Месторождений и прогнозных ресурсов

Твердых полезных ископаемых

Алмазы

Москва, 2007

Разработаны Федеральным государственным учреждением «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (ФГУ ГКЗ) по заказу Министерства природных ресурсов Российской Федерации и за счет средств федерального бюджета.

Утверждены распоряжением МПР России от 05.06.2007 г. № 37-р.

Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Алмазы.

Предназначены для работников предприятий и организаций, осуществляющих свою деятельность в сфере недропользования, независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности. Применение настоящих Методических рекомендаций обеспечит получение геологоразведочной информации, полнота и качество которой достаточны для принятия решений о проведении дальнейших разведочных работ или о вовлечении запасов разведанных месторождений в промышленное освоение, а также о проектировании новых или реконструкции существующих предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых.

I. Общие сведения

1. Настоящие Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (алмазов) (далее – Методические рекомендации) разработаны в соответствии с Положением о Министерстве природных ресурсов Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 22 июля 2004 г. № 370 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, № 31, ст.3260; 2004, № 32, ст. 3347, 2005, № 52 (3ч.), ст. 5759; 2006, № 52 (3ч.), ст. 5597), Положением о Федеральном агентстве по недропользованию, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2004 г. № 293 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 26, ст. 2669; 2006, №25, ст.2723), Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, утвержденной приказом МПР России от 11 декабря 2006 г. № 278, и содержат рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых.

2. Методические рекомендации направлены на оказание практической помощи недропользователям и организациям, осуществляющим подготовку материалов по подсчету запасов полезных ископаемых и представляющих их на государственную экспертизу.

3.Алмаз – кристаллическая модификация углерода кубической сингонии. Обладает самой высокой твердостью из всех известных природных минералов и искусственных сплавов, твердость алмаза по шкале Мооса равна 10, микротвердость 10 060 кгс/мм² (по Хрущову-Берковичу), плотность алмаза колеблется от 3, 01 до 3, 51 г/см³.

Показатель преломления алмаза для волн различной длины изменяется в пределах 2, 42–2, 71, алмаз обладает высокой дисперсией – 0, 063. Блеск у монокристаллов алмаза сильный, алмазный. Характерной особенностью большинства алмазов является их люминесценция при облучении ультрафиолетовыми, рентгеновскими, катодными и гамма-лучами, а также при нагревании (термолюминесценция), сдавливании (триболюминесценция) и под влиянием разности потенциалов электрического заряда (электролюминесценция). При различном возбуждении алмазы обнаруживают разное свечение как по интенсивности, так и по спектральному составу. Это свойство используется для извлечения алмазов из руд и концентратов.

Окраска алмазов отличается большим разнообразием цветовых оттенков. Бесцветные алмазы («чистой воды», или первого цвета) очень редки, обычно наблюдается в разной степени выраженный нацвет. Встречаются кристаллы и ясно окрашенные в желтый, зеленый, серый, коричневый или черный цвет; очень редки голубые и розовые алмазы. На некоторых месторождениях поверхность многих кристаллов пигментирована зелеными пятнами.

В природе алмаз встречается преимущественно в виде отдельных хорошо образованных плоскогранных или кривогранных кристаллов (монокристаллов) октаэдрической, ромбододекаэдрической, кубической формы, реже в виде кристаллических агрегатов. Среди кристаллических агрегатов обычно выделяются три разновидности: борт, баллас и карбонадо. К борту минералоги относят неправильной формы сростки мелких кристалликов и плохо ограненных зерен алмазов; в технике бортом называются непрозрачные и полупрозрачные плохо образованные кристаллы. Балласом чаще всего называют шаровидные радиально-лучистые сферолиты. К карбонадо относятся плотные, тонко- и скрытокристаллические агрегаты алмаза. Размер зерен обычно от микроскопического до 1–2 см, масса большинства кристаллов не превышает 1–2 кар. (1 кар. равен 200 мг), редкие камни достигают сотен кар и более (крупнейший в мире алмаз «Куллинан» из трубки Премьер имел размер около10 см., массу 3106 кар. – более 620 г).

Алмаз обладает высокой теплопроводностью и обычно низкой электропроводностью (диэлектрик), принадлежит к числу гидрофобных минералов, прилипает к некоторым жирам, что используется для извлечения алмазов из руд.

В соответствии с физической классификацией алмазы подразделяются на два типа: тип I (азотные) и тип II (безазотные) с подтипами IIа (безазотные, диэлектрики) и IIб (безазотные, полупроводники). Отдельные разновидности алмазов (IIа и IIб) обладают фотопроводимостью; встречаются кристаллы, которые могут использоваться в кристаллических счетчиках (детекторы, дозиметры).

Алмаз химически стоек, не растворяется в кислотах и растворах солей; подвергается окислительному растворению в расплавах селитры, соды при доступе воздуха, паров воды, углекислого газа, оксида углерода и других окисляющих реагентов при температуре свыше 600–700 °С; на воздухе при температуре 850–1000 °С сгорает с образованием СО₂; при 1885±5 °С без доступа воздуха происходит быстрая графитизация алмаза по всему объему (полиморфный переход).

Алмаз широко применяется в промышленности в качестве абразивного материала, алмазных волоков, для армирования режущих инструментов, в измерительных приборах (твердометрах) и др. Благодаря полупроводниковым свойствам используется в электронных измерительных приборах, способных работать при высоких температурах, в активных химических средах и т. д. Ведущая роль алмазов – в производстве ювелирных изделий; на технические цели используют алмазы, непригодные для этой цели: микрокристаллы (менее 1, 2 мм), агрегаты, обломки с большим количеством дефектов, включений и др.

С 1999 годом в России действует новая классификация алмазного сырья, учитывающая степень пригодности алмазов (ювелирные, околоювелирные и технические) для изготовления бриллиантов определенного сортамента и ценности.

Параметры новой классификации установлены по ГОСТ Р 51519.1–99 «Алмазы природные необработанные. Классификация. Основные признаки» и по ГОСТ Р 51519.2–99 «Алмазы природные необработанные. Сортировка алмазов. Основные положения».

Основными классификационными признаками являются: размерность; форма, степень искажения формы и характер поверхности граней; дефектность (качество), т.е. интенсивность проявления и размер включений, трещин и сколов в кристалле; цвет.

По ведущему признаку – размерности (табл. 1) алмазы подразделяются двумя способами: алмазы массой менее 0, 45 кар – по условно-ситовым классам (у.с.к.), 0, 45 кар. и более – по весовым классам. Рассев алмазов менее 0, 45 кар. осуществляется на ситах с круглыми отверстиями, калиброванными в соответствии с практикой рассева драгоценных камней. Каждое сито в зависимости от диаметра отверстий имеет свой номер – от № 1 (диаметр отверстий 1, 092 мм) до № 11 (диаметр отверстий 3, 454 мм), и у.с.к. именуется по номерам верхнего и нижнего сит: –1+0, 5; –2+1; –3+2… –12+11. При разделении алмазов массой 0, 45 кар. и более выделяются весовые интервалы: 2 грейнера (0, 45–0, 65 кар.), 3 грейнера (0, 65–0, 90 кар.) и далее до 10 грейнеров (2.50–2.80 кар.). Классификация более крупных кристаллов ведется по весовым классам с интервалом в 1 кар. Кристаллы массой более 10, 8 кар. считаются алмазами специального размера и учитываются по отдельности.

В зависимости от размерности алмазы проходят дальнейшую классификацию (сортировку) по форме, качеству и цвету. Наиболее грубой является классификация алмазов условно-ситового класса –3, которые относятся к категории пригодных только для технических целей. Соответственно они классифицируются по упрощенной схеме: кристаллы, обломки, сростки и агрегаты. Алмазы у.с.к. –7+3 сортируются по более сложной системе с укрупненным выделением алмазов ювелирного, околоювелирного и технического рядов. Следующая граница усложнения классификации – ситовый размер +9, далее 4–6 грейнеров и +1, 8 кар. Алмазы размером более 1, 8 кар. как наиболее ценные, сортируются наиболее детально. Только по цветности здесь насчитывается 16 групп, по форме кристаллов – 6 групп, столько же групп по качеству (величине и расположению включений и трещин). Всего в действующей классификации насчитывается более 16 000 позиций сортности алмазов, из них около ¾ приходится на размерность 4–6 грейнеров и более.

Размерные границы, по которым происходит наращивание классификационных признаков алмазов, являются также определенными ценовыми порогами, по которым скачкообразно растут цены алмазов по размерно-весовым группам. Это также видно по таблице 1, где в графе 6 приведены ориентировочные средние цены алмазов по классам крупности. Алмазы класса –3 (алмазы технического назначения) оцениваются в 0, 07–0, 90 дол./кар.; для следующей группы – у.с.к. –7+3 – интервал оценок уже 5, 40–14 дол/кар.; у.с.к. –12+7 – 23–34 дол/кар.; 2–3 грейнера – 46 – 73 дол/кар. Средние цены алмазов весовых позиций 4–6 грейнеров, +1, 8 кар. и +10, 8 кар. составляют соответственно 126, 388 и 473 дол/кар. Внутри размерно-весовых классов алмазы оцениваются также с большим разбросом цен по категориям формы, качества и цвета, однако средние цены алмазов по классам размерности для каждого месторождения характеризуются относительной устойчивостью, сохраняя при этом присущую месторождению индивидуальность.

4. Основным коренным источником алмазов, представляющим промышленный интерес, являются кимберлиты и лампроиты – щелочно-ультраосновые породы древних платформ, образующие преимущественно трубообразные тела, дайки и жилы, реже силлы.

Кимберлитовые (и лампроитовые) трубки – основной промышленный тип коренных месторождений алмазов, характеризуются вертикальным и субвертикальным залеганием, склонением к центру, реже – флангу. Вблизи земной поверхности (100–300 м) диатремы часто имеют воронкообразный раструб, углы падения – от пологих (25–50°) в верху раструба до крутых внизу, в канале диатремы. Слабо эродированные трубообразные тела нередко венчаются кратером, заполненным туфогенно-осадочными образованиями, туффиты и грубозернистые разности которых иногда могут иметь промышленную значимость. Контакты трубок с вмещающими породами чаще четкие, реже постепенные через зоны дробления последних, мощностью до 1–5 м, редко более. С глубиной трубообразные тела сужаются, меняют форму и на глубине (редко около 100–200 м, обычно 1000 м и более) выклиниваются, переходят в дайки с раздувами.

Таблица 1

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒