Структурные модификации алмаза

Вопрос о реальной структуре алмаза до сих пор остается в некоторых аспектах дискуссионным. Кубическая сингония кристаллов алмаза была установлена по их внешней форме еще в XVIII-XIX веках на ранних этапах исследования алмазов и сомнения не вызывает. Однако до сих пор кристаллографы не достигли единого единого мнения о том, существует одна или несколько структурных модификаций алмаза. Относительно уточнения их кристаллографического класса почти сразу же возникла дискуссия.

Чтобы понять суть этой дискуссии еще раз обратимся к рис. 26,б. В структуре алмаза, как следует из рисунка, можно выделить две кубические гранецентрированные подрешетки, сдвинутые относительно друга друга на четверть телесной диагонали кубической решетки. Сфалерит имеет структуру, аналогичную идеальной алмазной, с той лишь разницей, что узлы в одной подрешетке заняты атомами Zn, а узлы другой ¾ атомами S. Поэтому кристаллическая структура идеального алмаза относится к гексоктаэдрическому классу (O_h) кубической сингонии, а структура сфалерита и сфалеритоподобных минералов ¾ к гексатетраэдрическому классу (T_d) этой сингонии.

Из обширной практики и теория кристаллографических исследований известно, что главной простой формой кристаллов гексатетраэдрического класса являются тетраэдры, а основной простой формой кристаллов гексаоктаэдрического класса служат октаэдры. Из этого правила следует, что если установить кристаллы какой формы являются главенствующими у природного алмаза, то можно найти ответ на вопрос к какому кристаллографическому классу следует относить структуры их алмазной решетки. Наблюдение внешней формы кристаллов алмаза, проводимое многими кристаллографами позволило установить, что среди общей массы изредка отмечаются находки кристаллов тетраэдрического габитуса. Это позволило большинству кристаллографов XIX века относить алмазы к гексатетраэдрическому классу. По их мнению именно тетраэдр следует считать истинной формой развития алмаза, а его октаэдрические кристаллы, хотя и явно преобладают в общей массе, представляют собой не что иное, как двойники прорастания двух тетраэдров по плоскости {100}, согласно закону Мооса-Розе (рис. 28). Дать объяснение закону Мооса-Розе

Рис. 29.Прорастание двух тетраэдров по закону Мооса — Розе (Rose — Sadebeck, 1876)

Cогласно другой точкe зрения алмазы относятся к полносимметричному классу сорокавосьмигранника (O_h). Многие кристаллографы алмаза отрицали и отрицают двойниковую природу октаэдрических кристаллов алмаза и сам факт существования тетраэдров. Их находки среди природных кристаллов они объясняют неравномерным развитием октаэдрических образцов, у которых четыре из восьми граней октаэдра заросли с образованием псевдотетраэдрических вершин.

Рис.30. Схема получения тетраэдрической формы путем зарастания четырех заштрихованных граней октаэдра. а — октаэдр, б — получившийся из него тетраэдр.