предыдущая главасодержаниеследующая глава

Алмаз

Чистый углерод; кристаллизуется в кристаллах кубической системы. Самый твердый из известных минералов. Обладает очень высокой плотностью [3,5 г/см3; у графита (тоже чистый углерод) 2,1-2,2 г/см3], очень высоким показателем преломления и очень сильной дисперсией (светорассеянием). Используется как драгоценный камень. Бриллиант - алмаз, отшлифованный таким образом, что свет, попадая в него, многократно отражается, от граней бриллианта, разлагается и выходит окрашенным в разные цвета (игра камня). Зернистые, темноокрашенные алмазы называются борт и карбонадо.

Присутствие углекислоты в продуктах сжигания алмаза Лавуазье доказал еще в 1772 г., но состав из чистого углерода был доказан много позднее. Только в последние годы синтезом алмаза было показано, что он представляет собой форму углерода, образующуюся при высоких давлениях.

Из современного учебника минералогии

В числе прозвищ алмаза есть и имя "орлиный камень", и оно ему дано, как говорят, потому, что искатели алмазов покрывают гнездо с птенцом орла стеклом, а орел, видя его и не будучи в состоянии проникнуть в гнездо, улетает, приносит алмаз и кладет его на стекло. Когда алмазов соберется много, искатели забирают их и убирают стекло для того, чтобы орел подумал, что он добился успеха тем, что сделал; через некоторое время они опять кладут стекло на гнездо и орел снова приносит алмазы.

Эту же версию передает и Ал-Кинди, причем показывает вместо орла ласточку... но какая бы это птица ни были, рассказ в целом - глупость, вздор и выдумка.

Бируни А. Собрание сведений для познания драгоценностей (минералогия). М., Изд-во АН СССР, 1963, с. 87.

Сам собою [алмаз] в наисильнейшем огне не растопляется; но сперва мутится и темнеет, а потом получает светящуюся белизну; напоследок испускает острой пар и показывает пузырьки. Сие продолжается до тех пор, пока он наконец совсем выпарится и исчезнет. Алмаз улетает таким образом в плотнейших со всех сторон замазанных глиняных сосудах.

Таковые опыты над алмазом производили Франц I, император Римский, и брат его Карл, эрцгерцог Лотарингский, в 1750 году.., некоторое наипаче французские химики уподобляют вышеупомянутое свойство алмаза возгоранию и потому причисляется он к горючим телам. Другие же исходящий из него пар уподобляют паче парам плавиковой кислоты.

Севергин В. Первые основания минералогии, СПб., 1798, км. II, с. 42.

Я не люблю алмаз. Нет, пожалуй, "не люблю" несколько не то понятие, которым я хотел бы выразить свое отношение к этому минералу. Может быть, лучше сказать "боюсь", но и это не то. Геологи-алмазники создали хотя и не очень многочисленную, но довольно четко очерченную "касту". Если кто-либо из геологов занялся алмазами, то он обычно считает, что "весь свет сходится" на проблеме алмаза и изучать стоит только алмазные месторождения, а изучение каких-либо других объектов - задачи "ниже достоинства уважающего себя алмазника". Поэтому попасть в среду "настоящих алмазников" или даже обсудить с ними какую-либо проблему крайне трудно.

Кроме того, из-за огромной стоимости даже мелких кристаллов алмаза и потрясающе малого содержания полезного компонента в руде очень трудно получить образец для детального изучения, а некоторые, причем иногда самые интересные с научной точки зрения кусочки породы с кристаллами алмаза, даже взять в руки страшно, настолько эти образцы дороги и редки.

Тем не менее обойти алмаз нельзя. Нельзя потому, что это самый ценный и самый популярный драгоценный камень. Стоимость алмазов, добываемых в мире ежегодно, во много раз выше стоимости всех других драгоценных камней, добываемых за этот же срок. Следует также отметить ту весьма важную роль, которую этот минерал играет в наших представлениях о земных глубинах; его свойства и месторождения совершенно необычны.

Прежде всего о природе самого минерала. В приведенной выше цитате из учебника минералогии академика Василия Севергина видно, как тяжело воспринималось представление о том, что алмаз и графит состоят из того же самого углерода, что и обычный уголь. Лавуазье еще за 20 лет до написания учебника Севергиным показал, что алмаз состоит из углерода, и несмотря на это, Севергин только сослался на взгляды французских химиков.

В начале XX в. удалось узнать главную причину различия свойств графита и алмаза; она заключается в структуре обоих минералов: в графите атомы углерода располагаются в виде листов, а в пределах листа расположены по шестиугольнику, а в алмазе они образуют плотнейшую упаковку (рис. 1). Иначе говоря, в алмазе атомы располагаются теснее, чем у графита, отсюда и высокая плотность алмаза и его высокое светопреломление, что делает его исключительно эффектным в ювелирных изделиях. Графит и алмаз, как сейчас говорят, являются полиморфными модификациями одного и того же вещества.

Рис. 1. Структура алмаза (а) и графита (б)
Рис. 1. Структура алмаза (а) и графита (б)

Очень долго было не ясно, почему в одном случае образуется алмаз, а в другом - графит. Даже когда А. И. Лейпунский в 30-х годах рассчитал термодинамические условия образования алмаза, этому не очень-то верили. Вообще в то время еще не учитывали минералообразующее значение давления. Например, когда выяснилось, что общая плотность Земли около 5,5 г/см3, была составлена модель Земли, где ядро состояло из тяжелых металлов. Когда наш крупный петрограф В. Н. Лодочников в 1936 г. высказал предположение о том, что в глубинах Земли могут существовать неизвестные плотные модификации обычных для поверхности минералов, то его гипотеза была сначала принята как маловероятная. Однако прогресс техники убедил всех в справедливости такого взгляда.

Пожалуй, наиболее отчетливо это показали опыты с кварцем. Обычный кварц представляет собой чистую окись кремния, имеет плотность около 2,6 г/см3 и относительно низкий показатель преломления. В 50-х годах американец Л. Коэс в лаборатории при давлении около 30 тыс. атм закристаллизовал кварц в новую форму высокоплотной кремнекислоты. Плотность этой формы была больше 3 г/см3, да и светопреломление выше, чем у обычного кварца. Надо сказать, что особого впечатления это открытие на научную общественность не произвело. Однако другой американец, китайского происхождения, Е. Чао, изучавший Аризонский метеоритный кратер, образовавшийся в результате удара большого метеорита о Землю, предположил, что именно здесь могла образоваться подобная высокоплотная разновидность кремнекислоты, и начал ее разыскивать. Очень скоро удалось обнаружить среди образцов породы, претерпевших удар, кристаллики именно этой кремнекислоты, которую Чао в честь ученого, впервые получившего ее в лаборатории, назвал коэситом.

Следующий этап этой работы происходил в Москве. В Лабораторию высоких давлений АН СССР пришел дипломант из университета С. М. Стишов, и руководитель лаборатории поручил ему в качестве дипломной работы попытаться изучить поведение кремниевой кислоты при еще больших давлениях. В этой работе ему помогала С. В. Попова. Уже первые опыты на прессе, создававшем давление более 100 тыс. атм, были очень удачны: в массе подвергнутого давлению кварца были обнаружены незнакомые кристаллы, изучение которых показало, что это тоже кремнекислота, но с совершенно необычными свойствами. Плотность кристаллов оказалась около 4 г/см3, а светопреломление исключительно высоким. Отчет об этой работе, занявший всего одну страничку, был напечатан в советском научном журнале и попал в руки того же Чао. Чао вновь начал изучать свои аризонские образцы и вскоре обнаружил под микроскопом такие же кристаллики, какие были получены Стишовым и Поповой. Чао, верный своему правилу, назвал этот новый минерал очень высокоплотной кремнекислоты стишовитом в честь автора опубликованной статьи.

Работа Стишова и Поповой и открытие Чао произвели в научном мире впечатление "разорвавшейся бомбы". Впервые в лаборатории с помощью высокого давления был получен необычный продукт, причем из привычного кварца. Оказалось, что влияние давления на минералообразование огромно и что прогноз В. П. Лодочникова о существовании в глубинах Земли высокоплотных модификаций обычных на земной поверхности веществ справедлив. Во всем мире начались интенсивные работы по изучению поведения вещества при высоких давлениях, приведшие к важным результатам. Сейчас на глубинные недра Земли смотрят совсем иначе, чем до работы Стишова и Поповой.

Читатель может спросить, какое же отношение все это имеет к алмазу? А самое непосредственное. Сейчас уже хорошо известно, что алмаз представляет собой модификацию углерода высокого давления, совершенно так же, как коэсит и стишовит являются модификациями кремнезема высокого и сверхвысокого давления. Алмаз сейчас получают при давлениях 40-60 тыс. атм. Иначе говоря, алмаз на дневной поверхности является гостем с больших глубин; он образовался там, где господствуют огромные давления. Все-таки свыкнуться с таким глубинным происхождением алмаза исследователям было очень трудно, да и понять строение месторождений алмаза, учитывая, что материал приходит с глубин 100-200 км, было также весьма сложно, и в литературе постоянно появляются гипотезы "образования алмаза при низких давлениях". Некоторые из этих теорий были весьма правдоподобны, однако ни одну из них пока доказать не удалось.

Недавно по гипотезам близповерхностного образования алмаза был нанесен еще один сокрушительный удар. Среди африканских алмазоносных пород, а несколько позднее и у нас в Якутии найдены были обломки породы, явно захваченные алмазоносной породой при движении ее из глубин к поверхности. В этих обломках вмещающих пород среди других минералов - граната и пироксена - встречены были кристаллы коэсита, по краям перешедшие в кварц. Размеры этих коэситовых кристаллов достигали 3 мм. Ни в одной лаборатории не удавалось получить таких крупных кристаллов этого вещества. Ранее кристаллики коэсита находили только в качестве микроскопических включений в алмазе и поэтому рассматривали как случайность. Найденный в Африке кусок весил около 5 кг, и почти такой же образец был встречен и у нас в Якутии - это уже не может быть случайностью.

Находки включений коэситовых пород в алмазоносных трубках доказывают, что алмаз образовался на больших глубинах, там, где кварц уже существовать не может, и что подъем глубинного материала к дневной поверхности был очень быстрым, так что, попав в условия низких температур и давлений дневной поверхности, и алмаз, и коэсит "закалились" и не успели до полного охлаждения перейти в устойчивые на дневной поверхности графит и кварц.

Второй, также очень важный вывод заключается в том, что на глубинах более 100 км, где господствуют давления, необходимые дли образования алмаза и коэсита, земная мантия не однородна, как думали раньше, а что на этой глубине есть разности горных пород, даже такие, в которых встречается свободная кремнекислота. До сих пор все теории о строении глубин основывались на взглядах австралийского ученого А. Е. Рингвуда, доказывавшего, что земная мантия (слой под земной корой, который находится на глубинах большее 40 км) состоит целиком из однородного "пиролита" - горной породы, очень похожей на ультрабазиты дневной поверхности.

Изучение алмазных месторождений почти каждый день дает что-то новое и крайне интересное, но самое главное уже ясно: на дневной поверхности алмаз является редким гостем из другого мира - мира огромных давлений и высоких температур, господствующих в земных глубинах. Необычные свойства алмаза - огромная твердость, высокое светопреломление и замечательная игра цветов (у бриллианта), - все это "визитная карточка" необычных, особых условий, существующих в глубинах Земли. О минеральной природе горных пород, слагающих мантию Земли на этих глубинах, ученые только-только начали догадываться.

Первые алмазы были найдены на территории Индии. Когда это произошло, не очень ясно. По данным старинных книг, можно предполагать, что более 3000 лет до н. э., однако никаких объективных данных на этот счет нет, да и возраст текстов самих книг иногда сомнителен. Наиболее древним археологическим памятником является хранящаяся в Британском музее греческая бронзовая статуэтка, глаза которой изготовлены из неотделанных, видимо, индийских алмазов. По возрасту эту статуэтку относят к 480 г. до н. э.

Долгое время Индия была основным поставщиком алмазов. Алмазы здесь добывали в россыпях, расположенных в двух районах: на севере страны в районе г. Панна в штате Мадхья-Прадеш, несколько южнее прямой линии, соединяющей города Дели и Калькутту; второе поле россыпей ("россыпи Голконды") располагается южнее г. Хайдарабада, между реками Кистна (Кришна) и Пеннер. Наибольшее число алмазов добывалось в первой области. В средние века алмаз, добытый в разных местах, свозили на рынок в город Голконду. Сейчас от Голконды остались только развалины крепости, дворца и многочисленных служебных построек, расположены они в непосредственной близости от Хайдарабада. В настоящее время главным центром торговли алмазом стал город Панна.

О происхождении алмазных россыпей у геологов Индии нет единой точки зрения. Сейчас в обоих алмазоносных районах открыты не только россыпи, но и коренные месторождения. Как и в Южной Африке, это кимберлитовые трубки, но, как оказалось, эти трубки прорывают слои, содержащие алмаз, следовательно, они моложе россыпей и не могут быть их "материнской породой". Научное исследование индийских месторождений алмаза только начинается. Видимо, здесь будет много открытий.

О некоторых крупных алмазах, найденных в Индии, идет дурная слава. Особенно известен в этом отношении алмаз "Kox-и-нур". Из 18 государей Индостана, владевших этим алмазом, часть была предательски умерщвлена, другие пали в сражениях или были изгнаны и умерли в нищете. Этот алмаз был найден на территории нынешнего индийского штата Андхра-Прадеш. Среди других алмазов первой величины "Kox-и-нур" выделяется неповторимой игрой света и огромным размером - 191 карат* после первой огранки. Недаром в переводе с санскрита его имя означает "Гора света". Первым владельцем "Кох-и-нура", о котором мы знаем, был раджа княжества Гвалиора, правивший в XVI в. Он преподнес камень падишаху Хамаюну из династии Великих Моголов. Позднее бриллиант был увезен в Афганистан, затем вновь оказался на территории Индии, в Пенджабе. Когда этот район был захвачен Великобританией (1849 г.), принц Далии Сингх был вынужден "подарить" "Kox-и-нур" английскому генерал-губернатору, который преподнес его королеве Виктории. Сейчас официальные власти Великобритании серьезно встревожены требованием Пакистана и Индии возвратить "Кох-и-нур".

* (Карат - мера веса ювелирных камней; метрический карат, принятый сейчас почти во всем мире, равен 0,200 г.)

Напомним также историю алмаза "Шах", хранящегося в Советском алмазном фонде и изученного академиком А. Е. Ферсманом. Его история записана на самом камне. Камень этот весом 88,7 карат найден в Индии в конце XVI в. Первым владельцем камня в 1591 г. был Бурхан-Низам-шах, правивший в Ахмеднагаре, но уже в 1595 г. он был захвачен Великими Моголами. В 1641 г. на камне было написано, что его владельцем стал Шах Джехан из рода Великих Моголов. В 1665 г. путешественник Тавернье видел этот камень во дворце Могола Ауренг-зеба. При падении государства Моголов алмаз перешел к персидскому шаху Надиру. В 1824 г., как выгравировано на камне, им владел персидский Фатах-али-шах. Но уже в 1829 г. принц Хорсов-Мирза привез этот камень русскому царю в знак мира и в компенсацию за убийство в Тегеране русского посла А. С. Грибоедова.

Следующее по времени открытие россыпей алмаза имело место в Индонезии на о-ве Калимантан (Борнео). Когда это случилось, не очень ясно, в некоторых сводках указывается VI в., в других - X в. н. э. Открывателями, кажется, были выходцы из Индии. Открытие россыпей в юго-восточной части острова относят уже к XVII в. Россыпи Калимантана не очень богаты и плохо изучены. По возрасту они относительно молодые. Камни, встречающиеся здесь, обычно мелкие, но находили и камни весом до 100 карат. Известен, например, алмаз "Звезда Саравака" весом в 87 карат. Открыты на Калимантане и кимберлитовые трубки, но все ли алмазы связаны с этими трубками, не выяснено.

Третьим районом алмазных месторождений является Бразилия. Открытие здесь месторождений алмаза относят к началу XVIII в., и, как всегда, об этом существует много преданий. Согласно одному из рассказов в 1726 г. португальский шахтер Бернард-да-Фонсена Лабо приехал на один из золотых приисков Бразилии и увидел, что рабочие во время игры отмечают счет выигрыша или проигрыша с помощью блестящих камней. Лабо узнал в них алмаз, но у него хватило выдержки скрыть свое открытие и удалось приобрести здесь довольно много таких камней. Однако вскоре после того, как Лабо попытался реализовать в Европе эти камни, о его находке узнали все, и в Бразилии началась "алмазная лихорадка".

Алмаз в Бразилии встречается в россыпях обычно в камнях менее карата. Известны и находки крупных камней. Пыляев рассказывает, что один из крупных местных алмазов "Южная Звезда" "нашла невольница, принесшая обед неграм-работникам; пока они ели, она села поблизости и от нечего делать начала разбирать камни, между которыми и оказался великолепный алмаз. Она отдала его своему хозяину, который, однако, за такую драгоценную находку не дал ей свободы"*.

* (М. И. Пыляев. Драгоценные камни. СПб., 1888, с. 90.)

Источником алмаза в современных бразильских россыпях является знаменитый бразильский гибкий кварцит - итаколумит. В этом кварците зерна кварца практически не связаны один с другим, а держатся на гибких листочках слюды. В результате пластинка этого кварцита легко (конечно, до известных пределов) изгибается. Мне пришлось видеть много образцов итаколумита. Пластинка его длиной около 20, шириной 8 и толщиной в 2 см прогибалась в обе стороны на 2-2,5 см. В музеях образцы итаколумита обычно закрепляют по краям в приспособление, позволяющее его поворачивать, и тогда изгибание пластинки видно очень хорошо. Алмаз в итаколумит попал из коренных месторождений при их размыве; таким образом, итаколумит - это древняя алмазная россыпь, а современные россыпи уже вторичные.

Следующие открытия были сделаны в Австралии, где в 1851 г. опять-таки в россыпях был найден алмаз в прибрежных районах Нового Южного Уэльса. Однако количество добываемого здесь алмаза никогда не было большим, а позднее добычу алмаза в Австралии почти прекратили. Об алмазах Австралии заговорили вновь примерно через 100-120 лет. На западе Австралии, в 120 км от порта Дарвин, есть поселок со знаменитым названием Кимберли*. Около него ранее находили алмазы в россыпи. В 70-х годах там же были найдены коренные алмазные месторождения (в 1980 г. уже было открыто более 30 трубок); некоторые из этих месторождений оказались очень богатыми, и сейчас считают, что Австралия может выйти в число главных стран, добывающих алмаз.

* (Название этого поселка дано было в честь Африканского города Кимберли, центра алмазной промышленности Африки, но еще тогда, когда об алмазах здесь не думали. Удивительно, что именно у этого поселка теперь открыты крупнейшие месторождения алмазов.)

В третьей четверти XIX века произошло одно из самых впечатляющих событий "алмазной истории" - открытие месторождений алмаза в Южной Африке. Месторождений огромных, дающих сейчас главную массу всего добываемого сырья. Про открытие алмаза в Африке рассказывается много легенд. Очень эффектно одна из них рассказана у Пыляева. Вот она вкратце. В 1867 г. Джон О'Релли - торговец и охотник остановился ночевать на ферме голландца Ван-Никерка, стоявшей на р. Вааль. Здесь его внимание привлек камень, которым играли дети. "Кажется, это алмаз", - сказал О'Релли. Никерк рассмеялся: "Можете взять его себе, это наверняка не алмаз, таких булыжников здесь множество". О'Релли взял камень, чтобы узнать, алмаз ли это, и если камень окажется алмазом, то он поделится с фермером его стоимостью. В Кейптауне он определил, что это действительно алмаз и продал его за 3000 долларов. "Надо сказать к чести ОТелли, что он добросовестно поделился барышом с Никерком", - пишет Пыляев (Там же, с. 101).

Находка ОТелли стала широко известна, и уже в 1869 г. в район фермы Никерка на р. Вааль стал стекаться народ, началась "алмазная лихорадка". Ферму Никерка буквально разнесли по кусочкам, перерыли все окрестности. Говорят, что сам Никерк купил у жившего неподалеку колдуна-кафра большой алмаз, отдав за него более 500 овец, лошадей и почти все свое имущество. Этот алмаз, ставший потом известным под названием "Звезда Южной Африки", весом 83 карата он продал за 56 тыс. долл.

Первоначально и в Южной Африке разрабатывались только россыпи по рекам. Первое коренное алмазное месторождение в Южной Африке было открыто еще в период "алмазной лихорадки". Сначала предполагалось, что это крупная россыпь. Вокруг нее возник на первых порах временный палаточный и барачный поселок, превратившийся затем в крупный город Кимберли, заселенный горняками, любителями легкой наживы, скупщиками алмаза, держателями притонов и алмазопромышленниками. Уже в эти первые годы были выяснено, что алмаз приурочен к своеобразной горной породе, которую назвали кимберлитом. Она, как оказалось, выполняет трубчатое тело относительно небольшое по диаметру, но уходящее на большие глубины. По имени этого первого месторождения все подобные месторождения стали называть кимберлитовыми или алмазоносными трубками. На фотографиях, сделанных в первые годы эксплуатации трубки Кимберли, показан огромный, глубокий карьер, почти закрытый сверху паутиной канатов, с помощью которых извлекали наверх добытую породу и поднимали горняков. Сейчас трубка Кимберли уже отработана более чем на километр в глубину, и строение ее довольно хорошо изучено. Сначала она несколько сужается книзу, сохраняя в сечении свою более или менее округлую форму. Затем она снова расширяется, причем своеобразно изменяет форму своего сечения, сужаясь в одном направлении и растягиваясь в другом, приближаясь к форме дайки.

Форма алмазоносной трубки, с которой геологи впервые познакомились на примере трубки Кимберли, оказалась весьма типичной для месторождений алмазов (рис. 2). Сначала в Южной Африке, а затем и в других африканских стратах, имеющих месторождения алмаза, были найдены алмазоносные трубки. Гораздо реже встречаются кимберлитовые жилы, они оказывались зачастую не алмазоносными, хотя и имели совершенно тот же облик, что и алмазоносные кимберлиты.

Рис. 2. Кимберлитовая трубка. Белое поле - выбранный кимберлит. Различными значками показаны древние горные породы, слагающие районы, которые были прорваны кимберлитом при внедрении
Рис. 2. Кимберлитовая трубка. Белое поле - выбранный кимберлит. Различными значками показаны древние горные породы, слагающие районы, которые были прорваны кимберлитом при внедрении

Порода, несущая алмазы, как сказано, называется кимберлитом. Однако детальные исследования показали, что различия в породах, выполняющих разные трубки, весьма велики и нередко эти горные породы имеют различный минеральный состав. Но во всех случаях это породы бедные или даже очень бедные кремнекислотой. Иногда они обогащены кальцитом и часто довольно богаты щелочами, приближаясь по типу породы к так называемым щелочно-ультраосновным интрузиям (карбонатитам). В ряде случаев кимберлит богат слюдой. Важной особенностью кимберлитов является их структура, часто это очень мелкозернистые, почти стекловатые (но стекла в них не найдено!) породы, обычно состоящие из большого количества цементированных или даже несцементированных мелких обломков. В кимберлитах обычно много включений отдельных минералов и кусков различных горных пород. Иногда это обломки расположенных рядом вмещающих пород, но в основном это горные породы, вынесенные с глубины. Глубинные включения в кимберлитах служат сейчас главным признаком для суждения о глубинах Земли.

Открытие месторождений в Южной Африке было только началом выявления алмазных богатств Африканского континента. В 1903 г. были открыты алмазные россыпи в Южной Родезии (ныне Зимбабве). В Анголе крупные россыпные месторождения алмазов были обнаружены в 1907 г. В Намибии алмаз был найден в 1904 г. Интересно, что первые алмазы в Намибии были подобраны одним из местных жителей, работавшим ранее в Южной Африке, в кювете железнодорожной насыпи. Оказалось, что для постройки железнодорожной насыпи использовались пески алмазоносной россыпи; непонятно как алмаз не заметили в этих песках немецкие геологи, неоднократно их изучавшие.

В 1913 г. алмаз был открыт на территории Танганьики, Либерии и в самом крупном месторождении мира - россыпях Бельгийского Конго (сейчас республика Заир). Открытие россыпей шло и позднее: в 1931 г. алмазы обнаружены в Сьерра-Леоне и в Конго (Браззавиль).

Особенно активно начались исследования алмазных месторождений после завоевания развивающимися государствами Африки самостоятельности. Сейчас в большинстве африканских алмазоносных районов найдены коренные месторождения, которые оказались, как и в других случаях, кимберлитами; отчасти это трубки, но бывают алмазоносными и кимберлитовые жилы.

Обратимся теперь к алмазным месторождениям нашей страны. Еще перед Великой Отечественной войной, когда академик А. Е. Ферсман писал свои книги о самоцветах, он ничего не знал об алмазах в нашей стране. Сейчас известны и эксплуатируются два интересных района добычи алмаза: россыпи Урала, россыпи и коренные месторождения Якутии.

История открытия алмазов на Урале многократно описана. Первый кристалл нашел 5 июля 1829 г. в окрестностях Биссерского завода четырнадцатилетний мальчик Павел Попов. Этот кристалл, как и два других, найденных несколько дней спустя, были определены фрейбергским минералогом Г. Шмидтом, который в это время служил у владельцев прииска. В следующем году было найдено 26 алмазов. Один из этих кристаллов был передан А. Гумбольдту, путешествовавшему в это время по Уралу. Эта находка произвела в Петербурге фурор, и на Урал было направлено несколько партий специально для поисков алмаза. Партии тщательно изучили весь район находок алмаза и показали, что алмазы и золото встречаются "в железистой части песков", однако промышленных россыпей здесь не нашли. В 1838 г. алмаз был найден на Кушайском прииске в Гороблагодатском округе и почти одновременно на Южном Урале, на Успенском прииске.

Были более поздние и многочисленные отдельные находки, которые усиленно изучались. Всего до 1928 г. здесь было найдено более 220 камней, причем самый большой весил 3 карата.

Только с началом планомерных исследований было выявлено, что обогащение алмазом россыпей на Урале приурочено к двум полосам, причем в ряде мест можно было организовать промышленную добычу алмазов. Алмазы Урала прекрасно описаны в монографии ленинградского профессора А. А. Кухаренко.

В основе открытия месторождений алмазов в Бразилии и в Южной Африке, да и других алмазных месторождений, был "его величество случай", далее возникала "алмазная лихорадка", приводившая к гибели многих людей, гангстеризму и захватам новооткрытых месторождений.

Открытие геологами нового алмазоносного района в Якутии резко отличалось от обычной истории. В районе современной алмазоносной области наблюдались отдельные находки алмазов еще в 1898 г., но каких-либо точных сведений об этом не сохранилось.

В 1937 г. в Енисейском кряже алмаз нашел геолог под руководством которого велись все дальнейшие поиски.

Однако эти находки еще ни о чем не говорили. Важно было другое: изучение тех областей Восточной Сибири, которые заняты древними лавами - так называемыми траппами, показало большое сходство в геологическом строении этих областей с Южной Африкой и отчасти с Индией, что позволило еще в середине 30-х годов известному исследователю Сибири Г. Г. Моору высказать предположение о существовании здесь месторождений алмазов. Подтвердил этот прогноз и В. С. Соболев, известный исследователь траппов, впоследствии академик. Однако в те предвоенные годы, несмотря на то, что советской промышленности алмаз был совершенно необходим, наша страна не могла уделить поискам этого минерала ни времени, ни средств. Регулярные поиски начались только в послевоенные годы.

Трудности, которые стояли перед геологами, были очень велики. Не были известны ни районы, где эти поиски могли бы быть наиболее перспективными, ни методы поисков, не было даже сколько-нибудь уверенных путей, позволявших определить содержание в данной пробе алмаза. Даже в самых богатых россыпях это содержание ничтожно, всего несколько карат или в лучшем случае десятков карат (2-3 г алмаза) в 100 т песка. Приходилось учиться вести поиск. Ведь в то время ни один советский геолог еще не видел алмазных месторождений. О них знали только по литературе.

Конечно, проще всего начинать поиски с россыпей. Советские геологи хорошо знают россыпи платины, золота, олова и ряда других минералов. Алмаз, хотя и тяжелее обычных минералов горных пород, полевых шпатов и кварца, но все же много легче платины, золота и оловянных минералов. Каковы отношения россыпей алмаза к россыпям других минералов было совершенно неясно. Как мыть пески? До каких пор смывать из лотка легкие минералы, чтобы не смыть отдельные крупинки алмаза. Промывальщику, привыкшему "мыть" тяжелое золото, сохранить в лотке относительно легкий алмаз совсем не просто. Этому надо долго учиться, а как проверить, если нет уверенности, что в россыпи есть алмаз?

Это только ничтожная часть трудностей, вставших перед геологами, начавшими поиск алмаза. Залогом успеха был, впрочем, примененный А. П. Буровым ранее разработанный советскими минералогами рентгеновский метод определения алмаза, он позволял увидеть алмаз сразу, если только он был в отмытой тяжелой фракции (рис. 3).

Рис. 3. Формы кристаллов алмаза
Рис. 3. Формы кристаллов алмаза

Не сразу пришел успех, но все-таки относительно скоро. В 1953 г. молодому геологу Григорию Файнштейну удалось на Вилюе, на косе Соколиной, найти первую алмазную россыпь. Эта была огромная удача, которая сразу доказала справедливость научного прогноза и правильность методов поисков.

Найти россыпь - это очень много, но далеко не все; нужны коренные месторождения, и в этой связи следует упомянуть еще три имени. В шлихах, привезенных из Сибири геологами Н. Н. Сарасадских и Л. А. Попугаевой, профессору Ленинградского университета минералогу А. А. Кухаренко удалось определить, что гранат, которого всегда довольно много в шлихах, в данном случае относится к ряду пиропа.

Гранаты - это очень интересная, широко распространенная группа минералов. Структура граната исключительно устойчива и допускает самые широкие замены ионов. Обычные желтые гранаты рудных месторождений - известково-глиноземистые или известково-глинозе мисто-железистые. В древних гранито-гнейсовых толщах Карелии, на Урале и в других районах развиты красно- малиновые железисто-глиноземистые гранаты. Пирон же - густой ярко-красный магнезиально-глиноземистый гранат, обычно содержащий некоторую примесь хрома, до этого встречался только в Чехословакии при каких-то не очень ясных условиях залегания и в южноафриканских алмазоносных трубках. В Южной Африке он является главным спутником алмаза. Естественно, было высказано предположение, что и здесь, в Сибири, он также может сопровождать алмаз. Эта догадка уже была большим успехом, так как пироповый гранат очень легко распознать простым глазом; в шлихах его много, значит трубки нужно искать "по пиропу".

Сейчас, когда научились синтезировать гранаты, выяснилось, что состав граната во многом зависит от условий, в которых идет его кристаллизация. Известково-глиноземистые и известково-железистые гранаты легко синтезируются при низких давлениях, а вот магнезиально-глиноземистый получить при низких давлениях не удается. Даже из шихты, содержащей все нужные компоненты, он не образуется; кристаллизуются другие минералы.

Иначе говоря, опыты показали, что пироп, как и алмаз, является "минералом высокого давления" и на дневной поверхности он - гость с огромных глубин, где рос вместе с алмазом под большим давлением.

Вооруженная новым, более совершенным методом Л. А. Попугаева выехала в поле. К концу лета (21 августа 1954 г.), прослеживая по речке и ручьям, впадающим в речку, места, откуда в россыпь попадает пироп, Л. А. Попугаева и работавший с ней промывальщик Ф. Беликов открыли первую коренную алмазоносную трубку Сибири, которая была названа "Зарницей".

Период учебы и освоения методов поиска алмазов кончился. Началась систематическая целенаправленная работа. Уже 13 июня 1955 г. Ю. Хабардин открыл трубку "Мир", на которой сейчас стоит город алмазников. Потом были открыты многие другие трубки и россыпи. В результате был выявлен интересный алмазоносный район, позволяющий сейчас не только снабжать алмазом нашу страну, но и направить часть камней на экспорт.

Открытие Якутского алмазоносного района является блестящим достижением советской геологической науки, свидетельствующим о ее большой зрелости. Оно же может служить примером целенаправленного научного прогноза.

Следует рассказать еще об одном типе алмазных месторождений, крайне интересных после всего того, что известно об образовании алмаза. Выше говорилось, что алмаз образуется в условиях огромных давлений внутри Земли, но есть и на поверхности Земли места, где, хотя и кратковременно, возникают огромные давления, вполне достаточные для образования алмаза. Это места ударов крупных метеоритов. Вообще алмаз встречается в ряде метеоритов. Пожалуй, впервые он был определен в Ново-Урейском метеорите, упавшем 10 сентября 1886 г. в б. Пензенской губернии. В этом случае, однако, можно предположить, что алмаз был в метеорите и до падения, но вот алмаз в Аризонском метеоритном кратере явно образовался при ударе метеорита.

Сейчас выявленные на Земле ударные кратеры усиленно изучаются; известны они на Луне и других планетах. Результаты этих исследований, видимо, могут привести к новым и крайне интересным открытиям.

Алмаз является драгоценным камнем, но вместе с тем это и важнейшее промышленное сырье. Алмаз самое твердое вещество в мире, он в 150 раз тверже следующего за ним по твердости минерала корунда и в 1000 раз тверже кварца, отсюда и его применение в промышленности. Из алмаза делают мерные инструменты, например призмы, измеряющие твердость, инструменты для правки абразивных кругов и твердосплавных резцов, а также фрезы (рис. 4). Алмазы вставляют в буровые коронки для разведочного или нефтяного бурения, что во много раз ускоряет бурение. Алмазом заправляют камнерезные пилы, из них делают шлифовальные и полировальные круги, и, самое главное, пластинки алмаза с очень малым калиброванным отверстием служат волоком в фильерах для изготовления тончайших проволочек. В производстве тонкой проволоки алмаз практически незаменим.

Рис. 4. Использование алмаза в промышленности. А - алмазные 'волоки' для вытягивания проволоки; б - инструмент для правки кругов; в - алмазные резцы
Рис. 4. Использование алмаза в промышленности. А - алмазные 'волоки' для вытягивания проволоки; б - инструмент для правки кругов; в - алмазные резцы

После Великой Октябрьской революции капиталистические страны пытались задушить нашу страну, наложив эмбарго, в частности, на все абразивные материалы, и особенно жестким это эмбарго было в отношении алмаза. В первые годы советского строительства, до открытия алмазов в нашей стране, промышленным организациям приходилось иногда скупать драгоценности у населения, с тем чтобы из них изготовить нужный резец или фильеру для волочения тонкой проволоки.

Для любителя камня и минералога интересно и то, что во многие инструменты алмаз заправляется со строгим учетом его кристаллографических направлений; так, алмазный стеклорез будет хорошо работать только в том случае, если режущей кромкой будет грань октаэдра. Дефектные кристаллы (борт), а также радиально-лучистые сростки (баллас) и скрытокристаллические разности (карбонадо) используются главным образом в буровых коронках.

Мелкий алмаз служит для изготовления полировальных и шлифовальных паст. Сейчас для приготовления шлифовальных и полировальных паст, мастик и порошков широко применяются и искусственные алмазы.

Замечательны ювелирные изделия с бриллиантами, играющими всеми цветами радуги. Очень велико искусство художников камня, умеющих так выявить особенности каждого кристалла.

Но для меня прекрасный алмаз прежде всего камень-труженик и камень, позволяющий заглянуть в пока еще не доступные глубины нашей планеты.

предыдущая главасодержаниеследующая глава












Rambler s Top100 Рейтинг@Mail.ru
© Карнаух Лидия Александровна, подборка материалов, оцифровка; Злыгостева Надежда Анатольевна, дизайн;
Злыгостев Алексей Сергеевич, разработка ПО 2008-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник: 'IzNedr.ru: Из недр Земли'