Kateri mineral se pridobiva v kimberlitnih ceveh? Diamanti - saje iz cevi podzemlja

Orlov kamen

V tej legendi ni niti kančka resnice. Diamanti iz melišča imajo redko ostre robove, ki bi lahko rezali steklo. Diamant kljub svoji trdoti ni dovolj močan, da bi brez poškodb prestal padec z velike višine. In kar je najpomembnejše: legenda ne odgovarja na vprašanje, kje orel dobi diamante? Konec koncev, vsaka gora ne vsebuje raztresenih dragih kamnov ...

Od kod prihajajo diamanti?

Da bi prišli do naravnih nahajališč svetlečega minerala, so se ljudje več kot enkrat ali dvakrat lotili resničnih izkopavanj v iskanju diamantnih žil. Vendar pa je odmetavanje zemlje iz diamantnonosnih rečnih sedimentov dalo skromne karate na kubični meter odpadne kamnine in nikakor ni pomagalo odgovoriti na vprašanje: od kod prihajajo diamanti?

Rumeni diamanti Oranžne reke

Kmalu je polje zakipelo od življenja. Na desettisoče amaterskih rudarjev je kopalo kamnolom, ponovno posejalo zemljo in najdene kristale predalo kupcem. Oživitev poslovne dejavnosti je pritegnila pozornost oblasti: leta 1873 je grof Kimberley razglasil diamantna zemljišča za last britanska krona, in dal svoje ime rudarski vasi.

Kamnine, ki so vsebovale diamante, so imenovali kimberlit, geološke formacije, ki so svetu dale nahajališča penečega naravnega kamna, pa kimberlitne cevi.

V obliki stekla

Kimberlit, kamnina, ki zapolnjuje ta velikanski vodnjak, je sestavljen iz različno velikih drobcev lokalno prisotnih mineralov, ki so neenakomerno porazdeljeni v visoko alkalnem okolju, dvignjenem iz globokega drobovja planeta.

Olivin, katerega prozorna različica se imenuje krizotil in je dragi kamen, je med najobsežnejšimi v kimberlitu sestavni del. Ognjeno rdeči granati in plastoviti flogopiti so kristali, ki so nujno prisotni v kimberlitnih masivih.

Sam kimberlit je temen, skoraj črn in ima izrazito modro ali zeleno barvo. Kristali prozornega ogljika, ki jih vsebuje, imajo pravilno diamantno obliko in so videti sveži in novi - kar je v ostrem nasprotju s teorijami o nastanku diamantov, ki so bile postavljene v prejšnjem stoletju ...

Kam vodi kimberlitna cev?

Do nedavnega so vladale hipoteze o nastanku dragocenega minerala v globinah od 150 do 600 kilometrov. Teoretično tam temperatura in tlak ustrezata parametrom kristalizacije ogljika. Vendar imajo te teorije malo dokazov, vendar so njihove zavrnitve pomembne.

Skrivnosti kimberlitov

Vulkani »spuščajo paro« tam, kjer se staljene kamnine najlažje prebijejo iz globin: v prehodnih območjih okoli celinskih plošč je oceanska skorja hkrati tanka (približno deset kilometrov) in razpokana. Kako se tekoča snov plašča prebije skozi najbolj trpežne plasti zemeljske skorje in oblikuje kimberlitno cev?

Na vseh celinah Zemlje kimberlitne cevi "preluknjajo" - kot žebelj na deski - najmočnejše kristalne ščite - in pogosto zamrznejo, preden dosežejo površino več sto ali celo deset metrov ohlapnih sedimentnih kamnin. Zakaj? Jasnega odgovora ni.

Ko govorimo o kimberlitnih ceveh, geologi uporabljajo koncept volumetrične sledi eksplozivnega procesa. Medtem pa eksplozija - torej plazu podobna hitra sprostitev energije - daje popolnoma drugačne posledice. Eksplozijska komora, oblikovana v kamninah, je ponavadi sferična - vendar nobena kimberlitna cev nima niti relativne podobnosti sferoidom. To pomeni, da perforacija zemeljske skorje med nastankom kimberlitne cevi ni imela eksplozivne narave? Kako je šlo?

Izkazalo se je, da je kimberlitna cev "tovarna" za proizvodnjo diamantov?

Plinske igle in vroče točke

Približno na enak način, po besedah ​​doktorja geoloških in mineraloških znanosti, profesorja Aleksandra Portnova, poteka nastanek kimberlitne cevi. Igrajo se mehurčki plina (predvsem vodik-metan), ki se zbirajo v zgornjih plasteh plašča. glavna vloga pri nastanku kimberlitnih cevi.

Pogoji, ustvarjeni na mestu, kjer je kristalni celinski ščit podprt z akumulacijo plina, so povsem zadostni za nastanek kot igla tanke (v planetarnem merilu) luknje, ki omogoča, da se plaščni plini dvignejo na površje. zemeljsko površje.

Pritisk več deset tisoč atmosfer, ki je lasten takim kopičenjem plina, lahko uniči in potisne kamnite monolite - vsaj na nekaterih območjih. Perforacija se ne pojavi hkrati: medsebojno delovanje stisnjenega pregretega plina in kamnin celinske ploščadi je dolgotrajno, za uspešen preboj mešanice vodika in metana pa je potrebna kombinacija več okoliščin - v nasprotnem primeru se mehurček izgubi. energije, lahko visi v globini črevesja kot počasi ohlajajoča plinska leča.

V zemeljski litosferi obstajajo tako imenovane "vroče točke" - območja konvekcijskega prenosa toplotne energije iz več sto kilometrov planetarnih globin v površinske plasti. Isti procesi se dogajajo tudi v segreti tekočini - zato lahko prisotnost konvektivnega toplotnega "vodnjaka" v poltekoči telesni masi našega planeta primerjamo s curki topla voda v vrelnem kotličku.

Razlika pa je v tem, da je površina vode v kotlu prosta, utekočinjena snov plašča pa je na vrhu prekrita z debelo plastjo kamnitega "leda". Vendar je intenzivnost nastajanja toplote na konvekcijskih točkah tolikšna, da energija, ki se prenese na trdno skorjo, zadostuje za njeno mehčanje.

Takšni "izviri" intraplanetarnega toplotnega toka trajajo več deset milijonov let. In če je razmeroma tanka oceanska skorja stopljena do konca, potem nekajkrat debelejša celinska skorja pod vplivom toplote le delno izgubi svojo trdnost - ne izgubi pa svoje celovitosti. Dokler se na mestu segrevanja ne pojavi plinski mehurček...

Plinska igla prebada kamen

Vendar pa bližje površju, na globini nekaj deset ali sto metrov, že močno oslabljen, a še vedno voluminozen in vroč plinski tok naleti na cono, ki je podobna (glede na kristalni monolit celinskega ščita) porozna goba. Ne da bi naletel na upor, se plaščni plin razširi, "piha skozi" zdrobljene kamnine na velikem območju okoli zgornjega roba kimberlitnega stekla - in se raztopi v atmosferi planeta.

Sledi takšne interakcije so jasno vidne. Na razdalji do pol kilometra od kimberlitne cevi pride do spremembe kemične sestave kristalnih mineralov. Posledično razvijejo (ali močno povečajo) naravno luminiscenco.

Apatit, ki običajno sveti rumeno v ultravijolični svetlobi, dobi modri sijaj - in ta lastnost je značilna samo za apatite, ki jih najdemo v bližini kimberlitne cevi. Cirkon, ki redko izkazuje sposobnost luminiscence, začne jasno in svetlo sijati po stiku s plaščnimi plini.

In čeprav barve dragih kamnov ostanejo nespremenjene s povečano luminiscenco, povečanje njihove svetlosti pri dnevni in umetni svetlobi ne ostane neopaženo. Vložki za nakit iz takih mineralov so dražji.

Sposobnost ponovnega oddajanja svetlobe se poveča tudi pri drugih kristalnih mineralih, ki se nahajajo blizu zgornje glave kimberlitne cevi. Ta pojav je razložen s kemično aktivnostjo plaščnega plina in prisotnostjo kovin v njegovi sestavi, kot so europij, cirkonij in cerij. Prav oni, ki so vneseni v strukturo kristalnih formacij, povzročijo, da dolgočasni naravni kamni žarijo pod sončnimi žarki.

Toda od kod prihajajo diamanti v kimberlitu?

Še več: na površini kamnov, ki so doživeli pošastni prenos iz globin pekla na nivo sedimentnih kamnin, opazimo značilne sledi. Segreti plinski tokovi stopijo in deformirajo površinske plasti kristalov, ti pa se prekrijejo s specifičnimi gubami. Ta vrsta "šagrena" je značilna za meteorite in turbinske lopatice.

Na diamantih pa ni nobenih sledi zunanjih vplivov - čeprav se premikajo na primer skupaj z rečnimi kamenčki, se kotalijo in izgubijo svojo naravno romboidno obliko. To pomeni, da popolna oblika diamantnih kristalov potrjuje hipotezo o njihovem nastanku neposredno v telesu kimberlitne cevi!

Toda kako se vse to zgodi? Po mnenju geologov. Medtem v plašču planeta grafit nima od kod priti in je "prepovedano" biti prisoten: pri takšnih temperaturah in pritiskih je ogljik nestabilen in ne more prevzeti oblike grafita.

Znanstveniki so preprosto pozabili, da so bili pred več kot pol stoletja v Sovjetski zvezi izvedeni uspešni poskusi nizkotemperaturne sinteze diamanta iz metana. Kar preprosto potrjuje možnost nastanka diamanta v plinasti tekočini, ki se dviga iz plašča na površje planeta.

V procesu zmanjševanja tlaka plina, ko se ta dvigne na površje, se v nastajajoči kimberlitni cevi pojavijo pogoji za "sosednjo" proste valenčne vezi ogljikovega atoma z drugimi podobnimi atomi. Tako nastanejo velikanske molekule ogljika, sestavljene iz neštetih atomov in ki jih prepoznamo kot diamante.

Vendar pa pogoji, ugodni za sintezo diamanta, ne nastanejo vedno. Zato le 5-10 % kimberlitnih cevi vsebuje kristalni ogljik.

Dodatna potrditev te teorije izhaja iz študij starosti mineralov, najdenih v kimberlitu. Starost te znamenite cevi v bližini mesta Kimberley je 85 milijonov let. In granati (piropi), ki jih najdemo v njem, so nastali pred več kot tremi milijardami let! Cev Udačnaja (Jakutija) je stara 425 milijonov let. Klinopiroksen, ki je del kimberlita Udna, je star milijardo sto devetinštirideset milijonov let. Vendar se starost jakutskih diamantov natančno ujema s starostjo "starševskih" cevi ...

Obstaja veliko drugih dokazov, ki kažejo sočasno izobraževanje diamanti in kimberliti, ki polnijo "vodnjake" brez dna. Torej upa, da bo naš planet imel mitično plast, ki vsebuje diamante velika globina- vsaj

V Jakutiji, blizu mesta Mirny, je največji kamnolom diamantov na svetu po skupni prostornini - kimberlitna cev Mir (mesto Mirny se je pojavilo po odkritju cevi in ​​je bilo poimenovano v njegovo čast). Kamnolom ima globino 525 metrov in premer 1,2 kilometra.
Nastanek kimberlitne cevi se pojavi med vulkanskim izbruhom, ko plini iz zemeljskega drobovja uhajajo skozi zemeljsko skorjo. Oblika takšne cevi je podobna lijaku ali steklu. Vulkanska eksplozija iz črevesja Zemlje odstrani kimberlit, kamnino, ki včasih vsebuje diamante. Pasma je dobila ime po mestu Kimberley v Južni Afriki, kjer so leta 1871 našli 85-karatni (16,7 grama) diamant, ki je sprožil diamantno mrzlico.
13. junija 1955 so geologi, ki so iskali kimberlitno cev v Jakutiji, videli visok macesen, katerega korenine je razgalil plaz. Lisica je pod njim izkopala globoko jamo. Na podlagi značilne modrikaste barve zemlje, ki jo je raztresla lisica, so geologi ugotovili, da gre za kimberlit. V Moskvo so takoj poslali šifrirani radiogram: "Prižgali smo pipo miru, tobak je odličen." Kmalu po 2800 km. izven cest so se na mesto odkritja kimberlitne cevi zgrinjale kolone vozil. Delovno naselje Mirny je zraslo okoli nahajališča diamantov; zdaj je to mesto s 36 tisoč prebivalci.

Razvoj področja je potekal v izjemno težkih razmerah podnebne razmere. Da bi prebili večni led, so ga morali razstreliti z dinamitom. V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so pri nas proizvajali že 2 kg. diamantov na leto, od tega jih je bilo 20% nakitne kakovosti in jih je bilo po brušenju in predelavi v diamante mogoče dostaviti v draguljarski salon. Preostalih 80% diamantov je bilo uporabljenih v industrijske namene. Južnoafriško podjetje De Beers je bilo zaskrbljeno zaradi hitrega razvoja Mira, ki je bilo prisiljeno kupovati sovjetske diamante, da bi nadzorovalo cene na svetovnem trgu. Vodstvo De Beersa se je dogovorilo za prihod svoje delegacije v Mirny. Vodstvo ZSSR se je s tem strinjalo pod pogojem, da obiščejo sovjetske strokovnjake kamnolomi diamantov v Južni Afriki. Delegacija De Beersa je prispela v Moskvo leta 1976, da bi odletela v Mirny, vendar so bili južnoafriški gostje namerno zavlačevani z neskončnimi sestanki in banketi v Moskvi, tako da je imela delegacija, ko je končno prispela v Mirny, le 20 minut časa za ogled kamnoloma. Južnoafriški strokovnjaki pa so bili vseeno presenečeni nad videnim, na primer nad dejstvom, da Rusi pri predelavi rude niso uporabljali vode. Čeprav je to razumljivo: navsezadnje je 7 mesecev na leto v Mirnyju temperatura pod ničlo, zato je uporaba vode preprosto nemogoča.
Med letoma 1957 in 2001 je kamnolom Mir proizvedel za 17 milijard dolarjev diamantov. Z leti se je kamnolom tako razširil, da so morali tovornjaki prevoziti 8 km po spiralni cesti. od dna do površine. Ruska družba ALROSA, ki je lastnica kamnoloma Mir, je leta 2001 prenehala z odprtim kopanjem rude, ker... ta metoda je postala nevarna in neučinkovita. Znanstveniki so ugotovili, da diamanti ležijo na globini več kot 1 km, na takšni globini pa za rudarjenje ni primeren kamnolom, temveč podzemni rudnik, ki bo po načrtu dosegel projektno zmogljivost milijon ton rude na leto že leta 2012. Skupno je razvoj polja predviden še 34 let.
Kamnolom strogo prepovedano preletavanje helikopterjev, saj ogromen lijak posrka letalo vase. Visoke stene kamnolomi so polni nevarnosti ne le za helikopterje: obstaja grožnja zemeljskih plazov in nekega dne lahko kamnolom absorbira sosednja, vključno z pozidanimi ozemlji. Znanstveniki razmišljajo o projektu eko mesta v zdaj prazni ogromni luknji. Vodja moskovskega arhitekturnega biroja Nikolaj Ljutomski govori o svojih načrtih: »Glavni del projekta je ogromna betonska konstrukcija, ki bo postala nekakšen »čep« za nekdanji kamnolom in ga bo razbila od znotraj jame bo prekrita s prosojno kupolo, na katero bodo nameščene sončne celice. Podnebje v Jakutiji je ostro, a tam je veliko jasni dnevi baterije pa bodo lahko proizvedle približno 200 MW električne energije, kar naj bi več kot zadostilo potrebam mesta prihodnosti. Poleg tega lahko uporabite toploto Zemlje. Pozimi se v Mirnem zrak ohladi na –60 °C, vendar na globini pod 150 metrov (tj. permafrost) temperatura tal je pozitivna, kar projektu dodaja energetsko učinkovitost. Mestni prostor naj bi bil razdeljen na tri nivoje: spodnji - za pridelavo kmetijskih pridelkov (tako imenovana vertikalna kmetija), srednji - območje gozdnega parka, ki čisti zrak, in zgornji za stalno prebivališče ljudi, ki ima stanovanjsko funkcijo in služi za nastanitev upravnih in družbeno-kulturnih zgradb in objektov. Skupna površina mest bo 3 milijona. kvadratnih metrov, tukaj pa lahko živi do 10.000 ljudi - turistov, strežnega osebja in kmečkih delavcev."

Na številko neverjetni pojavi naravi je vsekakor mogoče pripisati občasno odpiranje na različnih mestih globus luknje.

1.Kimberlitna cev "Mir" (diamantna cev Mir), Jakutija.

Kimberlitna cev Mir je kamnolom v mestu Mirny v Jakutiji. Kamnolom ima globino 525 m in premer 1,2 km ter je eden največjih kamnolomov na svetu. Kopanje kimberlitne rude, ki vsebuje diamante, se je ustavilo junija 2001. Trenutno se na krovu kamnoloma gradi istoimenski podzemni rudnik za razvoj preostalih podkamnolomskih zalog, katerih pridobivanje z odprtim rudarjenjem je nerentabilno.

Največji kamnolom diamantov na svetu je neverjeten.

2.Kimberlitna cev " Velika luknja" , Južna Afrika.

Big Hole je ogromen nedelujoč rudnik diamantov v mestu Kimberley (Južna Afrika). Menijo, da to največji kamnolom, ki so ga razvili ljudje brez uporabe tehnologije. Trenutno je glavna atrakcija mesta Kimberley.

Od leta 1866 do 1914 je približno 50.000 rudarjev kopalo rudnik s krampi in lopatami ter proizvedlo 2722 ton diamantov (14,5 milijona karatov). Med razvojem kamnoloma je bilo izkopanih 22,5 milijona ton zemlje. Tu so bili tako znani diamanti, kot so "De Beers" (428,5 karatov), ​​modrikasto bel "Porter-Rhodes" (150 karatov), ​​oranžno-rumeni "Tiffany". « (128,5 karatov). Trenutno je območje "velike luknje" izčrpano 17 hektarjev. Njegov premer je 1,6 km. Luknja je bila izkopana do globine 240 metrov, a je bila nato napolnjena z odpadno kamnino do globine 215 metrov, trenutno je dno luknje napolnjeno z vodo, njena globina je 40 metrov.

Na mestu rudnika je prej (pred približno 70 - 130 milijoni let) obstajal vulkan Pred skoraj sto leti - leta 1914, razvoj v “. velika luknja” so ukinili, a zevajoče ustje cevi je ostalo do danes in zdaj služi le kot turistična atrakcija, ki služi kot muzej. In ... začne ustvarjati težave. Predvsem je obstajala resna nevarnost zrušitve ne le njegovih robov, temveč tudi cest, zgrajenih v njegovi neposredni bližini. vsi ostali vozniki se bodo izogibali vožnji po cesti Bultfontein na območju Big Hole. In največja diamantna družba na svetu De Beers, ki je imela v lasti ta rudnik od leta 1888, ni našla nič boljšega, kot da se ga znebi tako, da ga da v prodajo.

3. Rudnik Kennecott Bingham Canyon, Utah.

Največji aktivni odprti rudnik na svetu, kopanje bakra se je začelo leta 1863 in še vedno poteka. Približno kilometer globoko in tri kilometre in pol široko.

Je največja antropogena formacija na svetu (ki jo je izkopal človek). Je rudnik, katerega razvoj poteka po metodi odprtega kopa.

Od leta 2008 meri 0,75 milje (1,2 km) v globino, 2,5 milje (4 km) v širino in pokriva površino 1900 arov (7,7 kvadratnih kilometrov).

Rudo so prvič odkrili leta 1850, leta 1863 pa so jo začeli pridobivati, kar traja še danes.

Trenutno je v kamnolomu zaposlenih 1400 ljudi, ki dnevno pridobijo 450.000 ton (408 tisoč ton) kamnine. Rudo naložijo v 64 velikih prekucnikov, ki lahko prepeljejo 231 ton rude, ti tovornjaki stanejo približno 3 milijone dolarjev vsak.

4. Kamnolom Diavik, Kanada. Diamanti se kopljejo.

Kanadski kamnolom Diavik je morda ena najmlajših (v smislu razvoja) diamantnih kimberlitnih cevi. Prvič so ga raziskali šele leta 1992, infrastrukturo so zgradili do leta 2001, kopati diamante pa so začeli januarja 2003. Rudnik naj bi trajal od 16 do 22 let.
Mesto, kjer izstopa iz zemeljske površine, je samo po sebi edinstveno. Prvič, to ni ena, ampak tri cevi, ki so nastale na otoku Las de Gras, približno 220 km južno od arktičnega kroga, ob obali Kanade. Ker je luknja ogromna, otok sredi Tihega oceana pa majhen, le 20 km²

in v kratkem času je rudnik diamantov Diavik postal ena najpomembnejših sestavin kanadskega gospodarstva. Iz tega nahajališča letno izkopljejo do 8 milijonov karatov (1600 kg) diamantov. Na enem od sosednjih otokov so zgradili letališče, ki lahko sprejme tudi ogromne Boeinge. Junija 2007 je konzorcij sedmih rudarskih podjetij objavil svojo namero, da bo sponzoriral okoljske študije in začel gradnjo glavnega sprejemnega pristanišča na severni obali Kanade. tovorne ladje z izpodrivom do 25.000 ton ter 211 km dostopne ceste, ki bo povezovala pristanišče s tovarnami konzorcija. To pomeni, da se bo luknja v oceanu povečevala in poglabljala.

5. Velika modra luknja, Belize.

Svetovno znana Velika modra luknja modra luknja”) je glavna atrakcija slikovitega, ekološko popolnoma čistega Belizeja (nekdanji Britanski Honduras) - države v Srednji Ameriki, na polotoku Jukatan. Ne, tokrat ni kimberlitna cev. Iz njega se ne "kopajo" diamanti, temveč turisti - potapljaški navdušenci z vsega sveta, zaradi česar državo hrani nič slabše od diamantne cevi. Verjetno bi bilo bolje, da ga ne imenujemo "Modra luknja", ampak "Modre sanje", saj je to mogoče videti le v sanjah ali v sanjah. To je prava mojstrovina, čudež narave - popolnoma okrogla, somračno modra lisa na sredini Karibsko morje, obdan s čipkastim oprsnikom atola Lighthouse Reef.

Pogled iz vesolja!

Širina 400 metrov, globina 145 - 160 metrov.

Kot bi plavali nad breznom ...

6. Drenažna luknja v rezervoarju jezu Monticello.

Velik umetna luknja ki se nahaja v severni Kaliforniji, ZDA. Vendar to ni le luknja. Drenažna luknja v akumulacijskem jezu Monticello je največje prelivno mesto na svetu! Zgrajena je bila pred približno 55 leti. Ta izhod v obliki lijaka je tukaj preprosto nenadomestljiv. Omogoča vam hitro odvajanje odvečne vode iz rezervoarja, ko njena raven preseže dovoljeno mejo. Nekakšen varnostni ventil.

Vizualno je lijak videti kot velikanska betonska cev. Skozi sebe zmore prenesti kar 1370 kubičnih metrov na sekundo. m vode! Globina te luknje je približno 21 m. Od vrha do dna ima obliko stožca, katerega premer na vrhu doseže skoraj 22 m, na dnu pa se zoži na 9 m in se izstopi na drugi strani. jezu, ki odstranjuje odvečno vodo, ko se zbiralnik prelije. Razdalja od cevi do izstopne točke, ki se nahaja nekoliko južneje, je približno 700 čevljev (približno 200 m).

7. Kraška vrtača v Gvatemali.

Ogromen lijak z globino 150 in premerom 20 metrov. Poklican podtalnica in dež. Med nastajanjem vrtače je umrlo več ljudi, uničenih je bilo ducat hiš. Glede na lokalni prebivalci Približno od začetka februarja je bilo na območju bodoče tragedije čutiti premikanje tal in iz podzemlja se je slišalo pridušeno ropotanje.

Nekovinski in plinasti minerali, sestavni deli kimberlitnih cevi
Diamanti in kristalni ogljik so produkt ekstrakcije komponent kimberlita
Skriti, nevidni in prikriti kot druge vrste nahajališč, kimberliti
Preprečevanje kršitev na poljih in v nevarnih panogah

• Prenesi video - luknje v tleh, nevarna mesta, 2 znanstvena videa, 63,8 MB, prenesi v rar arhivu
• Prenesite video - tehnične eksplozije na kimberlitih, 4 znanstveni videi, 257 MB, prenesite v rar arhiv
• Prenesite video - "Belaz" in oprema na kimberlitih, 8 znanstvenih videoposnetkov, 409 MB, prenesite v rar arhiv
• Prenesite video - kimberliti "InGOK", "Udachnaya" itd., 17 znanstvenih videoposnetkov, 552 MB, prenesite v arhiv rar
• Prenesite video - kimberlit "Phemiston Open" Avstralija, 9 znanstvenih videov, 451 MB, prenesite v rar arhiv

Nekovinski minerali. Diamant je nekovinski kimberlitni mineral, netopen v kislinah, alkalijah in zato v agresivnih pogojih. Dobro prevaja toploto in slabo prevaja elektriko. Gostota diamanta je 3,513 g/cm3, tališče je 3700-4000 o C, temperatura zgorevanja na zraku je 850-1000 o C. Pri segrevanju na 1200-1500 o C brez dostopa do zraka (kisik) se diamant spremeni v grafit. V impaktitih in meteoritih je znana redka finokristalna šesterokotna sorta diamanta - lonsdaleit, ki mu je po svojih lastnostih blizu. Diamant se lahko pojavi v obliki kristalov in agregatov. Najpogostejše kristalne oblike so oktaedri in rombododekaedri; kristalni agregati so največkrat mikrozrnati in radialni. Spinel. Diamanti (

In to je on, "nakit" diamant- "suh" element odlagališča jalovine"(umik)
Na fotografiji je uran (črn) označen s puščico v sivo-zeleno-modrem kimberlitu

Za tiste, ki se želijo počutiti resnično draguljarji treba najti diamant(v kimberlitu) do dolbenje od tega je bila glede na razcep (in ne plošča diamanta po udarcu s kladivom) kocka najmanj 15 x 15 x 15 mm- surovine za nakit in licencirana vrsta dejavnosti za njihovo dobavo strokovnjakom za rezanje. Obstajajo različni in najrazličnejši triki prevarantov "od diamantov" - "veliko in v karatih" (ravno), "je nedotaknjen in ukraden v rudarsko-predelovalnem obratu" (odlagališče jalovine), "nismo ga videli «, »Hočem veliko denarja« ( velika fotografija»PC desktop wallpaper« na internetu z »tunelskim« mikroskopom – inovacija 21. stoletja), ogled kamna iz odpadkov skozi povečevalno steklo, lečo, mikroskop itd.

Rdeča komponenta kimberlita je rubin, modra je safpir, zelena je demantoid (dno, ne olivin)

če Uran daje kimberlite modra barva (kot je labradorit iz Ukrajine, regija Žitomir, pegmatiti Volodarsk-Volyn), bitumen(asfalt, olje, grafit v obliki pegmatitov) - črna barva (karbonat, kimberlit »lepljiv«), potem zeleni demantoidi iz globokih dajkovskih kimberlitov (feldspar in drugi plutoniti ter sill-dike vulkanizma) dajejo kimberlit zelena barvno - barvano demantoidi. To je skrivnost mešalnih barv kimberliti.

zlato daje kimberlitne pigmente rumena barva (pogosto, od začetka 2010, vmešana v netehnološke tlakovce brez vročega cikla in vibracijskega nabijača, ločevanje frakcij, razpoke v diamantnem kimberlitu pozimi, ne parjeno). Rjava zelenkasto-zlata - ne opečnato-bordo barva litosfere daje kimberlite baker, In zelena- iztok nasipa demantoid. Niti asfaltni pigment - popolnoma se izpere.

Grafični model kimberlitnih cevi. 1 - tufi vulkanskega stožca; 2 - sedimenti kraterja; 3 - eksplozivne kimberlitne breče (aglomerati, tufi); 4 - intruzivne breče in kimberliti; 5 - kamnine sistema Karoo: a - osnovne lave, b - skrilavci, peščenjaki, c - doleriti; 6 - sistem Ventesdorp: a - andezitne lave, b-konglomerati, kvarciti; 7 - Primarni sistem: a - skrilavci, b - granitni gnajs; 8 - sistemske meje; 9 - sodobna površina cevi in ​​pragov (nasipov). Deli cevi: I - krater; II - diatrem, III - kanal.

IN skupna masa surovi diamanti nad 99,3% predstavlja delež zelo dragih in dragocenih tehnične diamanti, med katerimi so "bort", "ballas", carbonado in congo. "Deska" - majhni nepravilni kristali in zrastki (lepijo se na izpiralno peno v ciklih obogatitve v obratih za pridobivanje in predelavo urana). "Ballas" so sferični drobnozrnati agregati z lupino, ki je trša od jedra (v žargonu rudarskih in predelovalnih obratov - "balast").

Carbonado- drobnozrnati, porozni agregati črne, sive ali zelenkaste barve (dragi - zelo dragocena vrsta diamanta). Congo - majhni diamanti (napolnite v fazi sušenja), primerni kot abrazivni material (dragi). to - ne "repi"(ne "odlagališče jalovine") rudarskih in predelovalnih obratov.

Dobijo se majhna zrna industrijskih diamantov grafit(naravni ogljik) pri visokih temperaturah in tlakih v prisotnosti kovinskih katalizatorjev. Sintetični diamanti imajo številne tipomorfne lastnosti, ki jih zanesljivo identificirajo. Zlasti vsebujejo primesi železa in niklja. Diamantni kristali pogosto vsebujejo trdne vključke olivina, ilmenita, piropa, grafita in drugih mineralov. Poleg tega so nečistoče vode, vodika, ogljikovodikov, ogljikovega monoksida, ogljikov dioksid in dušik, plinsko-tekoči vključki. Obstajajo dušikovi atmosferski (0,25% N2) in brezdušikovi vakuumski (do 0,001% N2) kimberlitni diamanti, ki se razlikujejo po lastnostih.

V naravi je nastanek sublimiranih plinastih diamantov tesno povezan s produkti platformnega magmatizma - kimberliti in lamproiti, ki tvorijo tako imenovane tornado oblikovane (tornadom podobne) cevi - stožčaste, zožene navzdol ali navzven vrtalna telesa okrogle oblike. , eliptični in več kompleksna oblika, izslediti do znatne globine (do 2 km ali več) med kamninami pokrova ploščadi in kristalnimi formacijami kleti. Lahko imajo vhod (širok) in izhod (ozek, vrtajoč kot tornado).

Z uporabo primera najbolj temeljito preučenega južnoafriški kimberlitne cevi v njihovem splošnem prerezu ločimo na kraterske, diatremne in kanalske dele (središče). Deli kraterja (v žargonu "Mordorja") so narejeni iz razdrobljenega materiala, ki je nastal po tem, ko je kimberlitna cev prišla iz svojih stranic. Za diatremske dele, sestavljene iz kimberlitov več generacij in njihovih tufov, je značilno obilo drobcev najrazličnejših kamnin (mešalnik tipa tornado). Kanalske dele tvorijo masivni ali tekoči (plinasti) kimberliti z izrazitim poroženevanjem v eksokontaktih (izbruhi vdorov in izlivi plinov na izhodu).

Tornadu podoben pojav v ozračju (tornado), ki simulira uhajanje plina skozi "okrogel" pokrov
prenesite palete tornado, ki jih je razvil avtor

Kamnolom kimberlita "Rudnik Gvardeyskaya"(Krivoj Rog, Ukrajina). Delujoči in zapuščeni (zaradi pomanjkanja strokovnega znanja) objekti so pomešani med seboj, podjetja so leta 2014 propadla zaradi pomanjkanja usposobljenih strokovnjakov. Viden je obrnjen okrogel krater (označen ločeno), podoben pojavu podzemnega "trdnega" tornada (tornado v zemeljska skorja). Lokacija izhoda zemeljski plin metan, 2014

Okrogla luknja v tleh je posledica razpada plinskega tornada in izpusta naravnega metana na površje
Vidite lahko lokalizirano okolico okroglega "pokrova", ki ga je iztrgal podzemni tornado (vrtanje v skalo)
Iz takega okroglega kraterja (izhod podzemnega tornada) bi lahko vrgel vrtalni meteorit.

Struktura tunelske votline v obliki debla tornada - upogibni tornado v osebnem računalniku, ki ga je izdelal avtor
Za tiste, ki jih zanima mešanje kimberlitov - prenesite palete tornado v avtorjevi izdelavi

Eden od prezračevalnih jaškov metroja v Harkovu (Ukrajina) - izpust kimberlitnih plinov

In zdaj odgovor na enega glavnih skrivnosti sodobnih kopačev- kakšna umetna konstrukcija je to na fotografiji in zakaj je potrebna. To je dizajn, ki so ga vgradili kulturno mesto na plinske odprtine kimberlitni tornado po vrsti rudniki "Gvardeiskaya"(2014). Plinsko tesnilo ne zadržuje vode, na prezračevalnih ventilih (prisilno prezračevanje predorov podzemne železnice) brez dodatne črpalke vodne črpalke - nameščene so ločeno na betonskih kanalih pod železniškimi tiri za odvajanje vode iz kimberlita v kanalizacijo ("meteorna kanalizacija" ). Nekatere rešetke na ventilacijskem "kiosku" so ukradli pobegli roparji, jih prodali za staro železo in jih verjetno namočili.

Pod prezračevalnim jaškom (zgoraj) je jašek, ki vodi navzdol, zelo globok - približno 40 m, s kovinsko stopničasto konstrukcijo. Spodaj so postavljena ogromna letala oboževalci. VO (aksialni ventilator) prezračuje tunele podzemne železnice; izgleda kot letalska turbina (tako je - to so letala).

To je navpična gred okrogla oblika, po kateri so se nočni kopači spuščali v rove

To je za primerjavo - okvara kimberlita v Kimberleyju v Južni Afriki, Južna Afrika(hoja je nevarna)

To je še en prezračevalni jašek podzemne železnice. Ta gred je za razliko od prejšnje izdelana iz cevi iz litega železa, globina rovov v njej je za red velikosti manjša (ne globoka). Dno rudnika je poplavljeno (pod črpalkami). Tipična napaka, podzemna železnica ni zaklonišče (čeprav se lahko uporablja) - plini in voda so izločeni. Za primerjavo je prikazana naravna okrogla luknja v naplavljenem kimberlitu Kimberleyja v Južni Afriki (Južna Afrika).

Vgradnja relativno hermetičnih pregradnih vrat na poti morebitnih kraških voda
Hermetična tesnila (varna vrata) so gostoljubno odprta. V primeru nevarnosti so tlačna vrata zaprta

Za primerjavo neizkopani in naplavljeni kraški kimberlit (rudnik in predor)
Trenutno je dno kimberlita v Kimberleyju (Južna Afrika) napolnjeno z vodo, njegova globina je 40 m.

Ta vrata v metroju so bila zaprta - pečat je bil "varno" zamrznjen v zimski led

Led na tleh in stropu predorov podzemne železnice pozimi - zmrzovanje vode kraškega tipa

Strop kimberlitnega rova ​​Udachny (Ruska federacija) za primerjavo - kalijevi kraški kapniki

Filtrirno-prezračevalna enota(zračna dela, kimberlitni plini v zemeljski skorji in kamninah). To je posebna konstrukcija, ki povezuje horizontalne predore podzemne železnice in vertikalni prezračevalni jašek (priključek). Hermetična vrata na straneh so hermetično zaprta (zaščita pred morebitnimi plini in eksplozijami kimberlita) in zrak prehaja skozi UZS (enoten zaščitni del). Ledeni stalagmiti kraškega tipa (kraška voda se cedi iz tal) pozimi rastejo v neogrevanih predorih podzemne železnice.

Kopači so zahajali v jaške (navpične) in rove (vodoravne) pozimi, ko je voda na tleh zmrznila, tam pa so iz ledu nastali stalaktiti in stalagmiti (kot drevesne gobe in ešenit). Vrsta izkopavanja rudniško-tunelskih objektov harkovskega metroja je neposredno v mestu Almaden v Španiji, jugozahodno od celinske Evrope (najbolj kompetentno pri načrtovanju in najnižje glede na stopnjo nesreč - " Almadenski tip").

In to je neposreden original za delo v tunelih - shema izkopavanje rudnikov in rovov nahajališč rdečega cinobarita v Almaden, Španija(shema). V stavbi Rudarska šola Mesto Almaden je dom muzeja zgodovine rudarstva. Vsebuje gradivo o zgodovini rudnikov, rudarstvu, modelih opreme, orodjih, vzorcih kamnin in mineralov ter izkopavanjih. In poplavljanje rudnikov je vidno, metode pa se niso veliko spremenile (so ustrezne). Original. V žargonu tunelov se ta shema dela imenuje "testosteron" ( španščina ki se uporablja v diagramu penetracije).

To so osnovne Almaden (španščina)(ne Khaidarkan) sheme izkopavanja rudnikov dobro kot - Ne boste verjeli svojim očem, ampak to je - Almaden, Španija, sušna jugozahodna Evropa (Euroschengen). Iskali smo vodo v zelo suhem prostoru – našli so živo srebro in cinober. Suša v Almadenu in Španiji leta 2014 je bila opisana celo na internetu.

To je posebno vrata z vrh rudnika(tako se izrazijo) dvigniti cinobaritno rudo iz rudnika, Almaden, Španija, Euroschengen, prvotno izdelan v obliki "dežnikaste" gobaste kape - ščiti vodnjak in rudnik pred prahom, umazanijo in poplavami zaradi dežja od zgoraj. Glavna razlika med rudniki in kamnolomi je zaščita pred poplavljanjem z deževnico in padavinami od zgoraj (odrezana je ena stopnja možnega poplavljanja - padavine). Poplavljanje zaprto vertikalni jaški in horizontalni predori se izvajajo le po kras tipu - od tal (" Khaidarkan").

to - špansko zaprto vrsta preboja z ločeno nameščeno končajmo(sistem vertikalnih in horizontalnih rudnikov in rovov – odkop), kot tudi kimberlit kariere odprtega tipa(dehidriran) v Kimberleyju (Južna Afrika). Ljudje ne verjamejo svojim očem, toda na primer v Ukrajini so vodni viri odprti, ne le reke in ribniki in izviri (tudi pod krošnjami in kraškimi kot je "Kharkovskaya-1", metro postaja "Botanični vrt").

Mesto Madrid(prestolnica Španije) - poletna konferenca 2010 o geologiji in zgodovini geologije ter rudarstvu in tuneliranju, organizatorji pa so poskušali prikazati zgodovinske kraje, kamor turisti nimajo časa priti (kraj težkega dela - mesto Almaden) . Srečanja so potekala v dvorani s portretom španskega kralja Karla III (ustanovitelja rudarske šole) in barvnimi simboli na stenah ( grb Španije- dve kladivi in ​​uokvirjena krona, gor).

Merkur- da so v mestu Almaden (Španija) zmotno sprejeli, da je suša za vodo, izkopal dobro. Na spodnji fotografiji je lik svete Barbare – katoliške španske zavetnice geologov, rudarjev itd. Grb je španski. Ne smete piti živega srebra - za ženske je afrodiziak, za moške pa huda "prebavna motnja". Zbira se v vodoravnih tunelskih tunelih v jeklenke po 30 kg ( iskali vodo za španskega kralja in našel cinober). Voda v rudnikih in rovih je kraškega tipa, prihaja do podzemnih poplav s podtalnico različnih nivojev (zelo nevarno, kraško). Tudi če se voda najde v kraških rovih, brez nje ne moreš kar tako piti posebna analiza. V rudniku je voda.

Doktor geoloških in mineraloških znanosti, profesor A. PORTNOV.

Samo iz kimberlitnih cevi (brez štetja aluvialnih nahajališč) na Zemlji se letno izkoplje do 20 ton industrijskih in nakitnih diamantov - v vrednosti 6-7 milijard dolarjev. Življenja več deset milijonov ljudi so tako ali drugače povezana z iskanjem, pridobivanjem, predelavo in prodajo diamantov. Diamanti (diamanti) niso samo dragoceni nakit. Uporaba diamantnega orodja več kot podvoji gospodarski potencial katere koli razvite države. Diamanti so bili izkopani že več stoletij. In na preprosto vprašanje: kako nastanejo v naravi? - še vedno ni odgovora. Splošno sprejeto je, da so diamanti kristalizirali globoko v črevesju Zemlje - v plašču, tako imenovane kimberlitne "eksplozijske cevi" pa jih nosijo na površje planeta. V tej razlagi je skoraj vse nerazumljivo: tako mehanizem nastanka diamanta kot razlogi za nastanek kimberlitnih cevi, zakoreninjenih v neznanih globinah Zemlje. Tukaj predlagana hipoteza temelji na dejstvih, ki jih je nabrala sodobna geologija, in razkriva nove načine za reševanje teh vprašanj.

Kimberlitna cev "Mir", zahodna Jakutija. Ogromen stožec, napolnjen z diamantno kamnino, ki je izstopil iz plašča skozi ozko "luknjo" pod zelo visokim pritiskom vročega plina.

Poleg zaobljenih globoko ležečih mineralov kristal diamanta še posebej izstopa in pritegne pozornost s svojimi popolnoma pravilnimi oblikami.

Kimberliti so plaščne kamnine s številnimi vključki kamenčkov - globoko ležečih mineralov, zaokroženih s plinskimi tokovi.

Mineral apatit, zaokrožen s plaščnimi plini, se na videz skoraj ne razlikuje od navadnih rečnih kamenčkov.

Mnoge vrste globokih kamenčkov, čeprav so zelo podobne navadnim, imajo posebno grobo površino - "shagreen". Ta fotografija prikazuje kamenček titanovega minerala ilmenita s šagrensko površino.

"Šagreen" je značilen tudi za zrna olivina, enega glavnih mineralov plašča.

Pri veliki povečavi (2000-krat) je jasno, da je "shagreen" posebna korozivna površina. Nastane, ko je izpostavljen vročemu plinu.

Tri skrivnosti kimberlitov

Na tisoče znanstvenih člankov je posvečenih diamantom in diamantnim kamninam plašča - kimberlitom. Vendar ne odgovarjajo na tri glavne skrivnosti primarnih nahajališč diamantov. Prvič: zakaj se kimberlitne cevi nahajajo le na starodavnih ščitih in ploščadih - najbolj stabilnih in stabilnih blokih zemeljske skorje? Kakšne pošastne sile bi lahko prisilile težke kamnine zemeljskega plašča, navidezno v nasprotju z Arhimedovim zakonom, da se poženejo navzgor in prebijejo več deset kilometrov debelo plast lažjih kamnin - bazaltov, granitov, sedimentnih? In zakaj kimberlitne cevi "prebijajo" debelo 40-kilometrsko skorjo platform in ne veliko tanjšo 10-kilometrsko skorjo oceanskega dna ali prehodnega območja - na meji celin z oceani, kjer globoke napake Ali obstaja na stotine kadečih se vulkanov in lava prosto teče na površje? Geologi na to vprašanje nimajo odgovora.

Naslednja skrivnost je neverjetna oblika kimberlitnih cevi. Navsezadnje pravzaprav niso videti kot "cevi", ampak bolj kot kozarci za šampanjec: stožec na tankem steblu, ki sega v velike globine. Geologi jih že sto let običajno imenujejo "eksplozijske cevi", ne da bi pomislili, kako nesmiselna je ta fraza. Konec koncev, eksplozije v homogeno okolje Sploh ne tvorijo cevi, ampak krogle. Zdaj so izvrtali številne tako imenovane "kamuflažne komore" - praznine, ki so ostale po močnem podzemlju jedrske eksplozije. Vse te kamere so sferične oblike. Obstajajo pa tudi kimberlitne stožčaste cevi! In očitno je skrivnost rojstva diamantov povezana z njihovim nastankom. Kako so nastali? Na to vprašanje še ni odgovora.

Tretja skrivnost se nanaša na nenavadno obliko mineralnih zrn v kimberlitnih kamninah. Znano je, da minerali, ki prvi kristalizirajo iz staljene magme, vedno tvorijo dobro brušene kristale. To so apatit, granat, cirkon, olivin, ilmenit. Razširjeni so tudi v kimberlitih, vendar iz nekega razloga nimajo kristalnih robov, zrna so zaobljena in po obliki spominjajo na zaobljene rečne kamenčke. Geologi poskušajo razložiti to skrivnostno značilnost s trditvijo, da je minerale stopila vroča magma. Toda taljenje, kot je znano, vodi do pretvorbe kristalnih mineralov v amorfno steklo, brez kristalne strukture. Vendar nihče ni mogel zaznati nobenih sledi "vitrifikacije" ali izgube kristalne strukture v teh zaobljenih zrnih.

Hkrati so diamantni kristali, ki so po sedanjih konceptih nastali v plašču in so bili v končani obliki skupaj s kimberlitno magmo odneseni iz globine 150 do 600 kilometrov, predstavljeni v predelovalnih obratih kot cele gore penečega semena. idealno oblikovani oktaedri z ostrimi robovi, ki so tako priročni za rezanje stekla! Ti ostri robovi so se ohranili kljub krhkosti diamantnih kristalov in njihovi sposobnosti, da se zlahka razcepijo vzdolž določenih ravnin. Izkazalo se je, da so diamantni kristali, ki so šli skozi dolgo in trnovo pot skupaj s staljeno magmo, videti, kot da so pravkar prišli s tovarniškega tekočega traku. In kristali cirkona, apatita in drugih mineralov (domnevajo, da so se ločili od taline neposredno v cevi) so izgubili svoje robove. Kako razložiti tak paradoks?

Kimberlitne cevi - "dimniki" plašča

Obsežen analitični in eksperimentalni material je avtorju omogočil izgradnjo novega modela za nastanek kimberlitnih cevi in ​​diamantov. Pojasnjuje številne geološke skrivnosti, povezane s temi zelo globokimi formacijami. Model temelji na obsežnih informacijah o plinastem, pretežno vodikovo-metanskem, "izdihavanju" plašča in morda Zemljinega jedra.

Po mojem mnenju so kimberlitne cevi sledi "predrtja" litosfere z ogromnimi plinskimi mehurčki, ki se dvigajo iz plašča. Tak mehurček, ki poskuša izbruhniti na površje Zemlje, naredi tanek, "igličast" izhod skozi trde kristalne kamnine temeljev platforme in šele nato se v mehkih sedimentnih kamninah oblikuje ekspanzija - " steklo«. Globoki plin jih potiska narazen z grozljivim pritiskom več deset tisoč atmosfer, ki se prenaša iz plašča v zgornji del zemeljska skorja. Plin, ki teče skozi vbod "igle", se sproži na približno enak način kot tlak, ki se prenaša skozi cevi oljnih hidravličnih pogonov avtomobila.

Omejitev kimberlitov posebej na platforme je razložena z dejstvom, da so skoraj neprepustni za plin. Zato se pod njimi kopičijo drobni v kamninah razpršeni plinski mehurčki, ki se združijo v velike mehurčke vodikovo-metanske sestave. Pri določeni kritični prostornini začne tak mehurček postopoma "lebdeti", torej prodreti v strukturo platforme in se dvigniti na površje planeta.

Platforme so videti kot krožniki, ki lebdijo v akvariju, z zračnimi mehurčki, ki se dvigajo z dna. Mehurčki krožijo po krožniku, nekaj plina pa se nabira pod njegovim dnom. Plin se dviga iz plašča, kar dokazuje dejstvo, da je helij tukaj močno obogaten z lahkim, globoko ležečim izotopom helija. Toda v podzemnih plinih ploščadi je takšnega helija tisočkrat manj kot v plinih vulkanov. Posledično so platforme gost "čep" za plaščne pline.

Razpršeni plaščni plin se zbira v velike mehurčke zaradi močnega vpliva tako imenovanih vročih točk (geologi so za njihov obstoj izvedeli razmeroma nedavno) - globokih "šob", ki žgejo litosfero od znotraj. Na primer, eno od teh sodobnih vročih točk je pregorelo tanko zemeljsko skorjo Tihi ocean, nato pa so nastali vulkani Havajski otoki. Ista "šoba" je delovala na istem mestu pred 70 milijoni let in pustila svoj pečat tudi na oceanskem dnu - "šiv" strjene bazaltne lave, velikanski podvodni cesarski greben, ki se razteza od Aleutskih otokov do Havajskih otokov.

Vulkani so kot aktivni »dimniki« Zemlje. Delujejo pravilno, če ni "blažilnikov" na poti plinov, ki jih oddajajo. Najpogosteje takšne ovire postanejo premikajoče se ploščadi. Ponavadi so tako močni, da vroča točka ni dovolj energije, da bi ga pregorela. Dovolj pa je, da skale v globini stopimo in v njih razpršene pline zberemo v ogromne mehurčke.

Kot veste, drobne kapljice maščobe v mleku ne plavajo, dokler energija mešalnika masla ne proizvede dovolj velike kepe masla. Tako je tukaj. Ko se pod ploščadmi oblikujejo veliki plinski mehurčki, začne veljati Arhimedov princip. Gostota mešanica plinov(vodik-metan) tudi pri tlaku v plašču bo manjša gostota vodo. Toda gostota samega plašča je več kot trikrat večja od gostote vode. To pomeni, da bo dvižna sila mehurčka s prostornino 1 kubičnega kilometra 2,5 milijarde ton! In poleg tega se ta plin segreje na 600-800 o C.

Dejstvo, da so kimberlitne cevi v globini zožene v tanko steblo, nakazuje, da je bila celotna ogromna dvižna sila plina uporabljena na zelo majhno območje. Hkrati je bilo na desetine kilometrov skalovja, kot da bi ga prebodla velikanska igla. Tako je nastal tanek kanal, dolg 100-150 kilometrov. Plinski mehurček je bil stisnjen vzdolž nje, dokler ni prodrl v mehke kamnine sedimentnega pokrova platforme. Lahko rečemo, da plašč tako rekoč "vstavi klistir" v debelo zemeljsko skorjo: mehke sedimentne kamnine se razmaknejo in tvorijo stožec kimberlitne cevi.

Plinski mehurček, ki lebdi navzgor, ustvari cono v svojem repnem delu nizek pritisk. Plaščne kamnine, rekristalizirane pod vplivom plina, se zdrobijo in hitijo v to cono, v tanko razgradnjo. Plin s seboj vleče kamnine plašča. Kot v velikanskem stroju za peskanje drvijo zrna mineralov v peklenskih konvekcijskih tokovih mešanice plinov, ki jo geologi imenujejo fluid. V tem primeru se kristali odluščijo, izgubijo svoje kristalne robove in se spremenijo v globoke kamenčke plinskega toka, ki se skoraj ne razlikujejo od navadnih rečnih kamenčkov.

Vendar še vedno obstajajo razlike - jasno so vidne pod mikroskopom. Pod vplivom vročih plinskih curkov se ustvari posebna površina kimberlitnih mineralov. Strokovnjaki ga imenujejo "shagreen". Ko ga tisočkrat povečamo, je videti kot mikroporozna korozijska struktura. Površina meteoritov ali lopatic plinske turbine je približno enaka.

Diamanti - "saje" plašča

Toda zakaj so diamantni kristali, izkopani v kimberlitnih ceveh, tako lepo brušeni? Navsezadnje se domneva, da jih je magma potegnila iz "kamnitih jam" plašča in jih vlekla več kot sto kilometrov!.. Seveda je diamant najtrši mineral, a tudi to ga ne more rešiti. Konec koncev je znano, da so diamanti zaobljeni in zdrobljeni, saj je ta mineral precej krhek.

Nešteto učbenikov prikazuje diagrame ravnotežja diamant-grafit in pravi, da diamant nastane iz grafita. Toda iz nekega razloga nihče ni postavil vprašanja: od kod prihaja grafit v plašču?.. Navsezadnje je tam nestabilen in se imenuje "prepovedan" mineral za pogoje plašča. Karbidi so nekaj drugega. Tu so stabilni: karbidi železa, fosforja, silicija, dušika, vodika. Vodikov karbid je plin, navaden metan, je mobilen in se zlahka koncentrira v globoki tekočini.

Nekoč geologi niso pripisovali pomena izjemnemu odkritju sovjetskega fizika B. Deryagina, ki je leta 1969 sintetiziral diamant iz metana in, kar je zelo pomembno, pri tlaku celo pod atmosferskim. Že takrat naj bi to odkritje korenito spremenilo dosedanje predstave o diamantu kot mineralu, ki nujno kristalizira iz talin in pri visokih pritiskih. Podatki B. Deryagina so mi omogočili, da razmislim o možnosti kristalizacije diamanta iz tekočine, mešanice plinov v sistemu C-H-O.

Izkazalo se je, da v takšni tekočini kisik pri ultravisokem tlaku plašča izgubi svoje oksidacijske lastnosti in ne oksidira niti vodika. Toda ko se plin dvigne navzgor, ko nastane kimberlitna cev, tlak pade. Dovolj je, da tlak znižamo 10-krat - s 50 na 5 kilobarov - da se aktivnost kisika milijonkrat poveča. In potem se takoj združi z vodikom in metanom. Preprosto povedano, plin se spontano vžge - v podzemni cevi izbruhne hud požar.

Posledice takšnega podzemnega "požara" so odvisne od razmerja ogljika, vodika in kisika v tekočini. Če kisika ni preveč, bo iz molekule metana (CH 4) odstranil le vodik. Nastalo vodno paro bo absorbiral mineralni prah in tvoril serpentinit, najbolj značilen mineral kimberlitov. Ogljik, ki bo ostal "osamljen", se bo pri tlaku tisočih atmosfer in temperaturi približno 1000 o C zaprl z nenasičenimi valenčnimi vezmi "na sebi" in oblikoval velikansko molekulo čistega ogljika - diamant! V praksi je tako ugodna kombinacija komponent v mešanici plinov redka: le pet odstotkov kimberlitnih cevi je diamantnih.

Pogosteje se zgodi, da je za nastanek diamanta bodisi preveč kisika bodisi premalo. V prvem primeru bo ogljik zgorel in se spremenil v pline - okside: CO ali CO 2. Nato se pojavijo nerodovitni kimberliti. Zanje je značilen povečan magnetizem, ker vsebujejo železov oksid – magnetit. Kisika je bilo veliko in ta je silikatom »zgrabil« železo. Če pride do pomanjkanja kisika ali metana, se pojavi samo vodna para, ki jo absorbira serpentinit. Izkazalo se je, da diamant nastane kot produkt spontanega podzemnega zgorevanja ogljikove tekočine. Diamanti so analogi pepela ali saj, ki se naselijo v "dimnikih" plašča!

Zgorevanje metana poveča aktivnost kisika in vpliva na izotopsko sestavo ogljika in dušika, ki sestavljata diamante, saj se težki izotopi koncentrirajo v oksidacijskem okolju.

Rastoči diamantni kristali zajamejo številne prašne vključke iz plina – drobna zrnca mineralov iz okoliških kamnin. Starost teh mineralnih vključkov včasih sovpada z geološko starostjo kimberlitnih cevi, pogosteje pa se izkaže, da so vključki veliko starejši. Na primer, v diamantih slavne cevi Kimberley (Južna Afrika), ki so prodrle v okoliške kamnine pred 85 milijoni let, je starost vključkov piropskega granata (določena z metodo samarij-neodim) 3200 milijonov let. V jakutski cevi Udačnaja, ki je pred 425 milijoni let prebila okoliške kamnine, je starost mineralnih vključkov klinopiroksena (določena z metodo kalij-argona) 1149 milijonov let.

Na podlagi takšnih podatkov geologi običajno sklepajo, da so diamanti kristalizirali v plašču morda pred milijardami let, nato pa jih je eksplozija vrgla na površje Zemlje. Po mojem mnenju so bili vključki v diamantih ujeti z rastočimi kristali iz "prahu" toka plina, ki jih obdaja.

V zadnjih letih so sofisticirane metode analize omogočile identifikacijo samorodnih kovin med vključki v diamantih - železo, nikelj, krom, srebro, pa tudi nikelj in železove sulfide. Kako so prišli do diamantov? Po mojem mnenju so bile vse te kovine reducirane iz mineralov globokih kamnin - silikatov z visoko vsebnostjo železa, niklja, srebra in oksidov z visoko vsebnostjo kroma - s tako močnimi redukcijskimi sredstvi, kot sta vodik in CO, in globoki vodikov sulfid je spremenil nekatere od teh kovin v sulfide. Diamantni "oklep" je ohranil ta nestabilni sulfidni kovinski prah v kristalih.

Dolgo časa so ostri "suhi" stiki kimberlitnih cevi z okoliškimi kamninami za geologe ostali skrivnost. Geologi vedo, da okoli masivov magmatskih kamnin vseh vrst nastajajo močna območja kontaktnih sprememb zaradi rekristalizacije in sprememb v gostiteljskih kamninah. Toda na stiku s kimberliti so spremembe v sedimentnih kamninah zanemarljive. Izkazalo se je, da obstajajo spremembe in zelo pomembne, vendar so nenavadne narave. Okoli cevi se pojavijo močni - do pol kilometra - haloji koncentracije majhnih zrn luminescentnih mineralov.

Vsebnost zrn apatita in cirkona - mineralov, ki se močno svetijo v ultravijoličnih žarkih - se tu poveča za desetine in celo stokrat. Poleg tega apatit ne sveti z običajno rumeno, temveč z modrikasto svetlobo, ki je značilna za kimberlitni apatit. Te luminiscenčne haloje je mogoče razložiti z močnim "čiščenjem" okoliških kamnin s plinom iz globokega plašča obnovitvene lastnosti in takšni značilni elementi kimberlitov, kot so evropij, cerij, cirkonij.

Rojstvo diamantov ne nekje v neznanih "kamnitih jamah", kot se je prej mislilo, ampak v samih kimberlitnih ceveh, v procesu njihovega nastajanja, pojasnjuje skoraj popolno ohranjenost diamantnih kristalov, ki jih najdemo poleg kimberlitnih kamenčkov, sestavljenih iz zaobljenih, zdrobljenih in brez robov globokih mineralov, dejansko pridobljenih iz plašča.

Na kristalizacijo diamantov iz plina kaže tudi stalna prisotnost dušika in včasih bora v njih. V silikatni talini plašča praktično ni dušika ali bora, v tekočini pa so ti elementi koncentrirani, ker tvorijo plinaste spojine z vodikom. V določenem času se je v tekočini očitno nabral radon. Prav radon, najmočnejši sevalec alfa, je lahko ustvaril skrivnostne, nenavadno lepe zelene diamante. Njihova barva je zagotovo posledica izpostavljenosti alfa delcem.

Sodobna industrija letno proizvede na milijone ton saj. Nastane zaradi nepopolne oksidacije metana. Približno 80 odstotkov teh saj gre v proizvodnjo avtomobilskih gum. Ogromna količina saj se naseli na stenah neštetih cevi - peči, tovarn, tovarn in to nikogar ne preseneča. Vendar se nekako težko navadimo na misel, da je diamant v bistvu tudi saje, samo plaščne saje. Sprva se ta analogija zdi preprosto bogokletna. Da preveč neposredna analogija kimberlitnih cevi z dimniki ne bi škodovala razumevanju naravnega procesa, ugotavljam, da kimberlitne cevi niso nikoli dosegle površja Zemlje in niso kadile neba, kot na primer londonske cevi leta 19. stoletje.

Plaščni plin je "visel" v zgornjih plasteh zemeljske skorje, kot visi v zraku balon s plinskim gorilnikom, ko je že porabil vso svojo energijo za dvig. Zato se nobeden od geologov ni posrečil, da bi sredi ploščadi našel vulkan, ki je okoli sebe razpršil diamantne kristale. Najdene kimberlitne cevi se odpirajo le z erozijskimi procesi. Za raziskovalca to pomeni, da obstaja veliko "slepih" kimberlitnih cevi, ki ne dosežejo površja. Njihovo prisotnost je mogoče prepoznati po zaznanih lokalnih magnetnih anomalijah, katerih zgornji rob se nahaja na globini več sto, po sreči pa tudi več deset metrov. Srečno vam torej, raziskovalni geologi!