Глибина утворення алмазів

Алмаз у супутній гірській породі — кімберліті

 

Хімічна формула алмазу: C.

Твердість алмазу за шкалою Мооса: 10 (найтвердіший мінерал).

Можливі кольори алмаза: безбарвний, жовтий, коричневий, синій, блакитний, зелений, червоний, рожевий, чорний.

Передбачувана глибина утворення алмазів у природі: 100-120 км.

Тиск утворення алмазів: приблизно 50 000 бар (5 ГПа).

 

Цар коштовних каменів — алмаз — це найтвердіший і найміцніший природний матеріал. Це вкрай рідкісний матеріал, але водночас його видобувають на всіх континентах, окрім Антарктиди. Вірогідних відомостей про природні механізми утворення алмазів досі не існує, проте є кілька гіпотез щодо цього. За даними певних досліджень, вік алмазів у літосфері становить від 100 мільйонів до 2,5 мільярдів років. Алмази позаземного походження, які потрапляють на Землю з метеоритами, за припущенням науковців, можуть бути старшими від Сонця.

 

Більшість фахівців дотримується мантійної і магматичної теорії утворення алмазів, згідно з якою на значній глибині під земною поверхнею атоми вуглецю під великим тиском (близько 50 000 атмосфер) формують кубічні кристалічні ґратки, утворюючи ті самі кристали алмазів. Після цього каміння виносить на поверхню вулканічна магма. За припущеннями науковців, вуглецемісткі  мінерали через колосальний тиск дуже легко розчиняють вуглекислий газ, завдяки чому сформовані алмази виштовхуються на поверхню мов бульбашки повітря, які піднімаються зі дна акваріума. Викидаючи вуглецеву речовину крізь кімберлітові трубки з величезною швидкістю, природа надає алмазові безсмертний імунітет — діставшись до поверхні, цей мінерал може існувати вічно. Науковці підрахували, що відстань 120 км щойно утворений алмаз долає за 3-8 годин, тобто зі швидкістю приблизно 10-30 км/год.

 

Безпресовий апарат «розрізальна сфера» (БАРС) для виробництва синтетичних алмазів

 

Спроби створити алмази штучно відбувалися досить давно. Ще на початку 19 сторіччя засновник Харківського університету Василь Назарович Каразін зміг отримати тверді кристали, нагріваючи суху деревину без доступу кисню. Сучасний метод синтезу алмазів заснований на термодинамічному розрахунку лінії рівноваги графіт-алмаз фізика Олександра Ілліча Лейпунського. 1953 року цей метод уперше застосували на практиці в лабораторії компанії АСЕА (Швеція), а потім 1954 року в лабораторії «Дженерал Електрик» (США). 1960 року в Інституті фізики високих тисків група фахівців під керівництвом Леоніда Федоровича Верещагіна організувала випуск перших 2000 карат штучних алмазів, а з 1963 року був налагоджений їхній серійний випуск. Синтетичні алмази використовують для виробництва різних алмазних інструментів — виняткова твердість алмазів дає змогу застосовувати їх для обробки каменів у будівництві, у промисловості, в ювелірній справі (для обробки коштовного каміння). Втім, на сьогодні наявні штучні матеріали, чия твердість перевищує твердість алмаза. Наприклад, ультратвердий фулерит може легко подряпати будь-який алмаз, оскільки майже втричі твердіший від нього.

 

І, звісно ж, алмази використовують у ювелірних прикрасах. Спеціально ограновані алмази — діаманти — оцінюють за системою «4 С»: cut (огранювання), clarity (чистота), color (колір) і carat (маса в каратах). Діамант легко відрізнити від інших коштовних каменів, зокрема від їхніх штучних імітацій (фіаніту, муассаніта тощо), — діаманти здатні світитися під дією ультрафіолетового випромінювання (флюоресціювати).

 

Алмази після спеціальної обробки — ограновування — називають діамантами


Ця стаття з крутого проєкту «Розумний плакат Планета Земля»! Хочеш дізнатися про нього докладніше? Тоді тисни сюди!

 

А ще у нас є захоплюючі плакати «Сонячна система» і «Глибини океану».