Содержание
Введение 2
1. Общая характеристика алмазов 4
2. Происхождение алмазов 7
3. Распространенность алмазов 13
4. Основные месторождения мира и России 14
5. Перспективы открытия новых месторождений 21
Заключение 28
Список литературы 30
Введение
Алмаз – это природное вещество, драгоценный камень, техническое сырье. Он был известен в далеком прошлом, широко применяется в настоящем, велики перспективы его использования в будущем.
Человек узнал этот твердый, прозрачный, блестящий, играющий всеми цветами радуги камень еще на ранних стадиях развития цивилизации. И он стал собирать его любоваться им, украшать им свое оружие и одежду, использовать его при изготовлении религиозно- культовых предметов и символов власти. Точно неизвестно в какой части света, какой народ, в какое время впервые обратил внимание на алмаз, стал его собирать, а потом специально искать и хранить. Вероятно, как и большинство важных для человечества открытий, а это, безусловно, важное открытие, люди сделали более или менее в одно и то же время независимо друг от друга в разных местах земного шара. Это произошло и в Индии, и в Африке, и в Южной Америке. С тех пор, как научились обрабатывать, шлифовать и полировать алмазы, они стали еще более блестящими, их цветовая игра усилилась, по существу до конца раскрылась природная красота камня – и алмаз, превращенный в бриллиант, стал еще больше цениться.
С развитием техники, когда возникла необходимость в новых видах минерального сырья, в частности для обработки камня, металлов, а в последующем различных твердых синтетических материалов, алмаз приобрел как бы вторую жизнь. Были выявлены и изучены его высокие абразивные свойства, с которыми связаны возможности использования алмазов в промышленности. В настоящее время существование всей обрабатывающей промышленности и машиностроения (от создания мощных агрегатов до изготовления тончайших механизмов и приборов) практически немыслимо без применения алмазов в той или иной части технологического процесса. Вместе с тем и сейчас алмаз, как и раньше, остается одним из самых красивых и дорогих драгоценных камней, идущих на создание различных ювелирных изделий и украшений, многие из которых являются настоящими произведениями искусства.
Если в последние годы в промышленности все больше и шире используются алмазы как абразивный материал (абразивные порошки, пасты, шлифовальные круги, алмазные пилы, стеклорезы и т.д.), что основано, прежде всего, на их чрезвычайно высокой твердости, то в будущем с дальнейшим ростом научно-технического прогресса, несомненно, найдут применение и другие исключительные свойства такого вещества, как алмаз.
Целью данной работы является рассмотрение происхождения алмазов. В связи с этим поставлены следующие задачи:
рассмотреть общую характеристику алмазов;
рассмотреть происхождение алмазов (кимберлиты, лампроиты, базальты, метаморфические породы);
рассмотреть основные месторождения алмазов в мире и в России, а также перспективы открытия новых месторождений.
Общая характеристика алмазов
Алмаз-минерал, драгоценный камень 1 класса, по блеску, красоте и твердости превосходит все известные в природе минералы и драгоценные камни. Алмаз представляет собой почти чистый углерод.
Свободный углерод встречается в природе в трех аллотропических формах – аморфный (в виде сажи) и двух кристаллических формах – графит и алмаз.
Рассмотрим основные химические свойства алмаза в сравнении со второй кристаллической формой – графитом.
Алмаз – прозрачный кристалл, приобретающий после обработки чудесный, ослепительный блеск, графит – темный, совершенно непрозрачный. Алмазы в основном являются изоляторами. Графит хороший проводник электричества. Наиболее важное свойство алмаза – чрезвычайно высокая твердость. Графит очень мягок. Графит растворяется в некоторых кислотах, алмаз стоек к кислотам и щелочам (окисляется только в растворе некоторых щелочей). Различие свойств алмаза и графита объясняется различием их кристаллической структуры. Плотность алмаза 3,47-3,55. Плотность графита 2,25. Алмаз может быть превращен в графит при нормальном давлении, а чтобы превратить графит в алмаз надо применить сверхвысокое давление и температуру1.
Итак, главные отличительные черты алмаза – высочайшая среди минералов твёрдость, наиболее высокая теплопроводность среди всех твердых тел, большие показатель преломления и дисперсия. Последнее свойство, наряду с высокой прозрачностью и достаточной дисперсией показателя преломления (игра цвета) делает алмаз одним из самых дорогих драгоценных камней (наряду с изумрудом и рубином, которые соперничают с алмазом по цене). Алмаз в естественном виде не считается красивым. Красоту придаёт алмазу огранка, создающая условия для многократных внутренних отражений. Огранённый алмаз называется бриллиантом. Энергия кристалла составляет 1×105 Дж/г-ат, энергия связи 700 Дж/г-ат – менее 1 % от энергии кристалла
Рисунок 1 – Фрагмент кристаллической решетки алмаза
В течение столетий алмазы ценились как драгоценности и украшения, но за последние 20-30 лет роль и значение их для развития человеческого общества резко изменились и повысились. Благодаря своей непревзойденной твердости и другим ценным свойствам алмазы нашли широкое применение, прежде всего, в обработке металла. Развитие техники XX в. предъявляет непрерывные требования к повышению прочности металла и тщательной обработки многих деталей сложных механизмов, без чего не могли бы быть созданы многие уникальные системы, имеющие важное значение для прогресса техники.
Рисунок 2 – Октаэдрический кристалл алмаза из ксенолита эклогита (Трубка Удачная, Якутия, Россия)
Проблема удовлетворения все возрастающих потребностей в алмазах в многих странах разрешается в двух направлениях.
Первое направление, имеющее длительную историю, связано с поисками алмазных месторождений и созданием алмазодобывающей промышленности. Второе направление, которое успешно развивается в последние годы, - искусственное получение алмазов.