Какое полезное ископаемое добывают в кимберлитовых трубках
Перейти к содержимому

Какое полезное ископаемое добывают в кимберлитовых трубках

  • автор:

Какие полезные ископаемые связаны с кимберлитовыми трубками взрыва?

По моему мнению, неправильно бы было назвать алмаз единственным полезным ископаемым, который добывается из кимберлитовых трубок. Да и сам по себе природный алмаз интересен больше как драгоценный камень, в промышленности же используются искусственные алмазы. А вот флюорит как сопутствующий минерал кимберлитовой трубы широко применяется в производстве.

Кимберлитовые трубки взрыва

«Трубки взрыва» еще называют диатремами, и они представляют собой трубкообразный канал, который образуется при прорыве расплавленной магмы и газов через поверхность пластов коры земли. Свое название они получили при открытии такой трубки в Южной Африке (1871 г.), по названию города Кимберли. Форма трубки конусообразная: сужается ближе к центру Земли и имеет широкую горловину при выходе на поверхность.

По своей сути, они являются жерлом действующих внутри планеты вулканов, их возраст может варьироваться от протерозоя до нашего времени. Именно из вулканической магмы в трубке, с течением времени, кристаллизуются алмазы.

Флюорит — полезное ископаемое кимберлитовых трубок

Этот минерал содержится лишь на уровне 10% от полезной составляющей трубки, всё остальное — алмазы. Собой представляет легкоплавкий фторид кальция и выглядит как кристалл, имеющий совершенно разные оттенки: от желтого до фиолетово-черного.

Такой разброс в цветах обусловлен его сильной чувствительностью к радиации. Именно от его названия произошел термин «флюоресценция» — свечение после обработки. При нагревании в ультрафиолетовых лучах он меняет яркость и цвет. Его промышленное использование очень широко:

  • Применяется при создании квантовых генераторов света.
  • Является составной частью некоторых растворов эмалей и глазурей.
  • В качестве плавня участвует в производстве некоторых видов легкоплавких шлаков.
  • При обработке серной кислотой может являться основой для создания оптических линз.

Все это говорит о большей практической пользе флюорита, нежели природного алмаза. Самыми большими месторождениями его в РФ являются Забайкалье, Приморский край и Бурятия.

Какое полезное ископаемое добывают в кимберлитовых трубках

АЛМАЗЫ — САЖА ИЗ ТРУБ ПРЕИСПОДНЕЙ

Доктор геолого-минералогических наук, профессор А. ПОРТНОВ.

Только из кимберлитовых трубок (не считая россыпных месторождений) на Земле ежегодно добывают до 20 тонн технических и ювелирных алмазов — на сумму 6-7 миллиардов долларов. Жизнь десятков миллионов людей так или иначе связана с поиском, добычей, обработкой, продажей алмазов. Алмазы (бриллианты) — это не только драгоценные ювелирные изделия. Использование алмазных инструментов более чем вдвое повышает экономический потенциал любой развитой страны. Добывают алмазы уже многие столетия. А на простой вопрос: как они образуются в природе? — ответа до сих пор нет. Принято считать, что алмазы кристаллизовались глубоко в недрах Земли — в мантии, а так называемые кимберлитовые «трубки взрыва» выносят их к поверхности планеты. В таком объяснении почти все непонятно: и механизм образования алмазов, и причины возникновения кимберлитовых трубок, уходящих корнями в неведомые глубины Земли. Предлагаемая здесь гипотеза основывается на фактах, накопленных современной геологией, и раскрывает новые пути к решению этих вопросов.

Кимберлитовая трубка «Мир», западная Якутия. Огромный конус, набитый алмазоносной породой, прорвавшейся из мантии через узкий «прокол» под очень большим давлением раскаленного газа.

Рядом с окатанными глубинными минералами особо выделяется и обращает на себя внимание идеально правильными формами кристалл алмаза.

Кимберлиты — это породы мантии с многочисленными включениями гальки — глубинных минералов, окатанных газовыми потоками.

Окатанный мантийными газами минерал апатит внешне почти ничем не отличается от обычной речной гальки.

У многих видов глубинной гальки, хотя она очень похожа на обычную, есть особая шероховатая поверхность — «шагрень». На этом снимке — галька титанового минерала ильменита с шагреневой поверхностью.

«Шагрень» характерна и для зерен оливина — одного из основных минералов мантии.

При большом увеличении (в 2000 раз) видно, то «шагрень» — это особая коррозионная поверхность. Она образуется при воздействии раскаленного газа.

Три загадки кимберлитов

Алмазам и алмазоносным породам мантии — кимберлитам — посвящены тысячи научных статей. Но они не дают ответа на три главные загадки коренных алмазных месторождений. Первая: почему кимберлитовые трубки расположены только на древних щитах и платформах — самых устойчивых и стабильных блоках земной коры? Какие чудовищные силы могли заставить тяжелые породы мантии Земли, казалось бы, вопреки закону Архимеда, рвануться вверх и пробить слой толщиной в десятки километров более легких пород — базальтов, гранитов, осадочных? И почему кимберлитовые трубки «прокалывают» именно мощную 40-километровую земную кору платформ, а не гораздо более тонкую 10-километровую кору океанического дна или переходной зоны — на границе континентов с океанами, там, где на глубинных разломах расположились сотни дымящихся вулканов и лава свободно изливается на поверхность? Ответа на этот вопрос у геологов нет.

Следующая загадка — удивительная форма кимберлитовых трубок. Ведь на самом-то деле они похожи не на «трубки», а, скорее, на бокалы для шампанского: конус на тонкой ножке, уходящей на огромную глубину. Геологи вот уже сто лет привычно называют их «трубками взрыва», не задумываясь над тем, как нелепо это словосочетание. Ведь взрывы в однородной среде формируют вовсе не трубки, а сферы. Сейчас разбурены многочисленные так называемые «камуфлетные камеры» — пустоты, остающиеся после мощных подземных ядерных взрывов. Все эти камеры имеют сферическую форму. Но кимберлитовые трубки-конусы тоже существуют! И, по всей видимости, с их образованием связана тайна рождения алмазов. Как они возникли? Ответа на этот вопрос пока нет.

Третья загадка касается необычной формы зерен минералов в кимберлитовых породах. Известно, что минералы, которые первыми кристаллизуются из расплавленной магмы, всегда образуют хорошо ограненные кристаллы. Это апатит, гранат, циркон, оливин, ильменит. Они широко распространены и в кимберлитах, но тут у них почему-то нет кристаллических граней, зерна округлены и по форме напоминают окатанную речную гальку. Геологи пытаются объяснить эту загадочную особенность тем, что минералы были оплавлены раскаленной магмой. Но плавление, как известно, ведет к превращению кристаллических минералов в аморфное стекло, лишенное кристаллической структуры. Однако никаких следов «остеклования» и потери кристаллической структуры в этих округлых зернах никому обнаружить не удалось.

Вместе с тем кристаллы алмаза, которые, по существующим ныне понятиям, возникли в мантии и были вынесены уже в готовом виде вместе с кимберлитовой магмой с глубины от 150 до 600 километров, представлены на обогатительных фабриках целыми горами сверкающих, идеальной формы октаэдров с острыми ребрами, которыми так удобно резать стекло! Эти острые ребра сохранились, несмотря на хрупкость алмазных кристаллов и их способность легко раскалываться по определенным плоскостям. Выходит, что кристаллы алмаза, пройдя длинный и тернистый путь вместе с расплавленной магмой, выглядят так, будто только что сошли с заводского конвейера. А кристаллы циркона, апатита и других минералов (считается, что они выделились из расплава непосредственно в трубке) лишились своих граней. Как объяснить такой парадокс?

Кимберлитовые трубки — «дымоходы» мантии

Обширный аналитический и экспериментальный материал позволил автору построить новую модель образования кимберлитовых трубок и алмазов. Она объясняет многие геологические загадки, связанные с этими сверхглубинными образованиями. В основе модели — обширная информация о газовом, преимущественно водородно-метановом «выдохе» мантии, а возможно, и ядра Земли.

По моему мнению, кимберлитовые трубки — это следы «прокола» литосферы огромными газовыми пузырями, поднимающимися из мантии. Такой пузырь, стремящийся вырваться на поверхность Земли, пробивает себе тонкий, «игольный» выход сквозь твердые кристаллические породы фундамента платформы, а уже затем в мягких осадочных породах формируется расширение — «бокал». Глубинный газ раздвигает их страшным давлением в десятки тысяч атмосфер, передающимся из мантии в верхнюю часть земной коры. Газ, идущий по «игольному» проколу, срабатывает примерно так, как давление, передаваемое по трубкам масляных гидравлических приводов автомобиля.

Приуроченность кимберлитов именно к платформам объясняется тем, что они почти газонепроницаемы. Поэтому под ними скапливаются рассеянные в породах мельчайшие пузырьки газа, которые соединяются в крупные пузыри водородно-метанового состава. При определенном критическом объеме такой пузырь начинает постепенно «всплывать», то есть внедряться в структуру платформы и подниматься к поверхности планеты.

Платформы похожи на блюдца, плавающие в аквариуме, со дна которого поднимаются пузырьки воздуха. Пузырьки обтекают «блюдце», но часть газа скапливается под его дном. Газ поднимается из мантии, об этом свидетельствует тот факт, что гелий здесь резко обогащен легким глубинным изотопом гелия. Но в подземных газах платформ такого гелия в тысячу раз меньше, чем в газах вулканов. Следовательно, платформы — плотная «заглушка» для газов мантии.

В большие пузыри рассеянный мантийный газ собирается из-за мощного воздействия так называемых горячих точек (об их существовании геологи узнали сравнительно недавно) — глубинных «форсунок», прожигающих изнутри литосферу. Например, одна из таких современных горячих точек прожгла насквозь тонкую земную кору в Тихом океане, и тогда возникли вулканы Гавайских островов. Эта же «форсунка» работала на том же самом месте еще 70 миллионов лет назад и тоже оставила свой след на дне океана — «шов» из застывшей базальтовой лавы, гигантский подводный Императорский хребет, тянущийся от Алеутских островов к Гавайским.

Вулканы — это как бы действующие «дымоходы» Земли. Они работают исправно, если на пути газов, выбрасываемых ими, не встают «заслонки». Чаще всего такими преградами становятся движущиеся платформы. Они обычно настолько мощны, что у горячей точки не хватает энергии ее прожечь. Но достаточно, чтобы расплавить породы на глубине и собрать рассеянные в них газы в огромные пузыри.

Как известно, крохотные капельки жира в молоке не всплывают до тех пор, пока энергия маслобойки не слепит достаточно большой комок масла. Так и здесь. Когда под платформами сформируются крупные газовые пузыри, в силу вступает закон Архимеда. Плотность газовой смеси (водород-метан) даже при давлении мантии будет меньше плотности воды. А вот плотность самой мантии превышает плотность воды более чем в три раза. Значит, подъемная сила пузыря объемом в 1 кубический километр составит 2,5 миллиарда тонн! И к тому же этот газ раскален до 600-800 о С.

Тот факт, что кимберлитовые трубки на глубине сужены в тонкую ножку, говорит о том, что вся огромная подъемная сила газа была приложена к очень малой площади. При этом десятки километров горных пород были словно проколоты гигантской иглой. Так образовался тонкий канал длиной 100-150 километров. Газовый пузырь выжимался по нему вверх, пока не внедрился в мягкие породы осадочного чехла платформы. Можно сказать, что мантия как бы «вставляет клизму» мощной земной коре: мягкие осадочные породы раздвигаются, образуя конус кимберлитовой трубки.

Всплывая вверх, газовый пузырь создает в своей хвостовой части зону низкого давления. Перекристаллизованные под действием газа мантийные породы дробятся и устремляются в эту зону, в тонкий пробой. Газ тащит за собой породы мантии. Словно в гигантской пескоструйной машине, зерна минералов мчатся в адских конвекционных потоках газовой смеси, которую геологи называют флюидом. При этом кристаллы обдираются, теряют кристаллические грани и превращаются в глубинную гальку газового потока, почти не отличимую от обычной речной гальки.

Но отличия все же есть — они хорошо видны под микроскопом. Под воздействием раскаленных газовых струй создается особая поверхность минералов кимберлитов. Специалисты называют ее «шагрень». При увеличении в тысячи раз видно, что она похожа на микропористую коррозионную структуру. Примерно такой же бывает поверхность метеоритов или лопаток газовых турбин.

Алмазы — «сажа» мантии

Но почему же так прекрасно огранены кристаллы алмазов, которые добывают в кимберлитовых трубках? Ведь считается, что магма вытащила их из «каменных пещер» мантии и волокла более сотни километров. Конечно, алмаз — самый твердый минерал, но даже это не может его спасти. Ведь известно, что алмазы в россыпях окатаны и оббиты, поскольку минерал этот довольно хрупкий.

В бесчисленных учебниках приведены диаграммы равновесия алмаз-графит и написано, что алмаз возникает из графита. Но почему-то никто не задался вопросом: откуда же в мантии графит. Ведь он там нестабилен, и его называют «запрещенным» минералом для условий мантии. Иное дело карбиды. Они здесь устойчивы: карбиды железа, фосфора, кремния, азота, водорода. Карбид водорода — это газ, обычный метан, он подвижен и легко концентрируется в глубинном флюиде.

В свое время геологи не придали значения замечательному открытию советского физика Б. Дерягина, который еще в 1969 году синтезировал алмаз из метана и, что очень важно, при давлении даже ниже атмосферного. Это открытие уже тогда должно было бы в корне изменить существовавшие представления об алмазе как о минерале, кристаллизующемся обязательно из расплавов и при высоких давлениях. Данные Б. Дерягина позволили мне рассмотреть возможность кристаллизации алмаза из флюида, газовой смеси в системе С-Н-О.

Оказывается, что в таком флюиде кислород при сверхвысоком давлении мантии теряет свои окислительные свойства и не окисляет даже водород. Но при подъеме газа вверх, при образовании кимберлитовой трубки, давление падает. Достаточно уменьшить давление в 10 раз — от 50 до 5 килобар, чтобы активность кислорода возросла в миллион раз. И тогда он мгновенно соединяется с водородом и метаном. Проще говоря, газ самовоспламеняется — в подземной трубе вспыхивает яростный огонь.

Последствия такого подземного «пожара» зависят от соотношения углерода, водорода и кислорода во флюиде. Если кислорода не слишком много, он вырвет из молекулы метана (СН 4 ) лишь водород. Возникшие при этом пары воды будут поглощены минеральной пылью и образуют серпентинит — характернейший минерал кимберлитов. Углерод, оставшись «одиноким», при давлении в тысячи атмосфер и температуре около 1000 о С замкнется ненасыщенными валентными связями «сам на себя» и образует гигантскую молекулу чистого углерода — алмаз! На практике такая благоприятная комбинация компонентов в газовой смеси встречается редко: лишь пять процентов кимберлитовых трубок бывают алмазоносными.

Чаще случается так, что кислорода или слишком много для образования алмаза, или недостаточно. В первом случае углерод сгорит и превратится в газы — оксиды: СО или СО 2 . Тогда возникают безрудные кимберлиты. Они отличаются повышенной магнитностью, потому что в них появился оксид железа — магнетит. Кислорода было много, и он «вырвал» железо из состава силикатов. При дефиците кислорода или метана возникнут лишь пары воды, и они будут поглощены серпентинитом. Выходит, что алмаз возникает как продукт самопроизвольного подземного горения углеродистого флюида. Алмазы — аналоги золы или сажи, осевшей в «дымоходах» мантии!

Горение метана увеличивает активность кислорода и отражается на изотопном составе углерода и азота, входящих в состав алмазов, поскольку в окислительной среде концентрируются тяжелые изотопы.

Растущие кристаллы алмаза захватывают из газа многочисленные включения пыли — мельчайшие зерна минералов окружающих пород. Возраст этих минеральных включений иногда совпадает с геологическим возрастом кимберлитовых трубок, но чаще включения оказываются гораздо более древними. Так, например, в алмазах знаменитой трубки «Кимберли» (Южная Африка), внедрившейся в окружающие породы 85 миллионов лет назад, возраст включений гранатов-пиропов (определен самарий-неодимиевым методом) — 3200 миллионов лет. В якутской трубке «Удачная», прорвавшей окружающие ее породы 425 миллионов лет назад, возраст включений минерала клинопироксена (определен калий-аргоновым методом) — 1149 миллионов лет.

По таким данным геологи обычно делают вывод, что алмазы кристаллизовались в мантии, может быть, миллиарды лет назад, а затем взрывом их выбросило к поверхности Земли. По моему мнению, включения в алмазах были захвачены растущими кристаллами из «пыли» окружающего их газового потока.

В последние годы тонкие методы анализа позволили выявить среди включений в алмазах самородные металлы — железо, никель, хром, серебро, а также сульфиды никеля и железа. Как они попали в алмазы? По моему мнению, все эти металлы восстановлены из минералов глубинных пород — силикатов с повышенным содержанием железа, никеля, серебра и оксидов с высоким содержанием хрома — такими мощными восстановителями, как водород и СО, а глубинный сероводород превратил некоторые из этих металлов в сульфиды. Алмазная «броня» сохранила эту неустойчивую сульфидно-металлическую пыль в кристаллах.

Загадкой для геологов длительное время оставались резкие «сухие» контакты кимберлитовых трубок с окружающими породами. Геологи знают, что вокруг массивов магматических пород всех типов возникают мощные зоны контактовых изменений за счет перекристаллизации и изменения вмещающих пород. А вот на контакте с кимберлитами изменения осадочных пород ничтожны. Оказывается, изменения есть, и очень значительные, но они носят необычный характер. Вокруг трубок возникают мощнейшие — до полукилометра — ореолы концентрации мелких зерен люминесцирующих минералов.

Содержание зерен апатита и циркона — минералов, ярко светящихся в ультрафиолетовых лучах, в десятки и даже сотни раз здесь увеличивается. Причем апатит светится не обычным желтым, а голубоватым светом, что характерно именно для апатита кимберлитов. Эти люминесцентные ореолы объясняются мощной «продувкой» окружающих пород глубинным мантийным газом с восстановительными свойствами и такими характерными элементами кимберлитов, как европий, церий, цирконий.

Рождение алмазов не где-то в неведомых «каменных пещерах», как думали раньше, а в самих кимберлитовых трубках, в процессе их формирования, объясняет почти идеальную сохранность алмазных кристаллов, которые находят рядом с кимберлитовой галькой, состоящей из окатанных, оббитых и лишенных граней глубинных минералов, действительно извлеченных из мантии.

На кристаллизацию алмазов из газа указывает также постоянное присутствие в них азота, а иногда — бора. В силикатном расплаве мантии практически нет ни азота, ни бора, но во флюиде эти элементы концентрируются, поскольку образуют газообразные соединения с водородом. В какие-то времена во флюиде, видимо, накапливался и радон. Именно радон, сильнейший альфа-излучатель, мог создать загадочные, необычайно красивые зеленые алмазы. Их окраска, безусловно, связана с воздействием альфа-частиц.

Современная промышленность ежегодно получает миллионы тонн сажи. Она образуется за счет неполного окисления метана. Около 80 процентов этой сажи идет на производство автомобильных шин. Огромное количество сажи оседает на стенках бесчисленных труб — печных, фабричных, заводских, и это никого не удивляет. А вот привыкнуть к мысли, что алмаз — это, по существу, тоже сажа, только мантийная, нам как-то трудно. Такая аналогия сначала кажется просто кощунственной. Чтобы слишком прямая аналогия кимберлитовых трубок с печными трубами не вредила пониманию природного процесса, замечу, что кимберлитовые трубки никогда не выходили на поверхность Земли и не коптили небо, как, например, трубы Лондона в XIX веке.

Мантийный газ «зависал» в верхних слоях земной коры, как повисает в воздухе аэростат с газовой горелкой, когда он уже израсходовал всю энергию на подъем. Поэтому никому из геологов не посчастливилось найти вулкан посреди платформы, разбрасывающий вокруг себя кристаллы алмазов. Найденные кимберлитовые трубки вскрываются лишь процессами эрозии. Для разведчика это означает, что существует множество «слепых» кимберлитовых трубок, не выходящих на поверхность. Об их присутствии можно узнать по обнаруженным локальным магнитным аномалиям, верхняя кромка которых располагается на глубине в сотни, а если повезет — то в десятки метров. Так что успеха вам, геологи-разведчики!

Кимберлитовая трубка или самая большая дырка в Земле

Далеко не все вообще слышали такое достаточно редкое словосочетание, как ”кимберлитовая трубка”. Даже те, кто скажет, что эти слова им знакомы, все равно не факт, что смогут ответить на вопрос, что это такое. Тем не менее, это то, что стоит у истоков ювелирной промышленности, и того, что мы называем бриллиантами. Эти минералы добываются из огромных ”дыр” в земле, просто смотря на которые уже перестаешь относиться к слову ”трубка”, как к чему-то маленькому и почти игрушечному. История этого словосочетания берет свое начало в Африке, а такой способ добычи алмазов действительно потрясает своими масштабами и тем, сколько человек обеспечивает работу месторождений. Давайте разберемся с тем, что это такое, и почему вокруг таких месторождений часто строят целые города. Поверьте, масштабы вас впечатлят и вам будет, что обсудить с друзьями. А заодно расскажу, что происходит с этими громадинами, когда копать их больше уже нельзя.

Кимберлитовая трубка или самая большая дырка в Земле. Размеры кимберлитовых трубок огромны. Фото.

Размеры кимберлитовых трубок огромны.

Что такое кимберлитовая трубка

Прежде всего надо понимать, что кимберлитовая трубка — это не какой-то небольшой объект, который лежит в земле или является инструментом геолога, а полноценное геологическое тело. Так принято называть образования в земной коре, которые обладают какими-то конкретными свойствами или представляют научный и коммерческий интерес.

Кимберлитовой трубкой принято называть вертикальное или хотя бы близкое к вертикальному геологическое тело, которое образуется при прорыве магмы сквозь земную кору. Сама трубка заполнена кимберлитом. Логично, да?

Кто такой Талли монстр и кому принадлежат таинственные ископаемые останки?

Именно так порода и сама трубка называется из-за исторических особенностей обнаружение таких геологических тел. Впервые это произошло в Южной Африке рядом с городом Кимберли. С тех пор, где бы не находилась такая трубка, она всегда называется кимберлитовой.

Что такое кимберлитовая трубка. Сейчас так выглядит та самая первая кимберлитовая трубка в Кимберли. Фото.

Сейчас так выглядит та самая первая кимберлитовая трубка в Кимберли.

Такое геологическое тело называется именно трубкой из-за того, что оно действительно вытянуто и уходит в землю подобно трубе. Учитывая особенности геологических процессов, ее размеры огромны. Кимберлитовая трубка достигает в диаметре 400-1000 метров. Иногда ее размеры даже переваливают за эти значения. По сути, это канал, по которому в древности проходили газы и расплавленная магма.

Что находится внутри кимберлитовой трубки

Внешне порода, которая находится в кимберлитовой трубке, представляет из себя вулканические обломки, туфообразную массу зеленовато-серого цвета и распределенные по ней минералы. Туфообразная масса в своей основе имеет такие вещества, как ксенолиты, флогопит, оливин, карбонаты, пироп и других минералы.

Самым главным, что заставляет заниматься разработками кимберлитовых трубок, являются алмазы. Именно эти небольшие камни стоят того, чтобы карьерными грузовиками перетаскивать с места на место миллионы тонн породы. После обработки алмазов получаются бриллианты. Не так давно я уже рассказывал о том, как добывают алмазы, как их обрабатывают и приводил примеры самых крупных и дорогих из них. Тогда статья нашла большой отклик среди участников нашего Telegram-чата и они просили подробнее рассказать о кимберлитовых трубках.

Что находится внутри кимберлитовой трубки. Куда не брось взгляд, везде трубка. Обратите внимание, что на снимке есть стадион и оцените его размер на фоне этого огромного отверстия. Фото.

Куда не брось взгляд, везде трубка. Обратите внимание, что на снимке есть стадион и оцените его размер на фоне этого огромного отверстия.

В мире около 1500 кимберлитовых трубок, но далеко не все из них имеет смысл разрабатывать, так как только десятая часть из них алмазоносная. Большая часть из них нерентабельна, а самые полезные с точки зрения ”выхлопа” находятся в ЮАР, Индии и в Якутии на Среднесибирской платформе.

Интересно, что первая в Якутии кимберлитовая трубка была открыта не бородатым геологом, а женщиной — Ларисой Попугаевой. Произошло это 21 августа 1954 года. Она получила название ”Зарница”.

Кимберлитовая трубка — это такой большой столб, который расширяется около поверхности и сужается на глубине. По сути это отголоски древних вулканов. На данный момент их верхняя часть разрушена из-за эрозионных процессов, но основание и кимберлитовые трубки сохранились. То есть много миллионов лет назад в этих местах было не так тихо и мирно. Зато именно тогда Земля поделилась с нами алмазами, которые образуются только на огромной глубине под давлением в тысячи раз превышающим атмосферное. Теперь нам остается только собрать их. Конечно, если слово ”только” применимо к такому титаническому объему работы.

Что находится внутри кимберлитовой трубки. Вот такая объемная модель. Фото.

Вот такая объемная модель.

Если у вас дома есть бриллианты, посмотрите на них и осознайте, что они были на глубине десятков километров от поверхности Земли, находились под давлением в тысячи атмосфер и провели в таком состоянии десятки и сотни миллионов лет. Теперь они используются в украшениях. Это настоящие посланцы из прошлого, которые прошли огромный путь до кольца, сережки или ожерелья. Это куда круче, чем метеориты.

Как разрабатывают кимберлитовую трубку

Для разработки кимберлитовой трубки в земле постепенно делается воронкообразное отверстие, глубина которого доходит до 600-700 метров, а диаметр верхней части часто сопоставим с размерами небольшого городка. Когда выработка открытым способом становится невозможной, вокруг ”воронки” бурятся шахты на глубину до километра (а иногда и больше).

Как добывают алмазы и откуда они берутся.

Через эти шахты продолжается добыча до тех пор, пока она остается рентабельной и пока найденные в породе минералы можно продать за бОльшие деньги, чем потратили на добычу. Если тенденция станет обратной, а баланс отрицательным, будут предприняты попытки дополнительного поиска полезных ископаемых в стороне от воронки и постепенно добыча будет прекращена.

Как разрабатывают кимберлитовую трубку. Названий шахт и тоннелей вокруг трубки очень много, но они не так важны. Достаточно пространственной структуры, чтобы понимать, что там происходит. Фото.

Названий шахт и тоннелей вокруг трубки очень много, но они не так важны. Достаточно пространственной структуры, чтобы понимать, что там происходит.

Для обработки породы рядом с местом добычи строится горно-обогатительный комбинат, а для проживания шахтеров строится целый город, в котором будут все объекты инфраструктуры, развлечений и даже аэродром. Часто в такие места можно добраться только по воздуху.

О том, как работают горно-обогатительные комбинаты и как обрабатываются алмазы, я рассказывал в этой статье.

Разработка месторождения часто ведется при помощи взрывов. Это самый надежный, безопасный и недорогой способ, так как даже карьерные экскаваторы не потянут такой объем породы. Взрывчатка закладывается внутрь породы, после чего она обрушивается и вывозится огромными карьерными грузовиками для ”извлечения из нее алмазов”.

Как разрабатывают кимберлитовую трубку. На фоне масштаба карьера грузовики кажутся крошечными, а на самом деле они могут раздавить легковой автомобиль или пикап и даже не заметить этого (случаи были). Фото.

На фоне масштаба карьера грузовики кажутся крошечными, а на самом деле они могут раздавить легковой автомобиль или пикап и даже не заметить этого (случаи были)

Самая большая кимберлитовая трубка в России

Самым крупным в России месторождением является Мир, которое находится в Якутии. В нем алмазы добывались с 1957 по 2001 год. Недропользователем является компания Алроса, а объем обработанной за это время руды составил 68 миллионов тонн. Сейчас данная кимберлитовая трубка уже ”не работает” и добыча там прекращена, но именно там еще в советские время были добыты крупнейшие алмазы, которые заслуженно заняли место в рейтинге самых больших.

Самая большая кимберлитовая трубка в России. Кимберлитовая трубка Мир просто огромна. Фото.

Кимберлитовая трубка Мир просто огромна.

Несмотря на высокий уровень автоматизации процесса, все равно приходится привлекать к добыче много людей. Возможно, в скором времени для обеспечения работы таких объектов нужна будет пара человек за компьютером, но случится это не скоро, как и едва ли кто-то придумает рабочий способ столь же эффективной добычи, как открытый метод.

Сокровища Кимберлитовой трубки

алмазы

Эти изящные, внешне хрупкие, невероятно красивые камни со способностью отражать и преломлять лучи, разбрасывая вокруг себя волшебные искры света, выбросила когда-то через вулканические жерла на поверхность планеты Земля. В наше время вулканы эти давно потухли, их надземная часть в результате эрозионных процессов исчезла без следа, а вот горные породы, камни и другие вещества, застывшие в жерле, никуда не пропали.

Откуда берутся алмазы

То, что в этих жерлах содержится огромное количество алмазов, учёные узнали лишь в середине прошлого века, когда на территории африканского континента было найдено огромное алмазное месторождение, прозванное кимберлитовой трубкой (впоследствии было обнаружено, что в подобных природных образованиях содержится около 90% запасов природных алмазов планеты).

Алмазы

Подобное событие люди оставить без внимания не могли – и по всему миру начались активные поиски подобных месторождений. Некоторым странам, таким как Ботсвана, Россия, Канада, ЮАР, Ангола повезло, и они, обнаружив искомую породу практически сразу начинали разрабатывать перспективные находки, вырывая глубокую яму и создавая огромных размеров воронку.

Впоследствии учёные заметили интересную особенность подобных дыр: летать вертолётам и другим летательным аппаратам над рукотворными кратерами крайне опасно, поскольку огромная дыра буквально всасывает их в себя.

Голубая дыра

Чудо мирового океана в Белизе 9161 5 1

Образование

Что касается процесса образования кимберлитовой трубки и алмазов в ней, то выглядит он довольно интересно. Несколько миллиардов лет назад в недрах земли произошёл прорыв магматических растворов и газов (причём интересно, что случился он не в тонком месте земной коры, толщина которой составляет около 10 км, а взрыв пробил мощную платформу толщиной в 40 км).

В результате этого появился канал конической формы, более похожий на бокал для шампанского: чем глубже она уходит под землю, тем уже становится и на определённой глубине переходит в жилу.

Отверстие кратера этого канала обычно от пятисот метров до полутора километров. После извержения в жерле этого кратера застыли брекчии (вулканические обломки) и туф серо-зеленого цвета, так называемый кимберлит – горная порода, состоящая из флогопита, граната, оливина, карбонатов и других минералов.

Алмазы Алмазы Алмазы Алмазы алмазы алмазы алмазы

Когда эти минералы выходят на земную поверхность другим способом, их форма всегда представляет собой хорошо огранённые кристаллы. Но вот в составе кимберлита таких граней нет, а зёрна являют собой округлую форму. Что касается алмазов, то они появляются на поверхности уже в готовом виде с острыми гранями, которыми без обработки можно резать стекло.

Несмотря на то что кимберлитовая трубка обычно заполнена самоцветами на 10%, добыча алмазов из породы являет собой довольно трудоёмкий процесс, поскольку из одной тонны кимберлита добывают лишь около 1 карата самоцветов, что составляет 0,2 г.

Карьер «Большая дыра»

Первая кимберлитовая трубка, получившая название «Большая дыра», была найдена в середине XIX в. в ЮАР, в провинции Кимберли (откуда и пошло название как содержащей алмазы породы, так и самого жерла). Это месторождение также является самым большим карьером, который был создан людьми без применения какой-либо техники.

Карьер «Большая дыра»

Чтобы создать в земной коре дыру такого масштаба, было задействовано более 50 тыс. горняков, которые разрабатывали карьер при помощи лопат и кирок. В результате за пятьдесят лет из недр земли было извлечено более 22 млн. т грунта и добыто более 2,7 тыс. кг алмазов (около 14,5 млн. карат).

Несмотря на то что в настоящий момент месторождение «Большая дыра» полностью исчерпало себя, алмазный карьер до сих пор остаётся местной достопримечательностью, поскольку вот уже более века удерживает славу наибольшей рукотворной дыры нашего мира: площадь его составляет около 17 га, по периметру дыра имеет 1,6 км, а ширина 463 м.

Что касается глубины, то в настоящее время она не очень велика, но раньше уходила вниз на 240 м. Когда добывать алмазы перестали, месторождение засыпали до 215 м, после чего дно карьера подземные ручьи заполнили водой и создали озеро. В настоящий момент дыра обладает глубиной в 40 м.

Карьер «Мир»

В середине прошлого века на территории Якутии в России геологи нашли сразу несколько кимберлитовых трубок – первой была «Зарница», обнаруженная в 1954 г. Самоцветов в ней было обнаружили немного, но находка этого жерла побудила геологов продолжить поисковые работы.

И как оказалось, не зря: уже на следующий год в этих краях было обнаружено одно из крупнейших алмазных месторождений нашей планеты под названием «Мир» (на карте найти его можно недалеко от города Мирный по следующим координатам: 62°31’42″с. ш. 113°59’39″в.д). Примечательно, что именно здесь был найден самый крупный самоцвет России под названием «XXVI съезд КПСС» весом в 342,5 карат (это немногим больше 68 гр.).

Карьер «мир» Карьер «мир» Карьер «мир» Карьер «мир» кимберлитова трубка кимберлитова трубка кимберлитова трубка

Разработке этой кимберлитовой трубке «Мир» власти страны уделили огромное внимание, привлекли огромное количество людей – и через некоторое время среди дикого и необжитого края был построен сначала посёлок, а затем город Мирный, расположенный более чем в тысячи километрах от Якутска. Поселение сразу разместили так, что кимберлитовая трубка оказалась прямо возле Мирного.

Работы по разработке месторождения «Мир» в условиях вечной мерзлоты (зимой температура здесь нередко бывает -60°C) были чрезвычайно тяжелы – с землёй работать было очень тяжело и грунт приходилось подрывать динамитом. Уже через несколько лет, карьер давал около 2 кг алмазов в год, из них 20% имели ювелирную ценность, а остальные были задействованы в промышленных целях.

В данный момент, считается, что в карьере «Мир» добывают наибольшее количество алмазов в России и четверть всех алмазов нашей планеты (и это, притом, что по своим размерам он все же несколько уступает другому подобному месторождению, найденному в этих краях – кимберлитовой трубке «Удачной»): диаметр его составляет 1,2 км, а глубина – 525 м.

Несколько лет назад добыча алмазом в карьере после того как глубина дыры достигла критических размеров была прекращена, все работы перешли в подземный рудник «Мир». Работа под землей тяжела сама по себе, а в данном случае усложняется ещё и тем, что подземные воды постоянно подтапливают рудник, в результате чего её приходится постоянно беспрерывно выкачивать и направлять в естественные разломы, которые были найдены в земной коре.

Карьер «мир»

Работы в кимберлитовой трубке «Мир» в ближайшее время останавливать не собираются, поскольку геологи обнаружили, что огромное количество алмазов залегает на глубине, превышающей один километр, а потому месторождение «Мир» вполне можно разрабатывать ещё более тридцати лет.

Карьер «Удачная»

Самая крупная кимберлитовая трубка России также расположена на территории Якутии, в 20 км от северного полярного круга (на карте её можно найти по следующим координатам: 66°25′ с. ш. 112°19′ в. д.). Её параметры составляют:

Мирский замок

Мирский замок в Беларуси 9161 4.5 1

  • Ширина – 2 тыс. м;
  • Длина – 1,6 тыс. м;
  • Глубина – 530 м.

Эта дыра в действительности состоит из двух примыкающих друг к другу трубок – Западной и Восточной. По своим характеристикам самоцветы из разных жерл довольно-таки сильно отличаются друг от друга.

Несмотря на то что этот алмазный карьер был открыт в середине 50-х годов, активно разрабатывать его стали лишь в начале восьмидесятых. В данный момент самоцветы добывают открытым способом, но поскольку глубина месторождения стала критической для этого типа разработок, недавно здесь начал работать подземный рудник.

Специалисты утверждают, что большую часть алмазов из Кимберлитовой трубки «Удачная» из недр земли уже изъята, при этом некоторые находки поразительны. Например, недавно здесь был найден камень, в котором было обнаружено около 30 тыс. алмазов, что в миллион раз превышает их обычную концентрацию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *