Содержание
- Что такое кратер Попигай?
- Свидетельство огромного тепла и давления
- Что произошло в момент удара?
- Что за бриллианты?
- Будут ли добываться эти алмазы?
- лонсдейлит
- Россия как производитель алмазов
Влияние кратера Попигай: Крупные астероиды могут поражать Землю со скоростью от 15 до 20 миль в секунду. Это производит достаточно мощный удар, чтобы испарять скальную породу, выкапывать огромный кратер и выбрасывать в воздух миллионы тонн выброса. Усилие в точке удара превышает температуру и давление, необходимые для производства алмазов. Если в скалах, окружающих место удара, присутствует углерод, возможно образование алмазов.
Что такое кратер Попигай?
Около 35 миллионов лет назад астероид диаметром около 5–8 километров, движущийся со скоростью около 15–20 километров в секунду, врезался в область, которая сейчас называется полуостровом Таймыр в Северной Сибири, Россия. Энергия, доставленная этим гиперскоростным ударом, была достаточно мощной, чтобы мгновенно растопить тысячи кубических километров породы и взорвать миллионы метрических тонн выброса высоко в воздух. Часть этого выброса приземлилась на других континентах.
В результате взрыва образовался ударный кратер шириной 100 километров с краем деформированной породы шириной до 20 километров. Теперь мы знаем эту функцию как «Кратер Попигай» или «Астроблема Попигай», седьмой по величине ударный кратер, который был идентифицирован на Земле.
Свидетельство огромного тепла и давления
Сегодня, 35 миллионов лет спустя, исследователи обнаружили в кратере сотни кубических километров тагамита (породы, расплавленной в результате удара). Они полагают, что первоначально было расплавлено около 1750 кубических километров породы, но около половины этого оставило кратер в виде выброса. Существуют также обширные залежи суевита (брекчия, образованная из фрагментов целевой породы) толщиной до 600 метров в месте удара. Слой суевита занимает площадь около 5000 кубических километров.
Тепло и давление, создаваемые этим ударом, значительно превышали то, что требуется для образования алмазов в точке удара. Сверхскоростное воздействие объекта шириной в 5 километров приведет к взрыву энергии, эквивалентному миллионам ядерного оружия, и температуре выше, чем поверхность солнца.
Попигайская кратерная ударная брекчия: Большой 457,7-граммовый образец брекчии из массивного кратера Попигай в северной Сибири. Обратите внимание на разнообразие цветов, размеров, форм и текстур в пределах одной массы - результат сильного удара метеорита, который выбросил в воздух миллионы тонн породы. Когда фрагменты упали на Землю, камни из разных слоев были смешаны вместе. Миллионы лет тепла и давления сжали эти кусочки в твердую массу, известную как ударная брекчия. Фотография Джеффри Ноткина, авторские права Aerolite Meteorites.
Что произошло в момент удара?
Удар произошел там, где порода фундамента архейского графит-гранатового гнейса была перекрыта примерно 1,5 километрами осадочного чехла. Скала в точке удара была мгновенно испарена, и кратер глубиной 8-10 км был пробит сквозь осадочный покров в нижележащий гнейс.
Интенсивность тепла и давления уменьшалась с удалением от точки удара. На расстоянии около 12 километров от точки удара условия, вероятно, были все еще слишком суровыми для образования и выживания алмазов.
Найденные сегодня алмазы, вероятно, были сформированы в тонкой зоне скалы, расположенной примерно в 12-13 километрах от точки удара. Это создало оболочку из алмазоносных пород толщиной около 1–2 км в форме полусферы вокруг точки удара. В этой зоне чешуйки графита в архейском графит-гранатовом гнейсе мгновенно превращались в алмаз. По оценкам исследователей, эта оболочка алмазоносной породы имела объем около 1600 кубических километров и содержала больше алмазов, чем все другие вместе взятые известные месторождения Земли.
Спутниковое изображение кратера Попигай: Спутниковое изображение ударного кратера Попигай к северу от Северного полярного круга в Сибири, Россия. Кратер плохо виден, потому что он был скрыт из-за выброса и 35 миллионов лет эрозии. Изображение НАСА. Увеличить изображение.
Что за бриллианты?
В воздействии Popigai условия, необходимые для формирования алмаза, присутствовали лишь на мгновение. Это мгновенное образование превращало чешуйки графита в архейском графит-гранатовом гнейсе в алмаз. Многие из произведенных алмазов были небольшими поликристаллическими камнями, которые примерно того же размера и формы, что и графитовые хлопья в гнейсе. Большинство из них представляют собой крошечные камни размером до 2,0 мм, которые могут быть пригодны для производства алмазных абразивов. Поскольку эти алмазы были сформированы во вспышке тепла и давления, было недостаточно времени для развития крупных монокристаллических камней большой чистоты и чистоты. По этой причине Popigai вряд ли станет местом добычи алмазов.
Будут ли добываться эти алмазы?
Алмазы под кратером Попигай, вероятно, не являются приоритетной целью добычи. Сегодня большинство мировых промышленных алмазов - это синтетические камни. За 2010 календарный год Геологическая служба США сообщила:
«На природный алмаз приходится около 1,4% всего объема промышленного алмаза, а на синтетический алмаз приходится остальная часть».За последние несколько десятилетий эффективность и стоимость производства синтетических алмазов постоянно улучшались. Теперь дешевле «производить промышленные алмазы», чем добывать их. В 2010 году мировое производство синтетического промышленного алмаза составляло около 4,38 млрд каратов на сумму от 1,65 до 2,50 млрд долларов. Это средняя цена около 50 центов за карат или меньше. Китайские компании производят более 90% мировых синтетических алмазов.
Кратер Popigai находится в удаленном месте за Полярным кругом, в сложной окружающей среде, без инфраструктуры, без местных сотрудников и поддержки. Для разработки месторождения алмазы должны: 1) быть достаточно большими, чтобы их можно было добывать и использовать в промышленности; 2) иметь физические свойства, полезные для промышленности; и 3) присутствовать в достаточно высоких концентрациях, чтобы их можно было добывать экономически. Россияне не выпустили никакой информации, подтверждающей, что депозит является минусом.
лонсдейлит
Сообщается, что небольшие количества лонсдалеита присутствуют в алмазоносных породах кратера Попигай. Лонсдейлит - это редкий углеродный минерал с гексагональной кристаллической структурой, связанный с алмазами в метеоритах и в ударных структурах. Как алмаз, это минерал, который образуется в условиях очень высокой температуры и давления. Это часто упоминается как "шестиугольный алмаз".
Сообщалось, что некоторые образцы синтетического лонсдалеита имеют характеристики долговечности, превышающие характеристики алмаза. Об этих характеристиках не сообщалось ни в природных образцах, ни в образцах, взятых из кратера Попигай.
Россия как производитель алмазов
Русские обладают значительным опытом в добыче алмазов, производстве синтетических алмазов и использовании алмазов в качестве промышленного материала. АЛРОСА, государственная алмазодобывающая компания России, производит больше природных алмазов, чем любая другая компания в мире, и является крупным производителем выращенных в лаборатории алмазов. Россия как страна производит больше драгоценных камней, чем любая другая страна, кроме Ботсваны. Они давно добывают алмазы и производят их в лабораториях. Если бы Popigai по каким-либо причинам был финансовым бонансом, они, вероятно, давно бы его добывали.