Вопреки распространённым заблуждениям алмазы в природе находятся вовсе не по всей поверхностью земной коры. Углерод - неметалл, являющийся основой этого минерала, становится алмазом только при воздействии крайне высоких температур и давления на глубине от 160 до 480 км . «Колыбелью» подавляющего количества кристаллов являются вулканы, именно благодаря им алмазы оказываются ближе к поверхности, поэтому разработка карьеров ведётся в районах с повышенной вулканической активностью. Часть минералов просто вымывается из кимберлитовых трубок.

Происхождение алмазов до сих пор неясно, на этот счёт до сих пор ведутся многочисленные споры. Точно удалось определить только одно - место и время их образования. Большая часть учёных соглашается с тем, что алмазы возникли в мантии нашей планеты в период 100 млн. — 2,5 млрд. лет тому назад. Углерод на глубине 200 км под воздействием температур 1300 °С и при давлении в 4-5 ГПа постепенно сформировал алмазную кристаллическую решётку. Известны случаи образования алмазных залежей на глубине 700 км.

Самые популярные теории, по которым алмазы образуются в вулканических породах:

1. Углерод попал в застывающую магму в составе углеводородов, так возникли алмазы в верхних слоях коры нашей планеты.
2. Неметалл кристаллизовался очень глубоко - на глубине уже ультраосновных пород, после чего залежи были увлечены потоками магмы наверх.
3. Последняя теория наиболее популярная. Основная часть кристаллов возникла в ультраосновной породе, а некоторые алмазы возникли уже в процессе подъёма этой породы к поверхности коры.

Настоящий алмаз - неметалл, который на самом деле не так уж и редок. Причина его дороговизны в том, что человечеству доступно лишь малое число месторождений, в то время как основные залежи находятся слишком глубоко под землёй.

Алмаз это король всех минералов. Самый твёрдый, самы дорогой... каких только эпитетов не удостаивался этот минерал. Есть только одно но, диферамбы обычно поют не всем алмазам, а только ювелирным - бриллиантам, а ведь это очень маленький процент от всех добываемых камней. Тут же мы попробуем рассказать обо всех алмазах и о тех которые ювелиры гранят, для того что бы сделать красивое кольцо или колье и о тех, без которых невозможны многие отрасли народного хозяйства. В обычном стеклорезе ведь тоже есть алмаз, вставляют этот камень и в буровые коронки. Так что далеко не все алмазы идут в ювелирную промышленность. Точные цифры назвать сложно, но по разным источникам доля добытых алмазов, которые могут стать драгоцеными камнями составляет от 10 до 20%. А остальное как раз используется в промышленых целях.

Алмаз - 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. На воздухе алмаз сгорает при 850° С с образованием СО 2 ; в вакууме при температуре свыше 1.500° С переходит в графит. Бесцветные разности представляют собой чистый углерод. Окрашенные и непрозрачные алмазы содержат примеси двуокиси кремния (SiO 2), окиси магния (MgO), окиси кальция (СаО), закиси железа (FeO), окиси железа (Fe 2 O 3), окиси алюминия (Аl 2 О 3), окиси титана (ТiO 2); в виде включений встречаются графит и другие минералы. Разновидности алмаза:

• Баллас - сферолиты алмаза шарообразной или близкой к ней форме с радиально-лучистым строением.
• Борт (boart, bort) - агрегаты алмаза неправильной формы, мелко- и крупнозернистые.
• Карбонадо (carbonado) - скрыто- или микрокристаллические агрегаты алмаза, плотные или пористые.
• Якутит (yakutite) - алмаз с обилием включений, за счёт которых имеет тёмную окраску, получил название по месту добычи.

Алмаз это самый твердый минерал. Его твердость равна 10 по шкале Мооса и это максимум. Абсолютная твердость алмаза в 1000 раз превышает твердость кварца и в 150 раз - твердость корунда.

Плотность минерала 3,5-3,52, это конечно же не рекорд, но тоже много. Для алмазов характерными формами кристаллов являются октаэдры и додекаэдры (тетраэдры); встречаются двойники срастания; кристаллы иногда характеризуются фигурами травления, штриховкой, искривлением граней, наблюдаются неправильные, искаженные кристаллы.

Кристаллическая структура

Гранецентрированная решетка куба; каждый атом окружен четырьмя другими, расположенными по тетраэдру.Спайность. Совершенная по октаэдру (111), хрупкий. П. тр. В порошке сгорает на платиновой проволочке с образованием двуокиси углерода (СО3); при прекращении доступа воздуха и температуре 1500°С превращается в графит. Поведение в кислотах. Нерастворим.

Происхождение

На данный момент точной, научно подтверждённой теории происхождения алмазов нет. Существуют самые разнообразные гипотезы, но основная масса учёных склоняется к магматической и мантийной теориям. На большой глубине (120-200 км) атомы углерода под большим давлением (45-60 тысяч атмосфер) и при высокой температуре (900-1300°С) образуют кубическую кристаллическую решетку - алмаз. Породы, содержащие алмазы выносятся на поверхность при помощи "трубок взрыва". Встречаются и алмазы метеоритного (внеземного) происхождения. При падении крупных метеоритов при ударном метаморфизме также могут образовываться алмазы, например, в Попигайской астроблеме на севере Сибири.

Сопутствующие минералы

• в кимберлитах: форстерит, флогопит, пироп, диопсид, ильменит;
• в россыпях: ильменит, гранаты, рутил, брукит, анатаз, гематит, магнетит, турмалины, золото, циркон, топаз

Алмазы получают и искусственным путём.

Свойства минерала

• Происхождение названия: от древне-греческого ἀδάμας - несокрушимый
• Год открытия: известен с древних времён
• Термические свойства: Алмаз обладает самой высокой теплопроводностью. П. тр.В порошке сгорает на платиновой проволочке с образованием двуокиси углерода (СО3); при прекращении доступа воздуха и температуре 1500°С превращается в графит.
• Люминесценция: В каодных и рентгеновских лучах - люминесцируют все разновидности бело-голубым светом, в УФ лучах -некоторые, преимущественно в голубых тонах, но возможны и другие цвета
• IMA статус: действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)
• Strunz (8-ое издание): 1/B.02-40
• Hey"s CIM Ref.: 1.24
• Dana (7-ое издание): 1.3.5.1
• Dana (8-ое издание): 1.3.6.1
• Молекулярный вес: 12.01
• Параметры ячейки: a = 3.5595Å
• Число формульных единиц (Z): 8
• Объем элементарной ячейки: V 45.10 ų
• Двойникование: обычны двойники прорастания по шпинелевому закону {111}
• Точечная группа: m3m (4/m 3 2/m) -гексоктаэдрический
• Пространственная группа: Fm3m (F4/m 3 2/m)
• Плотность (расчетная): 3.515
• Плотность (измеренная): 3.5 - 3.53
• Плеохроизм: не плеохроирует
• Дисперсия оптических осей: сильная
• Показатели преломления: nα = 2.418
• Максимальное двулучепреломление: δ = 2.418 - изотропный, не обладает двупреломлением
• Тип: изотропный
• Оптический рельеф: умеренный
• Форма выделения: октаэдры, додекаэдры (тетраэдры); встречаются двойники срастания; сферолиты с радиально-лучистым строением, неправильные, искаженные кристаллы
• Классы по систематике СССР: Неметаллы
• Классы по IMA: Самородные элементы
• Химическая формула: C
• Сингония: кубическая
• Цвет: бесцветный, желтоватый, коричневый, иногда зелёный, синий, красноватый, чёрный
• Цвет черты: Не имеет: царапает пробную пластинку
• Блеск: жирный алмазный
• Прозрачность: прозрачный полупрозрачный непрозрачный
• Спайность: cовершенная
• Излом: раковистый неровный
• Твердость: 10
• Хрупкость: Да
• Литература: Алмаз. Справочник, К., 1981 Афанасьев В.П., Ефимова Э.С., Зинчук Н.Н., Коптиль В.И. Атлас морфологии алмазов России. Новосибирск: Изд-во НИЦ СО РАН ОИГГМ, 2000. Ваганов В.И. Алмазные месторождения России и мира (Основы прогнозирования). М.: Геоинформмарк, 2000. 371 с. Гаранин В.К. Введение в минералогию алмазоносных месторождений. М.: МГУ, 1989, 208 с. Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П., Марфунин А.С., Михайличенко О.А. Включения в алмазе и алмазоносные породы. М.: МГУ, 1991, 240 c. Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П. Минералогия алмаза с включениями из кимберлитов Якутии. Изв. вузов. Геол. и разведка, 1990, N 2, с. 48-56
• Дополнительно: В порошке сгорает на платиновой проволочке с образованием двуокиси углерода (СО2); при прекращении доступа воздуха и температуре 1500°С превращается в графит. Поведение в кислотах. Нерастворим.

Фото минерала

Статьи по теме

• Из истории камня
  Необыкновенные свойства алмаза породили массу легенд. Способность приносить удачу - лишь одно из бесчисленных свойств, приписываемых алмазу
• Знаменитые алмазы
  Алмаз "Кохинор", "Куллинан VI", Раджа Мальтанский, Орлов
• Название "алмаз" произошло от слова "адамас"
  Алмаз занял первое место в ряду драгоценных камней с тех пор, как его искусно ограненные формы, известные под названием бриллиантов, выявили все совершенство удивительных свойств этого минерала.
• Тот, который не разбивается
  Прекрасны игра цветов и блеск алмаза, но наиболее замечательные его свойства - твердость и химическая стойкость.
• История алмаза "Шах"
  массой 90 карат (или 18 г) - желтого цвета, но очень прозрачный, длиной 3 см - был найден в Центральной Индии, вероятно, в 1450 г.
• История алмаза "Надежда"
  С алмазом НАДЕЖДА связано легенд больше, нежели с каким-либо другим камнем в мире. Помимо величины и необыкновенного насыщенно-синего цвета он может похвалиться таинственно-мистическим статусом проклятого камня.
• Кристаллическая модификация чистого углерода
  Алмаз - это кристаллическая модификация чистого углерода, образованная в глубоких недрах Земли, в верхней мантии на глубинах более 80-100 километров, при исключительно высоких давлении и температуре.
• Где и как добывают алмазы
  В настоящее время алмазы добывают из двух типов месторождений: коренных (кимберлитовые и лампроитовые трубки) и вторичных – россыпи.
• Русская огранка алмазов
  Фабрики по огранке бриллиантов в СССР начали строить вскоре после открытия алмазных месторождений Якутии.
• Оценка стоимости бриллианта
  Стоимость бриллиантов традиционно считается в долларах США за 1 карат. Масса, цвет, чистота, качество огранки, известные как 4 “С”, являются основными факторами, от которых зависит стоимость бриллианта.
• Оценка качества огранки алмазов
  Оценка качества огранки тесно связана с человеческим восприятием камня, поскольку хорошо ограненный камень воспринимается человеком как красивый и вызывает положительные эмоции.
• История бриллианта начинается одновременно с историей алмаза!
  У нас в стране 7 заводов, главный из которых находится в Смоленске. Качество русских белых бриллиантов считается одним из лучших в мире. Компания «Алроса» занимается добычей алмазов, в основном белых и желтых. «Большая часть добытых («Алроса») и ограненных («Кристалл») минералов уходит на Запад.
• Черные алмазы, или карбонадо
  Черные алмазы, или карбонадо – одни из самых редких и загадочных минералов нашей планеты. Недавно получено новое подтверждение их внеземного происхождения.
• Цветные бриллианты
  Каждый цветной бриллиант - совершенно уникальное произведение природы, искусно открытое миру мастерством ювелира-огранщика.
• О сертифицированных бриллиантах
  Сертифицированные бриллианты появились на российском рынке 7 сентября 1997 года. В этот день Герман Кузнецов, в то время руководитель Гохрана России, провел конференцию, на которой продемонстрировал собравшимся первый сертифицированный в России бриллиант, упакованный в пластик.
• Поликристаллические агрегаты алмаза
  Кроме монокристаллов, алмазы часто образуют закономерные и незакономерные сростки
• Алмаз - редкий самородный элемент.
  Самый твердый и самый дорогой, самый редкий и самый привлекательный, самый химически устойчивый и самый блестящий в огранке.
• Определение качества огранки и визуального восприятия красоты бриллианта
  Факторы, определяющие качество огранки и восприятие внешнего вида бриллианта человеком можно разбить на несколько основных групп...
• Обесцвечивание алмазов. Грядет ли кризис на алмазном рынке?
  В алмазной периодике и в ИНТЕРНЕТ (RapNet) появились сообщения о том, что компания LKI начинает продажи через специально созданную в Антверпене фирму POL бриллиантов, подвергнутых обесцвечиванию по специальной технологии
• Типы колец для бриллиантов: Обручальное кольцо с зубчатым креплением
  Это наиболее распространенный тип колец, особенно для женских колец с крупным бриллиантом
• Типы колец для бриллиантов: Обручальное кольцо с выемкой по всему периметру кольца
  Такой стиль часто используется для обручальных колец, однако он также может быть использован и для крепления центральных крупных драгоценных камней в обычных кольцах
• Типы колец для бриллиантов: Мощенное обручальное кольцо
  При таком способе крепления драгоценных камней, бриллианты помещаются в специальные клиновидные отверстия и закрепляются практически вровень с поверхностью кольца
• Типы колец для бриллиантов: Обручальное кольцо с решетчатым креплением алмазов
  Это одна из разновидностей кольца с выемкой для бриллиантов, с одним отличием: выемки здесь идут поперек кольца, а не по периметру
• Типы колец для бриллиантов: Обручальные кольца с незаметной основой
  В таких кольцах бриллианты располагаются очень тесно друг к другу, тогда как металлическая основа кольца проходит под ними, что позволяет создать впечатление того, что поверхность кольца состоит только из одних драгоценных камней
• Типы колец для бриллиантов: Одноуровневые обручальные кольца
• Типы колец для бриллиантов: Обручальные кольца с гнездовым креплением драгоценных камней
  В данном случае металлическое основание кольца почти целиком обрамляет бриллиант и тем самым удерживает его на месте
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз `Дютойтспан`
  Этот замечательный камень приобрел Г. Уинстон, который подарил его Смитсоновскому институту в память мистера Эрнста Опенгеймера
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз `Портер-Родс`
  В 1880 году, на участке мистера Портер-Родса на руднике Кимберли, был найден голубовато-белый алмаз, названный по имени владельца участка
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз `Стюарт`
  Алмаз неоднократно перепродавался и, в конечном счете, он был продан за 9000 фунтов
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз `Де Бирс`
  Из него был огранен бриллиант весом 234,5 метрического карата; который приобрел индийский принц
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз `Звезда Южной Африки` или `Дадли`
  Из него был получен грушевидный бриллиант весом 47,7 метрического карата, его приобрела графиня Дадли, которой он и обязан одним из своих названий
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз `Теннант`
  На ранней стадии добычи южноафриканских алмазов, в 1873 году, в руки Джеймса Теннанта, известного лондонского торговца камнями, попал крупный алмаз...
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: `Желтый алмаз Тиффани`
  Интересна огранка камня: четырехугольная со скругленными углами; на коронке 40 граней, на павильоне - 49; имеется табличка и значительного размера колета
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: Исторические алмазы рудника Ягерсфонтейн
  Рудник Ягерсфонтейн славится не только алмазами `Эксельсиор` и `Юбилей`; на нем были найдены и другие крупные алмазы
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз `Красный Крест`
  Крупный канареечно-желтый бриллиант квадратной формы был передан Лондонским алмазным синдикатом для продажи на аукционе в апреле 1918 года
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз `Тигровый глаз`
  Нашедшие алмаз дали ему имя ориентируясь на окраску камня - `Тигровый глаз`
• Исторические алмазы, найденные в Южной Африке: алмаз`Йонкер`
  При огранке в Нью-Йорке, из алмаза, было изготовлено одиннадцать камней изумрудной огранки и один камень огранки маркиза
• Оптические эффекты: цвет и свет, или почему бриллиант не самый-самый.
  Наверное, можно сказать, что бриллиант является самым известным драгоценным камнем. Бриллиант вознесен до небес людской молвой, и считается самым-самым во всем. Но в реальности «самость-самость» бриллианта не вызывает сомнений лишь в двух категориях.
• Исторические алмазы, найденные в Индии: "Низам"
  Некоторое время камень использовали в качестве пресс-папье...
• Исторические алмазы, найденные в Индии: "Белый дрезденский алмаз"
  Этот и еще несколько других таких же значительных алмазов были конфискованы советской трофейной организацией после второй мировой войны, но потом возвращены в Дрезден
• Исторические алмазы, найденные в Индии: "Зеленый дрезденский алмаз"
  Прекрасный яблочно-зеленый алмаз, безупречный, чистейшей воды; представляет собой украшение для шляпы
• Исторические алмазы, найденные в Индии: `Желтый дрезденский алмаз`
  `Желтый дрезденский алмаз` - один из четырех прекрасных желтых алмазов бриллиантовой огранки, хранящихся среди сокровищ знаменитых дрезденских `Зеленых сводов`
• Исторические алмазы, найденные в Индии: `Павел I`
  На самом деле, камень имеет не рубиновый, а нежно-розовый оттенок...

Настолько велика, что обработать его ничем другим, как таким же минералом, невозможно. Его использовали в качестве украшения и для хозяйственных нужд, он становился причиной появления легенд. Считается, что минерал полезен при некоторых недугах и наделен магическими свойствами.

Формула алмаза - С - как и у графита, но если изучить отличия между камнями в химии, то окажется, что последний заметно уступает по многим параметрам. Кристалл не имеет аналогов среди минералов, как натуральных, так и выращенных в лабораторных условиях. Из чего состоит алмаз и так ли велика его прочность, благодаря которой он удостоен звания «самый твердый камень Земли»?

Немного о добыче и цвете

• Результат повышения температуры силикатов, являющихся соединениями кислорода с кремнием. Кристаллы скрываются в коре Земной мантии, а мощные глубинные взрывы выталкивают их на поверхность.
• Формирование под одновременным влиянием высоких температур и давления , вызванных падением метеоритов.

Интерес ювелиров вызывает не более 25 % всех добытых камней. Остальным суждено стать частью промышленных установок и инструментов. Самые мелкие самоцветы превращаются в алмазный порошок.

Цветовая гамма алмазов разнообразна: водянисто-бесцветные, серые, синие, зеленые, .

Многие экземпляры окрашены неравномерно:

• зонально, например, только в верхней части;
• пятнами.

Качество минерала определяет не только цвет или размер, но и наличие/отсутствие включений, дефектов. Разнообразие цветов обусловливает химический состав алмаза и природные условия, при которых происходит его формирование. От этого фактора также зависит невероятная бриллиантовая твердость.

О химических свойствах

Химический состав алмаза чрезвычайно прост – это соединения углерода, массовая доля которых составляет 99,8%. Нормой считается присутствие незначительного количества частичек кальция, бора, азота, магния, кремния или алюминия, проникших в кристаллическую решетку. Это объясняется тем, что абсолютно чистого углерода в природе не существует. Возможно, благодаря примесям алмазы обретают свои уникальные свойства.

Описание, которое имеет кристаллическая структура алмаза, выглядит примерно так: каждый атом, спрятанный в камень, состоит из шести электронов. Под воздействием температур и огромных нагрузок происходит трансформация, в результате чего атомы собираются в определенную цепочку, состоящую из тетраэдров. Перераспределение энергии делает их частью кристаллической ячейки. Частицы, объединенные сигма-связью, получают значительный коэффициент прочности.

Кристаллическая решетка минерала имеет форму гранецентрированного куба. В вершинах располагается по одному атому, а в середине – четыре. Форма кристалла алмаза такова, что 18 атомов оказываются надежно спрятанными внутри. В подобной «упаковке», подкрепленной прочной ковалентной связью, заключается невероятная твердость алмазов.

Уникальные химические свойства алмаза и необычное строение заставляют его люминесцировать разными цветами при попадании в рентгеновские лучи. Подобная характеристика может пригодиться при проверке наличия радиационного излучения.

О свойствах физических

Химическая формула алмаза обуславливает его необыкновенные физические особенности. Они характерны только для этого минерала, и аналогов среди других камней у бриллианта пока нет.

Отличительные свойства алмаза, обусловленные его химическим составом:

• Показатель преломления алмаза находится в пределах от 2,417 до 2,421. Сочетаясь с сильной дисперсией, равной 0,0574 он заставляет нанесенные при обработке грани блестеть, играя на свету.
• Алмаз имеет исключительную плотность, равную 3500 кг/м³ .
• Твердость алмаза занимает наивысшую позицию по шкале Мооса с показателем 10 . Если говорить об абсолютной твердости, то она в 150 и 1000 раз выше, чем у корунда и кварца соответственно.
• Говоря про физические свойства алмаза, нельзя не упомянуть его прекрасные изолирующие свойства , обусловленные практически полным отсутствием электронов.
• Устойчивость к кислотам , способным растворить металлы, которую обеспечивает прочность алмаза, и податливость некоторым щелочным растворам.
• Плавиться камень начинает при температуре 4000 °С и давлении около 11 ГПа .
• Сгореть минерал может, но особо беспокоиться нет смысла: это произойдет только при температуре 850-1000 °С на воздухе и при 720-800 °С под струей кислорода .
• Разогревшись до 2000 °С , находясь в условиях вакуума, алмаз становится графитом и взрывается .

Твердость алмаза настолько велика, что повредить его с помощью металла или другого минерала вряд ли удастся. Но камень может разбиться, упав на прочную поверхность, что говорит о необычайной хрупкости.

Лучепреломление алмазов таково, что, поместив бесцветный кристалл на страницу с печатным текстом, прочитать написанное не получится. Эта характеристика алмаза позволяет отличить подделку от оригинала. Бриллиант вставляется в изделия без фольгированной подложки, если другое не задумано дизайнером, ведь основание, несмотря на кажущуюся прозрачность, все равно останется невидимым.

АЛМАЗ

Алмаз "Шах" (ок. 89 карат).

минерал, единственный драгоценный камень, состоящий из одного элемента. Название, возможно, происходит от греч. "адамас" (непобедимый, непреодолимый) или от арабского "ал-мас" (персидское "элма") - очень твердый. Алмаз - это кристаллический углерод. Углерод существует в нескольких твердых аллотропных модификациях, т.е. в различных формах, имеющих разные физические свойства. Алмаз - одна из аллотропных модификаций углерода и самое твердое из известных веществ (твердость 10 по шкале Мооса). Другая аллотропная модификация углерода - графит - одно из самых мягких веществ. Исключительно высокая твердость алмаза имеет большое и важное практическое значение. Он широко используется в промышленности как абразив, а также в режущих инструментах и в буровых коронках.

Алмаз кристаллизуется в кубической (изометрической) сингонии и обычно встречается в виде октаэдров или кристаллов близкой формы. При обкалывании алмаза от материнской массы отщепляются обломки минерала. Это становится возможным благодаря совершенной спайности. Цвет разнообразный. Обычно алмазы бесцветные или желтоватые, но известны также голубые, зеленые, ярко-желтые, розово-лиловые, дымчато-вишневые, красные камни; встречаются и черные алмазы. Алмаз прозрачен, иногда просвечивает, бывает и непрозрачным. Черты алмаз не дает; порошок его белый или бесцветный. Плотность алмаза - 3,5. Показатель преломления 2,42, самый высокий среди обычных драгоценных камней. Поскольку критический угол полного внутреннего отражения у этого минерала составляет всего 24,5°, фасеты ограненного алмаза отражают больше света, чем другие камни с аналогичной огранкой, но с меньшим показателем преломления. Алмаз обладает очень сильной оптической дисперсией (0,044), вследствие чего отраженный свет разлагается на спектральные цвета. Эти оптические свойства в сочетании с необыкновенной чистотой и прозрачностью минерала придают алмазу яркий блеск, сверкание и игру. Алмазы обычно люминесцируют в рентгеновских и ультрафиолетовых лучах. У некоторых разностей алмаза люминесценция выражена очень резко. Алмазы прозрачны для рентгеновских лучей. Это облегчает идентификацию алмаза, так как некоторые стекла и бесцветные минералы, например циркон, подчас внешне похожие на него, непрозрачны для рентгеновских лучей той же длины волны и интенсивности. Люминесценция алмаза обусловлена присутствием в нем примеси азота. Примерно 2% алмазов не содержат азота и не флуоресцируют; обычно это мелкие камни. Исключение составляет "Куллинан" - самый большой ювелирный алмаз в мире. Главные производители алмазов - Австралия, Россия, ЮАР и Демократическая Республика Конго, на которые в совокупности приходится более 3/5 мировой добычи алмаза. Другие крупные производители - Ботсвана, Ангола и Намибия. Индия, бывшая единственным источником алмазов до 18 в., в настоящее время добывает их сравнительно немного. Алмазы ювелирного качества встречаются в ЮАР и в Республике Саха (Якутия, Россия) в кимберлитах - темных зернистых ультраосновных вулканических породах, сложенных преимущественно оливином и серпентином. Кимберлиты залегают в форме трубчатых тел ("трубок взрыва") и обычно имеют брекчиевидное строение. Из нескольких тонн добытого кимберлита извлекают доли карата высококачественного алмаза. Алмазы добывают также из аллювиальных (речных) и прибрежно-морских галечных россыпей, куда они выносились в результате разрушения алмазосодержащей кимберлитовой вулканической брекчии. В таких условиях ювелирные камни обычно приобретают шероховатую поверхность. Часто они являются лучшими ограночными камнями, так как противостояли разрушительному действию ударов о камни при переносе водотоками или морскими волнами в зоне прибоя, и поэтому должны представлять прочную крепкую массу, относительно свободную от внутренних напряжений. Известны случаи, когда алмазы, добытые из кимберлитовых трубок, взрывались, что свидетельствует о колоссальном напряжении внутри камня. Это явление дает ключ к пониманию того, что кристаллизация алмазов должна была протекать в условиях громадных давлений. Большинство ограненных алмазов при исследовании в поляризованном свете обнаруживает наличие внутренних напряжений. Полагают, что алмазы образовались на больших глубинах в мантии Земли, а затем не менее чем 3 млрд. лет назад мощными взрывами были вынесены на поверхность. Алмазы обнаружены также в метеоритах.

Сверкание и красота алмаза в полной мере раскрываются только после огранки. Долгое время считалось, что Л. ван Беркем из Брюгге в конце 15 в. разработал метод точной симметричной огранки (используемый до сих пор), заключающийся в шлифовке камня на железном круге, на который наносится смесь алмазного порошка и масла. Сейчас существование этого мастера ставится под сомнение. Предполагают, что вышеуказанный метод был разработан в Индии. Ранее полагали также, что бриллиантовую огранку (главный тип огранки округлых алмазов и в настоящее время) изобрел итальянский гранильщик Винченцо Перуцци в конце 17 в., но и это мнение оказалось ошибочным. Бриллиантовая огранка разрабатывалась постепенно на протяжении всего 17 в. Ранее были созданы другие типы симметричной и тщательно спроектированной огранки. Например, огранка розой, когда камни имеют форму капли смолы (т.е. плоское основание и ограненный треугольными фасетами купол), вероятно, появилась в начале 16 в. Однако бриллиантовая огранка, близкая к современной, сложилась лишь в начале 20 в., когда были установлены пропорции и углы, необходимые для придания камню максимального сверкания. Ювелиры называют такую огранку "старой горняцкой". В настоящее время огранка алмаза еще более совершенна. Любой ограненный камень, включая бриллиант, состоит из двух частей: верхней - коронки и нижней - павильона. Между ними располагается узкий поясок, или рундист (самая широкая часть бриллианта). Обычный круглый бриллиант имеет 58 фасетов, или фасеток (искусственных граней). К ним относятся: 1 восьмиугольная таблица (площадка), венчающая коронку, 8 фасетов звезды, 4 главных фасета коронки, 4 угловых фасета коронки, 16 верхних фасетов рундиста (прилегающих к нему сверху), 16 нижних фасетов рундиста (непосредственно под ним), 4 угловых фасета павильона, 4 главных фасета павильона и 1 фасетка на кончике павильона (калета; теперь наносится очень редко). Интерес к алмазам объясняется тем романтическим ореолом, который окружает многие знаменитые драгоценные камни. Так, алмаз "Кох-и-нор" ("Гора света") найден в копях Голконды (Индия). По преданию, в 1304 султан Ала-ад-Дин Хильджи отобрал его у раджи княжества Мальва, в чьей семье камень находился много поколений. Когда он в 1849 перешел во владение Британии, то представлял собой неправильно ограненный "овальной розой" камень массой 186 каратов (1 кар = 0,2 г). По приказу королевы Виктории его переогранили, после чего масса камня уменьшилась до 108,93 кар. Самый замечательный алмаз - "Куллинан" - был обнаружен в 1905 в Трансваале (ЮАР). Масса этого великолепного ювелирного камня в сыром (неограненном) виде составляла 3106 кар (621 г). Он был преподнесен в подарок королю Великобритании Эдуарду VII. Из него изготовили бриллиант ("Звезда Африки") массой 530,2 кар, еще один бриллиант массой 317,4 кар и семь камней массой от 94,45 до 4,39 кар каждый. Кроме того, из его осколков огранили еще 96 мелких бриллиантов общей массой 7,55 кар. В процессе огранки было потеряно 66% исходной массы камня. Алмаз "Питт", или "Регент", имел нескольких владельцев, знаменитых и неизвестных, в Восточной Индии, Британии и Франции. Его масса ныне составляет 140,5 кар (первоначально - ок. 410 кар). Другие исторические алмазы - "Орлов", "Санси", "Шах", "Нассак", "Дрезденский зеленый" и "Хоуп". Второй по величине известный ювелирный алмаз после "Куллинана - "Эксельсиор" (995,2 кар), обнаружен в Южной Африке в 1893. Третий по величине алмаз - "Звезда Сьерра-Леоне" (969,8 кар) найден в 1972 в Сьерра-Леоне. Первые попытки получить искусственные алмазы предпринимались еще в конце 19 в., но все они не имели успеха. Лишь в декабре 1954 учеными компании "Дженерал электрик" Ф.Банди, Т.Холлом, Г.М.Стронгом и Р.Х.Уэнторфом были синтезированы алмазы на аппаратуре, сконструированной П.У.Бриджменом из Гарвардского университета. Под давлением 126 600 кг/см2 и при температуре 2430° С этим ученым удалось получить из графита мелкие технические алмазы. В СССР искусственные алмазы были изготовлены в 1960 в Институте физики высоких давлений АН СССР, руководимом Л.Ф.Верещагиным, а уже в 1961 в Киеве было налажено их промышленное производство. В настоящее время технические алмазы производят в промышленных масштабах. В 1970 Стронгу и Уэнторфу удалось получить искусственные алмазы ювелирного качества. Такие алмазы изготавливаются путем растворения порошка синтетического алмаза в ванне из расплавленного металла. Атомы углерода из растворенного порошка мигрируют к одному краю ванны, где помещаются крошечные затравочные кристаллы алмаза. Атомы углерода оседают и кристаллизуются на этих кристаллах, которые вырастают до алмазов массой в один карат и более. Для этого процесса требуются чрезвычайно высокие давления и температуры. Сегодня искусственные ювелирные алмазы стоят дороже природных, и их производство нерентабельно. Массовый интерес к алмазам объясняется их ценностью как драгоценных камней, но еще более важное значение они приобретают в качестве материала для армирования металлорежущих и других инструментов, широко используемых в промышленности (резцов, сверл, фильер, штампов, дисковых пил, буровых коронок и т.д.), а также в качестве абразивов (алмазных порошков). Ювелирные алмазы, т.е. их прозрачные бесцветные (или слегка желтоватые) и красиво окрашенные кристаллы, составляют лишь малую долю всех добываемых камней. Подавляющее большинство природных алмазов, а также все искусственные алмазы являются техническими, имеющими название "борт". Черная разновидность технических алмазов - карбонадо - состоит из агрегатов мелких алмазных зерен, связанных между собой в плотную или пористую массу. Инструменты, армированные техническими, природными или искусственными алмазами, служат для обработки металлов. Они используются для распиловки, резания, обтачивания, расточки, сверления, вытачивания, штамповки, волочения и т.д. стали и других металлов, карбидов, оксида алюминия (искусственного корунда), кварца, стекла, керамики и прочих твердых материалов, а также для бурения скважин в твердых породах. Алмазные пилы применяют при добыче и обработке строительного камня и для резки поделочных камней. Алмазный порошок служит для обдирки, шлифовки и полировки сталей и сплавов, а также для шлифовки и огранки ювелирных алмазов и других твердых драгоценных камней. Чтобы просверлить в алмазе отверстие, дающее возможность применять его в качестве фильеры, требуются хорошо отсортированный (узко классифицированный по крупности) алмазный порошок, тонкие стальные иглы и смазочные масла. Отверстие может быть пробито и другими способами - с помощью лазерного луча или электрического искрового разряда. Такими методами удается проделать в алмазных волочильных фильерах очень маленькие отверстия диаметром всего 10 мкм.
См. также
АБРАЗИВЫ ;
ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ ;
СТАНКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ .

Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .

Синонимы :

Смотреть что такое "АЛМАЗ" в других словарях:

Первый между драгоценными камнями; греки называли егонепобедимым (долго, еще в средние века, держалось поверие, что алмазрастворяется в свежей козлиной крови) adamaV, откуда и происходит егоназвание: Diamant. Алмаз кристаллизуется в правильной… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

Жен. первый по блеску, твердости и ценности из дорогих (честных) камней; адамант, бриллиант. Алмаз, чистый углерод в гранках (кристаллах), сгорает без остатка, образуя угольную кислоту. Алмаз название общее: бриллиант, более ценный по величине и… … Толковый словарь Даля

Алмаз - типичный ковалентный кристалл, обладающий рядом уникальных свойств: самыми высокими среди известных материалов твёрдостью, прочностью при сжатии, трещиностойкостью. Беспримесные алмазы являются одними из лучших изоляторов и прозрачны практически… … Металлургический словарь

Алмас (заимств., муж.) «алмаз» (греч.) Цыганские имена. Словарь значений.. АЛМАЗ Алмаз (драгоценный камень, бриллиант). Татарские, тюркские, мусульманские мужские имена. Словарь терминов … Словарь личных имен

- (тюрк. elmas). Самый твердый и самый блестящий из драгоценных камней; алмазы, ошлифованные известным образом, носят название брильянтов. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЛМАЗ араб. el mas.… … Словарь иностранных слов русского языка

АЛМАЗ (тюрк. алмас, от греч. adamas — несокрушимый, непобедимый * а. diamond; н. Diamant; ф. diamant; и. diamante) — , кристаллическая кубическая модификация самородного .

Структура алмаза . Элементарная ячейка пространственной кристаллической решётки алмаза представляет собой гранецентрированный куб с 4 дополнительными атомами, расположенными внутри куба (рис.).

Размер ребра элементарной ячейки а 0 = 0,357 нм (при t = 25°С и Р = 1 атм). Кратчайшее расстояние между двумя соседними атомами С = 0,154 нм. Атомы углерода в структуре алмаза образуют прочные ковалентные связи, направленные под углом 109°28" относительно друг друга, благодаря чему алмаз — самое твёрдое из известных в природе веществ. В зонной структуре алмаза ширина запрещённой зоны для невертикальных переходов равна 5,5 эВ, для вертикальных — 7,3 эВ, ширина валентной зоны 20 эВ. Подвижность электронов mn = 0,18 м 2 /В.с, дырок mr = 0,15 м 2 /В.с.

Морфология алмаза . Кристаллы алмаза имеют форму октаэдра, ромбододекаэдра, куба и тетраэдра с гладкими и пластинчато-ступенчатыми гранями или округлыми поверхностями, на которых развиты разнообразные акцессории. Характерны уплощённые, удлинённые и сложноискажённые кристаллы простой и комбинированной форм, двойники срастания и прорастания по шпинелевому закону, параллельные и произвольно ориентированные сростки. Разновидности алмаза представляют собой поликристаллические образования: борт — сростки многочисленных мелких огранённых кристаллов и зёрен неправильной формы, серого и чёрного цвета; баллас — сферолиты радиально-лучистого строения; карбонадо — скрытокристаллические, плотные, с эмалевидное поверхностью или шлакоподобные пористые образования, состоящие преимущественно из субмикроскопических (около 20 мкм) зёрен алмаза, тесно сросшихся друг с другом. Размер природных алмазов колеблется от микроскопических зёрен до весьма крупных кристаллов массой в сотни и тысячи карат (1 карат = 0,2 г). Масса добываемых алмазов обычно 0,1-1,0 карат; крупные кристаллы (свыше 100 карат) встречаются редко. В таблице приведены крупнейшие в мире алмазы, извлечённые из недр.

Химический состав . В алмазе присутствуют примеси Si, Al, Mg, Ca, Na, Ba, Mn, Fe, Cr, Ti, В номером. С помощью а-частиц радиоизотопных Н, N, О, Ar и других элементов. является главной примесью, оказывающей большое влияние на физические свойства алмаза. Кристаллы алмаза, непрозрачные к ультрафиолетовому излучению, называются алмазом I типа; все остальные относятся к типу II. Содержание азота в подавляющем большинстве кристаллов алмаза, относящихся к типу I, составляет около 0,25%. Реже встречаются безазотные алмазы, относящиеся к типу II, в которых примесь азота не превышает 0,001%. Азот изоморфно входит в структуру алмаза и образует самостоятельно или в совокупности со структурными дефектами (вакансиями, дислокациями) центры, ответственные за окраску, люминесценцию, поглощение в ультрафиолетовой, оптической, инфракрасной и микроволновой областях, характер рассеивания рентгеновских лучей и др.

Физические свойства . Алмазы могут быть бесцветными или с едва заметным цветовым оттенком, а также в различной степени ясно окрашенными в жёлтый, коричневый, розовато-лиловый, зелёный, голубой, синий, молочно-белый и серый (до чёрного) цвета. При облучении заряжёнными частицами алмаз приобретает зелёный или голубой цвет. Обратный процесс — превращение окрашенного алмаза в бесцветный — до сих пор не удалось провести. Для алмаза характерны сильный блеск, высокий показатель преломления (n = 2,417) и сильно выраженный эффект дисперсии (0,063), что обуславливает разноцветную игру света в . Как правило, в кристаллах алмаза проявляется аномальное двулучепреломление из-за напряжений, возникающих в связи со структурными дефектами и включениями. Кристаллы алмаза прозрачны, полупрозрачны или непрозрачны в зависимости от насыщенности микроскопическими включениями графита, других минералов и газово-жидких вакуолей. При освещении ультрафиолетовыми лучами значительная часть прозрачных и полупрозрачных кристаллов алмаза люминесцирует синим, голубым и реже жёлтым, жёлто-зелёным, оранжевым, розовым и красным цветами. Кристаллы алмаза (за редким исключением) люминесцируют под действием рентгеновских лучей. Свечение алмаза возбуждается катодными лучами и при бомбардировке быстрыми частицами. После снятия возбуждения часто наблюдается послесвечение различной длительности (фосфоресценция). В алмазе проявляется также электро-, трибе- и термолюминесценция.

Алмаз как самое твёрдое вещество в природе используется в разнообразных инструментах для распиловки, сверления и обработки всех других материалов. Относительная по шкале Mоcca 10, максимальная абсолютная микротвёрдость, измеренная индентором на грани (111), 0,1 ТПа. Твёрдость алмаза на различных кристаллографических гранях не одинакова; наиболее твёрдой является октаэдрическая грань (111). Алмаз очень хрупок, обладает весьма совершенной спайностью по грани (111). Модуль Юнга 0,9 ТПа. Плотность прозрачных кристаллов алмаза 3515 кг/м 3 , полупрозрачных и непрозрачных — 3500 кг/м 3 , у некоторых австралийских алмазов — 3560 кг/м 3 ; у борта и карбонадо из-за их пористости может снижаться до 3000 кг/м 3 . Чистая поверхность кристаллов алмаза обладает высокой (краевой угол 104-105°). В природных алмазах, особенно в алмазах из россыпных месторождений, на поверхности образуются тончайшие плёнки, которые повышают её смачиваемость.

Алмаз — диэлектрик. Удельное сопротивление r у всех азотных кристаллов алмаза типа I равно 10 12 -10 14 Ом.м. Среди безазотных алмазов типа II иногда встречаются кристаллы, у которых r ниже 10 6 Ом.м, иногда до 10-10 -2 . Такие алмазы обладают проводимостью r-типа и фотопроводимостью, причём при одинаковых условиях фототок в алмазе типа II на порядок больше фототока, возбуждаемого в алмазе типа I. Алмаз диамагнитен: магнитная восприимчивость, отнесённая к единице массы, составляет 1,57.10 -6 единиц СИ при 18°С. Алмаз стоек по отношению ко всем кислотам даже при высокой температуре. В расплавах щелочей KOH, NaOH и других веществ в присутствии О, OH, CO, CO 2 , Н 2 О происходит окислительное растворение алмаза. Ионы некоторых элементов (Ni, Co, Cr, Mg, Ca и др.) обладают каталитической активностью и ускоряют этот процесс. Алмаз обладает высокой теплопроводностью (особенно безазотные алмазы типа II). При комнатной температуре теплопроводность их в 5 раз выше Си, причём коэффициент уменьшается с увеличением температуры в интервале 100-400 К от 6 до 0,8 кДж/м.К. Полиморфный переход алмаза в при атмосферном давлении происходит при температуре 1885±5°С по всему объёму кристалла. Образование плёнок графита на поверхности граней (III) кристаллов алмаза под влиянием может происходить начиная с 650°С. На воздухе алмаз сгорает при температуре 850°С.

Распространённость и происхождение . Алмазы обнаружены в метеоритах, импактных породах, связанных с метеоритными кратерами (астроблемами), в и находящихся в них небольшого размера глубинных мантийных пород передо-гитового и эклогитового составов, а также во вторичных источниках — различных по возрасту и генезису россыпях ( , и др.). По вопросам происхождения алмазов нет единого мнения. Некоторые учёные полагают, что алмазы кристаллизуются в самих кимберлитовых трубках при их становлении или в промежуточных очагах, возникающих на небольших (3-4 км) глубинах (субвулканические очаги). Другие считают, что алмазы образуются на большой глубине в родоначальном кимберлитовом расплаве и продолжают кристаллизоваться при подъёме его в верхнюю часть . Наиболее обоснованно развиваются представления о том, что алмазы генетически связаны с разнообразными и породами и выносятся из них вместе с другим ксеногенным материалом, находящимся в кимберлитах. Существуют и другие представления о генезисе алмаза (например, кристаллизация при низких давлениях с использованием углерода из глубинного происхождения и карбонатов вмещающих пород).

Месторождения алмазов . Промышленное значение имеют алмазоносные кимберлитовые породы и формирующиеся за счёт их размыва россыпные месторождения. Кимберлиты встречаются преимущественно на древних и ; для них характерны главным образом тела трубчатой формы, а также , лайки и . Размеры кимберлитовых трубок от одного до нескольких тысяч метров в поперечном сечении (например, трубка Мвадуи в Танзании с параметрами 1525х1068 м). На всех платформах известно свыше 1500 кимберлитовых тел, но промышленное содержание алмазы имеют лишь единичные. Алмазы распределены в кимберлитах крайне неравномерно. Промышленными считаются трубки с содержанием алмазов от 0,4 карат/ м 3 и выше. В исключительных случаях, когда трубки содержат повышенный процент высококачественных алмазов, рентабельной может быть эксплуатация и с более низким содержанием, например 0,08-0,10 карат/м 3 (Ягерсфонтейн в ЮАР). В кимберлитах преобладают кристаллы размером 0,5-4,0 мм (0,0025-1,0 карат). Весовая доля их обычно составляет 60-80% от всей массы извлекаемых алмазов. Запасы на отдельных месторождениях исчисляются десятками млн. . Наиболее крупные коренные месторождения алмазов разведаны в , Танзании, Лесото, Сьерра-Леоне и др.

Обогащение . На россыпных месторождениях порода сначала промывается в для удаления связующей глинистой массы и отделения крупного обломочного материала; выделенный, рыхлый материал разделяется на четыре класса: -16+8, -8+4, -4+2, -2+0,5 мм. производится гравитационными методами (мокрая и воздушная , обогащение в тяжёлых суспензиях, в концентрационных чашах). Для извлечения мелких алмазов и алмазной крошки применяются плёночная и пенная с предварительной очисткой поверхности. Реагенты: амины, аэрофлоты, жирные кислоты, керосин, крезиловая кислота. Для извлечения алмазов наибольшее распространение получил жировой процесс (для зёрен с крупностью 2-0,2 мм), основанный на избирательной способности алмазов прилипать к жировым поверхностям. В качестве жирового покрытия используют вазелин, нефть, автол и его смесь с парафином, олеиновую кислоту, нигрол и др. Наряду с жировым процессом применяют (для зёрен крупностью 3-0,1 мм) электростатическую сепарацию, основанную на различной проводимости минералов (алмаз — плохой проводник электричества). Используется рентгенолюминесцентный метод извлечения относительно крупных алмазов, основанный на способности кристаллов алмаза люминесцировать (рентгенолюминесцентные автоматы).

Применение . Алмазы разделяются на ювелирные и технические. Первые обладают высокой прозрачностью. Наиболее ценными являются алмазы бесцветные ("чистой воды") или с хорошей окраской. К техническим относятся все прочие добываемые алмазы вне зависимости от их качества и размеров. В CCCP сортировка алмазов производится по техническим условиям, которые дополняются по мере расширения областей применения алмазов. В зависимости от видов и назначения алмазное сырьё по качеству классифицируется на категории; в каждой категории выделяются группы и подгруппы, которые определяют размер, форму, конкретные условия назначения кристаллов алмазов. Около 25% добываемых в мире алмазов используется в ювелирной промышленности для изготовления бриллиантов.

Обладая исключительно высокой твёрдостью, алмазы незаменимы для изготовления различных инструментов и приборов ( и , инденторы для измерения твёрдости материалов, волоки, иглы к профилометрам, профилографам, пантографам, свёрла, резцы, накладные камни к морским хронометрам, стеклорезы и т.д.). Алмазы широко используются для изготовления абразивных порошков и паст, для заправки алмазных пил. Алмазным инструментом обрабатываются некоторые металлы, полупроводниковые материалы, керамика, строительные железобетонные материалы, хрусталь и др. По совокупности ряда уникальных свойств алмазы могут быть использованы для создания электронных приборов, предназначенных для работы в сильных электрических полях, при высоких температурах, в условиях повышенного уровня радиации, в агрессивных химических средах. На основе алмазов созданы детекторы ядерных излучений, теплоотводы в электронных приборах, термисторы и транзисторы. Прозрачность алмазов для инфракрасного излучения и слабое поглощение рентгеновских лучей позволяют применять их в инфракрасных приёмниках, в камерах для исследования фазовых переходов при высоких температурах и давлениях.

Синтетические алмазы . В середине 50-х гг. началось освоение промышленного синтеза технических алмазов. Синтезируются в основном мелкие монокристаллы и более крупные поликристаллические образования типа балласа и карбонадо. Основные способы синтеза: статический — в системе металл — графит при высоких давлениях и температурах; динамический — полиморфный переход графита в алмазах при воздействии ударной волны; эпитаксиальный — наращивание алмазных плёнок на алмазные затравки из газообразных углеводородов при низких давлениях и температуре около 1000°С. Синтетические алмазы используются также, как природные технические. Общий объём производства синтетических алмазов значительно превышает объём добычи природных.