YaChudo

Лонсдейліт

Переглядів: 0. Оновлено 10.11.2026.

Лонсдейліт
Загальні відомості
Статус IMAзатверджений (А)[1] Редагувати інформацію у Вікіданих
IMA-номерIMA1966-044 Редагувати інформацію у Вікіданих
АбревіатураLon[2] Редагувати інформацію у Вікіданих
Хімічна формулаC[3] Редагувати інформацію у Вікіданих
Nickel-Strunz 8I/B.02b[4] Редагувати інформацію у Вікіданих
Nickel-Strunz 101.CB.10b Редагувати інформацію у Вікіданих
Dana 81.3.6.3 Редагувати інформацію у Вікіданих
Ідентифікація
Сингоніягексагональна сингонія Редагувати інформацію у Вікіданих
Вид симетріїдігексагональна-біпірамідальнаd[5] Редагувати інформацію у Вікіданих
Просторова групакристалографічна група 194[6] Редагувати інформацію у Вікіданих
Інші характеристики
Названо на честьКетлін Лонсдейл[3] Редагувати інформацію у Вікіданих
Типова місцевістьCanyon Diablo[5] Редагувати інформацію у Вікіданих
CMNS: Лонсдейліт у Вікісховищі Редагувати інформацію у Вікіданих
Молекулярна структура лонсдейліту

Лонсдейліт, лонсделеїт (англ. lonsdalite) — мінерал, гексагональний різновид алмазу. Метастабільний вуглецевий алотроп, sp3-форма.

Етимологія та історія

Лонсдейліт вперше був виявлений у фрагменті метеорита Каньйон Діабло, який вважається причиною утворення відомого кратера Баррінджер в Аризоні, США. Вперше його описали в 1967 році американський мінералог Кліффорд Фрондел (1907—2002) та американська геологиня Урсула Б. Марвін (1921 — 2018), які назвали мінерал на честь ірландського кристалографа та професора Кетлін Лонсдейл.

Типовий матеріал лонсдейліту зберігається в Гарвардському мінералогічному музеї Гарвардського університету в Кембриджі.

За прізвищем англійського мінералога К. Лонсдейла (K.Lonsdale), C. Frondel, U.B.Marvin, 1967.

Загальний опис

Лонсдейліт — алотропна гексагональна модифікація вуглецю з гомодесмічною кристалічною структурою, в якій атоми С перебувають у sp3-гібридизації і зв'язані з іншими чотирма атомами С σ-зв'язками, як і у алмазі, але розташовані дещо інакше. Структура аналогічна структурі вюртциту 2H.

Густина 3,51. Колір чорний.

Поліморфізм та серія: Поліморфний з алмазом, графітом та чаоїтом.

Асоціація: шрейберзит, когеніт, теніт, графіт, хроміт, космохлор, сфалерит, алмаз, троїліт.

Утворюється при високих тисках і відносно низьких температурах (близько 1299 К) з високоорієнтованого графіту.

Лонсдейліт і алмаз мають тетраедричну геометрію електронних орбіталей атомів вуглецю, яка утворюється при sp3 — гібридизації. Атом вуглецю знаходиться в центрі тетраедра і пов'язаний чотирма зв'язками з атомами вуглецю, або іншими у вершинах тетраедра.

Структура алмазу і лонсдейліту відрізняється тим, що атоми алмазу, які знаходяться на другій сфері, що оточує вихідний атом на другій координаційній сфері, утворює архімедів кубооктаедр, куб з відрізаними кутами. В структурі лонсдейліту атоми другої координаційної сфери утворюють так званий гексагональний кубооктаедр, який утворюється з архімедового обертання його нижньої половини на 180º.

Для того, щоб атоми вуглецю мали однакове оточення в перших двох координаційних сферах, вони утворять одну з цих структур і будуть утворюватися монокристали. Якщо атоми вуглецю можуть побудувати зв'язки лише в першій координаційній сфері (тобто утворити тільки правильні тетраедри), то можуть виникнути змішані структури, в яких шари алмазу перемежаються зі шарами лонсдейліту. Це має місце, наприклад, в так званих двійниках, в яких два кристали алмазу з'єднані між собою шаром лонсдейліту.

Типовий зразок: Гарвардський університет, Кембридж, Массачусетс, США, 130245.

Поширення

Лонсдейліт зустрічається у вигляді мікроскопічних кристалів, пов'язаних з алмазом, у кількох метеоритах: Каньйон Діабло,[7] Кенна[8] та Аллан Гіллз 77283[9] разом зі шрейберзитом, когенітом, тенітом і графітом. Поклади лонсделеїту знайдені у Попігайському кратері (північний схід РФ). Він також зустрічається в природі в не-болідних алмазних розсипах у Республіці Саха.[10] Матеріал з d-відстанями, що відповідають лонсдейліту, був знайдений у відкладеннях на озері Куїцео, у штаті Гуанахуато, Мексика, прихильниками суперечливої гіпотези про удар молодшого дріасу,[11] яка зараз спростовується вченими-геологами та фахівцями з планетарних ударів.[12] Твердження про лонсдейліт та інші наноалмази в шарі льодовикового щита Ґренландії, який може мати вік молодшого дріасу, не були підтверджені та зараз оскаржуються.[13] Його присутність у місцевих торф'яних відкладеннях вважається доказом того, що Тунгуська подія була спричинена метеоритом, а не фрагментом комети.[14][15] У кратері Нордлінгер Ріс, Баварія, Німеччина. В ударній структурі Садбері, Онтаріо, Канада.

Мінерал лонсдейліт виявлено також на кімберлітовому полі в Китаї. Лонсдейліт зустрічається разом з графітом та алмазом в уреїлітах, підтипі ахондриту.[16]

Лонсдейліт виявлений також на Місяці.

Виробництво

Окрім лабораторного синтезу шляхом стиснення та нагрівання графіту або в статичному пресі, або за допомогою вибухових речовин,[17][18] лонсдейліт також виробляли методом хімічного осадження з парової фази,[19][20][21] а також термічним розкладанням полімеру, полі(гідридокарбіну), при атмосферному тиску, в атмосфері аргону, при температурі 1000 °C (1832 °F).[22][23]

У 2020 році дослідники з Австралійського національного університету випадково виявили, що їм вдалося виробляти лонсдейліт при кімнатній температурі за допомогою діамантового ковадла.[24][25]

У 2021 році Інститут ударної фізики Університету штату Вашингтон опублікував статтю, в якій зазначалося, що вони створили кристали лонсдейліту, достатньо великі для вимірювання їхньої твердості, що підтверджує, що вони твердіші за звичайні кубічні алмази. Однак вибух, який використовується для створення цих кристалів, також руйнує їх через наносекунду, забезпечуючи достатньо часу для вимірювання твердості за допомогою лазерів.[26]

У липні 2025 року китайські дослідники повідомили про успішний синтез високочистих кристалів лонсдейліту розміром від мікрометра до міліметра шляхом стиснення надчистих монокристалів графіту за точно контрольованих умов високого тиску, високої температури та квазігідростатичних умов.[27][28][29] Робота, опублікована в Nature, вважається першим чітким лабораторним виробництвом об'ємного гексагонального алмазу, який, як прогнозується, матиме більшу твердість і термостабільність, ніж звичайний кубічний алмаз.[29][30]

Шахрайство

Оскільки характеристики лонсдейліту невідомі більшості людей, окрім науковців з геології та мінералогії, назви «лонсдейліт» та «шестикутний алмаз» часто використовувалися для шахрайського продажу керамічних артефактів, що видаються за метеорити, на сайтах електронної комерції в Інтернеті, на вуличних ярмарках та ринках, причому ціни коливалися від кількох доларів до тисяч доларів.[31]

Див. також

Примітки

  1. ↑ International Mineralogical Association - Commission on new minerals, nomenclature and classification The IMA List of Minerals (February 2013) — 2013.
  2. ↑ Warr L. N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineralogical Magazine — Cambridge University Press, 2021. — Vol. 85. — P. 291–320. — ISSN 0026-461X; 1471-8022 — doi:10.1180/MGM.2021.43
  3. ↑ а б http://rruff.info/doclib/hom/lonsdaleite.pdf
  4. ↑ Штрунц Г., Теннісон К. Mineralogische Tabellen : Eine Klassifizierung der Mineralien auf kristallchemischer Grundlage, mit einer Einfuhrung in die Kristallchemie — 8 — Лейпциг: Akademische Verlagsgesellschaft, 1982.
  5. ↑ а б Ralph J., Nikischer T., Hudson Institute of Mineralogy Mindat.org: The Mineral and Locality Database — [Keswick, VA], Coulsdon, Surrey: 2000.
  6. ↑ https://www.mindat.org/min-2431.html
  7. ↑ Lea, Robert (12 вересня 2022). Dwarf planet collision may have sent strange ultra-hard diamonds to Earth. Space.com. Процитовано 13 вересня 2022.
  8. ↑ Kenna meteorite, Roosevelt County, New Mexico, USA
  9. ↑ Allan Hills A77283 meteorite, Allan Hills, Victoria Land, Eastern Antarctica, Antarctica
  10. ↑ Kaminskii, F.V.; G.K. Blinova; E.M. Galimov; G.A. Gurkina; Y.A. Klyuev; L.A. Kodina; V.I. Koptil; V.F. Krivonos; L.N. Frolova; A.Y. Khrenov (1985). Polycrystalline aggregates of diamond with lonsdaleite from Yakutian [Sakhan] placers. Mineral. Zhurnal. 7: 27—36.
  11. ↑ Israde-Alcantara, I.; Bischoff, J.L.; Dominguez-Vazquez, G.; Li, H.-C.; Decarli, P.S.; Bunch, T.E. та ін. (2012). Evidence from central Mexico supporting the Younger Dryas extraterrestrial impact hypothesis. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (13): E:738–747. Bibcode:2012PNAS..109E.738I. doi:10.1073/pnas.1110614109. PMC 3324006. PMID 22392980.
  12. ↑ Holliday, Vance T.; Daulton, Tyrone L.; Bartlein, Patrick J.; Boslough, Mark B.; Breslawski, Ryan P.; Fisher, Abigail E.; Jorgeson, Ian A.; Scott, Andrew C.; Koeberl, Christian; Marlon, Jennifer; Severinghaus, Jeffrey; Petaev, Michail I.; Claeys, Philippe (26 липня 2023). Comprehensive refutation of the Younger Dryas Impact Hypothesis (YDIH). Earth-Science Reviews (англ.): 104502. doi:10.1016/j.earscirev.2023.104502.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з номером статті як номер сторінки (посилання)
  13. ↑ Kurbatov, Andrei V.; Mayewski, Paul A.; Steffensen, Jorgen P.; West, Allen; Kennett, Douglas J.; Kennett, James P.; Bunch, Ted E.; Handley, Mike; Introne, Douglas S.; Hee, Shane S. Que; Mercer, Christopher; Sellers, Marilee; Shen, Feng; Sneed, Sharon B.; Weaver, James C.; Wittke, James H.; Stafford, Thomas W.; Donovan, John J.; Xie, Sujing; Razink, Joshua J.; Stich, Adrienne; Kinzie, Charles R.; Wolbach, Wendy S. (20 вересня 2022). Discovery of a nanodiamond-rich layer in the Greenland ice sheet. PubPeer. Процитовано 28 вересня 2022.
  14. ↑ Kvasnytsya, Victor; Wirth; Dobrzhinetskaya; Matzel; Jacobsend; Hutcheon; Tappero; Kovalyukh (Серпень 2013). New evidence of meteoritic origin of the Tunguska cosmic body. Planetary and Space Science. 84: 131—140. Bibcode:2013P&SS...84..131K. doi:10.1016/j.pss.2013.05.003.
  15. ↑ Redfern, Simon (28 червня 2013). Russian meteor shockwave circled globe twice. BBC News. British Broadcasting Corporation. Процитовано 28 червня 2013.
  16. ↑ Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer, Berlin [u. a.] 2005, ISBN 3-540-23812-3, S. 27, 441.
  17. ↑ Bundy, F.P.; Kasper, J.S. (1967). Hexagonal diamond — a new form of carbon. Journal of Chemical Physics. 46 (9): 3437. Bibcode:1967JChPh..46.3437B. doi:10.1063/1.1841236.
  18. ↑ He, Hongliang; Sekine, T.; Kobayashi, T. (2002). Direct transformation of cubic diamond to hexagonal diamond. Applied Physics Letters. 81 (4): 610. Bibcode:2002ApPhL..81..610H. doi:10.1063/1.1495078.
  19. ↑ Bhargava, Sanjay; Bist, H.D.; Sahli, S.; Aslam, M.; Tripathi, H.B. (1995). Diamond polytypes in the chemical vapor deposited diamond films. Applied Physics Letters. 67 (12): 1706. Bibcode:1995ApPhL..67.1706B. doi:10.1063/1.115023.
  20. ↑ Nishitani-Gamo, Mikka; Sakaguchi, Isao; Loh, Kian Ping; Kanda, Hisao; Ando, Toshihiro (1998). Confocal Raman spectroscopic observation of hexagonal diamond formation from dissolved carbon in nickel under chemical vapor deposition conditions. Applied Physics Letters. 73 (6): 765. Bibcode:1998ApPhL..73..765N. doi:10.1063/1.121994.
  21. ↑ Misra, Abha; Tyagi, Pawan K.; Yadav, Brajesh S.; Rai, P.; Misra, D.S.; Pancholi, Vivek; Samajdar, I.D. (2006). Hexagonal diamond synthesis on h-GaN strained films. Applied Physics Letters. 89 (7): 071911. Bibcode:2006ApPhL..89g1911M. doi:10.1063/1.2218043.
  22. ↑ Nur, Yusuf; Pitcher, Michael; Seyyidoğlu, Semih; Toppare, Levent (2008). Facile synthesis of poly(hydridocarbyne): A precursor to diamond and diamond-like ceramics. Journal of Macromolecular Science, Part A. 45 (5): 358. doi:10.1080/10601320801946108. hdl:11511/40747. S2CID 93635541.
  23. ↑ Nur, Yusuf; Cengiz, Halime M.; Pitcher, Michael W.; Toppare, Levent K. (2009). Electrochemical polymerizatıon of hexachloroethane to form poly(hydridocarbyne): A pre-ceramic polymer for diamond production. Journal of Materials Science. 44 (11): 2774. Bibcode:2009JMatS..44.2774N. doi:10.1007/s10853-009-3364-4. hdl:11511/38087. S2CID 97604277.
  24. ↑ Lavars, Nick (18 листопада 2020). Scientists produce rare diamonds in minutes at room temperature. New Atlas. Процитовано 12 лютого 2021.
  25. ↑ McCulloch, Dougal G.; Wong, Sherman; Shiell, Thomas B.; Haberl, Bianca; Cook, Brenton A.; Huang, Xingshuo; Boehler, Reinhard; McKenzie, David R.; Bradby, Jodie E. (2020). Investigation of room temperature formation of the ultra-hard nanocarbons diamond and lonsdaleite. Small. 16 (50): 2004695. doi:10.1002/smll.202004695. ISSN 1613-6829. OSTI 1709105. PMID 33150739. S2CID 226259491.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з номером статті як номер сторінки (посилання)
  26. ↑ Lab made hexagonal diamonds stiffer than natural cubic diamonds. Phys.org. Березень 2021.
  27. ↑ Chinese scientists create meteorite diamond in laboratory breakthrough. South China Morning Post (англ.). 9 серпня 2025. Процитовано 11 серпня 2025.
  28. ↑ Mondal, Sanjukta; Phys.org. Scientists design superdiamonds with theoretically predicted hexagonal crystal structure. phys.org (англ.). Процитовано 11 серпня 2025.
  29. ↑ а б 刘崇懿. 'Super diamond' from graphite created. www.chinadaily.com.cn. Процитовано 11 серпня 2025.
  30. ↑ After fifty years of trying, science has created the toughest diamond on Earth in a laboratory. Earth.com (англ.). Процитовано 11 серпня 2025.
  31. ↑ Mill balls and “lonsdaleite diamonds” | Some Meteorite Information | Washington University in St. Louis. sites.wustl.edu. Процитовано 6 жовтня 2024.

Література

  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — ISBN 57740-0828-2.
  • Лазаренко Є. К., Винар О. М. Лонсдейліт // Мінералогічний словник. — К. : Наукова думка, 1975. — 774 с.
  • Лонсдейліт // Мінералого-петрографічний словник / Укл. : Білецький В. С., Суярко В. Г., Іщенко Л. В. — Х. : НТУ «ХПІ», 2018. — Т. 1. Мінералогічний словник. — 444 с. — ISBN 978-617-7565-14-6.
  • В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Хімія і фізика горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — С. 600. ISBN 978-966-317-024-4
  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
  • Anthony, J.W. (1995). Mineralogy of Arizona (3rd ed.). Tucson, AZ: University of Arizona Press. ISBN 0-8165-1579-4.
  • Lonsdaleite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch, https://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/lonsdaleite.pdf)
  • Frondel, C. and U.B. Marvin (1967) Lonsdaleite, a hexagonal polymorph of diamond. Nature, 214, 587–589.
  • Hanneman, R.E., H.M. Strong, and F.P. Bundy (1967) Hexagonal diamonds in meteorites: implications. Science, 155, 995–997.
  • Kaminskii, F.V., G.K. Blinova, E.M. Galimov, G.A. Gurkina, Y.A. Klyuev, L.A. Kodina, V.I. Koptil, V.F. Krivonos, L.N. Frolova, and A.Y. Khrenov (1985) Polycrystalline aggregates of diamond with lonsdaleite from Yakutian [Sakhan] placers. Mineral. Zhurnal, 7, 27–36 (in Russian).
  • Ownby, P.D., X. Yang, and J. Liu (1992) Calculated X-ray diffraction data for diamond polytypes. J. Amer. Ceram. Soc., 1876–1873.

Посилання

Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).