Vsebina
- Kaj je krater Popigai?
- Dokazi o veliki vročini in tlaku
- Kaj se je zgodilo na točki vpliva?
- Kakšne vrste diamantov?
- Ali bodo ti diamanti minirani?
- Lonsdaleite
- Rusija kot proizvajalec diamantov
Učinek kraterja Popigai: Veliki asteroidi lahko s hitrostjo 15 do 20 milj na sekundo udarijo na Zemljo. To povzroči vpliv, ki je dovolj močan, da izhlapi kamnino, izkoplje ogromen krater in izstreli milijone ton izliva v zrak. Sila na mestu udarca presega temperaturo in tlak, potreben za izdelavo diamantov. Če je v kamninah, ki obdajajo mesto udarca, ogljik, je možno tvorjenje diamantov.
Kaj je krater Popigai?
Pred približno 35 milijoni let se je asteroid s premerom 5 do 8 kilometrov, ki potuje s hitrostjo približno 15 do 20 kilometrov na sekundo, zaletel na območje, ki je danes znano kot Taymirski polotok v severni Sibiriji v Rusiji. Energija, ki jo je dobil ta vpliv hipervelocitete, je bila dovolj močna, da je takoj stopila na tisoče kubičnih kilometrov kamnine in visoko v zrak izstrelila milijone metrskih ton izliva. Nekateri od teh izlivov so pristali na drugih celinah.
Eksplozija je povzročila 100-kilometrski udarni krater z obodom deformirane skale do 20 kilometrov širine. Zdaj to funkcijo poznamo kot "krater Popigai" ali "Popigai Astroblem", sedmi največji krater, ki je bil ugotovljen na Zemlji.
Dokazi o veliki vročini in tlaku
Danes, 35 milijonov let kasneje, so raziskovalci v kraterju našli stotine kubičnih kilometrov tagamita (kamnina, ki se je zaradi udarca stopila). Menijo, da je bilo prvotno približno 1750 kubičnih kilometrov skale, približno polovico pa je krater zapustil kot izmet. Obstajajo tudi obsežna suvitska nahajališča (breče, oblikovana iz drobcev ciljne kamnine) do 600 metrov debeline na mestu udarca. Plast suevita pokriva površino približno 5000 kubičnih kilometrov.
Toplota in tlak, ki ga ustvarja ta vpliv, sta močno presegla tisto, kar je potrebno za tvorbo diamantov na mestu udarca. Hipervelocity vpliv na 5 kilometrov širok objekt bi povzročil energijsko eksplozijo, ki je enaka milijonom jedrskega orožja in temperaturam, bolj toplim od površine sonca.
Breccia vpliv kraterja Popigai: Velik 457,7-gramski primerek breccia iz ogromnega kraterja Popigai na severu Sibirije. Upoštevajte raznolikost barv, velikosti, oblik in tekstur znotraj ene same mase - rezultat velikega udarca meteorita, ki je v zrak vrgel milijone ton skale. Ko so drobci padli nazaj na Zemljo, so se mešale kamnine iz različnih slojev. Milijoni let toplote in tlaka so te izbrane komade stisnili v trdno maso, znano kot udarna breča. Fotografija Geoffreyja Notkina, avtorske pravice Aerolite Meteorites.
Kaj se je zgodilo na točki vpliva?
Učinek je nastal tam, kjer je arhejska grafit-granatna gneis skala v kleti prekrivala približno 1,5 kilometra sedimentne pokrovnosti. Kamen na mestu udarca se je v trenutku izhlapel in skozi sedimentni pokrov in v spodnji gneiss se je odpihnil 8 do 10 kilometrov globok krater.
Intenzivnost toplote in tlaka sta se z odmikom od točke udarca zmanjševala. Na razdalji približno 12 kilometrov od mesta trčenja so bili pogoji verjetno še vedno preostre za nastanek in preživetje diamantov.
Dandanes najdeni diamanti so bili verjetno oblikovani v tanki skali kamenja, ki se nahaja približno 12 do 13 kilometrov stran od mesta trka. Tako je nastala lupina diamantne kamnine debeline približno 1 do 2 kilometra v obliki poloble okoli točke udarca. V tej coni so se kosmiči grafita v arhejskem grafitnem granatnem gnajsu takoj pretvorili v diamant. Raziskovalci ocenjujejo, da je imela ta lupina diamantne kamnine prostornino približno 1600 kubičnih kilometrov in je vsebovala več diamantov kot vsa skupaj znana nahajališča na Zemlji.
Popigai Crater satelitski posnetek: Satelitska slika udarnega kraterja Popigai, severno od arktičnega kroga v Sibiriji, Rusija. Krater je slabo viden, ker ga je zasijal izmet in 35 milijonov let erozije. Slika NASA. Povečaj sliko.
Kakšne vrste diamantov?
V vplivu Popigai so bili pogoji, potrebni za oblikovanje diamanta, prisotni le za trenutek. Ta bliskovita tvorba je luske grafita v arhejskem grafitnem granatnem gnajsu pretvorila v diamant. Številni proizvedeni diamanti so bili majhni polikristalni kamni, ki so približno enake velikosti in oblike kot grafitni kosmiči v gnajsu. Večina je drobnih kamnov velikosti 2,0 milimetra, ki so morda primerni za proizvodnjo diamantnih abrazivov. Ker so se ti diamanti oblikovali v trenutku toplote in tlaka, ni bilo dovolj časa, da bi se razvili veliki monokristalni kamni velike jasnosti in čistosti. Iz tega razloga Popigai verjetno ne bo kraj rudarjenja draguljev z diamanti.
Ali bodo ti diamanti minirani?
Diamanti pod kraterjem Popigai verjetno niso prednostni cilj rudarjenja. Danes je večina svetovnih industrijskih diamantov sintetičnih kamnov. Ameriški geološki zavod je za koledarsko leto 2010 poročal:
"Naravni diamant predstavlja približno 1,4% vseh uporabljenih industrijskih diamantov, preostali del pa sintetični diamant."Učinkovitost in stroški izdelave sintetičnih diamantov se v zadnjih desetletjih nenehno izboljšujejo. Zdaj je ceneje "izdelati industrijske diamante" ceneje kot jih rudariti. Leta 2010 je svetovna proizvodnja sintetičnega industrijskega diamanta znašala približno 4,38 milijarde karatov v vrednosti med 1,65 in 2,50 milijarde dolarjev. To je povprečna cena približno 50 centov za karat ali manj. Kitajske družbe so proizvedle več kot 90% svetovnega sintetičnega diamanta.
Krater Popigai je na oddaljeni lokaciji nad Arktičnim krogom, v težkem okolju, brez infrastrukture in brez lokalnega vira zaposlenih in podpore. Diamanti morajo biti: 1) dovolj veliki, da jih je mogoče pridobiti in uporabiti v industriji; 2) imajo fizikalne lastnosti, ki so koristne za industrijo; in 3) biti v dovolj visokih koncentracijah, da jih je mogoče ekonomsko minirati. Rusi niso objavili nobenih informacij, ki bi potrdile, da je depozit dosegljiv.
Lonsdaleite
Majhne količine lonsdaleita so prisotne v diamantnih kamninah kraterja Popigai. Lonsdaleit je redek ogljikov mineral s šestkotno kristalno strukturo, ki je bil povezan z diamanti v meteoritih in na udarnih strukturah. Tako kot diamant je tudi mineral, ki nastaja v pogojih zelo visoke temperature in tlaka. Pogosto ga imenujejo "šesterokotni diamant."
Nekateri vzorci sintetičnega lonsdaleita imajo trajne lastnosti, ki presegajo lastnosti diamanta. O teh značilnostih niso poročali pri naravnih osebkih ali v vzorcih, zbranih iz kraterja Popigai.
Rusija kot proizvajalec diamantov
Rusi imajo veliko strokovnega znanja na področju rudarjenja diamantov, proizvodnje sintetičnih diamantov in uporabe diamanta kot industrijskega materiala. Alrosa, državna ruska družba za rudarjenje diamantov, proizvaja več naravnih diamantov kot katero koli drugo podjetje na svetu in je pomemben proizvajalec laboratorijsko gojenih diamantov. Rusija kot država proizvaja več diamantov z dragih kamnov kot katera koli država, razen Bocvane. Diamante že dolgo pridobivajo in proizvajajo v laboratorijih. Če bi bil Popigai iz kakršnega koli razloga finančni zaklad, bi ga verjetno že davno minirali.