Всупереч поширеним помилкам алмази в природі знаходяться зовсім не по всій поверхнею земної кори. Вуглець - неметалл, що є основою цього мінералу, стає алмазом тільки при впливі вкрай високих температур і тиску на глибині від 160 до 480 км. «Колискою» переважної кількості кристалів є вулкани, саме завдяки їм алмази виявляються ближче до поверхні, тому розробка кар'єрів ведеться в районах з підвищеною вулканічною активністю. Частина мінералів просто вимивається з кімберлітових трубок.
Алмази земного походження
Походження алмазів досі неясно, на цей рахунок досі ведуться численні суперечки. Точно вдалося визначити тільки одне - місце і час їх утворення. Велика частина вчених погоджується з тим, що алмази виникли в мантії нашої планети в період 100 млн. - 2,5 млрд. Років тому. Вуглець на глибині 200 км під впливом температур 1300 ° С і при тиску в 4-5 ГПа поступово сформував алмазну кристалічну решітку. Відомі випадки утворення алмазних покладів на глибині 700 км.
Найпопулярніші теорії, за якими алмази утворюються у вулканічних породах:
- Вуглець потрапив в застигає магму в складі вуглеводнів, так виникли алмази в верхніх шарах кори нашої планети.
- Неметалл кристалізувався дуже глибоко - на глибині вже ультраосновних порід, після чого поклади були захоплені потоками магми наверх.
- Остання теорія найбільш популярна. Основна частина кристалів виникла в ультраосновной породі, а деякі алмази виникли вже в процесі підйому цієї породи до поверхні кори.
Справжній алмаз - неметалл, який насправді не так вже й рідкісний. Причина його дорожнечу в тому, що людству є лише мале число родовищ, в той час як основні поклади знаходяться занадто глибоко під землею.
В тему: З неограненним алмазу робиться діамант
Алмази метеоритного походження
Можна було б подумати, що дорогоцінні камені буквально прилетіли на Землю з космосу, але це не так - в знайдених металевих і кам'яних метеоритах виявлені лише крихітні вкраплення дорогоцінних кристалів. Переважна більшість мінералів метеоритного походження було утворено в наслідок удару метеоритів об земну твердь.
Вперше алмази саме в метеоритах були знайдені українськими вченими в далекому 1888 році в Мордовії. М.В. Єрофєєв і П.А. Лачинов займалися в той час вивченням відносно невеликого метеорита під назвою Новий Урей.
У залізному ж метеорити мінерали були знайдені трохи пізніше і на іншому кінці світу - в 1891 році в США, в штаті Арізона. Гігантський метеорит вагою в 30 тонн впав на землю, де нині розташовується штат, близько 40 тис. Років тому.
Походження алмазів в космосі досі залишається загадкою, на цей рахунок є кілька гіпотез. Поки що людству не вдалося знайти і точно визначити алмазні астероїди або планети. Більшість вчених схиляються до того, що кристали утворюються при зіткненні небесних тіл один з одним.
Імпактний алмази утворюють величезні поклади, але їх видобуток не ведеться в промислових масштабах, оскільки такі камені занадто малі.
Абсолютно все що видобуваються в світі алмази з'явилися в межах Землі.
В тему: Чорний алмаз
Алмази в космосі
Алмази штучного походження
Діаманти неймовірно популярні у вигляді прикрас, але мінералу з часом знайшли й інше застосування завдяки його надзвичайній твердості. І, оскільки справжній мінерал в природі зустрічається не так вже й часто (в доступних родовищах), а те, що є, варто надто дорого, довелося придумати, як створити алмази штучним шляхом з меншими фінансовими витратами.
Практично цю ідею вдалося здійснити лише в ХХ столітті. Незважаючи на те, що ще два століття тому вже було доведено, що алмазні кристали не що інше, як вуглець, в той час ще не існувало досить розвинених технологій. Той факт, що мінерал утворився з графіту під впливом високих температур і тисків став відомий людству порівняно недавно. Синтетичний алмаз був успішно отриманий кілька десятиліть тому, завдяки чому зараз активно використовується у виробництві, наприклад, промислових інструментів.
Яким же чином потрібно впливати на вуглець, щоб виростити справжній алмазний кристал? В наші дні для цих цілей успішно застосовуються найрізноманітніші технології. У першому варіанті неметалл полягає в карбід-танталові камеру і піддається впливу високого тиску під спеціальним пресом. Вода, що подається в гідравлічний прес, створює тиск близько 2 000 атмосфер або 2 ГПа, але на цьому процес перетворення вуглецю в алмаз не закінчується. Слідом на десяті частки секунди подається електричний струм, різко нагріває графіт - неметалл на основі вуглецю, з якого в результаті і отримують дорогоцінний мінерал. Далі залишається тільки злити воду і остудити прес. Щоб виростити штучні мінерали потрібно значно більше часу, який потрібен, щоб в земній корі виник справжній алмаз.
В тему: Алмаз шах - знаменитий алмаз
Такий спосіб отримання синтетичних кристалів найнадійніший, але, в той же час, найдорожчий. Коштовне каміння можна отримати і більш дешевими шляхами - піддати неметалл впливу вибуху або виростити кристал в метанової середовищі. У першому випадку камені виходять занадто дрібними, а ось метановий спосіб дозволяє отримати камені будь-яких розмірів.
До слова сказати, зовсім не обов'язково впливати на вуглець температурами вище 2 тис. Градусів за Цельсієм. Її можна знизити, використовуючи метали каталізатори - залізо, платину або нікель. Кристали виходять не менш якісними.
Штучні кристали використовують при виготовленні ножів, бурів, шліфувальних дисків і т. Д. Камені використовуються і при виготовленні мікросхем.