Алмазы разновидности VIII (крупнозернистый борт)

В минералогической классификации алмазам разновидности борт отведено два таксона. Различают крупнозернистый борт минералогической разновидности VIII и мелкозернистый борт минералогической разновидности XI. Крупнозернистый борт представляет собой округлые друзоподобные сростки многочисленных мелких (не более 1 мм) индивидов алмаза. Отдельные кристаллы хорошо огранены. Среди них преобладают октаэдры, часто со ступенчато-пластинчатым строением граней. Встречаются комбинированные формы октаэдра и куба или октаэдроида и куба. Все кристаллы они бесцветные и прозрачные, но иногда окрашены дефектами в серый цвет.

Внутри этих агрегатов часто просматривается ядро, представляющее собой темный, более мелкозернистый агрегат алмаза. По своему строению это ядро аналогично мелкозернистому борту разновидности IХ и составлено алмазными зернами по сравнению с кристаллитами крупнозернистой внешней части.

Встречаются сростки борта с монокристалламиалмаза. Борт может также обрастать монокристаллы по всей поверхности. 

 Физические свойства крупнокристаллического борта близки к алмазам разновидности I с набором дефектов А, В1 и В2 в разных соотношениях.

Алмазный борт разновидности VIII характерен для кимберлитовых трубок Мир и Айхал.

 

Алмазы разновидности IX (мелкозернистый борт)

Мелкозернистый борт разновидности IX имеет вид непрозрачных серых, темно серых или черных агрегатов неправильной формы. Отдельные зерна алмаза в них хорошо различимы и имеют размер не более 0,2 мм. В отличие от крупнокристаллического борта они лишены четко выраженных граней

Физические свойства борта обеих разновидностей изучены слабо. В них возбуждается фотолюминесценция невысокой яркости. Отдельные зерна, слагающие крупнозернистый борт минералогической разновидности VIII, имеют свечение разного цвета: оранжевое, желтое, зеленое, желто-зеленое. Голубое свечение алмазных зерен наблюдается редко. Для мелкозернистого борта минералогической разновидности IX характерна слабая фотолюминесценция оранжевого цвета. В ее спектре содержатся системы 497, S1, интенсивная система 578. Система N3 отсутствует.

Алмазный борт разновидности IX встречается в кимберлитовых трубках Мир и Айхал, а также характерен для многих зарубежных месторождений

Алмазы разновидности X (карбонадо)

Если в борте обеих разновидностей зерна алмаза ясно различаются, то этого не наблюдается в карбонадо, размеры отдельных зерен не превышают 20 мкм. Карбонадо — это скрытокристаллические или микрозернистые образования, визуально имеющие вид неправильных кусков или обломков, обычно с более или менее округлыми кромками и углами.

Зерна алмаза, слагающие карбонадо, сильно деформированы и насыщены дислокациями, плотность которых достигает 10¹¹  см^-2. Вероятно дислокации «сщивают» отдельные зерна алмаза между собой потому, что исследование фрагментов карбонадо с помощью электронной микроскопии показало, что цементирующая фаза между зернами отсутствует.

Поверхность карбонадо бывает матовой или блестящей, эмалевидной. Встречаются пористые и шлакоподобные карбонадо. Все образцы карбонадо непрозрачны и имеют различную окраску: темно-серую, зеленовато-серую, розоватую, коричневую, а также темно-коричневую и темно-фиолетовую.

Особенностью карбонадо является обогащенность легким изотопом углерода ¹²С.

Содержание карбонадо в общей массе добытых алмазов из россыпных месторождений Бразилии в 50 ¾ 60-х годах прошлого столетия достигала 60 ¾ 70%. Здесь же карбонадо впервые были диагностированы как поликристаллическая разновидность алмаза. К настоящему времени известны находки карбонадо в Венесуэле, Британской Гвиане, Восточной Австралии и в районе Убанги Центрально-Африканской республики. Встречаются только в россыпях, что послужило основанием для предположения о не кимберлитовом происхождении карбонадо.

 Общая добыча карбонадо составляет 0,1% от всех добываемых в мире технических алмазов. В Советском Союзе единичные карбонадо были найдены в россыпях Урала и Сибири.

Отдельные мелкие образцы карбонадо обладают магнитными свойствами, что обусловлено присутствием включений магнетита. Такие образцы карбонадо находят в Южной Африке и известны под названием "стюартит".

 

Алмазы разновидности XI (карбонадо с лонсдейлитом)

 

В эту разновидность входят поликристаллические природные и синтетические алмазы, содержащие в структуре три известные модификации углерода: алмаз, лонсдейлит и графит.

В природе алмазы разновидности XI встречаются в веществе метеоритов. Рни представляют собой мелкие (менее 0,1) поликристаллические образования.

М.А. Чумак и З.В. Бартошинский описали в 1968 году находку в аллювиальных отложениях Северной Якутии зерен карбонадо и предложили называть их "якутитом". Это были бесформенные, относительно крупные  размером свыше 1 мм пластинчатые зерна, напоминающие внешним видом шлак. Цвет у разных зерен: темно-серый, почти черный, желтый, грязно-желтый. Встречаются индивиды, разные части которых имеют разные цветовые оттенки и разную прозрачность. Их свойства оказались аналогичны алмазам разновидности XI.

Карбонадо с лосндейлитом обладают слабой желто-оранжевой фотолюминесценцией. В однофононной области ИК-спектра наблюдается характерная система полос с максимумами: 1332, 1220, 1100, 1020 и 926 см ^-1.

Примесных дефектов, обычно присутствующих в природных алмазах и проявляющихся в ИК спектрах, не обнаружено.

В спектрах ЭПР алмазов разновидности XI отсутствует характерная триплетная система линий, относящаяся к парамагнитному азоту в решетке алмаза (дефект С), но зато наблюдается сильная одиночная линия с g@2,0 и полушириной 2—5 Э, приписываемая разрыву связей между атомами углерода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Основа их замысла восходит еще к исследованиям Гаюи и Е.С. Федорова и более позним разработкам В.И.Михеева. Гаюи впервые высказал идею о неоднородном россыпчатом сложении реальных кристаллов о том, что все минеральные индивиды сложены мельчайшими блоками, форма которых повторяет в миниатюре внешние очертания самого кристалла.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение отметим неполноту формализованных представлений на основе теории симметрии. Это становится очевидным при сравнительном анализе двух глав учебного пособия. В первой из них изложен аппарат формализованных представлений, используемый в кристаллографии, а в третьей ¾ практическое приложение теории симметрии к описанию реальных кристаллов алмаза. В главе 3. уже отмечалось отсутствие среди реальных кристаллов алмаза идеальных октаэдров. Все они в разной степени искажены. У них могут отсутствовать вершины, ребра и напротив проявляться различные наросты на гранях. Морфологические особенности подобных кристаллических индивидов однозначно не могут быть охарактеризованы с помощью элементов симметрии. Все разновидности октаэдрической формы в соответствии с требованиями законов симметрии описываются одной и той же формулой 3L₄3L₃6L₂9РС.

Частично это несоответствие можно устранить путем направленной деформации идеального октаэдра. Это становится возможным при его растяжении или сжатии вдоль одной или более осей симметрии L₃ или L₂. В развитие этой мысли Е.С.Федоров сформулировал закон, известный как закон кристаллографических пределов, согласно которому все кристаллы путем однородных деформаций могут закономерно изменять свою форму, а все их многообразие может быть сведено только к двум сингониям кубической и гексагональной.

Е.С. Федоров еще в 1907 г. ввел в кристаллографию и само понятие гомологии кристаллов. Он разработал стройную схему проективных соответствий между геометрическими фигурами или системами и указал, что эти соотвествия расширяются и усложняются в ряду: симметрия ¾® гомология ¾® корреляция ¾® проективность, таким образом, что каждое предыдущее соответствие является частным случаем последующего. Позднее В.П.Михеев теоретически вывел 218 классов гомологии, которые по его замыслу должны были заменить 32 класса симметрии. К сожалению главный труд В.П.Михеева "Гомология кристаллов" был издан в 1961 г. уже после смерти автора и к тому же известен лишь ограниченному кругу минералогов.

 

 

         

Константин Иванович Чепижный заново переосмыслил все гомологическое наследие и дополнил его принципиально новыми идеями. Необычны с точки зрения традиционных представлений его взляды на процессы образования кристаллов. Он считал, что кристаллы растут не толко путем последовательного наслоения ростовых слоев, но также и всем своим объемом. Процессы объемного роста по его мнению происходят путем циркуляции кристаллизующегося раствора по особым каналам в кристаллах, которые он называл антивискерсами. Крайняя необычность этих представлений не была понята большинством исследователей, занятых проблемами роста кристаллов. Но вот, что любопытно. Со временем стали накапливаться наблюдения, которые трудно интерпретировать иначе, чем согласиться, что наряду с обычным ростом поверхностью кристаллов может осуществляться и предсказанный К.И.Чепижным рост все их поверхностью. Или признать, что наши представления о кристаллизации требуют серьезных уточнений. Показательна позиция, которую занимал в отношении взглядов Чепижного известнейший советский ростовик Н.Н.Шефталь. Его отношение, принципиальность которого известна, изменялось от полного отрицания этих представлений до их заслуженного признания. О последнем он счел необходимым сообщить незадолго до своей кончины в кратких комментариях в книге Н.П.Юшкина и других (1987) "Принципы симметрии в минералогии". К сказанному можно добавить и собственное отношение к проблеме объемного роста кристаллов. Надо признаться, что этот аспект представлений Константина Ивановича я до определеного времени считал нереальным и не однажды пытался убедить его в этом. Но позднее, уже после его преждевременного ухода из жизни, я неожиданно обнаружил в кристаллах алмаза из пироксенитовых ксенолитов образования очень похожие на антивискерсы Чепижного. В очень мелких, менее 0,5 мм, октадрических кристаллах под электронным микроскопом были видны каналы на вершинах октаэдра, ведущие вглубь образцов.