世界上最大的钻石矿床:俄罗斯波比盖火山口

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作者: Laura McKinney
创建日期: 8 四月 2021
更新日期: 13 可能 2024
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内容


Popigai火山口的影响: 大型小行星可以每秒15到20英里的速度撞击地球。这样产生的冲击力足以蒸发岩石,挖掘巨大的陨石坑,并向空中爆炸数百万吨的喷射水。撞击点的力超过了生产钻石所需的温度和压力。如果撞击部位周围的岩石中存在碳,则可能形成钻石。

什么是波比盖火山口?

大约3500万年前,一颗直径约5至8公里,以每秒15至20公里的速度行进的小行星撞击了该地区,该地区现在被称为俄罗斯西伯利亚北部的Taymyr半岛。这种超高速撞击所传递的能量足够强大,可以立即融化数千立方公里的岩石,并向空中爆炸数百万公吨的喷射弹。其中一些弹射器降落在其他大洲。

爆炸产生了一个100公里宽的撞击坑,其边缘有一块变形岩石,宽达20公里。现在,我们将此功能称为“ Popigai陨石坑”或“ Popigai天体暴风”,这是地球上发现的第七大撞击坑。




巨大热量和压力的证据

如今,3500万年后的今天,研究人员在火山口中发现了数百立方公里的硅藻土(由于撞击而融化的岩石)。他们认为,最初约有1750立方公里的岩石被融化了,但其中约有一半留给了火山口作为喷出物。冲击点处还有厚达六百米的大量的苏维岩沉积物(由目标岩石碎片形成的角砾岩)。白云母层覆盖约5000立方公里。

这种撞击产生的热量和压力大大超过了在撞击点形成钻石所需的热量和压力。 5公里宽物体的超高速撞击将产生相当于数百万枚核武器的能量爆发,其温度比太阳表面还要高。



Popigai火山口撞击角砾岩: 西伯利亚北部大型Popigai火山口中的角砾岩标本,重457.7克。请注意,单个物体内的颜色,大小,形状和纹理各不相同-这是主要的陨石撞击的结果,陨石撞击了数百万吨的岩石。随着碎片落回地球,来自不同地层的岩石混合在一起。数百万年的热量和压力将这些各种碎片压缩成称为冲击角砾岩的固体。图片由Geoffrey Notkin摄影,版权为Aerolite Meteorites。

在影响点发生了什么?

撞击发生在太古代的石墨-石榴石片麻岩基底岩上覆盖了约1.5公里的沉积层。撞击点的岩石立即蒸发,然后将一个8至10公里深的火山口炸破,穿过沉积物覆盖层并进入下面的片麻岩。


热量和压力的强度随着与冲击点的距离的增加而减小。距撞击点约12公里,对于钻石的形成和生存而言,条件可能仍然太严酷。

今天发现的钻石可能是在距撞击点约12至13公里的一块薄岩层中形成的。这样就形成了一个大约1至2公里厚的,围绕撞击点的半球形形状的钻石壳。在该区域中,太古代的石墨-石榴石片麻岩中的石墨片立即转化为钻石。研究人员估计,这颗含有钻石的岩石壳的体积约为1600立方公里,其中所含的钻石比地球上其他已知矿藏的总和还要多。

Popigai火山口卫星图像: Popigai影响火山口的卫星图像,在北极圈以北,俄罗斯西伯利亚。由于火山口被喷出物和3500万年的侵蚀所掩盖,所以火山口很难看到。图片由NASA提供。放大图像。

哪种钻石?

在波比盖撞击中,形成钻石所需的条件仅出现了片刻。这种闪蒸形成将太古代的石墨-石榴石片麻岩中的石墨片转化为金刚石。生产的许多钻石都是小的多晶宝石,其大小和形状与片麻岩中的石墨片大致相同。大多数是尺寸小于2.0毫米的小石头,可能适合生产金刚石磨料。由于这些钻石是在高温高压下形成的,因此没有足够的时间来开发出清晰,纯度高的大型单晶宝石。因此,Popigai不太可能成为宝石钻石开采作业的地点。


这些钻石会被开采吗?

Popigai火山口下方的钻石可能不是优先开采目标。今天,世界上大多数工业钻石都是合成宝石。对于2010日历年,美国地质调查局报告:

“天然钻石约占所用工业钻石的1.4%,而合成钻石则占剩余部分。”

在过去的几十年中,合成钻石的生产效率和成本稳步提高。现在“制造工业钻石”比开采它们便宜。 2010年,全球合成工业钻石产量约为43.8亿克拉,价值在16.5亿美元至25亿美元之间。这是每克拉约50美分或更低的平均价格。中国公司生产了全球90%以上的人造钻石。

Popigai火山口位于北极圈上方的偏远地区,环境艰苦,没有基础设施,也没有本地员工和支持来源。对于要开采的矿床,钻石必须:1)足够大到可以回收并用于工业; 2)具有对工业有用的物理特性; 3)浓度高到可以经济开采的程度。俄罗斯人尚未发布任何信息以确认这笔存款是可开采的。



朗斯代尔

据报道,Popigai火山口的钻石岩中存在少量的隆斯达莱岩。 Lonsdaleite是一种稀有的具有六方晶体结构的碳矿物,已与陨石和撞击结构中的钻石有关。像钻石一样,它是在非常高的温度和压力条件下形成的矿物。它通常被称为“六角形钻石”。

据报道,某些合成的长方岩标本具有超过钻石的耐用性。在自然标本或从波皮盖火山口收集的标本中尚未报告这些特征。

俄罗斯作为钻石生产国

俄罗斯人在钻石开采,合成钻石生产以及将钻石用作工业原料方面拥有丰富的专业知识。俄罗斯国有钻石开采公司Alrosa生产的天然钻石比世界上任何其他公司都要多,并且是实验室种植的钻石的重要生产商。俄罗斯作为一个国家生产的宝石钻石比博茨瓦纳以外的任何国家都要多。他们已经开采钻石并在实验室中生产了很长时间。如果Popigai出于某种原因成为金融大亨,那么他们很可能早就开始开采它了。