الماس سیاه چیست؟ نحوه تشخیص، انواع و قیمت سنگ الماس سیاه

سنگ الماس سیاه بر اساس نوع تبلور، سایز بلوری و عناصر کمیاب آن، در چهار زیر مجموعه با نام های بورت” ، کربنادو”، استوارتایت و فرامسایته قرار می گیرند. بستر دایموند سیاه کیمبرلیت نیست ، بلکه در سازنده های دیگری قرار میگیرند و عمدتاً در نهشته‌های آبرفتی یافت می‌شود، جایی که در مناطق استوایی با ارتفاع متوسط مانند جمهوری آفریقای مرکزی و برزیل، جایی که اکثریت قریب به اتفاق الماس‌های کربنادو در آن یافت شده‌اند، برجسته‌تر است. رنگ طبیعی آن سیاه یا خاکستری تیره است و از سایر الماس ها متخلخل تر است.

در این مقاله ضمن بررسی ویژگی و ساختار انواع طبیعی، مصنوعی و بدل الماس سیاه به مقایسه روش های شناسایی آن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی رامان و بزرگترین سنگهای الماس سیاه پرداخته شده است.

الماس سیاه از نوع کربنادو چیست؟

گونه گوهری و با ارزش الماس سیاه از نوع کربنادو است. کربنادو (carbonado) فرم پلی کریستالی الماس است که از تبلور الماس، گرافیت و کربن آمورف در کنار هم به وجود آمده است. تخلخل کربنادو از ۱ درصد تخلخل کم) تا ۱۰ درصد تخلخل زیاد است که متغیر بودن وزن مخصوص این گونه را توجیه می کند.

امروزه میدانیم رنگ الماس سیاه به علت وجود مقادیر زیادی ابرهایی از اینکلوژنهای معدنی ریز شامل سولفیدها، گرافیت، مگنتیت، هماتیت و کانی های حاوی آهن، پیریت در سرتاسر سنگ است. این الماس سیاه می تواند دارای کلیواژها، ترکها و لکه های سیاه ناشی از گرافیت زایی باشد. رنگ طبیعی الماس سیاه گاهی می‌تواند در اثر تابش طبیعی هنگام رشد نیز باشد. امروزه با پرتودهی مصنوعی نیز این رنگ ایجاد میشود.

رنگ بدنه الماس سیاه میتواند بی نزدیک به بیرنگ، قهوه ای تا سبز زیتونی باشد که اینکلوژن ها یا ناخالصی های سیاه درون آن به قدری زیادند که رنگ آن را تیره و پاکی آن تا اوپک برود . این رنگ معمولا سیاه و گاهی خاکستری و سایه های مختلف سبز تا قهوه ای گاهی خالدار باشد. به دلیل همین ناپاکی بیش از حد، تراش الماس سیاه دشوار است و نیاز به دقت فراوان دارد.

کربنادو نخستین بار در سال ۱۸۴۳ در اندازه های مختلف در ذخایر آبرفتی برزیل کشف شد و تا سال ۱۸۴۶، پس از استخراج، به عنوان باطله دور انداخته می شد! در سال های بعد، این باطله ها به هلند فرستاده شد و در آنجا کاربرد آن به عنوان ساینده معرفی شد. در اواخر قرن نوزدهم میلادی، نمونه های بزرگ و با کیفیت کربنادو با قیمت قیراطی ۱۸۵ دلار به فروش رسید.

الماس های سیاه از نوع کربنادو چگونه تشکیل شده اند؟

چیزی که الماس را تعریف میکند کربن و مقدار ناچیزی ناخالصی هست که به فرم کوبیک رشد می کند. کربونادو که از حضور میکرو الماس هایی ( با اندازه کمتر 20 میلیونم متر)، عدم مواد دیگه در اعماق جبه زمین، مثل دیگر الماس ها است دارای وجود ناچیزی از نیتروژن و هیدروژن و asbornite که فقط در شهاب سنگها یافت میشود. به همین دلیل برخی دانشمندان معتقدند که کربونادوها در کیمبرلیت ها پیدا نمی شوند و از شهاب سنگها تحت حرارت بالا و یا تصادم شهاب سنگ الماسی به زمین تشکیل شده اند که بنابراین میتوانند در ذخایر رسوبی نیز دیده شوند.

برخی محققان معتقد هستند که از انفجار سوپرنوا و پرتاب قطعه های بزرگ و تصادم آنها به زمین در 2.6 تا 3.8 میلیارد سال پیش آمده اند که از نظر سنی دلیلی است بر اینکه چرا تا کنون در برزیل و آفریقای مرکزی پیدا یافت شده اند. درباره منشا کربنادو فرضیات بسیاری مطرح است که میتوانید در این مطلب مطالعه نمایید.

انواع دیگر الماس سیاه کدامند؟

بورت از انواع تیره رنگ الماس است که تبلور ضعیفی داشته و معمولا به صورت دانه های گرد و کروی شکل یافت می شود. این گونه الماس که غالبا نیمه شفاف تا او پک هستند، به دلیل کوچک ماندن اندازه آن در حین شکل گیری، ارزشی به عنوان گوهر سنگ ندارد. فرامسایت نوع بسیار دانه ریز بورت است. انسجام و تراکم بلورها در فرامسایت تا اندازه ای بالاست که برش آن با اره های الماسی امکانپذیر نیست.

استوارتايت گونه ای دیگر از بورت است که به دلیل وجود عنصر مگنتیت در ساختار شیمیایی آن، خاصیت مغناطیسی دارد. استوارتایت ساختاری کم تخلخل دارد که خود باعث کاهش وزن مخصوص آن از ۳٫۵۲ (وزن مخصوص الماس سفید) به ۳٫۴۲ شده است. در جدول زیر ویژگی های این نوع الماسها بیان شده است.

جدول مشخصات انواع الماس سیاه
	وزن مخصوص	میزان تخلخل
کربنادو	3.51 – 3.42	کم تا زیاد
بورت	3.52 (متغیر)	کم تا زیاد
استوارتایت	3.45	کم تخلخل
کربنادو	3.51 – 3.42	کم تا زیاد
فرامسایت	3.52	بسیار کم

کاربرد، بهسازی و ارزش الماس سیاه

در سده گذشته الماس سیاه پیش از آنکه به عنوان یک گوهر شناخته شود، به علت ساختار بلوری متفاوت و دوام یا سختی اندکی بالاتر آن از الماس معمولی، در صنایع مختلف از جمله حفاری و سایندگی مورد استفاده قرار گرفته است. سنگ الماس سیاه که در مقایسه با الماس سفید و سایر رنگ های آن از قیمت بسیار کمتری برخوردار بوده، با هدف تولید لاین های جواهری مقرون به صرفه و خاص به بازار معرفی و در مدت کوتاهی با استقبال بالایی به خصوص در صنعت مد و فشن روبرو شد که در نهایت منجر به ارتقا ارزش و قیمت آن گشت. سنگ الماس سیاه که در گذشته ۱۰ درصد قیمت الماس سفید را داشت، امروزه در بازار های جهانی با قیمت ۵۰ تا ۸۰ درصد قیمت الماس سفید به فروش می رسد. اما نکته قابل توجه این است که همزمان با افزایش قیمت الماس سیاه، انواع مصنوعی، بهسازی شده و بدل آن نیز به صورت فراوان در بازار های ایران و جهان پخش شده است که تشخیص آن ها از یکدیگر از اهمیت بالایی برخوردار است.

در الماس های غیر سیاه هرچه مقدار درونگیرها و اینکلوژنهای آنها کمتر باشد و سنگ شفاف تر، قیمت آن بیشتر است. ولی در مورد الماس سیاه برعکس بوده و هرچه ناخالصی های درون آن بیشتر و سنگ تیره تر باشد ارزش آن میتواند بالاتر رود. به همین دلیل است که برخی الماس های کم کیفیت سفید که دارای مقداری ناخالصی هستن را به روش های مختلف مثل پوشش سطحی یا پرتو افشانی به رنگ سیاه اوپاک بهسازی میکنند.

امروزه بیشتر الماس‌های سیاهی که برای جواهرات و حلقه‌های نامزدی فروخته می‌شوند بهسازی شده اند. بسیاری از آنها به صورت الماس های خاکستری، به شدت ناپاک و دارای شکستگی بوده اند که تحت بهسازی آنیلینگ با دمای بالا/فشار پایین قرار می گیرند، که شکستگی ها را گرافیت زایی و آنها را سیاه می کند. پرتودهی مصنوعی الماس های بی رنگ نیز می تواند رنگ سبز بسیار تیره ای ایجاد کند که الماس سیاه به نظر می رسد.

آیا الماس های سیاه گران قیمت هستند؟

جواب آن هم بله است هم خیر. در واقع الماس های سیاه بهسازی شده خیلی هم ارزان بوده و هم اکنون اگر در سایت هایی مثل ebay نیز جستجو کنید الماس سیاه 1 قیراطی بهسازی شده قیمتی حدود 200 – 100 دلار دارد و برای انگشتر همراه نگین آن معادل 1000 – 200 دلار را دارد.(معمولا نگین های سیاه را روی رکاب سفید مانند طلای سفید سوار میکنند تا کنتراست و اختلاف رنگ آن بیشتر مشخص شود) این در حالی است که برای نمونه های طبیعی و بدون دستکاری شده الماس سیاه با شناسنامه و تاییده GIA قیمت آنها برای الماسی بین 1 تا 3 قیراطی حدود 3000$ – 1500$ است. انگشتر الماس سیاه طبیعی بدون بهسازی با اندازه یک قیراط نیز میتواند قیمتی معادل 3000$ – 2500$ داشته باشد. متغییر بودن قیمت به علت متفاوت بودن کیفیت آن است. چیزی که قیمت یک الماس سیاه فنسی را میتواند بالا ببرد زیبایی و اشباع بودن رنگ آن میباشد. GIA در گرید بندی الماس های سیاه، بدین شکل توصیف می گردد که Fancy black و درمورد رنگ آنها فقط گزارش میشود طبیعی است یا بهسازی شده.

انواع مصنوعی الماس سیاه

تولید و رشد الماس های مصنوعی با دو کاربرد صنعتی و گوهری، از سال ۱۹۹۰ آغاز شد و تا به امروز ادامه دارد. سرعت تولید، کیفیت بالا، تنوع رنگ و قیمت کمتر الماس های مصنوعی در مقایسه با الماس های طبیعی باعث سرمایه گذاری و تمرکز بسیاری از مراکز تحقیقاتی بر تولید الماس مصنوعی شده است . از روش های تولید مصنوعی الماس سیاه در آزمایشگاه، می توان به روش های قدیمی نظير HPHT اشاره کرد که در آن الماس تحت فشار و حرارت بالا، در یک آلیاژ فلزی ذوب شده مانند آهن، نیکل و کبالت ساخته می شود.

LPHD و CVD از روش های جدیدتر تولید مصنوعی الماس هستند که در هر دو روش، الماس از یک مخلوط گازی هیدروکربنی و در یک محفظه خلا شکل می گیرد. تولید الماس های مصنوعی NPD از سال ۲۰۱۲ آغاز شد NPD یا الماس های نانو پلی کریستالی، طی فرایند تفجوشی و با تبدیل مستقیم گرافیت خالص ، تحت فشار و حرارت بالا، به الماس تولید می شود. لازم به ذکر است که با توجه به پلی کریستالی بودن الماس سیاه طبیعی، NPD ها بهترین جایگزین مصنوعی کربنادو هستند.

انواع بدل الماس سیاه

پس از آنکه سنگ الماس سیاه در بازارهای جهانی مورد استقبال واقع شد، تولید بدل های آن نیز آغاز شد. بدل های الماس که فرمول های شیمیایی و ساختار داخلی کاملا متفاوت از الماس دارند، غالبا تفاوت های قابل توجهی نسبت به الماس طبیعی در ویژگی های نوری، سختی و چگالی دارند، که شناسایی و تشخیص آن ها را برای گوهرشناسان آسان می سازد. به عنوان مثال، سنتتیک اسپینل ، یاقوت بی رنگ و یگ (ایتریوم آلومینیم گارنت) درخشندگی بسیار کمتر از الماس دارد GGG ( گادولیوم گالیوم گارنت) و کوبیک زیرکونیا وزن مخصوصی بالاتر از الماس را نشان می دهند. در این میان، سنتتیک مويزانایت با فرمول شیمیایی SiC، سختی بالاتر از ۹، وزن مخصوص ۳٫۲۲ و ضریب شکست – 2.691 ۲٫۶۴۸ بیشترین شباهت را به ویژگی های الماس طبیعی دارد. یکی از روش های تفکیک سنتتیک مويزانایت از الماس، انکسار مضاعف آن است که تنها در صورت شفاف بودن نمونه قابل مشاهده است. نکته قابل توجه این است که سنتتيک مويزانایت سیاه، اوپک بوده و هیچ انکساری را از داخل سنگ نشان نمی دهد که تشخیص چشمی آن را از الماس سیاه دشوار می سازد. لازم به ذکر است که اخیرا در بازار های تهران و ایران، توزیع سنتتیک مویزانات سیاه با شناسنامه های خارجی و تحت عنوان الماس سیاه طبیعی بسیار زیاد شده است.

بدل دیگری که در سال ۲۰۱۳ به عنوان بدل الماس سیاه معرفی شد، بورون کارباید با فرمول شیمیایی B2O3، سختی بالاتر از ۹ و وزن مخصوص ۲٫۴۳ است. تفاوت قابل توجه وزن مخصوص الماس و بورون کارباید تفکیک این دو از یکدیگر را بسیار آسان می کند. توليد بورون کار باید از سال ۲۰۰۶ با هدف مصارف مهندسی و علوم مواد آغاز شد، که با استقبال بازار جواهرات از الماس سیاه، کاربرد گوهری نیز پیدا کرد.

روش تشخیص سنگ الماس سیاه کربنادو

از آنجایی که کربنادو فرمی پلی کریستالی دارد، طیف رامان آن می بایست علاوه بر پیک الماس، پیک های متعلق به گرافیت و کربن آمورف را نیز نمایش دهد. عدم حضور پیک های دیگر در طیف رامان میتواند نشان دهد که این نمونه الماس طبیعی بوده اما یک کربنادو یا الماس سیاه طبیعی نیست. به عبارت دیگر میتواند نوع la باشد که با فرایند بهسازی الماس رنگ آن تغییر کرده است.

تشخیص سنگهای الماس های سیاه بدل

بدل های الماس سیاه، با استفاده از چگالی به آسانی قابل تفکیک اند، اما در صورت سوار بودن نمونه گوهری بر روی جواهر، می توان بدون پیاده کردن سنگ، نمونه را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و یا طیف سنجی رامان بررسی و آنالیز کرد. همچنین دقت و توجه به جلای الماس سیاه و بدل های آن بسیار کلیدی است، چرا که کربنادو ها پس از تراش، هرگز جلای فلزی یا نیمه فلزی پیدا نمی کنند.

روش تشخیص الماس مصنوعی

تشخيص الماس های مصنوعی HPHT و CVD نیز با استفاده از طیف سنجی رامان و با مطالعه پیک های حاصل از حضور عناصر نیتروژن و بورون به آسانی میسر می باشد. این در حالی است که NPD ها به دلیل سایز نانو کریستال های تشکیل دهنده اش، امکان گرفتن اطلاعات دقیق از طیف سنجی رامان را ندارند. به منظور تشخیص NPD ها، طیف سنجی مادون سرخ و بررسی رفتار آن ها زیر نور فلورسانس پیشنهاد می شود NPD ها زیر نور فلورسانس، شکلی دانه ای و کاملا متفاوت از سایر الماس ها (طبیعی یا مصنوعی) نشان می دهند .

بزرگترین الماس سیاه در جهان

تصویر بالا بزرگترین راف کربونادو و الماس سیاه به اسم سرجیو “Sergio” با وزنی معادل 3167 قیراط است. این سنگ در سال 1895 در باهیا برزیل یافت شده که در نهایت با قیمت 6400 پوند به یک لندن نشین فروخته شد. قیمتش برای آن موقع نیز ارزان است نه؟ این بزرگترین الماس سیاه است ولی با ارزش ترین الماس جهان نیست. در تصویر بالا یکی از الماس های سیاه طبیعی معروف با نام The Black” “Orlov رو میبینید که از هند است و فقط 67.5 قیراط بوده و بیشتر 2 میلیون دلار ارزش دارد. این الماس که که اسم “چشم براما (خدای هندی)” را به یدک میکشد در حقیقت از یک الماس خام 198 قیراطی تراشیده شده است. در اوایل قرن 19 میلادی این سنگ در چشم بت خدای براما بوده که آن را کنده و دزدیده اند. بعد از تراش این الماس چندین صاحب مانند دو پرنسس روسی داشته که یکی از آنها با نام Nadia Vygin-Orlov بوده و نام فامیلی خود را روی این الماس گذاشته است.

بزرگترین الماس سیاه تراشیده شده

در تاریخ 20 بهمن 1400 با پیشنهاد نهایی 4.3 میلیون دلاری، یک خریدار ناشناس بزرگترین الماس سیاه تراش خورده جهان (کربنادو) با وزن 555.55 قیراط معروف به “انیگما Enigma” شد. به گفته نماینده فروشنده ، زمانی که این الماس در دهه 1990 به طور ناشناس خریداری شد، بیش از 800 قیراط معادل 160 گرم تخمین زده شد. بعداً به شکل 55 وجهی متمایز خود تراش داده شد ، کاری که به دلیل استحکام فوق‌العاده سنگ سه سال طول کشید. این الماس با نام The Spirit of de Grisogono رکورددار یکی از بزرگترین و گرانبها ترین الماس سیاه تراشیده شده است که با وزنی معادل 312.24 قیراط از سنگ خام 587 قیراطی تراشیده شده است. این سنگ که غرب آفریقای میانه بدست آمده است در نهایت توسط یک ماهرترین جواهرساز دنیا به نام “Grisogono” به سبک امپراتوری مغول هندی تراشیده شده است. رکاب آن از جنس طلای سفید با 702 عدد الماس ریز معادل 37 قیراط سوار و مزین شده است.

البته الماس سیاه دیگری نیز وجود دارد که البته در صفحه بزرگترین الماس های جهان قبلا توضیح داده ایم. این الماس با نام Korloff Noir با وزن 88 قیراط است که قبل از تراش 421 قیراط بوده است. نام خود را از خانواده سلطنتی روسی Korloff -Sapojnikoff به ارث برده است که مالک آن بوده اند. در سال 1978 یک جواهرساز فرانسوی آن را خریداری کرد و هم اکنون نزد کمپانی Korloff بوده که آن را 37 میلیون دلار بیمه کرده اند!

منابع:

Determining the Value of Black Diamonds

Heaney, P., Vicenzi, E., DeStrange, S., 2005, Diamonds: The mysterious origins of Carbonado and Framesite, Elements, vol 1, 85–89 Knnn, P., Gnar, D., Ball, S.,Carbonado from Venezuela, Mineralogical Society of America, 251-255 Nassau, K., McClure, S., Elen, S., Shigley, J., 1997,Synthetic Moissanite: a new diamond substitute, Gems & Gemology, Vol 33, 260-275 Choudhary, G., 2013, Boron Carbide: A New Imitation of Black Diamond, Gems & Gemology, vol. 49, no. 3 Garai, J., Haggerty, S., Durygin, A., 2006, Investigating the optical properties of carbonado-diamonds. Florida International University Press Johnson, B., Soe Moe, K., 2014, Fancy Black NPD Synthetic Diamond, Gems & Gemology, vol. 50, no. 1