Карбонадо

Карбонадо
Три карбонадо из Центральноафриканской Республики
Общий
Категория	Самородные минералы
Формула (повторяющаяся единица)	C
Кристаллическая система	Изометрический-гексоктаэдрический ( кубический )
Идентификация
Формула массы	12.01 u
Цвет	Обычно черный, может быть серым, различных оттенков зеленого и коричневого, иногда с пятнами.
Хрустальная привычка	Поликристаллический
Перелом	Неровные рваные поверхности
Твердость по шкале Мооса	10
Блеск	Адамантин
Полоса	белый
Удельный вес	3,52 ± 0,01
Плотность	3.5–3,53 г / см ³
Польский блеск	Адамантин
Двулучепреломление	Никто
Плеохроизм	Никто

Карбонадо , широко известный как черный алмаз , - одна из самых твердых форм природного алмаза . Это нечистая форма поликристаллического алмаза, состоящая из алмаза, графита и аморфного углерода . ^[1] Он встречается в основном в аллювиальных отложениях в Центральноафриканской Республике и Бразилии . Его естественный цвет - черный или темно-серый, и он более пористый, чем другие бриллианты.

Необычные свойства [ править ]

Алмазы карбонадо обычно представляют собой пористые агрегаты размером с горошину или более крупные, состоящие из множества крошечных черных кристаллов. Наиболее характерные карбонадо были обнаружены только в Центральноафриканской Республике и в Бразилии, ни в одном месте, связанном с кимберлитом , источником типичных драгоценных алмазов. Анализ изотопов свинца был интерпретирован как документальное подтверждение кристаллизации карбонадо около 3 миллиардов лет назад. Карбонадо встречаются в более молодых осадочных породах . ^[2]

Минеральные зерна, входящие в состав алмазов, были тщательно изучены на предмет определения происхождения алмаза. Некоторые типичные алмазы содержат включения обычных мантийных минералов, таких как пироп и форстерит , но такие мантийные минералы не наблюдались в карбонадо. Напротив, некоторые карбонадо содержат включения минералов, характерных для земной коры.; включения не обязательно определяют образование алмазов в коре, но поскольку очевидные кристаллические включения встречаются в порах, которые являются обычными для карбонадо, они могли быть введены после образования карбонадо. Включения других минералов, редких или почти отсутствует в земной коре, встречаются , по меньшей мере , частично включены в алмазе, а не только в порах: среди таких других полезных ископаемых являются те , с композициями Si , SiC и Fe - Ni . Никаких отличительных минералов высокого давления, включая гексагональный углеродный полиморф , лонсдейлит , не было обнаружено в виде включений в карбонадо, хотя таких включений можно ожидать, если карбонадо образованоудар метеорита . ^[2]

Изотопные 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). ^[2]

Карбонадо демонстрирует сильную люминесценцию ( фотолюминесценцию и катодолюминесценцию ), индуцированную азотом и вакансиями, существующими в кристаллической решетке. Ореолы люминесценции присутствуют вокруг радиоактивных включений, и предполагается, что радиационное повреждение произошло после образования карбонадо ^[3] , наблюдение, возможно, относящееся к гипотезе излучения, перечисленной ниже.

Теории происхождения [ править ]

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

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

К 2008 году ни одна из этих гипотез образования карбонадо не получила широкого признания в научной литературе ^[5].

Гипотеза внеземного происхождения [ править ]

Сторонники внеземного происхождения карбонадо предполагают, что их материальным источником была сверхновая звезда, которая произошла по крайней мере 3,8 миллиарда лет назад. ^[6]^[7] 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 фрагментировался во время входа в атмосферу Земли и воздействовал на регион, который намного позже разделился на Бразилию и Центральноафриканскую Республику , единственные два известных места залегания карбонадо.

См. Также [ править ]

Амстердамский бриллиант
Bort - разновидность алмаза (концевые частицы порошка), применяемые в абразивных материалах, полировальных средствах, смазках и на сверлильных и режущих инструментах / станках.
Корлофф Нуар
Материальные свойства алмаза - Физические свойства минерала
Попигайские алмазы - Ударный кратер в Сибири, Россия
Серджио (карбонадо) - Крупнейший известный необработанный алмаз
Алмазный дух де Гризогоно
Сверхтвердый материал - материал с твердостью по Виккерсу более 40 гигапаскалей.

Ссылки [ править ]

^ Kroschwitz], [исполнительный редактор, Жаклин И. (2004). Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера (5-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Дж. Вили. п. 10. ISBN 9780471484943.
^ a b c Хини, П.Дж.; Vicenzi, EP; Де, С. (2005). «Странные бриллианты: таинственное происхождение карбонадо и фрамезита». Элементы . 1 (2): 85. doi : 10.2113 / gselements.1.2.85 .
^ Kagi, Х. Сато, С., Акаги, Т., и Канда, H., 2007 (2007). «История создания карбонадо на основе спектров фотолюминесценции, изображений катодолюминесценции и изотопного состава углерода» (PDF) . Американский минералог . 92 : 217–224. Bibcode : 2007AmMin..92..217K . DOI : 10,2138 / am.2007.1957 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ a b 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 . DOI : 10.1086 / 510451 . Архивировано из оригинала на 2007-08-09.. Это исследование показало, что инфракрасные спектры поглощения карбонадо подобны спектрам алмазов внеземного происхождения; значительные пики обусловлены следовыми содержаниями элементов азота и водорода . 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.
^ Рондо, B; Sautter, V; Барджон, Дж (2008). «Новая столбчатая текстура карбонадо: исследование катодолюминесценции». Алмазы и сопутствующие материалы . 17 (11): 1897. Bibcode : 2008DRM .... 17.1897R . DOI : 10.1016 / j.diamond.2008.04.006 .
^ Броуд, Уильям Дж. (1996-09-17). «Гигантские черные бриллианты загадочного происхождения могут появиться из космоса» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 20 сентября 2016 .
^ 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 . DOI : 10.1086 / 510451 . ISSN 0004-637X .

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с карбонадо (минерал) .

Wikisource имеет текст 1911 Британской энциклопедии статьи карбонадо .

Поищите карбонадо в Викисловаре, бесплатном словаре.

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

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

[Heaney-2] Хини, П.Дж.; Vicenzi, EP; Де, С. (2005). «Странные бриллианты: таинственное происхождение карбонадо и фрамезита». Элементы . 1 (2): 85. doi : 10.2113 / gselements.1.2.85 .

[3] Kagi, Х. Сато, С., Акаги, Т., и Канда, H., 2007 (2007). «История создания карбонадо на основе спектров фотолюминесценции, изображений катодолюминесценции и изотопного состава углерода» (PDF) . Американский минералог . 92 : 217–224. Bibcode : 2007AmMin..92..217K . DOI : 10,2138 / am.2007.1957 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[r1-4] 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 . DOI : 10.1086 / 510451 . Архивировано из оригинала на 2007-08-09.. Это исследование показало, что инфракрасные спектры поглощения карбонадо подобны спектрам алмазов внеземного происхождения; значительные пики обусловлены следовыми содержаниями элементов азота и водорода . 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.

[5] Рондо, B; Sautter, V; Барджон, Дж (2008). «Новая столбчатая текстура карбонадо: исследование катодолюминесценции». Алмазы и сопутствующие материалы . 17 (11): 1897. Bibcode : 2008DRM .... 17.1897R . DOI : 10.1016 / j.diamond.2008.04.006 .

[6] Броуд, Уильям Дж. (1996-09-17). «Гигантские черные бриллианты загадочного происхождения могут появиться из космоса» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 20 сентября 2016 .

[7] 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 . DOI : 10.1086 / 510451 . ISSN 0004-637X .

[1]