Oblikovanje diamanta. Izvor naravnih diamantov, njihove lastnosti in uporaba

Že od antičnih časov so ljudje izdelovali nakit iz dragih kamnov. Posebno cenjen je nakit z diamanti, ki pritegne pozornost s svojo izjemno prosojnostjo, zapletenimi odtenki in svetlim sijajem.


Diamant je brušen diamant. Najpogosteje je brezbarven, čeprav včasih najdemo kamne z rumenim, sivkastim ali zelenim odtenkom. Toda kaj je diamant? Iz česa je sestavljen in kako nastane?

Kaj je diamant?

Diamant je najtrši naravni mineral, ki se pridobiva iz nahajališč ali kimberlitnih cevi. Najdemo ga na skoraj vseh celinah, z izjemo Antarktike, vendar so glavna nahajališča v Afriki, Kanadi, Rusiji in.

Prvi kamni so bili odkriti povsem po naključju. Človeštvo svoje odkritje dolguje afriškim otrokom, ki se igrajo s sijočimi kamenčki. Najdeni so bili leta 1870 v Južni Afriki v bližini mesta Kimberley, od koder so se vse kamnine, ki vsebujejo diamante, začele imenovati kimberliti.

V Rusiji so diamante prvič odkrili v bližini Perma leta 1829. Zanimivo je, da je najdba pripadala tudi otroku. Med delom v rudniku zlata je 14-letni podložnik Pavel Popov med iskanjem zlata našel diamant.


Zahvaljujoč temu kamnu je dobil svobodo, nato pa je kraj, kjer so odkrili diamant, pokazal znanstveni ekspediciji, ki jo je vodil nemški fizik Alexander Hubolt. Od takrat so v Rusiji odkrili številna nahajališča, vključno z bogatimi nahajališči v Jakutiji.

Iz česa je narejen diamant?

Med dragimi kamni je diamant edini mineral, ki je sestavljen iz samo enega elementa. Njegova struktura vsebuje kristalni ogljik, ki ima edinstvene lastnosti.

Diamant ima največjo trdoto, nizek koeficient trenja in najvišje tališče od 3700 do 4000 °C. Vrednost kamnov je določena v posebnih enotah - karatih. En karat je enak 0,2 grama.

Ponavadi so diamanti majhni, včasih pa naletite na zelo velike primerke. Največji diamant na svetu je bil diamant Cullinan, odkrit leta 1905 v južnoafriškem rudniku Premier.

Njegova nerazrezana teža je bila 3106,75 karatov, torej več kot 620 gramov. Kasneje je bil kamen obdelan in razdeljen na 9 velikih diamantov in 96 majhnih.

Kako nastanejo diamanti?

Izvor diamantov ni bil zanesljivo ugotovljen. Znanstveniki so postavili veliko različnih hipotez, večina pa je mnenja, da so kamni nastali v plašču in se nato dvignili bližje površju. Po različnih ocenah se njihova starost giblje od 100 milijonov do 2,5 milijarde let.


Obstajajo diamanti nezemeljskega izvora. Zlasti veliko nahajališče takih kamnov je bilo odkrito v bližini sibirskega kraterja Popigai, ki je nastal kot posledica trka asteroida pred približno 35 milijoni let.

Kaj so sintetični diamanti?

Diamanti se uporabljajo ne samo za nakit, ampak tudi v industrijske namene (pri izdelavi močnih svedrov, rezalnikov, nožev). Potreba po široki uporabi je znanstvenike prisilila k ustvarjanju umetnih diamantov, ki jih gojijo v laboratorijih.

Imenujejo se sintetični, čeprav ta definicija ni povsem pravilna. Dejstvo je, da umetni diamanti ne vsebujejo sintetike in so po sestavi podobni naravnim. Sintetični kamni so izdelani na dva načina - kemično naparjevanje (CVD) ter visokotlačni in temperaturni (HPHT). Obstaja več drugih metod, ki pa niso komercialno uspešne.

Kako so narejeni diamanti?

Da bi diamant dobil lepo obliko in začel sijati z večbarvnimi lučmi, ga spremenijo v diamant. Glavna metoda obdelave kamnov je okroglo rezanje, pri katerem je na diamantu izdelanih 57 faset.


Obstajajo tudi bolj zapletene metode, ki vam omogočajo izdelavo do 240 faset ali ustvarjanje diamanta določene oblike - vrtnica, miza, klini. Včasih kakovostno delo presega stroške samega diamanta, medtem ko lahko nepravilno rezanje, nasprotno, uniči kamen ali povzroči napake na njem.

Diamant (iz arabščine ألماس, ’almās, turško elmas, ki gre skozi arabščino iz starogrške ἀδάμας - »neuničljiv«) je mineral iz razreda samorodnih elementov, ena od alotropskih modifikacij ogljika. Kemijska formula: C.

Diamant ima enako kemično sestavo kot grafit. Toda po videzu se močno razlikuje od njega. To razliko pojasnjuje različna razporeditev ogljikovih atomov v kristalni mreži: v diamantu se nahajajo v tetraedrski strukturi in imajo močno vez v vseh smereh. Specifična teža 3,48-3,55 g/cm3. Diamant je kamen z nenavadnim sijajem, igro barv in notranjim ognjem. Sijaj diamanta je močan – podoben diamantu. Diamant je zelo trd - "kralj vseh mineralov."

Po Mohsovi lestvici je trdota 10. Po trdoti ni slabša od nobenega znanega minerala. Diamant je »šampion trdote«: je 1000-krat trši od kremena, 150-krat trši od korunda. Morda so zato stari Grki imeli diamant za talisman moči. Diamant je odporen na kisline in vročino. To je edini mineral, ki na korundu pusti praske. Po tej lastnosti se razlikuje od podobnih mineralov - rock kristala, topaza itd. Diamant je zelo trd, a hkrati krhek. Z lahkoto se razcepi vzdolž cepilnih ravnin. Razcep je popoln na ploskvah oktaedra. To lastnost diamanta uporabljajo draguljarji pri njegovi obdelavi. Najden je bil nov mineral z veliko trdoto, "brat" diamanta - jakutit.

Noben dragi kamen nima toliko odtenkov kot diamant: brezbarvni, beli, modri, zeleni, rumenkasti, rožnati, rdečkasti, rjavkasti, dimno sivi toni; pogosto prozoren.

Diamant najdemo večinoma v obliki posameznih kristalov - oktaedrov z zakrivljenimi robovi, katerih zunanja oblika je blizu krogle. Velikosti kristalov so običajno majhne. Kristalizira v kubičnem sistemu.

Lastnosti. Značilni lastnosti diamanta sta močan brizg diamanta in visoka trdota – na korundu pusti praske. Če z aluminijem rišete po namočeni površini diamanta, aluminij ne pušča sledi.

Diamantne sorte in fotografije

  1. Diamant- umetno obdelan diamant s 57 fasetami. Diamant razprši sončno svetlobo kot dežne kaplje, ki tvorijo mavrico, diamant je najbolj sijoč dragi kamen.
  2. Deska-nepravilna drobnozrnata zraščanja.
  3. Ballas- sferični diamant, radialno-sevalna struktura.
  4. Carbonado- črn, siv, gost ali grobo zrnat diamant.
  5. Yakutit- diamant temne barve, s številnimi vključki in največja trdota.

Brezbarvni diamant, Catoca, Angola Bort Spherical ballas Black carbonado

Izvor diamanta

Najdišča diamantov so genetsko povezana z ultramafiti (duniti, peridotiti) in mafiti (diabaz) magmatskimi kamninami ter s serpentiniti, ki so nastali kot posledica kemijske spremembe ultramafitov in mafitov. Diamant nastaja v pogojih visokega tlaka in visoke temperature, zato so njegova nahajališča omejena na kraterje vulkanskih eksplozij. Diamant nastane pri tlaku nad 5 MPa in temperaturi okoli 2000°C.

Nastanek diamantov je tesno povezan s tektonskimi procesi. Hkrati se je iz velikih globin, ki so nastale v zemeljski skorji, dvignila ognjena tekoča gmota, tako imenovana ultrabazična magma. Včasih se imenuje kimberlit. Ko se je dvigala, se je kimberlitna magma ohlajala in to je vodilo do ločitve raztopljenih hlapnih spojin (plinov, vodne pare). Izpuščeni vodni hlapi in plini so povzročili močne eksplozije, zaradi česar so se v zemeljski skorji pojavile navpične dobro oblikovane cilindrične luknje - kimberlitne cevi. Te cevi so bile napolnjene z zdrobljenimi kamninami, ki so nastale med eksplozijo. Nato se je kimberlitna magma dvignila skozi lijak, napolnjen z drobnim materialom, ki je zasedel praznine med drobci in jih zacementiral.

Diamanti naj bi bili sproščeni predvsem v trdni obliki, ko je bila kimberlitna magma še zakopana v globini, nato pa jih je tok magme odnesel v kimberlitne cevi. Diamanti vsebujejo le tiste cevi, katerih korenine segajo do diamantnonosne plasti. Diamanti nastajajo v globinah približno 200 km.

Najdbe diamantov so znane ne le na ploščadih (na ravnicah), ampak tudi v gorskih območjih: na Uralu, v Apalačih, Kaskadnih gorah, Sierra Nevadi, na otoku. Kalimantan in druga območja.

V meteoritih so našli diamante. Diamant nastaja tudi ob eksplozijah, ki spremljajo padce ogromnih meteoritov (meteoritski krater Devil's Canyon, Arizona, ZDA).

Najdemo ga med bazičnimi in ultrabazičnimi magmatskimi kamninami, med serpentiniti (serpentini); tudi v starih (konglomerati, peščenjaki) in mladih nasipih.

Sateliti. V primarnih nahajališčih: serpentin, olivin, avgit, grafit, magnetit, kromit, ilmenit, smukec. V posipih: kremen, platina, zlato, magnetit, ilmenit, hematit], topaz, kasiterit, korund. Stalni spremljevalec diamanta je pirop, mineral češnjeve barve. Pyrope je pogostejši od diamanta in služi kot dober "vodnik" pri iskanju nahajališč diamantov.

Uporaba diamanta

Diamante delimo na nakitne in tehnične. Prvi vključujejo prozorne, brezbarvne ali rahlo obarvane sorte bolj ali manj velikih velikosti; tehnični vključujejo sorte s temnim robom in majhne diamante. V nahajališčih praviloma prevladujejo industrijski diamanti, manj pogosti so nakitni razredi.

Diamant imenujejo junak tehnologije. Do 80 % diamantov, izkopanih po vsem svetu, se uporabi v industriji. Diamanti se uporabljajo v električni, radioelektronski industriji in industriji instrumentov. Diamanti se uporabljajo kot detektorji jedrskega sevanja, hitri števci delcev in medicinski števci. Uporabljajo se pri raziskovanju vesolja in pri preučevanju globinske strukture Zemlje. Uporaba diamanta za rezanje stekla je dobro znana. 1-karatni diamant (karat je enak 0,2 g) lahko izreže 2500 km okenskega stekla.

Diamant, primerljiv s prosojnostjo izvirske vode, se lesketa v vseh barvah mavrice in se uporablja tudi kot nakit (diamant). Cenjen je bolj kot kladivo. Za ceno diamanta v velikosti marelice lahko zgradite celotno tovarno. Visoko ceno diamanta ne pojasnjujejo toliko njegova visoka trdota, močan sijaj in čudovita "igra" barv, temveč njegova redkost. Velika nahajališča so redka, tudi v bogatih nahajališčih je v enem kubičnem metru kamnine 3-6 majhnih diamantnih zrn.

V povprečju se iz 100.000 ton kamnine pridobi le približno 5 kg diamantov. Razmerje je 20 milijonov proti 1.

Zgodovina diamanta sega več kot pet tisoč let nazaj. Slavni diamanti in drugi dragi kamni so priče moči, neizmernega sijaja kraljevih oblačil, ljudske žalosti in trpljenja. Diamanti so krasili krone in druge atribute moči faraonov, šahov in kraljev.

Številni veliki diamanti imajo krvavo zgodovino, polno skrivnosti, tragedij, grozljivih zločinov, ki jih uporablja minljivo pohlepno veselje v svetu dobička.

Nahajališča diamantov

Afrika je diamantna celina. Glavne afriške rudarske države so: Republika Zaire, ki je prva na svetu po proizvodnji industrijskih diamantov, Tanzanija, Gana, Južna Afrika (država diamantov je Namibija, ki je na prvem mestu na svetu po proizvodnja diamantov za nakit, nezakonito okupirana s strani Južne Afrike), Angole, Gvineje in drugih. Nekatera najbogatejša nahajališča diamantov v Afriki in na svetu so nahajališča diamantov v Srednjeafriškem imperiju.Potem so tu države Južne Amerike: Brazilija, Venezuela, Gvajana in države Azije: Indija, Indonezija.

V Južni Afriki so leta 1905 našli dva velikanska diamanta. Največji med njimi je "Cullinan" (poimenovan po lastniku rudnika), ki tehta 3106 karatov (velikost pesti), drugi je "Excelsior" - 971,5 karatov. Oba diamanta so razžagali in predelali v manjše diamante ter razprodali. Cullinan je po žaganju dal 105 diamantov. Dva od njih - največja - sta vstavljena v kraljevo žezlo in cesarsko krono Anglije. V Sierra Leone, v regiji Engema (Zahodna Afrika), so našli velik diamant velikosti majhnega kokošjega jajca. Tehta 968,9 karatov (skoraj 200 g). Njegova dolžina je 40 mm. Imenovali so jo "Zvezda Sierra Leone". Na mednarodnem seznamu redkih diamantov je na tretjem mestu. Diamant Star of Sierra Leone je izbrušen v 11 posameznih kamnov visoke vrednosti. Diamanti Sierra Leone so med najboljšimi po kakovosti. Največji indijski diamant je Great Mogul - 794 karatov. V Indiji so našli velika diamanta "Orlov" (194,8 karatov) in "Koh-i-noor" (109 karatov).

Največji ploščat diamant ima površino 7,5 cm2. Vpet je v zlato zapestnico; hranijo v Ruskem diamantnem skladu. Eden največjih svetlo modrih diamantov, 42,27 karatov, je bil najden v Južnoafriški republiki (provinca Orange).

Prvi diamant v Rusiji je našel 14-letni suženj Pavel Popov na Uralu v 19. stoletju. Po tako dragoceni najdbi so geologi skoraj 100 let raziskovali Ural in Sibirijo, dokler geologinja Larisa Popugajeva junija 1954 v hladni Jakutiji ni našla prve kimberlitne cevi Zarnitsa. En diamant, ki tehta 29,4 karata, nosi ime Larisa Popugaeva.

Jakutski diamant je čist in prozoren, kot da je vsrkal lepoto severnega sija in moč jakutske zmrzali. Na ozemlju Jakutije je bilo odkritih približno deset kimberlitnih cevi: "Aikhal", "Zarnitsa", "Internationalnaya", "Mir", največja na svetu "Udachnaya", "Yubileinaya". Eden največjih sovjetskih diamantov "Maria" tehta 105,98 karatov. Diamant, ki tehta 342,5 karatov, je bil najden v cevi Mir 23. decembra 1980 in je bil imenovan v čast 17. kongresa CPSU, ki je potekal 3 mesece po odkritju. V sodobni Rusiji izstopata dve odkritji, odkriti leta 2003 v pipi Udačnaja: diamanti barve limone in tobaka, ki tehtajo 301,55 oziroma 232,7 karatov.

Kimberlitne cevi in ​​z njimi povezana nahajališča diamantov najdemo v Rusiji, ne samo v Jakutiji. Odkritje nahajališč diamantov pri nas je bilo odkritje kimberlitne cevi Pomorskaya leta 1980, ki je poleg 5 drugih cevi (Pionerskaya, Karpinskogo-1, Karpinskogo-2, Arkhangelskaya in Lomonosov) del največjega nahajališča aluvialnih diamantov v evropski del Rusije - poimenovan po M.V. Lomonosov. Tukaj je največji diamant v celotni zgodovini rudarjenja diamant, ki tehta 50,1 karata. V regiji Arhangelsk poleg nahajališča Lomonosov komercialno deluje tudi nahajališče V.P. Grib (Verhotinskoe).

Eno od obetavnih diamantnonosnih območij v Rusiji je regija Irkutsk, kjer je bilo iskanje dragih kamnov ustavljeno leta 1980 zaradi nezadostnega financiranja in negativnih rezultatov, pridobljenih v južnem delu regije.

Leta 2015 so številni znanstveniki izvedli analizo, ki kaže, da ima regija Orenburg možnosti za prisotnost diamantnonosnih območij.

Natančen čas odkritja diamanta še ni ugotovljen. Stvar je v tem, da je videz nepredelanih mineralov precej banalen in ne pritegne veliko pozornosti. Prve omembe indijskih kamnov segajo v 3. tisočletje pred našim štetjem, vendar so jih začeli uporabljati v nakitu šele pred približno 500 leti, potem ko so obrtniki obvladali metode brušenja diamantov.

V Rusiji jih je posebno rada imela Katarina II., med njeno vladavino se je koncept diamanta uveljavil kot sinonim za bogastvo in razkošje.

Ime minerala v različnih jezikih ima podoben zvok in pomen. Arabci so ga imenovali »almas«, to je »najtrši«, Grki so ga imenovali »adamas«, kar pomeni »neuničljiv«. Rusko besedo "diamant" je sredi 15. stoletja uvedel v obtok popotnik Afanasij Nikitin v knjigi "Hoja čez tri morja".

Fizikalno-kemijske lastnosti diamanta

Diamanti so prozorni, brezbarvni minerali, manj pogosto imajo rožnate in rumene odtenke, imajo svetel sijaj in visoke lomne količnike.

Mineral sestavljajo atomi ogljika, ki so drug od drugega enako oddaljeni na razdalji 0,15 nanometra. Atomi tvorijo kubično kristalno mrežo, kar daje diamantu največjo trdoto po Mohsovi lestvici - 10 enot. Vendar pa so kristali zaradi popolne cepitve zelo krhki in napačna identifikacija konceptov trdote in krhkosti je pogosto vodila do uničenja dragocenih kamnov.

Tako je bila uničena zbirka diamantov francoskega vojvode Karla Drznega, ki je vodil medsebojno vojno s kraljem. Plačanci Ludvika XI., ki so želeli s kladivom preveriti pristnost kamnov, so jih spremenili v prah.

Oblikovanje in nahajališča diamantov

Težko je verjeti, a diamant in grafit sta tako rekoč brata dvojčka. Oba sta čisti ogljik. Za kristalizacijo grafita so potrebni posebni pogoji: tlak 45.000–60.000 atmosfer in temperatura 900–1300 °C, ki se zagotavljajo na globini 80–150 km pod zemljo. Skupaj z vulkansko magmo se kamni izvržejo iz črevesja zemlje in tvorijo primarna nahajališča -.

Znanstveniki poznajo tudi minerale meteoritskega izvora, ki nastanejo ob trku kozmičnega telesa s površjem Zemlje. Temperatura v trenutku udarca doseže 3000 °C, tlak pa 100 GPa; v teh pogojih nastane diamantna udarna kamnina. V Velikem kanjonu v ZDA so odkrili "nezemeljske" kamne v drobcih meteorita, ki je padel pred približno 30 tisoč leti. Jakutija ima tudi svoje podobno nahajališče - astrobleme Popigai, ki je nastala pred 35 milijoni let.

Razvoj impaktitov je zaradi majhnosti kristalov nerentabilen, zato se industrijsko rudarjenje izvaja s tradicionalnimi metodami v »zemeljskih« nahajališčih, ki jih najdemo na skoraj vseh celinah, največja pa se nahajajo v Južni Ameriki. (Brazilija), Rusija (Jakutija), Afrika (Bocvana, Angola).

Trenutno je ameriško podjetje priznani monopolist na trgu, ki nadzoruje 75% svetovne proizvodnje in prometa diamantov. Po vsem svetu so kamni ruske izdelave zelo cenjeni in po njih veliko povpraševanje. Glavni rudar diamantov v Rusiji je družba Alrosa, ki proizvede 95% diamantov v državi.

Podjetja z naravnimi modnimi diamanti

Poleg visokokakovostnih brezbarvnih kamnov je ob uspešni kombinaciji okoliščin včasih mogoče dobiti modne svetlo rumene, svetlo rožnate in modre diamante, ki predstavljajo le 1% celotne količine. Rdeči kamni so še redkejši - podjetje za rudarjenje diamantov Rio Tinto jih na svojem razpisu ponudi le nekaj na leto. Najbolj dragoceni med barvnimi diamanti so vijolični kamni – so tako edinstveni, da njihova cena pogosto presega milijon dolarjev za karat.

Zaslužijo si posebno pozornost. Črni diamanti, ki so bili dolgo odpadek pri pridobivanju klasično brezbarvnih kamnov, danes postavljajo svoj trend v nakitu in posledično diamanti. Nakit s črnimi diamanti je pogosto izbira tistih, ki želijo izstopati iz množice in ne marajo slediti splošno sprejetim kanonom in pravilom.

Umetni diamanti

Znanstveni poskusi ustvarjanja umetnih diamantov so se začeli leta 1797, vendar je prvi mineral, vzgojen v laboratoriju, in metodo za njegovo proizvodnjo patentirala ameriška družba General Electric šele leta 1956. Od takrat je tehnologija tako napredovala, da je danes veliko umetno pridelanih kamnov brez posebne opreme in bogatih izkušenj popolnoma neločljivo ločljivih od naravnih, konvencionalne metode prepoznavanja ponaredka pa ne delujejo vedno.

Vendar pa je nasičenost trga s takšnimi kamni omejena z zakonom ponudbe in povpraševanja, saj je padec cen diamantov nerentabilen bodisi za rudarje naravnih ali umetnih kamnov.

Znani analogi naravnih diamantov

Omeniti velja najpogostejše kamne, ki se v nakitu uporabljajo namesto diamantov. Prvič, ti so dobro znani, prvič sintetizirani na ruskem inštitutu Fizičnega inštituta Lebedeva. Drugič, to so moissaniti, ki jih je brez potrebnega znanja še posebej težko ločiti od pravega dragega kamna.

Poleg tega so se relativno nedavno pojavili diamanti ASHA, katerih površina je prekrita s plastjo ogljikovih atomov (iz česar je sestavljen naravni mineral), kar takšen kamen dejansko naredi kompozitni material in mu hkrati daje več sijaja in "ognja" v primerjavi z istim kubičnim cirkonijem.

Omeniti velja HPVT (visok tlak, visoka temperatura) diamanti. Ta metoda je bila razvita v petdesetih letih prejšnjega stoletja in nastali kamni so dejansko popolnoma naravni. Bistva metode ni težko razumeti, če se spomnite pogojev za nastanek kamna. V naravi diamant nastaja pod vplivom ogromnega pritiska in temperature v določenem časovnem obdobju. Včasih taki kamni pridejo na površje pred časom in v bistvu predstavljajo »polizdelek«. In da bi ga spremenili v čudovit bleščeč diamant, ki ga bodo kasneje brusili in intarzirali, je kamen večkrat izpostavljen visokemu pritisku in visoki temperaturi, podobno kot pri naravnih, vendar v laboratoriju. Takšen diamant ostane povsem naraven, a kot da bi ga ljudje »spremenili«.

Vzporedna primerjava pravega diamanta (v središču) s svojimi analogi: 1 - kubični cirkonij (kubični cirkonij), 2 - moissanit, 3 - ASHA diamant, 4 - laboratorijsko gojen diamant

Čarobne in zdravilne lastnosti diamanta

Jogiji uporabljajo diamant za zdravljenje duševnih bolezni, srca, ledvic in čiščenje jeter. Bojevniki so nosili diamantne prstane, saj so verjeli, da jim bo to dalo moč in jih naredilo nepremagljive. Poleg tega kamen lastniku prinaša srečo in ščiti pred slabimi navadami in dejanji.

Kdo je primeren za diamant in diamant?

Diamant je tako kot diamant kamen pogumnih in odločnih. Potrebuje spoštljiv odnos in je lahko neuporaben v rokah šibke, negotove osebe.

Diamant je glavni kamen zodiaka, ki vlada celotnemu krogu. Talisman z njim ali z brušenim diamantom je v prvi vrsti primeren za ovne, drugič za leve. Čeprav pri drugih znakih ni kontraindiciran.

KAKO NASTAJAJO DIAMANTI V NARAVI?

(Homines amplius oculis, quam auribus credunt) Ljudje bolj zaupamo očem kot ušesom.

Diamantni otok v vasi Mama

Na začetku te zanimive zgodbe bom spomnil vse bralce itd. "znanstveniki", da uradne klasifikacije "diamantnonosnih kamnin" ni!.. O tem vprašanju se lahko pozanimate posebej. In zdaj se pogovorimo o tem, kako, čeprav neuradno, diamant nastane v naravi ... (PORTNOV A.M.) PA NA PREPROSTO VPRAŠANJE: KAKO NASTANEJO DIAMANTI V NARAVI? - ŠE VEDNO NI ODGOVORA. Menijo, da so diamanti kristalizirali v neznanih globinah plašča, kimberlitne "eksplozijske cevi" pa so jih odnesle na površje planeta. V tej splošno sprejeti različici je vse nejasno: mehanizem nastajanja diamantov, postavitev diamantov, ki vsebujejo kamnine na planetu - kimberlite, in razloge za nastanek "kimberlitnih cevi", zakoreninjenih v globinah Zemlje. Na tisoče znanstvenih člankov je posvečenih diamantom in diamantnim kamninam plašča - kimberlitom. Vendar ne odgovarjajo na tri glavne skrivnosti primarnih nahajališč diamantov. Prvič: zakaj se kimberliti nahajajo samo na "platformah", najbolj stabilnih in močnih blokih zemeljske skorje? Kakšne pošastne sile so prisilile težke kamnine zemeljskega plašča, da so kršile veliki Arhimedov zakon, hitele navzgor in kot oklepni projektil z izjemno močjo preluknjale 40 kilometrov lažjih kamnin - bazaltov, granitov, sedimentnih kamnin? In zakaj kimberlitne cevi "prebodajo" debelo skorjo ploščadi in ne tanko 10-kilometrsko skorjo oceanskega dna ali prehodno območje na meji celin z oceani, kjer se na stotine vulkanov kadi na globokih prelomih in lavi prosto teče na površje?.. Odgovor na Geologi nimajo tega vprašanja.

Pogled na Dawn - ustje reke Mama Druga skrivnost je neverjetna oblika kiberlitskih cevi. Pravzaprav to sploh niso "cevi", temveč "kozarci za šampanjec", stožci na tankem steblu, ki segajo v globino planeta. Geologi jih imenujejo "eksplozijske cevi", čeprav je težko izmisliti bolj smešno frazo: navsezadnje podzemne eksplozije sploh ne tvorijo cevi, ampak krogle! Zdaj so izvrtali številne tako imenovane "kamuflažne komore" - praznine, ki so ostale po močnih podzemnih jedrskih eksplozijah. Vse te kamere so sferične oblike. Toda kimberlitne "stožčaste cevi" res obstajajo! Kako so nastali? Tudi na to vprašanje ni odgovora. TRETJA SKRIVNOST SE NANAŠA NA NEOBIČAJNO OBLIKO MINERALNIH ZRN V KIMBERLITU. ZNANO JE, DA MINERALI, KI PRVI KRISTALIZIRAJO IZ STALJENE MAGME, VEDNO TVORIJO DOBRO BRUŠENE KRISTALE. TAKŠNI MINERALI VKLJUČUJEJO APATIT, GRANAT, CIRKON, OLIVIN, ILMENIT. POGOSTI SO TUDI V KIMBERLITIH, AMPAK TUKAJ IM VEDNO MANJKA KRISTALNIH FASET, NJIHOVA ZRNA SO ZAOBLJENA, NJIHOVA OBLIKA SPOMINJAJO NA ZAOBLJENE PRODNIKE. GEOLOGI POSKUŠAJO TO SKRIVNOSTNO ZNAČILNOST RAZLOŽITI Z DEJSTVOM, DA JE MINERALE STALILA VROČA MAGMA.

Pogled na izliv reke Mame, sotočje z reko Vitim TALJENJE, KOT JE ZNANO, VODI DO PRETVORBE MINERALOV V AMORPNO STEKLO MANJ KRISTALNE STRUKTURE. VENDAR V TEH ZAOKROŽENIH ZRNIH NIHČE NI MOGAL NAJTI SLEDOV "VISTRIKLACIJE" ALI IZGUBE KRISTALNE STRUKTURE. VENDAR SO DIAMANTNI KRISTALI PRIDSTAVLJENI V TOVARNAH ZA OBOGATITEV V CELIH GORAH BLESTEČIH, POPOLNOM OBLIKOVANIH OKTAEDROV ALI ROMBODODEKEDROV Z OSTRIMI ROBOVI, KI SO TAKO PRIROČNI ZA REZANJE STEKLA. VENDAR SO PO OBSTOJEČIH POGLEDIH NASTALI V GLOBINAH PLAŠČA IN BILI ODSTRANJENI ŽE "V PRIPRAVLJENI OBLIKI" SKUPAJ S KIMBERLITNO MAGMO IZ GLOBINE 150-200 KILOMETROV. KAJ NEKAKO SO SE TI KRISTALI OHRANILI, KLJUB KRHKOSTI, OBILICI NOTRANJIH NAPETNOSTI IN SPOSOBNOSTI ENOSTAVNEGA OBREČEVANJA VZDOLŽ DOLOČENIH RAVNIN SE IZKAZA, DA SO DIAMANTNI KRISTALI PREHODILI ZELO DOLGO IN FROTIRASTO POT Z RAZDELITVIJO, KI JE OBOŽEVAL M. AGMA, ONI VIDETI JE KOT DA SO PRAV PRIŠLI S TOVARNIŠKEGA TEKOČEGA TROKERJA. VENDAR KRISTALI GRANATA, CIRKONA, APATITA IN DRUGIH MINERALOV, KI SE ŽELIJO ODSTRANITI IZ TALINE NEPOSREDNO V CEVI, SO POTISNILI SVOJIH PRAVNIH OBRAZOV. ZAKAJ JE NASTAVIL TA PARADOKS? (Vir skrivnosti izvora nahajališč diamantov in zlata A. M. Portnov, profesor, doktor geoloških in mineraloških znanosti " Diamanti - saje iz cevi podzemlja" ) Kako nastane diamant v naravi?.. Veš, vprašaj nekaj lažjega!.. Napisal sem veliko zgodb na to temo: "Diamanti iz vlage", "Diamanti brez kimberlitov", "Skrivnosti rečnega dna", "Od kod prihajajo plašči" itd. Imam pravljico "Secret Dig"

Fotografija iz zgodbe "Skrivno grobišče" Če na kratko govorimo o izvoru ("genezi" - uradno) diamanta v naravi, potem izgleda takole - GRAFITNE cevi se prebijejo na vrh, to je od spodaj iz podzemlja pride do preboja GRAFITNIH cevi na vrh. Sinteza diamanta poteka v grafitnem glinenem pesku nad GRAFITOM (»kimberlit« - uradna fenja). Navsezadnje je iz laboratorijskih študij znano, da diamant kristalizira (sintetizira) iz ogljika C. To je dokazal Lavoisier. To se zgodi pri temperaturi +4C – to je ugotovil Viktor Schauberger. "Kimberlitske" bajke o nastanku diamantov v ogromnih globinah so popolna bedarija. Preberite "Diamond Pools of Irelyakh", o tem, kako so sovjetski geologi leta 1954 našli diamante na površini vodne cevi - to dejstvo je bilo celo vključeno v geološko poročilo.

Fotografija iz zgodbe "Diamanti brez kimberlitov" To dejstvo ni nikjer opisano v uradni "geološki" literaturi, saj je to v nasprotju z uradno različico o "avtohtonih virih" - "kimberlitih". Preberite tudi "Čudoviti diamanti Ireljaka".

Fotografija iz pravljice "Skrivne jame" »...Leta 1957 sva s tehnikom Nikolajem Doinikovim, ko sva podrobno preučevala geološko strukturo in izvor nahajališča, opazila, da če se s hrbtom premaknemo od cevi Mir, potem na vrhu, v nenavadnih usedlinah, sestavljenih iz peščeno-glinastih tvorb so prodniki in grušč, nato izginejo in se pojavijo peščeni in glinasto-karbonski meljevci, torej kamnine, ki so okameneli prah (mulj - v latinščini - prah). Barva kamnine je siva, temna sive, do črne - v visoko karbonskih različicah. Nato smo vstopili v prostrano polje rumenega peska s prodom in kamenčki in nazadnje spet vstopili v cono razvoja istih sedimentov kot pri cevi Mir. V njih smo našli veliko piropov in celo naplavljenih diamantov. V rumenem pesku piropov niso našli." (Iz knjige G.H. Fainsteina »Mesta se dvigajo za nami«, str. 167)

Naravni grafit, ozadje 30.

Kaj pomembnega smo se mi, Free Prospectors, naučili iz knjige iz leta 1988? Sovjetski delavec z diamanti?.. Zaenkrat samo dve stvari - da so diamanti nekako povezani z ogljikovimi kamninami (grafitom?), in naučili so se nerazumljive besede - ALEVROLIT. Siltstone (rusko siltstone, angleško aleurolite, siltstone; nemško Aleurolith m, Sandschiefer m) - Trdna kamnina, cementiran meljevec. Več kot 50% sestavljajo delci velikosti 0,1-0,01 mm. Barva siva, črna, rdeče-rjava, zelenkasta. Struktura je masivna, plastna, včasih lečasta. Glavni kamninotvorni materiali so kremen, glineni minerali, cement (karbonatni, karbonatno-glinasti in sljudni). V Ukrajini so meljevci pogosti v fanerozojskih sedimentnih plasteh. Surovine za proizvodnjo ekspandirane gline, opeke, cementa. SPOJINA: V SESTAVI zavzemajo meljevci vmesni položaj med peščenjaki in glinavci. V primerjavi z glinami vsebujejo več kremena, vendar manj oksidiranega aluminija, kalija in vode, vendar niso tako bogati s kremenom kot zreli peski. Meljevci so zelo redko sestavljeni iz čistega kremenčevega mulja. VEČINA meljevcev vsebuje velike količine sljude ali sljudnih ali glinastih mineralov in klorita. V velikih odsekih so LAHKO PRISOTNI FELDSPARS IN RAZREDI KAMIN. Literatura: Mala planinska enciklopedija. V 3 zvezkih / Ed. V. S. Beletsky. - Donetsk: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3. Torej, Geološka enciklopedija nam jasno pove - iz grščine - aleuron - moka in lithos - kamen, to je - KAMNITA MOKA. Je za vse proste iskalce primeren izraz - GRAFITNA MOKA?.. Se pravi, ALEVRO je MOKA, ne PRAH!.. Tukaj je Grishkaponovno izgubil ga! .. Toda v svoji knjigi je iskreno rekel, da ko ga je Odintsov Mikh Mikh poklical, je bil ničelni geolog. Grishka je postal geolog na Vilyuiju, učil ga je pokojni Bobkov. V Syuldyukarju. Preberite "Diamantne ptice Vilyuy". No, o meljevcu je vsaj nekaj že jasno. to cementiran mulj!.. Kaj je ALEURITE? Preberimo bolj natančno: Mulj je sestavljen pretežno iz mineralnih zrn (kremen, glinenec, sljuda in drugi) velikosti 0,01--0,1 mm, ki zasedajo vmesni položaj med glino in peskom (les, mulj, prah). Glede na prevladujoča zrna ločimo grobo mulj (0,05-0,1 mm) in drobno mulj ali drobno mulj (0,01-0,05) sorte mulja. Alevrit je bil identificiran kot ločena sedimentna kamnina na predlog sovjetskega petrografa A. N. Zavaritskega leta 1930. Alevrit se uporablja pri proizvodnji cementa. Zaradi litifikacije se meljevec spremeni v meljevec. Literatura "Geološki slovar", M: "Nedra", 1978.

Tako je videti grafitna lisa v glineno-peščeni zaplati med kamenčki. Predvidevam lahko, da iz grafitnega splava vodovodne cevi pride do preboja grafita do vrha med glineno mivko (glino). Ali je to res ali ne, je težko reči; narava ima toliko skrivnosti, da tudi če stojite poleg vas na vodni cevi, v bistvu ne veste ničesar. Vem, da nič ne vem (Sokrat). Mulj je sestavljen pretežno iz mineralnih zrn (kremena, glinenca, sljude in drugih) velikosti 0,01--0,1 mm, ki zavzemajo vmesni položaj med glino in peskom ... Kaj vidimo?.. Torej gre za isto sranje - tako mulj kot alevrit. Povem vam, kjerkoli je predpona IT, pričakujte neumnosti. Sam sem že zmeden, še ne vem, kje je meljevec in kje meljevec. Takoj bi ga poklicali - laže!.. To je vse "znanost", bazalt "znanosti" lahko grizljaš neskončno dolgo. Danes smo brali - GEODE, zjutraj smo se zbudili - berite: GEODE. Toda znanstveni brehogeologi imajo izgovor!.. Litifikacija – fosilizacija. Zaradi litifikacije se meljevec spremeni v meljevec. Pametna poteza!.. Vse to je seveda čudovita besedna igra, ampak kako je videti prav ta muljevina v naravi? .. (Narava). Da, nimam nič proti, poglejte fotografijo - plasti grafita v glinenem pesku vodovodnih cevi na rečnem dnu. Moja osebna fotografija, oktober 2013.

Slika prikazuje GRAFITNE plasti v glinenem pesku. glinasto-karbonat " meljevec " y??? Poslušajte, naravi je vseeno, kako jih imenujete!.. Predstavljajmo si kameno grafitno moko, si lahko predstavljate?.. Spečemo jo v grafit diamantna pita za glineni pesek?.. Ja, želim si, da bi mi kdo povedal recept... ok, poglej še:

Fotografija iz pravljice “The Secret Dig” Procese (morebitne!) grafitne “geneze” diamanta je lažje simulirati na primeru majhne grafitne vodne cevi. Če je res, kot kaže geološka praksa uralskega rudarja diamantov A. P. Burova, da diamanti gravitirajo proti črnemu grafitnemu splavu, potem je mogoče domnevati, da je diamantno seme v glini ali glinenem pesku, ki je v naravi mešan. z grafitom. Natančneje, ti skrivnostni glinasto-karbonatni »meljevci« so (mogoče) ravno diamantno zrno, iz katerega (mogoče, saj ni znano!) kristalizirajo (sintetizirajo) diamanti. Vrnimo se k besedam G. Kh. Fainsteina. "... če se premaknete iz cevi Mir s hrbtom proti njej, potem na vrhu svojevrstni sedimenti, sestavljeni iz peščeno-glinastih tvorb, vsebujejo prodnike in grušč, nato izginejo in pojavijo se peščeni in glinasto-ogljeviti meljevci ...« (Fainstein) Naravna sinteza diamanta poteka pri temperaturi +4C (Po W. Schaubergerju), seveda, v očeh uradnikov - hladna sinteza je PRVA psevdo-ZNANOST in naš svobodomiselni pogled ne bo nikoli sovpadal z uradnim (goljufivo) stališče o rojstvu (»genezi«) diamanta.

Hipoteza o "genezi" ledeniškega grafita po Aksamentovu. Vsem častitim parketarskim “geologom” in internetnim pametnjakovičem pokažem GRAFITE. Grafit Ne vem kako naj jim rečem, "skale", recimo, ali natančneje, plasti grafita v glinastem pesku vodovodnih cevi rečnega dna, grafit drvi od spodaj iz grafitnega splava in splav vodovodne cevi pod kamenčki na dnu Vitima ni več kot meter, nato pa grafit preide v glineni pesek in po kriogenih procesih (zamrzovanje in taljenje ledu ali premikanje podtalnice, izvirske vode) pride do kristalizacije (sinteze) nastane diamant. Kaj takega, približno, kako točno, vam ne bo odgovoril noben strokovnjak. In uradniki najpogosteje lažejo namerno, ker so za to plačani. Ne hranim se s sotono, slikal sem, kar sem videl. Kaj točno počne Narava, meni osebno ni najbolj jasno. Lahko samo domnevam, da se na stiku grafita in glinenega peska rodi »eklogit« ali po rusko - RZHAVKA. Na eni izmed oktobrskih fotografij sem videl nekaj zanimivega za nas, Free Prospectors, poglejte si sami:

Rzhavka (»eklogit« off.) na stiku glinenega peska in grafita (odkrito s fotografije, oktober 2013)


Afriška fotografija diamanta (dragulja) ZELLVAK. Afriški iskalci pogosto najdejo diamante (dragulje) v takšnih oranžno rdečih nodulih. V idealnem primeru bi vsak prosti iskalec diamantov želel najti podobne konkrecije-geode (v njih so skriti diamanti!..) rdeče ali oranžno-rdeče barve - uradniki jih imenujejo nejasno in skrivnostno - EKLOGIT; prej v ZSSR so sovjetski geologi pošteno imenovali jih v geoloških poročilih: "rdeče-oranžni granati iz cevi." Ali diamant v naravi kristalizira neposredno iz grafita?.. (glej začetek članka) - na to vprašanje še vedno težko odgovorim. Morda ja, ampak iz "peridotitov", vendar mi niso znani niti na fotografiji. Ko bo več raziskovalnega materiala, potem bom lahko povedal kaj vrednega o neposredni sintezi iz grafita. Sodeč po Šestopalovovih sajanskih diamantih je to povsem mogoče. Vendar ni nobene fotografije!.. Natančneje, obstaja ena z interneta, glej spodaj:
Kristalizacija diamanta iz grafita?.. Nekje na internetu sem prebral, da so rudarji našli podobne diamante v plasteh premoga v regiji Doneck v Ukrajini. Ampak ali je to res ali ne, ne vem. Zato menim, da je vprašanje kristalizacije diamanta neposredno iz grafita sporno. Vseeno si oglejte “Skrivni kotiček Češke republike”. Še več podatkov je o rdeče-oranžnih granatah (»eklogitih«). Da, in na mojih raziskovalnih fotografijah je vsaj nekaj malega. Če bom naletel na karbonski črni »peridotit«, ga bom zagotovo fotografiral. Medtem preberite "Skrivnostni diamantni nodul." Upam, da ste zdaj vsaj malo razsvetljeni o skrivnostnih glinasto-karbonskih meljevcih, zahvaljujoč katerim se diamant morda sintetizira v Naravi, in zagotovo boste našli vodovodne cevi rečnega (morskega, jezerskega) dna. Tema glinasto-karbonatnih meljevcev je zelo obsežna, k njej se bomo nenehno vračali, moji diamanti. To je zaenkrat konec teme temno grafitnih zadev, če bom še kaj izkopal o karbonsko-glinastih »meljevcih«, vam zagotovo sporočim.

Fotografija iz pravljice "Skrivnosti zadržanega Utriša"

Kot lahko vidite, je tema grafita pomembna tudi v Črnem morju; preberite morske zgodbe o iskanju morja. Črn obalni pas v prodnatih zalivih je znak za iskanje draguljev. Material, uporabljen v tej zgodbi: A. M. Portnov, profesor, doktor geoloških in mineraloških znanosti "Diamanti so saje iz dimnikov podzemlja").

TO JE OZEMLJE SVOBODNIH PROIZVAJALCEV! IŠČEMO DRAGULJE!.. PODPORNIK. FANTASTIČEN POMOČNIK SREČNEMU BODOČEMU ISKALCU DRAGIH KAMNOV. »Očitno ima sokrivce, a nam tega ne pove« (P. P. Bazhov, V starem rudniku, pogl. 3). http://staratel.far.ru/ Site Helpers for all Free Prospectors!.. Vsi, ki potrebujete disk z informacijami o Free Prospectorjih, pokličite + 7 964 6592885 ali SMS na +7 964 3569913 Avtor pomaga svojim bralcem iskati - GEOLOŠKO SVETOVANJE NA DALJAVO na vaša vprašanja. E-pošta: evg.aksamentov$yandex.ru Pri uporabi tega besedila navedite neposredno povezavo do http://staratel.far.ru Opomba: Avtor ne izvaja rudarskih dejavnosti v Ruski federaciji, zgornji geološki podatki so omogoča, da se seznanite s prakso geoloških raziskovanj Še vedno priporočam, da Free Prospectors uporabljajo to znanje zunaj Ruske federacije, da ne bi bili obsojeni po 191. členu Prospectorism. Ne pozabite prebrati: 191. člen Kazenskega zakonika Ruske federacije Nezakonita trgovina s plemenitimi kovinami, naravnimi dragimi kamni ali biseri (izdaja 2012).

Kje rastejo diamanti?

Prvi poskusi sinteze diamantov na Inštitutu za geologijo in geofiziko Sibirske podružnice Akademije znanosti ZSSR segajo v leto 1979. Kot rezultat dolgoletnih raziskav, do danes na Inštitutu za geologijo in mineralogijo poimenovana po. V.S. Sobolev SB RAS je ustvaril edinstveno visokotlačno opremo BARS (Bespressovy Apparatus Razreznaya Sfera) in nabor izvirnih metod za gojenje velikih kristalov diamantov z določenimi lastnostmi, razviti so bili eksperimentalno utemeljeni modeli geneze naravnih diamantov. V visokotlačni celici droben kristal diamanta postopoma raste in sedmi dan doseže maso 6 karatov. Proces rasti poteka v staljenih kovinah pri tlaku 60 tisoč atmosfer in temperaturi 1500 °C. Rezultat je diamant najvišje kakovosti, katerega edinstvene lastnosti se lahko uporabljajo v sodobnih napravah za doseganje rekordnih ravni parametrov za polprevodniške elektronske naprave. Uspehi znanstvenikov v Laboratoriju za procese tvorbe mineralov v pogojih visokega tlaka na Inštitutu za geologijo in mineralogijo SB RAS so omogočili začetek dela o praktični uporabi monokristalov sintetičnega diamanta. Eksperimentalno modeliranje procesov nastajanja naravnih diamantov je zelo pomembno. Laboratorijski strokovnjaki so ugotovili, da so procesi nukleacije in rasti diamanta nadzorovani predvsem z vsebnostjo karbonatov, H 2 O, CO 2 in alkalij v globokih tekočinah in talinah. Prvič je bilo eksperimentalno dokazano, da so lahko karbonati ne le kristalizacijski medij, ampak tudi vir diamantnega ogljika...

Diamant je najbolj neverjeten in skrivnosten mineral. Vedno je pritegnil pozornost znanstvenikov in postopoma razkrival svoje skrivnosti. Dovolj je spomniti se zgodb, kako je leta 1772 francoski kemik Lavoisier pred osuplo javnostjo zažgal diamant in dokazal, da je sestavljen iz ogljika; kako sta oče in sin Breggi leta 1913 razvozlala strukturo tega minerala; Kako so v Modri ​​deželi Južne Afrike odkrili prve diamante. Spomnite se lahko tudi številnih poskusov pridobivanja umetnih kristalov, eksotičnih poskusov Moissana, ki je sintetiziral "diamante", za katere se je kasneje izkazalo, da so karbidi. Seveda je to že zgodovina, vendar bomo govorili o aktualnih problemih današnje diamantne znanosti in pogledali malo v jutri ...

Oklep je močan...

Analiza obstoječih metod pridobivanja diamanta kaže, da jih velika večina omogoča le sintezo diamantne faze v kratkotrajnih procesih spontane kristalizacije. Ena od glavnih metod za gojenje dovolj velikih monokristalov je metoda temperaturnega gradienta, pri kateri diamant raste iz raztopine ogljika v kovinski talini. Ta metoda se izvaja pri tlakih 50-60 tisoč atmosfer v temperaturnem območju 1400-1600 °C. Posledično za gojenje velikih diamantnih kristalov najprej potrebujete opremo, ki lahko ustvari takšne pogoje.

Vodilni na tem področju - korporacije De Beers, Sumitomo Electric Industries in General Electric uporabljajo stroje za proizvodnjo diamantov. Pas, opremljen z močno opremo za stiskanje, ki tehta do 200 ton.V naši državi ni bilo opreme tega razreda.

V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja na Inštitutu za geologijo in geofiziko Sibirske podružnice Akademije znanosti ZSSR na pobudo dr. G.-M. n. Profesor A. A. Godovikov in dr. n. I. Yu. Malinovsky je začel delati na ustvarjanju visokotlačnih naprav. Tukaj je primerno narediti digresijo in povedati, da so bili takrat diamanti iz prvih velikih sintetičnih diamantnih kristalov, ki so jih pridobili znanstveniki iz General Electrica, že predstavljeni angleški kraljici. Leta 1978 smo se začeli ukvarjati s temami, povezanimi s sintezo diamantov. In leta 1979 so že prejeli prve diamante! Zelo majhen in črn. Ljudje so prihajali iz vseh laboratorijev, da bi pogledali prve diamante. Kolegi iz evropskega dela države niso razumeli našega veselja in so govorili žaljive besede o izumu kolesa in njegovih kvadratnih kolesih. Čas je minil, tovarne so proizvedle na tone diamantnega prahu s tehnologijo »hitrega ognja«. Naši oblikovalci E.N.Ran, Ya.I.Shurin in V.N.Čertakov so pod vodstvom I.Yu.Malinovskega izdelovali vedno več novih naprav, mi pa smo te naprave poskušali naučiti delati in se sami učili.

V državi še vedno ni bilo velikih sintetičnih diamantov. Šele proti koncu osemdesetih. V Novosibirsku je bil ustvarjen aparat z več udarci "cut sphere", na katerem smo prvič v Rusiji pridobili velike kristale sintetičnega diamanta draguljarske kakovosti s težo do 1,5 karata (Palyanov et al., 1990). Za pridobitev velikih diamantnih kristalov je bilo potrebno ne samo ustvariti visoke tlake in temperature, temveč tudi vzdrževati te parametre konstantne več dni in celo nadzorovati najbolj zapletene procese rasti kristalov v takih pogojih.

Kot rezultat skupne raziskave z zaposlenimi na Ameriškem gemološkem inštitutu ( Gemološki inštitut Amerike) v ugledni mednarodni reviji Dragulji in gemologija pojavil se je članek z dvoumnim naslovom: "Gemološke lastnosti ruskih sintetičnih diamantnih kristalov draguljarske kakovosti" (Shigley et al., 1993). Po certificiranju novosibirskih kristalov v vodilnih znanstvenih centrih je bila razvita oprema in kompleks tehnologij priznan in v tuji literaturi prejel ustrezna imena: BARS- opremo, BARS- tehnologije in BARS- kristali. BARS je brez stiskalnice aparati za rezalne krogle.

Tri tone visokokakovostnega specialnega jekla v vsaki visokotlačni enoti je naš oklep, ki je resnično močan. Za nastankom sodobnega BARS-a je ogromno dela več deset zaposlenih na inštitutu, ki so skozi leta prispevali k temu razvoju. Raziskave na področju ustvarjanja sintetičnih diamantov so vedno podpirali akademiki N. L. Dobretsov in N. V. Sobolev.

Sodobni BARS sploh ni podoben drugim visokotlačnim napravam. Odpira se kot velikanska školjka, v notranjosti pa je kot biser jeklena krogla s premerom 300 mm. Žoga je simetrično razrezana na enake segmente. Predstavljajte si, da lubenico razrežete na osem enakih delov. Rezultat je bila trikotna piramida s sferično osnovo. Zdaj jih položimo na mizo s skorjo navzdol in vzporedno z mizo odrežemo najbolj okusne dele. Prejeti segmenti (oz udarci) prva stopnja.

Če te segmente ponovno sestavite v kroglo, boste v njej dobili votlino v obliki oktaedra. V tej votlini so luknjači iz volframovega karbida (trde zlitine ali zmagovalni) - le ta material lahko prenese ogromne pritiske. Šest udarcev druge stopnje je sestavljenih v obliki oktaedra, v notranjosti pa je nameščena visokotlačna celica. Tu potekajo skrivnostni procesi nukleacije in rasti diamantnih kristalov. Ko sta dosežena zahtevana temperatura in tlak, se ogljik, ki se nahaja v najbolj vročem območju (na začetku grafit), raztopi v staljeni kovini in se prenese v hladnejše območje, kjer se postavi majhen kristal diamanta, ki postopoma raste in doseže dva karata četrti dan. Seveda le, če ste vse naredili pravilno.

Diamanti so različni

Znano je, da ima diamant največjo trdoto, kar zagotavlja njegovo tradicionalno uporabo v tehnologiji. Toda diamant ima tudi druge edinstvene lastnosti. Je kovalentni širokorežni polprevodnik s petkrat večjo toplotno prevodnostjo od bakra. Zanj je značilna visoka mobilnost tokovnih nosilcev, kemična, toplotna in radiacijska odpornost ter sposobnost dopiranja z električno aktivnimi nečistočami. Navajeni smo, da sama beseda "diamant" samodejno implicira uporabnost vsega, kar je z njim povezano. In to je popolnoma pošteno.

Vendar je realna slika videti veliko bolj zapletena in zanimiva. Zanima nas predvsem čim višja raven kakovosti, ki ji bomo pogojno rekli kakovost instrumentov. Na tej ravni naj bi se diamant v sodobnih instrumentih in napravah manifestiral kot monokristal z edinstvenimi lastnostmi. Sodobna mikroelektronika na osnovi germanija in silicija izkorišča skorajda ekstremne zmogljivosti teh materialov. Ker je diamant zadnji v vrsti polprevodnikov z diamantno strukturo, velja za material, na katerem je mogoče doseči rekordno raven parametrov naprav polprevodniške elektronike.

Ogromna narava naložb v diamantne projekte v tujini je privedla do impresivnih rezultatov, vendar obdobje široke uporabe diamantov na visokotehnoloških področjih znanosti in tehnologije še ni prišlo. Strokovnjaki menijo, da je eden od omejujočih razlogov nezadostna kakovost tako naravnih kot sintetičnih diamantov. Že dolgo je jasno, da so tudi najboljši naravni diamanti izjemno heterogeni v svoji sestavi napak in primesi in imajo zato različne lastnosti.

Posledično so naloge gojenja velikih, visokokakovostnih monokristalov diamantov in proučevanje njihove dejanske strukture in lastnosti zelo pomembne, saj so končno usmerjene v pridobivanje diamantov z določenimi lastnostmi za visokotehnološke aplikacije. Poudariti je treba, da v industrijskih državah, kot sta ZDA in Japonska, raziskave in razvoj na tem področju potekajo v okviru velikih nacionalnih programov. In pri nas se stanje na tem področju postopoma izboljšuje.

O koristnih in škodljivih napakah...in še malo o mavrici

Sodobna znanost in tehnologija torej potrebujeta visokokakovostne diamantne kristale z različnimi blagodejnimi lastnostmi. Naloga ni lahka, glede na prisotnost napak v kristalih.

Pomanjkljivosti je veliko, so različne in so konvencionalno razdeljene v dve skupini: "škodljive" in "koristne". Na primer, vključki so delci kristalizacijskega medija, ki jih je kristal ujel med rastjo, dislokacije– linearne motnje strukture in ravninske napake– mikrodvojčki in napake na embalaži. To so napake prve skupine. Zaželeno je, da jih je v kristalu čim manj ali pa sploh ne.

Druga skupina je nečistoče in lastne napake, ali središča napak in nečistoč. To so "uporabne" napake, saj določajo številne lastnosti kristalov. Pomembno je razumeti, kateri centri so odgovorni za to ali ono lastnost, in nato ustvariti potrebno koncentracijo teh centrov v kristalu.

Naloga je izjemno težka, saj se proces rasti kristalov diamanta pojavi pri tlaku 60 tisoč atm. in temperaturo 1500 °C. Kljub temu smo se že naučili pridobivati ​​kristale brez vključkov in minimizirati gostoto dislokacij in napak zlaganja.

Visokokakovosten rumen sintetični diamantni kristal. Zakaj? Ta lastnost je zagotovljena s primesjo dušika: zadostuje 10-20 atomov dušika na milijon ogljikovih atomov. Dušik se "vnese" iz zraka, ki se adsorbira na prvotne reagente, in to je dovolj, da se 100 atomov ogljika od milijona nadomesti z dušikovimi atomi in kristal pridobi bogato rumeno barvo. Toda naravni diamanti so brezbarvni, čeprav je vsebnost nečistoč dušika v njih praviloma za red velikosti večja kot pri sintetičnih. In spet je vprašanje - zakaj?

Odvisno od koncentracije bora bodo kristali modri, modri ali celo črni

Dejstvo je, da lahko atomi dušika tvorijo različne centre v diamantu in v skladu s tem se spremenijo lastnosti kristalov, vključno z njihovimi barvnimi značilnostmi. Več o strukturi številnih nečistoč v strukturi diamanta si lahko preberete v čudoviti knjigi dr. -m. n. E. V. Sobolev "Trdnejši od diamanta" (Sobolev, 1989). Moramo pa ugotoviti, pod kakšnimi pogoji nastanejo določeni centri, in šele takrat bo mogoče dobiti kristale z želenimi lastnostmi.

Dodajte titan, aluminij ali cirkonij v kristalizacijski medij. to pridobivalci, se bodo povezali z dušikom in dobili bomo brezbarvne diamante. Ti kristali ne bodo samo brezbarvni, ampak tudi brez dušika. Prav ti kristali imajo največjo toplotno prevodnost (do 2000 W/(m K)). Toda med naravnimi diamanti so kristali brez dušika zelo redki in ne v vsakem nahajališču.

Zdaj dodajte bor v kristalizacijski medij, ki vsebuje geterje. (V laboratorijskih pogojih bor zlahka vstopi v strukturo diamanta, ko ni dušika.) Odvisno od koncentracije bora bodo kristali modri, modri ali celo črni. Tak diamant je polprevodnik z p-tip prevodnost. V naravi so še manj pogosti kot brezdušikovi, v domačih nahajališčih pa jih sploh ni bilo.

Obsežne študije procesov rasti diamantnih kristalov ter preučevanje njihove resnične strukture in lastnosti danes omogočajo ne le reprodukcijo glavnih vrst kristalov, ki obstajajo v naravi, temveč tudi pridobivanje diamantov z novimi lastnostmi, ki nimajo analogov v narave.

Na primer, v smislu ustvarjanja obetavne "diamantne elektronike" je problem pridobivanja diamantnih kristalov, dopiranih z električno aktivnimi nečistočami, izjemno pomemben. Govorili smo že o dopiranju diamanta z borom in pridobivanju polprevodniških diamantov s prevodnostjo tipa p. Hkrati je za uporabo diamantov v mikroelektroniki potrebno rešiti vrsto temeljnih problemov, eden izmed njih je proizvodnja polprevodniških diamantov z n-vrsta prevodnost.

Nečistoče fosforja ali žvepla so načeloma sposobne oblikovati donorska središča v diamantu in dati n-vrsta. Vendar jih je zelo težko "zagnati" v diamantno strukturo. Če želite to narediti, morate kot topila vzeti staljeni fosfor ali žveplo. Kristali, dobljeni v talini fosforja, so še vedno zelo majhni - nekaj sto mikronov. Toda njihova barva je vijolična! Infrardeča (IR) spektroskopija potrjuje, da je fosfor vstopil v strukturo diamanta. Prvi korak v tej smeri je torej narejen.

Lastnosti diamanta lahko nadzorujete ne le med procesom rasti. Tako so v laboratoriju z uporabo istih naprav BARS razvili metode termobarične obdelave diamantov s ciljem spreminjanja njihove realne strukture in fizikalnih lastnosti. Dejansko je to žarjenje pri visokem tlaku, vendar se pogoji za takšno žarjenje izvajajo pri rekordnih parametrih - tlaku 80 tisoč atmosfer in temperaturi do 2500 ° C. Izkazalo se je, da v takšnih pogojih ne pride le do transformacije defektno-nečistotne strukture diamanta (na primer agregacije posameznih atomov dušika v pare in druge kompleksnejše centre), ampak tudi do izničenja večjih strukturnih nehomogenosti (npr. na primer napake pri zlaganju).

Vzamemo kristale rjavega diamanta, ki vsebujejo dušik v obliki posameznih nadomestnih atomov (C-centrov); izpostavljen zahtevani temperaturi in tlaku. Atomi dušika bi morali tvoriti pare (A-centre) in diamanti bi morali razbarvati.Vendar po poskusih kristali niso postali brezbarvni, kot je bilo pričakovano, ampak zelenkasti. V IR spektrih dejansko opazimo strukture, ki ustrezajo A-centrom. Zeleni odtenek je manifestacija nikelj-dušikovih centrov. Diamant raste iz raztopine ogljika v staljenem železu in niklju. Izkazalo se je, da se nikelj lahko vključi tudi v strukturo diamanta in tvori različne nikelj-dušikove centre.

Tako se je izkazalo, da je žarjenje pod pritiskom uspešna metoda za obdelavo diamantov. To smer uspešno razvija K.G.-M. n. A.A. Kalinin. Po njegovih poskusih z žarjenjem in rafiniranjem naravnih diamantov z rjavo barvo so se mnogi začeli zanimati za izboljšanje barvnih lastnosti naravnih diamantov, včasih pa so v potrdilu pozabili navesti, da je bil kamen izpostavljen umetnim vplivom.

Naslov tega dela je bil o mavrici. Tam so bili že oranžni, rumeni, zeleni, modri in vijolični diamanti. Katere druge barve so ostale? Rdeča. Vzamemo začetni kristal z majhno koncentracijo C-centrov, ga obsevamo z elektroni - ustvarimo izpraznjena središča, nato pa ga segrejemo na 200 °C. Dobimo neverjetno barvo ... aqua. Isti kristal segrejemo na 1000 °C v zaščitni atmosferi – dobimo škrlatno rdečo barvo. Zdaj so v diamantni mavrici vse barve.

Možnosti uporabe

V osemdesetih letih prejšnjega stoletja Raziskave o fiziki diamantov so bile neverjetno priljubljene. S problemi diamantov so se ukvarjali posamezni laboratoriji in celo celi inštituti; Potekale so redne vsezvezne diamantne konference. Toda v državi niso sintetizirali kristalov diamantov, večjih od enega milimetra. Vsi so potrebovali dobre velike kristale, vendar stopnja razvoja tehnologije in opreme ni omogočala njihove rasti. Danes je situacija popolnoma drugačna: skozi kristal sintetičnega diamanta, pridobljen v našem laboratoriju, lahko pogledate na sosednji inštitut in okolico. To pomeni, da obstajajo vsi razlogi za sodelovanje s strokovnjaki z različnih področij znanja za začetek dela na področju uporabe sintetičnih diamantnih monokristalov na visokotehnoloških področjih znanosti in tehnologije.

Eno od obetavnih področij uporabe sintetičnega diamanta je povezano z rentgensko optiko. V tem smislu ima diamant številne prednosti: visoko toplotno prevodnost, rentgensko preglednost in nizek koeficient toplotnega raztezanja.

Glavne smeri tekočih raziskav so povezane z najbolj obetavnimi področji znanosti in tehnologije, kjer bo uporaba diamanta namesto tradicionalnih materialov rešila vrsto temeljnih problemov. Potencialnih področij uporabe diamanta je veliko, omejili se bomo le na tista, kjer že obstajajo konkretni temelji. Tako so diamantna nakovala, elementi rentgenske optike in detektorji ionizirajočega sevanja izdelani iz visokokakovostnih sintetičnih diamantnih kristalov, pridobljenih v našem laboratoriju. Vsi ti izdelki so bili uspešno testirani v vodilnih specializiranih znanstvenih centrih.

Kako je v globinah?

V geoznanosti se diamant obravnava predvsem kot indikator zelo globokih geoloških procesov (Dobretsov et al., 2001). Ves čas je bil izvor naravnih diamantov skrivnost. Še danes je to vprašanje predmet zelo vročih razprav, zlasti v velikih specializiranih znanstvenih forumih.

Eno od pomembnih področij je uporaba diamanta za snemanje rentgenskega in gama sevanja v radiologiji in medicini. Pri tem ima diamant takšne prednosti, kot so tkivna enakovrednost, kemična stabilnost, netoksičnost in majhna velikost detektorja

Večina znanstvenikov ocenjuje pogoje za nastanek diamanta v zemeljskem plašču na naslednji način: tlak je približno 50-60 tisoč atm., temperatura je približno 1000-1400 ° C. Torej, če na vprašanje: "Kako je v globini?" Odgovorite, da je zelo tesno in zelo vroče, potem se načeloma ne boste zmotili, čeprav boste tamkajšnje razmere močno olepšali.

Medtem ko večina strokovnjakov nima večjih nesoglasij glede temperatur in tlakov, potrebnih za tvorbo diamanta, ni jasnosti glede sestave kristalizacijskega medija in vira ogljika. Kot pravijo v takih primerih, je vprašanje sporno. Naravni diamant sam ponuja namig. Ta izjemno močan kristal je edinstvena posoda, ki je med rastjo zajela material plašča v obliki vključkov. Mineralne vključke v diamantih predstavljajo predvsem silikati (granat, olivin, piroksen) in sulfidi (pirotin, pentlandit). Logično je domnevati, da je diamant kristaliziran v silikatnih ali sulfidnih talinah. Ali morda v karbonatih? Konec koncev, karbonate včasih najdemo tudi kot vključke v diamantih.

Začenši z delom akademika V.S. Sobolev (Sobolev, 1960) obravnava problem izvora diamantov v naravi skupaj s problemom umetne proizvodnje tega minerala. V 70. letih prejšnjega stoletja, ko so se že naučili ustvarjati visok tlak in temperaturo v laboratorijskih pogojih (in poleg tega znali izdelovati diamante z uporabo staljenega železa, niklja in kobalta kot topil), so se eksperimentatorji odločili, da bodo pomagali geologom razumeti, kako diamant nastaja v naravi. .

Klasiki na področju visokega pritiska so delali skrbno in pošteno. Izvajali smo poskuse v talinah različnih sestav; Parametri - temperatura, tlak in trajanje - so bili izbrani enako kot pri poskusih s kovinskimi talinami, kjer je bil očitno pridobljen diamant. Niso pozabili vstaviti grafita. Stiskali, greli, analizirali – brez diamanta! Ponovili smo - spet ne. Preverili smo različna okolja - spet brez diamanta! Kaj je tam? Obstaja samo metastabilni grafit, ki nastane v območju termodinamične stabilnosti diamanta.

To pomeni, da se ogljik v teh okoljih raztaplja pod temi pogoji - so rekli klasiki in imeli so popolnoma prav. Vendar je bilo treba narediti naslednji korak: odgovoriti na vprašanje, zakaj se to dogaja? Eksperimentatorji so prišli do zaključka, da obstajata dve skupini ogljikovih topil: ki proizvajajo diamante in ... (kaj da) proizvajajo grafit. Tisti, ki so se ukvarjali s tehnološkimi problemi sinteze diamantov, so bili s to razlago precej zadovoljni. Geologov pa ni. Zakaj? Da, ker diamant v naravi najdemo predvsem v kimberlitih (karbonatno-silikatne kamnine), vključki v diamantih, kot smo že omenili, pa so sestavljeni predvsem iz silikatov, oksidov in sulfidov.

»Ne bodimo živčni,« so rekli eksperimentatorji, »tukaj je model za nastanek diamanta v naravi ... iz taline železa in niklja. Saj so sami rekli, da tam nekje, v jedru Zemlje, poteka taljenje kovin ... in je sestava primerna, in kar je najpomembneje, nastajajo diamanti.” Na splošno sta bila oba razburjena in vsak je še naprej delal svoje: nekateri - sintetizirati diamante, drugi - iskati jih v naravi. V sodobnem jeziku se »integracija« na tej stopnji ni obnesla.

Kljub temu so bili uspehi zelo pomembni. Samo odkritje mikrodiamantov v granatah in cirkonih metamorfnih kamnin masiva Kokchetav je nekaj vredno (Sobolev, Shatsky, 1990). Eksperimentatorji tudi niso sedeli brez dela. Japonska se je začela zanimati za problem sinteze diamantov v nekovinskih talinah. Obstajajo poročila o kristalizaciji diamanta v karbonatnih talinah pri tlaku 75 tisoč atm. in temperaturo okoli 2000 °C.

»Zanimivo,« so rekli geologi, »ampak R-T-parametri (tlak-temperatura) so previsoki za naravne procese.” Problemu so se pridružile raziskovalne skupine iz Anglije, ZDA in Rusije (Černogolovka in Novosibirsk), a so šle vsaka svojo pot.

Glede na to, da je eden najpomembnejših geoloških dejavnikov čas, smo parametre znižali in podaljšali trajanje poskusov na nekaj ur. Diamanta ni. Podaljšali so tudi trajanje - in tukaj je, diamant! In temperatura je “le” 1700 °C. "Temperatura je višja kot v naravi," so povedali geologi. Kaj storiti naprej? Dodali smo vodo in podaljšali trajanje. Proces kristalizacije diamanta je postal aktivnejši. In sestava je na splošno primerna - alkalni karbonat, H 2 O in CO 2 (mikrovključki podobne sestave vse pogosteje najdemo v naravnih diamantih). Zmanjšali so tudi tlak in temperaturo, čas pa povečali na 100 ur. In spet - diamant! Pri tlaku 57 tisoč atm. in temperaturo le 1150 °C. Hura! Parametri so enako naravni in celo nižji kot v kovinsko-ogljičnih sistemih. To je bil vreden rezultat Narava, tudi ob upoštevanju vse strogosti najbolj avtoritativne znanstvene revije na svetu (Pal’yanov et al., 1999).

Preberite tudi o diamantu, najbolj skrivnostnem mineralu na Zemlji, v članku dopisnega člana. RAS N. P. Pokhilenko
(“Znanost iz prve roke”, št. 4, 2007)

Seveda je v naravi vse bolj zapleteno kot v laboratoriju (Pokhilenko, 2007). Z eksperimentalnimi študijami karbonat-silikatnih interakcij nam je uspelo dokazati, da so lahko karbonati ne samo kristalizacijski medij, ampak tudi vir diamantnega ogljika (Pal'yanov et al., 2002). Posledično je bilo v modelnih sistemih mogoče ustvariti pogoje za skupno kristalizacijo diamanta in drugih mineralov plašča, kot so pirop, olivin, piroksen in koesit (Pal'yanov et al., 2005).

Znanost ne miruje. Pojavljajo se novi podatki o sestavi mikro- in celo nanovključkov v naravnih diamantih. V takšnih vključkih niso bili najdeni le karbonati, ampak tudi kloridi in vrsta drugih "eksotikov". Pojavljajo se novi in ​​novi modeli oblikovanja diamantov. Vse moramo podrobno preveriti in razumeti mehanizme kristalizacije diamanta (Pal'yanov et al., 2007).

Naša zgodba o tem, kje rastejo diamanti, se bliža koncu, zgodovina uporabe diamantov na visokotehnoloških področjih znanosti in tehnologije pa se šele začenja. In v geološki znanosti je še vedno veliko skrivnosti, povezanih z izvorom teh veličastnih kristalov.

Literatura

Dobretsov N. L., Kirdyashkin A. G., Kirdyashkin A. A. Globinska geodinamika. Novosibirsk: Založba SB RAS, podružnica "Geo", 2001, 2. izd., 409 str.

Palyanov Yu. N., Malinovsky I. Yu., Borzdov Yu. M., Khokhryakov A. F., Chepurov A. I., Godovikov A. A., Sobolev N. V. Gojenje velikih diamantnih kristalov na napravah brez stiskanja tipa "razcepljena krogla" // Dokl. Akademija znanosti ZSSR. 1990. T. 315. št. 5. str.1221-1224.

Pokhilenko N.P. Diamantna pot je dolga tri milijarde let. // Znanost iz prve roke. 2007. št. 4 (16). strani 28-39.

Sobolev E. V. Trši od diamanta. Novosibirsk: Nauka, 1989. 190 str.

Sobolev V. S. Pogoji za nastanek nahajališč diamantov // Geologija in geofizika. 1960. št. 1. str. 7-22.

Paljanov Ju. N., Sokol A. G., Borzdov Yu. M., Khokhryakov A. F., Sobolev N. V. Tvorba diamanta iz plaščnih karbonatnih tekočin // Nature. V. 400. 29. julij 1999. Str. 417-418

Paljanov Ju. N., Sokol A. G., Borzdov Yu. M., Khokhryakov A. F., Sobolev N. V. Tvorba diamanta s karbonat-silikatno interakcijo // Amer. Mineral. 2002. V. 87. št. 7. Str. 1009-1013

Paljanov Ju. N., Sokol A. G., Tomilenko A. A., Sobolev N. V. Pogoji tvorbe diamanta s karbonat-silikatno interakcijo. EUR. J. Mineralogija. 2005. V. 17. P. 207-214

Palyanov Yu. N., Shatsky V. S., Sobolev N. V., Sokol A. G. Vloga plaščnih ultrakalijskih tekočin pri nastajanju diamantov // roc. Nat. Akad. Sci. ZDA. 2007. V. 104. P. 9122-9127

Shigley J. E., Fritsch E., Koivula J. I., Sobolev N. V., Malinovsky I. Yu., Pal’yanov Yu. N. Gemološke lastnosti ruskih sintetičnih rumenih diamantov draguljev // Gems & Gemology. 1993. V. 29. P. 228-248

Sobolev N. V., Shatsky V. S. Diamantni vključki v granatah iz metamorfnih kamnin // Nature. 1990. V. 343. P. 742-746



Vam je bil članek všeč? Deli s prijatelji: