Obsah
- Čo je kráter Popigai?
- Dôkaz obrovského tepla a tlaku
- Čo sa stalo v momente dopadu?
- Aký druh diamantov?
- Budú tieto diamanty ťažené?
- Lonsdaleite
- Rusko ako výrobca diamantov
Dopad kráteru Popigai: Veľké asteroidy môžu zasiahnuť Zem rýchlosťou 15 až 20 míľ za sekundu. Toto vytvára dostatočne silný vplyv na odparenie skaly, vykopanie obrovského kráteru a vypálenie miliónov ton ejektov do vzduchu. Sila v bode nárazu presahuje teplotu a tlak potrebný na výrobu diamantov. Ak je uhlík prítomný v horninách obklopujúcich miesto nárazu, je možné vytvárať diamanty.
Čo je kráter Popigai?
Asi pred 35 miliónmi rokov narazil do oblasti, ktorá je dnes známa ako Taymyrský polostrov v severnej Sibíri v Rusku, asteroid s priemerom približne 5 až 8 kilometrov, ktorý cestoval rýchlosťou približne 15 až 20 kilometrov za sekundu. Energia dodávaná týmto účinkom na hypervelosť bola dostatočne silná na to, aby okamžite rozpustila tisíce kubických kilometrov hornín a vystreľovala milióny metrických ton ejektáže vysoko do vzduchu. Niektoré z nich sa vylodili na iných kontinentoch.
Pri výbuchu vznikol nárazový kráter široký 100 kilometrov s okrajom zdeformovanej horniny až do šírky 20 kilometrov. Teraz túto funkciu poznáme ako „Popigai Crater“ alebo „Popigai Astroblem“, čo je siedmy najväčší kráter, ktorý bol identifikovaný na Zemi.
Dôkaz obrovského tepla a tlaku
Dnes, o 35 miliónov rokov neskôr, našli vedci v kráteri stovky kubických kilometrov tagamitu (horúčka roztavená v dôsledku nárazu). Domnievajú sa, že sa pôvodne asi 1750 kubických kilometrov skaly roztavilo, ale asi polovica z nich opustila kráter ako vyhadzovač. V mieste nárazu sú tiež rozsiahle ložiská suevitu (breccia tvorené z fragmentov cieľovej horniny) až do hrúbky 600 metrov. Vrstva suevitu pokrýva plochu asi 5 000 kubických kilometrov.
Teplo a tlak vyvolané týmto nárazom vysoko presahovali to, čo sa vyžaduje na tvorbu diamantov v bode nárazu. Vplyv 5 kilometrov dlhého objektu na nadmernú rýchlosť by vytvoril energetický výbuch zodpovedajúci miliónom jadrových zbraní a teplotám horším ako je slnečný povrch.
Impakt kráteru Popigai: Veľká 457,7-gramová vzorka brekcie z masívneho krátera Popigai v severnej Sibíri. Všimnite si rozmanitosť farieb, veľkostí, tvarov a textúr v rámci jednej hmoty - výsledok veľkého dopadu meteoritu, ktorý vrhol do vzduchu milióny ton hornín. Keď sa úlomky vrátili späť na Zem, skaly z rôznych vrstiev sa zmiešali. Milióny rokov tepla a tlaku stlačili tieto rozmanité kúsky do tuhej hmoty známej ako nárazová breccia. Fotografia Geoffrey Notkin, autorské práva Aerolite Meteorites.
Čo sa stalo v momente dopadu?
Dopad nastal v prípade, keď bola základná hornina skalanskej grafitovej granátovej granátovej pokrývky pokrytá asi 1,5 km sedimentárnej pokrývky. Hornina v bode nárazu bola okamžite odparená a cez sedimentárny kryt a do spodnej ruly bol vystrelený kráter s hĺbkou 8 až 10 kilometrov.
Intenzita tepla a tlaku klesala so vzdialenosťou od bodu nárazu. Vo vzdialenosti asi 12 km od bodu nárazu boli podmienky pravdepodobne stále príliš prísne na tvorbu a prežitie diamantov.
Diamanty, ktoré sa dnes našli, boli pravdepodobne vytvorené v tenkej zóne hornín vzdialenej asi 12 až 13 kilometrov od bodu nárazu. Takto sa vytvorila škrupina diamantovej horniny s hrúbkou asi 1 až 2 km v tvare pologule okolo bodu nárazu. V tejto zóne sa vločky z grafitu v arciánskej grafitovo-granátovej rune okamžite premenili na diamant. Vedci odhadujú, že táto škrupina diamantovej horniny mala objem asi 1600 kubických kilometrov a obsahovala viac diamantov ako všetky ostatné známe zemské ložiská.
Satelitný obrázok Popigai Crater: Satelitný obraz kráteru Popigai, severne od polárneho kruhu na Sibíri v Rusku. Kráter je zle viditeľný, pretože ho zatajili vyhadzovanie a 35 miliónov rokov erózie. Obrázok NASA. Zväčšiť obrázok.
Aký druh diamantov?
Pri pôsobení Popigai boli podmienky potrebné na vytvorenie diamantu prítomné len na okamih. Táto tvorba blesku premenila vločky z grafitu v archeanskej granúl na granátovú granát na diamant. Mnohé z vyprodukovaných diamantov boli malé polykryštalické kamene, ktoré majú približne rovnakú veľkosť a tvar ako grafitové vločky v rokli. Väčšina z nich sú drobné kamene s veľkosťou do 2,0 milimetrov, ktoré by mohli byť vhodné na výrobu diamantových brúsiv. Pretože tieto diamanty boli tvorené zábleskom tepla a tlaku, nebolo dosť času na vývoj veľkých monokryštálových kameňov s veľkou čistotou a čistotou. Z tohto dôvodu je pravdepodobné, že Popigai nebude miestom ťažby drahokamov.
Budú tieto diamanty ťažené?
Diamanty pod kráterom Popigai pravdepodobne nie sú prioritným ťažobným cieľom. V súčasnosti sú väčšina svetových priemyselných diamantov syntetické kamene. Geologický prieskum USA za kalendárny rok 2010 uviedol:
„Prírodný diamant predstavuje asi 1,4% všetkého použitého priemyselného diamantu, zatiaľ čo syntetický diamant predstavuje zvyšok.“Účinnosť a náklady na výrobu syntetických diamantov sa za posledných niekoľko desaťročí neustále zlepšovali. Teraz je lacnejšie vyrábať priemyselné diamanty ako ťažiť. V roku 2010 bola celosvetová výroba syntetického priemyselného diamantu asi 4,38 miliárd karátov v hodnote medzi 1,65 miliárd a 2,50 miliárd dolárov. Jedná sa o priemernú cenu asi 50 centov za karát alebo menej. Čínske spoločnosti vyrábali viac ako 90% svetového syntetického diamantu.
Kráter Popigai sa nachádza na odľahlom mieste nad polárnym kruhom, v ťažkom prostredí, bez infraštruktúry a bez miestnych zdrojov zamestnancov a podpory. Na to, aby sa ložisko mohlo ťažiť, musia diamanty: 1) byť dostatočne veľké, aby sa dali získať späť a použiť v priemysle; 2) majú fyzikálne vlastnosti, ktoré sú užitočné pre priemysel; a 3) musia byť prítomné v dostatočne vysokých koncentráciách, aby boli ekonomicky ťažené. Rusi nezverejnili žiadne informácie, ktoré by potvrdili, že vklad je splatný.
Lonsdaleite
Uvádza sa, že malé množstvá lonsdaleitu sa nachádzajú v skalách nesúcich diamant kráteru Popigai. Lonsdaleit je vzácny uhlíkový minerál so štruktúrou hexagonálnych kryštálov, ktorý sa spája s diamantmi v meteoritoch a pri nárazových štruktúrach. Rovnako ako diamant, je to minerál, ktorý sa tvorí za podmienok veľmi vysokej teploty a tlaku. Často sa označuje ako „hexagonálny diamant“.
O niektorých exemplároch syntetického lonsdaleitu sa uvádza, že majú vlastnosti trvanlivosti, ktoré presahujú vlastnosti diamantu. Tieto vlastnosti neboli zaznamenané v prírodných vzorkách ani vo vzorkách odobratých z kráteru Popigai.
Rusko ako výrobca diamantov
Rusi majú značné skúsenosti s ťažbou diamantov, výrobou syntetických diamantov a používaním diamantov ako priemyselného materiálu. Alrosa, ruská štátna spoločnosť zaoberajúca sa ťažbou diamantov, vyrába viac prírodných diamantov ako ktorákoľvek iná spoločnosť na svete a je významným výrobcom laboratórnych diamantov. Rusko ako krajina vyrába viac diamantov z drahokamov ako ktorákoľvek iná krajina ako Botswana. Už dlho ťažia diamanty a vyrábajú ich v laboratóriách. Keby bol Popigai z akéhokoľvek dôvodu finančným bonusom, pravdepodobne by ho už dávno ťažili.