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.
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.
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.
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.
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.
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”.
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.
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.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Планеты-океаны — не редкость в нашей галактике. Будучи полностью покрытыми водой, эти далекие небесные объекты могут быть настоящей кладезью жизни. Однако зн…
Вопрос, вынесенный в заголовок этого материала, имеет принципиальное значение для отечественной науки. В исследования и разработки вкладываются колоссальные …
Двенадцать астронавтов приземлялись на Луну между 1969 и 1972 годами в ходе миссий «Аполлон». Они привозили с собой много оборудования, необходимого для выжи…
Источник
Кимберлитовые трубки: откуда берутся алмазы
Эта история началась много лет назад. Точнее — несколько миллиардов лет назад, когда газы горячей магмы из самого сердца нашей планеты прорывались наружу, оставляя необычный след в виде трубки — из глубины к поверхности. Тогда наша планета была беспокойной, молодой, обладала взрывным характером и ещё формировалась. Но обо всём по порядку…
Что такое кимберлитовые трубки?
Небольшой городок Кимберли в Южно-Африканской Республике считается алмазной столицей страны. Именно здесь были обнаружены первые алмазы ЮАР. По легенде их нашли дети пастуха — первый камень весил чуть более 21-го карата. Алмаз получил название «Эврика!» — поскольку это было открытие, которое перевернуло всю экономику страны.
Карат — внесистемная единица массы, равная 200 мг (0,2 грамма). Применяется в ювелирном деле для выражения массы драгоценных камней и жемчуга.
Второй крупный алмаз тоже был найден детьми — детьми фермера. Вот это было настоящее чудо: крупный желтый алмаз весом более 83 каратов назвали «Звезда Южной Африки». Оба алмаза сейчас находятся в музее.
С тех пор началось настоящее паломничество искателей алмазов и золотоискателей в Кимберли, которые перерыли все долины рек Вааль и Оранжевая в поисках сокровищ. И находили их! Вслед за авантюристами всех мастей в Кимберли пришли геологи. Они обратили внимание на гигантский алмазный рудник «Большая дыра» (Big Hole), который и стал объектом их изучения.
Именно тогда ученым и удалось выяснить взаимосвязь кимберлитовых трубок и алмазов. Кстати, это была не единственная «алмазная трубка» в окрестностях Кимберли. Но только «Большая дыра» — была выкопана вручную. Все остальные уже разрабатывались с помощью машин.
Кимберлитовая трубка, как геологическое образование
Кимберлитовую трубку можно сравнить с дымоходом или колодцем гигантского размера. Внешне «алмазные трубки» напоминают воронку: они шире к поверхности земли и сужаются, уходя вглубь. По сути — это своеобразный древний вулкан, наземная часть которого полностью разрушена из-за эрозионных процессов. Поэтому обнаружить трубку не просто.
Несмотря на то, что ученые изучают кимберлитовые трубки уже много десятилетий, с каждым годом количество загадок не уменьшается. Наоборот: чем больше мы о них знаем, тем больше «алмазные трубки» удивляют ученых.
Вот только две загадки. Первая — почему кимберлитовые трубки расположены на самых древних и устойчивых платформах? Известно, что земная кора не однородна. Дно океана, вулканические плато — в этих местах земная толща намного меньше, но «алмазные трубки» находят на самых стабильных земных блоках. Это совсем не соответствует обычной логике и известной нам народной мудрости — «где тонко, там и рвётся». Вторая загадка — это форма кимберлитовой трубки, напоминающая бокал для мартини — конус на тонкой ножке.
Содержимое «алмазной трубки» — кимберлит — горная порода состоящая из оливина, флогопита, пиропа и других минералов, в том числе — природных алмазов. Но алмазы расположены в кимберлитовой трубке неравномерно. Их можно сравнить с расположением изюминок в булочке: где-то больше, где-то меньше, где-то вообще нет.
Неравномерное расположение алмазов в кимберлитовых диатремах существенно осложняет плановую отработку коренных месторождений. Выявление особенностей вертикальной изменчивости кимберлитовых пород до глубины их рентабельной отработки — одна из важнейших задач. Несмотря на изученность диатрем Сибирской платформы, вопросы их алмазоносности являются дискуссионными.
Журнал «Отечественная геология» 2017 год, статья Н.Н. Зинчук «Особенности алмазоносности разных фаз внедрения кимберлитов»
Как рождаются алмазы?
Что такое алмаз? Это кристаллы чистого углерода, самого твердого материала, рожденного в недрах Земли. Это самые прозрачные, самые твердые и самые дорогие камни в мире. Ученые разделяют алмазы на две группы по их происхождению.
Метеоритные алмазы
Такие камни часто находят на местах падения метеоритов. Согласно теории, при огромной температуре и давлении при столкновении с Землей углерод метеорита превращается в алмазы и разлетается на огромной территории. Но это — только теория. Обычно метеоритные алмазы очень мелкие и добывать их промышленным способом — нерентабельно.
Земные алмазы
Они встречаются гораздо чаще. Считается, что минералы зародились в мантии Земли миллиарды лет назад под большим давлением, когда формировалась их кристаллическая решетка. Готовые камни во время внутренних взрывов в глубине Земли были вынесены на поверхность. Большая часть осталась в кимберлитовых трубках, которые и выносили их на поверхность.
Давайте чуть подробнее разберемся, как рождаются алмазы. Если описывать процесс с помощью кухонной терминологии, то для приготовления алмаза нам нужен только один ингредиент — чистый углерод. Далее все решает технология: давление до 50 килобар и температура до 1300 градусов.
Минерал образуется очень глубоко в недрах Земли — до двухсот километров. А кимберлитовые трубки — транспортные артерии, которые выбрасывают алмазы на поверхность.
Кимберлитовая трубка «Мир»
В Якутии, вблизи города Мирный, находится самый большой алмазный карьер в мире — кимберлитовая трубка «Мир». Эта алмазная трубка была открыта советскими геологами в 1955 году. А годом ранее — в 1954 году — была найдена первая в Якутии «алмазная трубка», которая получила название «Зарница». Несмотря на то, что её открыли раньше, первой начали разрабатывать именно «Мир».
История открытия кимберлитовой трубки «Мир» по своему необычна. Советский геолог Наталья Владимировна Кинд составила прогнозную карту и указала примерный район, где должна находится «алмазная трубка». На её поиски отправилась экспедиция, возглавляемая тремя опытными геологами: Юрием Ивановичем Хабардиным, Екатериной Николаевной Елагиной и Владимиром Петровичем Авдеенко. Когда геологи убедились, что прогнозная карта верно указала на кимберлитовую трубку, определили её границы и взяли пробы кимберлита, они отправили руководству шифрованную телеграмму.
Закурили трубку мира, табак отличный. Авдеенко, Елагина, Хабардин.
радиограмма об открытии алмазной трубки «Мир» 13 июня 1955 года
Уже через два года после открытия кимберлитовой трубки «Мир» началась открытая добыча алмазов. Только через 44 года, когда поверхностные возможности были полностью исчерпаны, в 2001 году алмазодобытчики перешли к подземному способу. За эти четыре десятилетия карьер «Мир» стал самым большим в мире: его глубина 525 метра, диаметр — 1,2 километра. Но из-за аварии 4 августа 2017 года, когда на шахте произошел прорыв воды, карьер оказался затоплен и когда работы будут продолжены — неизвестно.
Зато точно известно, что за годы разработки карьера, было добыто алмазов на 17 млрд долларов США. Самый крупный алмаз из кимберлитовой трубки «Мир» был найден 23 декабря 1980 года. Его вес — 342,5 карата. Алмазу дали советское название «XXVI съезд КПСС».
Рейтинг самых крупных алмазов мира
Специалисты по драгоценным камням — геммологи — составили рейтинг самых крупных алмазов мира, разделив их на обработанные и не обработанные. Расскажем о трёх самых крупных алмазах из обоих рейтингов.
Обработанные алмазы
На третьем месте — алмаз «Звезда Сьерра-Леоне» весом 969,8 карат. Алмаз нашли в Доминикане в 1972 году и сразу же продали за 2,5 миллиона долларов. Камень был разрезан на 17 бриллиантов, из которых 13 кристаллов имели безупречное качество и чистоту. Самый крупный из них назван, как и алмаз, из которого он изготовлен, — «Звезда Сьерра-Леоне». Он имеет вес 53,96 карат и установлен в брошь «Звезда Сьерра Леоне» вместе с пятью бриллиантами из того же камня.
На втором месте — алмаз «Эксельсиор» весом 971,9 карат, обладающий сияющим голубым оттенком. В необработанном виде размер камня достигал 8 см в высоту. Для наиболее выгодной продажи «Эксельсиор» был разделён на несколько мелких алмазов.
На первом месте — алмаз «Куллинан» весом 1036,3 карата. Вес камня в необработанном виде был еще больше — 3136 карат. Камень был передан английской монархии и разделён на две части. Один алмаз «Звезда Африки» украшает сейчас королевский скипетр, второй — «Малая звезда Африки» хранится в королевской сокровищнице.
Необработанные алмазы
На третьем месте — алмаз «Легенда Лесото» весом 910 карат. Он был найден сравнительно недавно, в 2018 году, и оценивается в 40 миллионов долларов.
На втором месте — ботсванский алмаз весом 1111 карат, найденный в 2015 году. Он пока не удостоился собственного имени. Стоимость алмаза оценивается 110 миллионов долларов.
На первом месте — алмаз «Серхио» весом 3167 карат. Он был найден в 1895 году и специалисты убеждены, что этот алмаз метеоритного происхождения. Его решено было оставить необработанным из-за множества мелких трещин.
Говорить об алмазах можно бесконечно. У многих их них своя история: приключенческая, детективная, романтическая, а порою — кровавая. А ещё лучше — любоваться алмазами, которые родились миллиарды лет назад.
Источник