Доклад о полезных ископаемых о алмазах

Алмаз — самый твёрдый минерал, кубическая полиморфная (аллотропная) модификация углерода(C), устойчивая при высоком давлении. При атмосферном давлении и комнатной температуре метастабилен, но может существовать неограниченно долго, не превращаясь в стабильный в этих условиях графит. В вакууме или в инертном газе при повышенных температурах постепенно переходит в графит.

СТРУКТУРА

Сингония алмаза кубическая, пространственная группа Fd3m. Элементарная ячейка кристаллической решетки алмаза представляет собой гранецентрированный куб, в котором в четырех секторах расположенных в шахматном порядке, находятся атомы углерода. Иначе алмазную структуру можно представить как две кубических гранецентрированных решетки, смещенных друг относительно друга по главной диагонали куба на четверть её длины. Структура аналогичная алмазной установлена у кремния, низкотемпературной модификации олова и некоторых других простых веществ.

Кристаллы алмаза всегда содержат различные дефекты кристаллической структуры (точечные, линейные дефекты, включения, границы субзерен и тп.). Такие дефекты в значительной степени определяют физические свойства кристаллов.

СВОЙСТВА

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. Характеризуется исключительно высоким светопреломлением. Показатель преломления (от 2,417 до 2,421) и сильная дисперсия (0,0574 ) обуславливают яркий блеск и разноцветную «игру» огранённых ювелирных алмазов, называемых бриллиантами. Блеск сильный, от алмазного до жирного.Плотность 3,5 г/см3. По шкале Мооса относительная твердость алмаза равна 10, а абсолютная — в 1000 раз превышает твёрдость кварца и в 150 раз — корунда. Она самая высокая как среди всех природных, так и искусственных материалов. Вместе с тем довольно хрупок, легко раскалывается. Излом раковистый. С кислотами и щелочами в отсутствие окислителей не взаимодействует.
На воздухе алмаз сгорает при 850° С с образованием СО2; в вакууме при температуре свыше 1.500° С переходит в графит.

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.

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.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Хотя при нормальных условиях алмаз метастабилен, он в силу устойчивости своей кристаллической структуры может существовать неопределенно долго, не превращаясь в устойчивую модификацию углерода — графит. Алмазы, которые вынесены на поверхность кимберилитами или лампроитами кристаллизуется в мантии на глубине 200 км. и более при давлении более 4 Гпа и температуре 1000 — 1300° С. В некоторых меторождениях встречаются и более глубинные алмазы, вынесенные из переходной зоны или из нижней мантии. Наряду с этим, они выносятся к поверхности Земли в результате взрывных процессов, сопровождающих формирование кимберлитовых трубок, 15-20% которых содержит алмаз.

Алмазы встречаются также в метаморфических комплексах сверхвысоких давлений. Они ассоциируют с эклогитами и глубокометаморфизованными гранатовыми гнейсами. Мелкие алмазы в значительных количествах обнаружены в метеоритах. Они имеют очень древнее, досолнечное происхождение. Также они образуются в крупных астроблемах — гигантских метеоритных кратерах, где переплавленные породы содержат значительные количества мелкокристаллического алмаза. Известным месторождением такого типа является Попигайская астроблема на севере Сибири.

Алмазы редкий, но вместе с тем довольно широко распространённый минерал. Промышленные месторождения алмазов известны всех континентах, кроме Антарктиды. Известно несколько видов месторождений алмазов. Уже несколько тысяч лет алмазы добывались из россыпных месторождений. Только к концу XIX века, когда впервые были открыты алмазоносные кимберлитовая трубка, стало ясно, что алмазы не образуются в речных отложениях. Кроме этого алмазы были найдены в коровых породах в ассоциациях метаморфизма сверхвысоких давлений, например в Кокчетавском массиве в Казахстане.

И импактные, и метаморфические алмазы иногда образуют весьма масштабные месторождения, с большими запасами и высокой концентрацией. Но в этих типах месторождений алмазы настолько мелкие, что не имеют промышленной ценности. Промышленные месторождения алмазов связаны с кимберлитовыми и лампроитовыми трубками, приуроченными к древним кратонам. Основные месторождения этого типа известны в Африке, России, Австралии и Канаде.

ПРИМЕНЕНИЕ

Хорошие кристаллы подвергаются огранке и используются в ювелирном деле. Ювелирными считаются около 15% добываемых алмазов, еще 45% считаются околоювелирными, то есть уступают ювелирным по размеру, цвету или чистоте. В настоящее время общемировой объем добычи алмазов составляет порядка 130 миллионов карат в год.
Бриллиант (от франц. brillant — блестящий), — алмаз, которому посредством механической обработки (огранки) придана специальная форма, бриллиантовая огранка, максимально раскрывающая такие оптические свойства камня, как блеск и цветовая дисперсия.
Совсем мелкие алмазы и осколки, непригодные для огранки, идут в качестве абразива для изготовления алмазного инструмента, необходимого для обработки твёрдых материалов и огранки самих алмазов. Скрытокристаллическая разновидность алмаза чёрного или тёмно-серого цвета, образующая плотные или пористые агрегаты, носит название Карбонадо, обладает более высоким сопротивлением истиранию, чем у кристаллов алмаза и благодаря этому особенно ценится в промышленности.

Мелкие кристаллы также в больших количествах выращиваются искусственным путём. Синтетические алмазы получают из различных углеродсодержащих веществ, главным образом из графита, в спец. аппаратах при 1200-1600°С и давлениях 4,5-8,0 ГПа в присутствии Fe, Co, Сr, Мn или их сплавов. Они пригодны для использования только в технических целях.

Алмаз (англ. Diamond) — C

КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Алмаз – самый твердый минерал, название которого с древнегреческого переводится как «несокрушимый». Из-за высокой твердости минерал очень износоустойчив при трении. Чтобы его расплавить, нужно нагреть до 4000 градусов. Если алмаз нагревать без доступа кислорода, он превращается в графит. Оба вещества – это просто разные формы углерода. Еще одно свойство алмаза – способность светиться, когда на него попадают ультрафиолетовые или рентгеновские лучи. Это позволяет отыскивать месторождения минерала.

Алмаз относится к наиболее дорогим драгоценным камням, после огранки он становится бриллиантом. Без нее алмаз лишен какой-либо красоты. Существуют окрашенные алмазы, чаще желтые или бурые, но очень редко можно отыскать розовый или голубой алмаз. На весь мир известен единственный в своем роде Дрезденский бриллиант, напоминающий по цвету зеленое яблоко.

Месторождений алмазов не мало, нет их только в Антарктиде. Добывать камень начали много тысяч лет назад, первыми это делали в Индии из-за чего месторождения в этой стране быстро обеднели. Сейчас алмазы добывают в России, Африке, Канаде, а также в Австралии. Чтобы добыть 1 карат алмазов, нужно переработать 250 т породы. Огранку мелких камней проводят больше всего в Индии, крупных – в Израиле. Самый большой камень был добыт в Африке в 1905 году. Его так и назвали «Звезда Африки» или Куллинан по фамилии владельца шахты. Весил минерал более 600 г. Вес камня чаще выражают в каратах (1 карат – 200 мг).

Первые попытки получить искусственный алмаз относятся к 19 веку, но лишь в 20 веке было налажено их массовое производство. Натуральный камень слишком дорогой, чтобы его применять для изготовления режущих материалов (ножей, резцов), поэтому искусственных камней производится все больше. Порошок, который образуется при огранке природных алмазов, ювелирной ценности не имеет, поэтому его применяют как абразивное напыление для точильных кругов. Используют алмазы в часовом деле, ядерной промышленности, в компьютерной технике. Более 95% минералов, которые применяют в промышленности – это искусственные камни.

Отличить природный и искусственный камень можно при помощи специального фломастера. На искусственном алмазе чернила будут «разбегаться», на природном можно рисовать.

Как именно и когда алмазы появились на Земле, ученые не знают. Их возраст насчитывает миллиарды лет. Предполагают, что они сформировались в ходе тектонических процессов при извержении вулканов. Также образуются минералы во время падения метеоритов, присутствуют они и в самих космических телах.

Вариант 2

Алмаз является редким и вместе с тем широко распространенным минералом. Это самый прочный на Земле материал, а еще он – сверкающий драгоценный камень, завораживающей красоты.

Алмаз представляет собой кристалл углерода. Зарождение этого минерала происходит в подземных условиях, где на углерод действуют высочайшая температура и огромное давление. Полученная в результате такого воздействия порода имеет несокрушимую твердость и ошеломляющий блеск.

Интерес человечества к удивительным камням не ослабевает многие сотни лет. Даже огонь не в силах повредить этот камень. При любых условиях алмаз остается прозрачным, как вода и сверкающим радужными лучами.

Алмазы добывают практически везде, кроме Антарктиды. Ученые выдвигают множество версий, объясняющих загадку их происхождения. Согласно самой популярной теории углерод, переродившийся в ценную породу где-то глубоко под землей, выбрасывается с магмой на поверхность. Доказано, что некоторые алмазы принесены на Землю метеоритами.

Истинная красота алмаза открывается лишь после огранки. Достоверно не известно, кто первый придумал способ шлифовать минерал с помощью железного круга, покрытого маслом с алмазной пылью. Именно такой способ обработки открыл для людей истинную силу блеска камня. Солнечные лучи, достигнув глубин алмаза, отражаются от его граней и рассеиваются в разных направлениях: бриллиант играет красочными искрами.

С тех пор бриллиантом называют алмаз, прошедший обработку. Из алмаза опытный огранщик сделает драгоценный бриллиант — основу роскошного украшения.

Вес алмаза принято измерять в каратах. Эта условная единица пришла из древности, когда драгоценный самородок взвешивали с помощью семян карибского дерева. 

Ценность камня зависит от его прозрачности. В природе не бывает идеально чистого материала. Так и в алмазах всегда имеются посторонние примеси и микроскопические повреждения. Камни наделены и цветовыми различиями. Наиболее высокая цена у бесцветных бриллиантов, но они – большая редкость. Значительная часть минералов обладает определенным оттенком.

Только треть добытых алмазов отличается совершенством. Остальная порода имеет промышленное качество. Такой материал найдет применение в сверлах, стеклорезах, пилах для работы с камнями. Чрезвычайно востребована алмазная крошка в производстве абразивного материала.

Окружающий мир 3, 4, 5 класс

Сообщение об алмазе

Среди минералов, существующих в природе, одним из самых прочных можно выделить алмаз. Отмечают также и другие уникальные свойства минерала. Алмаз самый тяжелый, самый твердый, но в то же время и самый хрупкий, обладает высокой теплопроводностью, самый долговечный среди драгоценных камней. Удивительная особенность камня – светиться разными цветами, в зависимости от падающего на него солнечного света.

В химическом составе алмаза только 1 основной элемент, углерод, но могут входить и примеси. Часто среди них можно встретить азот, алюминий, магний бор, кремний, кальций. И значительно реже встречается железо, барий, медь. В зависимости от того, какой химический элемент замещает углерод, камень меняет свои свойства, меняет цвет, прозрачность. В этом минерале могут встречаться твердые, жидкие и газообразные включения. Распределение примесей часто неравномерное: на периферии их может быть больше или меньше, чем в центре.

Ученые до сих пор так и не пришли к единому мнению, когда же и где происходит образование этого минерала. Россыпи алмазов обнаружены на всех континентах. Однако замечено, что залежи в больших объемах, более 90% от количества всех драгоценных камней, располагаются в недрах земной коры, дырах, которые образовались от взрывов газов, так называемые кимберлитовые трубки.

Россия занимает лидирующие позиции по добыче алмазов во всем мире, но уступает Боставне по стоимости минералов. Архангельская область, Пермский край, Якутия – основные и самые крупные месторождения минерала в России.

В естественном виде алмаз нельзя назвать красивым камнем. Красоту камням придает обработка камня – стачивание граней, последующая их шлифовка. Огранка дает многократные внутренние отражения. Необработанные алмазы являются сырьем, благодаря какому делаются ювелирные вставки. Ограненные алмазы называются бриллиантами. После создаются ювелирные украшения. Каждый камень уникален и встретить 2 одинаковых невозможно.

Алмазы используют не только в ювелирном делопроизводстве. Используют также в часовом деле, в оптике, изготовление ножей, пил, точильных станков, стеклорезов, строительстве сложных конструкций из бетона, ядерной промышленности и др. Свойства алмаза позволяют использовать минерал в различных сферах от машиностроения до изготовления хирургических инструментов.

Сейчас широко развиты технологии по изготовлению искусственных бриллиантов. В большинстве случаев для изготовления подделки используют горный хрусталь, циркон, сапфир. И отличить настоящий камень от тех, которые созданы в лабораториях – очень сложно.

Доклад на тему Алмаз полезное ископаемое

Алмазы – это камни, невероятно будоражащие воображение. Когда-то поэты сравнивали их с блеском женских глаз, с хрустальными слезами, стекающими по щекам красивых женщин.

Первые алмазы нашли в Индии ещё до нашей эры. Долгое время именно Индия обладала монополией на поставки алмазов в Европу. Большинство этих древних камней перевозилось по Шелковому пути, соединявшему Индию и Китай.

Поразительно, что у алмазов есть много общего с углем. И тот, и другой состоит из самого известного вещества на планете – углерода. Алмазы отличаются от угля построением и образованием атома углерода.

До начала XX века алмазы добывали с помощью очень примитивных методов. Кроме всего прочего, использовались простые скрубберы, похожие на те, которыми отделялись золотые самородки. Сегодня эти методы значительно усовершенствованы

С геологической точки зрения природные алмазы встречаются в двух средах. Большинство из них находится в кимберлитах – трубчатых образованиях, созданных в результате вулканической и тектонической деятельности. Второй геологический источник алмазов – россыпные месторождения.

Природный алмаз был обнаружен в 35 странах мира. Страны, производящие промышленные алмазы: США, Австралия, Ботсвана, Бразилия, Китай, Конго, Россия и Южная Африка.

Менее 30% алмазных шахт находятся под землей. Некоторые шахты в Южной Африке достигают глубин более 4 километров. Срок службы карьеров может составлять от 2 до 50 лет. 

Вот какие интересные факты известны об алмазах: он остается прозрачым в большем диапазоне длин волн, чем любое другое вещество, от ультрафиолетового до инфракрасного; алмаз проводит тепло лучше любого вещества; имеет самую высокую температуру плавления; атомы алмаза упакованы ближе друг к другу, чем атомы любого другого вещества.

Цвет диаманта переменный: бледно-желтый, коричневый, серый, а также белый, синий, черный, красноватый, зеленоватый и бесцветный.

Алмаз разрежет любой материал. Промышленные алмазы внедряются в большие стальные сверла, чтобы просверлить камень для скважин, где будут добывать воду, нефть и природный газ. Этот минерал необходим при изготовлении машинного оборудования, где необходимо сверлить и резать металлические части машины.

Соединенные Штаты являются крупнейшим в мире потребителем и рынком промышленных алмазов. Якутия – самый большой район России. Ее часто называют «алмазным сердцем России». Здесь добывают примерно четверть всех алмазов мира самого высокого качества. Поэтому цены на якутские алмазы гораздо выше, чем на те, что добывают в других местах.

Диамант – минерал с огромной твердостью, необыкновенной красотой и изысканностью. Очень подходит для личных украшений и промышленной пользы. Поскольку происхождение этого уникального минерала требует экстремальной температуры и давления, природный алмаз настолько редок, что некоторые являются самым ценным товаром на земле.

Алмаз

Интересные ответы

• Нигерия — сообщение доклад 7 класс по географии

  Нигерию часто называют «Гигантом Африки». Это название происходит от обширности ее земли, разнообразия ее народов и языков, огромного населения (самого большого в Африке), нефти и других природных ресурсов.

• Доклад на тему Животные тундры (4 класс окружающий мир сообщение)

  Тундра – это тот вид природных зон, который находятся за северной границей лесной растительности. Располагается в зоне вечной мерзлоты, сильных ветров и высокой влажности.

• Хронологическая таблица Грибоедова (жизнь и творчество)

  04.01.1795 — в московской семье секунд-майора в отставке С.И.Грибоедова рождается сын Александр- будущий писатель, композитор, общественный деятель, драматург, дипломат.

• Доклад про Александра Пушкина (сообщение)

  Великий поэт появился в семье отставного майора Пушкина Сергея Львовича, и правнучки арапа Петра I Надежды Осиповны 6 июня 1799 г. Кроме него в семье была старшая сестра Ольга и младший брат Лев

• Что такое баллада в литературе?

  Баллада, как жанр литературы, появилась несколько столетий назад. Само слово «баллада» происходит из латинского языка и несет музыкальный смысл, переводится как танец или танцевальная песня.