ГЕМОЛОГІЯ ДІАМАНТА Ч.1

в Голконді (Індія), де їх видобували аж до XVIII ст.

Родовища були алювіальними, але на старовинних малюнках зображені рудокопи, які видобувають діаманти в печерах. Незважаючи на примітивні методи видобутку, там була знайдена низка унікальних каменів, в т.ч. “Голуба Євгенія” (31 карат), “Хоуп” (45,52 карата), “Дариїнур”, “Кохінур” та ін.
Здатність приносити вдачу – одне з багатьох властивостей, які приписували діамантам їхні володарі. Рахувалось, що вони приносять здоров’я і грошовий успіх, захищають від чуми і дії отрути. Індуси в підтвердження цього відмічали, що чума, наприклад, в першу чергу вражає бідняків, тобто тих, у кого нема діамантів.

відкриття нових в Бразилії (штат Мінас Жерайс). Тут у 1938

р. був знайдений діамант “Президент Вартас” вагою 726,6 карат. Бразилія стала головним світовим постачальником діамантів і залишалась їм до того моменту, коли гігантські родовища Південної Африки відкрити нову главу в історії цього мінералу.
1867 р. син одного бідного фермера біля містечка Хоптаун в ПАР в піщаних відкладах р. Оранжева знайшов блискучий камінець. Він виявився діамантом вагою 21,5 кар. Це спричинило в Південній Африці діамантову лихоманку. Коли геологи встановили, що діаманти піднімаються до земної поверхні вулканічними ходами (“трубками”) – почався пошук цих джерел.
Першою була відкрита трубка Ягерсфонтейн (1870 р.), потім – трубка Дьютойнтспен (1870 р.), потім Де Бірс, Булфонтейн і Кімберлі (1871 р.).

тільки кайлами і лопатами упродовж 1871-1914 рр. Було вийнято 22,5

млн. т грунту і видобуто 14,5 млн. карат діамантів. Трубка була вироблена до глибини 240 м, потім засипана до 215 м. Тепер заповнюється водою (гл.40 м).

колоній лорда Кімберлі (у 1871 році цей район був приєднаний

до Британської імперії). Потім цю назву отримало і селище поруч із трубкою. А у 1887 році відомий дослідник південноафриканських діамантових родовищ Кервіл Льюїс назвав діамантоносну породу в корінному заляганні кімберлітом.
Подальша шалена гонитва старателів породила небажані фактори: нерегульованість ринку і низький коефіцієнт видобутку каменів. Ціни на діаманти часто падали.

неординарні особи – Сесіль Родс і Барні Барнато. Обидва мріяли

поставити видобуток діамантів на єдину організаційну основу. Переможцем міг біти тільки один.
Кожний скупив стільки акцій рудника “Кімберлі” (Велика діра”), скільки міг, але у 1888 р. Родс переграв Барнато і підписав угоду, наслідки якої і сьогодні стосуються майже кожного діаманта, що продається в світі. Підписавши чек на дуже велику на той час суму в 5 338 650 фунтів стерлінгів (це зараз більше 200 млн. доларів), Родс заснував компанію “Де Бірс косолідейтед лімітед”. З 1920-х років “Де Бірс” контролювала донедавна практично весь видобуток і продаж діамантів у світі.

діамантів в західній частині Республіки Саха (Якутія). Пізніше діамантоносні кімберліти

були виявлені в країнах Африки, Північної Америки і Китаю, а в Австралії знайдені діамантоносні лампроїти.
На даний час корінні і розсипні родовища діамантів відомі на усіх континентах. Загальна кількість кімберлітопроявів сягає понад 1000.
Статистично встановлено, що діаманти присутні в кожній восьмій-десятій трубці, а родовищ, придатних до промислової розробки, ще у 10 разів менше. А головний обсяг видобутку діамантів у світі забезпечують біля 30 родовищ.

35,139 млн. кар (вартістю 2,67 млрд. дол.; середня вартість 76,12

дол/кар);
Ботсвана – 22,904 млн. кар (вартістю 3,9 млрд. дол.; середня вартість 170,36 дол/кар);
Канада – 10,795 млн. кар (вартістю 2,55 млрд. дол.; середня вартість 236,3 дол/кар);
ПАР – 8,205 млн. кар (вартістю 1,73 млрд. дол.; середня вартість 210,88 дол/кар).
Самі коштовні діаманти видобувають в Лесото – середня вартість 1602,05 дол/кар

року.
Маса діаманта складала 3106 кар або 621,2 г, розміри 10×6,5×5

см. Це був уламок більшого діаманта.
Ціна його була настільки велика, що упродовж двох років не знайшлося бажаючих його купити.
На сьогодні вартість “Куллінана” склала би 94 т золота.
У 1907 році діамант придбала за 150 тис. фунтів стерлінгів Трасваальська законодавча асамблея під керівництвом двох бурських генералів і було вирішено з метою примирення з Англією подарувати його королю Великобританії Едуарду VII.
Потім діамант відправили в Амстердам до відомого ювеліра Йозефу Асскеру.
З “Куллінана” отримали 9 великих каменів і 100 дрібних.
У 1912 р. огранювання основних каменів закінчили із цього приводу в Парижі дали грандіозний банкет.
Із “Куллінана” виготовили 105 діамантів загальною масою 1063,65 кар, що склало 34,25 % маси необробленого каменя.
“Куллінан I” (або “ Зірка Африки”) масою 530,3 кар – найбільший діамант у світі. Прикрашає королівський скіпетр Великобританії.
“Куллінан II” (313,4 кар). Вставлений в корону англійської королеви

найбільший діамант у світі. Прикрашає королівський скіпетр Великобританії.

Російський державний скіпетр. Вага 189,62 кар, виготовлений із уламка діаманта

вагою 300 кар. Має приємний голубувато-зелений відтінок.

I шахом Персії в знак примирення за вбивство в Тегерані

російського посла О.С. Грибоєдова. Вага каменя 88,7 кар. Він частково оброблений, на ньому всього 15 граней. На трьох гранях вигравіровані написи на перській мові і вказують на імена володарів каменя.

і до Європи потрапив у 1642 році. Усі власники цього

діаманти переживали нещастя. За ним міцно закріпилася слава “Проклятого”. Зараз зберігається у природничому музеї Смітсонівського інституту (м. Вашингтон).

Початкова маса складала 287,42 кар. Після огранки отримав 90 граней

і масу 128,51 кар. Рахується найбільшим і найпрозорішим серед усіх діамантів, забарвлених у сонячний колір спектру. Зберігається у сховищі нью-йорської ювелірної фірми Тіффані і Ко. Оцінений у 12 млн. доларів

відомих людству. Знайдений в Індії, першу згадку про нього відносять

до 1739 року Маса його біля 186 кар. Це один із найцінніших діамантів іранської скарбниці.

році і через рік огранений у Амстердамі. Вражаючий та унікальний

за блиском чорний діамант.

ювелірною фірмою Граф і після огранки має масу 100.09 кар.

У травні 2013 р. на аукціоні Сотбіс в Женеві був проданий за понад 16 млн. 300 тис. доларів. Це найвища ціна продажі жовтих діамантів.

на аукціоні Крістіс у Женеві. Маса його 14,82 кар. Це

найбільший діамант у світі з таким забарвленням. Його ціна 35,5 млн. доларів.

вагою 599 кар, знайдений в копальні “Прем’єр” (ПАР) у 1986

р. Діамант вагою 273,85 карата отримав назву “Сентинері” (“Століття”). Експерти самої компанії називають це незвичної форми камінь “найбільшим у світі бездефектним вищої кольорової категорії каменем сучасної огранки”. У 1991 році діамант був застрахований на сумі 100 млн. доларів. Був проданий невідомому покупцю.

За нормальних умов метастабільний, тобто може існувати необмежено довго.
Кожний атом

вуглецю в структурі діаманта розміщений в центрі тетраедра, вершинами якого слугують чотири найближчі атоми. Цей міцний ковалентний зв’язок атомів вуглецю пояснює високу твердість діаманта.
Структура: сингонія кубічна, кристалічна гратка – кубічна гранецентрована.
Головні прості форми на кристалах діаманта: октаедр, ромбододекаедр, куб.

мінералів твердість (хоча і крихкий);
- найвища серед мінералів

теплопровідність;
- великі показники заломлення і дисперсія;
- діелектрик (хоча є достатньо і напівпровідникових діамантів).

Температура плавлення діаманта 3700-4000º С. На повітрі діамант горить за температури 850-1000º С.
Люмінесціює під дією ультрафіолетових і рентгенівських променів.
Забарвлення: безбарвний, жовте, зелене, коричневе, рожеве.
Знаходження в природі: кімберліти, лампроїти, імпактити, метаморфіти.

твердості, яка проявляється в тому, що на різних гранях і

в різних напрямках твердість дещо відрізняється. Найменш твердими є напрямки, по яких і огранюється діамант – плоскі сітки куба – напрямки, паралельні сторонам кубічних граней.
В свою чергу, твердість октаедричних граней більша твердості ромбододекаедричних.
Стійкість діамантів коливається у широких межах, середня її величина у кілька разів вища стійкості відомих абразивних матеріалів – карбідів бору і кремнію.
Густина. Теоретична густина діаманта 3,515 г/см3. Однак зустрічаються діаманти, у яких спостерігається значне відхилення від цієї величини, що пов’язано з наявністю різних твердих включень, тріщин, а також агрегатною будовою. Найменшу густину мають карбонадо (3,4 г/см3). Густина баласів зменшується від світлих різновидів до темних.
Густина прозорих з зеленими плямами пігментації або димчасто-коричневих діамантів нижча, ніж безбарвних або жовтих.

із вуглецю (96-99,8 %). Серед домішок встановлені у різних кількостях

(від n×10-8 % до 0,3 %) понад 25 елементів: H, B, N, O, Na, Mg, Al, Si, P, Ca, Sc, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Sr, Ba, Zr, TR, Pt, Au,Ag,Pb та ін.
Забарвлення. Зовсім безбарвні діаманти досить рідкісні. Часто на кристалах спостерігається деякий відтінок.
Зустрічаються інтенсивно забарвлені діаманти жовтого, оранжевого, зеленого, голубого, синього, рожевого, коричневого, молочно-білого, сірого, чорного кольору.
Забарвлення діамантів зумовлене різними домішково-дефектними центрами в структурі кристалів, інколи включеннями інших мінералів.
Найбільш розповсюджене жовте забарвлення може мати різне походження. Рівномірне лимонно- або солом’яно-жовте забарвлення прозорих кристалів октаедричної або ромбододекаедричної форми зумовлене наявністю дефектно-домішкового центру N3 (три атоми азоту + вакансія).

атомами азоту, які ізоморфно заміщують в структурі діаманта атоми вуглецю
Зелені

плями пігментації з’являються в результаті природного радіоактивного опромінення.
Синє і голубе забарвлення обумовлене входженням в структуру діаманта атомів бору.
Димчасто-коричневе та інколи рожево-бузкове забарвлення обумовлене дефектами на площинами ковзання.
Молочно-біле забарвлення викликається наявністю дрібнодисперсних включень гранату у зовнішній частині кристала, а сіре і чорне – включеннями графіту.

Діамант не змочується водою, але липне до жирів.

в розплавлених лугах (натровій, калієвій селітрах і соді), солях кисневих

кислот і металах (в присутності заліза) його поверхня легко травиться. Діамант не змочується водою, але володіє властивістю липнути до жирів. Температура плавлення діаманта 3700-4000ºС.
На повітрі діамант починає горіти за температури 850ºС, а в потоці кисню реакція розпочинається вже при 720ºС і він повністю згорає за температури 800ºС. Підчас нагрівання діаманта до 1500-1800ºС без доступу повітря відбувається його графітизація. Перетворення діаманта в графіт відбувається повільно. Насамперед, починають темніти ребра і вершини кристала. Потім графітовою облямівкою вкриваються грані, і тільки потім внутрішня частина кристала переходить у графіт.

Причини: дефекти структури мінералу або наявність сторонніх твердих включень.
У

високосиметричних кристалах кубічної сингонії, до яких відноситься діамант, атоми, іони рівномірно розподілені в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, і тому світловий промінь розповсюджується в них у всіх напрямках з однаковою швидкістю. Ці кристали мають один показник заломлення. Величина показника заломлення тим вища, чим більша оптична густина середовища (мінералу). У діаманта показник заломлення дуже високий і дорівнює 2,42. При цьому, у діаманта різко виражена дисперсія показників заломлення променів видимого діапазону, тобто значення показників заломлення світлових хвиль різної довжини суттєво різняться. Проходячи через діамант, світло розпадається в райдужний спектр і спостерігається «гра» каменя. Дисперсія показника заломлення діаманта дорівнює 0,044.

люмінесціює, що викликано дефектами їхньої структури. Колір люмінесценції різний –

від голубого і синього до червоно-оранжевого.
Колір люмінесценції тісно пов’язаний із морфологією кристалів діаманта. Так, діаманти кубічного габітусу практично ніколи не люмінесціюють синіми або голубими кольорами. Чітка кореляція є серед кристалів октаедричного і ромбододекаедричного габітусів, а також серед різнозабарвлених індивідів.
Досліджено, що динамічна міцність у кристалів діаманта з рожевою фотолюмінесценцією вища, ніж у кристалів з зеленим, жовтим і голубим світінням. Найменша міцність у кристалів, які не люмінесціюють.

забарвленню, ступінню прозорості, характером поглинання в ІЧ-, видимій і УФ-ділянках

спектра, характером світіння в УФ променях. Виявлені відмінності в оптичних властивостях кристалів діаманта пов’язані з особливостями їхнього складу і структури і обумовлені наявністю власної і домішкової дефектності.

діаманта.
В діамантах встановлено 65 елементів-домішок. Найбільш розповсюдженою домішкою є азот;

чітко вставленими є бор, алюміній, водень.
Реєстрація домішкових центрів здійснюється за допомогою різних методів. Найбільш розповсюдженими є оптичні абсобційні методи (спектри ІЧ- і УФ-поглинання), люмінесцентні методи (в першу чергу фотолюмінесценція), а також електронний парамагнітний резонанс (ЕПР).
У 1934 р. Р.Робертсон, Дж.Дж.Фокс і А.Е.Мартін встановили, що діаманти за фізичними властивостями поділяються на два типи (тип I і тип II).
У 1959 р. В.Кайзер і В.Бонд аналітично довели, що головною домішкою в природних діамантах є азот, вміст якого в окремих кристалах може досягати 0,5 ат%. Вони пов’язали відмінності двох типів діамантів з різним вмістом азоту.
В діамантах I типу вміст азоту сягає 0,25-0,5 % (діаманти з азотом), в діамантах II типу не перевищує 0,001 % (“безазотні” діаманти).
Діаманти типу II дуже рідкісні – в корінних родовищах їхній вміст становить 1-2 %.

Бірс” і “Фінш”.
Діаманти I і II типу відрізняються і за

характером поглинання в ультрафіолетовій й інфрачервоній ділянках. Границя фундаментального поглинання в ультрафіолетовій ділянці в діамантах II типу знаходиться в межах 220-225 нм, а в діамантах I типу – 300-320 нм.
Діаманти I і II типу відрізняються і за своїми електронними властивостями. При кімнатній температурі діаманти є діелектриками, але серед діамантів II типу виділяється окремий підтип IIb – напівпровідникові діаманти.
При опроміненні ультрафіолетовими променями (210-300 нм) в діамантах з’являється фотопровідність, яка вдвічі збільшується при додатковому одночасному опроміненні їх інфрачервоними променями. При однакових умовах фотопровідність діамантів IIтипу на порядок вища, ніж у діамантів I типу.
Діамант характеризується дуже високою теплопровідністю, вона у 5 разів вища, ніж у міді.
Фізичні властивості діамантів (забарвлення, твердість, електропровідність та ін.) змінюються при їх опроміненні: забарвлення стає синім, синьо-зеленим, а при збільшенні часу опромінення – темно-зеленим і чорним. Зміни в структурі діамантів призводять і до зміни механічних властивостей: на 20-40 % збільшується статистична міцність, однак динамічна міцність знижується.