Алмаз

Алмаз, весьма редкий минерал. По химическому составу представляет чистый углерод. Бесцветные А. сгорают без всякого остатка; только не вполне бесцветные, мутные А. оставляют ничтожное количество золы. А. кристаллизуется в правильной системе, в тетраэдрически - гемиэдрическом классе. Обыкновенно кристаллы А. имеют форму тетраэдров (два одинаково развитых тетраэдра противоположных знаков иммитируют форму октаэдра), куба, ромбического додекаэдра и друг. Характерной особенностью многогранников роста А. является закругленность их ребер и изогнутость граней. Вместо плоских граней, кристаллы А. весьма часто несут кривые поверхности, что придает многогранникам роста А. иногда шаровую форму (фиг. 1).

Фиг. 1

Эта извращенность кристаллов А. обусловлена отчасти явлениями роста, способностью образовывать т. наз. вицинальные грани, отчасти - явлениями растворения и разъедания, которым подвергались кристаллы А. в земной коре. А. обладает весьма совершенной спайностью параллельно граням тетраэдра и чрезвычайно высокой твердостью - 10 (А. различных месторождений обнаруживают некоторые колебания твердости). Уд. в. - 3,5, значительно превышает уд. в. другой разности самородного углерода - графита. Весьма характерны световые свойства А.: он обладает очень высоким показателем преломления, n = 2,417 (для натриевых лучей); соответственно этому угол полного внутреннего отражения - ок. 24°. Если луч света изнутри А. падает на грань А. под углом, большим 24°, то он не преломляется, а испытывает полное внутреннее отражение; попадая на следующую площадку А. под углом, также превышающим 24°, он снова не преломится и т. д. Таким образом, луч света, попавший в A., особенно если искусственно А. (гранением) придана соответственно многогранная форма, испытывает в нем многократное полное внутреннее отражение. Если принять еще во внимание высокий коэффициент светорассеяния А., то сделается понятным превосходная "игра" А., которая так высоко ценится.- С самых давних времен A. в большом почете у человека. Наиболее древние месторождения А., выработка которых началась лет триста до начала нашей эры, - рождения Ост-Индии. Последние сосредоточены преимущественно в восточной области Деканского плоскогорья; отсюда добыты очень красивые и известные А. В настоящее время эти месторождения уже сильно истощены, и добыча А. в них весьма незначительна. А. залегают здесь только во вторичных породах - или плотных, как песчаники и конгломераты, или рыхлых - в россыпях древних и современных, при чем А. сопровождаются целым рядом других драгоценных камней. Открытие богатейших месторождений А. в Бразилии относится к началу XVIII столетия. Главные месторождения расположены в провинциях Минаш - Жераиш и Байя. А. добываются в содержащих золото россыпях, которые находятся на плато или же в долинах. Долинные россыпи - аллювиальные, россыпи на плато - отчасти аллювиальные, отчасти элювиальные. Все эти россыпи расположены в области распространения итаколумита - тонкосланцеватого кварцита, состоящего из кварца со включением пластинок слюды, хлорита и друг.- Весьма своеобразный и интересный тип представляют южно-африк. месторождения А. Здесь наблюдаются А. в своем коренном залегании. Эти месторождения находятся в области между р. Оранжевой и ее притоком Ваалом, близ г. Кимберлей. Характер месторождения таков. На равнине поднимаются небольшие холмы, до 20 метр. высоты, имеющие в поперечнике их округлого или эллиптического основания от 25 метр. до нескольких сотен метров. Эти холмы являются выходами столбчатых и суживающихся книзу, воронко- или трубкообразных образований, состав которых резко отличается от окружающих пород. Среди изверженных пород, черных сланцев и кварцитов (фиг. 2), расположены воронки, заполненные кимберлитом.

Фиг. 2

В поверхностной своей части, до глубины 6-12 метр., заполняющая масса представляет совершенно выветрелую, поблекшую породу ("желтая" порода), которая глубже переходит в зеленовато-голубую ("голубая") породу; последняя на глубине около 80 метр. является уже совершенно плотной. В настоящее время выработка воронок доведена до глубины 400-500 метр. и больше. В "голубой" породе и продуктах ее превращения и находятся А.; таким образом, она и должна быть рассматриваема, как материнская порода последних. "Голубая" порода представляет собою брекчию (порода, сцементированная из остроугольных обломков), основн. масса кот. состоит из серпентина (Н₄Мg₃,Si₂O₉), оливина (изоморфная смесь Mg₂SiO₄ и Fe₂SiO₄), как свежего, так и превращающегося уже в серпентин, подвергающегося такому же превращению энстатита (MgSiO₃) и друг. В этой брекчии заключены также в значительном количестве обломки посторонних пород, принадлежащих окружающим воронки породам, обнаруженным уже производящимися разработками, или залегающим глубже. А. залегают в "голубой" породе или в виде образованных со всех сторон кристаллических многогранников, или в виде обломков. Распределение их в породе - неравномерно; содержание чрезвычайно незначительно, оно составляет около 0,000025%, т. е. отношение А. к заключающей их породе, как 1:4.000.000, а в нек. месторождениях даже, как 1:32.000.000. Заслуживает быть отмеченною след. особенностью афр. кристаллов. Иногда, спустя много дней после того, как они извлечены из шахты, кристаллы без всякой видимой причины растрескиваются и распадаются на ряды осколков.- Что касается происхождения этих своеобразных ю.-афр. месторождений, то следует думать, что своим образованием они обязаны особого рода энергичным вулканическим извержениям. Скоплявшиеся в огромном количестве газы разорвали покров выше лежащих пород, и открывшийся таким образом канал, цилиндрической или воронкообразной формы, заполнился расплавленной массой, разбитой и даже распыленной быстро вырывающимися газами. Углерод находился в расплавленной массе в виде карбидов металлов. Высокое давление, обязанное вулканическому взрыву, обусловило кристаллизацию углерода в виде А. - Открытие южно-африканских месторождений относится к 1867 г. В этом году был найден ребенком одного фермера первый А. на берегу р. Ваала. В следующем году искатели нашли А. в 85 каратов (карат - весовая единица, равная приблизительно 200 мгр.), названный "звездою южн. Африки". Тогда из Капской колонии потянулись толпы искателей к северу через пустыню протяжением в 1.000-1.200 килом., с риском умереть от голода и жажды во время пути. В 1870 г. открыта была приуроченность А. к воронкам, и тогда началась настоящая алмазная лихорадка. В 1872 г. здесь находилось уже около 30 тыс. чел.- Что касается русских месторождений А., то они обнаружены в незначит. количестве на Урале. Первый А. открыт в 1829 г. Наибольшее количество А. встречено в Крестовоздвиженских россыпях в Бисерской даче, пермского у. и губ., главным образом в Адольфовском прииске. Там добыто более 200 А. Это - единственное место, которое разрабатывалась специально для добычи А.; в других же местностях Урала присутствие А. обнаруживалось только случайно при промывке золота. Величина уральских А.- незначительна, обыкновенно меньше карата; наибольший уральский А. весил около 3 каратов.- Что касается вообще величины А., то следует отметить, что крупные А. представляют чрезвычайно редкие находки. А., весящие сто и больше каратов, все известны по именам. графия их строго зарегистрирована и изобилует иногда чисто романтическими подробностями. До самого последнего времени наибольшим А. считался "Эксцельсиор", добытый в Ю. Африке в 1893 г., вес. в 970 каратов. Но в 1905 г. найден, также в ю. Африке, в 20 милях к сев.-з. от Претории, еще больший А., весом в 3.025 каратов. По внешнему виду он похож на гусиное яйцо, ограничен 8 плоскостями, из которых четыре - спайные плоскости. В длину этот А., названный Кэллинан, имеет см., в вышину - 6 стм. и ширину - 5 см. Ценность его по существующим формулам расчета - около 5 милл. рубл. Он приобретен за 1¹/₂ милл. р. южно-африканским правительством и подарен королю Эдуарду. В настоящее время Кэллинан шлифуется в Амстердаме. Предполагают, что Кэллинан представляет собою часть еще большего А., пока еще не найденного, расколовшегося по спайности. Следует еще упомянуть, что А. были обнаружены также в метеоритах. Впервые нахождение А. в метеорите из Ново-Уреи краснослободского у. Пензенской губ. было указано русскими учеными - Ерофеевым и Лачиновым. Позднее А. был обнаружен рядом исследователей в различных других метеоритах.- Довольно обширна литература по искусственному воспроизведению А. Нужно думать, что это в значительной мере связано с той высокой ценой, какую имеет углерод, окристаллизованный в виде А. Не упоминая о целом ряде исследователей, работавших в этом направлении, которые иногда не могли с достаточной убедительностью подтвердить, что получавшийся в их опытах продукт действительно есть А., остановимся только на более поздних работах. Особенное внимание обратили на себя опыты Муассана. Для получения А. Муассан пользовался своей электрической печью, посредством которой получаются, как известно, очень высокие температуры (до 3.500°). Муассан обнаружил, что в железе, насыщенном углеродом, в зависимости от температуры, до которой оно было нагрето, наблюдаются различные результаты: если нагревание производилось до 1.100°-1.200°, то получается смесь аморфного углерода и графита; напротив, если нагревание доводилось до 3.000°, получался исключительно графит. Можно было предполагать, что для получения А. надо создать такие условия, чтобы кристаллизация углерода шла под высоким давлением; однако осуществление подобных условий при той температуре, при какой ведутся такие опыты представлялось задачей совсем не простой. Муассан воспользовался для этой цели свойством чугуна расширяться при своем затвердевании. Расплавленную массу чугуна, пересыщенную углеродом, Муассан подвергал внезапному и сильному охлаждению. Расплавленная масса тотчас же покрывалась снаружи коркой, а внутренняя часть затвердевала уже под этой коркой и, расширяясь при своем отвердевании, развивала громадное давление. В этой внутренней массе с несомненностью было обнаружено присутствие А. Количество и качество получаемых А. в сравнении с требуемыми для этих опытов расходами не оставляют сомнения, что опыты Муассана не имеют практического значения, но научное значение их очень велико. С минералогической точки зрения весьма интересны также недавние опыты Гасслингера и Вольфа. Они приготавливали смесь, в которой кремнезем, глинозем, магнезия и друг. находились в таком же процентном содержании, в каком они заключены в "голубой" породе, заполняющей южно-африканские воронки, и к этой смеси прибавляли графит в количестве 1-2%. Путем соответственного сплавления этой массы удалось получить мельчайшие (в среднем 0,05 мм. в диаметре) кристаллики А.- Практическое значение А. обусловливается применением его в качестве драгоценного камня первого порядка. Гранение А. началось уже с очень давних пор, но первоначально было весьма несовершенно. Только с XV столетия стали шлифовать А. его собственным порошком (боорт) в виде так наз. розеток, а позднее - в форме бриллиантов. В настоящее время красиво отшлифованный, водяно-прозрачный бриллиант, весом в 1 карат, ценится приблизительно в 150 р. Мелкие А. употребляются для резания стекла, для бурения, для гравирования других твердых камней. Алмазный порошок применяется для шлифования.

Я. Самойлов.

Источники:

1. Энциклопедический словарь Гранат. Том 2/Изд. 11, стереотипное, под редакцией проф. Гамбарова Ю. С., проф. Железнова В.Я., проф. Ковалевского М.М., проф. Муромцева С.А., проф. Тимирязева К.А.- Москва: Русский Библиографический Институт Гранат - 1936.