Țevi de kimberlit. Diamante - funingine din țevile lumii interlope

Odinioara cea mai mare cariera de diamante din lume, teava de kimberlit Mir a fost creata de mana omului in regatul permafrostului la adresa: orasul Mirny, Republica Sakha (Yakutia). Zborul aeronavelor deasupra craterului artificial este strict interzis: o pâlnie uriașă cu un diametru de 1.200 de metri și o adâncime de 525 de metri, care inițiază curenți de aer descendenți, aspiră elicoptere.

Republica Sakha (Yakutia) este o provincie geologică fantastic de bogată. Nu are analogi nu numai în Rusia, ci în întreaga lume. Toate acestea provoacă invidia nedisimulata a prietenilor și partenerilor noștri străini. „Este nedrept că Domnul Dumnezeu a răsplătit un pământ unde temperaturile de iarnă ajung la minus 70 de grade cu asemenea bogății!” – afirmă foarte des oameni de stat și experti din străinătate apropiată și îndepărtată.+

În folclorul Yakut există o legendă conform căreia, după ce a decis să împartă în mod corect materialele și pietrele prețioase pe tot Pământul, Dumnezeu a zburat peste Yakutia în frigul iernii și i-a înghețat mâinile, drept urmare aurul și diamantele au fost împrăștiate dintr-o pungă dezlegată de pietre prețioase peste munți, văile râurilor și tundră, argint și platină și multe alte minerale nobile.+

Dar pentru o lungă perioadă de timp zăcămintele de diamante cu care este atât de bogată Yakutia au rămas inaccesibile. Până de curând, niciun om nu a pus piciorul vreodată pe aceste meleaguri, unde domnește permafrostul. Și acest lucru nu este surprinzător: în ceea ce privește valoarea absolută a temperaturii minime, Yakutia nu are regiuni egale în toată emisfera nordică.+

Diamantele și „Mama lui Kuzka”

Căutarea intensivă a diamantelor în Yakutia a început odată cu Războiul Rece. La acea vreme, nevoia de materii prime strategice utilizate în industria de apărare a crescut brusc în Uniunea Sovietică. Pentru a-l cumpăra în străinătate, țara avea nevoie de fonduri care puteau fi obținute din vânzarea pietrelor prețioase care deveniseră deja celebre pe piața mondială.+

Cu toate acestea, depozitele nesemnificative de piatră prețioasă din Urali nu au putut satisface cerințele guvernului sovietic pentru fondurile necesare. În același timp, venerabili oameni de știință sovietici au afirmat cu încăpățânare: există semne care indică prezența țevilor de kimberlit în ținutul Yakut.+

Formarea unei conducte de kimberlit are loc în timpul unei erupții vulcanice, când gazele din intestinele pământului au izbucnit prin scoarța terestră. Forma unui astfel de tub seamănă cu o pâlnie sau o sticlă. O explozie vulcanică îndepărtează roca kimberlită, uneori conținând diamante, din intestinele Pământului. Rasa este numită după orașul Kimberley din Africa de Sud, unde a fost găsit un diamant de 85 de carate (16,7 grame) în 1871, care a declanșat goana cu diamante.+

Numeroase expediții geologice au fost trimise în Yakutia cu un singur scop: găsirea unei conducte de kimberlit de importanță industrială.+

În toamna anului 1948, un grup de geologi condus de G. Fanstein a început lucrările de prospectare pe râurile Chona și Vilyui, iar pe 7 august 1949, au găsit primul diamant pe un scuipat de nisip numit Sokolina și alte peste 20 de cristale. și a identificat aici un placer purtător de diamante. Ca urmare a lucrărilor de prospectare din 1950-1953, în Yakutia au fost descoperiți mai mulți plaseri purtători de diamante.+

Toate acestea au indicat că există țevi de kimberlit în Yakutia. Și, în cele din urmă, câțiva ani de explorare geologică au fost încununați cu succes. Pe 21 august a anului următor, 1954, geologul Larisa Popugaeva și muncitorul Fiodor Belikov au descoperit prima țeavă de kimberlit din URSS și au numit-o „Zarnitsa”. Dar acest zăcământ era prost potrivit pentru scopuri industriale.+

Pe 13 iunie 1955, geologii expediției lui Yu.I Khabardin și E.N. Elagina, care căutau o țeavă de kimberlit în Yakutia, au văzut un zadă înalt, ale cărui rădăcini au fost expuse de o alunecare de teren. Vulpea a săpat o groapă adâncă sub ea. Pe baza culorii albăstrui caracteristice a solului împrăștiat de vulpe, geologii și-au dat seama că este vorba de kimberlit. Așa este legenda.+

De fapt, motoarele de căutare au fost ghidate de o hartă de prognoză realizată de geologii N.A. Amkinna și N.V. Kind.+

Celebra radiogramă pe care au transmis-o conducerii expediției despre descoperirea kimberlitului a fost codificată: „Am aprins pipa păcii, tutunul este excelent. Avdeenko, Elagina, Khabardin.” Ca de obicei, în acele vremuri secretarul organizației de partid a fost primul care a semnat radiograma.+

Zăcământul de diamante a fost o descoperire de o importanță extremă. „Taticul” din țeavă sa dovedit a fi destul de bun: mai mult de 80% din toate diamantele extrase în această mină cântăreau 5 carate fiecare (1 gram). Potenţial, dezvoltarea industriei diamantelor ar fi trebuit să dubleze potenţialul economic al Uniunii Sovietice.+

Toate acestea i-au permis lui Nikita Serghevici Hrușciov nu numai să-și bată cu voce tare pantofii pe podiumul ONU, ci și să facă o declarație strategică care i-a aruncat pe toți adversarii într-o sudoare rece. Uniunea Sovietică: „Este timpul ca agresorii-capitalisti să arate „mama lui Kuzka” în curând Patria noastră va lua o poziție de lider pe piața valutară internațională, având dezvoltat noi zăcăminte de diamante în Iacutia pentru crearea rapidă a bazei materiale și tehnice a comunismului; URSS.”+

Țeava de kimberlit Mir este cel mai bogat zăcământ de diamante din lume

Începutul dezvoltării industriale a diamantelor datează din 1957. Este clar că câmpul a trebuit să fie dezvoltat în condiții climatice extrem de dificile, iar pentru a pătrunde adânc în permafrost, pământul a trebuit să fie explodat cu dinamită.+

Cu toate acestea, deja în 1960, producția anuală de diamante era de 2 kilograme, iar o cincime dintre acestea erau de calitate pentru bijuterii.+

După tăierea corectă, diamantele s-au transformat în diamante uimitor de frumoase care au fost folosite pentru a crea bijuterii. +

Cetățenii sovietici care plănuiesc să se căsătorească și-ar putea permite să cumpere rafinate verighete cu diamante, în care diamantele erau extrase în conducta de kimberlit Yakut Mir.+

Restul de 80% din diamantele extrase sunt folosite în scopuri industriale, deoarece, conform scalei Mohs de minerale de referință, este cel mai dur mineral din lume, cu cea mai mare conductivitate termică, dispersie și refracție.+

Cea mai mare carieră în ceea ce privește producția de diamante

Adresa: Rusia, Yakutia, Mirny
Deschis: 1955
Început de producție: 1957
Sfârșitul producției metoda deschisa: 2001
Adâncime: 525 m
Diametru: 1,2 km
Proprietar: CJSC AK ALROSA (Almazy Rusia-Sakha)+

După cum se cuvine oricărui miracol, există legende despre mina de diamante Mir. Se spune că atunci când ești la fund, te simți amețit, dar când urci, experimentezi euforie. Arătând ca un abis fără fund, mina face semn și hipnotizează. Unii oameni visează să sară la fundul unei cariere cu o parașută.+

Nu putem decât să fii uimit de cât de mult efort s-a depus în dezvoltarea carierei. Să luăm, de exemplu, problema apelor agresive saturate cu metan, hidrogen sulfurat și petrol, care ajung cu o viteză de 3.500 de metri cubi pe zi. Așadar, dacă nu ar fi fost creată o perdea unică de chituire, cariera ar fi fost inevitabil inundată.+

Între 1957 și 2001, cariera Mir a produs diamante în valoare de 17 miliarde de dolari. De-a lungul anilor, cariera s-a extins atât de mult încât camioanele au trebuit să parcurgă 8 kilometri de-a lungul unui drum în spirală de la fund până la suprafață.+

Proprietar al carierei Mir firma ruseasca ALROSA a oprit exploatarea minereului în cariera deschisă în 2001, deoarece această metodă devenise periculoasă și ineficientă.+

Oamenii de știință au descoperit că diamantele se află la o adâncime de peste 1 kilometru, iar la o astfel de adâncime nu este o carieră potrivită pentru minerit, ci o mină subterană, care a dat rezultate. capacitatea de proiectare un milion de tone de minereu pe an deja în 2012. În total, dezvoltarea domeniului este planificată pentru încă 34 de ani.+

Este necesar să se folosească bine cariera cu naftalină

Dacă o carieră uzată este lăsată în mâinile elementelor, nu numai că va fi inutilă, dar în timp poate deveni și periculoasă. Pereții înalți reprezintă amenințarea alunecărilor de teren și, într-o zi, cariera poate înghiți zonele adiacente, inclusiv cele construite.+

Ideea de a construi un oraș complet autonom în mina de diamante Mir pare a fi visul utopic suprem, dar autorii acestui concept - angajați ai biroului de arhitectură Alice - nu pot fi numiți visători goali. Șeful biroului, Nikolai Lyutomsky, este un arhitect cu experiență care a început la Mosproekt-1. Ideea a fost sugerată de studenta MArchI Elena Tsyrenova, originară din orașul Mirny. Ea i-a propus supraveghetorului ei N. Lyutomsky tema diplomei sale: „Un hotel turistic lângă marginea minei de diamante Mir.”+

Și deși gaura ciclopică din pământ din mijlocul permafrostului atrage cu adevărat atenția turiștilor, managerul a sfătuit-o pe Elena, împreună cu arhitecții AB Elis, să participe la dezvoltarea unui adevărat oraș subteran.+

Oamenii de știință se gândesc la un proiect de oraș ecologic într-o groapă imensă acum goală

Din cauza pericolului de alunecare a versanților carierei existente, conform proiectului, va fi necesară tăierea solului pentru a forma o groapă în formă de trunchi de con inversat cu diametrul de bază de aproximativ 250 m groapă, se va elibera o masă de sol, care va fi folosită pentru a umple parțial cariera până la un nivel care depășește nivelul ape subterane. Apele subterane se găsesc în carieră în intervalul de adâncime de la 280−320 la 426−525 m de la suprafață. Pentru a evita inundarea gropii și a structurilor subterane, va fi necesar să se ridice perdele anti-infiltrații de-a lungul perimetrului fundului gropii sub forma unui „perete în pământ.”+

Șeful biroului de arhitectură din Moscova, Nikolai Lyutomsky, vorbește despre planurile sale: „Partea principală a proiectului este o structură uriașă din beton, care va deveni un fel de „dop” pentru fosta carieră și o va sparge din interior. Deasupra gropii vor fi acoperite cu un dom translucid, pe care vor fi instalate panouri solare. Clima din Yakutia este aspră, dar acolo sunt multe zile senine și bateriile vor putea genera aproximativ 200 MW de energie electrică, care ar trebui să răspundă mai mult decât nevoile viitorului oraș. În plus, puteți folosi căldura Pământului. +

Iarna în Mirny, aerul se răcește la -60°C, dar la o adâncime sub 150 de metri (adică sub permafrost), temperatura solului este pozitivă, ceea ce adaugă eficiență energetică proiectului.+

Spațiul orașului este propus a fi împărțit în trei niveluri: cel inferior - pentru cultivarea produselor agricole (așa-numita fermă verticală), cel din mijloc - o zonă de parc forestier care purifică aerul, iar cel superior pentru rezidența permanentă a persoanelor, care are o funcție rezidențială și servește la adăpostirea clădirilor și structurilor administrative și socio-culturale.+

Suprafața totală a orașului va fi de 3 milioane de metri pătrați și până la 10.000 de oameni vor putea locui aici - turiști, personal de serviciu și muncitori agricoli.”+

Cariera de diamante Mir a fost inclusă pe lista candidaților pentru concursul „Șapte minuni ale Rusiei”, organizat cu participarea ziarului Izvestia, a postului de televiziune Rossiya și a postului de radio Mayak. Nu i s-a acordat titlul de câștigător, dar acest lucru nu îi slăbește semnificația în istoria Rusiei și contribuția sa enormă la realizările țării noastre.+

Boris Skupov

În opinia mea, ar fi greșit să numim diamantul singurul mineral care este extras din țevi de kimberlit. Și diamantul natural în sine este mai interesant ca bijuterie, dar diamantele artificiale sunt folosite în industrie. Dar fluoritul, ca mineral însoțitor al țevii de kimberlit, este utilizat pe scară largă în producție.

Conducte de explozie Kimberlit

„Tuburile de explozie” sunt numite și diatreme și sunt un canal în formă de tub care se formează atunci când magma și gazele topite străbat suprafața scoarței terestre. Și-au primit numele când o astfel de țeavă a fost descoperită în Africa de Sud (1871), după numele orașului Kimberley. Forma tubului este în formă de con: se îngustează mai aproape de centrul Pământului și are gâtul larg când ajunge la suprafață.

În miezul lor, sunt orificiile de aerisire ale vulcanilor care operează în interiorul planetei, vârsta lor poate varia de la Proterozoic până în prezent. Din magma vulcanică din tub, diamantele cristalizează în timp.

Fluoritul este un mineral din conductele de kimberlit

Acest mineral este continut doar la nivelul de 10% din componenta utila a tubului, restul sunt diamante. Este o fluorură de calciu cu punct de topire scăzut și arată ca un cristal cu nuanțe complet diferite: de la galben la violet-negru.

Această variație a culorilor se datorează sensibilității sale puternice la radiații. De la numele său provine termenul „fluorescență” - strălucire după tratament. Când este încălzit în raze ultraviolete, își schimbă luminozitatea și culoarea. Utilizarea sa industrială este foarte largă:

• Se aplică la creare generatoare cuantice Sveta.
• este parte integrantă unele solutii de emailuri si glazuri.
• Ca flux, este implicat în producerea anumitor tipuri de zgură cu punct de topire scăzut.
• Când este tratat cu acid sulfuric, poate fi baza pentru crearea lentilelor optice.

Toate acestea vorbesc despre beneficiile practice mai mari ale fluoritului decât diamantul natural. Cele mai mari zăcăminte ale sale din Federația Rusă sunt Transbaikalia, Primorsky Krai și Buriatia.

Diamantele se formează în zone geologic stabile ale continentelor, la adâncimi de 100-200 de kilometri, unde temperatura ajunge la 1100-1300oC și presiunea 35-50 kilobari. Astfel de condiții contribuie la tranziția carbonului de la grafit la o altă modificare - diamantul, care are o structură cubică plină dens de atomi. După ce au petrecut miliarde de ani la adâncimi mari, diamantele sunt aduse la suprafață de magma kimberlitului în timpul exploziilor vulcanice, formând depozite primare de diamante - conducte de kimberlit.

Ce este o țeavă de kimberlit? Acesta este un stâlp gigantic, care se termină în vârf cu o umflătură conică. Odată cu adâncimea, corpul conic se îngustează, asemănând cu forma unui morcov gigant, iar la sfârșit se transformă într-o venă. Țevile de kimberlit sunt vulcani antici unici, a căror parte de suprafață a fost în mare parte distrusă ca urmare a proceselor de eroziune. Kimberlitul este o rocă ultramafică care constă din olivină, flogopit, piropă și alte minerale. Are o culoare neagră cu nuanțe albăstrui și verzui. În prezent, sunt cunoscute peste 1.500 de corpuri de kimberlit, dintre care 8-10% sunt roci purtătoare de diamante. Potrivit experților, aproximativ 90% din rezervele de diamante din surse primare sunt concentrate în conductele de kimberlit și aproximativ 10% în conductele de lamproit.

Au dat naștere misterelor despre originea diamantelor număr mare legende despre cum se nasc aceste pietre uimitoare.
Din istorie:
Marele om de știință din Khorezm, Biruni, dă următoarea legendă: căutătorii de diamante au acoperit cu sticlă un cuib cu un pui de vultur, iar vulturul, observându-l și neputând pătrunde în cuib, a zburat, a adus un diamant și l-a aruncat peste el. paharul să-l spargă. Când erau multe diamante, căutătorii le-au însușit și au scos paharul pentru ca vulturul să creadă că a reușit să spargă paharul. După ceva timp, căutătorii au acoperit din nou cuibul cu sticlă, iar vulturul a început din nou să poarte diamante. Poate de aceea, printre numele „regelui pietrelor” mai există unul - „Piatra vulturului”.

În ciuda multor ani de cercetări asupra zăcămintelor primare de diamante, există încă mistere asociate cu particularitățile originii și existenței lor. Iată principalele: de ce conductele de kimberlit sunt situate numai pe scuturi și platforme antice - cele mai stabile și mai stabile blocuri ale scoarței terestre? Ce forțe monstruoase ar putea forța rocile grele ale mantalei Pământului, aparent contrare legii lui Arhimede, să se repezi în sus și să spargă un strat de zeci de kilometri gros de roci mai ușoare - bazalt, granite, roci sedimentare? Și de ce țevile de kimberlit „perforează” crusta groasă de 40 de kilometri a platformelor, și nu crusta mult mai subțire de 10 kilometri a fundului oceanului sau a zonei de tranziție - la granița continentelor cu oceane - unde se află sute de vulcani fumători pe falii adânci și curge de lavă liber pe suprafață? Geologii nu au răspuns la aceste întrebări.

Formarea unei conducte de kimberlit

Următorul mister este forma uimitoare a țevilor de kimberlit. La urma urmei, de fapt, nu arată ca „pipe”, ci mai degrabă ca pahare de șampanie: un con pe o tulpină subțire care merge la adâncimi mari.
Al treilea mister se referă la forma neobișnuită a boabelor minerale din rocile kimberlite. Se știe că mineralele care cristalizează mai întâi din magma topită formează întotdeauna cristale bine tăiate. Acestea sunt apatita, granatul, zirconul, olivina, ilmenita. Ele sunt, de asemenea, răspândite în kimberlite, dar din anumite motive nu au margini cristaline, boabele sunt rotunjite și forma lor seamănă cu pietricelele de râu rotunjite. Încercările geologilor de a explica această caracteristică misterioasă prin faptul că mineralele au fost topite de magma fierbinte ridică noi întrebări. Se știe că topirea transformă mineralele cristaline în sticlă amorfă, care nu are structură cristalină. Dar nimeni nu a putut detecta urme de „vitrificare” sau pierdere a structurii cristaline în aceste boabe rotunjite.

În același timp, cristalele de diamant, care, conform conceptelor actuale, au apărut în manta și au fost deja transportate în formă terminatăîmpreună cu magma kimberlitice de la o adâncime de 150 până la 600 de kilometri, sunt prezentate la fabricile de prelucrare cu munți întregi de octaedre scânteietoare, de formă ideală, cu margini ascuțite, atât de convenabile pentru tăierea sticlei! Aceste margini ascuțite au fost păstrate în ciuda fragilității cristalelor de diamant și a capacității lor de a se despica cu ușurință de-a lungul anumitor planuri. Cristalele de diamant, care au trecut printr-o cale lungă și spinoasă împreună cu magma topită, arată ca și cum tocmai ar fi ieșit de pe o linie de asamblare a fabricii. Iar cristalele de zircon, apatit și alte minerale (se crede că s-au separat de topitură direct în tub) și-au pierdut marginile. Care este soluția la acest paradox?

Exploatarea diamantelor din lume are o istorie lungă. Și pe măsură ce rezervele dovedite s-au epuizat și s-au descoperit altele noi, conducerea a trecut din India în Brazilia, apoi în Africa de Sud, care până în prezent rămâne principalul continent producator de diamante. La începutul anului 2006, poziția de lider în producția de diamante (după valoare) era ocupată de Botswana, pe locul doi pe Rusia.

Primul diamant din Rusia a fost găsit în Urali în 1829 de către Pavel Popov, un miner de 14 ani la mina de aur Krestovozdvizhensky. Dar dezvoltarea rapidă a mineritului de diamante în Rusia este asociată cu descoperirea unor zăcăminte primare mari în Yakutia la mijlocul secolului trecut. Acolo, primul diamant a fost găsit în 1949 în bazinul râului. Vilyuy, iar în august 1954, geologul Leningrad Larisa Popugaeva a descoperit primul depozit de diamante primare din URSS - țeava Zarnitsa, a cărei dimensiune era de 32 de hectare. Un an mai târziu, un detașament al expediției Amakinsk Yu.I. Khabardina a descoperit conducta de kimberlit Mir, iar un grup de geologi condus de V.N. Shchukina - țeavă „Udachnaya”. În aceste regiuni complet sălbatice și nelocuite, în zona de permafrost, orașele moderne au crescut.

Exploatarea țevii Udachnaya a început în 1982. Aceasta este o carieră deschisă (una dintre cele mai mari din lume), care a ajuns deja la 530 m, dar această adâncime este aproape critică pentru exploatarea în cariera deschisă, iar extracția ulterioară a minereului este posibilă în principal prin lucrări miniere subterane.

Conducta de kimberlit a carierei de diamante Mir, lângă care a crescut orașul Mirny, arată nu mai puțin impresionant: adâncimea - 525 m, diametrul superior 1200 - 1100 m, inferior 50 - 210 m O rampă în spirală duce la o adâncime de minereu de diamant de 1,2 km 7,5 km lungime. După închiderea carierei la 1 mai 2001, exploatarea continuă folosind metoda puțului.

Dimensiunea corpurilor de kimberlit din întreaga lume variază - de la 146 de hectare (țeavă Mwadui, Tanzania) la 0,4 hectare (țeavă Roberts Victor din Africa de Sud). Africa de Sud este renumit pentru numeroasele sale mine de unde sunt extrase cele mai prețioase minerale. Multe mine au fost închise de mult timp, dar printre ele există unele care continuă să atragă atenția oamenilor. De exemplu, o mină gaura mareîn orașul Kimberley - capitala diamantelor din Africa de Sud. Astăzi este Kimberley oras modern cu străzi largi, parcuri și grădini magnifice, hoteluri confortabile, un muzeu minunat arte frumoase William Humphreys și magnificul Muzeu Minier, situat la marginea sălii mari sau a gropii mari.

Numele „Gaura Mare” a fost dat minei dintr-un motiv - este cea mai mare gaură făcută de om de pe pământ. În timpul existenței sale, aici au fost extrase 14,5 milioane de carate de diamante.

Mina măsoară 1,6 km în circumferință și se întinde pe o suprafață de 15 hectare. Acum, acest depozit s-a epuizat deja. Dar The Big Hole încă sună mare interes. De-a lungul marginii puțului a fost construită o platformă de unde vizitatorii pot privi la aproximativ 400 m adâncime în „găura” și pot vedea fundul acesteia, de la care puțurile duc mai departe până la o adâncime de 1,2 km. În plus, pentru taxa separata Oricine se poate simți ca un adevărat miner, protejându-și capul cu o cască și ridicând un târnăcop, încercând să sape măcar o groapă mică în sol.

Exploatarea diamantelor este un proces care necesită forță de muncă și este costisitor: aproximativ 1 carat de diamante este extras dintr-o tonă de rocă în zăcămintele primare și 3-5 în zăcămintele aluviale.

„Cercul” diamantelor din lume este controlat de așa-numita „Diamond Corporation” - o întreprindere colosală care controlează exploatarea, producția și comerțul cu diamante, în cercuri specializate numite „Diamond Syndicate” cu sediul principal în Londra. , unde sunt furnizate toate diamantele de calitate prețioasă. Acolo sunt împărțiți în așa-zise partide. Puteți cumpăra doar întregul lot. Și un astfel de drept este acordat doar unor sindicate binecunoscute de comercianți, al căror număr nu depășește 300. O mică parte a diamantelor de bijuterii merge către „piața deschisă”, ale cărei centre principale sunt Anvers și Hong Kong. . Datorită acestei „ierarhii stricte”, prețurile diamantelor sunt menținute relativ stabile, iar diamantele în sine, ca echivalent în monedă, au supraviețuit tuturor furtunilor politice și economice din ultimele decenii.

Primul teava de kimberlit deschis în 1866. A fost dezvoltat manual până în 1914. Mina este recunoscută ca fiind cea mai mare din lume, excavată fără utilizarea tehnologiei. Puteți vedea un crater mare în pământ în provincia Kimberley. Prima țeavă a fost numită după ea.

Mai târziu, altele similare au fost descoperite în afara Africii de Sud și chiar a Africii. În Rusia, de exemplu, există o regiune care are mai multe conducte mari. Vorbim despre Yakutia. La mijlocul secolului trecut, acolo a fost deschisă mai întâi Zarnitsa, apoi Mir, apoi Udachny, Sytykansky, Marsruitnaya.

Toate, așa cum se potrivește conductelor de kimberlit, au o formă similară cu ochelarii, cu picioarele extinzându-se vertical în pământ. Formațiunile sunt compuse din rocă dură - kimberlit. De ce să irosești energie și bani pentru excavarea unuia?

Scopul dezvoltării conductelor de kimberlit

Kimberlit - ultramafic stâncă, ceea ce înseamnă că conține 30-45% silice, adică oxid de siliciu cu formula SiO2. Compoziția minerală roci - olivină, piroxenă, flogipit, pyrope. Prima alcătuiește cea mai mare parte a kimberlitului. Cu toate acestea, roca este apreciată pentru mineralul său, care are o medie de aproximativ 0,6 grame pe tonă, adică 3 carate. Vorbim, după cum este clar, despre un diamant.

Țevile de kimberlit reprezintă 90% din rezervele mondiale de diamante. Sunt fabricate din carbon. Același element este folosit pentru a face, de exemplu, grafitul, care este folosit în creioane. Singura diferență este în rețelele cristaline ale mineralelor. În diamant, atomii de carbon sunt aranjați nu numai într-un mod special, ci și cât mai dens posibil. Prin urmare, diamantele sunt mai dure decât alte minerale și zgârie și taie metalele.

Prima țeavă de kimberlit au început să fie dezvoltate când rezervele mondiale de diamante s-au epuizat. Ele, ca pepitele de aur, puteau fi găsite sub picioare. Placerii africani erau deosebit de bogati.

După ce au selectat diamante aproape de suprafață, minerii și-au dat seama că trebuie să meargă mai adânc. S-a dovedit că cristalele se află în corpuri în formă de tub care merg la o adâncime de 1,5 kilometri. Când a apărut tehnologia adecvată, după metoda exploatării în cariere, au început să se facă mine subterane.

Pe teava de kimberlit Lumeîn, de exemplu, aceasta este în vigoare din 2001. Minerii au ajuns la tulpina „paharului”, mergând mai mult de 500 de metri.

Țeava de kimberlit în Yakutia este cel mai mare din lume. La suprafață, diametrul sticlei egal cu un kilometru. Formația merge la aproape 1,5 adâncime. Există aproape 5 carate pe tonă de minereu.

Este de remarcat faptul că 90% dintre țevi nu conțin diamante. Cu toate acestea, 10% din „pahare” sunt suficiente pentru a satisface nevoia lumii de minerale.

Întrebări pentru conductele de kimberlit

Având posibilitatea de a intervieva formațiunile geologice, oamenii de știință și jurnaliștii ar pune zeci de întrebări despre conductele de kimberlit. Viziunea standard asupra originii paharelor purtătoare de diamant este că acestea sunt fluxuri de magmă din adâncurile pământului transformate la suprafață în minerale.

Au fost odată împinși afară de gaze care au izbucnit sub presiune, aruncând literalmente în sus conținutul greu al mantalei. Pe parcurs, acest conținut a împins și a spart rocile mai moi și mai libere ale straturilor superioare.

Apropiindu-se de suprafață, magma împinsă de gaze s-a întărit, împărțindu-se în minerale. Cu toate acestea, diamantele se găsesc pe toată adâncimea tuburilor și acest lucru se datorează formării profunde a diamantelor. Aceasta este ceea ce este asociat cu densitatea lor excepțională.

Ideea este presiunea colosală la adâncimi de mulți kilometri. Diamantele deja formate acolo au fost preluate de flux și distribuite în el. Unele cristale s-au ridicat la suprafață, în timp ce altele nu au ajuns la ea.

Această origine a kimberliților este doar o ipoteză, deoarece următoarele întrebări rămân deschise:

1. De ce țevile se găsesc exclusiv pe platforme antice? Astfel de zone ale scoarței terestre au trecut prin stadiul de formare. Fiind vechi, platformele sunt stabile din punct de vedere tectonic. Vorbim despre „cruste” groase și dure ale pământului.

Fluxul de gaze și magmă în acestea este de neînțeles, deoarece este mai ușor să spargi platforme noi subțiri, fundul de 10 kilometri al oceanelor sau zonele de tranziție dintre apele lor și țărm. Grosimea plăcilor cu kimberlite este de 40 de kilometri. In astfel de conditii nu exista vulcani activi cu aceeași lavă izbucnitoare care poate transporta diamante din adâncuri.

Există o presupunere că tuburile s-au format într-un moment în care platformele acum stabile erau tinere. Partea de sol a vulcanilor s-a prăbușit sub influența factorilor externi. Au rămas doar „ochelarii” subterani.

2. Ce determină forma boabelor minerale din kimberlit? Diamantele sunt singurele cristale din rocă, iar cristalele au o formă ideală. Unitățile sunt dure, dar fragile. Ați văzut vreodată cum marginea unui diamant se rupe atunci când este lovită la un anumit unghi?

De ce și-au păstrat forma diamantele, ridicându-se din adâncuri, făcându-și literalmente drum printre rocile de suprafață? Oamenii de știință nu pot explica. Alte minerale kimberlitice, care au și un aspect cristalin, s-au format din lavă la suprafață, dar au devenit boabe rotunjite.

Minerologii nu au găsit urme de topire. Atunci ar fi posibil să se explice granularitatea olivinei și piroxenului prin acțiunea magmei fierbinți asupra lor. Ar putea literalmente să topească marginile mineralelor. Cu toate acestea, în acest caz, pietrele trebuie să-și piardă structura cristalină, transformându-se într-un fel de sticlă. Acest lucru nu sa întâmplat.

3. De ce țevile de kimberlit sunt în formă de cupă și în formă de pâlnie? Împingerea la suprafață a gazului de adâncime sub presiunea rocilor este ca o explozie. În acest caz, camerele sferice ar trebui să se formeze într-un mediu omogen.

Geologii le numesc camuflaj și au studiat sute dintre ele. Se pare că reacțiile nucleare și exploziile din interiorul planetei nu au nimic de-a face cu formarea conductelor de kimberlit?

Întrebările care decurg dintr-o teorie primesc răspuns prin alte ipoteze. Unele dintre ele sună adevărate.

Dezvăluirea misterelor țevilor de kimberlit

Doctorul în științe geologice și minerale Alexander Portnov a prezentat o teorie conform căreia teava kimberlit - gaura mare, format nu din fluxuri de gaz care ies din adâncuri, ci din bule uriașe din acesta. Aceasta explică locația și forma „ochelarilor”, deoarece:

• Bulele se pot forma doar sub platforme antice etanșe la gaz. Substanța trece prin tinerii liberi și subțiri în timp ce se află încă în starea de molecule miniaturale. Sub platforme stabile se adună în trilioane. În acest caz, forța gazului este suficientă pentru a forma o fisură în formă de ac.
• Printr-o crăpătură în formă de ac în roci solide și adânci, bula se infiltrează în calcare și granite mai libere. La fel ca sistemul de acționare hidraulic al unei mașini, gazul curge prin rocile de suprafață, împingându-le în afară. Rezultă un tub în formă de cupă.

Teoria lui Portnov se bazează pe descoperirea recentă a așa-numitelor duze adânci sau puncte fierbinți. Deasupra lor se formează vulcanii pe platforme vulnerabile. Scoarta Oceanului Pacific, arsă, a devenit vulcanii insulelor Hawaii, de exemplu.

Cu toate acestea, dacă gazul nu poate scăpa, împingând magma pe parcurs, se formează bule în punctele fierbinți. Fiecare kilometru cub este echipat cu astfel de forta de ridicare la 2,5 miliarde de tone. Intră în joc legea lui Arhimede. Un amestec adânc de hidrogen și metan este mai ușor decât apa. „Corpurile” platformelor antice sunt de 3 ori mai dense decât apa. Din cauza acestei diferențe, gazul crește.

Pe măsură ce bula se ridică, sub ea se formează o zonă joasă presiune. De aceea țeavă de kimberlit în fotografie are o structură brecciformă. Constă în combinarea fragmentelor de pietre formate anterior într-o singură masă.

Acest lucru se explică prin recristalizarea rocilor manie sub influența gazului. Pietrele sunt zdrobite și cad literalmente într-o zonă de presiune scăzută, adică mai întâi în tija tubului de sticlă și apoi în bolul superior.

Zburând într-un curent de gaz, conform lui Portnov, pietrele sunt rostogolite de el, ca niște pietricele, pierzându-și marginile. La microscop, suprafața „rotunjită” a boabelor minerale seamănă cu structura microporoasă a lamelor turbine cu gaz.

Formarea diamantelor în kimberlite conform lui Portnov

Teoria lui Alexander Portnov răspunde și la întrebarea de ce diamantele din țevile de kimberlit au forma de cristale. Profesorul a „ridicat” materialele din 1969. Atunci, Academicianul de Științe al URSS Boris Deryagin a sintetizat diamantul din metan, infirmând posibilitatea ca mineralul să se formeze numai din grafit. Acesta din urmă este instabil în mantaua pământului, dar există suficient metan acolo sub formă de carburi de hidrogen.

Deryagin a sintetizat diamantul din metan la presiune subatmosferică. În adâncurile mantalei, presiunea este colosală, blocând abilitățile de oxidare ale oxigenului. Pe măsură ce bula de gaz crește, indicatorul scade la 5 kilobari.

În acest caz, oxigenul începe să se combine cu hidrogenul și metanul. Acesta este procesul de ardere spontană a gazului. De ceva vreme, o flacără năvăli în rezervorul subteran.

Dacă există un minim de oxigen în bula de gaz, elementul atrage doar hidrogenul din moleculele de metan. Ceea ce rămâne este carbon pur. Se pliază în diamante. Din punct de vedere teoretic, ele se formează împreună cu conducta de kimberlit și nu „ipar” din mantaua Pământului.

De aceea Popugaeva kimberlit teava umplut cu diamante cu margini perfecte, nu ciobite sau rotunjite.

Când s-au format 90% din kimberliți, în bula de gaz a existat fie oxigen suficient, fie exces. Acesta din urmă duce la arderea carbonului. În acest caz, oxigenul elimină fierul din silicați. Așa se formează magnetita. Rezultatul sunt kimberlite fără diamante, dar cu magnetism crescut.

Dacă oxigenul este în bula de gaz străpunsă placă litosferică putin, rezultatul reactiilor este vapori de apa. Ele sunt absorbite de roci și praful mineral. De regulă, serpentinita, una dintre kimberlitele compozite tipice, absoarbe umezeala.

1954, teava kimberlit„Mir”, apoi deschis, a devenit o descoperire pe piața rusă a diamantelor. Între timp, geologii ar fi putut da peste țevi lipsite de diamante. Minerii le compară cu coșurile de fum care nu funcționează. Dacă țeava funcționează, cristalele se depun în ea, ca funinginea.

Înainte Cum se numea conducta de kimberlit?în provincia Kimberley, geologii secolului trecut s-au gândit la natura incluziunilor în diamantele de sticlă. Unele diamante au capturat particule de piropă și alte minerale.

Vârsta incluziunilor depășește vârsta tubului în sine. Acest lucru este tipic pentru multe kimberlite. Determinarea vârstei stă la baza teoriei conform căreia diamantele s-au format în manta, abia apoi ieșind la suprafață.

Din punctul de vedere al profesorului Portnoy, incluziunile străine din pietre sunt praf ridicat de gaz din adâncuri. Vârsta diamantelor în sine nu se potrivește cu ea.

Acestea grațioase, în exterior fragile, incredibil pietre frumoase cu capacitatea de a reflecta și refracta razele, împrăștiind scântei magice de lumină în jurul său, a fost odată aruncat prin gurile vulcanice pe suprafața planetei Pământ. În vremea noastră, acești vulcani au dispărut de mult, partea lor supraterană ca urmare a proceselor de eroziune a dispărut fără urmă, dar rocile, pietrele și alte substanțe înghețate în crater nu au dispărut nicăieri.

Oamenii de știință au aflat că aceste orificii de aerisire conțin o cantitate imensă de diamante abia la mijlocul secolului trecut, când teritoriul continent african a fost găsit un imens zăcământ de diamante, poreclit conducta de kimberlit (s-a descoperit ulterior că astfel de formațiuni naturale conțin aproximativ 90% din rezervele naturale de diamante ale planetei).

Oamenii nu puteau ignora un astfel de eveniment - și căutările active pentru astfel de depozite au început în toată lumea. Unele țări, precum Botswana, Rusia, Canada, Africa de Sud, Angola, au fost norocoase și, după ce au descoperit roca dorită, au început aproape imediat să dezvolte descoperiri promițătoare, săpând o groapă adâncă și creând un crater uriaș.

Ulterior, oamenii de știință au observat caracteristică interesantă găuri similare: elicoptere de zbor și altele aeronave deasupra craterelor create de om este extrem de periculos, deoarece o gaură uriașă le aspiră literalmente în sine.

Educaţie

În ceea ce privește procesul de formare a unei țevi de kimberlit și a diamantelor în ea, pare destul de interesant. Cu câteva miliarde de ani în urmă, în intestinele pământului a avut loc o descoperire a soluțiilor magmatice și a gazelor (și este interesant că nu s-a întâmplat în punct subțire scoarța terestră, a cărei grosime este de aproximativ 10 km, iar explozia a străpuns o platformă puternică de 40 km grosime).

Drept urmare, a apărut un canal de formă conică, mai asemănător cu un pahar de șampanie: cu cât se adâncește în subteran, cu atât devine mai îngust și la o anumită adâncime se transformă într-un filon.

Deschiderea craterului acestui canal este de obicei de la cinci sute de metri la un kilometru și jumătate. După erupție, în craterul acestui crater au fost înghețate brecii (fragmente vulcanice) și tuf cenușiu-verzui, așa-numitul kimberlit - o rocă formată din flogopit, granat, olivină, carbonați și alte minerale.

Când aceste minerale ies suprafata pamantuluiîn alt fel, forma lor este întotdeauna cristale bine tăiate. Dar în compoziția kimberlitului nu există astfel de fețe, iar boabele au formă rotundă. În ceea ce privește diamantele, acestea apar la suprafață într-o formă gata făcută, cu margini ascuțite care pot fi folosite pentru tăierea sticlei fără prelucrare.

În ciuda faptului că o țeavă de kimberlit este de obicei umplută cu pietre prețioase cu 10%, extragerea diamantelor din rocă este un proces destul de laborios, deoarece dintr-o tonă de kimberlit se extrage doar aproximativ 1 carat de pietre prețioase, adică 0,2 g.

Prima țeavă de kimberlit, numită „Gaura Mare”, a fost găsită la mijlocul secolului al XIX-lea. în Africa de Sud, în provincia Kimberley (de unde provine atât denumirea rocii care conține diamante, cât și orificiul de ventilație). Acest zăcământ este, de asemenea, cea mai mare carieră care a fost creată de oameni fără utilizarea vreunei tehnologii.

Pentru a crea în scoarta terestra la o gaură de această amploare, au fost implicați peste 50 de mii de mineri, care au dezvoltat cariera folosind lopeți și târâi. Drept urmare, peste cincizeci de ani, din intestinele pământului au fost extrase peste 22 de milioane de tone de pământ și au fost extrase peste 2,7 mii kg de diamante (aproximativ 14,5 milioane de carate).

În ciuda faptului că în momentul de față zăcământul „Big Hole” s-a epuizat complet, cariera de diamante rămâne încă o atracție locală, deoarece de mai bine de un secol deține gloria celei mai mari gauri artificiale din lumea noastră: suprafata este de aproximativ 17 hectare, de-a lungul perimetrului gaura are 1,6 km, iar latimea este de 463 m.

În ceea ce privește adâncimea, în prezent nu este foarte mare, dar anterior a coborât la 240 m. Când exploatarea diamantelor a încetat, zăcământul a fost umplut până la 215 m, după care pâraiele subterane au umplut cu apă fundul carierei. un lac. În prezent gaura are 40 m adâncime.

Cariera „Mir”

La mijlocul secolului trecut, pe teritoriul Yakutiei din Rusia, geologii au găsit mai multe țevi de kimberlit deodată - prima a fost „Zarnitsa”, descoperită în 1954. Au fost găsite puține pietre prețioase în ea, dar descoperirea acestui orificiu i-a determinat pe geologi. pentru a continua munca de căutare.

Și după cum s-a dovedit, nu în zadar: deja pornit anul viitorîn aceste părți a fost descoperit unul dintre cele mai mari zăcăminte de diamante ale planetei noastre numit „Mir” (pe hartă îl puteți găsi în apropierea orașului Mirny la următoarele coordonate: 62°31'42″N 113°59'39″E ). Este de remarcat faptul că aici a fost găsită cea mai mare bijuterie din Rusia, numită „XXVI-lea Congres al PCUS”, cu o greutate de 342,5 carate (adică puțin mai mult de 68 de grame).

Autoritățile țării au acordat o mare atenție dezvoltării acestei conducte de kimberlit Mir, au atras un număr imens de oameni - și după ceva timp, printre regiunea sălbatică și nelocuită, a fost construit mai întâi un sat, iar apoi orașul Mirny, situat mai mult de la o mie de kilometri de Yakutsk. Așezarea a fost imediat amplasată astfel încât conducta de kimberlit să fie chiar lângă Mirny.

Lucrările la dezvoltarea zăcământului Mir în condiții de permafrost (în timpul iernii temperatura aici este adesea de -60°C) a fost extrem de dificilă - a fost foarte greu de lucrat cu pământul și solul a trebuit subminat cu dinamită. În câțiva ani, cariera producea aproximativ 2 kg de diamante pe an, dintre care 20% aveau valoare de bijuterii, iar restul erau folosite în scopuri industriale.

ÎN în acest moment, se crede ca cariera Mir produce cel mai mare număr diamante din Rusia și un sfert din toate diamantele de pe planeta noastră (și asta, în ciuda faptului că dimensiunea este încă oarecum inferior unui alt depozit similar găsit în aceste părți - țeava de kimberlit Udachnaya): diametrul său este de 1,2 km, iar adâncime – 525 m.

În urmă cu câțiva ani, exploatarea diamantelor în carieră a fost oprită după ce adâncimea găurii a atins dimensiuni critice, iar toate lucrările au fost transferate la mina subterană Mir. Lucrul în subteran este dificil în sine, iar în acest caz este și mai dificil de faptul că ape subterane mina este inundată în mod constant, drept urmare trebuie să fie pompată în mod constant și direcționată în falii naturale care au fost găsite în scoarța terestră.

Lucrările în conducta de kimberlit Mir nu vor fi oprite în viitorul apropiat, deoarece geologii au descoperit că o cantitate imensă de diamante se află la o adâncime de peste un kilometru și, prin urmare, zăcământul Mir poate fi dezvoltat pentru mai mult de treizeci de ani. .

Cariera "Udachnaya"

Cea mai mare conductă de kimberlit din Rusia se află și în Yakutia, la 20 km de Cercul Arctic (pe hartă se găsește la următoarele coordonate: 66°25′ N 112°19′ E). Parametrii săi sunt:

• lățime – 2 mii m;
• Lungime – 1,6 mii m;
• Adâncime – 530 m.

Această gaură constă de fapt din două țevi adiacente una cu cealaltă - de vest și de est. În ceea ce privește caracteristicile lor, pietrele prețioase din diferite orificii sunt destul de diferite unele de altele.

În ciuda faptului că această carieră de diamante a fost deschisă la mijlocul anilor 50, a început să se dezvolte activ abia la începutul anilor optzeci. În prezent, pietrele prețioase sunt extrase într-un mod deschis, dar, deoarece adâncimea zăcământului a devenit critică pentru acest tip de exploatare, aici a început recent să funcționeze o mină subterană.

Experții spun că cele mai multe dintre diamantele din țeava Udachnaya Kimberlite au fost deja îndepărtate din măruntaiele pământului, iar unele dintre descoperiri sunt uimitoare. De exemplu, aici a fost găsită recent o piatră care conține aproximativ 30 de mii de diamante, ceea ce este de un milion de ori mai mare decât concentrația lor obișnuită.