К драгоценным камням относят камни минерального происхождения – прозрачные, с ярким блеском, очень твердые и трудноизнашиваемые алмазы, рубины, сапфиры, изумруды, и камни органического происхождения – жемчуг.
Для драгоценных камней весовой единицей является карат (1 карат равен 200 мг), а для всех остальных камней – грамм.
Алмаз (от греч. Agamas – неодолимый, несокрушимый) – самое твердое вещество в природе. Твердость алмаза 10, плотность 3,50 – 3,52 г/см>3, показатель преломления 2,4. Высокая прочность алмаза обусловлена прочностью связей между атомами углерода. Алмаз обладает исключительной стойкостью на истирание, превышающей в 150 раз стойкость корунда и в 1000 раз стойкость кварца. Несмотря на высокую прочность, алмаз достаточно хрупок и при ударе легко разрушается.
Обладая весьма совершенной спайностью по октаэдру, алмаз раскалывается по плоскости спайности. Ювелиры используют эти особенности при раскалывании алмаза перед огранкой и скалывания ненужных выступов.
Алмаз сгорает при температуре 850 – 1000°С, образуя углекислоту. При нагревании до 2000 – 3000°С без доступа кислорода алмаз переходит в графит.
Алмаз стоек к плавиковой, соляной и азотной кислотам, но растворяется (окисляется) в расплавах натриевой и калиевой селитры и соды. Химический состав алмаза представляет собой редкую в природе форму кристаллизации углерода.
Углерод выкристаллизовывался в виде алмаза из природного силикатного расплава (магмы) под очень высоким давлением на больших глубинах Земли.
Расплавленная магма, насыщенная газами, затекала в трещины, окруженные прочными и малопроницаемыми породами.
Нарастающее огромное давление в трещине, в конце концов, взрывало ее, и алмазы вместе с другими минералами-спутниками (пиропом, оливином и другими), также закристаллизовавшимися при максимальном давлении, выбрасывались в момент взрыва с обломками пород и магматическим расплавом через образовавшиеся в земной коре отверстия – так называемые трубки взрыва.
Застывшая после выброса на поверхность магма образовывала породу – кимберлит голубоватого или зеленоватого цвета.
При изучении коренных алмазных месторождений, ученые пришли к выводу, что под действием воды, атмосферы и смены температур кимберлиты постепенно выветривались и разрушались, а измельченная масса переносилась водой в долины ручьев и рек, где в толще осадочных пород образовывались россыпи. Поэтому алмазы добывают не только из коренных месторождений, т.е. из кимберлитовых трубок, но и из россыпей, причем большая доля мировой добычи алмазов приходится на россыпи.
Алмазы в природе встречаются в виде отдельных кристаллов или в виде сросшихся кристалликов с хорошими блестящими плоскостями, но чаще имеют матовую поверхность, иногда покрытую корочкой постороннего вещества.
По величине кристаллы обычно мелкие, крупные встречаются редко. В необработанном виде алмазы особо не привлекают своим видом. К ювелирным алмазам относят небольшое количество – 20 – 30 процентов от общего числа добываемых.
Качество ювелирных алмазов должно соответствовать многим требованиям: при сортировке обращают внимание на его прозрачность, цвет, чистоту, всевозможные природные дефекты, наличие которых резко снижает ценность драгоценного камня.