минералогия (1006435), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Этим же объясняется неоднородность поглощения света, чеми обусловлен серый цвет минерала. Таким образом, тип связи атомовв графите в отличие от алмаза в какойто мере носит металлическийхарактер, т. е. в связях участвуют также «металлические» электроны.С этим вполне увязываются такие свойства, как полуметаллическийблеск, высокая электропроводность и др. Но по химической и термической стойкости графит все же близок к алмазу.Если мы структуру алмаза изобразим в таком виде, как это показанона рис.
84а, т. е. вдоль тройной оси (ср. номера атомов на рис. 81а), то вгоризонтальных плоских сетках также заметим гексагональные кольца(атомы 6, 11, 8, 9, 7 и 10), с той лишь разницей, что эти сетки не совсемплоские: три атома располагаются несколько выше по сравнению с другими тремя. Этим и объясняется, почему в кристаллах алмаза спайностьсредняя по {111}, тогда как в графите —по {0001} совершенная.АЛМАЗ — С. Название происходит отгреч. адамас — непреодолимый (очевидно, имелись в виду его наивысшая твердость и устойчивость по отношениюк физическим и химическим агентам).Разновидности: 1) борт — неправильной формы сростки и шаровидные лучисатые агрегаты; 2) карбонадо — тонкозернистые пористые агрегаты, окрашенныеаморфным графитом и постороннимипримесями в буроваточерный цвет.Химический состав.
Бесцветные разновидности состоят из чистого углерода,достаточно распространены примеси азота и реже бора, приводящие к появлениюжелтого и розового оттенков соответбственно. Густоокрашенные же и непрозрачные разновидности в несгораемом осРис. 84. Расположение центровтатке, достигающем иногда несколькихатомов в алмазе (а) при горизонпроцентов, обнаруживают SiO 2, MgO,тальном расположении плоскихCaO, FeO, Fe2O3, Al2O3, TiO2 и др.
В видесеток (111) и в графите (б)188Описательная частьвключений в алмазах нередко наблюдается графит и некоторые другие минералы.Сингония кубическая; гексатетраэдрический в. с. 3L244L36P. Пр. гр.Fd3m(O7h). a0 = 3,559.Облик кристаллов октаэдрический (рис. 85), иногда с треугольныРис. 85. Кристаллы алмаза октаэдричеми скульптурами антискелетногоского обликароста на гранях, менее обычен додекаэдрический; редко кубический иизредка тетраэдрический. Характерные формы: {111}, {100} и {110}.Нередко устанавливаются кривогранные кристаллы (рис. 86), так называемые «додекадроиды» и «октаэдроиды».
Наблюдаются двойникисрастания по (111), реже по (100).Рис. 86. Кривогранные кристаллы алмазаРазмеры отдельных кристаллов ва(по А. Е. Ферсману)рьируют от мельчайших до оченькрупных, весящих несколько сот и даже тысяч каратов (метрический карат равен 0,2 г). Крупнейшие кристаллы весили (в каратах): «Куллинан» —3025, «Эксцельзиор» — 969,5, «Виктория» — 457, «Орлов» — 199,6 и др.Цвет. Бесцветный водянопрозрачный или окрашенный в голубой,синий, желтый, розовый, бурый и черный цвета. Блеск сильный алмазный. Показатель преломления N = 2,40–2,48.Твердость 10. Абсолютная твердость в 1000 раз превышает твердостькварца и в 150 раз — корунда.
Хрупок. Спайность средняя по {111}. Уд.вес 3,47–3,56. Электропроводность слабая, полупроводникового типа,а у беспримесных разностей вовсе отсутствует.Диагностические признаки. Алмаз является единственным минералом столь исключительной твердости. Характерны также сильный алмазный блеск и часто кривоплоскостные грани кристаллов. Мелкие зерна вшлихах легко узнаются по люминесценции, резко проявляющейся в ультрафиолетовых лучах. Цвета люминесценции обычно голубоватосиние,иногда зеленые.Происхождение и месторождения. Коренные месторождения генетически связаны с ультраосновными глубинными изверженными породами повышенной щелочности: кимберлитами, лампроитами и отчастис перидотитами, и др.В этих породах кристаллизация алмаза происходит, очевидно, в верхнеймантии, на больших глубинах в условиях высоких температур и давления, ввосстановительной обстановке, при высоких давлениях углеводородного поРаздел I.
Самородные элементы и интерметаллические соединения189составу флюида. Кимберлиты, по всей вероятности, служат лишь «средствомдоставки» алмазов из области их стабильной генерации к поверхности Земли. Необходимо отметить, что подъем материала из области стабильностиалмаза к поверхности должен быть быстрым настолько, чтобы алмаз не успел графитизироваться, а остался бы в метастабильном состоянии.Опыт синтеза алмазов указывает, что их образование может происходить и вне области стабильности (метастабильное зарождение и рост), втом числе и из флюидной (газовой) фазы.
Это указывает на возможностьроста кристаллов алмаза в кимберлитах в период извержения.В ассоциациях с алмазом наблюдались: графит, оливин (Mg,Fe)2[SiO4],хромшпинелиды (Fe,Mg)(Cr,Al,Fe)2O4, ильменит (FeTiO3), пироп (красный магнезиальный гранат), магнетит (FeFe2O4), гематит (Fе2О3) и др.Крупнейшие месторождения алмазов известны в ряде районов Южной Африки по р. Вааль, в ЮгоЗападном Трансваале и на югозападномберегу Африки.
Они представлены алмазоносными полуразложеннымикимберлитами, заполняющими вместе с обломочными породами гигантские по размерам, вертикально уходящие вниз на несколько километровтрубчатые полости (диатремы) с эллиптическим или неправильной формы сечением. Образование этих диатрем связывают с грандиознымивзрывными процессами, происходившими на больших глубинах. В некоторых месторождениях добыча алмаза в настоящее время происходит сглубины свыше километра (Кимберли). Добытая руда («синяя земля»)дробится и промывается на специальных обогатительных фабриках. Содержание алмаза в породе составляет 0,000 052 % (по весу).
Отсюда происходят самые крупные алмазы в мире («Куллинан», «Эксцельзиор» идр.). Кроме коренных месторождений, в ЮгоЗападной Африке широкораспространены также богатые россыпи в системах рр. Вааль и Оранже'вой. Большая добыча алмазов производится также в Конго. С открытиемлампроитовых1 трубок в районах Аргайл и Эллендэйл в СевероЗападнойАвстралии эта страна вышла на одно из первых мест по добыче алмазов.В 50–60е гг. XX в.
в северной части Якутии были открыты довольномногочисленные диатремы, выполненные подобными южноафриканским,но более свежими алмазоносными кимберлитами. Отдельные трубки получили специальные названия: «Мир», «Зарница» и др. Добыча алмазов вЯкутии с тех пор существенно выросла и продолжается полным ходом.Обнаружены алмазоносные кимберлиты и в Архангельской области.Россыпные месторождения алмаза, устойчивого в экзогенных условиях, образуются за счет разрушения и размыва алмазоносных пород.
Ониизвестны в Южной Африке, Бразилии (Диамантина, штат Минас1Лампроит — высококалиевая разновидность кимберлита, сложенная флогопитоми клинопироксеном.190Описательная частьЖерайс), Индии (Голконда), где ведется добыча с древнейших времен и откуда происходят крупные алмазы «Орлов», «Коинур», и в других местах.Практическое значение. Совершенно прозрачные алмазы после огранения применяются в ювелирном деле как драгоценные камни (бриллианты). Для технических целей употребляются мелкие алмазы, а также борт икарбонадо. Главным образом они используются в металлообрабатывающей,камнеобрабатывающей, абразивной и прочих отраслях промышленности.ГРАФИТ — С. Название происходит от греч.
графо — пишу. Разновидности: графитит — скрытокристаллическая разность, шунгит —аморфная, богатая примесями разность, образовавшаяся, повидимому, врезультате природного коксования углей.Химический состав графита редко отличается чистотой. В значительных количествах (до 10–20 %) в нем часто присутствует зола, состоящаяиз различных компонентов (SiO2, Al2O3, FeO, MgO, CaO, P2O5, CuO и др.),иногда вода, битумы и газы (до 2 %).Сингония гексагональная; дигексагональнодипирамидальный в. с.6L 6L27PC.
Пр.гр. P63/ттс (D46h). а0 = 2,47; с0 = 6,79. Облик кристаллов. Хорошо образованные кристаллы встречаются крайне редко. Они имеют видшестиугольных пластинок илитабличек (рис. 87), иногда с треугольными штрихами на грани(0001). Характерные формы:––{0001}, иногда {1011}, {1122} и др.Агрегаты часто тонкочешуйчатые. Реже распространены шесРис. 87.
Кристаллы графитатоватые или волокнистые массы.Цвет графита железночерный до стальносерого. Черта черная блестящая. Блеск сильный металловидный; скрытокристаллические агрегаты матовые. Оптически отрицателен. Показатель преломления Nm —1,93–2,07. В тончайших листочках просвечивает серым цветом.Твердость 1. В тонких листочках гибок. Жирен на ощупь.
Мажет бумагуи пальцы. Спайность совершенная по {0001}. Уд. вес 2,09–2,23 (изменяетсяв зависимости от степени дисперсности и наличия тончайших пор), у шунгита 1,84–1,98. Прочие свойства. Обладает высокой электропроводностью.Диагностические признаки. Легко узнается по цвету, низкой твердостии жирности на ощупь. От сходного с ним молибденита (MoS2) отличаетсяболее темным железночерным цветом, более слабым блеском, меньшимудельным весом (всплывает в бромоформе) и высокой электропроводностью (молибденит плохо проводит электричество).
Черта графита на бумагепри растирании не меняет цвета. Если коснуться цинковой палочкой графита через каплю CuSO4, на нем быстро выделяется пленка металлической меди.П. п. тр. не плавится. При накаливании в струе кислорода сгорает труднее,нежели алмаз. Улетучивается, не плавясь, лишь в пламени вольтовой дуги. В кислотах не растворяется.
Порошок в смеси с KNO3 при нагревании дает вспышку.Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения191Происхождение и месторождения. В природе графит образуется привосстановительных процессах в условиях высоких температур.Встречается иногда среди магматических горных пород разнообразного состава, преимущественно щелочных. Источником углерода во многих случаях являются вмещающие углеродсодержащие горные породы.Известны случаи находок графита в пегматитах. Встречаются мета'соматические месторождения на контактах известняков с изверженнымипородами, а также жильные месторождения крупнолистоватого графита.Широко распространены метаморфические месторождения графита,возникшие за счет каменных углей или битуминозных отложений в условиях регионального метаморфизма или под влиянием интрузий магмы.К числу крупных месторождений графита в Росии относится Алибе'ровское в Тункинских горах (Прибайкалье).
Графит залегает среди изверженных пород (сиенитов) в виде штоков и представляет собой смесь прекрасного по качеству чешуйчатого или мелкокристаллического графитас магматическими минералами (микроклином, нефелином и др.). Местами по окраинам эти тела сопровождаются грубозернистым известняком.Сами магматические породы также содержат графит. Очень интересныграфитовые образования типа секреций, распространенные среди плотных масс графита. Эти неправильной формы тельца имеют наружную корочку из тангенциально ориентированных чешуек и радиальнолучистоестроение внутренней части.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
