Розділ 1. Закономірності розміщення родовищ алмазів світу

Генезис алмазів

Кімберлітові трубки

Алмази утворюються в геологічно стабільних районах континентів, на глибинах 100−200 кілометрів, де температура сягає 1100−1300 ^оС, а тиск 35−50 кілобар. Такі умови сприяють переходу вуглецю з графіту в іншу модифікацію — алмаз, що має щільно упаковану атомами кубічну структуру. Пробувши мільярди років на великих глибинах, алмази виносяться на поверхню кімберлітовою магмою під час вулканічних вибухів, утворюючи при цьому корінні родовища алмазів — кімберлітові трубки.

На сьогоднішній день по всьому світу знайдені тисячі кімберлітових трубок, але лише кілька десятків з них є промислово алмазоносними, в яких рентабельно проводити видобуток.

В даний час алмази добувають з двох типів родовищ: корінних (кімберлітові і лампроїтові трубки) і вторинних — розсипи. Вперше алмази були виявлені ще до нашої ери в Індії в розсипах. Легендарні копальні Голконди дали світові майже всі відомі з найдавніших часів алмази, такі як «Кохінур», «Шах», «Орлов» та інші.

Кімберлітова трубка — вертикальне або близьке до вертикального геологічне тіло, що утворилося при прориві газів крізь земну кору. Перша з таких трубок була виявлена на півдні Африки в провінції Кімберлі, від назви цієї провінції і стали називати трубки кімберлітовими, а породу, що містить дорогоцінні алмази — кімберліт.

Що таке кімберлітові трубка? Це гігантських розмірів стовп, що закінчується у верхній частині роздуванням конічної форми. З глибиною конічне тіло звужується, нагадуючи за формою гігантську моркву, і в закінченні переходить в жилу. Кімберлітові трубки — своєрідні стародавні вулкани, наземна частина яких у великій мірі зруйнована в результаті ерозійних процесів.

Кімберліт являє собою магматичну ультраосновну гірську породу, яка утворена з кімберлітової магми та складається з олівіну, флогопіту, піропу та інших мінералів. Має чорний колір з синюватим і зеленуватим відтінком. В даний час відомо понад 1500 тіл кімберліту, з яких 8−10% - алмазоносні породи. За оцінками фахівців, близько 90% запасів алмазів корінних джерел зосереджені в кімберлітових трубках, а близько 10% - в лампроїтових труб-ках. Належить до мало поширених порід. Кімберлітова магма до виходу на поверхню містила велику кількість води, вуглекислого газу та інших речовин з низькою температурою кипіння — так званих летких компонентів. В міру остигання леткі компоненти вступали в реакції з раніше сформованими крисалами, а надлишок газів виходив на поверхню у вигляді гейзерів, гарячих джерел.

Основна маса породи має тонкозернисту структуру, матову поверхню. Переважаючими включеннями є великі (до 1 см) зерна чорного ільменіту, пластинки коричневої слюди, червоні краплі піропа. Інколи кімберліт містить уламки роздріблених вулканічними вибухами гірських порід. Тоді в зеленувато-сірій масі кімберлітових трубок можна побачити кусочки жовтих, кремових чи пістрявих вапняків і пісковиків, прошарки сланців, буро-рожевих гранітів.

Загадки походження алмазів породжували велику кількість легенд про те, як народжуються ці дивовижні камені. Зокрема, великий вчений з Хорезма Біруні наводить таку легенду: шукачі алмазів накрили гніздо з пташеням орла склом, а орел, помічаючи його і не будучи в силах проникнути в гніздо, відлітав, приносив алмаз і кидав його на скло, щоб розбити. Коли алмазів зібралося багато шукачі привласнили їх і прибрали скло, щоб орел подумав, ніби йому вдалося розбити скло. Через деякий час шукачі знову накрили склом гніздо, і орел знову почав носити алмази. Можливо, тому серед назв «царя каменів» є ще одна — «Орлиний камінь».

Незважаючи на багаторічні дослідження корінних родовищ алмазів до сих пір існують загадки, пов’язані з особливостями їх походження та існування. Ось головні з них: чому кімберлітові трубки розташовані тільки на стародавніх щитах і платформах — найбільш стійких і стабільних блоках земної кори? Які жахливі сили могли змусити важкі породи мантії Землі, здавалося б, всупереч закону Архімеда, рвонутися вгору і пробити шар товщиною в десятки кілометрів більш легких порід — базальтів, гранітів, осадових? І чому кімберлітові трубки «проколюють» саме потужну 40-кі-лометрову земну кору платформ, а не набагато більш тонку 10-кілометрову кору океанічного дна або перехідної зони — на кордоні континентів з океанами — де на глибинних розломах розташувалися сотні димлячих вулканів і лава вільно виливається на поверхню? Відповіді на ці питання у геологів немає.

Наступна загадка — дивовижна форма кімберлітових трубок. Адже на справі вони схожі не на «трубки», а, скоріше, на келихи для шампанського: конус на тонкій ніжці, що йде на величезну глибину.

Третя загадка стосується незвичайної форми зерен мінералів в кімберлітових породах. Відомо, що мінерали, які першими кристалізуються з розплавленої магми, завжди утворюють добре ограновані кристали. Це апатит, гранат, циркон, олівін, ільменіт. Вони широко поширені і в кімберлітах, але тут у них чомусь немає кристалічних граней, зерна округлені і своєю формою нагадують річкову гальку. Спроби геологів пояснити цю загадкову особливість тим, що мінерали були оплавлені розпеченою магмою породжують нові запитання.

Плавлення, як відомо, веде до перетворення кристалічних мінералів в аморфне скло, у якого немає кристалічної структури. Але ніяких слідів «остеклення» і втрати кристалічної структури в цих округлих зернах нікому виявити не вдалося.

Разом з тим кристали алмазу, які, за існуючими нині поняттями, виникли в мантії і були винесені вже в готовому вигляді разом з кімберлітовою магмою з глибини від 150 до 600 кілометрів, представлені на збагачувальних фабриках цілими горами виблискуючих, ідеальної форми октаедрів з гострими ребрами, якими так зручно різати скло! Ці гострі ребра збереглися, незважаючи на крихкість алмазних кристалів і їх здатність легко розколюватися по певних площинах. Кристали алмаза, пройшовши довгий і тернистий шлях разом з розплавленої магмою, виглядають так, ніби тільки що зійшли з заводського конвеєра. А кристали циркону, апатиту та інших мінералів (вважається, що вони виділилися з розплаву безпосередньо в трубці) позбулися своїх граней. У чому розгадка такого парадоксу?

Видобуток алмазів у світі має багатовікову історію. І в міру виснаження розвіданих запасів та відкриття нових лідерство переходило від Індії до Бразилії, потім до Південній Африці, яка і до цього дня залишається першорядним алмазодобувним. Лідируюче становище на початок 2006 року з видобутку алмазів (за вартістю) займає Ботсвана, друге — Росія.

Перший алмаз в Росії був знайдений на Уралі в 1829 році 14-річним промивальником Хрестовоздвиженської золотої копальні Павлом Поповим. А ось бурхливий розвиток видобутку алмазів в Росії пов’язано з відкриттям великих корінних родовищ у Якутії в середині минулого століття. Там перший алмаз був знайдений в 1949 року в басейні р. Вілюй, а в серпні 1954 року ленінградський геолог Лариса Попугаєва відкрила перше родовище корінних алмазів в СРСР — трубку «Зірниця», розмір якої склав 32 га. Через рік загін Амакінскої експедиції Ю. Хабардіна виявив кімберлітову трубку «Мир», а група геологів під керівництвом В. Щукіна — трубку «Вдала». У цих абсолютно диких і необжитих краях, в зоні вічної мерзлоти виросли сучасні міста Мирний і Вдалий.

Початок опрацювання трубки «Вдалої» веде відлік від 1982 року. Це відкритий кар'єр (один з найбільших в світі), який вже досяг позначки 530 м. Але така глибина близька до критичної для відкритих розробок, і подальша видобуток руди можливий переважно підземними гірничими виробками. Не менш вражаюче виглядає кімберлітові трубка алмазного кар'єра «Мир», поряд з яким виросло місто Мирний: глибина — 525 м, верхній діаметр 1200 — 1100 м, нижній 50 — 210 м. На глибину залягання алмазної руди в 1,2 км веде спіральний з'їзд довжиною в 7,5 км. Після закриття кар'єра 1 травня 2001 видобуток продовжується шахтним методом.

Розміри кімберлітових тіл по всьому світу різні - від 146 га (трубка «Мвадуі», Танзанія) до 0,4 га (трубка «Робертс Віктор» в Південній Африці). Ще одна кімберлітові трубка «Велика Діра» — є величезним недіючим алмазним родовищемв місті Кімберлі (ПАР). Вважається, що це найбільший кар'єр, розроблений людьми без застосування техніки. За час її існування тут було видобуто 14 500 000 карат алмазів.

Найкрасивішими є постійно присутні в кімберліті крупні (часто по 2−3 см) кристали олівіну, гранату і піроксену, котрі мають кулеподібну чи дещо сплющену форму. Щільність кімберліті змінюється від 3,0−3,1 до 2,3 г/смі. Свіжі і малозмінені кімберліти дуже тверді — геологічний молоток з дзвоном від них відскакує; кімберліт складений вторинними мінералами легко подрібнюється.

Магнітні властивості кімберлітів залежать від вмісту у ньому заліза.

Алмази знаходяться в кімберліті у вигляді окремих кристалів, зростків декількох невеликих кристаликів, а також щільних агрегатів, складених з великої кількості найдрібніших зернят. Розмір окремих діамантів змінюється в широких межах від кількох сотих карата до гігантських кристалів, таких як «Куллінан» вагою понад 600 г. Концентрація діамантів становить бл. 0,000 0001% від маси породи. Вони розподілені в кімберліті рівномірно, і лише у верхній частині виходу кімберліті на поверхню, їх концентрація більша за рахунок вивітрювання. 14].