Tехнология алмазосодержащих руд. Алмазы, кимберлиты, минералы кимберлитов. Минерально-сырьевая база алмазодобывающей промышленности мира

МИНИСТЕРСТВО ОБРА ЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
№ 1956
Кафедра обогащения руд цветных и редких металлов
Б.Е. Горячев
Tехнология
алмазосодержащих руд
Алмазы, кимберлиты, минералы кимберлитов
Минерально-сырьевая база 
алмазодобывающей промышленности мира
Учебник
Допущено учебно-методическим объединением по образованию 
в области металлургии в качестве учебника для студентов
высших учебных заведений, обучающихся по направлению 
150100 – Металлургия
Москва  2010

УДК 765.00
 
Г67
Р е ц е н з е н т
д-р техн. наук, проф. Л.С. Стрижко
Горячев Б.Е.
Г67  
Технология алмазосодержащих руд. Алмазы, кимберлиты, ми-
нералы кимберлитов. Минерально-сырьевая база алмазодобыва-
ющей промышленности мира: Учебник – М.: Изд. Дом МИСиС, 
2010. – 326 с.
ISBN 978-5-87623-322-6
В учебнике рассмотрен комплекс физических, химических и физико-
химических свойств природных алмазов, их минералогия, а также геология 
и минералогия кимберлитов как основного вида алмазосодержащих горных 
пород.
Предназначен для студентов, обучающихся по направлению «Металлур-
гия», по профилю «Металлургия цветных металлов». Может быть рекомен-
дован для подготовки специалистов по направлению «Обогащение полезных 
ископаемых».
УДК 765.00
ISBN 978-5-87623-322-6
© Б.Е. Горячев, 2010

ОГ
ЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ..................................................................................................................5
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АЛМАЗАХ .................................................................8
 
1.1. История алмазов 
.......................................................................................................8
 
1.2. Исторические алмазы ............................................................................................10
 
1.3. Мировой алмазный рынок ....................................................................................20 
 
1.4. Кристаллы-гиганты................................................................................................24
 
1.5. Стоимость алмазов.................................................................................................30
 
 
1.5.1. Экспертная оценка бриллиантов ..................................................................31
 
 
1.5.2. Оценка стоимости бриллиантов ...................................................................45
 
Библиографический список .........................................................................................47
Глава 2. МИНЕРАЛОГИЯ АЛМАЗА ...............................................................................48
 
2.1. Разновидности кристаллов алмаза .......................................................................48
 
2.2. Структура алмаза ...................................................................................................63
 
2.3. Химический состав алмазов .................................................................................64
 
2.4. Свойства алмазов ...................................................................................................74
 
 
2.4.1. Физические свойства алмазов ......................................................................75
 
 
2.4.2. Химические свойства алмазов 
....................................................................109
 
Библиографический список .......................................................................................111
Глава 3. КОРЕННЫЕ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИЕ ПОРОДЫ .......................................114
 
3.1. Кимберлитовые горные породы .........................................................................114
 
3.2. Классификация кимберлитовых пород ..............................................................119
 
3.3. Петрография кимберлитовых пород ..................................................................138
 
3.4. Петрография родственных кимберлиту пород 
..................................................139
 
3.5. Петрография кимберлитов ..................................................................................154
 
Библиографический список .......................................................................................169
Глава 4. МИНЕРАЛОГИЯ КИМБЕРЛИТОВ .................................................................170
 
4.1. Особенности индикаторных минералов кимберлитов .....................................175
 
 
4.1.1. Оливин ..........................................................................................................175
 
 
4.1.2. Гранаты .........................................................................................................178
 
 
4.1.3. Флогопит 
.......................................................................................................182
 
 
4.1.4. Пироксены ....................................................................................................185
 
 
4.1.5. Ильменит, пикроильменит ..........................................................................188
 
 
4.1.6. Циркон 
...........................................................................................................193
 
4.2. Основные вторичные (постмагматические) минералы кимберлитов .............195 
 
 
4.2.1. Серпентин 
.....................................................................................................198
 
 
4.2.2. Карбонаты 
.....................................................................................................202
 
 
4.2.3. Оксиды ..........................................................................................................207
 
 
4.2.4. Характерные ассоциации постмагматических минералов
 
 
          в кимберлитах 
...............................................................................................212
 
Библиографический список .......................................................................................215
Глава 5. МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВАЯ БАЗА АЛМАЗОДОБЫВАЮЩЕЙ  
 
 
     ПРОМЫШЛЕННОСТИ МИРА .......................................................................217
 
5.1. Геолого-генетические типы коренных месторождений алмазов 
.....................219
 
5.2. Месторождения Африки......................................................................................230

5.2.1. Месторождения ЮАР ..................................................................................232
 
 
5.2.2. Месторождения Ботсваны 
...........................................................................243
 
 
5.2.3. Месторождения Танзании ...........................................................................249
 
 
5.2.4. Месторождения Анголы 
..............................................................................255
 
5.3. Месторождения России .......................................................................................271
 
 
5.3.1. Якутская алмазоносная провинция ............................................................273
 
 
5.3.2. Архангельская алмазоносная провинция ..................................................306
 
5.4. Перспективы развития минерально-сырьевой базы алмазодобывающей 
 
 
       промышленности в мире ................................................................................319
 
Библиографический список .......................................................................................323

ПРЕДИСЛОВИЕ
Алмаз – это минерал, состоящий практически из чистого углерода 
и обладающий кристаллической структурой, которая обеспечивает 
его уникальные свойства самого дорогого ювелирного камня и делает 
незаменимым в различных областях техники, начиная от бурения гор-
ных пород и применения алмазного инструмента в машиностроении 
и кончая полупроводниковыми приборами, используемыми в косми-
ческих аппаратах.
Несмотря на то что алмаз известен человеку начиная с ранних ста-
дий его развития, промышленная добыча алмазов связана с открыти-
ем коренных алмазосодержащих месторождений в Южной Африке в 
конце XIX – начале XX века. Современная алмазодобывающая про-
мышленность России получила свое развитие с середины 20-го сто-
летия, когда в Якутии были открыты первые кимберлитовые трубки 
Зарница, Мир и Удачная.
Природные алмазы являются довольно редкими полезными ис-
копаемыми, их уникальные свойства приводят к тому, что промыш-
ленная добыча алмазов ведется во все увеличивающихся объемах. 
Современный алмазобриллиантовый комплекс представляет важную 
отрасль народного хозяйства Российской Федерации, который, наряду 
с нефте-, газо- и золотодобычей является одним из основных источ-
ников золотовалютных резервов страны. 
Технология обогащения алмазосодержащих руд является одной из 
составных частей сложной цепи производственных процессов пре-
вращения природных алмазов в бриллианты или различного рода 
технические изделия: от геологоразведочных работ, приводящих к от-
крытию новых месторождений алмазов, до гранильного производства 
алмазов в бриллианты. 
Учитывая, что промышленное содержание алмазов в коренных 
месторождениях редко превышает 1 карат на тонну руды (0,2 г/т или 
2·10–5 %), а стоимость одного карата природного кристалла алмаза су-
щественно зависит от его массы, в технологиях обогащения алмазо-
содержащих руд часто неэффективно применение традиционных ме-
тодов и схем рудоподготовки и обогащения руд. 
Современная технология обогащения алмазосодержащих руд яв-
ляется классическим примером комбинированных схем обогащения, 

в которых с наибольшей эффективностью реализована контрастность 
свойств кристаллов природных алмазов и минералов, образующих 
минеральный комплекс кимберлитов. При этом рудоподготовка яв-
ляется «щадящей» и организована таким образом, чтобы при дезин-
теграции рудной массы до заданной крупности разрушение крупных 
кристаллов алмаза было сведено к минимуму.
Для разработки схем обогащения алмазосодержащих руд и пра-
вильной эксплуатации оборудования на действующих обогатитель-
ных фабриках, перерабатывающих такие руды, необходимо учи-
тывать всю совокупность особенностей алмазосодержащих руд. 
Прежде всего, это требует знания комплекса физических, химиче-
ских и физико-химических свойств природных алмазов, их минера-
логии, а также геологии и минералогии кимберлитов как основного 
вида алмазосодержащих горных пород. Именно этому посвящена 
первая часть настоящего учебника, который предназначен для сту-
дентов, обучающихся по направлению «Металлургия», по профилю 
«Металлургия цветных металлов», а также может быть рекомендо-
ван для подготовки специалистов по направлению «Обогащение по-
лезных ископаемых».
В первых двух главах первой части учебника «Общие сведения об 
алмазах» и «Минералогия алмаза» отражены история алмазов, харак-
теристика мирового алмазного рынка и принципы оценки алмазов, 
а также подробно рассмотрена известная классификация природ-
ных алмазов Ю.Л. Орлова и вся совокупность физических, физико-
химических и химических свойств алмаза. Это позволяет обосновать 
дальнейший выбор методов рудоподготовки и извлечения алмазов из 
алмазосодержащих руд и прогнозировать поведение алмазов в раз-
личных обогатительных процессах и аппаратах.
Третья и четвертая главы учебника «Коренные алмазосодержа-
щие породы» и «Минералогия кимберлитов» посвящены геологии 
кимберлитовых трубок, описанию и классификации кимберлитов как 
основных пород коренных алмазосодержащих кимберлитов и мине-
ралогии кимберлитов. В последнем разделе подробно описана мине-
ралогия индикаторных и постмагматических минералов, слагающих 
кимберлиты. Знание этих разделов позволяет обосновать методы обо-
гащения алмазосодержащих кимберлитов с получением черновых ал-
мазных концентратов и методов их доводки.

В пятой главе учебника рассмотрена тема «Минерально-сырьевая 
база алмазодобывающей промышленности мира», в которой приведе-
ны геолого-генетические типы коренных месторождений алмазов и 
рассмотрена типизация коренных месторождений алмазов с позиций 
обогатительных технологий. Приведены данные по основным корен-
ным алмазосодержащим месторождениям ЮАР, Ботсваны, Танзании 
и Анголы. Подробно рассмотрены месторождения Якутии и Северо-
Запада России. Данная глава позволяет сформировать представления 
о современной минерально-сырьевой базе алмазобриллиантового 
комплекса как в России, так и в мире, общности и различиях отдельных 
кимберлитовых трубок.
Написание данного учебника стало возможным благодаря реализации 
совместного образовательного проекта в рамках сотрудничества 
в 2003 – 2008 гг. между ГТУ «МИСиС» (сейчас НИТУ «МИСиС») и 
ГРО «КАТОКА» (Республика Ангола), на протяжении которого автор 
неоднократно выезжал на крупнейшее в Анголе алмазодобывающее 
предприятие.
В основе данного учебника лежат известные монографии по геологии, 
петрологии и минералогии алмазосодержащих руд, авторами 
или соавторами которых являются В.А. Милашев, Е.В. Франценсон, 
Дж. Доусон, А.Д. Харькив, Н.Н. Зинчук, В.М. Зуев, В.И. Ваганов, а 
также монография Ю.Л. Орлова «Минералогия алмаза».
Автор выражает благодарность Генеральному директору ГРО «КА-
ТОКА» доктору Ганга Жуниор за оказанное содействие при сборе материалов, 
а также работникам данного предприятия доктору Бенедиту 
Пауло, доктору Феликсу Тунго и канд. геол.-минер. наук В.Н. Зинчен-
ко за оказанную помощь и консультации. Автор особо признателен 
академику РАН В.А. Чантурия за постоянное внимание и советы при 
обсуждении содержания учебника и подборе необходимой литера-
туры, особенно за предоставление ему редких и раритетных книг из 
своей личной библиотеки.
 

Г
ЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АЛМАЗАХ
1.1. История алмазов [1.1]
Красота прозрачных кристаллов алмаза, их яркий блеск и исклю-
чительная твердость привлекли внимание людей с незапамятных вре-
мен. Некоторые исследователи предполагают, что алмаз был найден в 
Индии около трех тысяч лет до нашей эры. Установлено, что за пять 
веков до нашей эры алмаз был известен древним грекам. Об этом сви-
детельствует находящаяся в Британском музее греческая бронзовая 
статуэтка с двумя неотшлифованными алмазами вместо глаз [1.2].
Твердость алмаза была хорошо известна древним. Об этом говорит 
само слово «алмаз», происходящее или от арабского слова «al-mas», 
«твердейший», или от греческого «άδάμάζ», «адамас», что в переводе 
означает «непреодолимый», «несокрушимый», «непобедимый».
В Индии – на родине старейших алмазов – древние индусы разде-
ляли алмазы так же, как и людей, на четыре касты [1.1]:
Брахманов, к которым относились белые кристаллы алмаза;
 
–
Кшатрий – кристаллы алмаза с красноватым оттенком;
 
–
Войшье – зеленоватые кристаллы алмаза; 
 
–
Шудр – серые кристаллы алмаза.
 
–
Шудры оценивались в одну четверть, войшья – в половину, кшатрии 
– в три четверти стоимости брахманов. Такая оценка являлась первой 
попыткой сортировки алмазного сырья по окраске кристаллов.
Первое подробное описание алмаза дал римский естествоиспытатель 
Плиний Старший в своем труде «Естественная история ископаемых тел». 
Первая фраза Плиния об алмазе подчеркивает необычайную редкость и 
недоступность этого минерала: «Величайшую цену между человеческими 
вещами, а не только между драгоценными камнями, имеет алмаз, который 
долгое время только царям, да и то весьма немногим, был известен». Кро-
ме уникальных механических свойств – «твердость алмаза несказанная», 
Плиний приписывает алмазу мистические медицинские свойства – «алмаз 
уничтожает действие яда, освобождает от пустых страхов».
Наряду с этим Плиний, описывая формы алмазов, указывает, что алмазные 
кристаллы напоминают «как бы две кегли, соединенные вместе 
своими основаниями», т.е. Плиний отмечает особенности формы некоторых 
округлых алмазов. Кроме того, автор уже тогда говорил о тех-

ническом использовании алмаза: «вырезыватели на камнях стараются 
приобрести тонкие пластинки алмаза и оправляют их в железо. Посредством 
их весьма легко продалбливается твердейшее вещество».
Первые успехи в точном познании алмаза связаны с методами его 
шлифовки, а также с использованием алмазного сырья для обработки 
других камней. В европейской литературе указывалось, что искусство 
шлифовать алмазы друг о друга было изобретено фламандцем 
Ван-Брекеном в 1454 г. Однако этот способ гораздо раньше был известен 
на Востоке в глубокой древности (в Индии, Ираке, Хорасане). 
О высокой культуре обработки камня говорится в книге «О драгоценных 
минералах» уроженца г. Хорезма Ал-Бируни (973–1048 гг.). 
О техническом применении алмаза он пишет: «Жители Ирака и Хора-
сана не различают сортов алмаза и их цвета, и все они для них одинаковы, 
так как их они употребляют только для сверления.… Алмаз обертывают 
в кусок свинца и осторожно бьют по нему, пока сила ударов 
не одолеет его и он, ослабев, перестанет сопротивляться им». Изготовленный 
таким образом порошок алмаза употреблялся для вырезывания 
изображений и надписей на твердых камнях. Для этого его замешивали 
с маслом и намазывали на край вращающегося медного диска [1.3].
До появления первых шлифованных алмазов в Европе мало интересовались 
этими драгоценными камнями. Положение резко изменилось 
с появлением на мировом рынке первых бриллиантов – алмазов 
с искусственно прошлифованными плоскостями. Одним из первых известных 
ограненных алмазов можно считать алмаз «Кох-и-нор» массой 
794,5 карата1, найденный в Индии в 1304 г., масса которого после первой 
огранки сократилась до 186 кар, а после второй – 108,3 кар.
Огненный блеск бриллиантов, игра всеми цветами радуги привлекли 
к ним всеобщее внимание, а исключительная редкость крупных алмазов, 
трудность и дороговизна их обработки в бриллианты сделали их цену 
настолько высокой, что такими драгоценными камнями владели цари, 
короли и отдельные вельможи. Именно такие бриллианты украшали и 
украшают атрибуты государственной власти – царский скипетр, корону.
Характерна судьба известного алмаза «Шах», который до огранки, 
предположительно, весил 95 кар, а после огранки – 88,7 кар. 
В кристаллографическом отношении «Шах» представлял большой 
октаэдр, сильно вытянутый вдоль одного из октаэдрических ребер. 
1 1 карат (кар) = 200 мг = 0,2 г.

Этим объясняется удлиненная форма камня. При его огранке часть 
природных граней осталась нетронутой, а другая часть была заменена 
отшлифованными плоскостями.
На трех отполированных площадках имеются выгравированные 
надписи на персидском языке [1.1]:
«Бурхам-Низам-Шах второй 1000 год» (1591),
 
–
«Сын Джехангир-Шаха, Джехан-Шах 1051 год» (1641),
 
–
«Владыка Коджар Фатх-Али-Шах Султан 1942 год» (1824).
 
–
Согласно теории академика АН СССР А.Е. Ферсмана, «Шах» 
был найден в Индии в конце XVI века и последовательно переходил 
от одного владельца к другому. Около 1739 г. алмаз был перевезен 
в Персию. В 1829 г. после убийства русского писателя А.С. Грибоедова (
1795–1829 гг.), бывшего послом России в Персии, алмаз был 
передан персидским принцем Хосрев-Мирзой русскому императору 
Николаю I в качестве компенсации за убийство посла. 
 1.2. Исторические алмазы [1.4]
Количество алмазов весом более 100 кар в ограненном виде всегда 
ограничено, хотя и возросло с открытием южноафриканских алмазосодержащих 
месторождений. Даже не говоря о размерах кристаллов 
алмазов, их стоимость такова, что они являются атрибутом великого 
могущества и потенциальным источником благ и бедствий государств 
и народов. В былые времена уникальные кристаллы алмаза находились 
в руках слабых правителей, что вызывало зависть соседей и подвергало 
целые страны в войны. Так, могущество Наполеона могло бы 
пошатнуться, если бы он не получил заем под заклад принадлежащего 
ему известного алмаза «Питт».
Среди алмазодобывающих стран Индия является родиной исторических 
камней. Ниже описаны некоторые из них.
Считают, что алмаз «Кох-и-Нор» (рис. 1.1) был обнаружен в копях 
Голконды в Южной Индии и первоначально весил 800 кар. Легенда 
говорит, что камень попал в руки основателя династии Великих Моголов, 
затем принадлежал Шах-Джехану и украсил его церемониальный 
Павлиний трон. Персидский шах Надир при покорении Индии 
захватил этот алмаз и отвез его в Исфаган. После убийства шаха в 
1747 г., во время беспорядков в Исфагане и безуспешной попытки за-
хвата власти обладателем этого алмаза стал афганец Ахмад Абдали, 

который увез этот камень в Кандахар, где основал королевскую ди-
настию и принял имя Дурр-и-Дауран (Жемчужина века). Он умер в 
1773  г. Его сын Тимур перенес столицу в Кабул, куда перевез свои 
сокровища. После смерти Тимура в 1793 г. алмаз переходил из рук в 
руки и в 1813 г. оказался в Лахоре, где оставался до 1849 г. В 1849 г. 
алмаз перешел во владение Ост-Индской компании. По поручению 
компании лорд Далхаузи 3 июня 1850 г. преподнес камень королеве 
Великобритании Виктории.
Алмаз «Кох-и-Нор»
Рис. 1.1. Бриллиант из алмаза
«Кох-и-Нор» («Гора света»)
Фото: http://forum.aromarti.ru
Рис. 1.2. Переограненный
алмаз «Кох-и-Нор»
Фото: http://forum.aromarti.ru
 
Рис. 1.3. Государственная имперская корона Великобритании
        Фото: http://kokin.aksu-city.kz/book_hannover.htm 

До 1852 г. камень сохранял первоначальную индийскую огранку, 
а в 1852 г. под наблюдением королевского минералога Джеймса Тен-
нанта камень был переогранен в низкий бриллиант (рис. 1.2). Вес его 
при этом уменьшился с 191 до 108,9 кар. 
Королева Виктория носила бриллиант в качестве броши. После ее 
смерти камень был причислен к королевским регалиям и был укре-
плен в центре переднего креста Государственной короны (рис. 1.3). 
Для коронации Ее Величества королевы Великобритании Елизаветы 
бриллиант «Кох-и-Нор» укрепили в новой короне.
Алмаз «Питт» или «Регент»
Рис. 1.4. Бриллиант из алмаза «Питт» или «Регент»
Фото: http://forum.aromarti.ru
Камень, известный под названием «Питт» или «Регент» (рис. 1.4), 
найден в 1701 г. на алмазных копях Партиаля на Кистне, примерно в 
240 км от Голконды в Южной Индии. Первоначально алмаз весил 410 
кар. Камень попал в руки персидского купца Джамчунда, у которого 
камень приобрел Вильям Питт, губернатор форта Св. Джорджа в Ма-
драсе за 20 400 фунтов. По возвращении в Англию камень был огранен 
в совершенный бриллиант весом 140,5 кар. Огранка продолжалась два 
года и обошлась в 5000 фунтов. В 1717 г. Питт продал бриллиант герцо-
гу Орлеанскому за 3 750 000 франков или 135 000 фунтов. Камень был 
вправлен в корону Людовика XIV при его коронации в 1722 г. Алмаз 
был использован Наполеоном в качестве залога для обеспечения его 
походов. В настоящее время бриллиант находится в Лувре. Его разме-
ры 30×29×19 мм; камень отличается необыкновенным блеском и игрой, 
что связано с совершенством его огранки.