Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Гимназия № 3 г. Белгорода»
Алмаз – легенды и действительность
Проектная работа
Автор: ученица 10 класса
Яблоновская Марина
Руководитель: учитель географии
Николаева Алла Сергеевна
2006 г.
Содержание
Стр.
Введение……………………………………………………………………………….3
Глава I. Алмаз – царь минералов…………………………………………………….4
1.1. Физические и химические свойства алмаза…………………………………….4
1.2. Условия образования и нахождения алмазов в природе……………………....6
Глава II. Алмаз – природный ресурс…………………………………………………7
2.1. Добыча и обогащение…………………………………………………….............7
2.2. Применение алмазов……………………………………………………………..8
а) Ювелирная обработка……………………………………………………………..9
б) Производство синтетических алмазов…………………………………………..12
в) Промышленное применение……………………………………………………..13
Глава III. Алмазно-бриллиантовый комплекс мира и России……………………14
3.1. Алмазно-бриллиантовый комплекс мира……………………………...………14
3.2. Алмазно-бриллиантовый комплекс России…..……………………………17
а) История открытий алмазоносных месторождений в Якутии………………...17
б) Акционерная компания «Алмазы России»…………………………….………19
Глава IV. Алмаз – достояние человеческой культуры ……………………………20
4.1. Знаменитые алмазы и бриллианты……………………………………………..20
4.2. Сокровища Алмазного Фонда Российской Федерации….……………............22
Заключение…………………………………………………………………………...23
Библиография………………………………………………………………………...24
Словарь терминов……………………………………………………………………25
Приложения:
1. Карта мировой добычи алмазов……………………………………………..….27
2. Карта мировой обработки алмазов……………………………………………..27
3. Экспонаты Алмазного фонда России…………………………………………..28
4. Презентация
ВВЕДЕНИЕ
Алмаз! Это название известно каждому. С ним ассоциируются представления о несравненном блеске и непревзойденной твердости. Со вторым свойством связано название минерала, которое происходит от арабского «ал-мас» (твердейший), или греческого «адамас» (непреодолимый, несокрушимый).
Он считался царем самоцветов, «камнем царей» и ценился превыше всех сокровищ. Ничто не может сравниться с ним по твердости, и потому он поистине вечен. А высокое светопреломление и замечательная игра цветов у бриллиантов говорят о том, что возник самоцвет в необычных условиях, происходящих в глубинах Вселенной и Земли. Кажется, воскресла и утвердилась заново известная поговорка «небо в алмазах».
Американский астроном Марвин Росс из Калифорнийского университета утверждает, что блестящие поверхности планет Урана и Нептуна — это не замерзшая вода, состоящая из аммиака и метана, а сплошной слой алмазов, в гелиево-водородной атмосфере которого кружатся переливающиеся всеми цветами радуги алмазные снежинки.
Первые алмазы были найдены на территории Индии. По данным старинных книг, это произошло свыше трех тысяч лет до нашей эры, а наиболее древним археологическим памятником является бронзовая греческая статуэтка с глазами из индийских алмазов, хранящаяся ныне в Британском музее. Считают, что она относится к 480 году до нашей эры.
В 1983 году при сооружении оросительного канала на севере Индии близ города Анантнага рабочие нашли статуэтку бога Рамы, украшенную алмазами и самоцветами, стоимостью свыше миллиона рупий. Археологи датировали находку XIV веком.
Алмазу с незапамятных времен отводилось особое место среди представителей минерального царства. Исключительность свойств алмаза порождала множество легенд, в которых наряду с чистейшим вымыслом встречались и описания некоторых реальных свойств камня.
Главной целью данного исследования является составление всесторонней характеристики одного из чудес природы – минерала алмаза, а также рассказ о его нахождении в природе и использовании человеком. Из цели вытекают следующие задачи:
1. Ознакомиться с главными физическими и химическими свойствами алмаза.
2. Выяснить условия образования минерала и его распространение в литосфере.
3. Охарактеризовать историю алмазодобычи в мире и России.
4. Дать краткое описание мировых и российских центров добычи и обработки алмазов.
5. Рассказать об известных алмазах и бриллиантах, находящихся, в том числе в Алмазном Фонде Российской Федерации.
Давняя тема вызывает большой интерес потому, что всем нам хотелось бы хоть раз окунуться в «большие проблемы», касающиеся не лично нас, а России в целом. Алмазная отрасль является делом государственной важности, от которого при разумно построенной экономике мог бы быть гарантированный и стабильный доход в государственную казну.
Выполненная работа может быть востребована учащимися, интересующимися геологией и минералогией, историей и экономикой стран мира, а также учителям истории, географии, химии. Приведенная информация дополнит содержание уроков, поможет при подготовке сообщений по предметам, внеурочных мероприятий.
ГЛАВА I. АЛМАЗ – ЦАРЬ МИНЕРАЛОВ
АЛМАЗ - минерал, кристаллическая кубическая полиморфная модификация самородного углерода, по блеску, красоте и твердости превосходящий все минералы.
Природные алмазы в «сыром» виде довольно невзрачны. В большинстве случаев они представляют собой довольно мелкие (1-5 мм в диаметре) зерна с тусклой матовой или шероховатой поверхностью, нередко покрытые пленками, корочками и примазками посторонних веществ. И даже хорошо образованные прозрачные кристаллы алмаза с гладкими поверхностями граней не обладают блеском и «игрой», столь типичными для драгоценных камней, и поэтому обычно не привлекают внимания неспециалистов.
1.1. Физические и химические свойства алмаза
Химический состав
Алмаз состоит из чистого самородного углерода, но обычно содержит небольшие примеси различных химических элементов, входящих в кристаллическую структуру или в состав включений других минералов. Бесцветные разности представляют собой чистый углерод, для бесцветных прозрачных разновидностей характерна структурная примесь азота (0,3%), хотя встречаются и «безазотные» алмазы. Окрашенные и непрозрачные алмазы содержат примеси двуокиси кремния (SiO2), окиси магния (MgO), окиси кальция (СаО), закиси железа (FeO), окиси железа (Fe2O3), окиси алюминия (Аl2О3), окиси титана (ТiO2); в виде включений встречаются графит и другие минералы. Содержание примесей достигает 5%.
Цвет
В чистом виде бесцветный, водяно-прозрачный, с сильной игрой цветов. Цвет алмазов изменяется в широких пределах и имеет большое значение при оценке ювелирных, а иногда и технических камней. Наиболее обычны алмазы бесцветные, бурые, серые, желтые, синие и черные, а также окрашенные в различные оттенки желтого, коричневого цветов. Реже встречаются разновидности с зеленоватыми, голубоватыми и розоватыми оттенками. Камни чистых ярких тонов синего, зеленого и красного цвета весьма редки.
Алмаз лучшего качества бесцветен, с сильным блеском и прекрасной игрой цвета, про такой камень говорят, что он «чистейшей воды». Однако большей частью алмазы бывают с «надцветом», то есть со слабым оттенком других цветов: винно-желтого, соломенного, бурого, грязно-зеленого, синеватого, красноватого и черного. Среди них высоко ценятся прозрачные алмазы, окрашенные в красный, синий, желтый, розовый и черный цвета.
Окраска у многих кристаллов распределена не равномерно, а концентрируется на отдельных участках. При нагревании некоторые бурые алмазы приобретают золотистый оттенок, а бледно-розовые становятся густо-розовыми. Правда, через непродолжительное время первоначальная окраска восстанавливается.
Поверхность камней самых древних (более 1-1,5 млрд. лет) месторождений имеет зеленую окраску, которая исчезает при механической обработке кристалла. Возникновение зеленой «рубашечки» на алмазах связано с продолжительным воздействием на них радиоактивного облучения. Образование темно-зеленой оболочки на бесцветном ядре кристалла алмаза под воздействием радиации наблюдалось и в лабораторных условиях.
Морфология
Алмаз кристаллизуется в кубической системе (сингонии).
Кристаллическая структура
Гранецентрированная решетка куба; каждый атом окружен четырьмя другими, расположенными по тетраэдру. Атомы углерода находятся в нем по узлам двух кубических решеток с центрированными гранями, очень плотно вставленных одна в другую (а=3,5595А).
Кристаллы алмаза представляют собой гигантские полимерные молекулы и обычно имеют форму октаэдров, ромбододекаэдров, реже — кубов или тетраэдров. Часты двойники и сростки нескольких кристаллов, характерны выпуклые грани и криволинейные ребра. Грани кристаллов обычно покрыты фигурами роста или растворения в виде выступов или углублений различной формы, штриховкой, искривлением граней, наблюдаются неправильные, искаженные кристаллы. Наблюдаются также радиально-лучистые, волокнистые, скорлуповатые или тонкозернистые агрегаты (баллас, борт, карбонадо).
Перечисленные формы ограничены плоскими или плоскоступенчатыми гранями.
Наряду с плоскогранниками во всех месторождениях присутствуют, а иногда и преобладают кристаллы с выпуклыми искривленными гранями – кривогранные.
Поверхность как плоскогранных, так и кривогранных алмазов редко бывает гладкой и блестящей. Почти всегда она покрыта многочисленными бугорками, углублениями, штриховкой, кольцевыми и ступенчатыми выступами, которые рассеивают свет, обусловливая тусклый, жирный или стеклянный блеск большинства природных алмазов в их естественном виде.