Obsah
- Co je kráter Popigai?
- Důkaz enormního tepla a tlaku
- Co se stalo v okamžiku nárazu?
- Jaký druh diamantů?
- Budou tyto diamanty těženy?
- Lonsdaleite
- Rusko jako producent diamantů
Dopad kráteru Popigai: Velké asteroidy mohou zasáhnout Zemi rychlostí 15 až 20 mil za sekundu. To způsobí náraz, který je dostatečně silný, aby odpařil skálu, vyhloubil obrovský kráter a vypálil miliony tun ejektů do vzduchu. Síla v bodě nárazu přesahuje teplotu a tlak potřebný k výrobě diamantů. Pokud je uhlí ve skalách obklopujících místo dopadu, je možné vytváření diamantů.
Co je kráter Popigai?
Asi před 35 miliony let, asteroid o průměru asi 5 až 8 kilometrů, pohybující se rychlostí asi 15 až 20 kilometrů za sekundu, narazil do oblasti, která je nyní známá jako poloostrov Taymyr v severní Sibiři v Rusku. Energie dodaná tímto dopadem na hypervelocity byla dostatečně silná, aby okamžitě rozpustila tisíce kubických kilometrů skály a vystřelila miliony metrických tun ejektů vysoko do vzduchu. Některé z těchto ejektů přistály na jiných kontinentech.
Při výbuchu vznikl nárazový kráter o šířce 100 kilometrů s okrajem deformované horniny až do šířky 20 kilometrů. Nyní tuto funkci známe jako „Popigai Crater“ nebo „Popigai Astroblem“, sedmý největší kráter dopadající na Zemi.
Důkaz enormního tepla a tlaku
Dnes, o 35 milionů let později, vědci našli v kráteru stovky krychlových kilometrů tagamitu (skála roztavená v důsledku nárazu). Oni věří, že původně asi 1750 kubických kilometrů skály se roztavilo, ale asi polovina toho opustila kráter jako ejecta. V místě nárazu jsou také rozsáhlá suevitová ložiska (breccia tvořená z fragmentů cílové horniny) až do tloušťky 600 metrů. Vrstva suevitu pokrývá oblast asi 5000 kubických kilometrů.
Teplo a tlak vytvářený tímto nárazem výrazně převyšoval to, co je potřebné pro tvorbu diamantů v bodě nárazu. Dopad hypervelocity u objektu o délce 5 kilometrů by vyvolal energetický výbuch odpovídající milionům jaderných zbraní a teplot teplejších než sluneční plocha.
Impakt kráteru Popigai: Velký 457,7 gramový vzorek brekcie z masivního kráteru Popigai v severní Sibiři. Všimněte si rozmanitosti barev, velikostí, tvarů a textur v rámci jedné hmoty - výsledek velkého dopadu meteoritu, který vrhl do vzduchu miliony tun horniny. Když úlomky klesaly zpět na Zemi, skály z různých vrstev byly smíchány dohromady. Miliony let tepla a tlaku stlačovaly tyto rozmanité kousky do pevné hmoty známé jako nárazová breccia. Fotografie Geoffrey Notkin, autorská práva Aerolite Meteorites.
Co se stalo v okamžiku nárazu?
Dopad nastal tam, kde byla suterénní hornina archanského grafitového granátového granátu překryta asi 1,5 km sedimentárního pokryvu. Hornina v bodě nárazu byla okamžitě odpařena a přes sedimentární kryt a do podkladové ruly byl vystřelen kráter o hloubce 8 až 10 kilometrů.
Intenzita tepla a tlaku klesala se vzdáleností od bodu nárazu. Ve vzdálenosti asi 12 kilometrů od bodu nárazu byly podmínky pravděpodobně stále příliš tvrdé na vznik a přežití diamantů.
Diamanty, které se dnes nacházejí, byly pravděpodobně vytvořeny v tenké zóně horniny, která se nachází asi 12 až 13 kilometrů od bodu nárazu. To vytvořilo skořápku diamant nesoucí skály asi 1 až 2 kilometry silné ve tvaru polokoule kolem bodu nárazu. V této zóně byly vločky grafitu v archeanské rouno grafitu a granátu okamžitě přeměněny na kosočtverec. Vědci odhadují, že tato skořápka diamant nesoucí horniny měla objem asi 1600 kubických kilometrů a obsahovala více diamantů, než všechna jiná známá ložiska Země dohromady.
Satelitní snímek Popigai Crater: Satelitní snímek kráteru dopadu Popigai, severně od polárního kruhu na Sibiři v Rusku. Kráter je špatně viditelný, protože byl zastíněn ejekcí a 35 miliony let eroze. Obrázek NASA. Zvětšit obrázek.
Jaký druh diamantů?
Při dopadu na Popigai byly podmínky potřebné k vytvoření diamantu přítomny jen na okamžik. Tato formace blesku přeměnila vločky grafitu v archeanské grafitově granátové rula na diamant. Mnoho vyrobených diamantů byly malé polykrystalické kameny, které mají přibližně stejnou velikost a tvar jako grafitové vločky v rula. Většina z nich jsou drobné kameny do velikosti 2,0 milimetrů, které by mohly být vhodné pro výrobu diamantových brusiv. Protože tyto diamanty byly vytvořeny zábleskem tepla a tlaku, nebyl dostatek času na vývoj velkých monokrystalických kamenů s velkou čistotou a čistotou. Z tohoto důvodu je nepravděpodobné, že by Popigai byl místem těžby drahokamů.
Budou tyto diamanty těženy?
Diamanty pod kráterem Popigai pravděpodobně nejsou prioritním těžařským cílem. Dnes, většina světových průmyslových diamantů jsou syntetické kameny. Za kalendářní rok 2010 zveřejnila americká geologická služba:
„Přírodní diamant představuje asi 1,4% veškerého použitého průmyslového diamantu, zatímco zbytek tvoří syntetický diamant.“Účinnost a cena výroby syntetických diamantů se v posledních několika desetiletích neustále zlepšovala. Nyní je levnější „vyrábět průmyslové diamanty“ než těžit. V roce 2010 činila celosvětová výroba syntetického průmyslového diamantu přibližně 4,38 miliardy karátů v hodnotě mezi 1,65 miliardami a 2,50 miliardami dolarů. Jedná se o průměrnou cenu asi 50 centů za karát nebo méně. Čínské společnosti vyráběly více než 90% světového syntetického diamantu.
Kráter Popigai je na odlehlém místě nad polárním kruhem, v obtížném prostředí, bez infrastruktury a bez místních zdrojů zaměstnanců a podpory. Aby bylo možné těžit ložisko, musí diamanty: 1) být dostatečně velké, aby mohly být získány a použity v průmyslu; 2) mají fyzikální vlastnosti, které jsou užitečné pro průmysl; a 3) být přítomen v dostatečně vysokých koncentracích, aby byl ekonomicky těžen. Rusové nezveřejnili žádné informace, které by potvrdily, že vklad je těžitelný.
Lonsdaleite
Uvádí se, že v diamantu nesených skalách kráteru Popigai je přítomno malé množství lonsdaleitu. Lonsdaleit je vzácný uhlíkový minerál s hexagonální krystalovou strukturou, který je spojován s diamanty v meteoritech a při nárazových strukturách. Stejně jako diamant se jedná o minerál, který se vytváří za podmínek velmi vysoké teploty a tlaku. To je často označováno jako "hexagonální diamant."
Bylo popsáno, že některé vzorky syntetického lonsdaleitu mají vlastnosti trvanlivosti, které přesahují vlastnosti diamantu. Tyto vlastnosti nebyly hlášeny v přírodních exemplářích ani ve vzorcích odebraných z kráteru Popigai.
Rusko jako producent diamantů
Rusové mají značné zkušenosti s těžbou diamantů, výrobou syntetických diamantů a používáním diamantů jako průmyslového materiálu. Alrosa, ruská státní společnost na těžbu diamantů, vyrábí více přírodních diamantů než kterákoli jiná společnost na světě a je významným výrobcem laboratorních diamantů. Rusko jako země produkuje více drahokamů než kterákoli jiná země než Botswana. Dlouhou dobu těžili diamanty a vyráběli je v laboratořích. Kdyby byl Popigai z jakéhokoli důvodu finanční bonanza, pravděpodobně by to těžili už dávno.