Минералы Крыма

 

 

Алмазы из кимберлитовых трубок и метеоритные алмазы

 

 

 

Глубокой осенью 1967 г. редкие в ту пору отдыхающие Планерского наблюдали странную картину. Трое мужчин двигались вдоль берега и сосредоточенно собирали совками пляжный песок из темного слоя, намытого волнами в зоне прибоя. Это занятие вызвало понятный интерес курортников и любопытство «вездесущих мальчишек. На вопрос: «Золото ищете?» — последовали слова: «Нет, алмазы!», явно принятые за удачную ответную шутку. Между тем искали действительно алмазы, для чего и отбирали пробу пляжного песка, хотя и не ставили целью найти месторождение.

 

Даже геологам затея с алмазами в Крыму могла показаться абсурдной. Но она не лишена логики. Неутомимые и энергичные морские волны постоянно взмучивают, перемешивают и истирают прибрежный песок. Карбонаты, полевые шпаты и другие неустойчивые минералы разрушаются, в виде тонкой мути уносятся в море, и оседают на глубине. Кварц и другие устойчивые минералы накапливаются в зоне прибоя. Наиболее тяжелые из них (они в основном темного цвета) образуют иногда прослои естественного концентрата (шлиха) мощностью до пяти и более сантиметров. Из такого материала и отбирали пробу на коктебельском пляже. При благоприятных условиях могут образоваться крупные скопления ценных устойчивых минералов повышенной плотности. Месторождения .этого типа есть в нашей стране и за рубежом и служат важным сырьевым источником минералов титана, циркония и других элементов.

 

Понятно, что в таких тысячекратно перемытых «зрелых» песках накапливаются только устойчивые минералы, входящие в состав пород, при разрушении которых образовался песчаный материал. Если в материнских породах присутствовал алмаз, он должен был неизбежно попасть в природную ловушку — естественный концентрат. Эти соображения и послужили основанием для опробования песков разных районов страны. В 1963 г. алмазы были найдены сначала в песках погребенных пляжей^ а затем и в современных отложениях Черного и Азовского морей. Сообщение об этом открытии опубликовано в 1964 г, в Докладах Академии наук СССР.

 

Впервые удалось заглянуть в удивительный и, как затем убедились, загадочный мир микроалмаза. Впрочем, во всей многовековой истории познания и «приручения» алмаза перед человеком постоянно возникали непонятные вопросы и трудности. Преодолев одни из них, неизбежно сталкивались с другими. Крупный знаток алмаза А. Е. Ферсман имел полное основание утверждать, что «в целом ряде вопросов, связанных со свойствами и происхождением алмаза, природа упорно хранила загадочность и недоступность...» и что алмаз «всегда и везде упорно не поддавался ни руке шлифовальщика, ни сильнейшим реактивам химика, ни пытливому уму ученого...» Эти слова особенно справедливы по отношению к мелким алмазам. Они оказались очень разнообразны и непохожи на алмазы известных месторождений, что сразу вызвало вопрос о происхождении и позволило предположить поступление из разных источников. Но это предстояло доказать. Решеншо проблемы должны были помочь и работы в Крыму.

 

Нужно сказать, что отбор пробы для исследования — это только часть дела. Предстояло ее обогатить — удалить пустую породу и сконцентрировать в минимальном объеме потенциально алмазоносный материал, состоящий из минеральных частиц, близких по свойствам к алмазу. Обработка пробы и выявление алмаза — дело техники и... искусства специалистов, обогатителей и минералогов. С помощью магнитной сепарации, флотации (избирательное прилипание минералов к пузырькам воздуха ), химической обработки и других приемов удалось сократить полу тонную пробу песков до пяти граммов (в 100 тысв раз!). В этом конечном концентрате, состоявшем из сотен тысяч мелких песчинок, минералоги обнаружили 5 кристалликов алмаза. Интересно, что еще столько же алмазов из той же пробы доизвлекли лишь десяток лет спустя, когда научились определять неизвестные ранее разновидности с необычными свойствами.

 

Крымские алмазы не видны невооруженным глазом. Их размеры 0,1—0,4 мм. Вот уж поистине «глаза москитов», как называют мельчайшие алмазы в Бразилии. Впрочем, даже к этому сорту относят более крупные зерна. Ведь мелкими издавна считались кристаллы крупностью 1—2 мм. В Европе их знали еще во времена Плиния, писавшего в начале нашей ^ры: «Некоторый род алмаза называется просяным, потому что имеет величину проса». Единицей измерения массы алмаза* является карат — 0,2 г. Кристаллы из Планерского настолько^ мелкие, что в карате их содержится 15 тыс. Для сравнения укажем величину алмаза «Мария» из Якутии — 106 каратов.

 

Собственные имена присваивают лишь крупным алмазам.. Часто они представляют не только материальную, но и огромную историческую ценность. Реликвиями отечественной истории являются, например, знаменитые алмазы «Шах» (88,7 карата) и «Орлов» (189,62 карата). Самый большой в- мире — «Кулинан» — добыт в Южной Африке в 1905 г. Его масса до обработки превышала 3000 каратов, а размеры составляли 10X6,5X5 см.

 

Даже на ограниченном крымском материале подтвердилась разнородность свойств мелких зерен алмаза из песчаных отложений. Были встречены обломки геометрически правильных куба, октаэдра, ромбододекаэдра; неправильные осколки; агрегаты Микрочастиц; плоские зерна. Разнообразной оказалась и окраска — зеленая, розовая, желтая, бесцветная с желтым ич серым оттенками (нацветом). Кристаллы алмаза известных месторождений обычно бесцветные или с нацветом, а интенсивно окрашенные встречаются редко. Отметим, кстати, что человек научился окрашивать бесцветные кристаллы. Облучением в ядерных реакторах можно получить желтые, зеленые,, красно-бурые, черные алмазы.

 

Характерным диагностическим признаком алмаза является люминесценция — свечение в темноте под действием ультрафиолетовых, катодных, рентгеновских лучей. В ультрафиолетовых лучах концентрат представлял изумительную картину, напоминая ночное небо с редкой россыпью звезд. Вся прелесть заключалась в разноцветий зеленых, оранжевых, желтых кристалликов-звезд. Проверка другими методами подтвердила, что это зерна алмаза. Удалось выявить и нелюминесцирующие разновидности. Не было лишь кристаллов с традиционным для алмаза сине-голубым свечением.

 

В числе других особенностей минерала — сильный алмазный блеск; уникальная теплопроводность — выше, чем у серебра; прозрачность для рентгеновских лучей. Алмаз не поддается действию самых крепких кислот и «есть неразложимое тело обыкновенными путями»,— как писал в 1807 г. В. Севергин. Отметил ученый и удивительную способность кристаллов алмаза гореть — «истощаясь в огне не дает никакого пара, и не оставляет по себе никакого остатка». В конце XVIII в. в Петербурге, в Горном корпусе, публично демонстрировалось сжигание алмаза.

 

Алмаз сгорает при 1000—1100°С. Особенно эффектно сисига- ние солнечными лучами с помощью фокусирующих линз. Пользуясь этим способом, X. Дэви установил в 1807 г. идентичность состава алмаза и угля. Алмаз сложен почти чистым углеродом. В виде примесей в нем установлено 65 различных элементов, в том числе азот.

 

Список замечательных свойств алмаза можно было бы продолжить, но ограничимся еще одним — уникальной твердостью. Наивысшая среди известных веществ, она принята за эталон. Относительная твердость алмаза по шкале Мооса—10, что лишь на единичку больше, чем у корунда, и на три по сравнению с кварцем. Но по абсолютному значению твердости алмаз превосходит эти минералы в 5 и в 100 раз. Твердость — важный диагностический признак. Алмаз легко царапает все другие минералы.

 

Благодаря исключительным твердости, стойкости, блеску, алмаз издавна считался символом стойкости, чистоты и постоянства. У А. Фета читаем:

Нет! В переменах жизни тленной Среди явлений пестрых — ты Все лучезарный, неизменный Хранитель вечной чистоты.

 

С уникальными твердостью и прочностью связано и название алмаза, которое производят от греческого «адамас». «Твердость алмаза несказанная...— пишет Плиний Старший.— Сего ради и получил название неодолимой силы с греческого языка». Приводит Плиний и любопытное свидетельство технического применения алмаза: «Когда удается разломать его, то разбивается на столь мелкие пленки, что их едва видеть можно. Вырезыватели на камнях стараются оные приобресть и оправляют их в железо; посредством их весьма легко продалбливается твердейшее вещество». В античное время алмаз широко использовали при изготовлении гемм.

 

Однако широкое применение в промышленности алмаз находит лишь с конца прошлого века. Любопытно, что призвод- ство в России алмазного инструмента — волок для протягивания металлических нитей — организовал в 1894 г. талантливый инженер К. С. Алексеев, более известный как выдающийся деятель театра под фамилией Станиславский. Тончайшие отечественные золотые нити отличались высоким совершенством и удостоены высшей награды всемирной выставки в Париже в 1900 г. Техническое применение находит 80% мировой добычи алмаза. Широко используются и синтетические алмазы, получение которых освоено промышленностью. Применение алмазного инструмента повышает производительность труда в 2—10, а на некоторых операциях до 100 раз. Крупные заводы потребляют ежегодно десятки килограммов технических алмазов. Без широкого применения алмазного инструмента немыслим научно-технический процесс.

 

Опробование коктебельских песков подтвердило идею о природных ловушках алмаза. А разнородность мелких алмазов побудила к выяснению их коренных пород. Основными материнскими источниками алмазов промышленных месторождений являются своеобразные по составу кимберлитовые породы, залегающие в форме вертикальных трубок. Впервые они открыты в Южной Африке в 1871 г. Алмазоносные трубки Сибири выявлены советскими разведчиками недр в 1954 г. Кимберлиты известны в Индии, Австралии и в других регионах мира.

 

В 70-е гг. кимберлиты являлись единственными надежно установленными материнскими источниками земных алмазов. Дело в том, что еще с прошлого века известны и алмазы, связанные с метеоритами. Впервые их обнаружили в каменном метеорите Новый У рей в 1888 г. русские ученые М. В. Ерофеев и П. А. Лачинов. Сенсационное открытие было высоко оценено в научном мире, а его авторы удостоились Ломоносовской премии. Через три года алмазы были обнаружены американскими исследователями в железном метеорите Каньон Дьявола. В дальнейшем алмазы неоднократно находили в «пришельцах» из космоса. В числе недавних находок — алмазы из метеоритов Антарктиды. Содери^ание алмазов в метеоритах по земным понятиям бывает огромным, в тысячи раз превышая промышленные концентрации в кимберлитах.

 

Любопытно, что именно пески типа коктебельских явились первыми земными породами, в которых обнаружены космоген- ные алмазы. На этом интересном вопросе остановимся подробнее.

 

«Алмазы из космоса в земных породах» — так назывался доклад, представленный на конференции молодых ученых Крыма (г. Ялта) в 1968 г. от Института минеральных ресурсов и астрофизической обсерватории. Тема, факты и выводы авторов были настолько необычны, что доклад не включили в программу. Одному из авторов — Э. А. Витриченко (ныне доктор технических наук, Москва) пришлось ограничиться лишь кратким выступлением в прениях. В сообщении говорилось, что при выветривании материнских пород, включая метеориты, практически вечный алмаз поступает в рыхлые осадки и концентрируется в природных ловушках типа прибрежно-морских песков, где должны оказаться алмазы из кимберлитов и метеоритов, а может быть — и из неизвестных пока источников. Возможность присутствия метеоритных алмазов подтверждалась наличием сопутствующей алмазу в песках космической пыли (мельчайшие магнитные шарики с примесью никеля) и другими фактами.

 

Предваряя события, скажем, что в дальнейшем стали известны не только метеоритные коемогениые алмазы. В песках типа коктебельских впервые в земных условиях удалось обнаружить так называемый гексагональный алмаз. Но расская^ем по порядку.

 

В конце 60-х гг. в научной литературе появилась информация, имевшая прямое отношение к интересовавшей нас проблеме. Был открыт в метеоритах, а также синтезирован во взрывных условиях ранее теоретически предсказанный так называемый гексагональный алмаз. В метеоритах он сопутствовал обычному, образуя с ним единые агрегаты. Новый минерал назвали лонсдейлитом в честь английского кристалл ©химика леди Лонсдейл. С учетом особенностей кристаллизации минерал был признан индикатором космогенного образования во взрывных условиях. Оставалось найти его в мелких алмазах земных осадков, чтобы получить нужное доказательство. Задача была непростой. Установить лонсдейлит можно было лишь с помощью рентгеновского анализа. Исследовали зерно за зерном. И наконец-то упорство было вознаграждено. Лонсдейлит нашли. Новые данные были доложены на очередной конференции молодых ученых в 1970 г. Теперь уже доклад был включен в программу. '

 

На этом «космический» аспект проблемы не был исчерпан. Болеб того, с появлением новых данных и по мере совершенствования методов исследования он становился шире. А количество загадок не уменьшалось. Подробное описание извилистого пути приближения к истине заняло бы слишком много места. Поэтому ограничимся лишь некоторыми результатами. Оказалось, например, что космогенные алмазы из песчаных отложений тоже неоднородны и образовались в разных условиях. Часть их связана с веществом метеоритов, а другие образовались при взрывах, сопровождавших падения крупных метеоритов на Землю. Такие алмазы описаны, например, из кратера Рис в Западной Германии. Метеоритные алмазы, в свою очередь, могли образоваться при соударении астероидов во виеземиом пространстве или возникнуть в недрах крупных планетарных тел...

 

Приведенным выводам предшествовали, конечно, глубокие исследования. Для более полного представления об этой работе и о профессии минералога в наше время назовем лишь некоторые использованные современные методы: электронный микроскоп с увеличением до 300 ООО раз; нейтронно-активаци- ФННЫЙ анализ примесей с предварительным облучением в ядерном реакторе; определение соотношения изотопов углерода; лазерное возбуждение и изучение спектрального состава люминесценции при охлаждении до температуры — 196°С; ЭВМ для обработки результатов...

 

Создается впечатление, что мы только приоткрыли завесу и лишь одним глазком заглянули в удивительный мир микроалмаза, который скрывает еще много интересных научных загадок. Для их решения нужны усилия специалистов разного профиля и привлечение новейших достижений науки и техники. Научный поиск продолжается.

 

Крымские алмазы имеют чисто научное значение и играют,, казалось бы, весьма скромную роль среди находок в других районах страны. Но не следует забывать, что именно из отдельных кирпичиков-находок и строится современное здание научного познания Природы.

 

Каковы же перспективы у минералогов-любителей в Крыму? Надо бы написать — «никаких». Но рука не поднимается. Да это будет и не совсем точно, ведь все же алмазы есть. Лучше будет так — «практически никаких». Все подозрительные образцы надо проверять. Проще всего — по твердости относительно кварца. Высокотвердых природных соединений не так уж много. Поэтому любой минерал, которым удастся поцарапать кварц, представит интерес, даже не будучи алмазом.

 

Любопытная смесь. Алмаз издавна наделяли магическими свойствами. С ним были связаны различные суеверия. Плиний Старший, например, писал, что «алмаз соделывает также и яды бессильными,— и прогоняет путые страхи из мыслей...»

 

Большим знатоком древних суеверий и сказаний о камне был А. И. Куприн. Сведения, почерпнутые из старых книг, он вложил в уста царя Соломона из известного произведения «Суламифь»: «Царь всех камней — камень Шамир. Греки называют его Адамас, что значит — неодолимый. Он крепче всех веществ на свете и остается невредимым в самом сильном огне. Это свет солнца, сгустившийся в земле и охлажденный временем. Полюбуйся, Суламифь, он играет всеми цветами, но сам остается прозрачным, точно капля воды. Он сияет в темноте ночи, но даже днем теряет свой свет на руке убийцы. Шамир привязывают к руке женщины, которая мучится тяжелыми родами, и его также надевают воины на левую руку, отправляясь в бой. Тот, кто носит Шамир,—угоден царям и не боится злых духов. Шамир сгоняет пестрый цвет с лица, очищает дыхание, дает спокойный сон лунатикам и отпотевает от близкого соседства с ядом. Камни Шамир бывают мужские и женские, зарытые глубоко в землю они способны размножаться».

 

Алмазы известны уже около 5 тыс. лет. Европейцы познакомились с ними в V—III вв. до н. э.

 

Графит и карбии, как и алмаз и лонсдейлит, тои«е кристаллические модификации углерода.

 

В мире ежегодно добывают около 7 т алмаза, что по стоимости превышает более чем в 15 раз ежегодно извлекаемое мз недр золото. Алмаз типа Куллинан равноценен примерно 130 т золота.

 

При использовании в промышленности каждый карат алмаза приносит экономический эффект от 5 до 50 р. и более.

 

Алмаз — диэлектрик. Но в 1952 г. были обнаружены голубые полупроводниковые алмазы, которые встречаются очень редко.

 

Слово «карат» происходит от греческого названия семян рожкового дерева, которые имели постоянный вес и издавна использовались в качестве меры веса.

Алмазами украшены знак высшей воинской доблести — орден «Победа» и особый знак отличия «Маршальская звезда».

 

В реликвии отечественной истории — Большой императорской короне (изготовлена в 1762 г.) — использовано 4936 кристаллов алмаза. Шляпа князя Потемкина Таврического была так тяжела от обилия брильянтов, что ее нес за ним адъютант.

 

В открытии новых месторождений алмаза особая роль принадлежала детям. Ими найдены первые алмазы в Бразилии <1795), Южной Африке (1867), на Урале (1829).

 

алмазы в кимберлитовой породе

 

алмазы в кимберлитовой породе

 

К содержанию книги: КРЫМСКИЕ МИНЕРАЛЫ

 

 Смотрите также:

 

Производство, добыча алмазов

Всемирно известные ювелирные алмазы связаны с изверженными породами и встречаются в широко известных ким- берлитовых «трубках» в
Неожиданно некоторые шурфы вскрыли породы, похожие на «желтую землю» кимберлитовых алмазоносных полей в Южной Африке.

 

Месторождения алмазов, кимберлиты

Кимберлитовые трубки таких же размеров, как и в Южной Африке, встречаются в Восточной Сибири, и добыча алмазов из этих трубок, а также из связанных с ними
De Magnee I. (1949). Kimberlite discovery in the diamond fields of Bakwanga, Gems and Gemology, 6, 131—135.

 

Алмазы. Виды алмазов: карбонадо черные и борты прозрачные.

Алмазы. Используются в качестве драгоценных камней, а также для резки, сверления и протяжки материалов любой твердости.
2. Алмазоносные трубы кимберлитов, прорывающих различные породы.

 

СОКРОВИЩА - алмазы, бриллианты

ИМЕННЫЕ АЛМАЗЫ. Список алмазов, носящих имена выдающихся деятелей литературы и искусства, пополнился в 1991 году еще двумя. «Михаил Булгаков» — так назван кристалл весом 64,25 карата, поднятый из кимберлитовой трубки «Удачная».

 

Производство, добыча алмазов

Всемирно известные ювелирные алмазы связаны с изверженными породами и встречаются в широко известных ким- берлитовых «трубках» в
Неожиданно некоторые шурфы вскрыли породы, похожие на «желтую землю» кимберлитовых алмазоносных полей в Южной Африке.

 

МЕСТОРОЖДЕНИЯ. Кимберлиты

Месторождения хризолита кимберлитового типа могут иметь промышленное значение только в том случае, если кимберлито- вая трубка алмазоносна и хризолиты могут быть извлечены попутно с алмазами.

 

Алмаз

Кимберлитовые трубки, известные главным образом в Южной Африке, не столь уж редки, и высокая цена на алмаз до недавнего времени поддерживалась только тщательным контролем над добычей и торговлей.

 

АЛМАЗЫ. Драгоценные камни

В природе алмазы встречаются в месторождениях двух типов: коренных (магматических, первичных) и россыпных (осадочных, вторичных).
21 августа 1954 г. ленинградский геолог Л. Попугаева нашла в Западной Якутии первую сибирскую (и в СССР) кимберлитовую трубку...