Валерий Петрович Петров - Рассказы о драгоценных камнях

эффектным в ювелирных изделиях. Графит и алмаз, как сейчас говорят, являются полиморфными модификациями одного и того же вещества.

Рис. 1. Структура алмаза (а) и графита (б)

Очень долго было не ясно, почему в одном случае образуется алмаз, а в другом — графит. Даже когда А. И. Лейпунский в 30-х годах рассчитал термодинамические условия образования алмаза, этому не очень-то верили. Вообще в то время еще не учитывали минералообразующее значение давления. Например, когда выяснилось, что общая плотность Земли около 5,5 г/см3, была составлена модель Земли, где ядро состояло из тяжелых металлов. Когда наш крупный петрограф В. Н. Лодочников в 1936 г. высказал предположение о том, что в глубинах Земли могут существовать неизвестные плотные модификации обычных для поверхности минералов, то em гипотеза была сначала принята как маловероятная. Однако прогресс техники убедил всех в справедливости такого взгляда.

Пожалуй, наиболее отчетливо это показали опыты с кварцем. Обычный кварц представляет собой чистую окись кремния, имеет плотность около 2,6 г/см3 и относительно низкий показатель преломления. В 50-х годах американец Л. Коэс в лаборатории при давлении около 30 тыс. атм закристаллизовал кварц в новую форму высокоплотной кремнекислоты. Плотность этой формы была больше 3 г/см3, да и светопреломление выше, чем у обычного кварца. Надо сказать, что особого впечатления это открытие на научную общественность не произвело. Однако другой американец, китайского происхождение Е. Чао, изучавший Аризонский метеоритный кратер, образовавшийся в результате удара большого метеорита о Землю, предположил, что именно здесь могла образоваться подобная высокоплотная разновидность кремнекислоты, и начал ее разыскивать. Очень скоро удалось обнаружить среди образцов породы, претерпевших удар, кристаллики именно этой кремнекислоты, которую Чао в честь ученого, впервые получившего ее в лаборатории, назвал коэситом.

Следующий этап этой работы происходил в Москве. В Лабораторию высоких давлений АН СССР пришел дипломант из университета С. М. Стишов, и руководитель лаборатории поручил ему в качестве дипломной работы попытаться изучить поведение кремниевой кислоты при еще больших давлениях. В этой работе ему помогала С. В. Попова. Уже первые опыты на прессе, создававшем давление более 100 тыс. атм, были очень удачны: в массе подвергнутого давлению кварца были обнаружены незнакомые кристаллы, изучение которых показало, что это тоже кремнекислота, но с совершенно необычными свойствами. Плотность кристаллов оказалась около 4 г/см3, а светопреломление исключительно высоким. Отчет об этой работе, занявший всего одну страничку, был напечатан в советском научном журнале и попал в руки того же Чао. Чао вновь начал изучать свои аризонские образцы и вскоре обнаружил под микроскопом такие же кристаллики, какие были получены Стишовым и Поповой. Чао, верный своему правилу, назвал этот новый минерал очень высокоплотной кремнекислоты стишовитом в честь автора опубликованной статьи.

Работа Стишова и Поповой и открытие Чао произвели в научном мире впечатление «разорвавшейся бомбы». Впервые в лаборатории с помощью высокого давления был получен необычный продукт, причем из привычного кварца. Оказалось, что влияние давления на минерало-образование огромно и что прогноз В. Н. Лодочникова о существовании в глубинах Земли высокоплотных модификаций обычных на земной поверхности веществ справедлив. Во всем мире начались интенсивные работы по изучению поведения вещества при высоких давлениях, приведшие к важным результатам. Сейчас на глубинные недра Земли смотрят совсем иначе, чем до работы Стишова и Поповой.

Читатель может спросить, какое же отношение все это имеет к алмазу? А самое непосредственное. Сейчас уже хорошо известно, что алмаз представляет собой модификацию углерода высокого давления, совершенно так же, как коэсит и стишовит являются модификациями кремнезема высокого и сверхвысокого давления. Алмаз сейчас получают при давлениях 40–60 тыс. атм, Иначе говоря, алмаз на дневной поверхности является гостем с больших глубин; он образовался там, где господствуют огромные давления. Все-таки свыкнуться с таким глубинным происхождением алмаза исследователям было --">