Innhold
- Hva er Popigai-krateret?
- Bevis for enorm varme og trykk
- Hva skjedde ved innvirkningspunktet?
- Hva slags diamanter?
- Blir disse diamantene utvunnet?
- Lonsdaleite
- Russland som diamantprodusent
Popigai Crater-innvirkning: Store asteroider kan treffe jorden med en hastighet på 15 til 20 mil per sekund. Dette gir en påvirkning som er kraftig nok til å fordampe stein, grave ut et enormt krater og sprenge millioner av tonn ejecta i luften. Kraften på anslagspunktet overstiger temperaturen og trykket som kreves for å produsere diamanter. Hvis det er karbon i bergartene som omgir påvirkningsstedet, er dannelse av diamanter mulig.
Hva er Popigai-krateret?
For rundt 35 millioner år siden smalt en asteroide med en diameter på 5 til 8 kilometer, som kjørte med en hastighet på mellom 15 og 20 kilometer i sekundet, inn i området som nå er kjent som Taymyr-halvøya i Nord-Sibir, Russland. Energien som ble levert av denne påvirkningen av hypervelocity var kraftig nok til å smelte tusenvis av kubikk kilometer med stein øyeblikkelig og sprenge millioner av metriske tonn ejecta høyt opp i luften. Noe av den ejecta landet på andre kontinenter.
Eksplosjonen produserte et 100 kilometer bredt slagkrater med en rand av deformert berg opp til 20 kilometer bred. Vi kjenner nå denne funksjonen som "Popigai Crater" eller "Popigai Astroblem", det syvende største påvirkningskrateret som er blitt identifisert på jorden.
Bevis for enorm varme og trykk
I dag, 35 millioner år senere, har forskere funnet hundrevis av kubikk kilometer tagamitt (stein smeltet som følge av påvirkningen) i krateret. De mener at opprinnelig omtrent 1750 kubikk kilometer med stein ble smeltet, men omtrent halvparten av det forlot krateret som ejecta. Det er også omfattende sueviteforekomster (breccia dannet fra fragmenter av målberg) som er opptil 600 meter tykke på nedslagsstedet. Et lag suevite dekker et område på rundt 5000 kubikk kilometer.
Varmen og trykket som ble produsert ved denne påvirkningen, overskred i stor grad det som kreves for dannelse av diamanter på slagpunktet. En påvirkning av hypervelocity av en 5 kilometer bred gjenstand ville gi et energispreng som tilsvarer millioner av atomvåpen og temperaturer varmere enn solens overflate.
Popigai krater påvirkning breccia: Et stort eksemplar av breccia på 457,7 gram fra det massive Popigai-krateret i Nord-Sibir. Legg merke til mangfoldet av farger, størrelser, former og teksturer i en enkelt masse - et resultat av en stor meteorittpåvirkning som kastet millioner av tonn stein i luften. Når fragmenter falt tilbake til jorden, ble steiner fra forskjellige lag lagd sammen. Millioner av år med varme og trykk komprimerte de forskjellige delene til en solid masse kjent som en impact breccia. Fotografi av Geoffrey Notkin, copyright Aerolite Meteorites.
Hva skjedde ved innvirkningspunktet?
Påvirkningen skjedde der arkeisk grafitt-granat gneis kjellerberg ble overlagt med omtrent 1,5 kilometer sedimentært dekke. Berg ved innvirkningspunktet ble øyeblikkelig fordampet, og et 8- til 10 kilometer dypt krater ble sprengt gjennom det sedimentære dekselet og inn i den underliggende gneisen.
Intensiteten til varme og trykk avtok med avstand fra anslagspunktet. På en avstand på rundt 12 kilometer fra innvirkningspunktet var forholdene sannsynligvis fortsatt for alvorlige for dannelse og overlevelse av diamanter.
Diamantene som ble funnet i dag, var sannsynligvis dannet i en tynn bergsone som ligger rundt 12 til 13 kilometer ut fra innfallspunktet. Dette skapte et skall med diamantbærende berg omtrent 1 til 2 kilometer tykt i form av en halvkule rundt innslagspunktet. I denne sonen ble flak av grafitt i den arkeiske grafitt-granat-gneisen øyeblikkelig omgjort til diamant. Forskere anslår at dette skallet med diamantbærende berg hadde et volum på omtrent 1600 kubikk kilometer og inneholdt flere diamanter enn alle jordens andre kjente forekomster tilsammen.
Popigai Crater satellittbilde: Satellittbilde av Popigai-påvirkningskrateret nord for polarsirkelen i Sibir, Russland. Krateret er dårlig synlig fordi det har blitt tilslørt av ejecta og 35 millioner år med erosjon. Bilde av NASA. Forstørr bildet.
Hva slags diamanter?
I Popigai-påvirkningen var forholdene som var nødvendige for å danne diamant til stede bare et øyeblikk. Denne blitsformasjonen konverterte flak av grafitt i den arkeiske grafitt-granaten gneis til diamant. Mange av diamantene som ble produsert var små polykrystallinske steiner som har omtrent samme størrelse og form som grafittflakene i gneisen. De fleste er små steiner under 2,0 millimeter i størrelse som kan være egnet til å produsere diamantslipemidler. Fordi disse diamantene ble dannet i et blitz av varme og trykk, var det utilstrekkelig tid til å utvikle store, krystallklare steiner med stor klarhet og renhet. Av den grunn er det usannsynlig at Popigai vil være stedet for en gruvedrift av edelstener.
Blir disse diamantene utvunnet?
Diamantene under Popigai Crater er sannsynligvis ikke et prioritert mål for gruvedrift. I dag er de fleste av verdens industrielle diamanter syntetiske steiner. For kalenderåret 2010 rapporterte U.S. Geological Survey:
"Naturlig diamant står for omtrent 1,4% av all industriell diamant som brukes, mens syntetisk diamant står for resten."Effektiviteten og kostnadene ved å produsere syntetiske diamanter har forbedret seg jevnlig de siste tiårene. Det er nå billigere å "lage industrielle diamanter" enn det er å gruve dem. I 2010 var den verdensomspennende produksjonen av syntetisk industridiamant rundt 4,38 milliarder karat, verdsatt mellom 1,65 milliarder dollar og 2,50 milliarder dollar. Dette er en gjennomsnittspris på omtrent 50 øre per karat eller mindre. Kinesiske selskaper produserte over 90% av verdens syntetiske diamant.
Popigai-krateret ligger et avsidesliggende sted over polarsirkelen, i et vanskelig miljø, uten infrastruktur og ingen lokal kilde til ansatte og støtte. For at innskuddet skal utvinnes, må diamantene: 1) være store nok til å gjenvinnes og brukes i industrien; 2) har fysiske egenskaper som er nyttige for industrien; og 3) være tilstede i høye nok konsentrasjoner til å bli utvunnet økonomisk. Russerne har ikke gitt ut noen informasjon for å bekrefte at innskuddet er minable.
Lonsdaleite
Det rapporteres om små mengder lonsdaleite i de diamantbærende bergartene i Popigai-krateret. Lonsdaleite er et sjeldent karbonmineral med en sekskantet krystallstruktur som har blitt assosiert med diamanter i meteoritter og ved støtstrukturer. Som diamant er det et mineral som dannes under forhold med veldig høy temperatur og trykk. Det blir ofte referert til som "sekskantet diamant."
Noen eksempler på syntetisk lonsdaleite har blitt rapportert å ha holdbarhetsegenskaper som overstiger diamantens. Disse egenskapene er ikke rapportert i naturlige prøver eller i prøver samlet inn fra Popigai Crater.
Russland som diamantprodusent
Russerne har betydelig ekspertise innen diamantgruvedrift, produksjon av syntetisk diamant og bruk av diamant som industrielt materiale. Alrosa, det statseide diamantgruveselskapet i Russland, produserer mer naturlige diamanter enn noe annet selskap i verden og er en betydelig produsent av laboratoriedyrkede diamanter. Russland som land produserer flere edelstenediamanter enn noe annet land enn Botswana. De har utvunnet diamanter og produsert dem i laboratorier i lang tid. Hvis Popigai var en økonomisk bonanza av en eller annen grunn, ville de sannsynligvis hatt gruvedrift av det for lenge siden.