Александр Ханников - Мир самоцветов и драгоценных камней
Особенностью химического состава капель было присутсвие так называемых "летучих компонентов" – воды, углекислоты и других газов, поэтому нет ничего удивительного в том, что-таки «запечатывавшиеся» капли могли взрываться. Взрыв "прошивал земную кору, образуя трубку с небольшим расширением вверху, при этом кимберлитовый расплав, насыщенный летучими компонентами, вскипал, подобно шампанскому, в только что открытой бутылке. Происходило резкое охлаждение, и кимберлитовая лава кристаллизовывалась в виде одноименной породы, а летучие продолжали подниматься вверх, поэтому территория в окрестностях кимберлитовых трубок выглядела наподобие современной Долины гейзеров, где в клубах пара бурлят потоки горячей воды.
Внешние проявления этой экзотики сейчас отсутствууют, а вот струи из углекислоты, метана, азота и водорода геологи постоянно встречают в кимберлитовых трубках. Иногда такое дыхание земных недр бывает весьма ощутимым.
Не так давно при бурении скважины на одной из кимберлитовых трубок неожиданно ударил газовый фонтан из метана и водорода и горел ярким факелом несколько дней. Природу газов в кимберлитах удалось установить с помощью изотопного анализа углерода. Оказалось, что углерод из углекислоты и метана – «тяжелый», т. е. имеет изотопный состав углерода такой же, как и в глубине Земли, в мантии. Отсюда ясен источник углерода самих алмазов – они действительно образуются в самом пекле.
Существуют и другие представления, объясняющие происхождение алмазов.
Среди них отсутствует одно – абсолютно верное, которое помогло бы налалить промышленный синтез ювелирных алмазов.
Объяснить, как образуются алмазы в кимберлитах, оказалось значительно труднее, чем освоить их промышленное производство. В начале 50-х годов XX века с этой задачей как будто бы справились, и в 1970 году, например, промышленные предприятия США израсходовали 3,5 тонны искусственных алмазов. Но, несмотря на постоянный рост производства синтетических алмазов, добыча природных алмазов не только не сокращается, но и имеет четкую тенденцию к расширению. Объясняется это тем, что искусственные алмазы обычно весьма низкого качества, поэтому используются только в технических целях. Да и стоимость их достаточно высока.
Мастерство природы при изготовлении алмазных кристаллов осталось непревзойденным, алмазные месторождения не только кладовые алмазов, но и источники сведений о пока еще неясном алмазном систезе в недрах Земли.
Коренные африканские месторождения были первыми и до сих пор остаются наиболее богатыми. Запасы алмазов в развитых и развивающихся странах составляют один миллиард каратов (200 тонн). Половина этого количества находится в месторождениях Республики Заир. А в целом африканский материк дает 98 процентов всей зарубежной добычи.
Кимберлиты Африки не единственные в мире. Аналогичные породы найдены в Северной и Южной Америке, Индии, в России.
Больше всего сведений о химическом составе внутренних зон Земли дает изучение не земных пород, а метеоритов, которые как считают ученые, являются основным строительным материалом Солнечной системы. Еще одним каналом информации о составе земных недр стали включения ультраосновных (бедных кремнекислотой) горных пород в кимберлитах, что само по себе подтверждает метеоритную гипотезу происхождения Земли.
Прежде чем стать кимберлитом, глубинный магматический расплав проходит, точнее проплывает, долгий путь из недр к поверхности. Вместе с алмазами кимберлитовая магма приносит образцы глубинных горных пород, из которых состоит земная мантия. Геологи называют такие образцы кимберлитовыми включениями и оказывают им исключительное внимание, так как эти породы доставлены на поверхность с глубины в несколько сот километров. Изучение химического и минерального состава алмазных спутников-пришельцев из мантии дает очень ценную информацию о глубоких зонах нашей планеты, куда пока удается проникнуть только на страницах научно-фантастических романов.
Большинство ультраосновных включений в кимберлитах состоит из горной породы – перидотита, образованного двумя минералами – оливином и пироксеном.
Этот факт говорит в пользу предположения ученых о том, что земная мантия состоит в основном из перидотита.
Кроме минералов ультраосновных пород в кимберлитах находят более редкие минералы, например, одну из модификаций кварца – коэсит. В то же время другую модификацию кварца – стишовит, образующийся при более высоком давлении, в кимберлитах никогда не обнаруживали.
На основании этих сведений ученые сумели рассчитать максимальную глубину образования алмазоносных пород. Ее указала точка пересечения кривой инверсии коэсит – стишовит и континентальной геотермы, которая представляет собой зависимость температуры от глубины. Получилось, что максимальная глубина образования кимберлитов 300 км, на такой глубине господствует давление 100 килобар.
Максимальную глубину образования кимберлитов подсказали алмазы. Пересечение инверсионной кривой алмаз – графит с континентальной геотермой дает давление около 35 килобар и температуру 800 градусов, что соответствует глубине 105 км.
Условия кристаллизации алмаза таковы, что при понижении давления необходимо увеличение температуры. Следовательно, присутствие алмаза в кимберлите служит доказательством образования алмазной породы на глубине более 100 км.
Ультраосновные включения в кимберлитах – еще одно свидетельство исключительности условий, при которых возникают алмазы. Кимберлиты – породы вулканические, таких пород на Земле великое множество, и происхождение их связано с глубинным веществом мантии. Однако ультраосновные включения – почти полная монополия кимберлитов.
Ценность граненого алмаза – бриллианта – определяется, помимо размеров, его оптическими свойствами – высоким светопреломлением и большой разницей показателей преломления (дисперсии) для лучей разного цвета. Показатель преломления фиолетовых и красных лучей у алмаза в пять раз больше, чем у горного хрусталя.
Аламаз гранят таким образом, чтобы наибольшая часть световых лучей после преломления на гранях возвратилась обратно. Именно по этой причине бриллиант играет, отражая падающий на него свет. При этом возникают яркие световые вспышки и радужные переливы.
Распилить алмаз можно только алмазом, поэтому более дешевые камни превращают в алмазный порошок для распиливания, огранки и шлифовки тех, что станут бриллиантами.
Прежде чем натуральный, необработанный алмаз порой в виде неврзрачного камешка превратиться в бриллиант, играющий всеми цветами радуги, его взвешивают на точнейших весах. Затем рассматривают под увеличительным стеклом, чтобы определить, если у него дефекты, разметить, как вести огранку, чтобы не только устранить найденные дефекты, но и сохранить изначальный вес драгоценного камня.
Если алмаз имеет форму восьмигранника (октаэдра), его распиливают алмазной пилой на две части. Скорость вращения алмазного диска составляет 14 тысяч оборотов в минуту. Полученным ювелирным заготовкам придают на станке классическую круглую форму а затем начинается огранка на алмазном круге, в результате которой камень получает геометрически правильную форму многогранника с симметричными гранями. Наиболее распространенными видами огранки являются грушевидная форма – «роза», «принцесса», «багет». Самая популярная огранкабриллиантовая в 57 граней. В нижней части камня делют 24 грани, на верхней 33.
Бриллиантом в строгом смысле слова считается алмаз с бриллиантовой огранкой.
Если у алмаза иная форма – не восмигранная, а, допустим, удлиненный ромб, его направляют к опытному мастеру, который решает, какой способ обработки выбрать, чтобы получился лучший бриллиант. Количество граней здесь может быть оть 48 до 240.
В конечном счете стоимость алмаза определяется весом в каратах (один карат равен 0,2 г), огранкой, прозрачностью и цветом.
Огранка крупных камней, над которыми трудятся опытные огранщики может длится месяцами и годами. Готовые бриллианты по весу порой уменьшаются в 2–3 раза по сравнению с массой алмаза, но цена драгоценного камня значительно возрастает.
Наиболее ценным считается бесцветный алмаз, за исключением редких и очень дорогих камней ярких, чистых тонов голубого, зеленого, красных цветов.
По прозрачности алмазы делят на несколько категорий – от безупречных, когда не наблюдается видимых дефектов под лупой с 10-кратным увеличением, до дефектных, когда пороки видны невооруженным глазом. Термин "бриллиант чистой воды" означает, если ограненный алмаз вполне бесцветен, то, опущенный в стакан с чистой водой, он почти невидим.
В больших старых камнях каждая грань может рассказать о тайнах и приключениях. Оно и понятно. Алмаз – самое дорогое творение природы. Кристалличеческий углерод на сумму 100 миллионов долларов легко поднимет и унесет один человек. а транспортировка равного по стоимости количества золота потребует два товарных вагона грузоподъемностью по 60 тонн.
