Главная > База знаний > Большая советская энциклопедия > возникающих на границе пород фундамента и осадочного чехла платформ.

Осн. добыча А. идёт из россыпей (80 - 85%) различных генетических типов (делювиальные аллювиальные, прибрежно-морские россыпи, которые эксплуатируются при содержании 0,25-0,50 кар/м3).

возникающих на границе пород фундамента и осадочного чехла платформ.

Осн. добыча А. идёт из россыпей (80 - 85%) различных генетических типов (делювиальные аллювиальные, прибрежно-морские россыпи, которые эксплуатируются при содержании 0,25-0,50 кар/м3).

возникающих на границе пород фундамента и осадочного чехла платформ.

Осн. добыча А. идёт из россыпей (80 - 85%) различных генетических типов (делювиальные аллювиальные, прибрежно-морские россыпи, которые эксплуатируются при содержании 0,25-0,50 кар/м3).

В России А.
впервые были обнаружены в 1829 на Ср. Урале (в басе. р. Койвы). За годы
Советской власти в СССР создана сырьевая база А. Выявленные месторождения
А. на Урале объединяются в Уральскую алмазоносную провинцию, расположенную
на зап. склонах Юж., Ср. и Сев. Урала, где имеются россыпи с высококачественными
А. В 1954-55 месторождения А. были открыты в Восточной Сибири, на территории
Якутской АССР. Сибирская алмазоносная провинция приурочена к Сиб. платформе;
в её пределах известны как россыпные, так и коренные месторождения (последние
представлены кимберлитами трубчатой формы). Месторождения сосредоточены
в зап. Якутии (трубки "Мир", "Удачная", "Айхал" и др.). Найдены также А.
на Тимане, Украине и в Казахстане.


Мировая добыча
природных А. (без СССР) возросла с 7,5 млн. кар в 1929 до 30 млн. кар в
1967.


За всё время
эксплуатации месторождений (по 1 янв. 1968) за рубежом извлечено ок. 900
млн. кар (180 т) А. Св. 80% добываемых А. используется в пром-сти. До 30-х
гг. 20 в. первое место в мировой добыче А. прочно занимал ЮАС (с 1961 -
ЮАР) где преобладают ювелирные камни. Впоследствии в связи с сильным ростом
спроса на технич. А. на первое место по количеству добываемых А. выдвинулось
Конго (столица Киншаса), где имеются крупные запасы технич. А.






























































































































































































Добыча
природных алмазов в зарубежных странах (тыс. кар)




1929


1937


1967'


Африка


Ангола


312


626


1288


Берег
Слоновой Кости






176


Гана


861


1578


2537


Гвинея




56


72


Конго
(столица Киншаса)


1910


4925


13155


Намибия
(Юго-Зап. Африка)


597


197


1900


Сьерра-Леоне


-


913


1493


Танзания


23


3


927


Центральноафр.
Республика




6


521


ЮАР


3395


1028


6668


Азия


Индия


1.6


1,2


8


Южная
Америка








Венесуэла


_


15


68


Бразилия


144


197


350


Гайана


126


36


97


1
Предварительные данные.






В большинстве
стран капиталистич. мира добыча и сбыт А. контролируются крупнейшей монополией
- Ллмазиым синдикатом.


Разработка
месторождений А. Россыпные месторождения А. разрабатываются открытым способом
с применением экскаваторов или драг. Добыча алмазоносной породы из трубок
вначале осуществляется при помощи открытых горных выработок; на больших
глубинах переходят к подземному способу разработки. Подземная разработка
включает магазинирование алмазоносных пород в камерах и выдачу их на транспортные
горизонты через рудоспуски.


Добытая алмазоносная
порода после предварительной обработки (в песках - удаление глинистых частиц
и крупной гальки, в кимберлитах - дробление и избирательное измельчение)
обогащается до получения концентрата на отсадочных машинах или в тяжёлых
суспензиях (см. Гравитационное обогащение). Извлечение А. в концентрат
достигает 96% от содержания их в горной массе.


Для извлечения
А. из концентратов наибольшее распространение получил жировой процесс,
основанный на избирательной способности А. прилипать к жировым поверхностям
(предложен Ф. Кирстеном в 1897). Для извлечения мелких А. (до 4 мм) наряду
с жировым процессом применяют электростатич. сепарацию, основанную на различной
проводимости минералов (А.- плохой проводник электричества). В СССР разработан
рентгенолюминесцентный метод извлечения А. из концентратов, основанный
на способности кристаллов А. люминесцировать. Разрабатываются аппараты,
в к-рых рентгеновские трубки заменены радиоизотопами. Созданы рент-генолюминесцентные
автоматы, в к-рых вместо визуального обнаружения и ручного съёма А. с конвейерной
ленты используется фотоэлектронный умножитель (т. н. электроглаз).


А. синтетический
представляет собой А., получаемый искусственным путём из неалмазного углерода
и углеродсодер-жащих веществ. Синтетич. А. имеет кри-сталлич. структуру
и основной химич. состав природного А.


Химич. состав
А. определён в конце 18 в. Это дало начало многочисл. попыткам получения
искусств, (синтетич.) А. в различных странах. Надёжные результаты синтеза
А. получены в сер. 50-х гг. 20 в. почти одновременно в неск. странах (США,
Швеция, ЮАР).


В Сов. Союзе
А. впервые синтезированы в Ин-те физики высоких давлений под рук. акад.
АН СССР Л. Ф. Верещагина. Промышленное производство А. было развито совместно
с Украинским ин-том сверхтвёрдых материалов. О получении синтетического
А. в СССР было объявлено на Июльском пленуме ЦК КПСС (I960).


А. является
кристаллич. модификацией углерода стабильной лишь при высоком давлении.
Давление равновесия термодинамического между А. и графитом при абсолютном
нуле (0 К = -273,16°С) составляет ок. 1500 Мн/м2 (15 кбар) и
возрастает с увеличением темп-ры (рис. 2, граница между 4 и 5). При давлении,
меньшем равновесного, устойчив графит, а при более высоком - А. Однако
взаимные превращения А. в графит и графита в А. при давлении, соответственно
меньшем или большем равновесного, происходят с заметной скоростью только
при достаточно высоких темп-рах. Поэтому А. при нормальном давлении и темп-рах
до 1000°С сохраняется практически неограниченное время (метастабиль-ное
состояние).


Непосредственное
превращение графита в А. требует высокой темп-ры и соответственно высокого
давления (7 на рис. 2). Поэтому для облегчения синтеза используют различные
агенты, способствующие разрушению или деформации кристаллич. решётки графита,
или снижающие энергию, необходимую для её перестройки. Такие агенты могут
оказывать каталитич. действие. Процесс синтеза А. объясняют также растворением
графита или образованием неустойчивых соединений с углеродом, к-рый, выделяясь
из раствора или при распаде соединений, кристаллизуется в виде А. Роль
таких агентов могут играть нек-рые металлы (напр., железо, никель и их
сплавы).


Необходимое
для синтеза давление создаётся мощными гидравлич. прессами (усилием в неск.
и десятки Мн, или в сотни и тыс. тс), в камерах с твёрдой сжимаемой средой
(см. Давление высокое). В сжимаемой среде располагается нагреватель, содержащий
реакционную смесь, состоящую из графита (или др. углерод-содержащего вещества)
и металла, облегчающего синтез А. После создания нужного давления смесь
нагревается электрич. током до темп-ры синтеза, к-рый длится от неск. секунд
до неск. часов (обычно неск. минут достаточно для образования кристаллов
с линейными размерами в десятые доли мм). Для сохранения полученных А.
в нормальных условиях (в метастабильном состоянии ) прореагировавшая смесь
охлаждается до комнатной температуры, а затем снимается давление.




Рис. 2. Области
существования углерода в различных состояниях (диаграмма состояния): 1
- жидкость; 2 - стабильный алмаз; 3 - стабильный графит; 4 - стабильный
алмаз и метастабильный графит: 5 - стабильный графит и мета-стабильный
алмаз; 6 - гипотетическая область существования иных твёрдых состояний
углерода; 7-точки, соответствующие условиям опытов по прямому превращению
графита в алмаз; 8 - область образования алмаза с использованием металлов;
9 - область экспериментов по образованию алмазов при низком давлении (Бутузов,
СССР),


Вещества, применяемые
при синтезе или добавляемые к реакционной смеси, могут входить в А. в виде
примесей, обусловливая при этом нек-рые их свойства(в первую очередь электрические
и оптические). Напр., примесь бора сообщает кристаллам А. окраску от светло-синей
до тёмно- красной; бор и алюминий придают А. определённые темп-рные зависимости
электросопротивления. Форма и окраска кристаллов зависят также от темп-рного
режима: для синтеза при высокой темп-ре характерны более совершенные прозрачные
октаэдрич. кристаллы. Снижение темп-ры приводит к появлению кубооктаэдрич.
и кубич. кристаллов, а в низкотемпературной области обычно образуются чёрные
кубич. кристаллы. Микроскопич. кристаллы А. могут получаться и без участия
катализаторов при сжатии графита в ударной волне. Этот метод пока не получил
пром. применения. Разработаны также методы синтеза А. в области устойчивости
графита (9 на рис. 2).


Сравнительно
быстрый рост кристаллов А. синтетич. и специфич. примеси обусловливают
их особые физ. и механич. свойства. Варьирование условий синтеза позволяет
получать кристаллы разных размеров (до 4 мм), степени совершенства, чистоты
и, следовательно, с заданными механич. и др. физ. свойствами. При определ.
условиях образуются микро-кристаллич. агрегаты типа баллас (диаметром в
неск. мм) и карбонадо, отличающиеся высокой прочностью и, в частности,
стойкостью против ударных нагрузок (см. Инструмент алмазный).


В СССР с 1965
выпускаются технич. синтетич. А. обыкновенной, повышенной и высокой прочности.
Они используются в качестве абразивного материала, а также при изготовлении
однокристального инструмента. С расширением выпуска синтетич. А. нар. х-во
получает высоко-качеств. абразивный материал, более дешёвый, чем природные
А. Не исключено, что развитие методов синтеза А. позволит получать синтетич.
А. со спец. физическими, напр, полупроводниковыми, свойствами. Это откроет
новую область применения А. в приборостроении. Ежегодное производство синтетич.
А. в США 7,0 млн. кар (1967).


Лит.: Шафрановскпй
И. И., Алмазы, М., 1964; Трофимов В. С., Основные закономерности размещения
и образования алмазных месторождений на древних платформах и в геосинклинальных
областях, М., 1967; Верещагин Л. Ф., Физика высоких давлений и искусственные
алмазы, в сб.; Октябрь и научный прогресс, кн. 1, М., 1967; Бутузов В.
П., Методы получения искусственных алмазов, в сб.: Исследования природного
и технического минералообразования, М., 1966; К о л о-м ейская М. Я., Натуральные
и синтетические алмазы в промышленности, М., 1967; Рожков И. С., Моров
А. П., Алмазы на службе человека, М., 1967.


Соболев В.
С., Геология месторождений алмазов Африки, Австралии, острова Борнео и
Северной Америки, М., 1951; Ферсман А.Е., Кристаллография алмаза, М., 1955;
Хильтов Ю. М., Главнейшие этапы формирования кимберлитов, "Докл. АН СССР",
1958, т. 123, Nb 3; Васильев В. Г., Ковальский В. В., Черский Н. В., Проблема
происхождения алмазов, Якутск, 1961; Орлов Ю. Л., Морфология алмаза, М.,
1963; Виноградов А. П., Кропотова О. И. и Устинов В. И., Возможные источники
углерода алмазов по изотопным данным С12 С13, „Геохимия",
1965, № 6. Илл. см. на вклейке, табл. XVI.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я