Глубина образования алмазов

Алмаз в сопутствующей горной породе — кимберлите


Химическая формула алмаза: C.

Твердость алмаза по шкале Мооса: 10 (самый твердый минерал).

Возможные цвета алмаза: бесцветный, желтый, коричневый, синий, голубой, зеленый, красный, розовый, черный.

Предполагаемая глубина образования алмазов в природе: 100–120 км.

Давление образования алмазов: около 50 000 бар (5 ГПа).


Царь драгоценных камней — алмаз — является самым твердым и прочным природным материалом. Это очень редкий материал, но в то же время добывается на всех континентах, кроме Антарктиды. Достоверных сведений о природных механизмах образования алмазов до сих пор не существует, однако имеется несколько гипотез по этому поводу. По данным некоторых исследований, возраст алмазов в литосфере составляет от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет. Алмазы внеземного происхождения, попадающие на Землю с метеоритами, по предположению ученых могут быть старше Солнца.


Большинство специалистов придерживаются мантийной и магматической теории образования алмазов, согласно которой на значительной глубине под земной поверхностью атомы углерода под большим давлением (около 50 000 атмосфер) формируют кубическую кристаллическую решетку, образуя те самые кристаллы алмазов. После этого камни выносятся на поверхность вулканической магмой. По предположениям ученых, углеродсодержащие минералы от колоссального давления очень легко растворяют углекислый газ, в результате чего сформировавшиеся алмазы выталкиваются на поверхность словно пузырьки воздуха, поднимаемые со дна аквариума. Выбрасывая углеродное вещество сквозь кимберлитовые трубки с огромной скоростью, природа создает алмазу бессмертный иммунитет — добравшись до поверхности, этот минерал может существовать вечно. Ученые подсчитали, что расстояние в 120 км вновь образовавшийся алмаз преодолевает за 3-8 часов, то есть со скоростью примерно 10-30 км/ч.


 

Безпрессовый аппарат «разрезная сфера» (БАРС) для производства синтетических алмазов


Попытки создать алмазы искусственно предпринимались достаточно давно. Еще в начале 19 века основатель Харьковского университета Василий Назарович Каразин смог получить твердые кристаллы, нагревая сухую древесину без доступа кислорода. Современный метод синтеза алмазов основан на термодинамическом расчете линии равновесия графит-алмаз физика Овсея Ильича Лейпунского. В 1953 году этот метод был впервые осуществлен на практике в лаборатории компании АСЕА (Швеция), а затем в 1954 году в лаборатории «Дженерал Электрик» (США). В 1960 году в Институте физики высоких давлений группа специалистов под руководством Леонида Федоровича Верещагина организовала выпуск первых 2000 карат искусственных алмазов, а с 1963 года был налажен их серийный выпуск. Синтетические алмазы используются для производства различного алмазного инструмента — исключительная твердость алмазов находит применение для обработки камней в строительстве, в промышленности, в ювелирном деле (для обработки драгоценных камней). Впрочем, на сегодняшний день существуют искусственные материалы, твердость которых превышает твердость алмаза. Например, ультратвердый фуллерит может с легкостью поцарапать любой алмаз, поскольку почти в три раза тверже его.


И, конечно же, алмазы используются в ювелирных украшениях. Специальным образом ограненные алмазы — бриллианты — оцениваются по системе «4 С»: cut (огранка), clarity (чистота), color (цвет) и carat (масса в каратах). Бриллиант легко отличить от прочих драгоценных камней, в том числе их искусственных имитаций (фианита, муассанита и т.п.), — бриллианты способны светиться под действием ультрафиолетового излучения (флюоресцировать).


 

Алмазы после специальной обработки — огранки — называются бриллиантами


Эта статья из крутого проекта «Умный плакат Планета Земля»! Хочешь узнать о нем подробнее? Тогда жми сюда!


А еще у нас есть увлекательные плакаты «Солнечная система» и «Глубины океана».