Алмазные трубки. Как добывают алмазы - кимберлитовые трубки. Мирный - город, где больше всего алмазов в России

В Якутии, вблизи города Мирный, находится самый большой по общему объёму алмазный карьер в мире - кимберлитовая трубка "Мир" (город Мирный появился уже после открытия трубки и был назван в её честь). Карьер имеет глубину 525 метра и диаметр 1,2 километра.
Образование кимберлитовой трубки происходит во время извержения вулкана, когда сквозь земную кору газы из недр земли вырываются наружу. Форма такой трубки напоминает воронку или бокал. Вулканический взрыв выносит из недр Земли кимберлит - породу, иногда содержащую алмазы. Порода названа так в честь города Кимберли в Южной Африке, где в 1871 году был найден алмаз весом 85 карат (16,7 грамм), что вызвало Алмазную лихорадку.
13 июня 1955 года геологи, искавшие в Якутии кимберлитовую трубку, увидели высокую лиственницу, корни у которой обнажил оползень. Лиса прорыла под ним глубокую нору. По характерному синеватому цвету разбросанной лисой земли геологи поняли, что это кимберлит. В Москву была тут же послана кодированная радиограмма: "Закурили трубку мира, табак отличный". Вскоре через 2800 км. бездорожья к месту открытия кимберлитовой трубки потянулись автоколонны. Вокруг месторождения алмазов вырос рабочий посёлок Мирный, сейчас это город с населением 36 тысяч человек.

Разработка месторождения проходила в крайне тяжелых климатических условиях. Чтобы пробиться через вечную мерзлоту, её приходилось взрывать динамитом. В 1960-е годы здесь производили уже 2 кг. алмазов в год, из которых 20% были ювелирного качества и после огранки и превращения в бриллианты могли поступать в ювелирный салон . Остальные 80% алмазов использовались для промышленных целей. Бурным развитием "Мира" была обеспокоена южноафриканская компания "De Beers", которая была вынуждена скупать советские алмазы, чтобы контролировать цены на мировом рынке. Руководство "De Beers" договорилось о прибытиии в Мирный своей делегации. Руководство СССР согласилось на это с условием, что советские специалисты посетят алмазные карьеры в Южной Африке. Делегация "De Beers" прибыла в 1976 году в Москву, чтобы потом лететь в Мирный, однако южноафриканские гости были намеренно задержаны бесконечными встречами и банкетами в Москве, поэтому, когда делегация наконец добралась до Мирного, на осмотр карьера у них оставалось всего 20 минут. Однако южноафриканские специалисты всё равно были поражены увиденным, например, тем, что русские не использовали воду при обработке руды. Хотя это и понятно: ведь 7 месяцев в году в Мирном стоит минусовая температура и поэтому использование воды попросту невозможно.

В период с 1957 по 2001 годы в карьере "Мир" было добыто алмазов на 17 миллиардов долларов. За эти годы карьер так расширился, что грузовикам приходилось проезжать по спиралевидной дороге 8 км. от дна до поверхности. Владеющая карьером "Мир" российская компания АЛРОСА в 2001 году прекратила добычу руды открытым способом, т.к. этот способ стал опасным и неэффективным. Учёные выяснили, что алмазы залегают на глубине более 1 км., а на такой глубине для добычи подходит не карьер, а подземный рудник, который по плану выйдет на проектную мощность один миллион тонн руды в год уже в 2012 году. Всего разработка месторождения планируется еще в течение 34 лет.

Вертолётам категорически запрещено летать над карьером, т.к. огромная воронка засасывает в себя летательные аппараты. Высокие стены карьера таят в себе опасность не только для вертолётов: существует угроза оползней, и однажды карьер может поглотить прилегающие, в том числе застроенные, территории. Учёные думают над проектом экогорода в ныне пустующей огромной яме.

Руководитель московского архитектурного бюро Николай Лютомский рассказывает о своих планах: "Главная часть проекта - огромная бетонная конструкция, которая станет своего рода "пробкой" для бывшего карьера и будет распирать его изнутри. Сверху котлован перекроют светопрозрачным куполом, на котором будут установлены солнечные батареи. Климат в Якутии суровый, но там много ясных дней и батареи смогут вырабатывать около 200 МВт электроэнергии, которая должна обеспечить с лихвой нужды будущего города. Кроме того, можно использовать тепло Земли. Зимой в Мирном воздух охлаждается до -60°C, но на глубине ниже 150 метров (то есть ниже вечной мерзлоты) температура грунта плюсовая, что добавляет проекту энергоэффективности. Пространство города предлагается разделить на три яруса: нижний - для выращивания сельхозпродукции (так называемая вертикальная ферма), средний - лесопарковая зона, очищающая воздух, и верхний для постоянного пребывания людей, имеющий жилую функцию и служащий для размещения административных и социокультурных зданий и сооружений. Общая площадь города составит 3 млн. квадратных метров, и здесь смогут жить до 10000 человек - туристов, обслуживающего персонала и работников ферм".

В 1960-х карьер добывал 10 миллионов карат (2000 кг ) алмазов в год, из которых 20 процентов были ювелирного качества. Верхние слои шахты (до 340 метров) имели очень высокое содержание алмазов — 4 карата (0,80 г) на тонну руды, с относительно высоким соотношением камней, пригодных для ювелирного дела. Добыча снизилась примерно до 2-х карат (0,40 г) на тонну руды, когда карьер приблизился к сегодняшним размерам.

Засыпанный снегом Мир выглядит особенно необычно.

Самый крупный алмаз в этом карьере нашли 23 декабря 1980, он весил 342,5 карата (68 г) и был назван «XXVI съезд КПСС». Добычу на руднике прекратили в 1990-е годы на глубине 525 м, после чего дно было затоплено.

Самый большой алмаз, найденный в карьере. Его вес 68 грамм.

Мир стал самым первым и крупнейшим алмазным рудником открытого типа в Советском Союзе. Его разработка длилась больше 44 лет до 2001 года. После распада СССР в 1990х, карьером управляло предприятие Саха, годовая прибыль от добычи алмазов которой становила свыше 600 млн долларов. В настоящее время шахтой заведует АЛРОСА, крупнейший алмазо-производитель в России.

Величественен в своем одиночестве.

Еще в 1970-х началось строительство сети подземных туннелей для извлечения алмазов, так как добыча открытым способом рано или поздно исчерпала себя. Но добычу алмазов таким способом начали лишь в 1999 году, она продлится еще 27 лет, такие оценки основаны на глубинных исследованиях, которые проводили на глубинах до 1200 метров. Чтобы обезопасить и стабилизировать заброшенный карьер, его поверхность покрыли 45 метровым слоем щебня.

Экогород-2020

Этому заброшенному карьеру решили дать вторую жизнь в виде нового архитектурного творения «Экогород 2020». Идея состоит в том, чтобы создать новый город-сад, который будет защищен от суровых сибирских длинных зим и короткого, но жаркого лета.

Так должен выглядеть купол над Эко-городом.

Новый город планируют поделить на 3 основных уровня : самый нижний - фермы для выращивания сельхоз продукции; средний - зона лесов и парков, которые будут насыщать кислородом воздух; верхний ярус - жилая часть площадью около 300 тыс. кв. метров.

План уровней Эко-города.

В центре планируют установить огромную шахту, которая будет служить источником солнечного света для нижних уровней. Основным источником энергии для города будут солнечные батареи, вмонтированные в гигантский прозрачный купол, который станет одновременно и защитой от суровой внешней среды.

К сожалению, это только планы. Надеюсь, чиновникам удастся довести все это до ума.

Алмазы образовались более 300 млн. лет назад. Кимберлитовая магма постепенно поднималась по разломам в земной коре с глубины 20-25 км, и когда верхние слои уже не могли сдерживать давление горных пород, происходил взрыв.

Первую такую трубку обнаружили в ЮАР в г. Кимберли — оттуда и пошло название. В середине 50-х годов были открыты богатейшие коренные месторождения алмазов в Якутии, где было на сегодняшний день обнаружено около 1500 кимберлитовых трубок. Разработкой месторождений Якутии занимается российская компания «АЛРОСА», которая добывает 99% алмазов в Российской Федерации и более четверти в мире.

Посмотрим, как добывают алмазы.

Фотографии и текст Славы Степанова - http://gelio.livejournal.com/

Город Мирный — алмазная «столица» России, расположенная в Якутии (Саха) в 1200 км. от Якутска. Открытая геологами летом 1955 года алмазоносная трубка «Мир» дала название рабочему поселку, выросшему среди тайги и ставшему через 3,5 года городом.

Население города составляет около 35 тысяч человек. Около 80% этого населения работает на предприятиях, связанных с группой компаний «АЛРОСА».

Аэропорт Мирного

Площадь Ленина — центр города:

В Мирном расположена штаб-квартира крупнейшей в России алмазодобывающей компании «АЛРОСА». История компании началась с треста «Якуталмаз», образованного для освоения коренных алмазных месторождений Якутии в начале 1950-х годов.

Основным месторождением «Якуталмаза» стала кимберлитовая трубка «Мир», открытая 13 июня 1955 года. Тогда геологи отправили в Москву зашифрованную телеграмму «Закурили трубку мира. Табак отличный»

Карьер расположен в непосредственной близости от Мирного:

С 1957 по 2001 год из месторождения было добыто алмазов на 17 млрд долл. США, вывезено около 350 млн куб.м породы. За эти годы карьер так расширился, что самосвалам приходилось проезжать по спиралевидной дороге 8 км. от дна до поверхности.


Карьер имеет глубину 525 метров и диаметр 1,2 км, является одним из крупнейших в мире: по высоте в него могла бы войти Останкинская телебашня .


Карьер был законсервирован в июне 2001 года и с 2009 года добыча алмазной руды ведётся подземным способом на руднике «Мир».

В зоне расположения трубки Мир проходит водоносный горизонт. Сейчас вода поступает в карьер и, таким образом, представляет угрозу для находящегося под карьером рудника. Вода должна непрерывно выкачиваться и направляться в разломы, найденные геологами в земной коре.

На руднике трудятся около 760 человек. Предприятие работает семь дней в неделю. Режим работы рудника — трехсменный, смены продолжается по 7 часов.

Маркшейдеры, определяющие направление проходки по рудному телу:

Для проходки в руднике задействовано 9 проходческих комбайнов (Sandvik MR 620 и MR360). Комбайн представляет из себя машину с исполнительным органом в виде стрелы с фрезерной коронкой, которая снабжена режущими инструментами — зубцами.

У такого комбайна Sandvik MR360 72 зуба из закаленного металла. Так как зубья подвержены износу, они осматриваются каждую смену и при необходимости заменяются на новые.

Магистральная конверторная лента длиною 1200 метров от кимберлитовой трубки к скипу рудоспуска. Среднее содержание алмазов превышает 3 карата на тонну:

От этого места до дна карьера около 20 метров.

Для предотвращения затопления подземного рудника между дном карьера и выработками рудника оставлен целик толщиной 20 метров. На дне карьера также проложен водоупорный слой, который препятствует проникновению воды в рудник.

На руднике также организована система сбора воды: сначала грунтовые воды собираются в специальные отстойники, затем подаются на отметку -310 метров, откуда насосами откачиваются на поверхность:

А это подземные работы на другой трубке —«Интернациональная» («Интер») .

Она расположена в 16 км от Мирного. Добыча алмазов открытым способом здесь началась в 1971 году, и когда к 1980 году карьер достиг отметки 284 м, он был законсервирован. Именно с «Интера» началась добыча алмазов в Якутии подземным способом.

«Интернациональная» — самая богатая кимберлитовая трубка компании по содержанию алмазов в руде — более 8 карат на тонну. Кроме того, алмазы «Интера» отличаются высоким качеством и ценятся на мировом рынке.

Глубина шахты — 1065 метров. Трубка разведана до 1220 метров. Протяженность всех выработок здесь более 40 км.

Комбайн отбивает руду рабочим органом (шарошкой), с установленной на него резцами:

Далее идет погрузка в машины, которые отвозят руду до рудоспусков (горных выработок, предназначенных для транспортировки руды из рабочей зоны на расположенный ниже транспортный горизонт), затем вагонетки транспортируют ее до капитального рудоспуска, через который она выдается на поверхность.

За сутки на «Интере» добывается 1500 тонн руды. Объем добычи алмазов в 2013 году составил более 4,3 млн. карат. В среднем в одной тонне породы содержится 8,53 карат алмазов. Так, по содержанию алмазов на тонну добытой руды «Интера» приходятся 2 тонны руды с «Мира», 4 тонны с «Айхала» или 8 тонн с «Удачнинского».

Кимберлитовая трубка «Нюрбинская» . Нюрбинский горно-обогатительный был создан в марте 2000 года для освоения месторождений Накынского рудного поля в Нюрбинском улусе Республики Саха (Якутия) — кимберлитовых трубок «Нюрбинская» и «Ботуобинская», а также прилегающих россыпей. Добыча ведется открытым и россыпным способом.

По данным на 1 июля 2013 года, глубина карьера «Нюрбинский» составляет 255 метров.

Открытым способом карьер будет отрабатываться до 450 метров (до отметки −200 метров от уровня моря).

Существует потенциал работы до отметки −320 метров.

Для транспортирования руды и вскрышных пород используются автосамосвалы большой и особо большой грузоподъемности — от 40 до 136 тонн.


В карьере эксплуатируются автосамосвалы CAT-777D фирмы «Катерпиллар» грузоподъемностью 88 тонн.

Объем добычи алмазов в 2013 году составил 6,5 млн. карат.

Среднее содержание алмазов в руде — 4,25 карата на тонну. В кузове такого самосвала находится порядка 300-400 карат:

С карьера или из шахты руду самосвалами отправляют на фабрику, где из нее извлекают сами полезные ископаемые.

Корпус крупного дробления и щековая дробилка. В ней происходит измельчение путем трения подвижной «щеки» о неподвижную. За сутки через дробилку проходят 6 тысяч тонн сырья:


Корпус среднего дробления:

Спиральные классификаторы. Предназначены для мокрого разделения твердого материала на пески (осадок, размером частиц до 50 мм), и слив, содержащий тонкие взвешенные частицы:

Мельница мокрого самоизмельчения:

Диаметр мельницы — 7 метров:

Грохот (вибрационное сито, предназначенное для просеивания материалов):

Камни просеивают через сито, где они делятся на группы по размеру:

Мелкопереработанную породу отправляют на спиральные классификаторы (винтовые сепараторы), где все сырьё разделяется в зависимости от его плотности.

. В нее поступают мелкий материал вместе с добавлением водных реагентов, и кристаллы мелких классов прилипают к пузырькам пены, направляясь на доводку. На этой машине извлекают самые мелкие алмазы — от 2-х и менее мм.


Это пленочная машина, где с помощью реагентов создается слой, к которому прилипают кристаллы мелких алмазов:

Рентгенолюминесцентный сепаратор . В этом сепараторе используется свойство алмазов светиться в рентгеновских лучах. Материал, двигаясь по лотку, облучается рентгеновскими лучами. Попав в зону облучения, алмаз начинает светиться. После вспышки специальное устройство фиксирует свечение и подает сигнал на отсекающее устройство.

Центральный пульт управления обогатительной фабрикой:

Центр сортировки алмазов . Все добытые на месторождениях компании в Якутии алмазы направляются в Центр сортировки в г. Мирный. Здесь происходит разделение алмазов по классам крупности, ведутся первичная оценка сырья с разных месторождений и его мониторинг для планирования работы горно-обогатительных комбинатов.

В природе не бывает идеальных кристаллов или двух одинаковых алмазов, поэтому их классификация предполагает сортировку. 16 размеров х 10 форм х 5 качеств х 10 цветов = 8 000 позиций.

Вибрационный ситовой грохот . Его задача — разделить мелкие алмазы на размерные классы. Для этого используются 4-8 сит. За раз в устройство закладывается около 1 500 камней:

Теми, что побольше, занимаются развесочные аппараты. Самые крупные алмазы сортируют люди.

Форму, качество и цвет кристаллов определяют оценщики при помощи луп и микроскопов. Через специалиста в час проходят десятки алмазов, а если мелкие — то счет идет на сотни.

Каждый камень смотрят по три раза.

Ручное взвешивание алмаза. Вес алмаза определяется в каратах. Название «карат» идет от имени семени рожкового дерева карат. В древности семя карата служило единицей измерения массы и объема драгоценных камней:

1 карат — 0,2 г (200 мг). Камни весом больше 50 карат находят несколько раз в месяц. Крупнейший на планете алмаз «Куллинан» весил 621 грамм. Алмаз был найден случайно 25 января 1905 года в Южной Африке в шахте Premier Mine и, по-видимому, являлся осколком очень крупного кристалла, который найден так и не был. На сегодняшний день этот алмаз стоил бы около 200 млрд рублей .

Самый большой алмаз среди якутских — «XXII съезд КПСС», он весит 342 карата (более 68 граммов).

В 2013 году предприятия группы «АЛРОСА» добыли более 37 млн. карат алмазов. Из них 60% идут на промышленные цели и 40% — на ювелирные.

После отбора камни попадают на гранильный завод. Там алмазы становятся бриллиантами. Потери при огранке составляют от 30 до 70% от веса алмаза.

По состоянию на 2013 год запасы группы «АЛРОСА» составили 608 млн. карат, а прогнозные запасы составляют около одной трети общемировых. Таким образом, компания обеспечена минерально-сырьевой базой на 30 лет вперед.

October 10th, 2012

В 2008 году, подземный рудник принял в эксплуатацию комплекс скипового ствола, подъемные машины скипового подъема, два скипа по 7 кубов, а также клеть для перевозки людей и спуска грузов. С февраля по август 2008 года были закончены пуско-наладочные работы на главной вентиляторной установке, которая выполняет важнейшую функцию - обеспечивает проветривание подземных горных выработок. В конце декабря 2008 года участок горно-капитальных работ №8 во главе с А.Величко и бригадиром А.Озолом осуществили проходку конвейерного квершлага, вышли к алмазной трубке. Автор этих строк под толщей земли 650 метров, 150 метров от дна знаменитого карьера «МИР» на горизонте-310 смог дотронуться до заветного рудного тела. В 2009 году шахтостроителями была достигнута серьезная задача - сбойка между -210м и -310м горизонтами, что позволило доставлять грузы во все слоевые заезды первого эксплуатационного блока подземки. Во-вторых, это обеспечивает надежную вентиляцию шахты. К слову надо сказать, что первый эксплуатационной блок своевременно подготовили к добычным работам или на шахтерском термине очистной выемке. В марте 2009 года была закончена важная операция - надвижка надшахтного сооружения для размещения подъемной установки, функция которого - спуск рабочих на подземные горизонты, доставка материалов, техники, а также выдача горной породы. А весной 2009 года начались пусконаладочные работы. Рудник "Мир" сдали в эксплуатацию в эксплуатацию в 2009 году.

21 августа 2009 года запомнится как знаменательная дата в новейшей истории алмазодобычи: Мирный помпезно отметил пуск первой очереди подземного рудника «МИР». Это венец многолетнего труда, значительно укрепляющий позиции АК «АЛРОСА» во всех аспектах. Подземный рудник «МИР» стал мощной производственной единицей АК «АЛРОСА», способной выдать на-гора 1 млн. тонн алмазосодержащей руды. Теперь дело за окончанием строительства закладочного комплекса. От продвижения дел в его строительстве и оснастке оборудованием, будет зависеть многое.

—> Снимки со спутника (Google Maps) <—

источники
http://sakhachudo.narod.ru
http://gorodmirny.ru


Орлиный камень

Абу-Рейхан Бируни, исследовавший мир тысячу лет назад и прославленный в веках, рассуждая о самоцветах, писал: «Орлиным камнем зовется алмаз, но носить алмазы орла приучает человек. Отыскав в горах гнездо, собиратели камней накрывают его стеклом. Орел, не умея отодвинуть преграды, вынужден приносить алмазы и бросать их с высоты в гнездо – по-другому стекла ему не одолеть. Собрав принесенные птицей камни, люди убирают стекло, и орел успокаивается. Через некоторое время гнездо снова накрывают стеклом, и орел уже без промедления принимается таскать алмазы, чтобы удалить барьер между ним и птенцами...»

В легенде этой нет даже намека на правду. Алмазы из породных осыпей редко имеют острые грани, способные резать стекло. Несмотря на твердость, алмаз недостаточно прочен, чтобы без вреда для себя перенести падение с большой высоты. И главное: легенда никак не отвечает на вопрос, где орел берет алмазы? Ведь далеко не всякие горы таят россыпи драгоценных камней...

Откуда берутся алмазы?

Первые алмазы добывались из речных наслоений. Размывая коренные месторождения самоцветного камня, реки способны уносить вымываемые обломки за тысячи километров от их родины. Кристаллы алмазов, перенеся столь далекий путь, окатываются: ребра сглаживаются, грани выщербляются. Однако ювелирное качество подобных камней всегда высокое: дефектные кристаллы попросту разрушаются под воздействием внешних сил.

Стремясь добраться до природных залежей светоносного минерала, человек не раз и не два предпринимал настоящие раскопки в поисках алмазных жил. Однако перелопачивание грунта алмазоносных речных наносов давало скромные караты на кубометр пустой породы, и никак не помогало ответить на вопрос: откуда берутся алмазы?

Желтые алмазы Оранжевой реки

В 1866-м году крупные алмазы были найдены на берегах реки Оранжевая, текущей на юге Африки. Находки так обнадежили собственников земли, что они предприняли недюжинные геологоразведочные усилия. Исследования дали результат: место компактного залегания алмазов обнаружилось!

Вскоре месторождение кипело жизнью. Десятки тысяч самодеятельных старателей рыли карьер, пересевали грунт, сдавали найденные кристаллы скупщикам. Оживление деловой активности привлекло внимание властей: в 1873-м году граф Кимберли объявил алмазоносные земли собственностью британской короны, а старательскому поселку даровал свое имя.

Горные породы, содержавшие в себе алмазы, стали называться кимберлитом, а геологические образования, дающие миру месторождения сверкающего натурального камня, получили название кимберлитовых трубок.

В форме бокала

Кимберлитовая трубка являет собой уходящий вглубь колодец, верхняя часть которого напоминает расширяющийся раструб, а нижняя представляет собой узкую трубу. По форме это образование удивительно похоже на обычный винный бокал – однако, с непропорционально длинной ножкой.

Кимберлит – порода, наполняющая этот гигантский колодец – состоит из разномасштабных обломков залегающих в округе минералов, неравномерно распределенных в высокощелочной среде, поднятой их глубоких недр планеты.

Оливин, прозрачная разновидность которого называется хризотилом и является драгоценным камнем, входит в кимберлит его наиболее объемной составной частью. Огненно-красные гранаты и слоистые флогопиты – кристаллы, обязательно присутствующие в кимберлитовых массивах.

Сам по себе кимберлит темен, практически черен, выражено отливает синевой или зеленью. Содержащиеся в нем кристаллы прозрачного углерода имеют правильную ромбовидную форму и выглядят свежо и ново – что резко противоречит устоявшимся еще в прошлом веке теориям генезиса алмазов...

Куда ведет кимберлитовая трубка?

Современная наука не обладает точными сведениями о природе кимберлитовых трубок. Незнание, однако, не мешает разыскивать их (на данный момент известно более 1500 геологических образований вертикально-трубчатого типа), и разрабатывать. Не более 10% уходящих в недра «колодцев» содержат в своих породах кристаллизованный углерод. Тем не менее, от 20-ти до 25-ти тонн алмазов человечеством добывается ежегодно!

До последнего времени царили гипотезы об образовании драгоценного минерала на глубинах от 150-ти до 600-т километров. Теоретически именно там температура и давление соответствуют параметрам кристаллизации углерода. Однако подтверждений у этих теорий мало, а опровержения весомы.

Загадки кимберлитов

В отличие от ныне действующих вулканов, кимберлитовые трубки располагаются там, где раскаленным, разжиженным и газообразным веществам мантии сложнее всего прорваться наружу. Кимберлиты пронизывают огромную толщу платформ земной коры и уходят еще ниже, на глубины до полуторасот километров!

Вулканы же «выпускают пар» там, где расплавленным породам проще всего пробиться наверх из глубины: в переходных зонах вокруг континентальных плит океаническая кора и тонка (около десяти километров), и растрескана. Как же удается жидкому веществу мантии пробиться сквозь самые прочные наслоения земной коры и образовать кимберлитовую трубку?

На всех континентах Земли кимберлитовые трубки «прошивают» – словно гвоздь доску – прочнейшие кристаллические щиты – и часто застывают, не дойдя до поверхности несколько сот или даже десятков метров рыхлых осадочных пород. Почему? Четкого ответа нет.

Говоря о кимберлитовых трубках, геологи применяют понятие объемного следа взрывного процесса. Между тем, взрыв – то есть лавинообразно быстрое высвобождение энергии – дает совершенно иные последствия. Взрывная камера, образующаяся в скальных породах, тяготеет к сферической форме – но ни одна кимберлитовая трубка не имеет даже относительного подобия сфероидам. Значит, прободение земной коры в период образования кимберлитовой трубки не имело взрывного характера? Как же оно шло?



С формой породных осколков, слагающих кимберлит, связана еще одна проблема понимания природы образования этих исполинских колодцев. Кристаллы апатита, пиропа, циркона, ильменита, часто встречающиеся в кимберлитах, всегда округлы – окатаны словно морская галька. При этом следов плавления кристаллических веществ (кроме как в тонком поверхностном слое камня) не обнаруживается. Значит, стесывание острых углов и стачивание граней произошло в процессе движения кимберлитовой массы.
Почему же тогда кристаллы алмазов, поднимаемые, по теории, из многосоткилометровой глубины, не имеют следов действия разрушительных сил? Твердость минерала препятствует появлению признаков абразивного износа, однако твердость не есть прочность. Силы, задействованные при образовании кимберлитовой трубки, должны разрушать алмазы – хотя бы частично, хотя бы некоторый процент от общего количества добываемых кристаллов! Но этого не происходит. Алмазы – единственные кристаллы, находимые в каменном «фарше» кимберлита в состоянии новехонько блестящих свежеотчеканенных монет!

Получается, кимберлитовая трубка – и есть «завод» по производству алмазов?

Газовые иглы и горячие точки

Разогнанные до огромной скорости, обладающие невероятной кинетической энергией твердосплавные болванки не в состоянии пробить броню современной военной техники. Толстые листы сверхпрочной стали, прошивает, тем не менее, разогретый и сжатый газ: так действует кумулятивный снаряд. Прошивает, а не прожигает: высочайшее давление, приложенное к ограниченной площади, сообщает металлу текучесть, и уже сквозь разжиженный материал газ продавливается струёй.

Примерно так же, по мнению доктора геолого-минералогических наук, профессора Александра Портнова, происходит образование кимберлитовой трубки. Газовые (в основном водородно-метановые) пузыри, собирающиеся в верхних слоях мантии, как раз и играют главную роль в генезисе кимберлитовых трубок.

Условия, создающиеся в месте подпора кристаллического континентального щита скоплением газа, вполне достаточны для образования игольно тонкого (в масштабах планеты) прокола, обеспечивающего возможность подъема мантийных газов к поверхности земной тверди.

Давление во многие десятки тысяч атмосфер, присущее подобным скоплениям газа, способно разрушить и раздвинуть каменные монолиты – по крайней мере, на отдельных участках. Прободение не происходит одномоментно: взаимодействие сжатого перегретого газа и пород континентальной платформы длительно, а для успешного прорыва водородно-метановой смеси требуется соединение нескольких обстоятельств – иначе пузырь, растратив энергию, может зависнуть в глубине недр медленно остывающей газовой линзой.

В литосфере Земли имеются так называемые «горячие точки» - области конвекционного выноса тепловой энергии из многосоткилометровых планетных глубин к приповерхностным слоям. Те же самые процессы текут и в разогретой жидкости – так что наличие конвективного теплового «фонтана» в полужидкой массе тела нашей планеты вполне можно уподобить струям горячей воды в закипающем чайнике.

Разница, однако, состоит в том, что поверхность воды в чайнике свободна, а разжиженное вещество мантии сверху укрыто толстым слоем каменного «льда». Но интенсивность тепловыделения в точках конвекции такова, что сообщаемой твердой коре энергии достает для ее размягчения.

Бьют такие «родники» внутрипланетного жара по нескольку десятков миллионов лет. И если сравнительно тонкая океаническая кора проплавляется им насквозь, то в несколько раз более толстая континентальная кора лишь частично утрачивает прочность под воздействием тепла – но целостности не теряет. До тех пор, пока в месте ее разогрева не появится газовый пузырь...

Газовая игла пронзает камень

Диаметр «ножки» бокала кимберлитовой трубки на больших глубинах исчисляется метрами – при протяженности канала в 100-150 км. Лишь по выходу раскаленного (и сжатого до плотности больше чем у воды) газа в относительно рыхлые осадочные породы происходит расширение потока. Образуется конус, придающий кимберлитовой трубке сходство с бокалом.

Однако ближе к поверхности, на глубине нескольких десятков или сотен метров, уже значительно ослабший по силе, но все еще объемный и горячий газовый поток встречается с зоной, напоминающей (применительно к кристаллическому монолиту континентального щита) пористую губку. Не встречая сопротивления, мантийный газ расширяется, «продувает» раскрошенные породы на обширной площади вокруг верхнего края кимберлитового бокала – и растворяется в атмосфере планеты.

Следы подобного взаимодействия видны отчетливо. На расстоянии до полукилометра от кимберлитовой трубки кристаллические минералы претерпевают изменения химического состава. В результате у них появляется (или многократно усиливается) природная люминесценция.

Апатит, обычно светящийся в ультрафиолете желтым, обретает голубой цвет свечения – и свойство это характерно лишь для апатитов, найденных близ кимберлитовой трубки. Циркон, редко когда проявляющий способность к люминесценции, после контакта с мантийными газами начинает светиться отчетливо и ярко.

И хотя цвета драгоценных камней при усилении люминесценции остаются неизменными, увеличение их яркости при дневном и искусственном освещении не остается незамеченным. Выполненные из таких минералов ювелирные вставки оцениваются дороже.

Усиливается способность к переизлучению света и у других кристаллических минералов, залегающих близ верхнего оголовка кимберлитовой трубки. Объясняется подобный феномен химической активностью мантийного газа и наличием в его составе таких металлов как европий, цирконий, церий. Именно они, внедряясь в структуру кристаллических образований, заставляют тусклые природные камни светиться под лучами солнца.


Но откуда в кимберлите алмазы?

Если бы алмазы образовывались до просачивания мантийного газа на поверхность, то вид у самого драгоценного самоцвета был бы примерно таким же, как и у других кристаллов, находимых в кимберлитах.

Более того: на поверхности камней, перенесших чудовищный трансфер из адской глубины на уровень залегания осадочных пород, наблюдаются характерные следы. Разогретые газовые потоки подплавляют и деформируют поверхностные слои кристаллов, и они покрываются специфическими складками. Такого рода «шагрень» типична для метеоритов и лопастей турбин.

Алмазы же никаких следов внешнего воздействия не несут – хотя перемещаясь, к примеру, вместе с речной галькой, окатываются, теряя природную форму ромбоида. Значит, совершенство формы алмазных кристаллов подтверждает гипотезу об их образовании непосредственно в теле кимберлитовой трубки!

Но как все происходит? По представлениям геологов . Между тем в мантии планеты графиту взяться неоткуда и находиться «запрещено»: при таких температурах и давлениях углерод нестабилен, и не может принимать вид графита.

Ученые просто забыли, что более полувека назад в Советском Союзе были произведены успешные опыты по низкотемпературному синтезу алмаза из метана. Что попросту подтверждает возможность образования алмазов в среде газового флюида, поднимающегося из мантии к поверхности планеты.

В процессе снижения давления газа по мере его подъема к поверхности, в формирующейся кимберлитовой трубке возникают условия для «примыкания» свободных валентных связей атома углерода к другим таким же атомам. Так образуются гигантские молекулы углерода, состоящие из бесчисленного количества атомов и идентифицируемые нами как алмазы.

Однако благоприятные для синтеза алмазов условия возникают далеко не всегда. Вот почему лишь 5-10% кимберлитовых трубок содержат кристаллический углерод.

Дополнительным подтверждением данной теории служат исследования возраста минералов, находимых в кимберлите. Возраст той самой знаменитой трубки возле города Кимберли составляет 85 млн. лет. А гранаты (пиропы), найденные в ней, образованы более трех миллиардов лет назад! Трубка «Удачная» (Якутия) насчитывает 425 млн. лет возраста. Клинопироксену, входящему в состав удачненского кимберлита, один миллиард сто сорок девять миллионов лет. Однако возраст якутских алмазов точно соответствует возрастам «родительских» трубок...

Существует немало иных доказательств, свидетельствующих об одновременном образовании алмазов и кимберлитов, наполняющих бездонные «колодцы». Так что надежды на наличие у нашей планеты мифического алмазоносного слоя на большой глубине – по меньшей мере

К числу удивительных явлений природы наверняка можно отнести периодически разверзающиеся в разных местах земного шара дыры.

1.Кимберлитовая трубка "Мир" (Mir diamond pipe), Якутия.


Кимберлитовая трубка «Мир» - карьер, расположенный в городе Мирный, Якутия. Карьер имеет глубину 525 м и диаметр 1,2 км, является одним из крупнейших в мире карьеров. Добыча алмазоносной кимберлитовой руды прекращена в июне 2001 года. В настоящее время на борту карьера ведётся строительство подземного рудника с одноимённым названием, для отработки оставшихся подкарьерных запасов, выемка которых открытым способом нерентабельна.


Самый большой в мире карьер по добыче алмазов поражает воображение.

2.Кимберлитовая трубка "Большая дыра" , ЮАР.


Большая дыра - огромный недействующий алмазный рудник в городе Кимберли (ЮАР). Считается, что это наибольший карьер, разработанный людьми без применения техники. В настоящее время является главной достопримечательностью города Кимберли.

Начиная с 1866 по 1914 год около 50 тыс. шахтёров вырыли шахту с помощью кирок и лопат, разработав при этом 2,722 тонн алмазов (14,5 миллионов карат). В процессе разработки карьера было извлечено 22,5 млн тонн грунта.Именно здесь были найдены такие знаменитые алмазы, как "Де Бирс" (428,5 карата), голубовато-белый "Портер-Родс" (150 карат), оранжево-желтый "Тиффани" (128,5 карата). В настоящее время это месторождение алмазов исчерпано.Площадь "Большой дыры" составляет 17 гектаров. Её диаметр составляет 1,6 км. Дыра была вырыта на глубину 240 метров, но затем был засыпана пустой породой до глубины 215 метров, в настоящее время дно дыры заполняет вода, её глубина составляет 40 метров.


На месте шахты раньше (примерно 70 - 130 миллионов лет назад) находилось жерло вулкана.Почти сто лет назад – в 1914 году, разработки в “Большой дыре” были прекращены, но зияющее жерло трубки остается по сей день и теперь служит разве что приманкой для туристов, выполняя роль музея. И… начинает создавать проблемы. В частности, возникла серьезная опасность обрушения не только ее краев, но и проложенных в непосредственной близости от нее дорог.Дорожные службы ЮАР давно уже запретили проезд в этих местах тяжелого грузового транспорта, а теперь настоятельно рекомендуют и всем прочим водителям избегать проезда по Бултфонтейн-Роад в районе Big Hole.Власти собираются полностью перекрыть опасный участок дороги. А крупнейшая алмазная компания мира “Де Бирс”, владевшая этой шахтой с 1888 года, не нашла ничего лучшего, как избавиться от нее, выставив на продажу.

3. Карьер Kennecott Bingham Canyon Mine , штат Юта.


Самый большой действующий карьер в мире - разработка меди началась в 1863 году и идет до сих пор. Около километра в глубину и три с половиной километра в ширину.


Является крупнейшим в мире антропогенным образованием (выкопаным человеком). Представляет собой рудник разработка которого ведётся открытым способом.

Имеет по состоянию на 2008 год размеры: 0,75 милю (1,2 км) глубиной, 2,5 мили (4 км) в ширину и охватывает площадь 1900 акров (7,7 кв.км).

Руда были впервые обнаружены в 1850 г., с 1863 началась разработка карьера которая продолжается по сей день.


В настоящее время в карьере работают 1400 человек, которые ежедневно извлекают 450000 тонн (408 тыс. т) породы. Руда загружается в 64 больших самосвалов, которые способны перевозить по 231 тонн руды, эти грузовики стоят около 3 млн долл. США каждый.

4. Карьер "Дьявик" (Diavik) , Канада. Добывают алмазы.


Канадский карьер “Diavik” – пожалуй, одна из самых молодых (по разработке) алмазных кимберлитовых трубок. Впервые она была исследована только в 1992 году, инфраструктура создана к 2001 году, а добыча алмазов началась с января 2003. Предположительно шахта прослужит от 16 до 22 лет.
Место ее выхода на поверхность земли само по себе уникально. Во-первых это не одна, а сразу три трубки, образовавшиеся на острове Las de Gras, - примерно в 220 км южнее Полярного круга, у берегов Канады. Поскольку дыра огромная, а остров посреди Тихого океана небольшой, всего 20 кмІ


а короткий срок алмазная шахта Diavik стала одной из важнейших составляющих экономики Канады. Из этого месторождения добывается до 8 миллионов каратов (1600 кг) алмазов в год. На одном из соседних с ней островов построен аэродром, способный принимать даже громадные Боинги. В июне 2007 года консорциум семи компаний горнодобывающей промышленности объявил о своем намерении спонсировать экологические исследования и приступить к строительству на северном берегу Канады крупного порта для приема грузовых судов водоизмещением до 25 000 тонн, а также – 211 км подъездной дороги, которая соединит порт с заводами консорциума. А это значит, что дыра в океане будет расти и углубляться.

5. Great Blue Hole , Белиз.


Всемирноизвестная Great Blue Hole (“Великая голубая дыра”) – основная достопримечательность живописного, экологически идеально чистенького Белиза (бывший Британский Гондурас) – государства в Центральной Америке, на полуострове Юкатан. Нет, на сей раз это не кимберлитовая трубка. Из нее “добывают” не алмазы, а туристов – любителей дайвинга со всего мира, благодаря чему она кормит страну не хуже трубки алмазной. Наверное, ее лучше было бы назвать не “Голубой дырой”, а “Голубой мечтой”, поскольку такое может привидеться разве что в грезах или во сне. Это подлинный шедевр, чудо природы – идеально круглое, сумеречно синеющее пятно посреди Карибского моря, окруженное кружевной манишкой атола Lighthouse Reef.




Вид из космоса!

Ширина 400 метров, глубина 145 - 160 метров.



Будто над бездной проплывают…

6. Отверстие водостока в резервуаре плотины Monticello.



Большая рукотворная дыра находится в Северной Калифорнии, США. Но это не просто яма. Отверстие водостока в резервуаре плотины Монтичелло - самый большой гидрослив в мире! Его соорудили примерно 55 лет назад. Этот воронкообразный выход просто незаменим здесь. Он позволяет быстро сбрасывать излишки воды из резервуара, когда ее уровень превышает допустимую норму. Этакий защитный клапан.




Визуально воронка выглядит, как гигантская бетонная труба. Она способна пропускать через себя в секунду аж 1370 куб. м воды! Глубина эдакой дыры - около 21 м. Сверху донизу она имеет форму конуса, диаметр которого на вершине достигает почти 22 м, а книзу сужается до 9 м и выходит с другой стороны плотины, выводя при переполнении водохранилища излишки воды. Расстояние от трубы до пункта выхода, который расположен немного южнее, приблизительно 700 футов (около 200 м).



7. Карстовый провал в Гватемале.


Гигантская воронка глубиной 150, а диаметром 20 метров. Вызван подземными водами и дождями. Во время образования провала погибло несколько человек и уничтожено с десяток домов. По словам местных жителей, примерно с начала февраля в районе будущей трагедии ощущались подвижки почвы, а из-под земли слышался приглушенный гул.




2024 english-speak.ru. Изучение английского языка.