Występowanie i eksploatacja diamentów

Występowanie i eksploatacja diamentów.

Diamenty występują w złożach pierwotnych i wtórnych. Złoża pierwotne są nieliczne i eksploatacja ich, nieraz ze znacznych głębokości, jest trudna i kosztowna.

Wśród złóż pierwotnych wyróżnia się dwa typy, których nazwy pochodzą od skał zawierających diamenty. Pierwszy z nich — typ kimberlitowy — występuje w południowej Afryce i Jakucji (ZSRR), drugi — typ perydotytowy — występuje w Sajanach, w Kolumbii Brytyjskiej i w Kanadzie.

Rysunek. Wyeksploatowany komin kimberlitowy w Kimberley, zwany Wielką Dziurą (Big Hole), o głębokości ponad 400 m, uznany za jedną z najbogatszych kopalń diamentów w Afryce Południowej.

Wcześniej poznane i znacznie powszechniejsze są wtórne złoża okruchowe. Złoża te mogą być zarówno pochodzenia rzecznego, jak i morskiego. Największe znaczenie gospodarcze mają aluwialne złoża okruchowe, występujące w łożyskach starych lub współczesnych rzek. Złoża takie znajdują się w Indiach, Brazylii, Afryce Południowej, Zairze, na Złotym Wybrzeżu i Borneo. Okruchowe złoża pochodzenia morskiego są spotykane w Namibii. Diamenty pochodzące z tych złóż mają zwykle krawędzie zaokrąglone wskutek długotrwałego przenoszenia ich przez fale morskie z miejsca na miejsce.

Przez długi okres nie umiano wyjaśnić pochodzenia diamentów. Zarówno diamenty indyjskie, jak brazylijskie i australijskie znajdowano w piaskach lub żwirach i można było tylko wnioskować, że nie jest to pierwotne miejsce ich powstania. Również i w Afryce Południowej odkryto najpierw wtórne złoża okruchowe w osadach rzecznych, dopiero później na pustynnej wyżynie Karru, wśród piaskowców i łupków odkryto około 200 olbrzymich kominów w kształcie lejów, podobnych do kraterów wulkanicznych (pipes). Na ogół przypuszcza się, że południowoafrykańskie diamentonośne kominy powstały wskutek procesów wulkanicznych, które w okresie kredowym objęły całą Afrykę Południową. Lejami tymi wydobywała się z głębi ziemi roztopiona, nasycona gazami i węglem magma. Pod wpływem olbrzymiego ciśnienia zawartego w magmie węgiel mógł wykrystalizować w postaci diamentów. Leje wypełnia zasadowa skała magmowa, zwana kimberlitem (od miejscowości Kimberley). Jest to zielonawoniebieska skała, składająca się głównie z oliwinu oraz ciemnej miki, granatu chromowego i ilmenitu. Od swej barwy nosi nazwę ziemi niebieskiej (blue ground). Ulegając wietrzeniu na powierzchni ziem kimberlit zmienia barwę na żółtą; zwany jest wówczas ziemią żółtą (yellow ground).

Diamenty występujące w kimberlitach mają różną wielkość: od kryształów o masie kilku, bardzo rzadko kilkunastu czy kilkudziesięciu karatów do niewidocznych gołym okiem, rozproszonych w skale osobników. Stosunkowo rzadko można od razu zauważyć znajdujące się w skale diamenty. Ponieważ skała kimberlitowa znajdująca się w złożu jest zbita i zwięzła, kruszenie jej wymaga wiele energii. Dlatego też kimberlity eksploatowane w podziemnych wyrobiskach wydobywa się zwykle na powierzchnię i wystawia przez dłuższy czas, nieraz aż do roku, na działanie czynników atmosferycznych. Pod ich wpływem ziemia niebieska ulega zwietrzeniu, przechodząc w luźną ziemię żółtą, z której wydobycie diamentów jest znacznie łatwiejsze.

Nowsze szczegółowe badania geologiczne wykazały, że kominy kimberlitowe wypełnione są brekcją tufową, składającą się z odłamków różnych skał i zawierającą minerały różnego pochodzenia. Obok okruchów skał osadowych, jak łupki, piaskowce i kwarcyty, obecne są różne skały magmowe, przede wszystkim kimberlit, będący macierzystą skałą diamentów. Wskutek późniejszych procesów został on częściowo przeobrażony w skałę serpentynową. Nieliczne kryształy diamentu obecne są także w brekcji tufowej, do której dostały się w trakcie wybuchu wulkanicznego. Z charakteru obecnych minerałów można wywnioskować, że diament wykrystalizował na dużych głębokościach (najprawdopodobniej około 80 km) z magmy zasadowej, ubogiej w krzemionkę, w temperaturze 1100—1300°C, pod wysokim ciśnieniem.

Na temat pochodzenia pierwotnych złóż diamentów istnieją trzy poglądy. Według pierwszego — diamenty wykrystalizowały z magmy na miejscu, tan. tam, gdzie się obecnie znajdują; według drugiego — diamenty stanowiły pierwotny składnik leżących głębiej skał eklogitowych, które zostały stopione przez podnoszący się z dołu kimberlit i w ten sposób znajdujące się w głębi ziemi diamenty przybliżyły się do powierzchni. Według trzeciego poglądu, który ostatnio zyskuje coraz więcej zwolenników, diamenty są produktem krystalizacji magmy, która wyniosła je z głębi na powierzchnię ziemi.

Rzadkość występowania diamentów w złożach pierwotnych tłumaczy się tym, że minerał ten może powstać z magmy jedynie w warunkach bardzo wysokiej temperatury i pod bardzo wysokim ciśnieniem, wynoszącym kilkadziesiąt tysięcy atmosfer. Tak wysokie ciśnienie istnieje dopiero na głębokości około 100 km, a z takiej głębokości magma w rzadkich tylko przypadkach wydostaje się na powierzchnię.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *