Газированный

Газированный
Газированный
	Три карбонадо из Центральноафриканской Республики.
Общий
Категория	Самородные минералы
Формула ; (повторяющаяся единица)	С
Кристаллическая система	Изометрически-шестиоктаэдрический ( кубический )
Идентификация
Формула массы	12.01 утра
Цвет	Обычно черный, может быть серым, различными оттенками зеленого и коричневого, иногда с крапинками.
Кристальная привычка	Поликристаллический
Перелом	Неровные рваные поверхности
шкала Мооса твердость	10
Блеск	Адамантиновый
Полоса	Белый
Удельный вес	3.52 ± 0.01
Плотность	3,5–3,53 г / см 3
Польский блеск	Адамантиновый
Оптические свойства	Никто
Двойное лучепреломление	Никто
Плеохроизм	Никто

Карбонадо , широко известный как черный алмаз , является одной из самых твердых форм природного алмаза . Это нечистая микропористая форма поликристаллического алмаза высокой плотности, состоящая из алмаза, графита и аморфного углерода , с небольшими кристаллическими осадками, заполняющими поры, и редкими включениями восстановленных металлов. ^[1] Нитрид титана (TiN, осборнит ) обнаружен в карбонадо. ^[2] Он встречается в основном в аллювиальных отложениях, где он наиболее заметен в экваториальных регионах средней высоты, таких как Центральноафриканская Республика и Бразилия , где обнаружено подавляющее большинство карбонадо-алмазитов. Его естественный цвет — черный или темно-серый, и он более пористый, чем другие бриллианты.

Необычные свойства

Алмазы Карбонадо обычно представляют собой пористые агрегаты размером с горошину или более крупных из множества крошечных черных кристаллов. Наиболее характерные карбонадо добываются в Центральноафриканской Республике и в Бразилии, ни в одном месте, связанном с кимберлитом , источником типичных ювелирных алмазов. свинца Анализ изотопов был интерпретирован как свидетельство кристаллизации карбонадо около 3 миллиардов лет назад; однако карбонадо встречается и в более молодых осадочных породах . ^[3]

Минеральные зерна, входящие в состав алмазов, тщательно изучались на предмет выяснения происхождения алмаза. Некоторые типичные алмазы содержат включения обычных мантийных минералов, таких как пироп и форстерит , но в карбонадо такие мантийные минералы не наблюдались. Напротив, некоторые карбонадо содержат аутигенные включения минералов, характерных для земной коры ; включения не обязательно указывают на образование алмазов в корке, потому что, хотя очевидные кристаллические включения встречаются в порах, обычных для карбонадо, они могли быть введены после образования карбонадо. Включения других минералов, редких или почти отсутствующих в земной коре, встречаются хотя бы частично включенными в алмаз, а не только в порах: среди таких минералов есть минералы состава Si , SiC и Fe - Ni . Никаких отличительных минералов высокого давления, включая гексагональную углерода полиморфную модификацию , лонсдейлит , не было обнаружено в качестве включений в карбонадо, хотя такие включения можно было бы ожидать, если карбонадо образовалось из удар метеорита . ^[3]

Изотопные исследования дали дополнительные сведения о происхождении карбонадо. Число изотопов углерода очень низкое (мало углерода-13 по сравнению с углеродом-12 по сравнению с типичными алмазами). ^[3]

Карбонадо демонстрирует сильную люминесценцию ( фотолюминесценцию и катодолюминесценцию ), индуцированную азотом и вакансиями, существующими в кристаллической решетке. Вокруг радиоактивных включений присутствуют люминесцентные ореолы, и предполагается, что радиационное повреждение произошло после образования карбонадо. ^[4] наблюдение, возможно, имеющее отношение к гипотезе радиации, перечисленной ниже.

Прочность против твердости

Поликристаллическая текстура Карбонадо делает его более прочным, чем монокристаллический алмаз. Он имеет такую же твердость, как и другие виды алмазов, но гораздо прочнее. Его поликристаллическая текстура позволяет одной абразивной грануле представлять несколько кристаллографических ориентаций кристаллов алмаза на режущей поверхности, а самая твердая ориентация обеспечивает наиболее агрессивную резку.

Режущие инструменты, изготовленные из карбонадо, служат дольше и требуют меньшего обслуживания. Карбонадо был признан абразивом в 1800-х годах и более ценился за свою эффективность огранки и шлифовки по сравнению с другими разновидностями алмазов. Проблема карбонадо в его редкости. Его можно найти только в двух странах, а общий объем мирового производства составляет всего несколько тонн. Карбонадо не является важным товаром на современном рынке абразивов.

В конце 1800-х годов, когда De Beers разрабатывала свои алмазные рудники в Южной Африке, для бурения алмазов они предпочитали карбонадо собственным алмазам. Гарднер Ф. Уильямс, генеральный директор компании De Beers Consolidated Mines, Ltd., посетовал: «Круглые или дробовые лодки встречаются в шахтах Кимберли и очень ценны для использования при алмазном бурении, поскольку бразильское карбонадо стало настолько редким». ^[5]

Гипотезы происхождения

Происхождение карбонадо является спорным, и некоторые предлагаемые гипотезы заключаются в следующем:

Прямое преобразование органического углерода в условиях высокого давления в недрах Земли - наиболее распространенная гипотеза образования алмазов.
Ударный метаморфизм, вызванный падением метеорита на поверхность Земли
Радиационное образование алмазов при спонтанном делении урана и тория.
Накопленное локальное образование в восстановленных, богатых органическими веществами отложениях в течение длительных геологических периодов из-за пирометаморфических быстрых процессов, связанных с длительными ударами молний, которые, как известно, имеют такое же глобальное распространение, как и месторождения карбонадо-алмазита на аналогичных высотах.
Образование внутри гигантской звезды предыдущего поколения в нашей области, которая давным-давно взорвалась сверхновой. ^[6]
Возникновение в межзвездном пространстве в результате удара астероида, а не выброса изнутри взрывающейся звезды. ^[6]

Происхождение карбонадо до сих пор остается предметом споров. ^[7]^[8]^[9]

Гипотеза внеземного происхождения

Сторонники внеземного происхождения карбонадо, такие как Стивен Хаггерти, предполагают, что их материальным источником была сверхновая , произошедшая по крайней мере 3,8 миллиарда лет назад. ^[10]^[11]^[12]^[13] После слияния и дрейфа в космическом пространстве в течение примерно полутора миллиардов лет большая масса упала на Землю в виде метеорита примерно 2,3 миллиарда лет назад. Возможно, он раскололся во время входа в атмосферу Земли и упал в регионе, который гораздо позже разделился на Бразилию и Центральноафриканскую Республику , которые, как предполагается, являются единственными двумя известными местами месторождений карбонадо-алмазов.

Присутствие осборнита , который образуется только в очень восстановительных условиях и при очень высоких температурах, свидетельствует о внеземном происхождении. ^[2]

Самый крупный бриллиант огранки

Самый крупный черный бриллиант в мире — карбонадо под названием « Энигма » весом 555,55 карата (111 г). ^[14]

См. также

Амстердамский бриллиант - алмаз карбонадо весом 6,748 г, со 145 гранями, грушевидной формы, ограненный из необработанного камня весом 11,17 г.
Борт – Осколки бриллиантов неювелирного качества.
Корлофф Нуар – Черный бриллиант
Свойства материала алмаза
Попигайские алмазы – Ударный кратер в Сибири, Россия
Серджио (карбонадо) – самый крупный из известных необработанных алмазов.
Алмаз Spirit of de Grisogono – самый крупный в мире черный бриллиант огранки.
Сверхтвердый материал - материал с твердостью по Виккерсу более 40 гигапаскалей.
Список бриллиантов

Ссылки

^ Крошвиц, Жаклин И. (2004). Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера (5-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Дж. Уайли. п. 10. ISBN 9780471484943 .
^ Jump up to: ^а ^б Г. Партасарати; и др. (август 2016 г.). «Осборнит (TiN): последствия внеземного происхождения карбонадо-алмазов» . 35-й Международный геологический конгресс. В Кейптауне, Южная Африка .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Хини, Пи Джей; Виченци, ЕП; Де, С. (2005). «Странные алмазы: загадочное происхождение Карбонадо и Фреймсайта». Элементы . 1 (2): 85. Бибкод : 2005Eleme...1...85H . дои : 10.2113/gselements.1.2.85 .
^ Каги, Х.; Сато, С.; Акаги, Т.; Канда, Х. (2007). «История образования карбонадо, полученная на основе спектров фотолюминесценции, катодолюминесцентных изображений и изотопного состава углерода» (PDF) . Американский минералог . 92 (1): 217–224. Бибкод : 2007AmMin..92..217K . дои : 10.2138/am.2007.1957 . S2CID 96413227 .
^ {{cite web>|author1=Хобарт М. Кинг |url= https://geology.com/diamond/carbonado/%7Cdate=2022%7Ctitle=Carbonado Diamonds}}
^ Jump up to: ^а ^б Гарай, Йожеф; Хаггерти, Стивен Э.; Рехи, Сандип; Шанс, Марк (2006). «Исследования инфракрасного поглощения подтверждают внеземное происхождение алмазов Карбонадо» . Астрофизический журнал . 653 (2): L153. arXiv : физика/0608014 . Бибкод : 2006ApJ...653L.153G . дои : 10.1086/510451 . S2CID 59405368 . Архивировано из оригинала 9 августа 2007 г. . Это исследование показало, что инфракрасные спектры поглощения карбонадо аналогичны алмазам внеземного происхождения; отдельные значимые пики обусловлены следовым содержанием элементов азота и водорода .Исследователи пришли к выводу, что минерал обязательно образовался в межзвездной среде. В этом смысле карбонадо теоретически сродни богатой углеродом космической пыли, вероятно, образовавшейся в среде вблизи углеродных звезд. Было высказано предположение, что алмазы были фрагментами тела размером с астероид, которое впоследствии упало на Землю в виде метеоритов.
^ Доррит Джейкоб, Лариса Добржинецкая и Ричард Вирт (сентябрь 2014 г.). «Новое понимание происхождения поликристаллических алмазов с помощью современных наноаналитических методов». Обзоры наук о Земле . 136 : 21–35. Бибкод : 2014ESRv..136...21J . doi : 10.1016/j.earscirev.2014.05.005 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ GJH МакКолл (апрель 2009 г.). «Загадка алмаза карбонадо». Обзоры наук о Земле . 93 (3–4): 85–91. Бибкод : 2009ЕСРв...93...85М . doi : 10.1016/j.earscirev.2009.01.002 .
^ Ренджамин Бондо; Виолен Сауттер ; Жюльен Баржон (2008). «Новая столбчатая текстура карбонадо: катодолюминесценции исследование ». Алмаз и родственные материалы . 17 (11): 1897. Бибкод : 2008DRM....17.1897R . дои : 10.1016/j.diamond.2008.04.006 .
^ Стивен Хаггерти (2017). «Алмаз Карбонадо: обзор свойств и происхождения» . Драгоценные камни и геммология . doi : 10.5741/GEMS.53.2.16 (неактивен 6 мая 2024 г.). {{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на май 2024 г. ( ссылка )
^ Стивен Хаггерти (март 2014 г.). «Карбонадо: физические и химические свойства, критическая оценка предполагаемого происхождения и пересмотренная генетическая модель». Обзоры наук о Земле . 130 : 49–72. Бибкод : 2014ESRv..130...49H . doi : 10.1016/j.earscirev.2013.12.008 .
^ Броуд, Уильям Дж. (17 сентября 1996 г.). «Гигантские черные бриллианты загадочного происхождения могут родиться из космоса» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 20 сентября 2016 г.
^ Гарай, Йожеф; Хаггерти, Стивен Э.; Рехи, Сандип; Шанс, Марк (20 декабря 2006 г.). «Исследования инфракрасного поглощения подтверждают внеземное происхождение карбонадо-алмазов». Астрофизический журнал . 653 (2): Л153–Л156. arXiv : физика/0608014 . Бибкод : 2006ApJ...653L.153G . дои : 10.1086/510451 . ISSN 0004-637X . S2CID 59405368 .
^ «Загадка: черный алмаз возрастом в миллиард лет продан за 3,16 миллиона фунтов стерлингов» . Новости Би-би-си . 12 февраля 2022 г. Проверено 12 февраля 2022 г.

Внешние ссылки

Фотография пористого карбонадо в Национальном научном фонде
Фотография глянцевого карбонадо и статья о возможном внеземном происхождении на PBS Nova.
Таинственные алмазы: геологи исследуют образование редкого углерода ScienceDaily (1 июня 2007 г.) История
Алмазы из космоса: геологи открывают происхождение загадочных черных алмазов Земли ScienceDaily (9 января 2007 г.) История.

[1] Крошвиц, Жаклин И. (2004). Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера (5-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Дж. Уайли. п. 10. ISBN 9780471484943 .

[sobornite-2] Jump up to: ^а ^б Г. Партасарати; и др. (август 2016 г.). «Осборнит (TiN): последствия внеземного происхождения карбонадо-алмазов» . 35-й Международный геологический конгресс. В Кейптауне, Южная Африка .

[Heaney-3] Jump up to: ^а ^б ^с Хини, Пи Джей; Виченци, ЕП; Де, С. (2005). «Странные алмазы: загадочное происхождение Карбонадо и Фреймсайта». Элементы . 1 (2): 85. Бибкод : 2005Eleme...1...85H . дои : 10.2113/gselements.1.2.85 .

[4] Каги, Х.; Сато, С.; Акаги, Т.; Канда, Х. (2007). «История образования карбонадо, полученная на основе спектров фотолюминесценции, катодолюминесцентных изображений и изотопного состава углерода» (PDF) . Американский минералог . 92 (1): 217–224. Бибкод : 2007AmMin..92..217K . дои : 10.2138/am.2007.1957 . S2CID 96413227 .

[5] {{cite web>|author1=Хобарт М. Кинг |url= https://geology.com/diamond/carbonado/%7Cdate=2022%7Ctitle=Carbonado Diamonds}}

[r1-6] Jump up to: ^а ^б Гарай, Йожеф; Хаггерти, Стивен Э.; Рехи, Сандип; Шанс, Марк (2006). «Исследования инфракрасного поглощения подтверждают внеземное происхождение алмазов Карбонадо» . Астрофизический журнал . 653 (2): L153. arXiv : физика/0608014 . Бибкод : 2006ApJ...653L.153G . дои : 10.1086/510451 . S2CID 59405368 . Архивировано из оригинала 9 августа 2007 г. . Это исследование показало, что инфракрасные спектры поглощения карбонадо аналогичны алмазам внеземного происхождения; отдельные значимые пики обусловлены следовым содержанием элементов азота и водорода .Исследователи пришли к выводу, что минерал обязательно образовался в межзвездной среде. В этом смысле карбонадо теоретически сродни богатой углеродом космической пыли, вероятно, образовавшейся в среде вблизи углеродных звезд. Было высказано предположение, что алмазы были фрагментами тела размером с астероид, которое впоследствии упало на Землю в виде метеоритов.

[7] Доррит Джейкоб, Лариса Добржинецкая и Ричард Вирт (сентябрь 2014 г.). «Новое понимание происхождения поликристаллических алмазов с помощью современных наноаналитических методов». Обзоры наук о Земле . 136 : 21–35. Бибкод : 2014ESRv..136...21J . doi : 10.1016/j.earscirev.2014.05.005 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[8] GJH МакКолл (апрель 2009 г.). «Загадка алмаза карбонадо». Обзоры наук о Земле . 93 (3–4): 85–91. Бибкод : 2009ЕСРв...93...85М . doi : 10.1016/j.earscirev.2009.01.002 .

[9] Ренджамин Бондо; Виолен Сауттер ; Жюльен Баржон (2008). «Новая столбчатая текстура карбонадо: катодолюминесценции исследование ». Алмаз и родственные материалы . 17 (11): 1897. Бибкод : 2008DRM....17.1897R . дои : 10.1016/j.diamond.2008.04.006 .

[10] Стивен Хаггерти (2017). «Алмаз Карбонадо: обзор свойств и происхождения» . Драгоценные камни и геммология . doi : 10.5741/GEMS.53.2.16 (неактивен 6 мая 2024 г.). {{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на май 2024 г. ( ссылка )

[11] Стивен Хаггерти (март 2014 г.). «Карбонадо: физические и химические свойства, критическая оценка предполагаемого происхождения и пересмотренная генетическая модель». Обзоры наук о Земле . 130 : 49–72. Бибкод : 2014ESRv..130...49H . doi : 10.1016/j.earscirev.2013.12.008 .

[12] Броуд, Уильям Дж. (17 сентября 1996 г.). «Гигантские черные бриллианты загадочного происхождения могут родиться из космоса» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 20 сентября 2016 г.

[13] Гарай, Йожеф; Хаггерти, Стивен Э.; Рехи, Сандип; Шанс, Марк (20 декабря 2006 г.). «Исследования инфракрасного поглощения подтверждают внеземное происхождение карбонадо-алмазов». Астрофизический журнал . 653 (2): Л153–Л156. arXiv : физика/0608014 . Бибкод : 2006ApJ...653L.153G . дои : 10.1086/510451 . ISSN 0004-637X . S2CID 59405368 .

[14] «Загадка: черный алмаз возрастом в миллиард лет продан за 3,16 миллиона фунтов стерлингов» . Новости Би-би-си . 12 февраля 2022 г. Проверено 12 февраля 2022 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]