеты

shkolazhizni.ru

Как возникли алмазы?

Вы, вероятно, знаете, что алмазы в основном находят во время горных работ под землей. Но могли ли вы себе представить даже в самых смелых своих мыслях, что бриллиант в кольце вашей мамы когда-то был динозавром?

Ученые давно выдвигали самые разнообразные теории о происхождении алмазов. Сначала познакомимся с традиционной точкой зрения: алмазы образуются на глубине 200—450 км под поверхностью земли при невероятно высокой температуре (около 898 °С) и колоссальном давлении, превышающем давление атмосферы Земли примерно в 50000 раз.

Именно комбинация такой смертельной жары и сокрушительного давления заставляет атомы углерода превращаться в кристаллы твердых алмазов. Алмазы обычно образуются в горных породах, называемых кимберлитом и состоящих из минералов, например железа и магния. Кимберлит чаще всего представляет собой длинные зеленовато-серые трубки горной породы, сформировавшиеся миллионы лет назад и оказавшиеся у поверхности в результате извержений вулканов. Кимберлитовая трубка — это не готовый царский скипетр с бриллиантами, трубка может содержать один алмаз на каждые 40 млн частей трубки. Если вы наткнетесь на натуральный алмаз на пляже, то даже и не подумаете, что перед вами драгоценный камень. До того как его порежут и отшлифуют, алмаз представляет собой грязный бугорчатый кристалл неопределенного цвета — от белого до светло-желтого (иногда находят коричневые и черные кристаллы). Но специалисты знают, что искать: они раскапывают кимберлитовые трубки, разбивают их на части и выбирают из них алмазы (позднее кристаллы, которые подходят для ювелирной обработки, режут и шлифуют).

Посмотрите на стержень вашего карандаша — теперь вы знаете, из чего возникают алмазы. Да-да, ведь стержень сделан из графита, состоящего из углерода, — совсем как алмазы. Но в отличие от графита, который, к сожалению, ломается каждый раз, когда вы давите на него слишком сильно, алмазы являются самым твердым минералом из известных человеку.

Алмазы такие твердые из-за своего строения. Вспомните египетские пирамиды, эти прочные сооружения посреди пустыни. В отличие от прямоугольных зданий, пирамиды не могут раскачиваться и падать. Точно так же и алмазы состоят из пирамид атомов. Каждый атом углерода соединяется с четырьмя соседними атомами, образуя пирамиду. Алмаз состоит из множества таких пирамидок, переплетенных между собой. Поскольку пирамиды являются самыми устойчивыми из всех известных структур и поскольку каждая пирамида в алмазе является частью следующей, алмаз невероятно крепок и практически неразрушим.

Хотя в нашем сознании алмазы ассоциируются с дорогими ювелирными изделиями, большая их часть (обычные алмазы) используются на фабриках и заводах — с их помощью режут и сверлят твердые материалы. Но все равно вокруг алмазов существуют тайны. Например, в Норвегии микроскопически маленькие алмазы были найдены в горных породах невулканического происхождения, причем эти горные породы были не из глубин земли. Наоборот алмазы были обнаружены в породах, изначально находившихся на поверхности планеты в качестве осадочных горных пород.

Как сформировались эти алмазы? По одной из теорий, во время столкновения древних материков осадочные горные породы затянуло в глубины земли, где в них и сформировались алмазы. Позднее они поднялись обратно на поверхность. Согласно другой теории, эти крошечные алмазы сформировались в земной коре во времена столкновения континентов. Эта теория возникла после того, как в лабораториях удалось вырастить тоненькую алмазную пленку при похожих условиях — под высоким давлением.

Существует и еще одна гипотеза: формы углерода в некоторых алмазах похожи на формы некоторых тканей живых существ. Таким образом, некоторые алмазы, возможно, образовались из ископаемых растений и животных, включая динозавров.

Вместе с тем алмазы есть не только на Земле. Когда на Землю падают из космоса метеориты, в их каменных недрах часто находят алмазы. Ученые считают, что алмазы сформировались во время столкновения данных небесных тел с планетами, ведь при этом возникают необходимые для формирования условия — высокая температура и давление. Так что сокровища лучше всего искать в старых метеоритных кратерах, а не на дне моря.

pochemuha.ru


Смотрите также