Ответы
Одно из самых замечательных полезных ископаемых — алмазы.
Алмазы известны с глубокой древности. Уже тысячи лет назад они привлекали внимание людей своей красотой. Короны и скипетры царей были украшены сверкающими бриллиантами — гранеными алмазами. Но с конца XIX в. алмазы стали ценить уже не только за их красоту, но и за твердость. Был изобретен алмазный бур — и оказалось, что он бурит твердый камень много быстрее любого другого бура. Появились шлифовальные круги с алмазной крошкой — и оказалось, что они шлифуют неподатливые металлы лучше любых других шлифовальных кругов. Были созданы алмазные резцы — непревзойденный инструмент для обработки сверхтвердых сплавов. Из драгоценной безделушки алмаз превратился в важнейший и притом незаменимый материал для промышленности. Для технических надобностей широко используются такие алмазы, которые непригодны для ювелирных изделий — мелкие, не очень чистые и т. д.
Алмазы родились глубоко под землей, когда раскаленная магма прорывала земную кору, образуя в ней своеобразные трубы, похожие на жерла вулканов. Эти жерла (геологи называют их трубками взрыва) бывают заполнены глиной голубоватого цвета. По имени Кимберли — места в Южной Африке, где ее впервые обнаружили, голубоватую глину назвали кимберлитом. Именно здесь прячутся драгоценные кристаллы, образовавшиеся при застывании расплавленной магмы в толще богатых углеродом пород.
Долгое время алмазоносные трубки были известны только в Южной Африке — здесь кимберлит выходил прямо на поверхность.
А во всех других местах — в Бразилии, Индонезии, Австралии, у нас на Урале — алмазы находили только по берегам рек, в каменных россыпях. Вода унесла алмазы далеко от того места, где они когда-то находились, и разбросала вдоль русла рек. Лишь почти через сто лет после открытия алмазов в Южной Африке удалось найти новые алмазные трубки — в краю, который меньше всего похож на южноафриканские степи,— в Якутии.
Алмазоносную глину добывают здесь открытым способом — экскаваторами и бульдозерами. Россыпные месторождения алмазов в руслах рек можно разрабатывать с помощью драг, как и золотые россыпи.
Чтобы извлечь алмазы из глинистой породы, ее пропускают через дробилки с упругими подшипниками — их валки размалывают глину, но не могут повредить твердого алмаза. Измельченную глину промывают водой: куски, в которых прячутся алмазы, будучи более тяжелыми, опускаются на дно. Для того чтобы отделить алмазы от оставшейся молотой глины, ее подсушивают, а затем пропускают через вибрирующие столы, смазанные вазелином. Пустая порода скатывается, алмазы прилипают.
Алмазы, добытые во всем мире за целый год, можно увезти на одной пятитонке. Но значение их для техники огромно. Американские экономисты считают, например, что если бы Соединенные Штаты внезапно лишились алмазов, которые они получают из Африки, то их промышленная мощь сразу же снизилась бы наполовину.
А между тем драгоценный алмаз — это всего-навсего углерод. С точки зрения химика, чистый уголь, графит и алмаз — одно и то же. Вся разница только в том, что атомы углерода сложены в них по-разному. То, что алмаз — чистый углерод и ничего больше, известно уже полтораста лет. Но «складывать» атомы углерода в кристаллы алмаза люди научились лишь совсем недавно. Надо было искусственно воссоздать условия, при которых алмазы образовались в недрах земли. А для этого понадобилось нагреть углерод до нескольких тысяч градусов и сжать под давлением в несколько сот тысяч атмосфер. Несколько лет назад ученым в нашей стране и за рубежом удалось сконструировать специальные устройства, в которых можно создавать такие условия. Искусственные алмазы по своей твердости ничуть не уступают естественным.
О происхождении и возрасте алмазов до сих пор нет точных научных данных. Учёные придерживаются разных гипотез — магматической, мантийной, метеоритной, флюидной, есть даже несколько экзотических теорий. Большинство склоняются к магматической и мантийной теориям, к тому, что атомы углерода под большим давлением (как правило, 50000 атмосфер) и на большой (примерно 200 км) глубине формируют кубическую кристаллическую решётку — собственно алмаз. Камни выносятся на поверхность вулканической магмой во время формирования так называемых «трубок взрыва».