Главная » 2013 » Май » 15 » Приморские алмазы - мифы и реальность
18:18
Приморские алмазы - мифы и реальность

Сразу же хотелось бы охладить пыл энтузиастов - никаких кимберлитовых трубок, никаких месторождений алмазов в Приморье пока не обнаружено. Однако все по порядку. Алмаз, ближайший родственник угля и графита, является самым твердым минералом на Земле в отличие от самого мягкого - графита. Оба они представляют разновидности чистого углерода. Алмаз имеет плотнейшую (кубическую) упаковку атомов в кристаллической решетке, в то время  как в решетке графита атомы располагаются слоями шестиугольных ячеек, легко скользящих друг по другу. Казалось бы, это хорошо объясняет их различия в твердости, однако природа полна загадок. В последние годы на Луне, а затем и на Земле был обнаружен необычный черный алмаз - лонcдейлит, имеющий структуру графита, а свойства алмаза. Поскольку последний обнаруживается в местах мощных взрывов (вулканических, метеоритных, ядерных), считается, что это не успевший перестроить кристаллическую решетку (метастабильный) уплотненный графит, однако в этой проблеме еще много неясного. Среди разновидностей кубического алмаза различают, помимо прозрачных кристаллов, карбонадо - черные крупные (до неск. см) зерна тесно сросшихся мелких кристаллов, и баллас - крупные радиально-лучистые кристаллы. Необычный изотопный состав углерода этих алмазов объясняет и необычные условия их образования, которые до сих пор представляют загадку природы.
Конечно жаль,что у нас практически нет своих Приморских алмазов но это компенсируется большим обилием магазинов в которых можно купить бриллианты.Здесь вы можете узнать про интернет магазин где можно приобрести
сережки с бриллиантами цена
     Ввиду плотнейшей упаковки атомов в решетке следовало ожидать, что алмаз образуется при очень высоких давлениях (более 45000 ат) и температурах (выше 1400оС),  т.е. на значительных глубинах. Именно при этих параметрах он и был впервые синтезирован в лабораториях. Казалось бы, постоянное присутствие алмазов в местах мощных взрывов, где давление достигает сотен тысяч атмосфер, подтверждает это. Однако многолетние опыты Б.В.Дерягина в Новосибирске позволили получить из метана углерод со структурой алмаза при давлении 0,1 атм. Хорошо известны и случаи роста алмазов на затравку (обломок алмаза) при низких давлениях. Ярким примером образования алмаза на сравнительно небольших глубинах является Кокчетавский массив в Казахстане, где в кварцевой будине в гнейсах обнаружено более 100 зерен алмаза. Имеется много и других доказательств образования алмаза на умеренных глубинах, однако это тема специальных работ.
      В природе алмазы распространены гораздо шире, чем принято считать. В недавно вышедшей интересной книге В.Н.Квасницы показано, что если промыть несколько тонн породы, взятой в любом месте, можно обнаружить несколько мелких зерен алмазов. Если в ряде случаев можно предполагать их техногенное происхождение, то большинство их имеет неясный источник. Предполагается, что это космогенная алмазная пыль. Мелкие алмазы (менее 1 мм) являются обычным минералом в крупных метеоритных воронках (например, знаменитый каньон Дьябло в Калифорнии), особенно обильны они в гигантских взрывных структурах, считавшихся ранее астроблемами. Бывшим сотрудником института академиком А.А.Маракушевым убедительно показано, что эта структура не имеет никакого отношения к космосу и является прорывами к поверхности глубинного вещества Земли, богатого углеродными газами.
      Наконец, мелкие алмазы обнаружены во многих массивах ультраосновных пород (богатых магнием и хромом), кристаллизовавшихся на значительных глубинах, о чем свидетельствует присутствие в них обычного спутника алмазов - магнезиального граната - пиропа. Все эти проявления алмаза не представляют никакого промышленного интереса, поскольку единственное их применение в качестве абразивного материала с успехом заменяется синтетическими камнями, технология получения которых проста и дешева. Основное же требование к природным алмазам - крупные размеры (более 3 мм) и ювелирное качество.
      Считается, что алмазы стали известны человечеству с 16 века, однако большой знаток китайского языка С.В.Пасканов переводя рецепты тибетской медицины, обнаружил, что в Китае еще два тысячелетия назад использовали алмаз в составе лекарств. Достоверно первые алмазы были обнаружены в Индонезии в речных песках еще в VI веке н.э., а коренной их источник до сих пор не известен. Лишь в 30-х годах прошлого столетия негритянская девочка обнаружила крупный камень "чистой воды” в провинции Кимберли (Южная Африка). Дальнейшие работы показали, что алмазы поступают в россыпи из "синей глины”, которая слагает крупные трубки, уходящие корнями вглубь Земли. Оказалось, что эти породы, названные кимберлитами, образуются при гигантских взрывах поднимающейся к поверхности под большим давлением своеобразной магмы, богатой магнием и углекислым газом. Кроме алмазов, кимберлиты несут и другие драгоценные камни - гранат, хризолит, хромдиопсид, гиацинт. Долгое время алмазными "монополистами” были Южная Африка, Бразилия и Индия. В конце 40-х годов нашего столетия академик В.С.Соболев на основании аналогии геологии Южной Африки и Сибири выдвинул предположение о возможности открытия алмазов в России, что в последствии блестяще подтвердилось поисковыми работами. Позднее крупные месторождения алмазов были открыты в Австралии и в Китае, в том числе и в сопредельных с Приморьем районах.
      Длительное время считалось, что кимберлиты являются источником промышленных месторождений алмазов, однако совершенно неожиданно одной из алмазных держав становится Австралия. По иронии судьбы алмазы здесь были найдены в провинции, которая в конце прошлого века была названа Кимберли (трудно сказать, чем вызвано это совпадение с южно-африканской провинцией, однако достоверно установлено, что алмазы в те времена в Австралии не были известны). Хотя алмазоносные породы в Австралии и являются родственниками кимберлитов, они заметно отличаются от последних. Во-первых, они очень молоды (20-40 млн. лет), во-вторых, они бедны углекислым газом и магнием и аномально обогащены калием и фтором. В науке за ними утвердилось название лампроиты. В Австралии с ними иногда ассоциируют и кимберлиты, однако последние лишены алмазов.
      Все известные коренные промышленные месторождения алмазов располагаются на активизированных в разное время (от докембрия до кайнозоя) краях древних платформ (Африканской, Бразильской, Китайской, Австралийской, Сибирской). Есть лишь одно исключение - остров Калимантан в Индонезии, где источником их являются россыпи, содержащие также сапфиры, платину и золото. Литературные описания этого месторождения очень скудны, однако известно, что это зона молодой (пермско-триасовой) складчатости, а возможные алмазоносные породы близки к лампроитам.
      Каковы же реальные перспективы открытия алмазов в Приморье? Теоретически Ханкайская равнина является активизированным краем Китайской платформы, а на ее  краю в относительной близости от нашей территории (в районе бывших Порт-Артура и Дальнего) имеется 124 кимберлитовые трубки с богатыми содержаниями алмазов. С другой стороны, в молодой области Сихотэ-Алиня широким распространением пользуются ультраосновные вулканические массивы, включая трубки взрыва, близкие по составу пород к лампроитам и породам Калимантана. Следовательно, теоретических запретов на открытие в Приморье алмазов как будто бы нет.
      Во время экспедиционных блужданий часто приходились слышать, что в том или ином месте находили алмаз, которым потом все село резало стекло. Однако увидеть эти алмазы и проверить достоверность находок ни разу не удалось. Нет также достоверных сведений о находках алмазов в литературе. Попытки поисков алмазов в Приморье предпринимались в конце 40-х годов нашего столетия. В частности, опробовалась на алмазы "Черная скала” в г.Лесозаводске, представляющая щелочно-базальтовую трубку взрыва. Результаты оказались отрицательными, хотя в последнее время в ряде мест в таких породах и были обнаружены единичные мелкие алмазы, не представляющие промышленного интереса. В 1958 г. автором при поисках фосфоритов в районе с.Ариадное была обнаружена мелкая трубка взрыва, сложенная своеобразными породами, переходными от кимберлитов к лампроитам. В силу неопытности, а также теоретических представлений того времени о невозможности открытия алмазов в молодых областях, этой находке не было придано должного внимания. С этого же года целенаправленным изучением основных - ультраосновных пород и их рудоносности начинает заниматься в ДВ филиале АН СССР группа сотрудников под руководством С.С.Зимина. В 1964 г. последним и Г.Н.Старковым в верховьях р.Катэн в северном Сихотэ-Алине была случайно поднята галька породы, состоящей из крупных ограненных кристаллов оливина, погруженных в темную тонкозернистую массу. Изучение ее в институте показало, что это меймечит, т.е. вулканическая ультраосновная порода. До этого подобные породы были известны только в одной точке земного шара - на р.Маймеча, в южной части п-ова Таймыр, где с ними ассоциируют несколько кимберлитовых трубок. Увы! И на этот раз находка не привлекла внимания, а работы группы С.С.Зимина, в которую входил и автор, по ряду причин переместились в районы Камчатки, Чукотки и Станового хребта.
      В Приморье работы возобновились в 1974 году. 19 октября этого года в завершение геологического маршрута в верховьях р.Холмихезы (ныне Холминка) южнее вольфрамового месторождения Восток-2 автором на старой лесовозной дороге был поднят мелкий образец, привлекший внимание. В последующие два дня шел беспрерывно снег, заставивший отсиживаться в палатке. О дальнейшей работе не могло быть и речи, и отряд вернулся во Владивосток. Исследования в лабораториях показали, что найденный образец представляет меймечит, уже известный по находкам на реке Катэн. К этому времени были установлены находки алмазов в различных породах любого возраста, в том числе и в разностях, относящихся к семейству меймечитов. Поэтому на следующий год работы в указанном районе были продолжены. Они показали, что Приморье является второй (после Сибири) провинцией в мире, где широко представлены разнообразные  вулканические ультраосновные породы (меймечиты, пикриты), включающие и брекчии, к которым следует относить породы упоминавшейся ранее ариаднинской трубки взрыва. Более того, оказалось, что ариаднинская трубка состоит из карбонатов кальция и магния и содержит крупные кристаллы керсутита и биотита (титанистых разновидностей роговой обманки и слюды), а среди обломков преобладают крупные глыбы (до 40 см в диаметре) ультраосновных пород.
      По возвращении с полевых работ отряд заехал в с.Картун (ныне Вострецово), где с середины прошлого века мыли золото. При встрече с геологом старательской артели Г.Г.Прищеповым я сказал в шутку, что нужно мыть не золото, а алмазы. На это он тоже в шутку ответил: "Зачем их мыть, они у меня лежат в сейфе”. Он показал 10 зерен настоящих алмазов, которые, по его словам, лежат в кассе прииска с 30-х годов. Он объяснил также, что они были в свое время изъяты у одного из старателей-браконьеров (наряду с золотом и платиной). Золото и платина были сданы в Госфонд, а алмазы, как не имеющие ювелирной ценности были оставлены на прииске и оценены в 54 руб. Указанный старатель был осужден по законам того времени и исчез.
      Беглое знакомство с алмазами коллекции показало, что семь зерен представлены ювелирными кристаллами весом около 1 карата (0.2-0.3 грамма) каждый, правда, с большим количеством ювелирных дефектов (трещины, двойники, включения темных минералов). Два кристалла додекаэдрической огранки были мутными и окрашенными в зеленоватый цвет. Одно зерно оказалось черным. Попытки получить эту коллекцию для более детального исследования не увенчались успехом ввиду режима секретности и монополии Госкомитета "Главалмаззолото”. Тем не менее работы ДВГИ в этом направлении продолжались. Учитывая, что добыча золота из россыпи вблизи с.Картун (где осели алмазы) продолжалась, сотрудниками ДВГИ было проведено шлиховое опробование р.Кедровки. Конечно, это нельзя назвать серьезными поисками алмазов, но знание минералов-спутников и предыдущие находки пород, родственных кимберлитам, давали надежды на успех. В июне 1976 года при промывке старых "золотишных” отвалов, оказалось, что в лотке, помимо мелкого "черного шлиха” остаются какие-то пористые черные зерна размером 4-7 мм, похожие на пористый кварц (рис.1).     Обычно это не привлекало внимания, поскольку рудный "кварц” - обычный минерал в шлихах. Все-таки четыре зерна были оставлены (на всякий случай) для проверки в институте. При раскалывании их автором была произнесена фраза: "Такого минерала я не знаю”. Сказалась необычная твердость минерала. Просмотр под микроскопом позволил установить, что минерал имеет мелкокристаллическое строение и сложен агрегатом мельчайших прозрачных кристаллов. Проба на оконном стекле показала, что оно как бумага режется минералом. Были сняты инфракрасные спектры и рентгенограмма. К удивлению, минерал оказался алмазом. В дальнейшем были проведены дополнительные исследования.
      Снимки сколов зерен в сканирующем электронном микроскопе позволили выявить тонкую внутреннюю структуру найденных алмазов. Оказалось, что по своей природе - это первые в СССР карбонадо - черные мелкокристаллические алмазы. Изучение их внутренней структуры выявило необычность приморских алмазов. Если посмотреть (в электронный микроскоп) на их поверхность, можно увидеть массу пустот-каверн, расположение которых напоминает лунную поверхность. Далее поднимаем увеличение электронного микроскопа и вдруг - обнаруживаем парадокс. Монокристаллы алмаза вырастают в пустоте на стенках поры. Как будто друзы в Тетюхинских пещерах! А ведь для образования алмаза необходимо давление 40-50 тыс. атмосфер!
      Дальнейшие исследования приносят новые загадки. Лазерно-спектральная бомбардировка зерен показывает, что в наших алмазах, в отличие от кимберлитовых, нет хрома и никеля. И наоборот - обнаруживаются аномалии таких редких для алмазов элементов, как иттрий и фосфор. Минералогический анализ дополнил информацию - в мелкокристаллическом агрегате алмаза есть включения фосфата иттрия - ксенотима. В алмазах кимберлитов такого нет, но высокие примеси иттрия характерны для алмазов из лампроитов Австралии. Рентгеноструктурный анализ дает все интенсивные линии обычного алмаза. Их всего три (в исследованном диапазоне). Но масса других линий?! Они тоже известны - это линии минерала анатаза (TiO2). Среди диоксидов титана известны три формы - рутил (температура выше 600-690о) и низкотемпературные - анатаз и брукит. На нашей дифрактограмме - линии анатаза. Парадокс - алмазы растут в пустоте при довольно низкой температуре!
      Далее определяем изотопный состав углерода. После "сгорания” в кислороде остается "решеточный” агрегат синевато-серого порошка. Рентгеноструктурный анализ показывает анатаз. А изотопный состав углерода также необычен - s13С - 29о/оо. Типичный бразильский карбонадо, где он впервые был обнаружен. А ведь в кимберлитовых алмазах это значение около -6о/оо. Мы не комментируем в этой статье возможные варианты генезиса приморских алмазов, однако отметим, что они не могли образоваться из обычной кимберлитовой магмы, в которой главенствующим оказывается "тяжелый” (s13С - 6о/оо) углерод углекислого газа. Очевидно, в образовании приморских алмазов значительную роль играли метан (CH4) и угарный газ (СО) с легким (s13С -20-40о/оо) углеродом.
      А все же откуда алмазы на прииске села Картун? После долгих проволочек удалось получить их для исследования. Прозрачные "чистой воды” кристаллы оказались обычными. Размер 5-8 мм в поперечнике (1 карат, 0.2 г). Кристалломорфологические формы такие же, как и у кимберлитовых и лампроитовых (австралийских) алмазов. Хотя некоторое отличие есть - обилие двойников, кристаллы-фантомы (внутри одного кристалла  много повторяющихся форм роста). Изотопный анализ углерода не выявил также их индивидуальности - s13С - 6о/оо, что характерно как для кимберлитовых, так и для лампроитовых алмазов. Все это установлено для девяти монокристаллов. Но 10-й черный алмаз из неизвестной коллекции оказался обычным карбонадо, по включениям  анатаза, ксенотима и изотопному составу (s13С - 29о/оо) аналогичным обнаруженному нами в россыпи р.Кедровка. В отношении остальных (ювелирных) алмазов до недавнего времени была неопределенность - приморские ли они? В рассказах об изученной коллекции были и такие варианты, что алмазы принесены из Китая. Возникает вопрос - зачем в глухое таежное село они были доставлены из Китая? В Китае алмазы были обнаружены лишь в 70-х годах нашего столетия. Значит китайский источник как будто бы исключается.
      Отметим также две интересные особенности изученных кристаллов. На большинстве из них есть мелкие пылинки желтого металла и синих, и зеленых минералов. Возникла догадка, что это золото из россыпи, из которой добыты алмазы. Однако микроанализ показал, что это - латунь и гидрокарбонаты меди.     Знатоки-золотари подсказали очень простую разгадку - все старатели прятали добытый металл и камни в охотничьих гильзах. Второй феномен заключается в том, что кристаллы из коллекции несли на поверхности жировую пленку?!  Для настоящего знатока алмазов это банально - до введения рентгеновского свечения для выделения алмазов при их промывке использовался... бараний жир. Несмотря на то, что алмаз - довольно тяжелый минерал, он гораздо легче спутников - магнетита, ильменита, граната и др. Однако если промывочный прибор покрыт жиром, алмаз мгновенно прилипает к нему в отличие от всех своих спутников. Выходит "некто” старатель хорошо знал эти секреты. Кстати, проведенное нами опробование показало, что половина исследованных алмазов не светится в рентгеновских лучах, т.е. при современных методах разведки они были бы пропущены.
      Дальнейшая информация об источниках алмазов более убедительна. В срезе одного из кристаллов обнаружено включение минерала омфацита. Его состав крайне необычен для кимберлитов, но характерен для австралийских лампроитов из-за высоких содержаний калия и низких - хрома. В ядре другого кристалла чернело крупное (2-3 мм) включение минералов ильменита (FeTiO3), титанавгита и керсутита (титанистых силикатов). Их состав оказался также очень специфическим, полностью совпадающим с составом минералов из россыпи и лампроитовых трубок р.Кедровка. Приводимые факты позволяют утверждать, что алмазы из таинственной коллекции являются приморскими, и принадлежат они не кимберлитовому, а скорее - лампроитовому источнику. В Приморье к таким породам ближе всего стоят брекчии Ариаднинской трубки и ее аналогов. Кстати, алмазоносные породы прилежащей к Приморью провинции Китая Ляонин являются переходными от кимберлитов к лампроитам, а породы ариаднинской трубки аналогичны алмазоносным породам о-ва Калимантан (если судить по немногочисленным литературным источникам).
     В заключение автор считает, что нашумевшие поисковые работы последних лет на алмазы проведены в районах, находка в которых алмазов исключена, поскольку здесь за кимберлиты был принят офиолитовый меланж, с которым - увы! - промышленные месторождения невозможны.
    И последний вопрос - могут ли быть в Приморье алмазы? У автора на этот счет сомнений нет. Есть соображения, где и как их искать. Однако в условиях государственной политики, приведшей к полному разрушению геологической службы, мысли о постановке поисков алмазов в Приморье являются несбыточными. Тем не менее автор сохраняет веру в то, что найдутся в России люди, которые обратят часть своего капитала на проверку "алмазных мифов и реальностей”.

Автор этой замечательной статьи:ЩЕКА Сергей Акимович, профессор, д.г.-м.н., главный научный сотрудник лаборатории минералогии

Категория: ИНТЕРЕСНАЯ ИНФОРМАЦИЯ | Просмотров: 2169 | Добавил: vagan | Теги: интересно, Алмазы | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
avatar