Алмаз


Этот удивительный минерал известен людям уже около 5 тыс. лет, однако он до сих пор привлекает к себе пристальное внимание. Описывая алмаз, десятки раз употребляют слово «самый» — самый твердый, самый блестящий, самый износостойкий, самый дорогой, самый редкий, самый теплопроводный и т. д.

Необыкновенные свойства способствовали возникновению легенд и поверий, связанных с этим камнем. Название алмаз произошло от искаженного греч. адамас — неодолимый, несокрушимый. В Древней Индии алмазам приписывали магические свойства, поэтому сведения об их добыче тщательно скрывали.

В Европу алмазы попали, видимо, в VI—V вв. до н. э. В Британском национальном музее хранится бронзовая статуэтка с двумя необработанными алмазами вместо глаз. Она найдена в Древней Греции и датируется V в. до н. Э. Плиний Старший в «Естественной истории» описал некоторые свойства алмаза, причем наряду с правильными представлениями об его твердости, спайности, блеске и прозрачности он приводит некоторые фантастические, выдуманные.

На Руси слово «алмаз» впервые упомянуто в книге Афанасия Никитина (? —1472 гг.) «Хождение за три моря». В «Лапидариях» (XI—XIII вв.) алмазы разделены на мужские и женские. Считалось, что алмаз придает владельцу силу, твердость и мужество, предохраняет от врагов, усиливает остроту ума. М. И. Пыляев приводит ряд примеров из средневековых представлений об алмазе: «Алмаз укрощает ярость и сластолюбие, дает воздержание и целомудрие». Он пишет о том, что турки и персы в XVI в. считали, что «пристальное созерцание прозрачного бриллианта разгоняет хандру, снимает с глаз мрачную завесу, делает человека проницательнее и настраивает его на веселый лад... Алмаз, привязанный к руке женщины, помогает ей разрешиться от бремени, сгоняет с лица пестрый цвет, носящий алмаз угоден царям...». Считалось, что из двух воюющих сторон победит та, у которой алмаз больше.

Кристаллы алмаза разнообразны; помимо плоскогранных, распространены кривогранные формы, наряду с изометрическими часто встречаются деформированные, удлиненные или уплощенные, а также со ступенчатыми или полицентрическими гранями. Плоскогранные октаэдры с зеркально ровными гранями и острыми ребрами довольно редки, часто на гранях развиваются различные фигуры травления (треугольники и др.), ребра округляются. Благодаря ступенчатому или полицентрическому строению граней кристаллы могут принимать вид псевдоромбододекаэдров или псевдокубов. Плоскогранные октаэдры с острыми ребрами кубического габитуса чрезвычайно редки, ребра таких кристаллов обычно сглажены, на гранях наблюдаются четырехугольные углубления.

Для алмаза характерны кривогранные формы: октаэдроиды, додекаэдроиды, гексаэдроиды, тетраэдроиды, на гранях которых наблюдаются параллельная, вальце-образная или сноповидная штриховки, микрослоистость, пирамидальные и каплевидные холмики, ямки травления, дисковая и черепитчатая скульптуры. Иногда алмазы имеют каналы травления, покрываются тончайшими приповерхностными трещинами, создающими матовость при коррозии, несут следы механического износа. Внутреннее строение монокристаллов алмаза чаще зональное или волокнистое, устанавливается невооруженным глазом или специальными исследованиями. Распространены и пластически деформированные кристаллы. Детально изучая морфологию и внутреннее строение кристаллов алмаза, можно восстановить историю его образования.

Кроме монокристаллов, алмазы часто образуют закономерные и незакономерные сростки. Первые разделяются на двойники и параллельные сростки. Двойникование у алмаза происходит по шпинелевому закону. Среди двойников срастания октаэдров особенно следует отметить уплощенные двойники треугольной формы. Двойники прорастания наблюдаются у октаэдров, но особенно они характерны для гексаэдров. Иногда встречаются двойники, образующие многолучевые звезды. Незакономерные сростки весьма типичны для алмаза. Срастаться могут два-три индивида различной или одинаковой величины или множество индивидов, образующих различные поликристаллические агрегаты. Выделяют несколько их разновидностей: борт, баллас и карбонадо.

Борт — это мелкозернистые неправильной формы агрегаты беспорядочно ориентированных кристаллов, различимые невооруженным глазом или под микроскопом. Темная окраска объясняется присутствием графита. Выделения борта могут достигать нескольких сотен граммов. Борт встречается практически на всех месторождениях алмазов. В технике бортом часто называют низкокачественные алмазы с большим числом трещин и включений, монокристаллы алмаза пониженного качества и агрегаты.

Разновидность алмазов карбонадо была обнаружена в 1813 г. Название получила от португ. «carbonados» — карбонатизированный. Карбонадо представляют собой скрытокристаллические образования из разупорядоченных индивидов алмазов размером 5—10 мкм, иногда в них присутствуют аморфный углерод и графит. Форма образований неправильная, угловатая или округлая. Они непрозрачны, имеют темно-серый, черный, зеленоватый, серый и коричневый цвета, блестящую, эмалевидную, антрацитоподобную или матовую шлаковидную поверхность. Обычно их масса 0,1 — 1 кар, но встречаются и более крупные. Так, в 1825 г. в Бразилии был найден камень массой 3167 кар. Карбонадо обнаружены также в Венесуэле, Южной и Центральной Африке. Карбонадо обладают очень большой прочностью, поэтому они используются для изготовления коронок, предназначенных для бурения особо твердых горных пород. Применяется карбонадо и для правящего инструмента. В Африке встречена разновидность карбонадо с магнитными свойствами, названная стюартитом. Его магнитные свойства обусловлены большим числом включений магнетита.

Балласы, дробеобразный борт, алмазы Кунца — под таким названием известны поликристаллические образования округлой, овальной или грушеобразной формы с радиально-лучистым строением кристаллитов размером 10—200 мкм. Диаметр агрегатов колеблется от нескольких миллиметров до 20 мм, реже более. Известны находки балласов массой до 75 кар. Балласы могут быть непрозрачными, полупрозрачными или просвечивающими, с сильным блеском или матовые, бесцветные, серые, черные или зеленоватые. Встречаются они в Бразилии, Южной Африке, в России. Применяются в буровых коронках.

В последние годы обнаружена новая разновидность поликристаллических образований алмаза ударно-взрывного происхождения. Такие алмазы приурочены к своеобразным кольцевым воронковидным структурам — астроблемам, которые получаются при ударе космического тела о земную кору. Возникшие при этом высокие температура и давление способствовали образованию алмазов. Размеры угловатых, неправильной формы агрегатов, как правило, 1—2 мм, размер кристаллитов — 20—40 мкм. Алмазы непрозрачные, черные, желтоватые или зеленоватые. Строение их слоистое или волокнистое. При рентгеновских исследованиях агрегатов, помимо алмаза, устанавливаются другие модификации углерода: графит, лонсдейлит и карбин.

Совершенно бесцветные алмазы довольно редки. Обычно у них наблюдается какой-либо оттенок (нацвет). Встречаются интенсивно окрашенные алмазы желтого, оранжевого, зеленого, голубого, синего, розового, коричневого, молочно-белого, серого, черного цвета. Среди окрашенных алмазов большой известностью пользуются сапфиро-синий алмаз «Хоуп» (масса 44,5 кар), голубого цвета «Королева Голландии» (136,5 кар), яблочно-зеленый «Зеленый Дрезден» (41 кар), желтые алмазы «Тиффани» (128,5 кар), «Красный крест» (205 кар), «Мун» (183 кар), «Иранский желтый» (183 кар), «Флорентиец» (132,2 кар), янтарно-желтый «Алмаз Альберта» (102 кар), розовый алмаз «Непал розовый» (72 кар), черные алмазы из Баии (350 кар) и «Орлов черный» (67,5 кар). Окраска алмазов связана с различными дефектно-примесными центрами в структуре кристаллов, а иногда — с включениями ряда минералов. Наиболее распространенная желтая окраска может иметь различное происхождение. Зеленые пятна пигментации, окрашивающие поверхность кристаллов в зеленоватый или голубоватый цвет, появляются в результате природного радиоактивного облучения. При нагревании в процессе метаморфизма они становятся желтыми. Желтые пятна пигментации наблюдаются на алмазах из древних россыпей.

Встречаются алмазы с синей и голубой окраской. Предполагают, что этот тип окраски обусловлен вхождением в структуру алмаза бора. Очень распространены дымчато-коричневые и реже розовато-сиреневые алмазы, окраска которых связана с дефектами на плоскостях скольжения. Молочно-белая окраска объясняется наличием мелкодисперсных включений граната во внешней части кристалла, а серая и черная — включениями графита.

Высокой дисперсией объясняется «игра» бриллиантов. «Это свет солнца, сгустившийся в земле и охлажденный временем, он играет всеми цветами радуги, но сам остается прозрачным, словно капля»,— пишет А. И. Куприн в одном из произведений.

Под воздействием катодных, рентгеновских и ультрафиолетовых лучей некоторые алмазы люминесцируют, что вызвано дефектами их структуры. Цвет люминесценции различен — от зеленого и желтого до голубого или синего. Алмазы с различным свечением имеют разные физико-механические свойства. Так при статическом одноосном сжатии наибольшей прочностью отличаются несветящиеся алмазы, затем голубые, зеленые, желтые и розовые. Самая большая динамическая прочность у кристаллов с розовым свечением, ниже у кристаллов с зеленым, желтым и голубым свечением. Наименьшая прочность на удар у несветящихся алмазов. При испытании алмазов с различным свечением на истирание наибольшая износостойкость установлена у алмазов, светящихся зеленым цветом, ниже — у голубых, желтых алмазов, с розовым свечением и у несветящихся.

Добыча алмазов. До XVIII в. Индия была главным поставщиком алмазов. Их начали добывать здесь уже во II тысячелетии до н. э. Основной район добычи (Голконда) расположен в бассейнах рек Кришна, Пеннер и Годавари. Алмазы приурочены к песчаникам, конгломератам, пескам и галечникам. В Индии были найдены известные всему миру камни: «Кох-и-Нор», «Регент», «Орлов», «Дерианур», «Санси», «Шах», «Хоуп», «Флорентиец», «Зеленый Дрезден» и другие. Из Индии алмазы попадали в Грецию и другие европейские страны. После открытия богатых россыпей алмазов в Бразилии Индия утрачивает главенствующую роль в поставке алмазов. В настоящее время ежегодный объем добычи алмазов в Индии не превышает 20 тыс. кар, причем их добывают не только из россыпей, но и из коренных месторождений — алмазоносных кимберлитовых трубок.

Алмазы в Бразилии открыты якобы в 1714 г. крестьянином Ф. Машадо да Силва, который в каменоломне Сан-Педро недалеко от горы Лапа в шт. Гояс нашел светлый красивый твердый камешек. В 1730 г. камень был продан ювелиру, и в Бразилии началась настоящая алмазная лихорадка. По другой версии, алмазы были открыты Антонио Арцао, обнаружившим прозрачные камни в песке, примешиваемом к глине. Вначале камешками играли дети, затем из них сделали игральные фишки, которые в 1725 г. увидели ювелиры, и в поселок, названный Диамантино, хлынули толпы алмазоискателей. Вскоре Бразилия вышла на первое место в мире по добыче алмазов. С увеличением добычи алмазов в Бразилии цены на них на мировом рынке упали. Для стабилизации цен правительство Португалии ввело высокие пошлины на экспорт алмазов из своей колонии Бразилии и установило высокую арендную плату на алмазоносные участки. Добыча алмазов была объявлена собственностью короля. В результате добыча снизилась, а цены стабилизировались. В 1822 г. Бразилия стала независимым государством и частным лицам было разрешено разрабатывать месторождения. Это позволило расширить добычу и открыть новые алмазоносные площади. До 1850 г. в Бразилии добыто более 10 млн. кар алмазов.

В настоящее время добыча алмазов в этой стране составляет около 350—400 тыс. кар в год. Качество бразильских алмазов высокое. Размер мелких камней («рисовых семечек», или «шаблиоз») — до 1 кар, покрупнее («бала», или пуля) 1—3 кар, более крупных («шапеу до падре») — свыше 3 кар. В Бразилии добыто несколько очень крупных камней, среди них «Президент Варгас», «Звезда юга», «Звезда Минаса», «Южный Крест» и др.

Алмазы из россыпей обнаружены в ряде районов Индонезии на о. Калимантан. Масса камней 0,25 кар, но иногда 10—20 кар.

В 1851 г. были найдены россыпи алмазов в Австралии, вначале в шт. Новый Южный Уэльс, а затем в штатах Квинсленд и Виктория. В 1975—1978 гг. здесь открыты богатые коренные месторождения — кимберлитовые трубки, освоение которых предполагается начать в ближайшее время. Здесь же открыты богатые месторождения алмазов нового типа, связанные с лампроитами.

В Южной Африке алмазы обнаружены в 1867 г. Существует легенда об их открытии. На берегу р. Оранжевой дети нашли несколько красивых, ярко блестевших на солнце камешков. Камни попали к фермеру Ван-Никерку, который и начал первый вести поиски алмазов. Вскоре он приобрел у негра-пастуха камень массой 83,5 кар, оцененный более чем в 11 тыс. фунтов стерлингов. Впоследствии этот камень получил собственное название — «Звезда Южной Африки». В июле 1879 г. группа искателей обнаружила алмазы в породе голубоватого цвета, получившей название «кимберлит» от расположенного вблизи пос. Кимберлей. Это было первое в мире коренное месторождение алмазов, представляющее собой вертикальную воронкообразную трубу, заполненную изверженной породой зеленого цвета — кимберлитом,— бедной кремнеземом и богатой соединениями железа и магния. Основные породообразующие минералы кимберлита — оливин, пироп, диопсид, кальцит и др.

В 1897 г. коренные месторождения алмазов обнаружены в Трансваале, в 1903 г. в Зимбабве, в 1907 г.— в Анголе и Заире, а затем — в Танзании, Лесото, Сьерра-Леоне, Ботсване, Гане. Добыча алмазов в Африке стала ведущей отраслью горной промышленности.

В России первый алмаз найден в 1829 г. на Урале на Крестовоздвиженском золотом прииске. Четырнадцатилетний Павел Попов, промывая золото, нашел крупный кристалл алмаза. Вскоре были выявлены россыпи у д. Северной и с. Промысел, в Гороблагодатском округе.

Первый алмаз на Сибирской платформе найден в 1948 г. С. Н. Соколовым. В 1949 г. разведочная партия Г. X. Файнштейна выявила в Якутии россыпи промышленного значения. Коренные месторождения в Якутии открыты геологом Л. А. Попугаевой и рабочим Ф. А. Белкиным, которые 21 августа 1954 г. обнаружили трубку, названную «Зарницей». В 1955 г. Е. Н. Елагина и Ю. Хабардин открыли трубку «Мир». В дальнейшем были найдены и другие алмазные трубки.

Добыча алмазов за рубежом постоянно росла и стабилизировалась только в последние 15—17 лет. Извлечено 1300 млн. кар (более 260 т) алмазов, в том числе 365 млн. кар ювелирных. За 20 лет (с 1960 по 1980 г.) добыто алмазов столько же, сколько за все предыдущие годы.

Применение алмаза. Алмаз — драгоценный камень первого класса. Однако его сильный блеск и «игра» выявляются только после обработки. Еще в Древней Индии было известно, что шлифовка граней усиливает блеск и улучшает качество алмаза.
В Европе алмаз впервые был отшлифован Людвигом ван Беркемом в 1456 г. Однако некоторые считают, что это произошло гораздо раньше. Так, Е. Брутон пишет, что уже в 1330 г. в Венеции полировали грани алмазов, позже этой же технологией пользовались мастера Брюгге и Парижа. Вначале алмаз гранили в форме «пойнт кат», при этом грани октаэдра только притупляли, а площадка отсутствовала. Затем появилась огранка «тейбл кат» — таблитчатая (похожа на индийскую). Позже были разработаны огранка «роза», «старая простая огранка» с 18 гранями, «Мазарини» с 34 гранями и «Перуцци». Современная форма огранки появилась в 1910 г.

Знаменитые алмазы мира

«Куллинан» 3025,75
«Эксцельсиор» 971,5
«Звезда Сьерра-Леоне» 969,9
«Великий Могол» 793,0
«Войя» 770,0
«Президент Варгас» 726,6
«Юбилейный» 650,8
«Дютойтспен» 616,0
«Баумгольд» 609,25
«Лесото» 601,25
«Гояс» 600

Ограненные алмазы-бриллианты использовались в различных украшениях — перстнях, подвесках, колье, диадемах, браслетах, государственных регалиях. М. И. Пыляев в книге «Драгоценные камни и их свойства» приводит ряд примеров. На одежде английской королевы было так много драгоценностей, что она с трудом выходила на аудиенцию, король Англии Генрих III носил до сотни колец с драгоценными камнями, а король Франции Людовик XII на торжественные выходы надевал одежду, усыпанную бриллиантами на сумму до 12 млн. франков по курсу того времени. В России бриллианты стали особенно модны при Екатерине П. Их вставляли в брелоки, застежки, табакерки, трости, украшали одежду, обувь и т. д.

Идентификация бриллиантов. В ювелирной практике для имитации бриллиантов издавна использовали различные прозрачные, бесцветные минералы — циркон, корунд, фенакит, топаз, гошенит, горный хрусталь или окрашенные — демантоид, титанит, сфалерит, шеелит и ряд других. В настоящее время для имитации алмаза применяются новые синтетические материалы — фианит, гадолиний-галлиевый и иттрий-алюминиевый гранаты, рутил, титанат стронция (фабулит), ниобат лития, шпинель, корунд (лейкосапфир) и некоторые другие. Синтетические ювелирные алмазы, о получении которых с 1955 г. время от времени сообщают те или иные фирмы, из-за огромной стоимости их производства не выходят пока из рамок, экспериментов. Широко использовались долгое время как имитации бриллиантов «свинцовые стекла», а также дублеты и триплеты, но сейчас применение их упало в связи с получением довольно дешевых имитаций из синтетических материалов. Значительная разница в стоимости бриллиантов и их имитаций делает вопрос правильной диагностики очень важным.


Имитации алмаза можно разделить на две группы. К первой группе относятся имитации с высокими показателями преломления (выше 1,8, т. е. их нельзя замерить на рефрактометре) и дисперсией, а также с сильным алмазным блеском (синтетический рутил, титанат стронция, сфалерит, ниобат лития, фианит, ГГГ, ИАГ, титанит, демантоид и др.). Ко второй — имитации с довольно низкими показателями преломления (ниже 1,8, т. е. их можно замерить на рефрактометре), дисперсией и стеклянным блеском. Наиболее близки к алмазам по показателям преломления и дисперсии из минералов циркон и титанит, а из синтетических материалов — фианит и ГГГ.

Рефлектограф «Gemprint» позволяет отличить алмаз от имитаций по картинам отражения света гранями камней с различным внутренним строением и типом огранки. В ряде стран эта особенность заложена в сертификаты бриллиантов.

При правильной огранке алмаза весь свет, падающий на него через коронку, полностью отражается от граней павильона, и при просмотре бриллианта на свет видна только одна светящаяся точка в колетте. Из-за полного внутреннего отражения нельзя ничего увидеть через бриллиант. На различии критического угла у алмаза и имитаций основаны тесты «световой шпиль» и «световая передача». Высокий показатель преломления алмаза при просмотре его через площадку создает иллюзию значительно меньшей толщины камня, чем это на самом деле.

При диагностике бриллиантов широко используется определение оптического характера с помощью полярископа. Оптически анизотропны синтетический рутил, ниобат лития, титанит, циркон, шеелит, лейкосапфир, фенакит, топаз, берилл, горный хрусталь. Причем двупреломление у некоторых из этих имитаций столь высоко (рутил, ниобат лития, циркон, титанит), что можно наблюдать удвоение ребер нижних граней камня при просмотре его через площадку с помощью лупы или микроскопа. Алмаз — оптически изотропный минерал, однако довольно часто в нем наблюдается аномальное двупреломление, которое однако есть и у некоторых его имитаций (ИАГ, синтетической шпинели).

Основное отличие алмаза от имитаций — его непревзойденная твердость — 10. Это свойство определяет характерное только для бриллиантов наличие идеально плоских граней и острых ребер на стыке граней. На ряде имитаций (в том числе — фианите) ребра обычно слегка «заваленные» и присутствует вертикальная штриховка на рундисте.

Весьма важное свойство при диагностике алмазов — их плотность. Из наиболее распространенных имитаций близкую к нему плотность имеют только топаз, шпинель и, в некоторых случаях, титанит и сфалерит. Плотность остальных имитаций либо значительно выше плотности алмаза (рутил, титанат стронция, ниобат лития, ГГГ, циркон, шеелит, демантоид, ИАГ, корунд), либо ниже (фенакит, берилл, кварц). Плотность стекла колеблется в зависимости от содержания в нем свинца, у наиболее часто применяемого в качестве имитации бриллианта свинцового стекла она равна 3,74 г/см3. В связи с этим отличить алмазы, не закрепленные в изделия, от их имитаций весьма просто с помощью разбавленной жидкости Клеричи. Различие плотности алмаза и его имитаций приводит к тому, что при одном и том же размере масса бриллианта и имитаций будет различной (и наоборот), что помогает диагностике. Например, масса (кар) ограненного бриллиантовой огранкой камня одного и того же размера будет равна: алмаза — 1, титаната стронция — 1,45, ИАГ — 1,30, фианита — 1,60.

На свойстве алмаза смачиваться жирами основан «Алмазный карандаш» («Gem Diamond Реn»), снабженный фетровым концом и заправленный специальными чернилами, которые оставляют сплошную черту на поверхности алмаза и пунктирную — на большинстве имитаций с высокими (выше 1,8) показателями преломления. На степени смачиваемости поверхности основан и метод определения контактного угла.

Надежный метод идентификации алмазов — пропускание рентгеновских лучей. Алмаз, в отличие от большинства минералов, синтетических камней и стекол, прозрачен в рентгеновских лучах.

При диагностике алмазов следует учитывать и включения, различаемые в наиболее высококачественных бриллиантах только при значительном увеличении. Их состав связан с глубинным происхождением алмаза и является очень характерным. Для сингенетических включений характерны оливин, пироп, в том числе с высоким содержанием кноррингитовой молекулы Mg3Cr2 [Si04] 3, хром-шпинелид, хромит, алмаз (более ранний), энстатит, диопсид, хромдиопсид, коэсит, пирротин, пентландит, рутил, ильменит, циркон и некоторые другие. Эпигенетические включения представлены гетитом, серпентином, графитом, гематитом, селлаитом, каолинитом, санидином и др. Встречаются иногда также включения, происхождение которых не совсем ясно, например: мусковит, флогопит, биотит, кварц, магнетит, кианит. Однако наличие этих включений, особенно сингенетических, не встречаемых больше почти ни в одном ювелирном камне и поэтому помогающих при идентификации алмаза, отрицательно влияет на его стоимость (если они различимы с помощью 2—10-кратной, в зависимости от качества и размера бриллианта, лупы). В связи с этим предпринимаются попытки удалить их каким-либо методом. В печать поступили сообщения об уничтожении включений сжиганием их лучами лазера с последующей обработкой канала кислотой. Наличие такого канала может служить диагностическим признаком алмаза.

 

             Содержание          

Hosted by uCoz