Алмаз — минерал, свойства и добыча¶

Алмаз — минерал, кристаллическая форма углерода, наиболее твёрдое природное вещество; относится к классу самородных элементов, образуется в земной мантии на глубинах от 150 до 250 км при давлении 4,5–6 ГПа и температуре 900–1300 °C. Алмазы добывают в основном из кимберлитовых и лампроитовых трубок, а также из россыпей. Мировая добыча алмазов в 2023 году составила около 111 млн карат; крупнейшими производителями являются Россия, Ботсвана, Канада и ДР Конго.

¶Свойства

Алмаз состоит из атомов углерода, каждый из которых связан с четырьмя соседями по тетраэдрической схеме — это придаёт кристаллической решётке алмаза исключительную жёсткость. По шкале Мооса алмазу присвоена твёрдость 10, он в 140 раз твёрже корунда и в 4000 раз твёрже талька. Плотность алмаза — 3,51–3,53 г/см³, показатель преломления — 2,42, что выше, чем у большинства драгоценных камней, и объясняет «огненный» блеск огранённого камня.

Алмаз прозрачен в видимой части спектра, но может окрашиваться примесями: азот придаёт жёлтую окраску, бор — голубую, дефекты кристаллической решётки — розовую и красную. Алмазы бывают бесцветными, жёлтыми, коричневыми, розовыми, голубыми, зелёными и чёрными. Типичный алмаз кубической сингонии, форма кристаллов — октаэдр, реже — ромбододекаэдр и куб. Алмазы обладают высокой теплопроводностью (лучше всех известных материалов при комнатной температуре), что используется в электронике.

Алмаз химически инертен к кислотам и щелочам, но при нагреве выше 700 °C в окислительной атмосфере алмаз сгорает, образуя углекислый газ. В вакууме при температуре выше 1500 °C алмаз может превращаться в графит.

¶Образование

Алмазы образуются в земной мантии в результате кристаллизации углеродсодержащих расплавов. Путь к поверхности алмазы проходят в кимберлитовых трубках — вертикальных магматических образованиях, формирующихся за несколько часов при извержениях, скорость которых достигает 30–40 км/ч. Кимберлитовые трубки названы по месту первого описания — Кимберли в ЮАР (1871 год).

В россыпях алмазы встречаются в речных и морских отложениях, где они накапливаются благодаря высокой плотности и химической стойкости. Крупнейшие россыпные месторождения расположены в Индии (штат Андхра-Прадеш), Бразилии и на Урале.

¶Добыча

Крупнейшие по объёму добычи алмазов страны (2023):

Россия — мировой лидер по объёму добычи алмазов с 2009 года. Основные месторождения расположены в Якутии (месторождения «Мир», «Удачное», «Юбилейное», «Лебяжье»), Архангельской области («Гаринское», «Поморское»), Красноярском крае («Непряхинское») и Оренбургской области («Кошанское»). Крупнейший производитель алмазов в России — компания «Алроса», основанная в 1992 году, на которую приходится около 90 % российской добычи.

В 2023 году «Алроса» добыла 37,3 млн карат алмазов, что составило около трети мировой добычи. Компания управляет 11 кимберлитовыми трубками в Якутии и Архангельской области.

¶Огранка и оценка

Для оценки алмазов используется система «4C»: Carat (вес), Color (цвет), Clarity (чистота) и Cut (огранка). Вес алмаза измеряется в каратах (1 карат = 0,2 грамма). Наиболее ценны бесцветные алмазы с высокой чистотой и правильной огранкой.

Огранка алмазов подразделяется на бриллиантовую (57 граней у круглого бриллианта) и фасетную. Бриллиант — огранённый алмаз, обладающий максимальным блеском и огнём. Крупнейший в мире огранённый бриллиант — «Ле-Дюк» (Cullinan I), 530,2 карата, входящий в британскую королевскую регалию.

¶Применение

Алмазы используются в ювелирном деле, промышленности и науке. В промышленности алмазы применяются как абразивный материал, в буровых инструментах, в оптике и электронике. Синтетические алмазы, получаемые методами HPHT (High Pressure High Temperature) и CVD (Chemical Vapor Deposition), широко используются в технике.

¶Интересные факты

• Самый крупный алмаз в мире — «Серендибит» (Cullinan), найденный в ЮАР в 1905 году, весом 3106 карат.
• Алмазы могут содержать включения других минералов, включая гранат, олививин и рутил.
• В 2018 году учёные из МГУ синтезировали алмаз из графита за 3 секунды.

¶Источники

• Геологический словарь. — М.: Недра, 1978.
• Алмазы России. — М.: Наука, 2001.
• ГОСТ 30117-97. Алмазы природные. Технические условия.
• Геология алмазных месторождений. — М.: Недра, 1984.