Как добывают алмазы

Неподалеку от поселка Промысла в Пермском крае расположено место под названием Алмазный ключик, где установлен камень с табличкой: «Здесь 5 июля 1829 года Павлом Поповым был найден первый российский алмаз». С тех пор прошло почти двести лет, и Россия стала одним из мировых лидеров алмазной отрасли. Расскажем, как добывают алмазы и где это делают в нашей стране.

Знали ли вы, что этот прозрачный минерал по своей сути — кристаллическая модификация чистого углерода?

Алмаз состоит из атомов углерода, которые удалены друг от друга на расстояние менее четверти нанометра, а образовавшаяся из них кубическая кристаллическая решетка делает минерал очень твердым.

Чтобы определить твердость минерала, используют специальную градацию — десятибалльную шкалу Мооса. Она работает так: если минерал царапает эталон (средство измерения), то его твердость по шкале будет выше, если же он сам царапается эталонным минералом, то ниже. Например, по шкале Мооса у гипса 2 балла — он царапается ногтем, у топаза — 8 баллов, он может обрабатываться алмазом, но сам царапает стекло. Алмаз — эталон твердости с 10 баллами по шкале. Он способен резать стекло, и в природе подобных ему аналогов не существует.

Твердый — не значит крепкий. Существует легенда, что из-за этого заблуждения была уничтожена коллекция бриллиантов французского герцога Карла Смелого. Наемники короля Людовика XI, с которым герцог вел междоусобную войну, превратили драгоценные камни в порошок, когда проверяли их подлинность с помощью молота.

Что еще отличает алмаз от других минералов? Его характерное свойство — люминесценция, то есть под воздействием солнечного света, ультрафиолета, рентгеновских лучей и прочего минерал отсвечивает разными цветами.

Благодаря высоким показателям светопреломления и прозрачности алмаз считается драгоценным камнем. После огранки минерала из него получается бриллиант.

Самый крупный алмаз в истории человечества — «Куллинан», назван так в честь владельца шахты Томаса Куллинана. Он был найден в Южной Африке в 1905 г. Масса «Куллинана» составляла более 3,1 тыс. карат (621 г) Сейчас существует девять частей этого алмаза, некогда принадлежащего королю Англии Эдуарду VII. Другое название минерала — «Звезда Африки».

Если попробовать коротко описать процесс, благодаря которому алмазы оказываются в тех местах, откуда их можно добывать, то получится примерно так: в недрах земли на глубине 100–200 км углерод преобразовывается в алмаз при высокой температуре, до 1,5 тыс. градусов Цельсия, и под высоким давлением, до 40 тыс. атмосфер. Со временем минералы вытесняются на поверхность, образуя «трубки взрыва». Уже в этих трубках происходит добыча алмазов.

Многие алмазы образовались на глубине более шестисот километров — они могут быть ровесниками Земли.

Алмазы добываются из двух типов месторождений: коренных и вторичных. К коренным относятся трубки — кимберлитовые и лампроитовые. Вторичные — это россыпи, появившиеся на месте разрушения коренных месторождений.

Для обнаружения алмазов наиболее перспективными участками считаются зоны с самой древней земной корой — в их составе есть магматические породы, которые впоследствии и образуют трубки.

Коренные месторождения алмазов — кимберлитовые и лампроитовые трубки — это геологические тела, представляющие собой столбы. Верхняя часть такого столба выглядит как воронка. Трубка имеет такой вид, потому что по сути является путем прорыва газа через земную кору.

В составе образующих трубки пород нередко могут присутствовать магнитные минералы, поэтому в этих зонах могут наблюдаться «магнитные аномалии».

Если говорить о коренных месторождениях, то кимберлитовые трубки образованы из более глубинных магм, в то время как лампроитовые больше по размерам. Мы будем говорить о кимберлитовых телах — алмазы в них встречаются чаще, чем в лампроитовых — приблизительно 90% против 10%. Важно отметить, что алмазы содержатся лишь в 8–10% кимберлитовых месторождений, открытых геологами.

Кимберлитовая трубка похожа на гигантский бокал для вина — тело представляет собой перевернутый конус на определенной глубине, переходящий в жилу — трещину в земной коре. Трубка заполнена кимберлитом — горной породой, названной в честь города Кимберли в ЮАР, где в 1871 г. нашли алмаз весом 85 карат. Крупнейший карьер, вырытый людьми без использования техники, «Большая дыра» в Кимберли — ныне недействующий алмазный рудник.

Кимберлиты — одни из основных источников алмазов, 3–4% из них являются алмазоносными. Существует версия, что минералы не кристаллизуются из кимберлитовой магмы, а лишь транспортируются благодаря ей.

Для получения алмазов нужно переработать огромное количество руды — в целом на одну ее тонну приходится 1 карат алмаза, и размер при огранке еще уменьшится. Существует три способа добычи минералов:

• Открытый. Верхний слой почвы снимается, а затем карьер углубляют, направленно взрывая стены. Далее самосвалы увозят обрушенную породу на ГОКи — горно-обогатительные комбинаты, где руду обрабатывают.

• Закрытый. Добыча ведется в недрах земли, благодаря бурению шахт. К ним прибегают в тех случаях, когда открытый способ невозможен. Из подземных тоннелей породу поднимают наверх и также отправляют на ГОКи. Такой способ является более опасным и затратным.

• Комбинированный. Открыто-закрытый метод применяют тогда, когда открытый способ уже невозможен, но на определенной глубине еще есть минералы.

Как работают ГОКи. Руду, привезенную с карьеров, дробят и измельчают, чтобы порода разбилась на более мелкие камни. Уже эти камни отсеиваются по размеру благодаря специальной машине — грохоту.

Далее куски средних размеров делят на тяжелую и легкую фракции, а затем вместе с добавленным реагентом отправляют в пневмофлотационную машину, где кристаллы алмазов прилипают к пузырькам воздуха и будто «вытягиваются» из руды, образуя минерализованную пену. Над крупными кусками проводится рентгенолюминесцентная сепарация — под воздействием лучей минералы начинают светиться, после вспышки света специальное устройство отсекает алмазы от породы.

При обработке не обойтись и без ручного труда — от примесей в виде мелких камушков породы минералы избавляются человеком: алмазы чистят, рассеивают, сортируют и упаковывают.

В 1936 г. ученый-геолог Владимир Соболев в своей монографии указал на сходство геологии Сибирской платформы с южноафриканской алмазоносной областью Карру. Изучая петрографические коллекции с Таймыра, он обнаружил породу, близкую к мелилитовым базальтам, которые сопровождают кимберлиты в Южной Африке. Так возникла гипотеза, что на севере Сибирской платформы могут быть алмазоносные кимберлиты.

Начавшиеся поиски были прерваны в 40-х годах, но возобновились уже в конце десятилетия: в 1949 г. в Якутии нашли первый алмаз. Спустя пять лет, в 1954 г., было открыто коренное месторождение алмазов — трубка Зарница, первая в СССР. Следующий год ознаменован появлением карьера с метафоричным названием трубка Мир.

В день открытия 13 июня руководству экспедиции была передана радиограмма об обнаружении кимберлита: «Закурили трубку мира, табак отличный. Авдеенко, Елагина, Хабардин».

В 1957 г. в палаточном поселке Мирном рядом с кимберлитовой трубкой Мир был создан трест Якуталмаз. А далее открыты трубки Айхал, Юбилейная и Ботуобинская, создан прииск Удачный, образованы ГОКи и так далее.

Сегодня. Крупнейшим в мире производителем алмазов в каратах является компания АЛРОСА, добывающая 95% минералов России. АЛРОСА — акроним слов «Алмазы России — Саха», отсылающий к региону, где сосредоточена основная деятельность компании — Якутии. Кроме того, добывающие активы АЛРОСА в стране находятся в Архангельской области.

Выручка компании в прошлом году достигла 332 млрд руб. АЛРОСА торгуется на Московской бирже под тикером ALRS, ее рыночная капитализация достигает почти 507 млрд руб.

• Мирнинский ГОК. Трубка Мир. Открыта в 1955 г. после обнаружения Зарницы, однако разрабатываться начала раньше. Среднее содержание алмазов превышает здесь 3 карата на тонну. Глубина карьера составляет около 530 м, добывать алмазы открытым способом тут прекратили в 2001 г., в 2018 г. из-за затопления работы приостановлены полностью — месторождение находится на консервации. Прогнозируется, что добычу могут возобновить в 2030 г.

Трубка Интернациональная. Открыта в 1969 г. Месторождение отличается повышенной крупностью алмазов и высоким содержанием их в руде. Открытую добычу завершили в 2011 г.

• Удачнинский ГОК. Трубка Удачная. Открыта в 1955 г. и находится в 20 км от полярного круга. В 2014 г. здесь заработал подземный рудник. В этом же году в шахте обнаружили камень, содержащий 30 тыс. алмазов, что в миллион раз больше их обычной концентрации.

Трубка Зарница. Первое коренное месторождение алмазов, открытое в России. В 1999 г. здесь начали промышленную разработку.

• Айхальский ГОК. Трубка Айхал. Обнаружена в 1960 г. Изначально трубку назвали Январская, но позже переименовали в Айхал, в переводе с якутского это означает «слава». 25 лет назад здесь завершили открытую разработку.

Трубка Комсомольская. Открыта в 1974 г, разрабатывать месторождение открытым способом начали в 2000 г. Особенность трубки — невысокое содержание алмазов при достаточно высоком качестве добываемого сырья.

Трубка Юбилейная. Месторождение открыли спустя год после Комсомольской — в 1975 г. Трубка относится к числу наиболее крупных коренных месторождений алмазов и в Якутии и за рубежом.

• Нюрбинский ГОК. Накынское месторождение — кимберлитовое поле, где в 1994 г. была открыта трубка Ботуобинская, а спустя два года — трубка Нюрбинская. Алмазы здесь также добывают на одноименных россыпных месторождениях.

А крупнейшее коренное месторождение в европейской части России относится к Ломоносовскому ГОКу, принадлежащему Севералмазу — здесь несколько кимберлитовых трубок, в числе которых Архангельская, Пионерская и другие.

В 2017 г. в Якутии на месторождении Эбелях компании АЛРОСА добыли Призрак розы — крупнейший пурпурно-розовый бриллиант, когда-либо проданный на аукционе. Среди бриллиантов подобного цвета он стал самым дорогим. В 2020 г. он ушел с молотка на торгах дома Sotheby's в Женеве за рекордные $26,6 млн. Камень весил 27,85 карат, а после огранки стал весить 14,83 карата. Максимально возможный размер бриллианта позволила получить его овальная форма.

Больше полезной информации для инвесторов вы найдете на BCS Express.