По словам директора Института геологии и минералогии СО РАН в Новосибирске Николая Похиленко, Попигайский кратер диаметром 100 км образовался много миллионов лет назад, когда семикилометровый астероид со скоростью 30 км в секунду врезался в земные кристаллические породы, содержащие графит. Удар примерно на секунду создал температуру в 3-4 тысячи градусов и давление в 1,5 миллиона атмосфер. В этих условиях кристаллы графита перешли в новую модификацию углерода: образовалась смесь обычного кубического алмаза и лонсдейлита, структура которого более плотная, чем у алмаза, а размер - сотни нанометров.
Крупные зерна таких кристаллитов или "импактных алмазов" находят не только в кратере, но и в радиусе 500 километров от него, - при взрыве они разлетелись. Еще не зная их происхождения, эти находки в 60-е годы назвали якутитами.
Первые испытания этих алмазов были проведены в 70-е годы, и уже тогда было установлено, что их абразивная способность в 1,7-1,9 раза выше, чем у природных и, тем более, у синтетических алмазов. Кроме того, изготовленное из них кольцевое сверло оказалось в 15 раз эффективнее, чем такое же сверло из синтетических алмазов. Но тогда это почему-то не произвело особого впечатления, работы были приостановлены, финансирование прекращено.
Современные пробы этого материала в виде крупного, примерно сантиметрового якутита продемонстрировали его уникальнейшие свойства. «Чтобы изучить его свойства с помощью электронного микроскопа, мы хотели его распилить - и, к своему удивлению, не смогли. Пытались приполировать площадку - и это стоило очень больших трудов. Шлифовальные алмазные круги портятся, а ему - хоть бы что», - говорит Николай Похиленко.
По мнению ученых, данное сырье можно чрезвычайно эффективно использовать в инструментальной промышленности, делая инструменты для бурения, шлифовки, полировки различных материалов, в том числе сверхтвердых. Спектр применения технических алмазов очень широк: к примеру, взлетно-посадочная полоса для "Шаттла" полировалась алмазными инструментами. Есть мнение, что импактные алмазы можно использовать в качестве люминофора - у них очень высокая люминесцентная светимость.
Представители крупной международной компании "Бейкер Хьюз", которая занимается бурением скважин, узнав об импактных алмазах, сказали: "Если их абразивная способность хотя бы на 20% выше, чем у природных, это будет революция в буровой и инструментальной промышленности".
Проведя исследования, российские ученые убедились, что абразивная способность якутита не на 20%, а в 1,8-2,4 раза выше. "Бейкер Хьюз" сразу же предложили сотрудничество в технологических испытаниях - обсуждается программа таких работ.
Кроме того, этими алмазами заинтересовалось индустриальное отделение корпорации "Де Бирс" - "Элемент шесть", где также хотели бы делать из них инструменты для обработки различных материалов. А недавно пришло предложение из Бельгии: одна из инструментальных компаний готова брать порции этого материала и проводить испытания, чтобы потом войти в долю при создании конечных изделий.
Сегодня в мире большой дефицит природных технических алмазов. Масштабы мировой добычи - около 120 млн каратов в год. Половина из них - ювелирные, да и из технических примерно 40% идет в огранку. Реально в техническую промышленность идет менее 40 млн каратов в год, и это очень мало.
Для сравнения: только Китай в прошлом году выпустил 7 млрд каратов синтетических алмазов, и все они пошли в дело.
При этом, качество синтетических алмазов проигрывает качеству природных: при нагревании они крошатся из-за наличия включений металла, царапают обрабатываемую поверхность.
А импактные алмазы, полируя материал, дают идеально гладкую поверхность. Если же говорить об объемах сырья, то это многие триллионы каратов. Только поставленных на баланс в кратере - более 150 млрд. Такое количество на десять лет вперед покрывает мировую потребность в технических алмазах, а ведь это - лишь участок кратера, размером всего в 0,5% от общей площади.
На расстоянии менее 250 км от Попигайского кратера находится уникальное Томторское месторождение редких и редкоземельных металлов. Оно содержит уникальнейшие запасы редких элементов: лантана, церия, ниобия (63 кг на тонну руды), скандия, самария, иттрия и других. Ценного сырья в каждой тонне руды - на десять тысяч долларов, запасы только одного разведанного участка месторождения, сравнительно небольшого, оцениваются почти в 300 млрд долларов.
Вывод простой и важный: Попигай и Томтор идеально подходят для создания промышленно-добывающего кластера, который даст мощный импульс развитию экономики страны.
