«Они могут сделать революцию в инструментальной, камнерезной, буровой промышленности, но алмазный рынок они перевернуть не могут, потому что они никакого отношения к ювелирным алмазам не имеют. А алмазный рынок определяется ювелирным сырьем», – сказал академик, добавив, что месторождение было рассекречено еще в начале 1990-х годов, и тогда эта информация никакого ажиотажа не вызвала.
Алмазный рынок они перевернуть не могут, потому что они никакого отношения к ювелирным алмазам не имеют
В середине 1960-х годов экспедиция Всесоюзного геологического института имени Карпинского (ВСЕГЕИ) под руководством Виктора Масайтиса определила, что котловина является метеоритным кратером, астроблемой. Позже ученые установили, что этот кратер возник около 35 миллионов лет назад, когда в этом районе упал астероид диаметром около 7 километров.
Уже экспедиция Масайтиса обнаружила в месте падения метеорита импактные породы – расплавленные в результате удара минералы, в числе которых были найдены и «довольно невзрачные» алмазы.
По словам Похиленко, тогда эти работы были засекречены: «Результаты шли напрямую в Политбюро, минуя министра геологии». Но когда выяснилось, что эти импактные алмазы технического качества, то было решено не разрабатывать эти месторождения.
«В 1980-е годы (в СССР) была принята стратегия по строительству заводов синтетических алмазов. Поскольку Попигайская котловина труднодоступна, внимания к ней не было – считалось, что это технические алмазы, а синтетические технические алмазы дешевы. В Китае их производят более 6 миллиардов карат в год, вроде незачем разрабатывать», – сказал собеседник агентства.
В конце 1970-х годов ученые из киевского Института сверхтвердых материалов имени Бакуля выяснили, что абразивная способность попигайских импактных алмазов существенно выше, чем у синтетических и природных алмазов.
Специалисты ИГМ около трех лет назад возобновили эти эксперименты совместно с украинскими коллегами, передает РИА «Новости».
«Абразивная способность порошков из импактных алмазов по сравнению с синтетическими и лучшими образцами порошков из природных алмазов была в два раза выше, а отдельные образцы дали превышение в 2,4 раза», – сказал академик.
Изучение структуры этого вещества показало, что оно очень сильно отличается от «нормальных» алмазов.
«Оказалось, что это очень сложный агрегат (соединение двух разных молекулярных структур), там преобладают две фазы – стандартный кубический алмаз и второе – гексагональная фаза углерода, которая называется лонсдейлит. Она тверже, она плотнее, чем обычный алмаз, и она образуется при более высоких значениях температуры и давления», – сказал Похиленко.
Лонсдейлит – одна из форм кристаллической структуры углерода, открытая в 1960-е годы. Связи между атомами в нем образуют не пирамидальные, а шестиугольные структуры, листы, напоминающие графен, но сдвинутые относительно друг друга и связанные очень прочной химической связью.
«Это вообще не алмаз. Твердость этой фазы (лонсдейлита) в 1,54 раза выше, чем у алмаза, а поскольку мы имеем здесь наноразмерные кристаллиты кубического алмаза и лонсдейлита – это очень вязкая матрица, которая определяет высокие характеристики попигайского импактита. Доля лонсдейлита в некоторых образцах может достигать 70%», – отметил собеседник агентства.
Он пояснил, что это вещество возникло из графита в момент падения Попигайского метеорита, когда давление достигало 1,5 миллиона атмосфер, температура – около 3 тысяч градусов.
По его словам, специалисты исследовательского центра компании Baker Hughes полагают, что если у импактных алмазов абразивная способность будет выше хотя бы на 20%, чем у природных алмазов, то это будет «революция в инструментальной промышленности».
Однако данные исследований показали, что попигайские образцы по этому параметру превосходят синтетические и природные алмазы в два раза и более.
«Из некоторых ниш они могут вытеснить синтетику (синтетические алмазы), например в ювелирной промышленности, в производстве турбин, точных деталей для самолетов, там, где нужна точная механика, при изготовлении композитных материалов, например, износостойких подшипников скольжения», – сказал академик.
На данный момент в Попигайской котловине разведаны два месторождения импактных алмазов – «Ударное» и «Скальное», запасы первого оцениваются в 7 миллиардов карат, второго – в 140 миллиардов карат.
Похиленко подчеркнул, что запасы «Скального» в 30 раз превышают все запасы всех «обычных» алмазов во всем мире, которые оцениваются в 5 миллиардов карат. При этом площадь «Скального» очень небольшая, это лишь 0,3% от площади всего кратера.
«Если взять весь кратер, то его прогнозный ресурсы – если брать нынешнее потребление синтетических технических алмазов, то на весь мир хватит где-то на 3 тысячи лет», – сказал академик.
По его оценке, рыночная цена попигайских импактитов может составить 2–2,5 доллара за карат, а себестоимость добычи при существующих технологиях – 0,6–0,7 доллара за карат. При этом содержание алмазов на «Скальном» – от 20 до 100 карат на тонну.
Директор ИГМ сообщил, что ученые в ближайшее время отправятся в новую экспедицию в Попигайскую котловину. «Мы сначала будем его (кратер) доизучать. Мы планируем на следующий год туда послать своих людей, мы эту работу планируем делать совместно с компанией «Алроса», – сказал ученый.
Вместе с тем представитель компании «Алроса» отказался комментировать эту информацию. По словам Похиленко, отделение компании De Beers, которое занимается техническими алмазами – Element Six – уже выражало желание поближе познакомиться с попигайскими импактитами.
В частности, ИГМ посетил глава исследовательской лаборатории Element Six Сердар Озбайрактар (Serdar Ozbayraktar). «Мы с ним разговаривали, они тоже готовы принимать участие в технологических испытаниях», – сказал Похиленко.
Ранее новосибирские ученые института геологии и минералогии Сибирского отделения РАН сообщили, что расположенное на границе Красноярского края и Якутии крупное месторождение сверхтвердых алмазов рассекречено.
Месторождение находится на границе Красноярского края и Якутии в районе Попигайской астроблемы – стокилометрового метеоритного кратера, образовавшегося 35 млн лет назад. Еще в 1970-х советские геологи обнаружили там первые особо твердые «алмазы» – импактиты с необычными свойствами. Они были в два раза тверже обычных и имели иную структуру.
Но в связи с тем, что правительство в те годы сделало ставку на строительство заводов по производству синтетических алмазов, изучение их прекратилось, а данные о месторождении были засекречены.
После снятия грифа секретности геологи смогли вернуться к изучению этого минерала. А изменившиеся потребности экономики сделали алмазы-импактиты крайне востребованным материалом из-за своих необычных свойств.
Как сказал директор институт геологии и минералогии СО РАН академик Николай Похиленко, уже первые результаты исследований оказались достаточными, чтобы говорить о возможном перевороте на всем мировом алмазном рынке. Заместитель директора института Якутнипромалмаз Геннадий Никитин предостерег: «Попигайские алмазы могут перевернуть все, и что тогда будет с ценами на этом рынке – непонятно».
По словам академика Похиленко, ценность импактным алмазам добавляют необычные абразивные свойства и большие размеры зерен. «Это значительно расширяет сферу их промышленного применения и делает их более ценными для промышленных целей (обработки металлов, изготовления эффективных полупроводников и пр.)», – поясняет он.
Кроме того, нигде более в мире импактиты с такими свойствами до сих пор не обнаружены. Это позволяет экспертам говорить об их внеземном происхождении и о том, что Россия становится монопольным обладателем неограниченных запасов уникального сырья, востребованного в сфере передовых технологий.
По расчетам ученых, запасов этого сырья «хватит всему миру на 3 тысячи лет». Применение этих минералов в обрабатывающей промышленности способно произвести техническую революцию.