Как лю­ди ин­ди­ви­ду­аль­ны (в си­лу врож­дeн­ных черт, вос­пи­та­ния и опы­та), так и кри­стал­лы при­род­ных ал­ма­зов об­ла­да­ют не­по­вто­ри­мым на­бо­ром фи­зи­ко-хи­ми­че­ских свойств вслед­ствие раз­лич­ных усло­вий пер­вич­ной кри­стал­ли­за­ции, пе­ре­кри­стал­ли­за­ции, на­бо­ра и рас­пре­де­ле­ния мик­ро­при­ме­сей, ме­ха­ни­че­ских де­фор­ма­ций во вре­мя гео­ло­ги­че­ских пер­тур­ба­ций, а так­же ру­ко­твор­ных про­цес­сов об­ра­бот­ки. Искус­ствен­ные же ал­ма­зы об­ла­да­ют се­рий­ны­ми свой­ства­ми в за­ви­си­мо­сти от тех­но­ло­гии, ап­па­ра­та и ве­де­ния кон­крет­но­го про­цес­са вы­ра­щи­ва­ни­я; они на­по­ми­на­ют кло­ны на­по­до­бие зна­ме­ни­той овеч­ки Дол­ли.

Иден­ти­фи­ка­ция ал­ма­зов с ве­ро­ят­но­стью до 99% яв­ля­ет­ся це­лью бо­лее де­ся­ти групп ис­сле­до­ва­те­лей, в том чис­ле из Якут­ни­про­ал­ма­за, Все­рос­сий­ско­го на­уч­но-ис­сле­до­ва­тель­ско­го ин­сти­ту­та ми­не­раль­но­го сы­рья име­ни Н. М. Фе­до­ров­ско­го (ВИМС), Санкт-Пе­тер­бург­ско­го го­су­дар­ствен­но­го гор­но­го ин­сти­ту­та, мос­ков­ской фир­мы «Ал­ма­з­ин­тех», ком­па­нии De Beers, Из­ра­иль­ско­го ин­сти­ту­та ал­ма­зов, Уни­вер­си­те­та Йо­хан­нес­бур­га.

По­треб­ность в прак­ти­че­ском при­ме­не­нии ал­маз­ной дак­ти­ло­ско­пии об­суж­да­лась на по­след­нем со­ве­ща­нии Ким­бер­лий­ско­го про­цес­са в Тель-Ави­ве в июне это­го го­да для иден­ти­фи­ка­ции «кон­фликт­ных ал­ма­зов», на­при­мер в свя­зи с огра­ни­че­ни­я­ми для ал­ма­зов Зим­баб­ве.

Со­вре­мен­ные фи­зи­ко-хи­ми­че­ские ме­то­ды да­ют не­сколь­ко воз­мож­но­стей.

Так, из­ве­стен ме­тод ла­зер­ной масс-спек­тро­мет­рии ал­ма­зов. Его раз­ви­ва­ют в ан­глий­ском Уни­вер­си­те­те Да­ре­ма (Durham University) и в Еврей­ском уни­вер­си­те­те (Hebrew University) в Из­ра­и­ле сов­мест­но с De Beers Exploration Group. Ме­тод ана­ли­зи­ру­ет хи­ми­че­ский со­став вклю­че­ний в ал­ма­зах. До­сти­же­ни­ем ме­то­да яв­ля­ет­ся по­тря­са­ю­ще вы­со­кая точ­ность опре­де­ле­ния бо­лее 20 тя­же­лых ме­тал­лов в ис­па­ря­е­мой про­бе ал­ма­за – от трил­ли­он­ных до­лей. Со­по­став­ле­ние кон­цен­тра­ций при­мес­ных ме­тал­лов даeт ос­но­ва­ния вы­явить связь на­бо­ра мик­ро­при­ме­сей в ал­ма­зах с кон­крет­ным ме­сто­рож­де­ни­ем. Воз­мож­ны­ми иден­ти­фи­ка­ци­он­ны­ми при­зна­ка­ми яв­ля­ют­ся че­ты­ре со­от­но­ше­ния эле­мен­тов: лан­тан/ит­тер­бий; ни­о­бий­/у­ран, ба­рий­/­ни­о­бий, гаф­ний­/­цир­ко­ний. В на­сто­я­щее вре­мя идeт на­коп­ле­ние из­ме­ре­ний для ал­ма­зов из раз­ных ме­сто­рож­де­ний Юж­ной Аф­ри­ки, Ка­на­ды, Яку­тии и Ла­тин­ской Аме­ри­ки. Глав­ным не­до­стат­ком ме­то­да яв­ля­ет­ся то, что при его ис­поль­зо­ва­нии в ана­ли­зи­ру­е­мом ал­ма­зе мик­ро­про­ба берeт­ся с по­верх­но­сти и по­то­му су­ще­ству­ет про­бле­ма при­ме­ни­мо­сти ме­то­да для не­од­но­род­ных ал­ма­зов. Кро­ме то­го, ме­тод до­рог.

Дру­гим пер­спек­тив­ным спо­со­бом ал­маз­ной дак­ти­ло­ско­пии яв­ля­ет­ся лю­ми­нес­цен­ция, воз­буж­да­е­мая уль­тра­фи­о­ле­то­вым из­лу­че­ни­ем. Важ­ней­шей ха­рак­те­ри­сти­кой ми­не­ра­ла, от­ра­жа­ю­щей со­став эле­мен­тов-при­ме­сей (лю­ми­но­ге­нов), яв­ля­ет­ся его спектр лю­ми­нес­цен­ции. Ин­тен­сив­ность по­лос, свя­зан­ных с ин­ди­ви­ду­аль­ны­ми лю­ми­но­ге­на­ми в спек­тре, мо­жет быть вы­ра­же­на ко­ли­че­ствен­но, а зна­чит, яв­ля­ет­ся при­ем­ле­мой ин­фор­ма­ци­ей для ма­те­ма­ти­че­ской об­ра­бот­ки, что де­ла­ет воз­мож­ным со­зда­ние экс­перт­ной си­сте­мы на ос­но­ве нор­ми­ро­ван­ных ин­тен­сив­но­стей по­лос оп­ти­че­ски ак­тив­ных цен­тров в спек­тре лю­ми­нес­цен­ции с ис­поль­зо­ва­ни­ем ве­ро­ят­ност­ност­но-ста­ти­сти­че­ских ме­то­дов. Кста­ти, срав­не­ни­ем рас­пре­де­ле­ния зна­че­ний ин­тен­сив­но­стей ха­рак­те­ри­сти­че­ских по­лос в спек­тре лю­ми­нес­цен­ции бы­ло до­ка­за­но, что один и тот же ми­не­раль­ный вид име­ет осо­бен­но­сти со­ста­ва в за­ви­си­мо­сти от то­го, к ка­ко­му руд­но-фор­ма­ци­он­но­му ти­пу ору­де­не­ния он от­но­сит­ся. Ко­ро­че го­во­ря, груп­пы ал­ма­зов мож­но при­вя­зать к ал­маз­ным ме­сто­рож­де­ни­ям, как лю­дей – к ра­сам.

На се­го­дняш­ний день про­ве­де­ны си­сте­ма­ти­че­ские ис­сле­до­ва­ния спек­тров лю­ми­нес­цен­ции с уче­том ки­не­ти­ки за­ту­ха­ния оп­ти­че­ски ак­тив­ных цен­тров ал­ма­зов ким­бер­ли­то­во­го и лам­про­и­то­во­го про­ис­хож­де­ния, а так­же из не­ко­то­рых ал­ма­зо­нос­ных рос­сы­пей. Лю­ми­нес­цен­ция фор­ми­ру­ет­ся всем объ­е­мом кри­стал­ла. С по­мо­щью со­от­вет­ству­ю­ще­го про­грамм­но­го обес­пе­че­ния ма­те­ма­ти­че­ски об­ра­бо­тан­ное циф­ро­вое изоб­ра­же­ние лю­ми­нес­цен­ции вы­ра­жа­ют в не­сколь­ких функ­ци­ях, бла­го­да­ря че­му еди­но­вре­мен­ное пер­во­на­чаль­ное по­лу­че­ние со­от­вет­ству­ю­щих дан­ных поз­во­лит в по­сле­ду­ю­щем без­оши­боч­но опре­де­лять про­ис­хож­де­ние дра­го­цен­но­го кам­ня (ме­сто­рож­де­ние, обо­га­ти­тель­ное пред­при­я­тие, ме­сто огран­ки и т.п.), со­от­вет­ствие не огранeн­но­го и огранeн­но­го кам­ня и пр.

Как по­яс­нил за­ме­сти­тель ге­не­раль­но­го ди­рек­то­ра «Ал­ма­з­ин­тех» Кон­стан­тин Го­дун, «воз­мож­ность до­сти­же­ния по­став­лен­но­го ре­зуль­та­та обу­слов­ле­на в экс­пе­ри­мен­таль­но уста­нов­лен­ном яв­ле­нии, при­су­щем каж­до­му ал­ма­зу и, со­от­вет­ствен­но, по­лу­чен­но­му из не­го брил­ли­ан­ту, и со­сто­я­щем в ис­клю­чи­тель­ной ин­ди­ви­ду­аль­но­сти су­пер­по­зи­ции спек­траль­но-ки­не­ти­че­ских ха­рак­те­ри­стик его оп­ти­че­ски ак­тив­ных цен­тров лю­ми­нес­цен­ции. Спек­тры лю­ми­нес­цен­ции для каж­до­го кон­крет­но­го об­раз­ца уни­каль­ны и со­хра­ня­ют свои осо­бен­но­сти по­сле огран­ки, раз­ру­ше­ния и лю­бых иных воз­дей­ствий на ал­маз. За­да­ча со­сто­ит в со­зда­нии тех­ни­че­ских усло­вий, поз­во­ля­ю­щих обес­пе­чить вос­про­из­во­ди­мость и срав­не­ние ре­зуль­та­тов из­ме­ре­ний, и здесь спе­ци­а­ли­ста­ми «Ал­ма­з­ин­тех» раз­ра­бо­та­ны при­о­ри­тет­ные ре­ше­ния по спо­со­бу ре­ги­стра­ции ин­те­гри­ру­ю­ще­го сиг­на­ла лю­ми­нес­цен­ции, по­сле­ду­ю­щей об­ра­бот­ки и срав­не­ния по­лу­чен­ных ре­зуль­та­тов из­ме­ре­ния с ин­фор­ма­ци­ей в ба­зе дан­ных».

Ру­ко­во­ди­тель про­ек­та «И­ден­ти­фи­ка­ция ал­ма­зов и брил­ли­ан­тов» фир­мы «Ал­ма­з­ин­тех» Вла­ди­мир Куд­ря со­об­щил, что уче­ные пред­при­я­тия ра­бо­та­ют над со­вер­шен­ство­ва­ни­ем спо­со­ба иден­ти­фи­ка­ции по лю­ми­нес­цент­но­му сиг­на­лу, фик­си­руя его циф­ро­вой фо­то­ка­ме­рой с по­сле­ду­ю­щей ма­те­ма­ти­че­ской об­ра­бот­кой по­лу­чен­но­го изоб­ра­же­ния. Для воз­буж­де­ния фо­то­лю­ми­нес­цен­ции мо­жет быть ис­поль­зо­ва­но уль­тра­фи­о­ле­то­вое из­лу­че­ние ксе­но­но­вой или ртут­ной лам­пы, ла­зе­ра, све­то­ди­о­дов.

Прин­цип об­ра­бот­ки циф­ро­во­го фо­то­изоб­ра­же­ния лю­ми­нес­цен­ции и ви­ди­мо­го фо­то­изоб­ра­же­ния за­клю­ча­ет­ся в опре­де­ле­нии рас­пре­де­ле­ния со­став­ля­ю­щих его пик­се­лей, и вза­им­но­го со­от­но­ше­ния ком­по­нент R, G и B, ис­поль­зу­ю­щих­ся для фор­ми­ро­ва­ния пик­се­ля в циф­ро­вом фо­то­изоб­ра­же­нии с ис­поль­зо­ва­ни­ем спе­ци­аль­но­го ал­го­рит­ма. При ис­поль­зо­ва­нии дан­но­го спо­со­ба есть воз­мож­ность сфор­ми­ро­вать уни­каль­ное ви­зу­а­ли­зи­ро­ван­ное гра­фи­че­ское че­ты­рех­мер­ное (sic!) изоб­ра­же­ние фо­то­гра­фи­че­ско­го изоб­ра­же­ния лю­ми­нес­цен­ции, в ко­то­ром да­же не­во­ору­жен­ным гла­зом вид­ны ха­рак­тер­ные ин­ди­ви­ду­аль­ные осо­бен­но­сти, и с по­мо­щью про­грамм­но­го обес­пе­че­ния за­не­сти его в ба­зу дан­ных в циф­ро­вом и гра­фи­че­ском ви­де. Иден­ти­фи­ка­ция об­раз­цов осу­ществ­ля­ет­ся ав­то­ма­ти­че­ски пу­тем срав­не­ния об­ра­бо­тан­ных ре­зуль­та­тов из­ме­ре­ния с ин­фор­ма­ци­ей в ба­зе дан­ных.

Меж­ду про­чим, как рас­ска­зал Вик­тор Рас­су­лов из ВИМС, ме­тод при­ме­ним и для спут­ни­ков ал­ма­зов – цир­ко­нов. Со­по­став­ле­ние лю­ми­нес­цент­ных дан­ных по ис­сле­до­ван­ной кол­лек­ции ми­не­ра­ла по­ка­зы­ва­ет, что об­раз­цы раз­ных «ге­не­ти­че­ских ти­пов» ха­рак­те­ри­зу­ют­ся раз­лич­ной ин­те­граль­ной яр­ко­стью све­че­ния и раз­лич­ны­ми со­от­но­ше­ни­я­ми по­лос Al-P-, Fe3+-, Dy3+-, Sm3+-цен­тров. Так, спек­тры лю­ми­нес­цен­ции цир­ко­на из ким­бер­ли­тов труб­ки «Мир» ха­рак­те­ри­зу­ют­ся са­мы­ми низ­ки­ми со­дер­жа­ни­я­ми ред­ко­зе­мель­ных эле­мен­тов и мак­си­маль­ной ин­тен­сив­но­стью цен­тра Al-P.

За­клю­че­ние

На­уч­но-тех­ни­че­ские зна­ния уже се­го­дня от­кры­ва­ют воз­мож­ность для их при­клад­но­го при­ме­не­ния, как то:

1) для на­деж­но­го кон­тро­ля за пе­ре­да­ва­е­мы­ми на об­ра­бот­ку ал­ма­за­ми,
2) для та­мо­жен­но­го кон­тро­ля вво­зи­мых и вы­во­зи­мых дра­го­цен­ных кам­ней,
3) в тор­гов­ле юве­лир­ны­ми из­де­ли­я­ми,
4) в кри­ми­на­ли­сти­ке,
5) в за­ло­го­вых опе­ра­ци­ях.

Наи­бо­лее про­дви­ну­тый - лю­ми­нес­цент­ный спо­соб иден­ти­фи­ка­ции ал­ма­зов - в слу­чае со­зда­ния еди­ной ба­зы дан­ных поз­во­лит вы­яв­лять сред­ние зна­че­ния и дис­пер­сию этих свойств для от­дель­ных го­ри­зон­тов, руд­ных бло­ков, участ­ков и ме­сто­рож­де­ний в це­лом, а так­же вре­мен­ных пе­ри­о­дов их от­ра­бот­ки с це­лью ре­ше­ния тех­но­ло­ги­че­ских за­дач и воз­мож­но­сти по­сле­ду­ю­ще­го опре­де­ле­ния ме­ста до­бы­чи для каж­до­го кам­ня. Кро­ме то­го, ис­поль­зо­ва­ние пред­ла­га­е­мо­го спо­со­ба поз­во­лит уста­нав­ли­вать при­род­ное или ис­кус­ствен­ное про­ис­хож­де­ние ана­ли­зи­ру­е­мо­го кри­стал­ла, в том чис­ле факт ис­кус­ствен­но­го обла­го­ра­жи­ва­ния при­род­ных кам­ней, упро­стит и по­вы­сит эф­фек­тив­ность про­цес­са се­па­ра­ции при обо­га­ще­нии сы­рья за счет вы­бо­ра оп­ти­маль­ных па­ра­мет­ров раз­де­ли­тель­но­го при­зна­ка ме­то­дом лю­ми­нес­цент­ной се­па­ра­ции, вы­яв­лять обо­ру­до­ва­ние, на­но­ся­щие по­вре­жде­ния кам­ням (по­вы­сить со­хран­ность кам­ней), обес­пе­чить воз­мож­ность на­деж­но­го от­ли­чия об­ра­бо­тан­но­го и/и­ли не­об­ра­бо­тан­но­го дра­го­цен­но­го кам­ня от под­дел­ки.

Ме­тод вы­шел на со­зда­ние ма­ке­тов и про­то­ти­пов кон­крет­ных при­бо­ров. Мож­но по­ла­гать, что при­мер­но в 2012-2013 го­дах пер­вые экс­пе­ри­мен­таль­ные об­раз­цы по­сту­пят в пра­во­охра­ни­тель­ные ор­га­ны. Пред­сто­ит на­ко­пить ре­ле­вант­ную ба­зу дан­ных. Ком­мер­че­ские про­да­жи для юве­ли­ров, гем­мо­ло­гов и тех­но­ло­гов воз­мож­ны не ра­нее 2015 го­да. Прав­да, есть и бо­лее пес­си­ми­стич­ные оцен­ки. Так, до­цент Уни­вер­си­те­та Бри­тан­ской Ко­лум­бии (University of British Columbia) Майя Ко­пы­ло­ва, спе­ци­а­лист по ми­не­ра­лам-вклю­че­ни­ям в ал­ма­зы, по­ла­га­ет, что на­уч­но-тех­ни­че­ский про­гресс в иден­ти­фи­ка­ции ал­ма­зов бу­дет са­бо­ти­ро­вать­ся, на­при­мер, при со­зда­нии пол­но­цен­ной ба­зы дан­ных, по­сколь­ку «м­но­гие круп­ные ал­маз­ные кор­по­ра­ции не хо­тят, что­бы бы­ло воз­мож­но опре­де­лить ме­сто до­бы­чи». Од­на­ко доб­рая во­ля го­су­дар­ств-парт­нeров в Ким­бер­лий­ском про­цес­се, за­ин­те­ре­со­ван­ность меж­ду­на­род­ных пра­во­охра­ни­тель­ных ор­га­нов и ак­тив­ность об­ществ по за­щи­те прав по­тре­би­те­лей спо­соб­ны пе­ре­ло­мить есте­ствен­ное же­ла­ние биз­не­сме­нов со­хра­нить ста­тус-кво.

Вла­ди­мир Тес­лен­ко для Rough &Polished