Карбонадо - Википедия - Carbonado

Для использования в других целях см. Карбонадо (значения).
«Черные бриллианты» перенаправляются сюда. Для использования в других целях см. Черный алмаз.
Карбонадо
Иногда обрабатывают лазером как драгоценные камни, но имеют зернистый вид. Обычно растрескивается в прессах высокого давления для промышленного использования.
Три карбонадо из Центральноафриканской Республики
Общий
КатегорияРодные минералы
Формула
(повторяющийся блок)		C
Кристаллическая системаИзометрическо-гексоктаэдрический (кубический )
Идентификация
Формула массы12.01 ты
ЦветОбычно черный, может быть серым, различных оттенков зеленого и коричневого, иногда с пятнами.
Хрустальная привычкаПоликристаллический
ПереломНеровные рваные поверхности
Шкала Мооса твердость10
БлескАдамантин
Полосабелый
Удельный вес3.52±0.01
Плотность3.5–3.53 г / см3
Польский блескАдамантин
ДвулучепреломлениеНикто
ПлеохроизмНикто

Карбонадо, широко известный как черный алмаз, один из самый жесткий формы природных алмаз. Это нечистая форма поликристаллический алмаз, состоящий из алмаза, графит, и аморфный углерод.[1] Встречается в основном в аллювиальный депозиты в Центрально-Африканская Республика И в Бразилия. Его естественный цвет черный или темно-серый, и он более пористый чем другие бриллианты.

Необычные свойства

Бриллианты карбонадо[2] обычно горох -размерные или более крупные пористые агрегаты множества крошечных черных кристаллов. Наиболее характерные карбонадо были обнаружены только в Центральноафриканской Республике и в Бразилии, ни в одном месте, связанном с кимберлит, источник типичных драгоценных алмазов. Свинец изотопный анализ были интерпретированы как документальное подтверждение кристаллизации карбонадо около 3 миллиардов лет назад. Карбонадо встречаются у молодых осадочные породы.[3]

Минеральные зерна, входящие в состав алмазов, были тщательно изучены на предмет определения происхождения алмазов. Некоторые типичные алмазы содержат включения обычных мантия минералы, такие как пироп и форстерит, но такие мантийные минералы в карбонадо не наблюдались. Напротив, некоторые карбонадо содержат включения минералов, характерных для земного шара. корка; включения не обязательно определяют образование алмазов в коре, но поскольку очевидные кристаллические включения встречаются в порах, которые являются обычными для карбонадо, они могли быть внесены после образования карбонадо. Включения других минералов, редкие или почти отсутствующие в земной коре, обнаруживаются, по крайней мере, частично, включенными в алмаз, а не только в порах: среди таких минералов есть минералы с составом Si, SiC, и Fe ‑Ni. Никаких отличительных минералов высокого давления, включая гексагональную углерод полиморф, лонсдейлит, были обнаружены как включения в карбонадо, хотя такие включения можно ожидать, если карбонадо образовано метеорит влияние.[3]

Изотоп исследования дали дополнительные ключи к разгадке происхождения карбонадо. Изотопное значение углерода очень низкое (мало углерода-13 по сравнению с углеродом-12 по сравнению с типичными алмазами).[3]

Карбонадо демонстрирует сильное свечение (фотолюминесценция и катодолюминесценция ) индуцированный азот и по свободные места существующие в кристаллической решетке. Ореолы люминесценции присутствуют вокруг радиоактивных включений, и предполагается, что радиационное повреждение произошло после образования карбонадо,[4] наблюдение, возможно, относящееся к гипотезе излучения, перечисленной ниже.

Теории происхождения

Происхождение карбонадо является спорным, и некоторые предложенные гипотезы следующим образом:

  1. Прямое преобразование органического углерода в условиях высокого давления в недрах Земли, наиболее распространенная гипотеза образования алмазов
  2. Шоковый метаморфизм вызванный падением метеорита на поверхность Земли
  3. Радиационно-индуцированное образование алмаза при спонтанном делении урана и тория
  4. Формирование внутри гигантской звезды предыдущего поколения в нашей области, которая давно взорвалась сверхновой.[5]
  5. Происхождение в межзвездном пространстве из-за удара астероида, а не из-за взрыва звезды.[5]

К 2008 г. ни одна из этих гипотез образования карбонадо не получила широкого признания в научной литературе.[6]

Гипотеза внеземного происхождения

Сторонники внеземного происхождения карбонадо предполагают, что их материальным источником был сверхновая звезда который произошел не менее 3,8 миллиарда лет назад.[7][8] После слияния и дрейфа космическое пространство в течение примерно полутора миллиардов лет большая масса упала на Землю в виде метеорит примерно 2,3 миллиарда лет назад. Возможно, он фрагментировался во время входа в атмосферу Земли и воздействовал на регион, который значительно позже расколоть в Бразилия и Центрально-Африканская Республика, единственные два известных местоположения отложений карбонадо.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Крошвиц], [ответственный редактор Жаклин И. (2004). Кирк-Отмер энциклопедия химической технологии (5-е изд.). Хобокен, Н. Дж .: Дж. Вили. п. 10. ISBN  9780471484943.
  2. ^ "Черный алмаз". Безупречные ювелирные украшения.
  3. ^ а б c Хини, П. Дж .; Vicenzi, E. P .; Де, С. (2005). «Странные бриллианты: таинственное происхождение карбонадо и фрамезита». Элементы. 1 (2): 85. Дои:10.2113 / gselements.1.2.85.
  4. ^ Каги, Х., Сато, С., Акаги, Т., и Канда, Х., 2007 (2007). «История генерации карбонадо, полученная на основе спектров фотолюминесценции, изображений катодолюминесценции и изотопного состава углерода» (PDF). Американский минералог. 92: 217–224. Bibcode:2007AmMin..92..217K. Дои:10.2138 / am.2007.1957.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  5. ^ а б Гараи, Йожеф; Хаггерти, Стивен Э .; Рехи, Сандип; Шанс, Марк (2006). «Исследования поглощения инфракрасного излучения подтверждают внеземное происхождение алмазов карбонадо». Астрофизический журнал. 653 (2): L153. arXiv:физика / 0608014. Bibcode:2006ApJ ... 653L.153G. Дои:10.1086/510451. Архивировано из оригинал на 2007-08-09.. Это исследование показало, что инфракрасные спектры поглощения карбонадо похожи на спектры алмазов внеземного происхождения; значительные пики обусловлены следовыми содержаниями элементов азот и водород Исследователи пришли к выводу, что минерал образовался в межзвездной среде. В этом смысле предполагается, что карбонадо сродни богатой углеродом космической пыли, вероятно, образовавшейся в окружающей среде около углеродных звезд. Было высказано предположение, что алмазы были фрагментами тела размером с астероид, которое впоследствии упало на Землю в виде метеоритов.
  6. ^ Рондо, В; Sautter, V; Барджон, Дж (2008). «Новая столбчатая текстура карбонадо: исследование катодолюминесценции». Алмаз и сопутствующие материалы. 17 (11): 1897. Bibcode:2008DRM .... 17.1897R. Дои:10.1016 / j.diamond.2008.04.006.
  7. ^ Броуд, Уильям Дж. (17 сентября 1996 г.). «Гигантские черные бриллианты загадочного происхождения могут появиться из космоса». Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 2016-09-20.
  8. ^ Гараи, Йожеф; Хаггерти, Стивен Э .; Рехи, Сандип; Шанс, Марк (20 декабря 2006 г.). «Исследования поглощения инфракрасного излучения подтверждают внеземное происхождение карбонадо-алмазов». Астрофизический журнал. 653 (2): L153 – L156. arXiv:физика / 0608014. Bibcode:2006ApJ ... 653L.153G. Дои:10.1086/510451. ISSN  0004-637X.

внешняя ссылка