Единственное в мире алмазное месторождение метаморфогенного типа, то есть не связанное с действием вулканов, находится в Казахстане.

Добыча алмазной руды изначально велась шлиховым опробованием — как золото. Песок разгребали лопатой и промывали водой в специальных лотках. Сейчас существует два способа добычи — шахтный и карьерный.

Смотрите интересное подробное видео о том, как добывают драгоценный минерал:

Обработка и огранка

Неограненный диамант не так красив, и ценится ниже, поэтому его обрабатывают — ограняют. Обработка драгоценности очень сложна, потому что тверже алмаза нет ни одного вещества. Для придания камню правильной формы применяют чугунные диски, покрытые алмазной пылью.

Существует три типа огранки:

• бриллиантовый — кристаллу придают круглую форму, треугольные или ромбовидные грани располагают в шахматном порядке:
• прямоугольный — грани треугольные или трапециевидные, располагаются ступенями;
• роза — так ограняют мелкие кристаллы.

Красота диаманта лучше всего раскрывается при круглой огранке. Работа над одним кристаллом занимает от 3-5 дней до нескольких месяцев. Это зависит от его размера. Без огранки оставляют кристаллы для технических целей.

Смотрите в видео как пилят и обрабатывают минерал:

Как отличить алмаз от подделки в домашних условиях

Определить подлинность алмаза можно с помощью нескольких приемов:

• провести камнем по стеклу с нажимом — после настоящего алмаза останется глубокая царапина;
• смазать поверхность камня жиром — на настоящем останется широкая полоса, а на подделке образуются капельки;
• посветить на него ультрафиолетовым фонариком — настоящий начнет переливаться разными цветами;
• направить на камень луч света — он пройдет в неизмененном виде.

Достоверное определение подлинности проводят с помощью сложных химических реакций в специальных лабораториях. Наиболее похож на алмаз искусственно выращенный камень — фианит (см. отличия фианита от алмаза).

Свойства и применение алмазов

Камень относят к самородным элементам, то есть образовашимся в природе без участия человека. По классификации минералов алмаз является полиморфом углерода. Несмотря на высокую стоимость, минерал используется во многих отраслях промышленности:

• медицина — изготавливают скальпели, микрохирургические инструменты;
• электроника — не дает чувствительным приборам перегреваться;
• телекоммуникации — датчики радиосигналов;
• горнодобывающая промышленность — придание прочности бурам;
• делают из алмазов украшения, косметических средства.

Широкое применение минерала возможно благодаря особенностям его строения, физико-механическим свойствам. Около 15 % добываемых кристаллов идут на изготовление украшений. 45 % оставляют на хранение для последующей огранки. 40 % кристаллов используют в технических целях.

Смотрите видео о применении алмазов. Автор утверждает, что это камень будущего и он найдет применение в любой сфере:

Физические свойства

В химической формуле алмаза присутствует только один элемент — С, углерод. Иногда в его состав входят примеси — атомы бора, железа, азота. Молекулярная масса его составляет 12 единиц. Молекулярное строение минерала — кристаллическая решетка правильной формы.

Твердость алмаза по шкале Мооса — 10 единиц. Это самый твердый минерал из существующих на Земле. Большая твердость объясняется прочными связями между атомами углерода. В промышленности твердость определяется по Роквеллу, у диаманта она обозначается буквой А.

Плотность алмаза составляет 3,5 грамма на кубический сантиметр. Эта цифра соответствует удельному весу минерала. При равном объеме алмаз весит в 3,5 раза больше воды.

Несмотря на свою твердость, алмаз — хрупкий камень. Поэтому разбить алмаз можно, если сильно ударить по нему молотком. Камень не поддается действию кислоты, но чувствителен к щелочам.

Сингония — это характеристика кристаллической решетки минерала. У алмаза она кубическая, то есть все атомы в нем расположены в виде кубов. Кристаллическая структура определяет исключительную твердость минерала.

По оптическим свойствам алмаз относится к изотропным — его структура однородная, полностью прозрачная. Показатель преломления света 2,4, двойное преломление световых лучей отсутствует.

Зная эту цифру, можно вычислить значение скорости света в алмазе — нужно скорость разделить на показатель преломления. Получается 124 млн метров в секунду.

Существует несколько температур плавления минерала в зависимости от доступа воздуха, величины давления:

• на воздухе он сгорает при температуре 800 градусов, превращаясь в углекислый газ;
• в вакууме камень не горит, а трансформируется в графит при температуре 2000 градусов;
• при давлении 11 ГПа температура плавления достигает 4000 градусов.

Интересное свойство драгоценного камня — люминисценция. Под солнечными лучами, а еще сильнее под ультрафиолетовым и рентгеновским излучением, камень светится различными цветами.

Рассказ о физических характеристиках смотрите в видео:

Лечебные свойства

Благодаря мощной энергетике диамант используют с лечебной целью. Он способен влиять на состояние внутренних органов:

• облегчает воспалительные процессы;
• уменьшает проявления кожных заболеваний;
• повышает настроение;
• укрепляет репродуктивную систему женщин.

Для лечения минерал прикладывают к поверхности кожи. Также можно опустить его в воду на сутки, а затем пить заряженную энергетикой жидкость.

Магические свойства

Магическими свойствами драгоценный камень люди стали наделять сразу, как только познакомились с ним. Этому способствовала исходящая от минерала энергетика. Она настолько сильна, что способна влиять на ауру владельца. К особенностям магических свойств диаманта относят:

• позитивное влияние на жизнь человека обнаруживается только в том случае, если драгоценность была преподнесена в подарок;
• камень защищает владельца от опасностей, считают, что он может обезвреживать яды;
• человек, владеющий минералом, становится увереннее в себе, сильнее и выносливее.

Алмазные талисманы помогают человеку найти свою любовь. Чтобы это свойство проявилось, нужно носить камень на левой руке. Амулеты из желтого минерала используют колдуны, эзотерики для проведения магических обрядов.

Диамант — главный зодиакальный камень. Его можно носить людям с любым знаком зодиака, но более всего он подходит Львам и Овнам.

Прослушайте интересную запись о магии алмаза:

Стоимость камня

Цена алмазов определяется несколькими показателями:

• размер и масса в каратах;
• прозрачность;
• цвет;
• форма.

В среднем карат стоит 500-700 долларов. Стоимость его возрастает после обработки. Самый дорогой вид минерала — фиолетовый. Стоимость его доходит до миллиона долларов за один карат. Минерал считают самым дорогим камнем, но дороже алмаза могут быть рубины, сапфиры, изумруды — если они лучше по качеству.

В Амстердаме ювелирной компанией Coster Diamonds был создан Музей Алмазов. Он находится рядом с мастерской по огранке диамантов. Здесь собраны необычные вещи и произведения искусства, украшенные драгоценными камнями. Также посетителям предлагают посмотреть фильм о добыче и обработке диамантов.

Оставляйте комментарии к статье, делитесь своими знаниями. Расскажите интересную информацию друзьям в социальных сетях.

Неограненный алмаз, как выглядит необработанный бриллиант (фото)

Из-за сложностей с обработкой материала на протяжении длительного времени для технических и ювелирных целей использовался только неограненный алмаз. Этот природный твердый минерал не отличается ярким природным блеском и красотой. С другой стороны, в процессе тщательной шлифовки камень превращается в дорогостоящий бриллиант. Необработанные алмазы характеризуются полезными свойствами, поэтому материалы используют для решения производственных задач и даже для ювелирных украшений.

Содержание страницы

Что представляет собой алмаз как минерал

Алмаз – представитель минералов, который использовали люди с времен Древнего Египта. С давних времен камень назывался «несокрушимым» из-за твердости. Краска натуральных самоцветов характеризуется неравномерностью, а необработанный алмаз сияет в рентгеновских лучах.

Из-за способности преломлять свет, неограненные камни в процессе профессиональной обработки превращаются в сверкающие произведения искусства. Неотшлифованный камень характеризуется разнообразием форм, но чаще это куб, восьмигранник, двенадцатигранник. Натуральный алмаз без обработки, выглядящий невзрачно, распознать сможет не каждый. Только профессиональные ювелиры способны оценить скрытую ценность, потенциал драгоценного камня и наполнить невзрачный минерал ярким жизненным светом.

Необработанные алмазы различаются по следующим параметрам:

• назначению,
• физико-химическим свойствам,
• цвету,
• размерам,
• включениям.

Этот камень характеризуется разнообразием окрасок. Встречаются бесцветные с желтизной, красные минералы. Коричневые, сероватые, синие, черные и даже зеленые алмазы также не редкость. По назначению натуральные минералы называют техническими или ювелирными. По размеру выделяют мелкие, средние и крупные камни. Своеобразие и неповторимость каждого экземпляра определяется включениями в виде трещинок, наличия внутренних пустот, вкраплений посторонних веществ.

Назначение алмазных минералов

Неограненный алмаз не отличается яркой эстетической привлекательностью. Из-за того, как выглядит этот камень, его легко перепутать с другими минералами. Чтобы получить в процессе огранки сверкающий даже в сумерках бриллиант, требуется использовать подходящий исходный материал.

Основная добыча алмазов (примерно 85%) приходится на технические разновидности, которые используются для обработки сверхтвердых материалов. Из этих камней изготавливаются высокопрочные резцы для металла, буровое оборудование, абразивные инструментальные изделия. Подробнее об этом можно узнать из статьи «Области применения технических алмазов».

В природе этих минералов недостаточно много, поэтому для удовлетворения производственных и эстетических потребностей люди научились выращивать алмазы в лабораторных условиях. Черный карбонадо, серый баллас, борт молочно-белого оттенка – представители искусственных камней.

Наиболее ценными для производства украшений высокого качества являются необработанные ювелирные алмазы, которые отличаются качественным цветом и чистотой. В процессе обработки они теряют около 50% своей массы, приобретая необычайную эстетическую привлекательность истинного бриллианта. Такие экземпляры считаются очень редкими, а после огранки они получают высокую стоимость. Качественные кристаллы без огранки привлекают многих коллекционеров, которые готовы платить большие суммы за уникальные экземпляры.

Неограненный материал оценивают в соответствии со стандартами Международного Алмазного Совета, Геммологического Института США. Такие требования подразумевают использование особой технологии, как определить ценность природного материала. Более подробно об оценивании алмазов после обработки можно узнать из статьи «Оценка бриллиантов по чистоте и другим параметрам».

Добыча натуральных алмазов

Природные алмазные минералы добывают по всему миру. Наибольшие месторождения этих камней находятся на территории Конго, Намибии, ЮАР, России. Также алмазы добывают в Австралии, Канаде, Анголе. Из-за дороговизны и сложности добычи этого камня его источником были чаще всего вторичные месторождения, которые возникали вследствие разрушения горных пород. Старые технологии напоминали добычу золота через просеивание речного песка, из которого скрупулезно вымывали кристаллы минералов.

На сегодняшний день с помощью современных технологий человек научился добывать драгоценное сырье из первичной породы, которая называется «кимберлитовой трубкой». Подготовительные работы к добыче заключаются в образовании углублений путем взрывания, прокладывании шахт. Огромные объемы руды доставляются на фабрики, на которых происходит просеивание, измельчение, промывка, кислотная обработка материала, выбраковка с помощью рентгена.

Производственный процесс можно назвать достаточно трудоемким. Перед тем, как попасть в руки мастера, который займется непосредственно огранкой, перерабатываются сотни тонн породы. Более подробно об этих процессах можно узнать из статьи «О добыче алмазов в мире».

Обработка алмазных самоцветов

Авторские усилия по обработке камней вручную сосредотачиваются на конкретных операциях, которые осуществляются в определенном порядке. На первых этапах после осмотра по намеченным линиям делаются аккуратные надрезы, после чего камень раскалывается направленным ударом. Для распиливания натуральных алмазов используется известняк или гипс, с помощью которого минерал крепится к медной головке. Ее зажимают в режущем инструменте и распиливают с помощью тонкого диска с алмазными вкраплениями, который смазывают маслом. Такая работа проводится аккуратно со скоростью 1 мм/час.

Далее в результате трения друг о друга минералы получают округлость. Огранка проводится с помощью специальной машинки для шлифования (квадранта), которая обеспечивает точный угол расположения заготовки к рабочему диску.

Благодаря лазерным установкам, процесс обработки алмазов облегчился. После оценки исходного материала специалистами, которые и определяют способ обработки, происходит лазерное нанесение линий распила, разрезание и огранка. Такая обработка позволяет легко придавать алмазам нужные формы, но при этом теряется много исходного материала. Создать настоящий бриллиант, который украсит любые коллекции драгоценностей, может только настоящий мастер. Обычно один камень обрабатывают несколько человек. Более подробно с технологией обработки можно узнать из статьи «Как огранщики обрабатывают алмазы».

Мода на необработанные камни

Современное ювелирное искусство отличается стремлением к индивидуальности и неповторимости. Стиль, дизайн, материалы должно соответствовать внутреннему содержанию отдельной личности. Для этого, кажется, недостаточно просто облагородить изделие дорогим бриллиантом, использовать драгоценные металлы. Важно найти наиболее благоприятное сочетание материалов, форм. Технологии сегодняшнего дня позволяют воплощать в жизнь любые дизайнерские идеи, поэтому необработанные алмазы в готовых ювелирных шедеврах встречаются все чаще.

Повышение интереса к необработанным драгоценным камням, связано также с тем, что они более доступны для ювелиров, ремесленников-одиночек, продающих свою продукцию через интернет. Идеалом таких прекрасных изделий является природная красота, которая пробивается через непредсказуемую расцветку, грубые естественные формы. Геометрическое совершенство блестящих граней, играющих богатством ярких оттенков, отходит на второй план. Главное – самобытность исходных камней, наполненных драгоценным содержимым. Такие материалы олицетворяют естественность женской красоты. Именно самородки женственности ценятся в любом обществе выше всего.

Авторские ювелирные украшения с необработанными алмазами

Украшения, которые при изготовлении используют природные алмазы, отличаются определенной мистической аурой. Такая бижутерия характеризуется особой красотой естественных неправильных форм, таинственным блеском, который стремится прорваться сквозь матовую поверхность благородного камня, имеющего многовековую историю.

Около десяти лет назад лучшие ювелирные мастера решились на смелый эксперимент, совместив идеальные грани, блеск драгоценного бриллианта с затаенной энергией необработанных алмазов. Среди ювелирных изделий особую популярность приобрели медальоны, несущие в себе таинство древних ритуалов. Необработанные дикие алмазы характеризуют непредсказуемой расцветкой, естественной красотой грубой угловатой формы, накопленной вековой энергией земных глубин. Высококлассные ювелиры в своей работе учитывают традиции разных культур и народов. Например, уникальные авторские изделия предлагаются в стиле древних скифов.

Особое распространение получили мужские украшения. Лаконичные медальоны, браслеты, кольца, дизайн которых разрабатывался специально для мужчин, украсили коллекции известных производителей. Например, главным экземпляром коллекции Talisman по праву считается диск Wonderous Sphere, украшенный бриллиантами и вращающийся в трехмерном пространстве. По своей конструкции он повторяет старинные астрономические приборы. Его стоимость оценивается миллионом долларов.

А вы сталкивались с неограненными алмазами? Если статья заинтересовала, приоткрыла завесу тайны драгоценных камней, то ставьте, пожалуйста, «лайки». Оставляйте свои комментарии. Делитесь интересной информацией в социальных сетях.

Алмаз — Википедия

Алмаз
Алмаз в материнской породе
Формула	C
Молекулярная масса	12,01
Примесь	N
Статус IMA	действителен
Класс	Самородные элементы
Группа	Полиморфы углерода
Цвет	Бесцветный, жёлтый, коричневый, синий, голубой, зелёный, красный, розовый, чёрный
Цвет черты	Отсутствует
Блеск	Алмазный
Прозрачность	Прозрачный
Твёрдость	10
Хрупкость	прочный
Спайность	Совершенная по {111}
Излом	Раковистый до занозистого
Плотность	3,47—3,55 г/см³
Точечная группа	m3m (4/m -3 2/m) — гексоктаэдрический
Пространственная группа	Fd3m (F41/d -3 2/m)
Сингония	Кубическая
Двойникование	обычны двойники прорастания по шпинелевому закону
Оптический тип	изотропный
Показатель преломления	2,417—2,419
Двулучепреломление	отсутствует, так как оптически изотропен
Оптический рельеф	умеренный
Дисперсия оптических осей	сильная
Плеохроизм	не плеохроирует
Люминесценция	голубой, зелёный, жёлтый, красный
Медиафайлы на Викискладе

Алма́з (от др.-греч. ἀδάμας «несокрушимый», через араб. ألماس‎ [’almās] и тур. elmas) — минерал, кубическая аллотропная форма углерода^[1]. При нормальных условиях метастабилен, то есть может существовать неограниченно долго. В вакууме или в инертном газе при повышенных температурах постепенно переходит в графит^[2][3][4]. Самый твёрдый по шкале эталонных минералов твёрдости Мооса.

Главные отличительные черты алмаза — высочайшая среди минералов твёрдость (и в то же время хрупкость), наиболее высокая теплопроводность среди всех твёрдых тел 900—2300 Вт/(м·К)^[5], большой показатель преломления и дисперсия. Алмаз является широкозонным полупроводником. У алмаза очень низкий коэффициент трения по металлу на воздухе — всего 0,1, что связано с образованием на поверхности кристалла тонких плёнок адсорбированного газа, играющих роль своеобразной смазки. Когда такие плёнки не образуются, коэффициент трения возрастает и достигает 0,6—1,0^[6]. Высокая твёрдость обуславливает исключительную износостойкость алмаза на истирание. Для алмаза также характерны самый высокий (по сравнению с другими известными материалами) модуль упругости и самый низкий коэффициент сжатия.

Энергия кристалла составляет 10⁵ Дж/моль, энергия связи 700 Дж/моль — менее 1 % от энергии кристалла.

Температура плавления алмаза составляет примерно 3700—4000 °C при давлении ~11 ГПа^[7]. На воздухе алмаз сгорает при 850—1000 °C, а в струе чистого кислорода горит слабо-голубым пламенем при 720—800 °C, полностью превращаясь в углекислый газ. При нагреве до 2000 °C без доступа воздуха алмаз спонтанно за 15—30 минут переходит в графит и взрывообразно разрушается на мелкие части^[8][9], при температурах более 2000 K поведение термодинамических характеристик алмаза (теплоёмкость, энтальпия) с ростом температуры приобретает аномальный характер^[10].

Средний показатель преломления бесцветных кристаллов алмаза в жёлтом цвете равен примерно 2,417, а для различных цветов спектра он варьируется от 2,402 (для красного) до 2,465 (для фиолетового). Зависимость показателя преломления от длины волны называется дисперсией, а в геммологии этот термин имеет специальное значение, определяемое как разница показателей преломления прозрачной среды при двух определённых длинах волн (обычно для пар фраунгоферовых линий λ_B=686,7 нм и λ_G=430,8 нм или λ_C=656,3 нм и λ_F=486,1 нм)^[11]. Для алмаза дисперсия D_BG равна 0,044, а D_CF=0,025^[11].

Одним из важных свойств алмазов является люминесценция. Под действием солнечного света и особенно катодных, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей алмазы начинают люминесцировать — светиться различными цветами. Под действием катодного и рентгеновского излучения светятся все разновидности алмазов, а под действием ультрафиолетового — только некоторые. Рентгенолюминесценция широко применяется на практике для извлечения алмазов из породы.

Большой показатель преломления, наряду с высокой прозрачностью и достаточной дисперсией показателя преломления (игра цвета), делает алмаз одним из самых дорогих драгоценных камней (наряду с изумрудом, рубином и александритом, которые соперничают с алмазом по цене). Алмаз в естественном виде не считается красивым. Красоту придаёт алмазу огранка, создающая условия для многократных внутренних отражений. Огранённый алмаз называется бриллиантом.

Структура[править | править код]

Сингония кубическая, кристаллическая решётка — кубическая гранецентрированная, а = 0,357 нм = 3,57 Å, z = 8, пространственная группа Fd3m (по Герману — Могену). Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии sp³-гибридизации. Каждый атом углерода в структуре алмаза расположен в центре тетраэдра, вершинами которого служат четыре ближайших атома. Именно прочная связь атомов углерода объясняет высокую твёрдость алмаза.

Окраска[править | править код]

Подавляющее большинство окрашенных ювелирных алмазов — алмазы жёлтого и коричневого цвета. Для алмазов жёлтых оттенков характерен дефект структуры Н −3. В зависимости от концентрации этих дефектов возможны оттенки жёлтого цвета от едва уловимых до ясно видимых. В бесцветных алмазах, в которых даже спектрофотометром не удаётся зафиксировать наличие Н −3 дефектов, они также могут присутствовать, если присутствует голубая люминесценция. Только 10—12 % всех исследованных алмазов с ясно видимым жёлтым оттенком, указывающим на присутствие Н −3 центров, не имели голубой люминесценции или она была ослаблена. Это вызвано наличием примесей в структуре алмаза, вызывающих тушение люминесценции. Важным оптическим свойством Н −3 центра является то, что голубой цвет люминесценции является дополнительным к жёлтому оттенку окраски. Это означает, что при равенстве зрительных реакций от интенсивностей излучений этих оттенков их суммарная реакция на глаз оценщика будет такой же, как от бесцветного (белого) излучения; то есть при определённых условиях жёлтый оттенок окраски компенсируется голубым оттенком люминесценции. В общем случае имеется неравенство интенсивностей окраски по зонам и неравенство визуальных реакций от жёлтого цвета окраски и голубого цвета люминесценции. Можно рассматривать люминесценцию как фактор «компенсации» жёлтой окраски, действующий со знаком «плюс» или «минус». Из этого следует ряд практических выводов, важных для некоторых аспектов оценки алмазов и их разметки перед распиливанием.

Необходимо учитывать совместное воздействие на глаз сортировщика жёлтого оттенка окраски и голубого оттенка люминесценции кристалла. Поэтому следует алмазы первого цвета разделять на те, из которых могут получиться бриллианты высших цветов, и на те, из которых они не могут быть получены. При входном контроле кристаллов из общего числа следует извлечь все нелюминесцирующие алмазы без малейшего присутствия жёлтого оттенка (допускается слабый коричневый нацвет) и с пропусканием более 70 %. Эти алмазы могут рассматриваться как исходные кристаллы для получения бриллиантов 1 и 2 цвета. Количество их достигает не более 1—3 % от общего числа^[12].

Каждый цветной бриллиант — совершенно уникальное произведение природы. Существуют редкие цвета алмазов: розовый, синий, зелёный и даже красный^[13].

Примеры некоторых цветных бриллиантов:

Для того, чтобы отличить настоящий алмаз от его имитации, используется специальный «алмазный щуп», измеряющий теплопроводность исследуемого камня. Алмаз имеет намного более высокое значение теплопроводности, чем его заменители. Кроме того, используется хорошая смачиваемость алмаза жиром: фломастер, заправленный специальными чернилами, оставляет на поверхности алмаза сплошную черту, тогда как на поверхности имитации она рассыпается на отдельные капельки^[14].

Алмаз — редкий, но вместе с тем довольно широко распространённый минерал. Промышленные месторождения алмазов известны на всех континентах, кроме Антарктиды. Известно несколько видов месторождений алмазов. Уже несколько тысяч лет назад алмазы в промышленных масштабах добывались из россыпных месторождений. Только к концу XIX века, когда впервые были открыты алмазоносные кимберлитовые трубки, стало ясно, что алмазы не образуются в речных отложениях.

О происхождении и возрасте алмазов до сих пор нет точных научных данных. Учёные придерживаются разных гипотез — магматической, мантийной, метеоритной, флюидной, есть даже несколько экзотических теорий. Большинство склоняются к магматической и мантийной теориям, к тому, что атомы углерода под большим давлением (как правило, 50 000 атмосфер) и на большой (примерно 200 км) глубине формируют кубическую кристаллическую решётку — собственно алмаз. Камни выносятся на поверхность вулканической магмой во время формирования так называемых «трубок взрыва».

Возраст алмазов, по данным некоторых исследований, может быть от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет.

Известны метеоритные алмазы внеземного, возможно, досолнечного происхождения. Алмазы также образуются при ударном метаморфизме при падении крупных метеоритов, например, в Попигайской астроблеме на севере Сибири.

Кроме этого, алмазы были найдены в кровлевых породах в ассоциациях метаморфизма сверхвысоких давлений, например в Кумдыкульском месторождении алмазов на 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 мелки настолько, что не имеют промышленной ценности.

Добыча и месторождения алмазов[править | править код]

Промышленные месторождения алмазов связаны с кимберлитовыми и лампроитовыми трубками, приуроченными к древним кратонам. Основные месторождения этого типа известны в Африке, России, Австралии и Канаде.

Прежде других стали известны месторождения алмазов в Индии, на востоке Деканского плоскогорья; эти месторождения уже к концу XIX века были очень сильно истощены.

В 1727 г. были открыты богатейшие алмазные месторождения Бразилии, особенно в провинции Минас-Жерайс, у Теюке или Диамантины, также у Ла-Хапады в провинции Баия^[3].

С 1867 г. стали известны богатые месторождения Южной Африки — «Капские» алмазы. Алмазы были найдены в коренных отложениях возле современного города Кимберли, получивших названия кимберлитов. 16 июля 1871 года компания искателей алмазов расположилась на ферме братьев Де Бирс. Братья приобрели ферму ещё в годы начала алмазной лихорадки в регионе за 50 фунтов стерлингов, а в итоге продали за 60 000. Самым главным объектом алмазодобычи в районе Кимберли стала «Большая дыра» («Big Hole»), вырытая практически вручную нахлынувшими сюда старателями, численность которых достигла 50 тыс. чел. к концу XIX в. Каждый день до 30 тыс. искателей алмазов трудились здесь днями и ночами^[15].

С 1871—1914 годы они разработали примерно 2,722 тонны алмазов (14,5 миллионов карат), а в процессе разработки карьера ими было извлечено 22,5 млн тонн грунта^[16]. Позже новые алмазные трубки были найдены к северу от Кимберли — в Трансваале, в районе хребта Витватерсранд^[17].

В 2006 году в мире было добыто 176 млн карат алмазов^[18]. В последние годы в отрасли был зафиксирован спад добычи.

Согласно материалам Кимберлийского процесса, мировая добыча алмазов в 2015 году составила 127,4 млн карат алмазов на сумму 13,9 млрд долларов (средняя стоимость карата около 109$). Добыча алмазов (в стоимостном выражении) в странах-лидерах составляла^[19]:

По данным Кимберлийского процесса (КП) в 2018 году мировая добыча алмазов составила 148,4 млн карат, на общую сумму 14,47 млрд долларов США (средняя стоимость добытых алмазов 97 долларов США за карат).

Три компании De Beers, АЛРОСА и Rio Tinto совокупно контролируют около 70 % мировой добычи алмазов, по состоянию на 2017 год. Лидером по стоимости добытых алмазов, является южноафриканская компания De Beers — $5,8 млрд или около 37 % мировой добычи в 2017 году, в количественном выражении лидирующее положение занимает российская АЛРОСА с показателем в 39,6 млн карат.^[21]

Мощности действующих месторождений, степень их выработки, и ожидаемый ввод в эксплуатацию новых рудников позволяют предположить, что в средне- и долгосрочной перспективе на мировом рынке будет наблюдаться превышение спроса над предложением.

История добычи алмазов в России[править | править код]

В России первый алмаз был найден 5 июля 1829 года на Урале в Пермской губернии на Крестовоздвиженском золотом прииске четырнадцатилетним крепостным Павлом Поповым, который нашёл алмаз, промывая золото в шлиховом лотке. За полукаратный кристалл Павел получил вольную. Павел привёл участников экспедиции Гумбольдта, включая графа Полье^[en], на то место, где он нашёл первый алмаз, и там было найдено ещё два небольших кристалла. Сейчас это место называется Алмазный ключик (по одноимённому источнику) и расположено приблизительно в 1 км от пос. Промысла́ недалеко от старой дороги, связывающей посёлки Промысла́ и Тёплая Гора Горнозаводского района Пермского края.

Алмазы открыты на Бисерском прииске при прибытии на завод графа Полье, который приказал промывать вторично грубые шлихи, остающиеся после промывки золотоносных песков. Бисерский чугуноплавильный и железоделательный завод, принадлежащий графине Полье, находится в Пермской губернии при реке Бисере, соединяющейся с Камой… Примечательнейший из приисков, ныне разрабатываемых, есть Адольфовский… Сей прииск открыт в 1829 году в мае месяце и находится близ устья Полуденки.

За 28 лет дальнейших поисков на Урале был найден только 131 алмаз общим весом в 60 карат. Первый алмаз в Сибири был намыт также из шлиха неподалёку от города Енисейска в ноябре 1897 года на реке Мельничной. Размер алмаза составлял ²⁄₃ карата. Из-за малого размера обнаруженного алмаза и недостатка финансирования разведка алмазов не велась. Следующий алмаз был обнаружен в Сибири в 1948 году.

Поиск алмазов в России вёлся почти полтора века, и только в середине 1950-х годов были открыты богатейшие коренные месторождения алмазов в Якутии. 21 августа 1954 года геолог Лариса Попугаева из геологической партии Натальи Николаевны Сарсадских открыла первую кимберлитовую трубку за пределами Южной Африки^[23][24]. Её название было символично — «Зарница».

Следующей стала трубка «Мир», что тоже было символично после Великой Отечественной войны. Была открыта трубка «Удачная». Такие открытия послужили началом промышленной добычи алмазов на территории СССР. На данный момент большая доля добываемых в России алмазов приходится на якутские горнообрабатывающие комбинаты. Кроме того, крупные месторождения алмазов находятся на территории Красновишерского района Пермского края^[25], и в Архангельской области: месторождение им. Ломоносова на территории Приморского района и месторождение Верхотина (им. В. Гриба) на территории Мезенского района.

В сентябре 2012 года СМИ сообщили, что учёные рассекретили сведения об уникальном Попигайском месторождении технических алмазов импактного происхождения, расположенном на границе Красноярского края и Якутии. Как утверждает Николай Похиленко (директор Института геологии и минералогии Сибирского отделения (СО) РАН), это месторождение содержит триллионы карат^[26].

В октябре 2019 года в Якутии был найден алмаз-«матрешка», внутри которого свободно перемещается еще один алмаз^[27].

Алмазный парадокс России[править | править код]

Россия добывает в год, в стоимостном выражении, алмазов на сумму около 3,5-4 млрд долларов. В то время как экспорт алмазов из России составляет порядка 100 млн долларов в год. То есть менее 2,5 % от размера добычи. На примере 2016 года: Россия добыла алмазов на сумму 3,6 млрд долларов (29 % от общемировой добычи 12,4 млрд долларов, 1 место в мире по добыче)^[28], а экспорт алмазов из России составил 75,8 млн долларов^[29] То есть экспорт алмазов из России в денежном выражении в 2016 г составил 2,1 % от размера добычи алмазов.

Обиходный термин «синтетические» алмазы не вполне корректен, так как искусственно выращенные алмазы по составу и структуре аналогичны природным (атомы углерода, собранные в кристаллическую решётку), то есть не состоят из синтетических материалов.

Предпосылки и первые попытки[править | править код]

В 1694 году итальянские учёные Джон Аверани и К.-А. Тарджони при попытке сплавить несколько мелких алмазов в один крупный обнаружили, что при сильном нагревании алмаз сгорает, как уголь. В 1772 году Антуан Лавуазье установил, что при сгорании алмаза образуется диоксид углерода^[30]. В 1814 году Гемфри Дэви и Майкл Фарадей окончательно доказали, что алмаз является химическим родственником угля и графита.

Открытие натолкнуло учёных на мысль о возможности искусственного создания алмаза. Первая попытка синтеза алмаза была предпринята в 1823 году основателем Харьковского университета Василием Каразиным, который при сухой перегонке древесины при сильном нагреве получил твёрдые кристаллы неизвестного вещества. В 1893 году профессор К. Д. Хрущов при быстром охлаждении расплавленного серебра, насыщенного углеродом, также получил кристаллы, царапавшие стекло и корунд. Его опыт был успешно повторён Анри Муассаном, заменившим серебро на железо. Позже было установлено, что в этих опытах синтезировался не алмаз, а карбид кремния (муассанит), который имеет очень близкие к алмазу свойства^[31].

В 1879 году шотландский химик Джеймс Хэнней обнаружил, что при взаимодействии щелочных металлов с органическими соединениями происходит выделение углерода в виде чешуек графита и предположил, что при проведении подобных реакций в условиях высокого давления углерод может кристаллизоваться в форме алмаза. После ряда экспериментов, в которых смесь парафина, костяного масла и лития длительное время выдерживалась в запаянной нагретой до красного каления стальной трубе, ему удалось получить несколько кристаллов, которые после независимого исследования были признаны алмазами. В научном мире его открытие не было признано, так как считалось, что алмаз не может образовываться при столь низких давлениях и температурах. Повторное исследование образцов Хэннея, проведённое в 1943 году с применением рентгеновского анализа, подтвердило, что полученные кристаллы являются алмазами, однако профессор К. Лонсдейл, проводившая анализ, вновь заявила, что эксперименты Хэннея являются мистификацией^[32].

Синтез[править | править код]

Первым в 1939 году выполнил термодинамический расчёт линии равновесия графит-алмаз Овсей Лейпунский^[33] — советский физик, что послужило основой синтеза алмаза из графито-металлической смеси в аппаратах высокого давления (АВД). Данный метод искусственного получения алмазов впервые в 1953 году был осуществлён в лаборатории фирмы АСЕА (Швеция), затем в 1954 году в лаборатории американской фирмы «Дженерал Электрик» и в 1960 году — в Институте физики высоких давлений АН СССР (ИФВД) группой исследователей под руководством Леонида Фёдоровича Верещагина. Этот метод применяется во всём мире до сих пор.

В 1961 году, основываясь на научных результатах в синтезе алмазов, полученных в ИФВД, Валентин Николаевич Бакуль в Киеве в ЦКТБ твердосплавного и алмазного инструмента организовал выпуск первых 2000 карат искусственных алмазов; с 1963 года налажен их серийный выпуск^[34].

Прямой фазовый переход графит → алмаз зафиксирован при ударно-волновом нагружении по характерному излому ударной адиабаты графита^[35]. В 1961 году появились первые публикации фирмы «DuPont» о получении алмаза (размер до 100 мкм) методом ударно-волнового нагружения с использованием энергии взрыва (в СССР этот метод был реализован в 1975 году в Институте сверхтвёрдых материалов АН Украины^[36][37][38]). Известна также технология получения алмазов методом детонационного нагружения при взрыве некоторых взрывчаток, например, троти́л, с отрицательным кислородным балансом^[39], при котором алмазы образуются непосредственно из продуктов взрыва. Это наиболее дешёвый способ получения алмазов, однако, «детонационные алмазы» очень мелкие (менее 1 мкм) и пригодны лишь для абразивов и напылений^[40].

В настоящее время существует крупное промышленное производство синтетических алмазов, которое обеспечивает потребности в абразивных материалах. Для синтеза используется несколько способов. Один из них состоит в использовании системы металл (растворитель) — углерод (графит) при воздействии высоких давлений и температур, создаваемых с помощью прессового оборудования в твёрдосплавных АВД. Алмазы выкристаллизовываются при охлаждении под давлением из расплава, представляющего собой образующийся при плавлении металло-графитовой шихты перенасыщенный раствор углерода в металле. Синтезируемые таким образом алмазы отделяют от спёка шихты растворением металлической матрицы в смеси кислот. По этой технологии получают алмазные порошки различной зернистости для технических целей, а также монокристаллы ювелирного качества.

Современные способы получения алмазов из газовой фазы и плазмы, в основе которых лежат пионерские работы коллектива научных сотрудников Института физической химии АН СССР (Дерягин Б. В., Федосеев Д. В., Спицын Б. В.)^[41], используют^[42] газовую среду, состоящую из 95 % водорода и 5 % углеродсодержащего газа (пропана, ацетилена), а также высокочастотную плазму, сконцентрированную на подложке, где образуется сам алмаз (см. CVD-процесс). Температура газа от +700…850 °C при давлении в тридцать раз меньше атмосферного. В зависимости от технологии синтеза, скорость роста алмазов от 7 до 180 мкм/ч на подложке. При этом алмаз осаждается на подложке из металла или керамики при условиях, которые в общем стабилизируют не алмазную (sp³), а графитную (sp²) форму углерода. Стабилизация алмаза объясняется в первую очередь кинетикой процессов на поверхности подложки. Принципиальным условием для осаждения алмаза является возможности подложки образовывать стабильные карбиды (в том числе и при температурах осаждения алмаза: между +700 °C и +900 °C). Так, например, осаждение алмаза возможно на подложках из Si, W, Cr и невозможно (напрямую, либо только с промежуточными слоями) на подложках из Fe, Co, Ni.

Огранённый алмаз (бриллиант) уже многие десятилетия является популярнейшим и дорогим драгоценным камнем. В подавляющей степени цена алмаза обусловлена крайне высокой монополизацией этого рынка. Но не добытчиками алмазов, а ограньщиками и торговцами бриллиантами. Все алмазодобывающие кампании и страны добыли в 2016 г. алмазов на сумму 12,4 млрд долларов^[43]. В то время как экспорт алмазов в мире в 2016 году составил 116 млрд долларов^[44]. То есть грубо алмазодобытчики получают 10 % доходов алмазного рынка, а 90 % доходов приходится на огранщиков и торговцев алмазами.^{[источник?]} Фирма «Де Бирс», на долю которой приходится около 20 % мировой добычи (2 место в мире), разрабатывает месторождения Ботсваны, ЮАР, Намибии и Танзании. На долю АЛРОСА, которая разрабатывает месторождения алмазов не только в России, но и в Ангола, Ботсвана (ГРР), Зимбабве (ГРР) приходится 28 % добычи, больше всех в мире. Компания Rio Tinto (австрало-канадская) добывает 13 %, Dominion Diamond (Канада) 6 %, Petra Diamonds (ЮАР, Танзания, Ботсвана (ГРР)) добывает 3 %. Все прочие компании добывают 29 %.^[45] Подавляющая часть (по стоимости) природных алмазов используется для производства бриллиантов.

Исключительная твёрдость алмаза находит своё применение в промышленности: его используют для изготовления ножей, свёрл, резцов и тому подобных изделий. Потребность в алмазе для промышленного применения вынуждает расширять производство искусственных алмазов. В последнее время проблема решается за счёт кластерного и ионно-плазменного напыления алмазных плёнок на режущие поверхности. Алмазный порошок (как отход при обработке природного алмаза, так и полученный искусственно) используется как абразив для изготовления режущих и точильных дисков, кругов и т. д.

Также применяются в квантовых компьютерах, в часовой и ядерной промышленности.

Крайне перспективно развитие микроэлектроники на алмазных подложках. Уже есть готовые изделия, обладающие высокой термо- и радиационной стойкостью. Также перспективно использование алмаза, как активного элемента микроэлектроники, особенно в сильноточной и высоковольтной электронике из-за большой величины пробивного напряжения и высокой теплопроводности. При изготовлении полупроводниковых приборов на основе алмаза используются, как правило, допированные плёнки алмаза. Так, допированный бором алмаз имеет p-тип проводимости, фосфором — n-тип. Из-за большой ширины зоны алмазные светодиоды работают в ультрафиолетовой области спектра^[46].

В 2004 году в ИФВД РАН впервые синтезировали алмаз, имеющий сверхпроводящий переход при температуре 2-5 К (зависит от степени легирования)^[47]. Полученный алмаз представлял собой сильнолегированный бором поликристаллический образец, позже в Японии получили алмазные плёнки, переходящие в сверхпроводящее состояние при температурах 4-12 К^[48]. Пока сверхпроводимость алмаза представляет интерес лишь с научной точки зрения.

Огранка алмазов[править | править код]

Огранённый алмаз называется бриллиантом.

Основными типами огранки являются:

• круглая (со стандартным числом 57 граней)
• фантазийная, к которой относятся такие виды огранки, как
  • «овальная»,
  • «груша» (одна сторона овала — острый угол),
  • «маркиза» (овал с двумя острыми углами, в плане похож на стилизованное изображение глаза),
  • «принцесса»,
  • «радиант»,
  • другие виды.

Форма огранки бриллианта зависит от формы исходного кристалла алмаза. Чтобы получить бриллиант максимальной стоимости, огранщики стараются свести к минимуму потери алмаза при обработке. В зависимости от формы кристалла алмаза, при его обработке теряется 55—70 % массы.

Применительно к технологии обработки, алмазное сырьё можно условно разделить на три большие группы:

1. «соублз» (англ. sawables) — как правило, кристаллы правильной октаэдрической формы, которые вначале должны быть распилены на две части, при этом получаются заготовки для производства двух бриллиантов;
2. «мэйкблз» (англ. makeables) — кристаллы неправильной или округлой формы, подвергаются огранке «одним куском»;
3. «кливаж» (англ. cleavage) — кристаллы с трещинами, перед дальнейшей обработкой раскалываются.

Основными центрами огранки бриллиантов являются: Индия, специализирующаяся преимущественно на мелких бриллиантах массой до 0,30 карата; Израиль, гранящий бриллианты массой более 0,30 карата; Китай, Россия, Украина, Таиланд, Бельгия, США, при этом в США производят только крупные высококачественные бриллианты, в Китае и Таиланде — мелкие, в России и Бельгии — средние и крупные. Подобная специализация сформировалась в результате различий в оплате труда огранщиков.

1. ↑ Физические свойства алмаза. — Киев: Наукова думка, 1987. — (Справочник).
2. ↑ Бриллиант, алмаз // Большая советская энциклопедия : в 66 т. (65 т. и 1 доп.) / гл. ред. О. Ю. Шмидт. — М. : Советская энциклопедия, 1926—1947.
3. ↑ ^{1 2} Алмаз // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
4. ↑ Алмаз // Толковый словарь живого великорусского языка : в 4 т. / авт.-сост. В. И. Даль. — 2-е изд. — СПб. : Типография М. О. Вольфа, 1880—1882.
5. ↑ Thermal conductivity of isotopically modified single crystal diamond (англ.) // Phys. Rev. Lett.. — 1993. — Vol. 70. — P. 3764.
6. ↑ Z Feng, Y Tzeng and J E Field. Friction of diamond on diamond in ultra-high vacuum and low-pressure environments (неопр.). Cavendish Lab., Cambridge Univ., UK. Journal of Physics D: Applied Physics (1992).
7. ↑ Андреев В. Д. р, Т-Диаграмма плавления алмаза и графита с учётом аномальности высокотемпературной теплоёмкости // Избранные проблемы теоретической физики.. — Киев: Аванпост-Прим, 2012.
8. ↑ Огненное ТВ. Как ГОРИТ настоящий АЛМАЗ? Эксперименты с бриллиантами. (неопр.) (14 июня 2019). Дата обращения 15 июня 2019.
9. ↑ Андреев В. Д. Спонтанная графитизация и термодеструкция алмаза при Т > 2000 K // Избранные проблемы теоретической физики.. — Киев: Аванпост-Прим, 2012. Архивная копия от 3 декабря 2013 на Wayback Machine
10. ↑ Андреев В. Д. Аномальная термодинамика алмазной решетки // Избранные проблемы теоретической физики.. — Киев: Аванпост-Прим, 2012.
11. ↑ ^{1 2} Schumann W. Gemstones of the World. — Newly Revised & Expanded Fourth Edition. — Sterling Publishing Company, Inc., 2009. — P. 41–2. — ISBN 978-1-4027-6829-3.
12. ↑ Дронова Нона Дмитриевна. Изменение окраски алмазов при их обработке в бриллианты (системный подход и экспериментальные исследования). — Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук. Специальность 04.00.20 — минералогия, кристаллография. Москва, 1991.
13. ↑ Юрий Шелементьев, Петр Писарев. Мир бриллиантов (рус.). Геммологический центр МГУ. — Чёрный алмаз называется карбонадо. Дата обращения 8 сентября 2010.
14. ↑ Алмазный инструмент // Наука и техника, 14 октября 2002 года
15. ↑ ЮАР-Кимберли-География
16. ↑ Достопримечательности Кимберли
17. ↑ Эдвард Эрлих «Витватерсранд, месторождение, определившее судьбу Африки» Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine Минеральные месторождения в истории человечества
18. ↑ Ольга Вандышева. Падение бриллиантов // Эксперт, № 4 (972), 25-31 января 2016
19. ↑ Данилов Ю.Г.. Кимберлийский процесс о мировой добыче алмазов в 2015 году (2 августа 2012). Дата обращения 10 декабря 2013.
20. ↑ Мировая добыча алмазов упала в 2018 году (рус.). Бриллианты. Дата обращения 8 июля 2019.
21. ↑ Мировая добыча алмазов упадет на 3,4% в 2018 году (рус.), Бриллианты. Дата обращения 5 марта 2018.
22. ↑ http://www.nasledie-rus.ru/podshivka/8319.php
23. ↑ Журнальный зал | Нева, 2003 № 9 | Евгений Трейвус — Голгофа геолога Попугаевой
24. ↑ Ленинская премия 1957 года была вручена другим геологам. Только в 1970 году Попугаева была награждена почётным дипломом и знаком «Первооткрыватель месторождения»
25. ↑ Вишерские алмазы, 1973.
26. ↑ Учёные рассекретили месторождение импактных алмазов в Сибири, Лента.ру (16 сентября 2012). Дата обращения 18 сентября 2012.
27. ↑ В Якутии обнаружен уникальный алмаз-матрешка
28. ↑ Мировой алмазный рынок | АЛРОСА (неопр.). www.alrosa.ru. Дата обращения 1 декабря 2019.
29. ↑ Export destinations of Алмазы from Мир (2016) (рус.). The Observatory of Economic Complexity. Дата обращения 1 декабря 2019.
30. ↑ «Крупный алмаз — из мелких»
31. ↑ Б. Ф. Данилов «Алмазы и люди»
32. ↑ Экспериметны по «алмазотворению» В. Н. Каразина и К. Д. Хрущова и синтезу алмаза других наших земляков (неопр.). Журнал «Университеты». Архивировано 13 января 2009 года.
33. ↑ Лейпунский О. И. Об искусственных алмазах (рус.) // Успехи химии. —