Информация об алмазе как полезное ископаемое

Алмазы — одни из самых известных минералов, происхождение которых до сих пор точно неизвестно. Его главная особенность – высокая твердость, в этом с ним не сравнится ни один драгоценный камень. Высокая ценность алмазов приводит к наличию на ювелирном рынке множества подделок – без знаний об отличиях оригинала легко купить реплику.

Как образуются?

Установить точную версию происхождения самоцветов не удалось, зато вполне точно определен период их возникновения – от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет назад. Алмаз получается из углерода под высокими температурой и давлением, поэтому глубина залежей достигается минимум 200 километров. Ученые за долгое время исследования этого вопроса выдвинули несколько теорий:

Первая версия заключается в идее возникновения алмазов на поверхности земли. Согласно ей, минерал стал результатом контакта вырвавшейся застывшей магмы и углеводорода. Это привело к образованию кристаллической решетки высокой плотности.

Большинство ученых склоняются к мнению, что происхождение алмазов связано с ультраосновной породой. При извержении вулкана выходящая лава выбрасывает камешки на поверхность – это и есть алмазы в естественном виде.

В земной коре содержится немало алмазов, однако промышленная добыча может вестись в ограниченном числе месторождений. Одно из популярных мест поиска драгоценных камней – вулканы после извержения, где велик шанс отыскать ценный минерал. Однако процесс добычи должен быть тщательно подготовлен, для этого нужно специализированное оборудование.

Откуда в метеоритах алмазы?

Гипотеза о метеоритном происхождении минерала вызывала бурные обсуждения, ведь в некоторых экземплярах находили алмазы. Сегодня подавляющее большинство ученых склоняется к мнению, что алмазы в метеоритах возникали в результате соударений в астероидном поясе. При падении на землю, на поверхности последней образовывалась новая порода – импактиты, условия возникновения которой соответствуют алмазным. В частицах, участвующих в ударе, есть углерод, который под воздействием давления в 40-50 ГПа и температуры в 2-3 тысячи градусов по Цельсию может стать алмазом.

Импактические залежи – распространенное явление, они возникли несколько миллионов лет назад. Один из самых известных – Попигайская астропроблема, диаметр которого достигает 100 км. Он находится на границе современного Красноярска и Якутии, упавший там метеорит имел радиус 3,5 км. При этом добыча метеоритных алмазов неосуществима для промышленности – они слишком мелкие.

Как происходит добыча?

Добыча алмазов с нуля – сложный и трудоемкий процесс, который включает в себя несколько этапов. Сначала нужно отыскать месторождение и заняться его разработкой, причем не каждое месторождение содержит пригодные для добычи алмазы. После завершения предварительных работ приступают к извлечению руды. Ее добывают с помощью машинной техники, затем измельчают. В таком состоянии из нее становится реально извлечь кимберлитовую породу, которая и является целью первичной обработки.

Затем кимберлит отправляют на производство, где его сортируют по нескольким параметрам, чтобы точно определить его класс и размер. Важным критерием является пригодность камня для ювелирной работы или разнообразных приборов. Несмотря на распространение кимберлитовой руды почти по всему земному шару, ее запасов больше всего в России, Канаде и Ботсване. Первые попытки добычи алмазов предпринимались еще в 17 веке и весьма успешно.

Месторождения

Месторождения алмазов бывают двух видов: коренных в виде кимберлитовых и лампроитовых трубок и россыпей. Последние являются вторичными месторождения, они образуются при разрушении коренных. В подавляющем большинстве случаев добыча происходит в трубках. Лампроитовые трубки – разновидность магматических пород, их крупные залежи в конце 20 века были найдены в Австралии. Однако большого богатства находка не принесла – алмазы оказались столь крошечными, что использовать их для ювелирных украшений невозможно. Их применение в 90-95% направлено на промышленные цели. Уникальным месторождением является Аргайл, где были обнаружены редчайшие розовые алмазы.

Кимберлитовые трубки распространены в России, Канаде и Африке – в последней они были найдены раньше всего. Именно там в 19 столетии был найден алмаз весом 85 карат, что произвело фурор на искателей драгоценных камней. Алмазная лихорадка привела к тому, что через несколько лет был найден камень весом в 428,5 карат – он получил название «Де Бирс». Единственное место, где нет алмазных залежей – Антарктида, что логично, учитывая специфику их образования.

Как отличить от кварца?

Среди минералов встречается немало похожих внешне видов, чем пользуются мошенники. За редкий и дорогой камень они выдают дешевый аналог – например, кварц вместо алмаза. При беглом рассмотрении только ювелир сможет отличить подделку, покупателю же нужно знать несколько основных различий между ними.

• Легче всего проверять совершенно прозрачный камень. Для этого его нужно опустить в стакан с чистой водой и внимательно рассмотреть. Кварц после такой процедуры «потеряется», став невидимым. Алмаз же сохранит очертания. Для цветных экземпляров этот способ проверки не подойдет.
• Алмаз – один из самых твердых минералов, кварц не сравнится с ним в этом. Поэтому, если произвести на последний камень сильное давление, он непременно деформируется. Достаточно сжать проверяемый камушек между двумя монетами и провести ими в стороны. На настоящем алмазе не останется ни царапины.
• Пар на поверхности алмаза не конденсируется, достаточно подышать на него, чтобы убедиться в этом. Если же на нем выступили капельки – это кварц. Этот простой способ удобен для определения подлинности в ювелирных магазинах.
• Сквозь алмаз невозможно прочесть текст, он сильно преломляет свет. Зато через кварц буквы выглядят правильно, неискаженно.

Последний способ вряд ли разрешат выполнить в ювелирном салоне, но в домашних условиях провести его реально. Для этого на одну грань предполагаемого алмаза нужно капнуть совсем немного воды. Затем провести тонкой иглой по ее глади – если капля растеклась, это кварц.

Как отличить от подделки?

Алмазы внешне идентичны многим минералам, являясь при этом самым редким и дорогим. Среди камней, чаще других используемых для изготовления подделок, выделяются:

• Горный хрусталь;
• Белый цирконий;
• Кварц;
• Топаз.

Синтетические материалы (фианит, например) легко отличить от оригинала по огранке и блеску – они скорее похожи на цирконий. Их прозрачность и твердость на несколько порядков ниже.

Главное отличие алмаза от других камней – его высокая твердость. Он может разрезать стекло, выдержать без царапин наждачную бумагу или лезвие ножа. Даже при сильном ударе он не расколется – ни одна подделка не переживет такие испытания.

Существует мнение, что алмаз легко отличить по тому, что он медленно нагревается в руке – низкая теплоемкость. Но таким же свойством обладают многие полудрагоценные камни, поэтому способ применим только к синтетическим подделкам.

Алмаз не притягивает пыль, не растворится даже в соляной кислоте. Сквозь него трудно различить текст, в воде он не теряет свои очертания. Сияние алмаза – сероватое, с белым блеском. Заблуждение считать, что он переливается цветами радуги.

Заключение

Алмазы – удивительные по красоте минералы, их изумительный блеск и исключительные свойства довели их добычу до мирового промышленного масштаба. Отличить настоящий алмаз от вероятных подделок можно надежными способами даже от других драгоценных камней. Приобрести подлинный минерал – большая удача, его ценность определяется редкостью и красотой.

Видео на тему: 5 невероятных фактов об алмазах

Физические свойства алмаза

Эти камни, пожалуй, одни из самых дорогих ценностей нашей планеты. Например, алмаз ювелирного качества Куллинан весом 621,35 грамм является самым большим в мире и стоит 200 миллиардов рублей. За него можно купить 4 тысячи автомобилей Bugatti или 5 тысяч самых лучших квартир в центре Москвы.

Среди драгоценных камней этот минерал является единственным, который состоит из одного элемента. Слово «алмаз» произошло от греческого «адамас» — «неодолимый», «непобедимый» или, по арабской версии, «элма», означающий «очень твердый».

Алмаз на самом деле является одним из самых твёрдых природных минералов. Его показание по шкале твердости равно 10. А вот рубин с твердостью равной 9 при шлифовании в 140 раз мягче алмаза, а по шкале Мооса мягче почти в четыре раза. Под твердостью понимается свойство материала сопротивляться внедрению более твердого тела. Обычно это царапанье или шлифование.

Удивительно, но этот минерал тверд только к истиранию и царапанью. Оказывается, что он довольно хрупок и его можно расколоть даже легким ударом. Об этом не следует забывать всем, кто обращается с изделиями из бриллиантов. В то же время любые кислоты и изменения температуры в обычных условиях этому камню нипочем.

Прозрачные, без каких-либо включений алмазы гранятся и являются драгоценными камнями первого порядка. Оценка качества полученных бриллиантов требует колоссального опыта. Необходимо знать цвет, чистоту, совершенство огранки и массу камня в каратах. В ювелирных целях используется не более двадцати процентов, всех добываемых минералов. Очень большой редкостью являются минералы в сотни и тысячи каратов.

Основные месторождения минерала

Выдающиеся бриллианты, обретшие всемирную известность благодаря своей красоте и различным историям, носят собственные имена. Список самых известных бриллиантов:

• «Куллинан» (или «Звезда Африки») — крупнейший алмаз в мире. Масса 621,35 грамма. Найден в январе 1905 года на шахте Южной Африки.
• «Куллинан-I» или «Большая звезда Африки» — 530,2 карата.
• «Наш свет» — бесцветный прозрачный алмаз массой 221,8 г.
• «Эксельсиор» — найден в ЮАР 30 июня 1893 года, вес 194,2 г.
• «Великий Могол» — крупнейший алмаз, найденный в Индии. Масса 787 карат.

Россия лидирует в деле алмазодобычи. Она стала мировым лидером с 2010 года. И это неслучайно, ведь в мире совсем немного стран, которые могли бы похвастаться такими богатыми месторождениями.

Главными производителями алмазов помимо России являются:

• Австралия;
• Ботсвана;
• Канада;
• ЮАР;
• Ангола.

Главный вклад в эту победу внесла Якутия, где в городе Мирном добывается основная доля российских алмазов. И хотя добыча драгоценных кристаллов в Якутии ведется не только в Мирном, но именно этот город считается алмазной столицей российского государства.

Началась добыча российских алмазов не в Якутии, а на Урале в Пермской губернии в 1829 году. Первые 22 якутских минерала были найдены 7 августа 1949 года на косе Соколиная в 135 километрах от города Мирного. Их нашли геологи под руководством Григория Хаимовича Файнштейна — геолога, чье имя также вошло в историю мировой алмазодобычи.

Самый крупный алмаз, добытый в России, — «Двадцать шестой съезд КПСС», 342,57 карата. Он добыт в 1980 году. Сегодня считается, что алмазы сформировались 300 миллионов лет назад на глубинах 20−25 километров.

По трещинам в земной коре магма продвигалась на поверхность, и когда вышележащие слои уже не в состоянии были препятствовать давлению горных пород, происходил взрыв и образовывались вертикальные геологические тела, называемые кимберлитовыми трубками взрыва.

Первая такая трубка была обнаружена в провинции Кимберли на юге Африки, откуда и пошло это название. Сейчас в Якутии найдено полторы тысячи кимберлитовых трубок.

Процесс добычи руды в Якутии

Кимберлитовая трубка «Мир» была открыта 13 июня 1955 года, а разработка началась в 1957 году. Её глубина составляет 525 метров, что немного недостает до высоты Останкинской телебашни. За период с 1957 по 2001 год здесь добыли алмазов на семнадцать с половиной миллиардов долларов. До 2001 года добыча алмазов в нём велась открытым способом, а сейчас шахтным, то есть под землей.

Подземным способом идет добыча и в кимберлитовой трубке «Интернациональная», которая находится в 15 километрах от Мирного. Она славится очень высоким качеством алмазов. Добыча идет на глубине примерно одного километра. Протяженность всех выработок составляет 37 километров. С этого рудника началась добыча минералов подземным способом в Якутии, несмотря на то, что месторождения находятся в зоне вечной мерзлоты.

Работа на шахте ведется в три смены без выходных и праздников. За сутки добываются полторы тысячи тонн породосодержащей руды. Пустой руды тут быть не может потому, что возможности месторождения специалисты просчитывают заранее, чтобы не было убытков.

Добытую породу отправляют на обогатительную фабрику, где извлекают сами алмазы. Этот процесс довольно длительный и многоэтапный. Щёковая дробилка работает круглосуточно. За 24 часа через нее проходит шесть тысяч тонн сырья, добытого в карьерах и шахтах.

С дробилки по ленточному конвейеру сырье перемещается внутрь огромной мельницы диаметром в 7 метров. Тут измельчение происходит при помощи воды, с которой смешивается алмазосодержащий материал, далее он попадает на так называемые грохоты.

Камни просеивают как муку, пропуская через сито. В процессе они делятся на группы в зависимости от размера. В сепараторе происходит выделение крупных кристаллов. Алмаз имеет свойство светиться в рентгеновских лучах и затем некоторое время после облучения он еще продолжать светиться. Фотоэлемент видит это свечение и отсекает крупные камни.

Всех этих процедур может оказаться недостаточно, и в итоге среди алмазов иногда могут попадаться обычные камни. Отделить драгоценный материал окончательно и бесповоротно могут только люди. Они вручную заканчивают то, что начали машины.

Оценка формы, качества и цвета

В специальном центре сортировки алмазов решается судьба каждого отдельно взятого камня — куда он пойдет на технические нужды или на ювелирные. Задача вибрационного щитового грохота — разделить мелкие кристаллы в зависимости от их размера на классы. Для этого применяется от 4 до 8 сит. За один раз в агрегат помещается полторы тысячи камней.

Вибрационный грохот делит на группы самые мелкие кристаллы, камни, что побольше, — это удел развесочных аппаратов, ну а сортировкой самых крупных минералов занимаются люди. Общая задача — классифицировать камни по размеру и весу.

Разработано 16 размерно-весовых групп алмазов, позже к ним добавляются 10 видов форм камней, 5 вариантов качества и 10 цветовых классов. В итоге получается 8 тысяч позиций.

Определением формы, качества и цвета кристаллов занимаются оценщики. Для этого они используют микроскопы и лупы. Через руки этих специалистов за час проходят десятки алмазов, а когда речь заходит о мелких экземплярах, тогда они исчисляются сотнями. Причем каждый камень эксперты оценивают по три раза, ошибки тут недопустимы.

Плохих и ненужных алмазов не бывает — в дело идут все. Еще в древности китайцы активно использовали эти камни для полировки своих ритуальных топоров, которые были сделаны из корунда — менее твердого природного материала. Сегодня 60% добываемых алмазов идет для промышленных целей, а 40% — на ювелирные.

Для производства ювелирных изделий камни после долгого и сложного отбора оказываются на гранильном заводе. Здесь они меняют свой внешний вид и название — они становятся бриллиантами.

Огранка на гранильном заводе

Прежде чем приступить к работе, камни взвешивают на особенных каратных весах. Карат — это стручок рожкового дерева, семена которого в древности служили мерой массы драгоценных камней или жемчуга на базарах Ближнего Востока. Один карат соответствует 200 миллиграмм.

Сначала камень визуально изучают на наличие дефектов, и определяют цвет. Затем при помощи специальной программы получают 3D модель камня, позволяющей определить какой будет максимальный выход бриллианта. Лазером наносится метка будущей площадки бриллианта.

В цехе распиловки каждый камень закрепляется и распиливается в том месте, где была нанесена лазерная метка. На это уходит от трех часов до недели. Для распилки камней используются тонкие медные пластины, которые смазываются алмазной пастой, состоящей из технического масла и алмазного порошка.

Распиленные алмазы в итоге оказываются у огранщиков. В одном цехе работают автоматы, а в соседнем помещении — люди. И те и другие для работы используют ограночный круг, покрытый тонким слоем алмазной пыли. Конечно, качество ручной работы отличается в разы и ценится гораздо выше. Главная задача в этом деле — получить камень максимальной стоимости, то есть огранщики должны свести к минимуму потери при обработке.

В среднем теряется от 30 до 70 процентов веса. Качество работы огранщиков проверяется технологами. Экспертная оценка заключается в сравнении камня с другими бриллиантами. Она проводится по четырём параметрам (4″С»):

• определение массы камня в каратах;
• определение цвета бриллианта и его интенсивности при стандартном освещении;
• чистота камня, выявление всех его внутренних несовершенств (дефектов);
• качество огранки и финишной обработки.

Классическая форма огранки круглая — 57 граней или фасет. Формула классической огранки была выведена в начале ХХ века при помощи специальных расчетов и была признана идеальной, потому как позволяла показать всю красоту камня.

На последнем этапе — ювелирном заводе ограненные алмазы или бриллианты обретают свое место жительства в кольцах, сережках кулонах или часах.

Таким образом, значение алмазов в жизни человека трудно переоценить. С древних времен его считали камнем сильных людей. По многим поверьям он придает силу, отвагу, мужество и доблесть. Без него невозможно представить ювелирное дело, а также работу промышленности в сфере оптики, электроники и других отраслях.