Turinys
- Kas yra „Popigai“ krateris?
- Milžiniško karščio ir slėgio įrodymai
- Kas atsitiko smūgio vietoje?
- Kokie deimantai?
- Ar šie deimantai bus iškasti?
- Lonsdaleitė
- Rusija kaip deimantų gamintoja
„Popigai“ kraterio poveikis: Stambūs asteroidai gali smogti žemei 15–20 mylių per sekundę greičiu. Tai sukuria pakankamai galingą smūgį, kad išgarintų uolienas, iškastų didžiulį kraterį ir išpūstų į orą milijonų tonų išmetimą. Jėga smūgio vietoje viršija temperatūrą ir slėgį, reikalingą deimantams gaminti. Jei uolienose, supančiose smūgio vietą, yra anglies, deimantai gali susidaryti.
Kas yra „Popigai“ krateris?
Maždaug prieš 35 milijonus metų maždaug nuo 5 iki 8 kilometrų skersmens asteroidas, važiuojantis maždaug nuo 15 iki 20 kilometrų per sekundę greičiu, nuskendo rajone, kuris dabar žinomas kaip Rusijos šiaurės Sibiro Tayiro pusiasalis. Energija, kurią skleidė šis nepaprastai stiprus smūgis, buvo pakankamai galinga, kad akimirksniu ištirptų tūkstančiai kubinių kilometrų uolienų ir į orą išpūstų milijonus metrinių tonų ejekta. Dalis tos ejektos nusileido kituose žemynuose.
Dėl sprogimo atsirado 100 kilometrų pločio smūgio krateris, kurio deformuotos uolienos kraštas buvo iki 20 kilometrų pločio. Dabar šią funkciją mes žinome kaip „Popigai kraterį“ arba „Popigai astroblemą“, kuris yra septintas pagal dydį krateris, kuris buvo nustatytas Žemėje.
Milžiniško karščio ir slėgio įrodymai
Šiandien, praėjus 35 milijonams metų, tyrinėtojai krateryje rado šimtus kubinių kilometrų tagamito (uoliena ištirpo dėl smūgio). Jie mano, kad iš pradžių buvo išlydyta apie 1750 kubinių kilometrų uolienų, tačiau maždaug pusė to kraterio liko kaip ejekta. Smūgio vietoje taip pat yra iki 600 metrų storio plačios suevito nuosėdos (breccia, suformuotos iš tikslinių uolienų fragmentų). Suevitito sluoksnis užima apie 5000 kubinių kilometrų plotą.
Dėl šio smūgio susidariusi šiluma ir slėgis smarkiai viršijo tai, ko reikia deimantams susidaryti smūgio vietoje. Dėl 5 kilometrų pločio objekto padidėjusio energetinio stiprumo energija sprogs milijonams branduolinių ginklų, o temperatūra bus karštesnė už saulės paviršių.
Popigai kraterio smūgio breccia: Didelis 457,7 gramo breccia pavyzdys iš masinio Popigai kraterio šiaurės Sibire. Atkreipkite dėmesį į spalvų, dydžių, formų ir faktūrų įvairovę vienoje masėje - didelio meteorito smūgio, kuris į orą išmetė milijonus tonų uolienų, rezultatą. Kai fragmentai nukrito atgal į Žemę, skirtingų sluoksnių uolienos buvo sumaišytos. Milijonus metų karštis ir slėgis suspaudė tuos asortimento gabalus į vientisą masę, vadinamą smūginiu breccia. Nuotrauka: Geoffrey Notkin, autorių teisių „Aerolite Meteorites“.
Kas atsitiko smūgio vietoje?
Poveikis įvyko ten, kur Archean grafito granato gneiso rūsio uoliena buvo uždengta maždaug 1,5 kilometro nuosėdine danga. Uola smūgio vietoje akimirksniu išgaravo, o per nuosėdų dangą ir į apatinį gneisą susprogdino 8–10 kilometrų gylio krateris.
Šilumos ir slėgio intensyvumas mažėjo atsižvelgiant į atstumą nuo smūgio vietos. Maždaug 12 kilometrų atstumu nuo smūgio vietos tikriausiai vis dar buvo per sunkios sąlygos deimantams susiformuoti ir išgyventi.
Šiandien rasti deimantai greičiausiai buvo suformuoti plonoje uolienų zonoje, esančioje maždaug 12–13 kilometrų atstumu nuo smūgio vietos. Taip susidarė maždaug 1–2 kilometrų storio deimantų turinčios uolienos apvalkalas, pusapvalio formos aplink smūgio vietą. Šioje zonoje grafito dribsniai Archean grafito granato gneise buvo akimirksniu paversti deimantu. Tyrėjų vertinimu, šios deimantus turinčios uolienos apvalkalas buvo maždaug 1600 kubinių kilometrų tūrio ir jame buvo daugiau deimantų nei visuose kituose žinomuose Žemės telkiniuose.
„Popigai“ kraterio palydovo vaizdas: Popigai smūgio kraterio vaizdas į šiaurę nuo poliarinio rato Sibire, Rusija. Krateris blogai matomas, nes jį užtemdė ejekta ir 35 milijonų metų erozija. NASA vaizdas. Padidinti vaizdą
Kokie deimantai?
Popigai smūgio metu deimantui formuoti reikalingos sąlygos buvo akimirksniu. Šis blykstės pavidalo grafito dribsniai Archean grafito granato gneise pavertė deimantą. Daugelis pagamintų deimantų buvo maži polikristaliniai akmenys, kurių dydis ir forma yra maždaug tokio pat dydžio kaip grafito dribsnių gneise. Dauguma jų yra maži akmenys, kurių dydis yra ne didesnis kaip 2,0 milimetrų ir kurie gali būti tinkami deimantų abrazyvams gaminti. Kadangi šie deimantai buvo suformuoti karščio ir slėgio pliūpsnyje, nebuvo pakankamai laiko, kad susidarytų dideli skaidrumo ir grynumo vieno krištolo akmenys. Dėl šios priežasties greičiausiai Popigai nebus brangakmenių deimantų gavybos vieta.
Ar šie deimantai bus iškasti?
Deimantai, esantys po Popigai krateriu, tikriausiai nėra prioritetinis kasybos tikslas. Šiandien dauguma pasaulio pramoninių deimantų yra sintetiniai akmenys. 2010 kalendoriniais metais JAV geologijos tarnyba pranešė:
"Natūralus deimantas sudaro apie 1,4% visų naudojamų pramoninių deimantų, o likęs - sintetinis deimantas."Sintetinių deimantų gamybos efektyvumas ir išlaidos per pastaruosius kelis dešimtmečius stabiliai gerėjo. Dabar „gaminti pramoninius deimantus“ yra pigiau, nei juos iškasti. 2010 m. Sintetinio pramoninio deimanto gamyba pasaulyje sudarė apie 4,38 milijardo karatų, kurių vertė siekė 1,65–2,50 milijardo dolerių. Tai yra vidutinė kaina apie 50 centų už ar mažiau karatų. Kinijos kompanijos pagamino daugiau kaip 90% pasaulio sintetinio deimanto.
„Popigai“ krateris yra atokioje vietoje, esančioje virš poliarinio rato, sunkioje aplinkoje, be infrastruktūros ir be vietinio darbuotojų ir paramos šaltinio. Norėdami iškasti indėlį, deimantai turi: 1) būti pakankamai dideli, kad juos būtų galima panaudoti pramonėje; 2) turi pramonei naudingų fizinių savybių; ir 3) jos koncentracija yra pakankamai didelė, kad ją būtų galima ekonomiškai iškasti. Rusai neišleido jokios informacijos, patvirtinančios, kad indėlis yra minusas.
Lonsdaleitė
Pranešama, kad Popigai kraterio deimantuose esančiose uolienose yra nedidelis kiekis lonsdaleito. Lonsdaleitas yra retas anglies mineralas, turintis šešiakampę kristalų struktūrą, susietą su deimantais meteorituose ir smūgio struktūrose. Kaip deimantas, jis yra mineralas, susidarantis esant labai aukštai temperatūrai ir slėgiui. Jis dažnai vadinamas „šešiakampiu deimantu“.
Pranešama, kad kai kurių sintetinio lonsdaleito pavyzdžių patvarumo savybės yra didesnės nei deimantų. Apie šias savybes nepastebėta nei natūralių, nei iš „Popigai“ kraterio paimtų pavyzdžių.
Rusija kaip deimantų gamintoja
Rusai turi didelę patirtį deimantų gavybos, sintetinių deimantų gamybos ir deimantų, kaip pramoninės medžiagos, naudojimo srityse. Rusijos valstybinė deimantų gavybos įmonė „Alrosa“ gamina daugiau natūralių deimantų nei bet kuri kita įmonė pasaulyje ir yra svarbi laboratorijoje auginamų deimantų gamintoja. Rusija kaip šalis gamina daugiau brangakmenių deimantų nei bet kuri kita šalis, išskyrus Botsvaną. Jie ilgą laiką kasė deimantus ir juos gamino laboratorijose. Jei „Popigai“ dėl kokių nors priežasčių būtų buvęs finansinis užkeikimas, greičiausiai jie tai būtų jau seniai iškasę.