Conţinut
- Ce este craterul Popigai?
- Dovada căldurii enorme și a presiunii
- Ce s-a întâmplat în punctul de impact?
- Ce fel de diamante?
- Aceste diamante vor fi minate?
- Lonsdaleite
- Rusia ca producător de diamante
Impactul craterului Popigai: Asteroizii mari pot lovi Pământul cu o viteză de 15 până la 20 de mile pe secundă. Acest lucru produce un impact suficient de puternic pentru a vaporiza roca, a excava un crater imens și a arunca în aer milioane de tone de ejecta. Forța la punctul de impact depășește temperatura și presiunea necesară pentru a produce diamante. Dacă este prezent carbon în rocile care înconjoară locul impactului, formarea de diamante este posibilă.
Ce este craterul Popigai?
În urmă cu aproximativ 35 de milioane de ani, un asteroid de aproximativ 5 - 8 kilometri în diametru, care circula cu o viteză de aproximativ 15 - 20 de kilometri pe secundă, a trântit în zona care este cunoscută acum ca Peninsula Taymyr din nordul Siberiei, Rusia. Energia livrată de acest impact de hipervelocitate a fost suficient de puternică pentru a topi instantaneu mii de kilometri cubi de stâncă și a arunca în aer milioane de tone metrice de ejectă. O parte din acea ejecta a aterizat pe alte continente.
Explozia a produs un crater de impact cu o lungime de 100 de kilometri cu o margine de rocă deformată până la 20 de kilometri lățime. Cunoaștem acum această caracteristică drept „craterul Popigai” sau „Popigai Astroblem”, al șaptelea crater cu impact cel mai mare care a fost identificat pe Pământ.
Dovada căldurii enorme și a presiunii
Astăzi, 35 de milioane de ani mai târziu, cercetătorii au găsit sute de kilometri cubi de tagamită (roca topită în urma impactului) în crater. Ei cred că inițial au fost topite aproximativ 1750 de kilometri cubi, dar aproximativ jumătate din acesta a lăsat craterul ca ejecta. Există, de asemenea, depozite extinse de suevită (breccia formată din fragmente de rocă țintă) cu o grosime de până la 600 de metri la locul impactului. Un strat de suevită acoperă o suprafață de aproximativ 5000 de kilometri cubi.
Căldura și presiunea produse de acest impact au depășit mult ceea ce este necesar pentru formarea de diamante în punctul de impact. Un impact de hipervelocitate al unui obiect de 5 km lățime ar produce o explozie de energie echivalentă cu milioane de arme nucleare și temperaturi mai calde decât suprafața solară.
Breccia cu impactul craterului Popigai: Un specimen de breccia mare de 457,7 grame din craterul popular Popigai din nordul Siberiei. Rețineți varietatea de culori, dimensiuni, forme și texturi dintr-o singură masă - rezultatul unui impact major al meteoritului care a aruncat în aer milioane de tone de rocă. Pe măsură ce fragmentele au căzut înapoi pe Pământ, roci din diferite straturi au fost amestecate între ele. Milioane de ani de căldură și presiune au comprimat acele bucăți asortate într-o masă solidă cunoscută sub numele de breccia de impact. Fotografie de Geoffrey Notkin, copyright Copyright Meteorites.
Ce s-a întâmplat în punctul de impact?
Impactul s-a produs acolo unde roca subterană din gneis din grafit-granat a fost acoperită cu aproximativ 1,5 kilometri de acoperire sedimentară. Rockul la punctul de impact a fost instantaneu vaporizat și un crater adânc de 8-10 km a fost aruncat prin capacul sedimentar și în gneisul de bază.
Intensitatea căldurii și presiunii a scăzut odată cu distanța față de punctul de impact. La o distanță de aproximativ 12 kilometri față de punctul de impact, condițiile erau probabil încă prea severe pentru formarea și supraviețuirea diamantelor.
Diamantele găsite astăzi au fost probabil formate într-o zonă subțire de rocă situată la aproximativ 12-13 kilometri în afara punctului de impact. Aceasta a creat o coajă de rocă purtătoare de diamante cu grosimea de aproximativ 1 până la 2 kilometri în formă de emisferă în jurul punctului de impact. În această zonă, fulgii de grafit din gneiul grafit-granat au fost transformați instantaneu în diamant. Cercetătorii estimează că această coajă de rocă purtătoare de diamante a avut un volum de aproximativ 1600 de kilometri cubi și a conținut mai multe diamante decât toate celelalte depozite cunoscute ale Pământului.
Popigai Crater imaginea din satelit: Imagine prin satelit a craterului cu impact Popigai, la nord de Cercul Arctic din Siberia, Rusia. Craterul este slab vizibil, deoarece a fost ascuns de ejecta și 35 de milioane de ani de eroziune. Imagine realizată de NASA. Măriți imaginea.
Ce fel de diamante?
În impactul Popigai, condițiile necesare pentru a forma diamantul au fost prezente doar o clipă de timp. Această formațiune flash a transformat fulgii de grafit din gnețul de grafit-granat din Archean în diamant. Multe dintre diamantele produse erau pietre mici policristaline care au aproximativ aceeași dimensiune și formă ca fulgii de grafit din gneie. Majoritatea sunt pietre minuscule cu dimensiunea de 2,0 milimetri, care ar putea fi potrivite pentru producerea de materiale abrazive cu diamante. Deoarece aceste diamante au fost formate într-un fulger de căldură și presiune, nu a existat suficient timp pentru a se dezvolta pietre mari, cu un singur cristal, de o claritate și puritate deosebită. Din acest motiv, este puțin probabil ca Popigai să fie site-ul unei operațiuni de extracție a diamantelor cu nestemate.
Aceste diamante vor fi minate?
Diamantele de sub craterul Popigai nu sunt probabil o țintă prioritară. Astăzi, majoritatea diamantelor industriale din lume sunt pietre sintetice. Pentru anul calendaristic 2010, Studiul Geologic al S.U.A. a raportat:
"Diamantul natural reprezintă aproximativ 1,4% din totalul diamantului industrial utilizat, în timp ce diamantul sintetic reprezintă restul."Eficiența și costul producerii de diamante sintetice s-au îmbunătățit constant în ultimele decenii. Acum este mai ieftin să „fabricați diamante industriale” decât este să le extragă. În 2010, producția mondială de diamante industriale sintetice a fost de aproximativ 4,38 miliarde de carate evaluată între 1,65 miliarde și 2,50 miliarde de dolari. Acesta este un preț mediu de aproximativ 50 de cenți pe carat sau mai puțin. Companiile chineze au produs peste 90% din diamantul sintetic al lumii.
Craterul Popigai se află într-o locație îndepărtată deasupra Cercului Arctic, într-un mediu dificil, fără infrastructură și fără sursă locală de angajați și sprijin. Pentru ca depozitul să fie extras, diamantele trebuie: 1) să fie suficient de mari pentru a fi recuperate și utilizate în industrie; 2) au proprietăți fizice utile industriei; și, 3) să fie prezente în concentrații suficient de mari pentru a fi minate economic. Rușii nu au lansat nicio informație pentru a confirma că depozitul este minabil.
Lonsdaleite
Se raportează că sunt prezente cantități mici de lonsdaleită în rocile purtătoare de diamante ale craterului Popigai. Lonsdaleita este un mineral de carbon rar, cu o structură hexagonală de cristal, care a fost asociată cu diamantele în meteoriți și la structurile de impact. La fel ca diamantul, este un mineral care se formează în condiții de temperatură și presiune foarte ridicate. Este adesea denumit "diamant hexagonal".
S-a raportat că unele exemplare de lonsdaleită sintetică au caracteristici de durabilitate care le depășesc pe cele ale diamantului. Aceste caracteristici nu au fost raportate în epruvete naturale sau în probe colectate din craterul Popigai.
Rusia ca producător de diamante
Rușii au o expertiză semnificativă în minerirea diamantelor, producția de diamante sintetice și utilizarea diamantului ca material industrial. Alrosa, compania de exploatare a diamantelor de stat din Rusia, produce mai multe diamante naturale decât oricare altă companie din lume și este un producător semnificativ de diamante cultivate în laborator. Rusia ca țară produce mai multe diamante pietre prețioase decât orice altă țară decât Botswana. Aceștia au minat diamante și le-au produs în laboratoare mult timp. Dacă Popigai ar fi un bonus financiar din orice motiv, probabil că l-ar fi extras cu mult timp în urmă.