В застывшей лаве вулкана Толбачик обнаружены алмазы нового, ранее не встречавшегося типа. Они образовались в вулканических газах в результате шоковой кристаллизации под действием грозовых электрических разрядов. Из небольших проб застывшей вулканической лавы извлечено уже несколько сотен алмазов. Их размер — достаточно крупный для лавовых пород: от 0,25 до 0,7мм/
До этого, извержение крупного вулкана в Бразилии, в района Жуин, лишь подтвердило эти давние предположения. Вместе с огненной лавиной на поверхность выбросило крупный запас драгоценного камня из глубины 410 км.После тщательного изучения горных пород в лаборатории, ученые определили возраст драгоценностей — им оказалось около 4,5 миллиардов лет. Из этого следует, что их образование предшествовало появлению Луны. Они стали частью земной толщи еще в самом начале формирования нашей планеты.
Появляется все больше данных о существовании в природе так называемых некимберлитовых алмазных месторождений. Алмазы в лаве последнего крупного извержения Толбачинского вулкана и другие алмазы, появляющиеся в нетрадиционных геологических обстановках, смогут компенсировать сокращающийся потенциал кимберлитовых месторождений. По материалам статьи от 20.07.2020.
Мы уже видели в предыдущей статье, как наша страна за 60 лет вышла на первое место в мире по добыче алмазов. Ради интереса посмотрите на карту с прогнозируемыми месторождениями. Но сразу можно сказать, что большинство из этих месторождений характеризуют, как технические, что, конечно, не менее важно для самых разных отраслей промышленности и хозяйства в целом.
Но прежде, чем наступит время других типов этих драгоценных камней, нужно, наконец сказать, почему же алмазы такие важные и ценные полезные ископаемые.
Алмаз - самый твердый по шкале эталонных минералов твердости Мооса. При нормальных условиях он может существовать неограниченно долго, а в вакууме или в инертном газе при повышенных температурах постепенно переходит в графит. Формула алмаза - С. Порядковый номер в таблице Менделеева- 12. Графит имеет такой же адрес и имя, С- углерод. Это две аллотропных модификации углерода. Но свойства их совершенно разные. Это следствие разного кристаллического строения.
Кубическая гранецентрированная решетка алмаза представляет собой плотно упакованные атомы углерода в состоянии sp³-гибридизации. Их пространственное расположение образует правильный тетраэдр. Валентность углерода равна четырем. Поэтому каждый атом углерода соединяется прочными ковалентными связями с четверкой «соседей». Расстояние между атомами кристаллической решетки везде имеет одинаковое значение, поэтому прочность алмаза особенно высока.Твердость структуры обусловлена тем, что возможные межатомные взаимодействия исчерпаны внутри тетраэдра. Их «завершенность» делает другие сочетания практически невозможными. Благодаря этой структуре решетки алмаз имеет высокую прозрачность и низкий уровень электропроводности. Кристалл алмаза является хорошим диэлектриком, практически не пропускающим электрический ток. Алмаз отличает наиболее высокая теплопроводность среди всех твердых тел.
У графита решетка имеет гексагональный характер, атомы углерода расположены слоями, расстояние между которыми превышает расстояние между атомами в одном слое. Этим объясняется и электропроводность графита, и его высокий показатель поглощения света.
Большинство горных пород литосферы образовались при выходе расплавленной магмы из земных недр по трещинам или при извержении вулканов. При этом происходит процесс кристаллизации минералов, который зависит от температуры их застывания. Образуются горные породы. Алмазы образуются на большей глубине, чем другие минералы, в условиях высоких давлений и температур 1300°- 1600С и давлении порядка 50 000 атм. в толще мантии планеты на глубине сотен километров под поверхностью Земли. В результате образуется сверхпрочная, плотноупакованная кристаллическая решетка алмаза. Подземные взрывы выносят алмазы вместе с окружающей их горной породой (кимберлитовая голубая глина) близко к поверхности земли. На поверхность кристаллы выносят лампроиты, кимберлиты и некоторые другие магматические породы. Графит образуется при метаморфизации осадочных пород органического происхождения, поэтому его структура представляет собой пластинки.
Абсолютное большинство алмазов образовалось на ранних стадиях геологической истории нашей планеты, около 3 млрд лет назад. Однако кимберлитовые трубки, из которых добывают эти кристаллы, обычно гораздо моложе. В Южной Африке их возраст определен в пределах от 2,4 млрд лет до 30 млн лет; в Бразилии – от 1,7 млрд лет до 180 млн лет; в Канаде – 560—52 млн лет, в Якутии – 450—140 млн лет
В начале этого года появилось сообщение о том, «что кроме высоких температур и давлений, на кристаллизацию алмаза влияет электрическое поле. Согласно предложенной и экспериментально доказанной модели, небольшое напряжение, менее одного вольта, запускает серию электрохимических реакций, приводящих к восстановлению углерода из карбонатов и кристаллизации алмаза».Из материала.
«По современным представлениям существование электрических полей в глубинных зонах Земли считается общепризнанным, но влияние таких полей на минералообразующие процессы в мантии пока не изучено. Карбонаты обнаружены в качестве включений в природных алмазах и представляют собой наиболее вероятную алмазообразующую среду, которая в условиях мантии Земли характеризуется высокой электропроводностью". Это открытие поможет в изготовлении синтетических алмазов с заданными свойствами. В нашей стране, в Сестрорецке, уже сейчас производят самых крупные и качественные искусственные алмазы Российской компанией NDT. Об этом в следующей статье.
Первые алмазы были найдены на территории Индии. По данным старинных книг, можно предполагать, что это было 3000 лет до н. э. Долгое время Индия была основным поставщиком алмазов. Алмазы здесь добывали в россыпях, расположенных в двух районах: на севере страны в районе г. Панна в штате Мадхья-Прадеш, несколько южнее прямой линии, соединяющей города Дели и Калькутту; второе поле россыпей ("россыпи Голконды") располагается южнее г. Хайдарабада. В средние века алмаз, добытый в разных местах, свозили на рынок в город Голконду . Сейчас от Голконды остались только развалины крепости.
При падении государства Моголов алмаз перешел к персидскому шаху Надиру. В 1824 г., как выгравировано на камне, им владел персидский Фатах-али-шах. Но уже в 1829 г. принц Хорсов-Мирза привез этот камень русскому царю в знак мира и в компенсацию за убийство в Тегеране русского посла А. С. Грибоедова. 1 февраля 1829 года произошел погром русского посольства в Тегеране. При этом толпой фанатиков был буквально растерзан дипломат и литератор Александр Сергеевич Грибоедов.
Я была на могиле нашего великого поэта, в Тбилиси, в пантеоне на горе Мтацминда. Для нас, студентов-второкурсников, была организована практика - бесплатная поездка по Кавказу и Закавказью с изучением всех главных достопримечательностей. Помню все, хотя прошло столько лет. И этот пантеон особенно. На высокой горе, над прекрасным городом, где нас встречали действительно тепло наши ровесники - студенты.
Алмаз является драгоценным камнем, но вместе с тем это важнейшее промышленное сырье. Алмаз- самое твердое вещество в мире, он в 150 раз тверже следующего за ним по твердости минерала корунда и в 1000 раз тверже кварца, отсюда и его применение в промышленности: в оптике, в лазерах, в нанотехнологиях, в медицине. Об этом и многом другом, в следующей статье. Всего хорошего!