Теоретически плотность алмаза составляет 3,515 г/см3. Однако встречаются алмазы, у которых наблюдаются значительные отклонения от средней величины плотности. Это связано с наличием различных включений, трещин, пор, а также агрегативным строением. Наименьшую плотность имеют карбонадо (до 3,4 г/см3). Плотность прозрачных с зелеными пятнами пигментации или дымчато-коричневых алмазов несколько ниже, чем у бесцветных или желтых, но эти колебания выражаются в тысячных, реже в сотых долях.

Алмаз имеет совершенную спайность, излом ровный, ступенчатый, раковистый [2].

Алмаз характеризуется высокой теплопроводностью: она в два-пять раз выше, чем у металлов. Удельная теплоемкость алмаза в три раза выше, чем твердых сплавов. Высокая теплопроводность позволяет быстрее отводить тепло с поверхности обрабатываемых изделий.

При трении алмаза о шерсть он заряжается электричеством.

Алмаз является диэлектриком, вместе с тем отдельные разновидности алмаза (например, голубой или синий) могут обладать полупроводниковыми свойствами.

Температура плавления алмаза около 4 0000С. При нагревании алмаз сгорает, образуя углекислый газ. В струе кислорода он горит голубым пламенем при температуре коло 7200С, в атмосфере воздуха температура горения 8500С. При нагревании без доступа воздуха поверхность алмаза графитизируется при температуре 1 0000С, при более высокой температуре он полностью переходит в графит. В условиях защитной среды (в атмосфере азота или инертных газов, в вакууме, а также в восстановительной среде - водорода, ацетилена или окиси углерода) алмаз не графитизируется даже при нагревании до 1 150- 1 2000С.

Алмаз состоит из углерода (96-99,8%). Кроме того, в количестве от тысячных до 0,2 - 0,3% в нем содержатся примеси химических элементов - азота, кислорода, алюминия, бора, кремния, марганца, меди, а также примеси железа, никеля, титана, цинка и др. Встречаются включения графита, оливина, пиропа, хромита, хромдиопсида, энстатита и др [2].

Рис. 2. Ограненный алмаз синего цвета [5]

Совершенно бесцветные алмазы довольно редки. Обычно у них наблюдается какой-либо оттенок (нацвет). Встречаются интенсивно окрашенные желтые, оранжевые, зеленые, розовые, коричневые, серые, черные, голубые и синие кристаллы (Рис. 2). Среди окрашенных алмазов большой известностью пользуются сапфирово-синий алмаз «Хоуп», «Голубой Тавернье» (масса 44,5 кар) яблочно-зеленый «Зеленый дрезденский» (41 кар), янтарного цвета «Алмаз Альберта» (102 кар). Всемирно известны черные алмазы из Баии (350 кар) и графини Орловой (67,5 кар) [5].

Окраска алмаза зависит от различных дефектно-примесных центров и включений. Зеленые пятна пигментации, окрашивающие поверхность кристаллов в зеленоватый или голубоватый цвет, появляются в результате природного радиоактивного облучения. При нагревании в процессе метаморфизма они переходят в желтый цвет. Желтые пятна пигментации наблюдаются на алмазах из древних россыпей. Однако встречаются алмазы с синей и голубой окраской, равномерно распределенной по всему кристаллу. Предполагают, что этот тип окраски обусловлен вхождением в структуру алмаза бора. Очень распространены дымчато-коричневые и реже розовато-сиреневые алмазы, окраска которых связана с образованием дефектов на плоскостях скольжения. Молочно- белая окраска объясняется наличием мелкодисперсных включений граната по внешней части кристалла, а серая и черная - включениями графита [8].

Алмаз при обычных температурах химически инертен. Кислоты, даже самые сильные, на него не действуют. При высоких температурах алмаз приобретает химическую активность.

Показатель преломления алмаза высокий (2,417), этим объясняется его яркий, алмазный блеск. Дисперсия алмаза 0,063, что намного выше, чем у других минералов. Высокой дисперсией объясняется «игра» бриллиантов всеми цветами радуги.

Кристаллы алмаза оптически изотропны, однако, из-за присутствия различных дефектов под микроскопом практически всегда обнаруживается двупреломление, узоры которого различны.

Под воздействием катодных, рентгеновских и ультрафиолетовых лучей алмазы люминесцируют, что вызвано дефектами структуры. Цвет люминесценции различен - от зеленого и желтого до голубого и синего. Некоторые алмазы не обладают этим свойством. Установлено, что алмазы с различным свечением имеют разные физико-механические свойства. Наименьшая прочность на удар у несветящихся алмазов. При испытании алмазов с различным свечением на истирание наибольшая износостойкость установлена у алмазов, светящихся зеленым цветом, затем голубым, желтым цветом, несветящихся и розового свечения.

При облучение физико-химические свойства алмаза - цвет, твердость, электрическое сопротивление и др. изменяются. Так, при облучении электронами бесцветные алмазы становятся синеватыми, а при облучении до 1,5 МэВ сине-зелеными. При нагревании алмаза до 3000С синева уменьшается, при 6000С переходит в зеленый, а затем в постоянный желтый цвет, т.е. бомбардировка электронами смещает цветовые центры, и цвет алмаза изменяется [2].

В природе кристаллы встречаются в виде отдельных кристаллов, их обломков или поликристаллических агрегатов. Алмазы разделяют на ювелирные и технические. К ювелирным относят алмазы кристаллической формы, прозрачные, без трещин и включений, пятен и изъянов. Наиболее ценятся совершенно прозрачные кристаллы, без цветных оттенков и мутных участков. Все остальные кристаллы, а также поликристаллические разновидности относят к техническим алмазам.

Технические алмазы низкого сорта и поликристаллические разновидности обязательно проходят предварительную обработку с целью разделения их по форме и размерам, а также для выделения алмазов с более высокими свойствами прочности. При этом алмазы дробят, овализируют, полируют, а также подвергают термической обработке и металлизации [5].

Алмазы приурочены к песчаникам, конгломератам, пескам и галечникам. Начало добычи алмазов точно не установлено, однако известно, что уже более 2 тыс. лет до н.э. в Индии уже добывали этот камень. Из Индии алмазы попадали в Грецию и другие европейские страны. Из индийских россыпей извлечены наиболее крупные и известные всему миру камни: «Кох-и-Нор», «Регент», «Орлов», «Дерианур», «Санси», «Шах», «Хоуп», «Флорентиец», «Зеленый дрезденский» и многие другие.

После открытия богатых россыпей алмазов в Бразилии Индия утратила главенствующую роль в поставке алмазов. В 1822 году Бразилия стала независимым государством, и частным лицам было разрешено разрабатывать месторождения. Это позволило расширить добычу и открыть новые алмазоносные площади в штате Баия. Качество бразильских алмазов высокое. Размер мелких камней («рисовых семечек», или «шаблиоз») - до 1 кар, покрупнее («бала», или пуля) - 1-3 кар, более крупных («шапеу до падре») - свыше 3 кар. В Бразилии добыто несколько очень крупных камней. Среди них «Президент Варгас», «Звезда юга», «Звезда Минаса», «Южный крест» и др [2].

В России первый алмаз найден в 1829 г. на Урале на Крестовоздвиженском золотом прииске. Планомерные поиски алмазов на Урале начались только при Советской власти. Коренных месторождений здесь так и не выявлено.

Алмазы из россыпей обнаружены в ряде районов Индонезии на о. Калимантан. Масса большей части камней 0,25 кар, но иногда находили довольно крупные алмазы - до 10-20 кар.

В 1851 г. были открыты россыпи алмазов в Австралии, сначала в шт. Новый Южный Уэльс, а затем в штатах Квинсленд и Виктория. В 1975 - 1978 гг. здесь установлены богатые коренные месторождения - кимберлитовые трубки.

В Южной Африке алмазы обнаружены в 1867 году. В июле 1879 г. группа искателей обнаружила алмазы в голубоватой породе, получившей название «кимберлит» от расположенного вблизи поселка Кимберлей. Это было первое в мире коренное месторождение алмазов, представляющее собой вертикальную воронкообразную трубу, заполненную кимберлитовой изверженной породой зеленого цвета, бедной кремнеземом и богатой соединениями железа и магния. Основные породообразующие минералы кимберлита - оливин, пироп, диопсид, кальцит и др.

Вслед за первой трубкой были открыты и другие. В 1897 г. коренные месторождения алмазов обнаружили в Трансваале, в 1903 г. в Зимбабве, в 1907 г. в Анголе и Заире, а затем в Танзании, Лесото. Сьерра-Леоне, Ботсване, Гане. Добыча алмазов в Африке в течение короткого времени стала ведущей отраслью горной промышленности.

Первый алмаз на Сибирской платформе найден в 1948 году С.Н. Соколовым. В 1949 г. разведочная партия Г.Х. Файнштейна выявила первые в Якутии россыпи промышленного значения. Коренные месторождения в Якутии открыты в 1954 году геологом Л.А. Попугаевой и рабочим Ф.А. Белкиным, которые 21 августа 1954 года обнаружили трубку, названную «Зарницей». В 1955 г. Е.Н. Елагина и Ю. Хабардин открыли трубку «Мир». В дальнейшем были открыты и другие алмазные трубки [5].

РУБИН Рубин - красный камень с пурпурным отблеском (Рис. 3). Рубин олицетворяет страсть и как талисман способен приносить счастье в любви. "Если хочешь добиться взаимности, подари тому или той, к которой склоняется твое сердце, рубин цвета пламени и разожжешь в ней любовь" - советовали астрологи. По психологическому и физиологическому влиянию на человека красный цвет рубина - возбуждающий и страстный, самый активный, горячий и энергичный, цвет доблести и мужества, силы и храбрости. Рубин был любимым камнем в Римской империи [15]. Рубин символизирует любовь и здоровье, красоту и достоинство, силу и царственность, увлечение и страсть.

Рис.3. Рубин [16].

Рубин крайне редкий и дорогой камень, до начала минувшего века он ценился значительно выше алмаза. Крупные рубины встречаются в природе значительно реже аналогичных по величине кристаллов алмаза. Больше всего ценится рубин "цвета голубиной крови" - густо-красный с легким пурпурным оттиском [14].

На Руси рубины принято было называть на восточный манер - яхонты. А вот в Средневековой Европе за ними укоренилось другое название - карбункул. В античном мире рубин называли антраксом [5].

Твердость рубина равна 9.

По химическому составу рубины представляют собой окись алюминия - Al2O3 (96-98%). Наиболее характерная примесь - окись хрома - Cr2O3 (4%), которая обусловливает его красный цвет. Кроме того, в незначительных количествах могут присутствовать окислы кремния, железа, ванадия, магния и др. Примеси железа могут вызвать появление коричневых оттенков. Красный цвет рубин сильно варьирует от розового до огненно-красного с малиновым оттенком. Красный цвет («голубиной крови») с легким фиолетовым оттенком появляется, если окиси хрома до 2%. Окраска рубина часто распространяется неравномерно (полосами и пятнами).

Рубины встречаются в виде кристаллов, часто со ступенчатыми гранями призмы и гранями пинакоида.

Рубин в ультрафиолетовом свете люминесцирует сильным красным цветом. Поэтому при ярком солнечном свете он приобретает ярко - красное свечение, усиливающее его природный цвет. Если окраска камня бледная, то под него раньше подкладывали фольгу, усиливающую цвет рубина [6].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8