Что такое кимберлитовая трубка в географии. Кимберлитовая трубка

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.).

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.

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:

• 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.

Рядом с городом Мирный, в якутском крае вечной мерзлоты, на левобережье среднего течения реки Ирель, расположен наибольший по масштабам алмазный карьер в мире, который носит название кимберлитовая трубка «Мир».

На сегодняшний день карьер по добыче алмазов в Якутии имеет такие впечатляющие параметры:

1. Его глубина составляет 525 метров.
2. Объем руды, извлеченной из карьера – 165 млн. куб.м.
3. Диаметр дна – 160-310 метров.
4. Диаметр по внешнему кольцу 1,2 километра.
5. Глубина, которая была разведана – до 1200 метров.

При первом взгляде один из самых огромных в мире карьеров, где ведется добыча алмазов, впечатляет своим размахом и поражает воображение. Образование кимберлитовой трубки – следствие извержение вулкана, когда газы под огромной температурой и высочайшим давлением сквозь земную кору вырываются наружу из недр земли. Вулканический взрыв выносит на поверхность Земли породу, содержащую алмазы – кимберлит.

Трубка имеет форму бокала и похожа на воронку огромных масштабов. Порода носит одноименное название с городом Кимберли, находящимся в Южной Африке, где в 1871 году был найден алмаз, вес которого равнялся 85 каратам. Найденный 16, 7 граммовый «камушек» породил Алмазную лихорадку.

История кимберлитовой трубки «Мир»

Еще в начале 19 века начали зарождаться слухи о наличии драгоценных камней на территории Якутии и западных землях, граничащих с ней. Учитель Петр Староватов после гражданской войны разговорился в Кемпендяе со стариком, который поведал ему о своей находке пару лет назад в одной из местных речек – это был сверкающий камушек с булавочную головку. Находку он продал купцу за две бутылки водки, мешок крупы и пять пакетов чая. Через время другой человек рассказал, что на берегах рек Кемпендяйка и Чона также нашел драгоценные камни. Но только в 1947-1948 годах впервые начались целенаправленные поиски алмазов на территории Сибирской платформы. Осенью 1948 года группа геологов, возглавляемая Г. Фанштейном, запустила поисковые работы на реках Вилюй и Чона, а 7 августа 1949 года на песчаной косе Соколиной группа находит первый алмаз, и впоследствии здесь была выявлена алмазная россыпь. Поисковые работы 1950-1953 года тоже увенчались успехом – были обнаружены несколько алмазных россыпей, а 21 августа 1954 года была открыта первая в Советском союзе кимберлитовая трубка, получившая название «Зарница».

Вскоре, 13 июня 1955 года геологическая партия увидела высокую лиственницу с обнаженными корнями, где лиса прорыла глубокую нору. Синеватый цвет земли подсказал, что это кимберлит. Вот так команда геологов открыла алмазную трубку, оказавшуюся самой большой в мире и с самым богатым содержанием . Начальству была послана такая телеграмма: «Закурили трубку мира, табак отличный». Посредством этой засекреченной радиограммы советские геологи доложили в столицу об открытии кимберлитовой алмазной трубки «Мир». Фраза табак отличный говорила о том, что алмазов содержится большое количество.

Эта находка была чрезвычайно важна для СССР, так как после начала индустриализации, страна испытывала острую нехватку промышленных алмазов. Считалось, что применение алмазных инструментов в два раза повышает экономический потенциал страны, и вскоре возник поселок «Мирный», куда по бездорожью, преодолевая 2800 км пути, двинулись автоколонны. В начале 1960 года в СССР уже велась активная добыча алмазов на сумму в 1 миллиард долларов в год, и поселок «Мирный» стал центром советской алмазодобывающей промышленности, и сегодня здесь проживают 40 000 человек.

Самое богатое алмазное месторождение в мире

Месторождение разрабатывалось в крайне тяжелых климатических условиях, и для того чтобы прорвать вглубь вечной мерзлоты, землю приходилось взрывать с помощью динамита. Уже в 1960 году годовая добыча алмазов составляла 2 килограмма, и 1/5 часть были ювелирного качества.

Алмазы, после соответствующей огранки превращались в удивительные по красоте бриллианты, которые использовались для создания ювелирных украшений. Советские граждане, планирующие вступление в брак, могли позволить себе купить изысканные обручальные кольца с бриллиантами , в которых алмазы были добыты в Якутской кимберлитовой трубке «Мир». Остальные 80% добытых алмазов нашли применение в промышленных целях, так как по шкале эталонных минералов твердости Мооса это самый крепкий в мире минерал, обладающий самой высокой теплопроводностью, дисперсией и преломлением.

Активным развитием кимберлитовой трубки «Мир» больше всего была обеспокоена южноафриканская компания «De Beers », вынужденная скупать алмазы советского производства с целью контроля цен на мировом рынке. Первые лица компании после переговоров с советским руководством договорилось о прибытии делегации со своей стороны в поселок Мирный. Был дан положительный ответ, но с одним условием – делегация от СССР, в свою очередь, посетит алмазные карьеры в Южной Африке.

Делегация южноафриканской компании в 1776 году прибыла в Москву с целью дальнейшего перелета в поселок Мирный, но ее намеренно задержали, устраивая бесконечные встречи и банкетные застолья. Когда делегация все-таки прибыла в Якутию для осмотра кимберлитовой трубки «Мир», у них оставалось всего 20 минут для ее осмотра. Несмотря на это, специалисты компании «De Beers» остались под сильным впечатлением от размаха увиденного, и были удивлены тем, что при обработке руды советские специалисты не использовали воду. Учитывая, что в этом крае 7 месяцев стоит минусовая температура, то осуществить это попросту невозможно.

Сегодня город Мирный из небольшого палаточного поселка превратился в современный промышленный город, где есть асфальтовые дороги, развитая инфраструктура и высотные девятиэтажные дома. Здесь есть аэропорт, две алмазные обогатительные фабрики, городской парк, бары, рестораны, картинная галерея, плавательные бассейны, стадион, 3 библиотеки, школа искусств, современный Дворец Культуры и гостиница в 4 этажа. Для провинциального городка здесь достаточно высокий интеллектуальный потенциал. Здесь уже много лет работает научно-исследовательский институт «Якутнипроалмаз» и открыт для абитуриентов Политехнический институт.

За 44 года работы карьера «Мир» (в период с 1957 по 2001 год), здесь было добыто алмазов, стоимость которых составила 17 миллиардов долларов. Масштабы карьера увеличились до таких широт, что грузовым машинам приходилось преодолевать почти 8 км пути по спиралевидной дороге, чтобы со дна карьера подняться на поверхность.

Сегодня алмазным карьером владеет российская компания АЛРОСА , которая в 2001 году прекратила добычу руды в карьере «Мир» по технологии открытого способа. Главная причина – низкая эффективность и опасность.

Исследования ученых показали, что алмазы залегают на глубине более 1000 метров, и чтобы наладить эффективную добычу, необходим не карьер, а поземный рудник. Проектная мощность такого рудника по плану будет составлять порядка миллиона тонн руды ежегодно. Общий срок, запланированный на разработку месторождения, составляет 34 года.

Занимательные факты о кимберлитовой трубке

1. Над глубоким карьером категорически запрещается летать вертолетам. Причина в следующем – огромная воронка вызывает турбулентность воздушных масс, в которой летательные аппараты не могут безопасно маневрировать.
2. Стены карьера невероятно высокие, и в них затаилась опасность не только для вертолетов. Здесь наблюдается повышенная угроза оползней.

По слухам, местные жители боятся, что в один день огромный карьер может поглотить прилегающие к нему территории, в том числе и те, которые застроены для проживания людей, но это лишь городские легенды поселка Мирный.

Экологический город будущего на месте бывшего алмазного карьера

Сегодня пустующая огромная яма представляет интерес для ученых умов, и уже возникают идеи по созданию в этой воронке экогорода. Руководитель архитектурного бюро Москвы Николай Лютомский поделился своими планами в отношении невероятного решения. «Основная часть проекта – бетонная конструкция огромных масштабов, которая будет исполнять роль, своеобразной пробки, распирающей карьер изнутри. Прозрачный для света купол будет покрывать котлован сверху, и на него планируется установить солнечные батареи.

Несмотря на суровый климат Якутии, ясных дней в году достаточно много, и батареи могут вырабатывать порядка 200 МВт электроэнергии. Ее хватит «с головой» для обеспечения потребностей будущего города. Помимо этого, можно использовать тепло Земли, и если зимой температура воздуха составляет минус 60 градусов по Цельсию, то температура грунта на глубине, ниже 150 метров будет плюсовая (ниже вечной мерзлоты). Этот факт добавляет энергоэффективности будущему проекту. Город планируется разделить на три части:

1. Верхний будет использован для постоянного проживания людей. В нем будут расположены жилые дома, здания и сооружения социально-культурного и административного значения;
2. Средний ярус - зона, где раскинутся лес и парковая зона, призванная очищать воздух в городе;
3. Нижний ярус будет представлять собой, так называемую вертикальную ферму – здесь будет выращиваться сельскохозяйственная продукция для обеспечения нужд города.

Общая запланированная площадь проекта составляет 3 миллиона квадратных метров. В городе смогут проживать до 10 000 человек-туристов, сотрудников ферм и обслуживающего персонала.

21 августа 2009 года – новая знаменательная дата в истории добычи алмазов – в Мирном прошел запуск подземного рудника «Мир». Это апогей многолетнего труда тысячи людей, мощная производственная единица АК «АЛРОСА», позволяющая добывать порядка 1 миллиона тонн руды, содержащей алмазы. Последние годы Россия уверенно держит пальму первенства по алмазной добычи, благодаря компании АЛРОСА. За год экспортировалось алмазов на сумму 1, 7 миллиарда долларов, и большая часть приходится на европейские страны.

Первая кимберлитовая трубка открыта в 1866-м году. Разрабатывалась до 1914-го года вручную. Рудник признан крупнейшим в мире, раскопанным без применения техники. Увидеть масштабную воронку в земле можно в провинции Кимберли. В честь нее и названа первая трубка.

После подобные обнаружили и за пределами ЮАР и даже Африки. В России, к примеру, есть регион, на который приходится несколько крупных трубок. Речь о Якутии. В середине прошлого века там открыли сначала Зарницу, потом Мир, а следом Удачный, Сытыканский, Маршруитную.

Все, как полагается кимберлитовым трубкам, подобны по форме бокалам, уходящим ножками вертикально в землю. Слагает образования твердая порода - кимберлит. Зачем же тратить силы и финансы на раскопки таковой?

Цель разработки кимберлитовых трубок

Кимберлит - ультраосновная горная порода, значит в ней 30-45% кремнезема, то есть оксида кремния с формулой SiO 2 . Минеральный состав породы - оливин, пироксен, флогипит, пироп. Первый слагает основную массу кимберлита. Однако ценят породу за минерал, которого на тонну приходится в среднем около 0,6 грамма, то есть 3-х карат. Речь, как понятно, об алмазе.

На кимберлитовые трубки приходится 90% мировых запасов алмазов. Они состоят из углерода. Из этого же элемента сложен, к примеру, графит, что используют в карандашах. Разница лишь в кристаллических решетках минералов. У алмаза атомы углерода расположены не только особым образом, но и максимально плотно. Поэтому бриллианты тверже прочих минералов, царапают и режут металлы.

Первая кимберлитовая трубка начала разрабатываться, когда в мире истощились россыпи алмазов. Их, подобно самородкам золота, можно было найти под ногами. Особенно богатыми были как раз африканские россыпи.

Выбрав алмазы у поверхности, добытчики поняли, что нужно углубляться. Выяснилось, что кристаллы залегают в пределах трубковидных тел, уходящих на глубину до 1,5 километра. Когда появилась соответствующая техника, после карьерного метода разработки стали делать подземные рудники.

На кимберлитовой трубке Мир в, к примеру, такой действует с 2001-го года. Добытчики дошли до ножки «бокала», углубившись больше, чем на 500 метров.

Кимберлитовая трубка в Якутии является крупнейшей в мире. У поверхности диаметр бокала равен километру. Вглубь образование уходит почти на 1,5. На тонну руды приходятся почти 5 карат.

Стоит заметить, что 90% трубок не содержат алмазов. Однако 10% «бокалов» достаточно, чтобы удовлетворить мировую потребность в минерале.

Вопросы к кимберлитовым трубкам

При возможности интервьюировать геологические образования, ученые и журналисты задали бы кимберлитовым трубкам десятки вопросов. Стандартный взгляд на происхождение алмазоносных бокалов гласит, что это преобразовавшиеся у поверхности в минералы потоки магмы из глубин земли.

Они некогда вытолкнуты газами, которые под давлением вырывались наружу, буквально подбрасывая вверх тяжелое содержимое мантии. На пути это содержимое расталкивало и ломало более мягкие и рыхлые породы верхних слоев.

Подходя к поверхности, вытолкнутая газами магма отвердевала, разделяясь на минералы. Однако алмазы встречаются по всей глубине трубок и обусловлено это глубинным формированием бриллиантов. Именно с этим связывают их исключительную плотность.

Дело в колоссальном давлении на многокилометровых глубинах. Уже сформированные там алмазы подхватывались потоком, распределялись в нем. Какие-то кристаллы возносились к поверхности, а какие-то не доходили до нее.

Такое происхождение кимберлитов - лишь гипотеза, поскольку остаются открытыми следующие вопросы:

1. Почему трубки находятся исключительно на древних платформах? Такие участки земной коры прошли этап формирования. Будучи древними, платформы тектонически устойчивы. Речь о толстых и твердых «корках» земли.

Непонятно устремление в таковые газов и магмы, ведь проще пробить тонкие платформы-новички, 10-километровое дно океанов или переходные зоны меж их водами и берегом. Толщина же плит с кимберлитами равна 40-ка километрам. В таких условиях нет действующих вулканов с той самой вырывающейся лавой, которая может нести из глубин алмазы.

Есть предположение, что трубки формировались во времена, когда ныне стабильные платформы были молоды. Наземная часть вулканов под действием внешних факторов разрушилась. Остались только подземные «бокалы».

2. Чем обусловлена форма минеральных зерен в кимберлите? Алмазы - единственные кристаллы в породе, причем кристаллы идеальной формы. Агрегаты тверды, но хрупки. Приходилось видеть, как скалывается грань бриллианта при ударе под определенным углом?

Почему же алмазы сохранили форму, поднимаясь из глубин, буквально пробивая путь среди поверхностных пород? Ученые не могут объяснить. Другие же минералы кимберлитов, коим тоже свойственен кристаллический вид, формировались из лавы у поверхности, но стали округлыми зернами.

Минерологи не нашли следов оплавления. Тогда можно было бы объяснить зернистость оливина, пироксена действием на них раскаленной магмы. Она могла буквально расплавить грани минералов. Однако при этом камни должны утратить кристаллическую структуру, превратившись в подобие стекла. Этого не произошло.

3. Почему кимберлитовые трубки бокаловидные, похожи на воронки. Выталкивание глубинным газом под напором пород на поверхность подобно взрыву. В однородной среде при этом должны образоваться сферические камеры.

Геологи называют их камуфлетными, изучили сотни таковых. Получается, ядерные реакции и взрывы внутри планеты не имеют отношения к образованию кимберлитовых трубок?

На вопросы, вытекающие из одной теории, дают ответы другие гипотезы. Некоторые из них звучат правдоподобно.

Разгадка тайн кимберлитовых трубок

Доктором геолого-минералогических наук Александром Портновым выдвинута теория, согласно которой кимберлитовая трубка - большая дыра , образованная не потоками вырывающегося из глубин газа, а огромными пузырями из него. Это объясняет расположение и форму «бокалов», поскольку:

• Пузыри могут образоваться только под газонепроницаемыми древними платформами. Через рыхлые и тонкие молодые субстанция проходит еще в состоянии миниатюрных молекул. Под стабильными же платформами они собираются триллионами. В этом случае силы газа хватает, дабы образовать игловидную трещину.
• Через игловидную трещину в твердых глубинных породах пузырь просачивается в более рыхлые известняки, граниты. Подобно системе гидравлического привода автомобиля, газ как бы растекается в поверхностных породах, раздвигая их. Вот и получается бокаловидная форма трубки.

Теория Портнова основана на недавнем открытии так называемых глубинных форсунок или горячих точек. Именно над ними на уязвимых платформах образуются вулканы. Прожженная на сквозь кора Тихого океана, к примеру, стала вулканами Гавайских островов.

Однако если газ не может выйти, попутно вытолкнув магму, в местах горячих точек формируются пузыри. Каждый кубический километр таковых снабжен подъемной силой в 2,5 миллиарда тонн. Срабатывает закон Архимеда. Глубинная смесь водорода и метана легче воды. «Тела» древних платформ в 3 раза плотнее воды. За счет этой разности и осуществляется подъем газа.

По мере подъема пузыря под ним образуется область низкого давления. Поэтому кимберлитовая трубка на фото имеет брекчевидную структуру. Она подразумевает соединение в единую массу обломков сформированных ранее камней.

Это объясняется перекристаллизацией под действием газа пород мании. Камни дробятся и буквально падают в область малого давления, то есть сначала в ножку бокала-трубки, а потом и в верхнюю чашу.

Мчась в потоке газа, по мнению Портнова, камни окатываются им, подобно гальке, теряя свои грани. Под микроскопом «окатанная» поверхность минеральных зерен напоминает микропористую структуру лопаток газовых турбин.

Образование алмазов в кимберлитах по Портнову

Теория Александра Портнова отвечает и на вопрос, почему алмазы в кимберлитовых трубках имеют форму кристаллов. Профессор «поднял» материалы 1969-го года. Тогда академик наук СССР Борис Дерягин синтезировал алмаз из метана, опровергнув возможность формирования минерала только из графита. Последний нестабилен в мантии земли, а вот метана там достаточно в виде карбидов водорода.

Дерягин синтезировал алмаз из метана при давлении ниже атмосферного. В глубинах мантии давление колоссальное, блокирует окислительные способности кислорода. По мере подъема газового пузыря, показатель падает до 5-ти килобар.

Пари этом кислород начинает соединяться с водородом и метаном. Это процесс самовоспламенения газа. Какое-то время в подземном резервуаре бушует пламя.

Если кислорода в газовом пузыре минимум, элемент притягивает из молекул метана лишь водород. Остается чистый углерод. Он складывается в алмазы. С точки зрения теории, они формируются вместе с кимберлитовой трубкой, а не «вырываются» из мантии Земли.

Именно поэтому кимберлитовая трубка Попугаевой наполнена алмазами с идеальными, не сколотыми и не окатанными гранями.

При образовании 90% кимберлитов кислорода в газовом пузыре было недостаточно, или с излишком. Последнее приводит к сгоранию углерода. При этом кислород вырывает из силикатов железо. Так образуется магнетит. Получаются кимберлиты без бриллиантов, но с повышенной магнитностью.

Если кислорода в газовом пузыре, проколовшем литосферную плиту мало, итогом реакций становятся пары воды. Они впитываются породами, минеральной пылью. Как правило, влагу вбирает серпентинит - одна из типичных составных кимберлитов.

1954 год, кимберлитовая трубка «Мир», тогда открытая, стали прорывом на алмазном рынке России. Меж тем, геологи могли наткнуться и на трубки, лишенные бриллиантов. Добытчики сравнивают такие с нерабочими дымоходами. Если же труба действует, в ней, подобно саже, оседают кристаллы.

Перед тем, как назвали кимберлитовую трубку в провинции Кимберли, геологи прошлого столетия задумались над природой включений в алмазах из «бокала». Некоторые бриллианты захватили частицы пиропа и других минералов.

Возраст включений превышает возраст самой трубки. Это типично для многих кимберлитов. Определение возраста - основа для теории, что алмазы сформировались в мантии, лишь потом поднявшись к поверхности.

С точки же зрения профессора Портного, сторонние включения в камнях - пыль, поднятая газом из глубин. Возраст самих бриллиантов с ней не совпадает.

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.

Алмазы образуются в геологически стабильных районах континентов, на глубинах 100-200 километров, где температура достигает 1100-1300оС, а давление 35-50 килобар. Такие условия способствуют переходу углерода из графита в другую модификацию - алмаз, имеющую плотно упакованную атомами кубическую структуру. Пробыв миллиарды лет на больших глубинах, алмазы выносятся на поверхность кимберлитовой магмой во время вулканических взрывов, образуя при этом коренные месторождения алмазов - кимберлитовые трубки.

Что такое кимберлитовая трубка. Это гигантских размеров столб, оканчивающийся в верхней части раздувом конической формы. С глубиной коническое тело сужается, напоминая по форме гигантскую морковь, и в окончании переходит в жилу. Кимберлитовые трубки — своеобразные древние вулканы, наземная часть которых в большой степени разрушена в результате эрозионных процессов. Кимберлит представляет собой ультраосновную горную породу, которая состоит из оливина, флогопита, пиропа и других минералов. Имеет черный цвет с синеватым и зеленоватым оттенком. В настоящее время известно свыше 1500 тел кимберлита, из которых 8-10% — алмазоносные породы. По оценкам специалистов, около 90% запасов алмазов коренных источников сосредоточены в кимберлитовых трубках, а около 10% — в лампроитовых трубках.

Загадки происхождения алмазов порождали большое количество легенд о том, как рождаются эти удивительные камни.
Из истории:
Великий ученый из Хорезма Бируни приводит такую легенду: искатели алмазов накрыли гнездо с птенцом орла стеклом, а орел, замечая его и не будучи в силах проникнуть в гнездо, улетал, приносил алмаз и бросал его на стекло, чтобы разбить. Когда алмазов собралось много искатели присвоили их и убрали стекло, чтобы орел ""подумал, будто ему удалось разбить стекло. Через некоторое время искатели снова накрыли стеклом гнездо, и орел опять начал носить алмазы. Возможно, поэтому среди названий «царя камней» имеется еще одно - «Орлиный камень».

Несмотря на многолетние исследования коренных месторождений алмазов до сих пор существуют загадки, связанные с особенностями их происхождения и существования. Вот главные из них: 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 - где на глубинных разломах расположились сотни дымящихся вулканов и лава свободно изливается на поверхность? Ответа на эти вопросы у геологов нет.

Формирование кимберлитовой трубки

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.
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 своей формой напоминают окатанную речную гальку. Попытки геологов объяснить эту загадочную особенность тем, что минералы были оплавлены раскаленной магмой порождают новые вопросы. Плавление, как известно, ведет к превращению кристаллических минералов в аморфное стекло, у которого нет кристаллической структуры. Но 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. 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. В чем разгадка такого парадокса?

Добыча алмазов в мире имеет многовековую историю. И по мере истощения разведанных запасов и открытия новых лидерство переходило от Индии к Бразилии, затем к Южной Африке, которая и по сей день остается первостепенным алмазодобывающим континентом. Лидирующее положение на начало 2006 года по добыче алмазов (по стоимости) занимает Ботсвана, второе - Россия.

Первый алмаз в России был найден на Урале в 1829 году 14-летним промывальщиком Крестовоздвиженского золотого прииска Павлом Поповым. А вот бурное развитие добычи алмазов в России связано с открытием крупных коренных месторождений в Якутии в середине прошлого века. Там первый алмаз был найден в 1949 года в бассейне р. Вилюй, а в августе 1954 года ленинградский геолог Лариса Попугаева открыла первое месторождение коренных алмазов в СССР - трубку «Зарница», размер которой составил 32 га. Через год отряд Амакинской экспедиции Ю.И. Хабардина обнаружил кимберлитовую трубку “Мир”, а группа геологов под руководством В.Н. Щукина - трубку “Удачная”. В этих совершенно диких и необжитых краях, в зоне вечной мерзлоты выросли современные города.

Начало отработки трубки «Удачной» ведет отсчет от 1982 года. Это открытый карьер (один из крупнейших в мире), который уже достиг отметки 530 м. Но такая глубина близка к критической для открытых разработок, и дальнейшая добыча руды возможна преимущественно подземными горными выработками.

Не менее впечатляюще выглядит кимберлитовая трубка алмазного карьера «Мир», рядом с которым вырос город Мирный: глубина - 525 м, верхний диаметр 1200 - 1100 м, нижний 50 - 210 м. На глубину залегания алмазной руды в 1, 2 км ведет спиральный съезд длиной в 7,5 км. После закрытия карьера 1 мая 2001 года добыча продолжается шахтным методом.

Размеры кимберлитовых тел по всему миру различны - от 146 га (трубка "Мвадуи", Танзания) до 0,4 га (трубка "Робертс Виктор" в Южной Африке). Южная Африка славится множеством рудников, на которых добываются самые драгоценные ископаемые. Многие рудники уже давно закрыты, но среди них есть такие, которые до сих пор продолжают привлекать внимание людей. Например, рудник Большая дыра в городе Кимберли - алмазной столице ЮАР. На сегодняшний день Кимберли представляет собой современный город с широкими улицами, великолепными парками и садами, комфортабельными отелями, прекрасным Музеем изобразительных искусств Вильяма Хэмфриса и роскошным Горнорудным музеем, расположенным на краю Биг-холла или Большой дыры.

Название «Большая Дыра» дано руднику неспроста — это величайшая рукотворная дыра на земле. За время ее существования здесь было добыто 14,5 миллионов карат алмазов.

Размеры шахты составляют 1,6 км в окружности, она занимает площадь в 15 гектаров. Сейчас это месторождение уже исчерпало себя. Но Большая дыра все равно вызывает большой интерес. Вдоль края шахты построена платформа, с которой посетители могут заглянуть примерно на 400 м вглубь «дыры» и увидеть ее дно, от которого шахты ведут дальше вниз, до глубины 1,2 км. Кроме того, за отдельную плату каждый желающий может почувствовать себя настоящим рудокопом, защитив голову каской и взяв в руки кирку, попытаться продолбить хоть небольшую дыру в почве.

Добыча алмазов - трудоемкий и затратный процесс: из тонны породы добывается около 1 карата алмазов на коренных месторождениях и 3-5 на россыпных.

«Круговоротом» алмазов в мире управляет, так называемая «Алмазная корпорация» - колоссальное предприятие, контролирующее добычу, производство и торговлю алмазами, в кругах специалистов именуемая «Алмазным синдикатом» с главной конторой в Лондоне, куда поступают все алмазы ювелирного качества. Там они делятся на, так называемые, партии. Выкупать можно только партию целиком. И предоставляется такое право лишь немногим хорошо известным синдикату торговца, число которых не превышает 300. Незначительная часть ювелирных алмазов поступает на «открытый рынок», основными центрами которого являются Антверпен и Гонконг. Благодаря такой строгой «иерархии» цены на алмазы поддерживаются относительно стабильными, а сами алмазы в качестве валютного эквивалента пережили все политические и экономические бури последних десятилетий.