«Принцы» и «нищие» в царстве минералов

Три ипостаси углерода

Минералы самородного углерода столь различны и непохожи друг на друга, что непосвященному никогда в голову не придет заподозрить их в кровном родстве. Тем не менее алмаз и графит состоят из почти чистого углерода, а уголь — на 90 %. Уголь имеет органическое происхождение, но его роль как твердого полезного ископаемого очень велика, и он обогащается теми же методами, что и другие виды минерального сырья.

Графит состоит из тонких непрозрачных чешуек черного цвета, минерал этот до того мягкий и податливый, что его применяют в качестве смазки и в грифелях карандашей. Алмаз — самый твердый, прозрачный и сверкающий кристалл. Оба эти минерала существуют в природе, не проявляя сколько-нибудь заметной склонности переходить один в другой. Чтобы алмаз перешел в графит, его нужно нагреть до 1500 К без доступа воздуха. Обратный переход требует еще более жестких условий: температура не ниже 1500 К, давление выше 4,5 ГПа (45000 атм), среда — расплавленный металл и присутствие катализаторов. Свыше 200 лет люди пытались синтезировать алмаз из графита. В 1939 г. молодой советский физик (ему не было и 30 лет) О. П. Лейпунский опубликовал вычисленную кривую равновесия и условия перехода графита в алмаз. Но открытие Лейпунского было зарегистрировано только в 1971 г. К этому времени синтетические алмазы были получены в Швеции (1953 г., Э. Лундблад), США (1954 г., Г. Холл) и СССР (1960 г., Л. Ф. Верещагин).

Сравнительно недавно Б. Дерягин и Д. Федосеев показали, что алмаз можно синтезировать, сжигая углеводороды и конденсируя образующийся углерод на холодной поверхности. Это объясняет открытие астрофизиков, которые, изучая аномальное рассеяние света, доказали присутствие алмазов в межзвездной пыли. Оказалось, что алмазы в виде микроскопических кристалликов присутствуют в резине, при производстве которой получают сажу, сжигая углеводороды в плазмотронах. Исследуя кинетику этого процесса, ученые показали, что из плазмотрона вылетают алмазы, которые, сгорая, образуют сажу. Только ничтожная часть их — несколько каратов на автопокрышку — успевает охладиться и попасть в резину. Техногенный парадокс лег в основу изобретения способа напыления алмазного покрытия на металл. Толщина такого покрытия — около десятка атомов углерода, по твердость его — алмаз.

В недрах Земли подходящие условия для синтеза алмазов из углерода имеются в магме, представляющей собой расплав при высоких значениях температуры и давления на глубине свыше 80 км. Магматическая порода прорывается к поверхности Земли по трубкам взрыва. По названию первого алмазного рудника Кимберли в Южной Африке, открытого в 1871 г., трубки были названы кимберлитовыми; это название увековечило имя тогдашнего министра колоний Англии, совсем неповинного в этом величайшем геологическом открытии.

Для ученых-геологов алмаз — не только ценнейшее полезное ископаемое. По словам Н. В. Соболева, он прямой свидетель и участник процессов, происходящих в верхней мантии Земли, а кимберлитовые трубки — это окна в недра. Процессы выветривания разносят алмазы из кимберлитовых трубок по поверхности Земли, образуя россыпные месторождения. До открытия рудника Кимберли алмазы добывали только из россыпей, поскольку жерла трубок в основном засыпаны наслоениями земли и песка. Теперь, зная источник алмазов, геологи ищут эти трубки по направлениям повышения концентрации алмазов в шлихах (так же ищут и коренные месторождения золота, олова, вольфрама и др.). Недавно таким способом была сделана грандиозная находка в пустыне Калахари (Южная Африка). Сказочно богатая трубка с высоким содержанием ювелирных алмазов была открыта под 40-метровым слоем песка.

Твердость и постоянство

Название алмаза происходит от греческого «адамас», что означает непреклонный, несокрушимый, или арабского «ал-мас» — твердейший. В этом качестве алмаз стал выступать всего полвека назад. До того времени твердость алмазов не использовалась в промышленности, и он, как и золото, ценился за блеск и постоянство, как «драгоценность, известная лишь королям», по словам древнеримского ученого Плиния.

Крупные кристаллы алмаза массой более 50 карат (10 грамм) настолько редки в природе, что им присваиваются собственные имена, их биографии богаты кровавыми преступлениями и драматическими событиями. Самый крупный — «Куллинан» весил 3106 карат, он был найден в Южной Африке.

Но первые алмазные копи появились в Индии. В 1983 г. при сооружении оросительного канала на севере страны близ г. Анантпага рабочие нашли статуэтку бога Рамы, украшенную алмазами и другими самоцветами стоимостью более 1 млн рупий. Археологи датировали находку XIV веком. Промышленные разработки алмазных копей относятся к XVIII в., хотя известно, что алмазы находили в Индии более 4 тыс. лет назад.

До XV в. алмаз ценился меньше, чем цветные драгоценные камни. Древние греки и римляне почти не знали алмаза, а на Востоке его ставили ниже рубина, жемчуга, изумруда, сапфира, лазурита и даже хризолита. Необработанный алмаз редко выглядит привлекательным: блеск и дисперсия света проявляются только у идеально гладких кристаллов правильной формы. В древней Индии было известно, что шлифовка усиливает блеск: индийская огранка заключалась в подшлифовке естественных граней. Только когда были открыты способ шлифовки алмазов алмазным порошком и секрет наиболее удачной огранки, появилась возможность раскрыть блеск и красоту этого камня, который стал королем минералов. Его классическая огранка требует нанесения 56, а для крупных — до 76 граней.

К 1980 г. добыто более 1300 млн карат (260 т) алмазов, в том числе 365 млн карат ювелирных. Половина этого количества добыта с 1960 по 1980 г. Большая часть добытых алмазов имеет техническое значение, они незаменимы в современной индустрии. Обработка твердых металлов, точное приборостроение, буровые работы и многие другие отрасли промышленности немыслимы сейчас без применения алмазов. Алмазом массой в 1 карат можно изготовить три тысячи часовых камней, или пробурить скважину двухметровой глубины в самых твердых горных породах, или распилить 10 тыс. кубических сантиметров кварца, или нарезать миллион квадратных метров оконного стекла. Принято считать, что для промышленно развитых стран на каждую 1000 т выплавленной стали должно приходиться не менее 1000 карат алмазов.

Спрос на алмазы с каждым годом возрастает, растет и их добыча. Накануне второй мировой войны было продано 5 млн карат промышленных алмазов, сейчас в мире производятся десятки миллионов карат, т. е. многие тонны алмазного порошка, стоимость которых превышает 100 млн долларов. Вот почему теперь объектом спекуляции и ажиотажа становятся не только редкие крупные камни, за которыми охотились еще полвека назад, но и алмазные россыпи и копи, где добывается даже алмазная пыль.

Запасы алмазного сырья весьма ограниченны и быстро тают. Сейчас они примерно в 30 раз превышают нынешний ежегодный объем добычи. Основные районы разработки алмазов в капиталистическом мире — это Африканский континент, Бразилия, Индия, и в меньшей степени Венесуэла, Гайана.

В нашей стране известно месторождение алмазов в Якутии.

Все большую роль в технике приобретают искусственные алмазы. Однако условия их синтеза — сочетание высоких значений давления и температуры — делают их достаточно дорогими; природные мелкие алмазы обходятся дешевле. Кроме того, в алмазных копях время от времени попадаются и крупные кристаллы, которые пока не удается вырастить искусственно.

Среднее содержание алмазов в породе — около 0,5 карат на 1 м³ пустой породы; рентабельно перерабатывать и руды с содержанием 0,2 карата. Это значит, что ежегодно в мире для извлечения алмазов добывается и перерабатывается свыше 70 млн м³ алмазной руды. Это пирамида высотой около 6 км. Вся эта гора дробится, измельчается и просеивается сквозь сита или промывается водой. На ситах остается алмазосодержащий шлих.

Самая огромная и пользующаяся наиболее дурной славой трубка рудника Кимберли разрабатывалась с 1871 по 1908 г. вручную, без всякой механизации. Там возникла самая большая яма, вырытая руками людей в теле Земли: 460 м в поперечнике и 1070 м глубиной. В ней добыто 14,5 млн карат алмазов (2,9 т). Сейчас она наполовину заполнена водой, и на рудниках приступили к подземной разработке. С этой целью вблизи трубки строят вертикальную шахту, а затем по горизонтальным горным выработкам — квершлагам — извлекают алмазоносную породу.

После отмывки основной части породы оставшуюся тяжелую фракцию — шлих — раньше разбирали вручную. Сейчас это делается с помощью различных обогатительных аппаратов и сортировочных автоматов. Для крупнозернистых шлихов применяют гравитационные методы обогащения, как и для золота, хотя разница в плотности здесь минимальна. Плотность алмаза 3,47– 4,55 г/см³, а пустой породы — кварца, кальцита и др. — 2,65. Магнитные минералы, если они есть в руде, отделяют с помощью магнитной сепарации.

Однако наиболее эффективный метод обогащения для крупных алмазов — рентгенолюминесцентная сепарация. При облучении рентгеновскими лучами кристаллики алмаза вспыхивают ярким блеском, который регистрируется фотоэлементом, и пробу, содержащую вспыхнувший кристалл, автомат сбрасывает с транспортера в отдельный продукт. За разработку и внедрение рентгенолюминесцентной сепарации на обогатительных фабриках Якутии группе ученых, конструкторов и технологов в 1986 г. присуждена Государственная премия СССР.

Еще один способ, применяемый для извлечения более мелких алмазов, основан на гидрофобности этого минерала, т. е. способности не смачиваться водой и прилипать к жиру. Водную суспензию пропускают через вибростолы, поверхность которых покрыта толстым слоем жира: алмазы застревают в жире, а остальные минералы смываются водой.

«Большая яма» Кимберли в разрезе

Схема работы люминесцентного сепаратора

Блеск и нищета алмазной империи

Нелегок путь извлечения алмазов из земных недр, потом из добытой породы. Нелегок и труд гранильщиков, шлифующих самый твердый на земле минерал. Конечно, этот гигантский труд оправдан не только красотой бриллиантов и полезностью алмазов. Стоимость этих камней такова, что они имеют гораздо большее значение: это сконцентрированные символы богатства и власти, а значит, потенциальный источник благ и бедствий отдельных личностей и целых народов.

В древние времена великолепный алмаз вызывал зависть и вражду деспотических правителей, что повергало целые страны в ужасы кровавых войн.

Знаменитый Кох-и-Нор был найден в копях Голконды (Южная Индия) и весил после огранки 186 карат. По преданию, камень попал в руки основателя династии Великих Моголов, затем достался по наследству Шах-Джехану и украшал его Павлиний трон. Персидский шах Надир захватил в Индии вместе с огромной добычей этот камень и отвез его в Исфаган. Надир был убит в 1747 г., его империя распалась, а камень достался основателю династии Дуррани афганцу Ахмед-Шаху. Его сын Тимур в 1773 г. перенес столицу и сокровища в Кабул. После смерти Тимура в 1793 г. наступил долгий период смуты, вызванный борьбой за власть 23 его сыновей. В конце концов драгоценности достались сингху Раджиту Сингху. Началась борьба между ним и его братьями, один из которых, спасаясь от преследований, в 1813 г. бежал, захватив с собой драгоценности, и в конце концов купил себе на них у Раджита Сингха жизнь и убежище. В 1849 г. Кох-и-Нор перешел во владение Ост-Индской компании, которая подарила его английской королеве Виктории. В 1852 г. камень был перегранен, уменьшившись до 108,9 карат. Королева носила его в качестве броши, а затем он был укреплен в центре креста государственной короны.

Крупные алмазы уникальны, каждый из них имеет свое имя и историю, поскольку становится объектом борьбы, и его путь по странам мира отмечен следами крови, которые оставили после себя заговорщики или грабители.

Знаменитый «Регент» массой в 140 карат был найден в 1701 г. индусом-невольником в копях на р. Кистна. Ему удалось бежать, спрятав камень под повязкой на голове, выдавая себя за раненого, и через несколько месяцев он поверил свою тайну приятелю-матросу. Матрос убил простодушного индуса, похитил алмаз и продал его за тысячу фунтов стерлингов английскому губернатору Мадраса Томасу Питту. Питт приказал отшлифовать камень и перепродал его — уже за несколько миллионов 4 герцогу Орлеанскому, тогдашнему регенту Франции. В 1792 г. камень был украден, но затем подброшен ворами обратно. Уже в 1799 г. первый консул республики Наполеон получил под залог «Регента» крупный заем, который позволил ему обеспечить оружием свои завоевательские походы. Затем он выкупил камень и украсил им эфес своей шпаги. Империя, шпага, а вместе с ними и «Регент» были безвозвратно утеряны при Ватерлоо. Алмаз попал в Пруссию и только значительно позже вернулся в Париж, на этот раз в музей Лувр. В 1940 г. во время вторжения гитлеровцев в Париж его спрятали за панелью камина в замке Шамбор. После войны он снова вернулся в Лувр.

Алмазы не только доставались ценой крови. Ими расплачивались за кровь. Один из старейших алмазов — желтый продолговатый «Шах» (88,7 карат), когда-то украшавший трон Великих Моголов, был подарен персидским правительством русскому императору в виде компенсации за убийство А. С. Грибоедова — русского посла в Тегеране.

Добыча алмазов в Южной Африке началась 120 лет назад, в 1867 г. Одни рассказывают про мальчика-пастуха, который играл на берегу р. Оранжевой ослепительно ярким «камешком» и был замечен за этим занятием фермером-поселенцем, а тот признал в камешке неотшлифованный алмаз. Другие ссылаются на встречу европейцев с местным знахарем, который вынул блестящий камень из стены своей глинобитной хижины и пользовался им для исцеления своих соплеменников. Впоследствии этот алмаз под названием «Звезда Южной Африки» был продан в Лондоне за 25 тыс. фунтов стерлингов. Уже через год после находки гриквалендская территория была разделена на крохотные, в 10 квадратных метров, участки, на которых ковырялись подозревающие всех и вся, обезумевшие от жажды наживы искатели алмазов.

В 1870 г., когда алмазная лихорадка была в разгаре, в южноафриканской провинции появился английский делец и авантюрист Сесиль Родс. Родс, а вслед за ним Оппенгеймер навели «порядок» на алмазных копях. Дело было поставлено на широкую ногу. Из разных районов африканского континента один за другим прибывали транспорты с «живым товаром» — рабами, которых загоняли в карьеры и шахты и которые практически не уходили оттуда живыми. Одни погибали под обвалами, других настигала пуля надсмотрщика.

Последствия находки первого алмаза в Южной Африке поистине трагичны. По существу эта находка явилась причиной англо-бурской войны, спровоцированной английским империализмом, чтобы прибрать к рукам колоссальные богатства страны. Земли африканского народа гриква с месторождениями алмазов, оцениваемые ныне в 90 млн фунтов стерлингов, были обманом отторгнуты Сесилем Родсом. Благодаря открытию алмазов, а впоследствии золота и урана Южная Африка из отсталой сельскохозяйственной страны превратилась в самое крупное индустриальное государство на Африканском континенте.

Система беспощадного подавления и эксплуатации негритянского населения нашла ныне свое логическое завершение в «теории» и практике апартеида.

Алмазная промышленность являет собой один из наиболее ярких примеров концентрации капитала. Ушел в прошлое не долгий период «алмазной лихорадки», когда тысячи старателей и авантюристов, хлынувших в Южную Африку, промывали в примитивных ситах аллювиальные почвы р. Вааль и разрешали любой спор выстрелом из пистолета. Их сменили «киты», которым под силу было наладить в широких масштабах геологическую разведку, построить дороги, завести квалифицированную рабочую силу и совершенное оборудование и с их помощью проникнуть на несколько километров внутрь Земли.

С 1888 г., когда Сесиль Родс создал свой гигантский алмазный трест, производство и сбыт алмазов полностью сосредоточились в его руках. Наследники Родса — семья Оппенгеймеров, тесно связанная с финансовой империей Ротшильдов, пайщики Оппенгеймера — банкирский дом США «Диллон Рид энд компани», американский миллионер Чарльз Энгельхард, магнаты лондонского Сити. По сравнению с гигантской алмазной империей даже владения Родса кажутся жалкой делянкой. Контуры этой империи не обозначены ни на одной географической карте, но ее владельцы собирают дань не только с Южной Африки, но и с Конго, Сьерра-Леоне, Замбии, Анголы, Танзании. Входит в нее и Зимбабве (бывшая Родезия, название которой унаследовано от имени Родса). Империя Оппенгеймера — это группа гигантских компаний-концернов, среди которых выделяются «Де Бирс консолидейтед» и «Консолидейтед даймонд майнз оф Саут-Уэст Африка».

Они добывают около 45 % всех алмазов в мире, идущих на изготовление ювелирных изделий. С помощью связей с владельцами других алмазных компаний и благодаря своему влиянию в Лондонской центральной организации по сбыту алмазов — промышленных или драгоценностей — Оппенгеймер контролирует фактически 85 % добычи и сбыта алмазов в капиталистическом мире. Оппенгеймеры давно перешагнули границы одного лишь алмазного бизнеса, занявшись производством взрывчатки, химических удобрений. Но алмазы для них по-прежнему главный источник прибылей.

На старых разработках в Кимберли и на новых — у Берега Скелетов время остановилось. Те же надсмотрщики, те же катастрофы, тот же тяжелый подневольный труд. Условия труда рабочих и их жизненный уровень не только не улучшились со времен зарождения добычи алмазов, но даже ухудшились. Для африканских шахтеров алмаз воплощает в себе не «богатство, величие, постоянство и чистоту», как говорится в рекламе компании, а грязные перенаселенные бараки — компаунды, окруженные высокими стенами и охраняемые надсмотрщиками, унизительные процедуры проверки после окончания смены, отрыв от семей, грязные шахты, избиение и издевательства. Долгими часами копаются они в голубой глине. Смертность от туберкулеза здесь в 30 раз выше, чем среди европейского населения Южной Африки, средняя заработная плата — ниже в 12 раз. Митинги запрещены. Организация профсоюзов объявлена незаконной. Рабочих набирают из возможно большего числа племен — их импортируют из Лесото, Ботсваны, Малави и других африканских стран, — чтобы они, чего доброго, не выступили единым фронтом против своих хозяев.

Такова цена случайно найденного самородка.

Все прогрессивное человечество протестует против грязной системы апартеида в Южно-Африканской Республике. Бойкот в торговой и дипломатической сферах, культурном обмене, организацию экономических санкций против расистов Претории не поддерживают только самые реакционные правительства в мире, в том числе США. Летом 1986 г. руководитель аппарата сотрудников Белого дома заявил, что санкции не нужны, поскольку-де американские женщины не захотят отказаться от покупки южноафриканских бриллиантов.

Вопиющее по цинизму высказывание ближайшего сотрудника президента США вызвало взрыв возмущения в стране. Он отшучивался, пытаясь выдать себя за новоявленного д’Артаньяна, пекущегося о благе и престиже женщин. В отличие от благородного героя Дюма, который вернул алмазные подвески королеве, а вместе с ними и ее честь, Белый дом руководствовался отнюдь не рыцарскими побуждениями. Он пытался защитить американские транснациональные корпорации, наживающиеся на жестокой эксплуатации южноафриканского народа.

Видный политический и общественный деятель США Джесси Джексон заявил: «Никакие бриллианты не могут блистать, когда они покрыты кровью». В ответ президент Р. Рейган сказал: «В стратегическом плане ЮАР — один из самых важных районов мира. Это хранилище многих чрезвычайно важных полезных ископаемых: ванадия, марганца, хрома, платины, и у Запада нет другого надежного источника их получения». Что касается алмазов, то потребность в них США удовлетворяют исключительно за счет импорта из ЮАР. Причем прежде всего драгоценный минерал используется военно-промышленным комплексом США, в частности аэрокосмической промышленностью.

Алмазный фонд СССР

— Товарищ Урицкий, я тут брульянты принес. На обыске взяли!

— Оставьте, — сказал В. С. Урицкий.

— Мне портянка нужна, я ее с ноги снял.

Урицкий оглядел комнату, увидел солдатский котелок.

— Вот, — сказал он. — Высыпьте.

Солдат развязал узел — и оттуда брызнули ослепительные огни. Тут были аметисты, рубины, изумруды, но больше всего бриллиантов. Урицкий стоя неотрывно смотрел, но не на блеск холодных камней, а на заросшее щетиной лицо солдата. Когда солдат ушел, он сказал:

— А ведь портянки-то лишней у него нет.

…Наутро бриллианты были сданы в государственный фонд, за счет которого в 1921 г. закупался хлеб для голодающих Поволжья.

Так описала Е. Я. Драбкина в историко-мемуарной повести «Черные сухари» начало формирования Алмазного фонда СССР.

В России первый алмаз был найден на Урале в 1829 г. на Крестовоздвиженском золотом прииске 14-летним мальчиком Павлом Поповым. Алмазные россыпи были обнаружены на реках Чусовой, Вишере, Шугоре. Но только в 60-х годах нашего века геологи Вишерской экспедиции отыскали там, наконец, коренные месторождения.

До открытия Якутских трубок Алмазный фонд СССР состоял в основном из иноземных редкостей. Так, «Орлов» в 190 карат был куплен в подарок Екатерине II ее фаворитом за 450 тыс. рублей плюс ежегодная рента амстердамскому купцу 4,5 тыс. руб. серебром. Там же хранится и «Шах» (88,7 карат).

Возможность нахождения алмазоносных кимберлитов в Сибири была предсказана еще в 1940 г. В. С. Соболевым на основании сопоставления геологического строения платформ Сибири и Южной Африки. В послевоенные годы здесь была организована разведка на алмазы под руководством М. М. Одинцова, и в 1949 г. в бассейне р. Вилюй в Якутии были открыты аллювиальные месторождения. Через 5 лет молодой минералог Л. А. Попугаева по сопутствующим алмазу пиропам нашла первую кимберлитовую трубку. Впоследствии были обнаружены другие трубки и на одной из них — «Мир» — начались разработки.

Здесь построен город Мирный, обогатительные фабрики, возникли новые поселки: Удачный, Айхал (в переводе с якутского — «слава»). Первый десант из Мирного добрался сюда в январе 1961 г. Первопроходцы жили сначала в палатках, потом построили деревянные дома. Уже в августе удалось добыть первые алмазы. Весной 1985 г. здесь был найден изящный кристалл в форме октаэдра массой 291,6 карат. Он был назван «40 лет Победы» и стал вторым по величине среди алмазов Якутии. Первый массой 332 карата по имени «XXVI съезд КПСС» извлечен из трубки «Мир». Эти алмазы были переданы в Алмазный фонд СССР.

Крупные камни попадаются не так уж часто. Зато технические алмазы Якутии полностью обеспечили независимость нашей страны от Де Бирс и других западных монополий.

Интенсивные исследования ведутся и в направлении синтеза искусственных алмазов» В Институте сверхтвердых материалов АН УССР вслед за синтетическими алмазами создан «киборит» на основе кубического нитрида бора. Это искусственный режущий материал, соперничающий в твердости с алмазом.

В Физическом институте Академии паук СССР (ФИАН) синтезированы кристаллы, очень похожие на алмаз. Это фианиты, которые представляют собой кристаллы, выращенные из расплава окислов циркония и гафния при температуре около 3000 °C. В процессе выращивания в расплав добавляют примеси-стабилизаторы, которыми можно окрашивать бесцветные кристаллы в разнообразные цвета, имитируя не только алмаз, но и другие драгоценные камни — сапфир, топаз, аквамарин, гранат. Авторы изобретения — В. В. Осико, В. И. Александров, В. М. Татаринцев, удостоенные в 1980 г. Ленинской премии, вовсе не ставили перед собой целью получение ювелирных камней. Фианиты предназначались для производства оптических линз и окон, способных работать при высоких температурах, конструкционных и лазерных материалов. Первоначально считалось, что фианиты не имеют природных аналогов. Однако вскоре в породах Тажеранского массива на берегу Байкала был найден природный аналог фианита — оранжево-красный тажеранит.

Соревнование человека с природой продолжается.