Кимберлитовые трубки. Какие полезные ископаемые связаны с кимберлитовыми трубками взрыва

Первая кимберлитовая трубка открыта в 1866-м году. Разрабатывалась до 1914-го года вручную. Рудник признан крупнейшим в мире, раскопанным без применения техники. Увидеть масштабную воронку в земле можно в провинции Кимберли. В честь нее и названа первая трубка.

После подобные обнаружили и за пределами ЮАР и даже Африки. В России, к примеру, есть регион, на который приходится несколько крупных трубок. Речь о Якутии. В середине прошлого века там открыли сначала Зарницу, потом Мир, а следом Удачный, Сытыканский, Маршруитную.

Все, как полагается кимберлитовым трубкам, подобны по форме бокалам, уходящим ножками вертикально в землю. Слагает образования твердая порода - кимберлит. Зачем же тратить силы и финансы на раскопки таковой?

Цель разработки кимберлитовых трубок

Кимберлит - ультраосновная горная порода, значит в ней 30-45% кремнезема, то есть оксида кремния с формулой SiO 2 . Минеральный состав породы - оливин, пироксен, флогипит, пироп. Первый слагает основную массу кимберлита. Однако ценят породу за минерал, которого на тонну приходится в среднем около 0,6 грамма, то есть 3-х карат. Речь, как понятно, об алмазе.

На кимберлитовые трубки приходится 90% мировых запасов алмазов. Они состоят из углерода. Из этого же элемента сложен, к примеру, графит, что используют в карандашах. Разница лишь в кристаллических решетках минералов. У алмаза атомы углерода расположены не только особым образом, но и максимально плотно. Поэтому бриллианты тверже прочих минералов, царапают и режут металлы.

Первая кимберлитовая трубка начала разрабатываться, когда в мире истощились россыпи алмазов. Их, подобно самородкам золота, можно было найти под ногами. Особенно богатыми были как раз африканские россыпи.

Выбрав алмазы у поверхности, добытчики поняли, что нужно углубляться. Выяснилось, что кристаллы залегают в пределах трубковидных тел, уходящих на глубину до 1,5 километра. Когда появилась соответствующая техника, после карьерного метода разработки стали делать подземные рудники.

На кимберлитовой трубке Мир в, к примеру, такой действует с 2001-го года. Добытчики дошли до ножки «бокала», углубившись больше, чем на 500 метров.

Кимберлитовая трубка в Якутии является крупнейшей в мире. У поверхности диаметр бокала равен километру. Вглубь образование уходит почти на 1,5. На тонну руды приходятся почти 5 карат.

Стоит заметить, что 90% трубок не содержат алмазов. Однако 10% «бокалов» достаточно, чтобы удовлетворить мировую потребность в минерале.

Вопросы к кимберлитовым трубкам

При возможности интервьюировать геологические образования, ученые и журналисты задали бы кимберлитовым трубкам десятки вопросов. Стандартный взгляд на происхождение алмазоносных бокалов гласит, что это преобразовавшиеся у поверхности в минералы потоки магмы из глубин земли.

Они некогда вытолкнуты газами, которые под давлением вырывались наружу, буквально подбрасывая вверх тяжелое содержимое мантии. На пути это содержимое расталкивало и ломало более мягкие и рыхлые породы верхних слоев.

Подходя к поверхности, вытолкнутая газами магма отвердевала, разделяясь на минералы. Однако алмазы встречаются по всей глубине трубок и обусловлено это глубинным формированием бриллиантов. Именно с этим связывают их исключительную плотность.

Дело в колоссальном давлении на многокилометровых глубинах. Уже сформированные там алмазы подхватывались потоком, распределялись в нем. Какие-то кристаллы возносились к поверхности, а какие-то не доходили до нее.

Такое происхождение кимберлитов - лишь гипотеза, поскольку остаются открытыми следующие вопросы:

1. Почему трубки находятся исключительно на древних платформах? Такие участки земной коры прошли этап формирования. Будучи древними, платформы тектонически устойчивы. Речь о толстых и твердых «корках» земли.

Непонятно устремление в таковые газов и магмы, ведь проще пробить тонкие платформы-новички, 10-километровое дно океанов или переходные зоны меж их водами и берегом. Толщина же плит с кимберлитами равна 40-ка километрам. В таких условиях нет действующих вулканов с той самой вырывающейся лавой, которая может нести из глубин алмазы.

Есть предположение, что трубки формировались во времена, когда ныне стабильные платформы были молоды. Наземная часть вулканов под действием внешних факторов разрушилась. Остались только подземные «бокалы».

2. Чем обусловлена форма минеральных зерен в кимберлите? Алмазы - единственные кристаллы в породе, причем кристаллы идеальной формы. Агрегаты тверды, но хрупки. Приходилось видеть, как скалывается грань бриллианта при ударе под определенным углом?

Почему же алмазы сохранили форму, поднимаясь из глубин, буквально пробивая путь среди поверхностных пород? Ученые не могут объяснить. Другие же минералы кимберлитов, коим тоже свойственен кристаллический вид, формировались из лавы у поверхности, но стали округлыми зернами.

Минерологи не нашли следов оплавления. Тогда можно было бы объяснить зернистость оливина, пироксена действием на них раскаленной магмы. Она могла буквально расплавить грани минералов. Однако при этом камни должны утратить кристаллическую структуру, превратившись в подобие стекла. Этого не произошло.

3. Почему кимберлитовые трубки бокаловидные, похожи на воронки. Выталкивание глубинным газом под напором пород на поверхность подобно взрыву. В однородной среде при этом должны образоваться сферические камеры.

Геологи называют их камуфлетными, изучили сотни таковых. Получается, ядерные реакции и взрывы внутри планеты не имеют отношения к образованию кимберлитовых трубок?

На вопросы, вытекающие из одной теории, дают ответы другие гипотезы. Некоторые из них звучат правдоподобно.

Разгадка тайн кимберлитовых трубок

Доктором геолого-минералогических наук Александром Портновым выдвинута теория, согласно которой кимберлитовая трубка - большая дыра , образованная не потоками вырывающегося из глубин газа, а огромными пузырями из него. Это объясняет расположение и форму «бокалов», поскольку:

• Пузыри могут образоваться только под газонепроницаемыми древними платформами. Через рыхлые и тонкие молодые субстанция проходит еще в состоянии миниатюрных молекул. Под стабильными же платформами они собираются триллионами. В этом случае силы газа хватает, дабы образовать игловидную трещину.
• Через игловидную трещину в твердых глубинных породах пузырь просачивается в более рыхлые известняки, граниты. Подобно системе гидравлического привода автомобиля, газ как бы растекается в поверхностных породах, раздвигая их. Вот и получается бокаловидная форма трубки.

Теория Портнова основана на недавнем открытии так называемых глубинных форсунок или горячих точек. Именно над ними на уязвимых платформах образуются вулканы. Прожженная на сквозь кора Тихого океана, к примеру, стала вулканами Гавайских островов.

Однако если газ не может выйти, попутно вытолкнув магму, в местах горячих точек формируются пузыри. Каждый кубический километр таковых снабжен подъемной силой в 2,5 миллиарда тонн. Срабатывает закон Архимеда. Глубинная смесь водорода и метана легче воды. «Тела» древних платформ в 3 раза плотнее воды. За счет этой разности и осуществляется подъем газа.

По мере подъема пузыря под ним образуется область низкого давления. Поэтому кимберлитовая трубка на фото имеет брекчевидную структуру. Она подразумевает соединение в единую массу обломков сформированных ранее камней.

Это объясняется перекристаллизацией под действием газа пород мании. Камни дробятся и буквально падают в область малого давления, то есть сначала в ножку бокала-трубки, а потом и в верхнюю чашу.

Мчась в потоке газа, по мнению Портнова, камни окатываются им, подобно гальке, теряя свои грани. Под микроскопом «окатанная» поверхность минеральных зерен напоминает микропористую структуру лопаток газовых турбин.

Образование алмазов в кимберлитах по Портнову

Теория Александра Портнова отвечает и на вопрос, почему алмазы в кимберлитовых трубках имеют форму кристаллов. Профессор «поднял» материалы 1969-го года. Тогда академик наук СССР Борис Дерягин синтезировал алмаз из метана, опровергнув возможность формирования минерала только из графита. Последний нестабилен в мантии земли, а вот метана там достаточно в виде карбидов водорода.

Дерягин синтезировал алмаз из метана при давлении ниже атмосферного. В глубинах мантии давление колоссальное, блокирует окислительные способности кислорода. По мере подъема газового пузыря, показатель падает до 5-ти килобар.

Пари этом кислород начинает соединяться с водородом и метаном. Это процесс самовоспламенения газа. Какое-то время в подземном резервуаре бушует пламя.

Если кислорода в газовом пузыре минимум, элемент притягивает из молекул метана лишь водород. Остается чистый углерод. Он складывается в алмазы. С точки зрения теории, они формируются вместе с кимберлитовой трубкой, а не «вырываются» из мантии Земли.

Именно поэтому кимберлитовая трубка Попугаевой наполнена алмазами с идеальными, не сколотыми и не окатанными гранями.

При образовании 90% кимберлитов кислорода в газовом пузыре было недостаточно, или с излишком. Последнее приводит к сгоранию углерода. При этом кислород вырывает из силикатов железо. Так образуется магнетит. Получаются кимберлиты без бриллиантов, но с повышенной магнитностью.

Если кислорода в газовом пузыре, проколовшем литосферную плиту мало, итогом реакций становятся пары воды. Они впитываются породами, минеральной пылью. Как правило, влагу вбирает серпентинит - одна из типичных составных кимберлитов.

1954 год, кимберлитовая трубка «Мир», тогда открытая, стали прорывом на алмазном рынке России. Меж тем, геологи могли наткнуться и на трубки, лишенные бриллиантов. Добытчики сравнивают такие с нерабочими дымоходами. Если же труба действует, в ней, подобно саже, оседают кристаллы.

Перед тем, как назвали кимберлитовую трубку в провинции Кимберли, геологи прошлого столетия задумались над природой включений в алмазах из «бокала». Некоторые бриллианты захватили частицы пиропа и других минералов.

Возраст включений превышает возраст самой трубки. Это типично для многих кимберлитов. Определение возраста - основа для теории, что алмазы сформировались в мантии, лишь потом поднявшись к поверхности.

С точки же зрения профессора Портного, сторонние включения в камнях - пыль, поднятая газом из глубин. Возраст самих бриллиантов с ней не совпадает.

Кимберлитовая трубка представляет собой вертикальное либо близкое к такому геологическое тело, которое образовалось в результате прорыва сквозь газов. Этот столб отличается поистине гигантскими размерами. Кимберлитовая трубка имеет форму, которая напоминает громадную морковку или бокал. Верхняя ее часть - это гигантский раздув конической формы, однако с глубиной она постепенно сужается и окончательно переходит в жилу. По сути, такое геологическое тело представляет собой своеобразный древний вулкан, наземная часть которого в большей степени была разрушена благодаря эрозионным процессам.

Что представляет собой кимберлит?

Данный материал является которая состоит из флогопита, пиропа, оливина и других минералов. Кимберлит отличается черным цветом с зеленоватым и синеватым оттенком. На данный момент известно более полутора тысяч тел упомянутого материала, десять процентов которых относятся к алмазной породе. Специалисты отмечают, что приблизительно 90% всех запасов алмазных источников сосредоточены именно в кимберлитовых трубках, а оставшиеся 10% - в лампроитовых.

Загадки, связанные с происхождением алмазов

Несмотря на множество проведенных исследований в области месторождений алмазов, современные ученые до сих пор не в состоянии объяснить некоторые особенности, связанные с происхождением и существованием этих драгоценных камней.

Загадка первая: почему кимберлитовая трубка располагается исключительно на древних платформах и щитах, которые являются самыми стабильными и устойчивыми блоками земной коры? Ведь толщина этих слоев достигает 40 километров породы, состоящей из базальтов, гранитов и др. Какая же нужна сила, чтобы совершить такой прорыв?! Почему кимберлитовая трубка пробивает именно мощную платформу, а не более тонкую, скажем, океаническое дно, толщина которого составляет всего десять километров, либо переходных зон - на границах океанов с континентами? Ведь на этих участках располагаются сотни Ответить на этот вопрос геологи не в состоянии.

Следующей загадкой является удивительная форма кимберлитовой трубки. На самом деле она вовсе не похожа на трубу, а скорее - на огромный конус на тонкой ножке, которая уходит в глубину.

Третья загадка касается необыкновенной формы минералов в таких породах. Все минералы, которые кристаллизируются в условиях расплавленной магмы, образуют четко ограненные кристаллы. Примерами могут послужить апатит, циркон, оливин, гранат, ильменит. Они широко распространены в кимберлитах, но при этом не имеют кристаллических граней, а напоминают Все попытки геологов найти ответ на эту загадку ни к чему не привели. Вместе с тем алмазы, находящиеся рядом с упомянутыми минералами, имеют идеальную форму октаэдров, которые характерны острыми ребрами.

Как назвали первую кимберлитовую трубку

Первое из таких геологических тел, которые было найдено и освоено людьми, находится на юге Африканского континента в провинции Кимберли. Название данной местности стало нарицательным для всех таких тел, равно как и породы, содержащей алмазы. Эта первая трубка носит название «Большая дыра», она считается наибольшим карьером, который разработали люди без использования техники. В настоящее время он полностью исчерпал себя и является основной достопримечательностью города. С 1866 по 1914 год первая кимберлитовая трубка дала разработчикам 2722мкг алмазов, что составило 14,5 миллионов карат. В карьере трудилось около 50 тысяч человек, которые с помощью лопат и кирок извлекли около 22,5 миллионов тонн грунта. Площадь разработки составляет 17 гектаров, ее периметр - 1,6 км, а ширина - 463 м. Глубина карьера составляла 240 метров, но после окончания добычи он был засыпан пустой породой. В настоящее время «Большая дыра» является искусственным озером, глубина которого всего 40 метров.

Самый большой карьер по добыче алмазов

Добыча алмазов в России началась в середине прошлого века с открытием в 1954 году месторождения «Зарница» на размер которого составил 32 гектара. А уже через год в Якутии была найдена вторая кимберлитовая алмазная трубка, ей присвоили имя «Мир». Вокруг этого месторождения вырос город Мирный. На сегодняшний день упомянутая кимберлитовая трубка (фото поможет читателю представить всю грандиозность данного месторождения алмазов) считается самой большой в мире. Глубина карьера составляет 525 метров, а диаметр - 1,2 км. Добыча алмазов открытым способом была прекращена в 2004 г. В настоящее время ведется строительство подземной шахты для отработки оставшихся запасов, выемка которых открытым способом опасна и нерентабельна. По расчетам специалистов, разработка рассматриваемой трубки будет продолжаться еще как минимум 30 лет.

История кимберлитовой трубки «Мир»

Разработка месторождения проводилась в суровых климатических условиях. Для того чтобы пробиться сквозь вечную мерзлоту, приходилось взрывать породу динамитом. Уже в 60-е годы прошлого века месторождение давало 2 кг алмазов в год, причем 20 процентов из них соответствовали ювелирному качеству и после огранки поступали в ювелирные салоны в качестве бриллиантов. Остальные использовались в промышленных целях. С 1957 по 2001 год в карьере «Мир» добыто алмазов, общая стоимость которых составила 17 миллиардов долларов. В этот период карьер настолько расширился, что грузовому транспорту приходилось проезжать 8 километров от поверхности до дна по спиралевидной дороге. Вертолетам же было категорически запрещено пролетать над объектом, так как громадная воронка просто засасывает все летательные аппараты. Высоченные стены карьера также опасны и для наземного транспорта и людей, работающих на добыче: существует угроза оползня. Сегодня ученые разрабатывают проект экогорода, который должен располагаться в карьере. Для этого котлован планируется накрыть светопрозрачным куполом, на котором установят солнечные батареи. Пространство будущего города планируют разделить на ярусы: верхний - для жилой зоны, средний - для создания лесопарковой зоны, а нижний будет иметь сельхозназначение.

Заключение

Добыча алмазов имеет многовековую историю. По мере открытия новых месторождений и истощения разведанных лидерство переходило сначала от Индии к Бразилии, а затем - к Южной Африке. На данный момент лидирующее положение занимает Ботсвана, второе место - Россия.

Некогда крупнейший в мире алмазный карьер – кимберлитовая трубка «Мир» сотворен руками человека в царстве вечной мерзлоты по адресу: город Мирный, Республика Саха (Якутия). Над рукотворным кратером категорически запрещен пролет летательных аппаратов: гигантская воронка диаметром 1 200 метров и глубиной 525 метров, инициируя нисходящие воздушные потоки, засасывает вертолеты.

Республика Саха (Якутия) фантастически богатая полезными ископаемыми геологическая провинция. Аналогов ей нет не только в России, но и во всем мире. Все это вызывает нескрываемую зависть наших иностранных друзей и партнеров. «Это несправедливо, что Господь Бог вознаградил землю, где зимой температура достигает минус 70 градусов такими богатствами!» – весьма часто утверждают государственные деятели и ученые мужи дальнего и ближнего Зарубежья.+

В якутском фольклоре есть сказание о том, что решив справедливо поделить по Земле драгоценные материалы и камни, Бог пролетал в зимнюю стужу над Якутией и обморозил руки, в результате чего из развязанного мешка с драгоценными камнями рассыпались по горам, долинам рек и тундре золото и алмазы, серебро и платина, и множество других благородных полезных ископаемых.+

Но долгое время алмазные месторождения, которыми так богата Якутия, оставались недоступны. Ещё совсем недавно на эти земли, где царит многолетняя мерзлота, не ступала нога человека. И это неудивительно: по абсолютной величине минимальной температуры Якутия не имеет равных себе регионов во всём Северном полушарии.+

Алмазы и «Кузькина мать»

Начало интенсивному поиску алмазов в Якутии положила «холодная война». В то время в Советском Союзе резко возросла потребность в стратегическом сырье, применяемом в оборонной промышленности. На его закупку за рубежом стране требовались средства, которые можно было получить от продажи драгоценных камней, уже получивших известность на мировом рынке.+

Однако ничтожные россыпи драгоценного камня на Урале не могли удовлетворить запросы советского правительства в необходимых средствах. В то же время маститые советские ученые упрямо утверждали: есть признаки, указывающие на наличие кимберлитовых трубок в якутской земле.+

Образование кимберлитовой трубки происходит во время извержения вулкана, когда сквозь земную кору, газы из недр земли вырываются наружу. Форма такой трубки напоминает воронку или бокал. Вулканический взрыв выносит из недр Земли кимберлит породу, иногда содержащую алмазы. Порода названа так в честь города Кимберли в Южной Африке, где в 1871 году был найден алмаз весом 85 карат (16,7 грамм), что вызвало Алмазную лихорадку.+

Многочисленные геологические экспедиции были отряжены в Якутии только с одной целью: найти кимберлитовую трубку промышленного значения.+

Осенью 1948 года группа геологов во главе с Г. Фанштейном начала поисковые работы на реках Чона и Вилюй и 7-го августа 1949 года они нашли первый алмаз на песчаной косе, названной Соколиной, а дальнейшие еще более 20 кристаллов и выявили здесь алмазоносную россыпь. В результате поисковых работ в 1950-1953 годах было обнаружено несколько алмазоносных россыпей в Якутии.+

Все это указывало на то что кимберлитовые трубки в Якутии есть. И наконец, несколько лет геологических поисков увенчалась успехом. 21-го августа следующего 1954 года геолог Лариса Попугаева с рабочим Федором Беликовым открыли первую в СССР кимберлитовую трубку и назвали ее «Зарница». Но это месторождение мало соответствовало промышленному назначению.+

13 июня 1955 года геологи экспедиции Ю.И.Хабардина и Е.Н.Елагиной искавшие в Якутии кимберлитовую трубку, увидели высокую лиственницу, корни у которой обнажил оползень. Лиса прорыла под ним глубокую нору. По характерному синеватому цвету разбросанной лисой земли геологи поняли, что это кимберлит. Такова легенда.+

В действительности поисковики руководствовались прогнозной картой, составленной геологами Н.А.Амкинной и Н.В.Кинд.+

Знаменитая радиограмма, переданная ими руководству экспедиции об обнаружении кимберлита , была кодированной: «Закурили трубку мира, табак отличный. Авдеенко, Елагина, Хабардин». Как водится, в те времена первым подписал радиограмму секретарь парторганизации.+

Месторождение алмазов стало находкой чрезвычайной важности. «Табачок» в трубке действительно оказался неплохим: более 80% всех добытых в этой шахте алмазов весили по 5 карат каждый (по 1 грамму). В потенциале, развитие алмазной промышленности должно было вдвое повысить экономический потенциал Советского Союза.+

Все это позволило Никите Сергеевичу Хрущеву не только громко постучать обувью по трибуне ООН, но и сделать стратегическое заявление, которое бросило в холодный пот всех супостатов Советского Союза: «Агрессорам-капиталистам пора показать «кузькину мать», скоро наша Родина займёт лидирующее положение на международном валютном рынке, освоив новые месторождения алмазов в Якутии для скорейшего создания материально-технической базы коммунизма в СССР». +

Кимберлитовая трубка «Мир» – самое богатое алмазное месторождение в мире

Начало промышленной разработки алмазов относится к 1957 году. Понятно, что месторождение приходилось разрабатывалось в крайне тяжелых климатических условиях, и для того чтобы прорваться вглубь вечной мерзлоты, землю приходилось взрывать с помощью динамита.+

Однако уже в 1960 году годовая добыча алмазов составляла 2 килограмма, а пятая часть из них была ювелирного качества.+

Алмазы после соответствующей огранки превращались в удивительные по красоте бриллианты, которые использовались для создания ювелирных украшений. +

Советские граждане, планирующие вступление в брак, могли позволить себе купить изысканные обручальные кольца с бриллиантами, в которых алмазы были добыты в Якутской кимберлитовой трубке «Мир».+

Остальные 80% добытых алмазов нашли применение в промышленных целях, так как по шкале эталонных минералов твердости Мооса это самый крепкий в мире минерал, обладающий самой высокой теплопроводностью, дисперсией и преломлением.+

Самый крупнейший по объему добычи алмазов карьер

Адрес: Россия, Якутия, г. Мирный
Открыто: 1955 год
Начало добычи: 1957 год
Окончание добычи открытым способом: 2001 год
Глубина: 525 м
Диаметр: 1,2 км
Владелец: ЗАО АК АЛРОСА (Алмазы Россия-Саха)+

Как и подобает всякому чуду, об алмазном карьере «Мир» сложены легенды. Говорят, что находясь внизу, человек ощущает головокружение, но когда поднимается наверх, то испытывает эйфорию. Похожий на бездонную пропасть, рудник манит к себе, гипнотизирует. Некоторые люди мечтают спрыгнуть на дно карьера с парашютом.+

Можно только изумиться, сколько усилий вложено в разработку карьера. Взять хотя бы проблему агрессивных вод, насыщенных метаном, сероводородом и нефтью, которые прибывают со скоростью 3500 кубометров в сутки. Так ведь если бы не была создана уникальная тампонажная завеса, то карьер неминуемо затопило бы.+

В период с 1957 по 2001 годы в карьере «Мир» было добыто алмазов на 17 миллиардов долларов. За эти годы карьер так расширился, что грузовикам приходилось проезжать по спиралевидной дороге 8 километров от дна до поверхности.+

Владеющая карьером «Мир» российская компания АЛРОСА в 2001 году прекратила добычу руды открытым способом, так как этот способ стал опасным и неэффективным.+

Учёные выяснили, что алмазы залегают на глубине более 1 километра, а на такой глубине для добычи подходит не карьер, а подземный рудник, который выдал на проектную мощность один миллион тонн руды в год уже в 2012 году. Всего разработка месторождения планируется еще в течение 34 лет.+

Надо по хозяйски использовать законсервированный карьер

Если отработанный карьер отдать на волю стихии, он не только окажется бесполезным, но и со временем может стать опасным. Высокие стены таят в себе угрозу оползней, и однажды карьер может поглотить прилегающие, в том числе застроенные, территории.+

Идея построить в отработанном алмазном карьере «Мир» полностью автономный город кажется пределом утопических мечтаний, вот только авторов этой концепции – сотрудников архитектурного бюро «Элис» – никак пустопорожними мечтателями не назовешь. Руководитель бюро Николай Лютомский – опытнейший архитектор, начинавший еще в «Моспроекте-1». Идею подсказала студентка МАрхИ Елена Цыренова - уроженка города Мирный. Она предложила своему научному руководителю Н. Лютомскому тему диплома: «Туристическая гостиница недалеко от кромки выработанного алмазного карьера Мир».+

И хоть циклопическая дыра в земле посреди вечной мерзлоты и в самом деле привлекает внимание туристов, руководитель посоветовал Елене вместе с архитекторами АБ «Элис» поучаствовать в разработке настоящего подземного города.+

Учёные думают над проектом экогорода в ныне пустующей огромной яме

В связи с оползневой опасностью откосов существующего карьера по проекту необходимо будет произвести срезку грунта с образованием котлована в форме перевернутого усеченного конуса с диаметром основания порядка 250 м. При разработке котлована освободится грунтовый массив, которым будет произведена частичная засыпка карьера до отметки, превышающей уровень грунтовых вод. Подземные воды встречаются в карьере в интервале глубин от 280−320 до 426−525 м от поверхности. Чтобы избежать обводнения котлована и подземных конструкций, потребуется возвести противофильтрационные завесы по периметру дна котлована в виде «стены в грунте».+

Руководитель московского архитектурного бюро Николай Лютомский рассказывает о своих планах: «Главная часть проекта – огромная бетонная конструкция, которая станет своего рода «пробкой» для бывшего карьера и будет распирать его изнутри. Сверху котлован перекроют светопрозрачным куполом, на котором будут установлены солнечные батареи. Климат в Якутии суровый, но там много ясных дней и батареи смогут вырабатывать около 200 МВт электроэнергии, которая должна обеспечить с лихвой нужды будущего города. Кроме того, можно использовать тепло Земли. +

Зимой в Мирном воздух охлаждается до -60°С, но на глубине ниже 150 метров (то есть ниже вечной мерзлоты) температура грунта плюсовая, что добавляет проекту энергоэффективности.+

Пространство города предлагается разделить на три яруса: нижний – для выращивания сельхозпродукции (так называемая вертикальная ферма), средний – лесопарковая зона, очищающая воздух, и верхний для постоянного пребывания людей, имеющий жилую функцию и служащий для размещения административных и социокультурных зданий и сооружений.+

Общая площадь города составит 3 миллиона квадратных метров, и здесь смогут жить до 10 000 человек – туристов, обслуживающего персонала и работников ферм».+

Алмазный карьер «Мир» входил в список кандидатов конкурса «Семь чудес России», организованного при участии газеты «Известия», телеканала «Россия» и радиостанции «Маяк». Он не удостоилась звания победителя, но это не умаляет его значения в истории России и огромного вклада в достижения нашей страны.+

Борис Скупов

Эти изящные, внешне хрупкие, невероятно красивые камни со способностью отражать и преломлять лучи, разбрасывая вокруг себя волшебные искры света, выбросила когда-то через вулканические жерла на поверхность планеты Земля. В наше время вулканы эти давно потухли, их надземная часть в результате эрозионных процессов исчезла без следа, а вот горные породы, камни и другие вещества, застывшие в жерле, никуда не пропали.

То, что в этих жерлах содержится огромное количество алмазов, учёные узнали лишь в середине прошлого века, когда на территории африканского континента было найдено огромное алмазное месторождение, прозванное кимберлитовой трубкой (впоследствии было обнаружено, что в подобных природных образованиях содержится около 90% запасов природных алмазов планеты).

Подобное событие люди оставить без внимания не могли – и по всему миру начались активные поиски подобных месторождений. Некоторым странам, таким как Ботсвана, Россия, Канада, ЮАР, Ангола повезло, и они, обнаружив искомую породу практически сразу начинали разрабатывать перспективные находки, вырывая глубокую яму и создавая огромных размеров воронку.

Впоследствии учёные заметили интересную особенность подобных дыр: летать вертолётам и другим летательным аппаратам над рукотворными кратерами крайне опасно, поскольку огромная дыра буквально всасывает их в себя.

Образование

Что касается процесса образования кимберлитовой трубки и алмазов в ней, то выглядит он довольно интересно. Несколько миллиардов лет назад в недрах земли произошёл прорыв магматических растворов и газов (причём интересно, что случился он не в тонком месте земной коры, толщина которой составляет около 10 км, а взрыв пробил мощную платформу толщиной в 40 км).

В результате этого появился канал конической формы, более похожий на бокал для шампанского: чем глубже она уходит под землю, тем уже становится и на определённой глубине переходит в жилу.

Отверстие кратера этого канала обычно от пятисот метров до полутора километров. После извержения в жерле этого кратера застыли брекчии (вулканические обломки) и туф серо-зеленого цвета, так называемый кимберлит – горная порода, состоящая из флогопита, граната, оливина, карбонатов и других минералов.

Когда эти минералы выходят на земную поверхность другим способом, их форма всегда представляет собой хорошо огранённые кристаллы. Но вот в составе кимберлита таких граней нет, а зёрна являют собой округлую форму. Что касается алмазов, то они появляются на поверхности уже в готовом виде с острыми гранями, которыми без обработки можно резать стекло.

Несмотря на то что кимберлитовая трубка обычно заполнена самоцветами на 10%, добыча алмазов из породы являет собой довольно трудоёмкий процесс, поскольку из одной тонны кимберлита добывают лишь около 1 карата самоцветов, что составляет 0,2 г.

Первая кимберлитовая трубка, получившая название «Большая дыра», была найдена в середине XIX в. в ЮАР, в провинции Кимберли (откуда и пошло название как содержащей алмазы породы, так и самого жерла). Это месторождение также является самым большим карьером, который был создан людьми без применения какой-либо техники.

Чтобы создать в земной коре дыру такого масштаба, было задействовано более 50 тыс. горняков, которые разрабатывали карьер при помощи лопат и кирок. В результате за пятьдесят лет из недр земли было извлечено более 22 млн. т грунта и добыто более 2,7 тыс. кг алмазов (около 14,5 млн. карат).

Несмотря на то что в настоящий момент месторождение «Большая дыра» полностью исчерпало себя, алмазный карьер до сих пор остаётся местной достопримечательностью, поскольку вот уже более века удерживает славу наибольшей рукотворной дыры нашего мира: площадь его составляет около 17 га, по периметру дыра имеет 1,6 км, а ширина 463 м.

Что касается глубины, то в настоящее время она не очень велика, но раньше уходила вниз на 240 м. Когда добывать алмазы перестали, месторождение засыпали до 215 м, после чего дно карьера подземные ручьи заполнили водой и создали озеро. В настоящий момент дыра обладает глубиной в 40 м.

Карьер «Мир»

В середине прошлого века на территории Якутии в России геологи нашли сразу несколько кимберлитовых трубок – первой была «Зарница», обнаруженная в 1954 г. Самоцветов в ней было обнаружили немного, но находка этого жерла побудила геологов продолжить поисковые работы.

И как оказалось, не зря: уже на следующий год в этих краях было обнаружено одно из крупнейших алмазных месторождений нашей планеты под названием «Мир» (на карте найти его можно недалеко от города Мирный по следующим координатам: 62°31’42″с. ш. 113°59’39″в.д). Примечательно, что именно здесь был найден самый крупный самоцвет России под названием «XXVI съезд КПСС» весом в 342,5 карат (это немногим больше 68 гр.).

Разработке этой кимберлитовой трубке «Мир» власти страны уделили огромное внимание, привлекли огромное количество людей – и через некоторое время среди дикого и необжитого края был построен сначала посёлок, а затем город Мирный, расположенный более чем в тысячи километрах от Якутска. Поселение сразу разместили так, что кимберлитовая трубка оказалась прямо возле Мирного.

Работы по разработке месторождения «Мир» в условиях вечной мерзлоты (зимой температура здесь нередко бывает -60°C) были чрезвычайно тяжелы – с землёй работать было очень тяжело и грунт приходилось подрывать динамитом. Уже через несколько лет, карьер давал около 2 кг алмазов в год, из них 20% имели ювелирную ценность, а остальные были задействованы в промышленных целях.

В данный момент, считается, что в карьере «Мир» добывают наибольшее количество алмазов в России и четверть всех алмазов нашей планеты (и это, притом, что по своим размерам он все же несколько уступает другому подобному месторождению, найденному в этих краях – кимберлитовой трубке «Удачной»): диаметр его составляет 1,2 км, а глубина – 525 м.

Несколько лет назад добыча алмазом в карьере после того как глубина дыры достигла критических размеров была прекращена, все работы перешли в подземный рудник «Мир». Работа под землей тяжела сама по себе, а в данном случае усложняется ещё и тем, что подземные воды постоянно подтапливают рудник, в результате чего её приходится постоянно беспрерывно выкачивать и направлять в естественные разломы, которые были найдены в земной коре.

Работы в кимберлитовой трубке «Мир» в ближайшее время останавливать не собираются, поскольку геологи обнаружили, что огромное количество алмазов залегает на глубине, превышающей один километр, а потому месторождение «Мир» вполне можно разрабатывать ещё более тридцати лет.

Карьер «Удачная»

Самая крупная кимберлитовая трубка России также расположена на территории Якутии, в 20 км от северного полярного круга (на карте её можно найти по следующим координатам: 66°25′ с. ш. 112°19′ в. д.). Её параметры составляют:

• Ширина – 2 тыс. м;
• Длина – 1,6 тыс. м;
• Глубина – 530 м.

Эта дыра в действительности состоит из двух примыкающих друг к другу трубок – Западной и Восточной. По своим характеристикам самоцветы из разных жерл довольно-таки сильно отличаются друг от друга.

Несмотря на то что этот алмазный карьер был открыт в середине 50-х годов, активно разрабатывать его стали лишь в начале восьмидесятых. В данный момент самоцветы добывают открытым способом, но поскольку глубина месторождения стала критической для этого типа разработок, недавно здесь начал работать подземный рудник.

Специалисты утверждают, что большую часть алмазов из Кимберлитовой трубки «Удачная» из недр земли уже изъята, при этом некоторые находки поразительны. Например, недавно здесь был найден камень, в котором было обнаружено около 30 тыс. алмазов, что в миллион раз превышает их обычную концентрацию.

Неметаллические и газовые полезные ископаемые, составляющие кимберлитовых трубок
Алмазы и кристаллический углерод - продукт добычи кимберлитовых составляющих
Скрытые, невидимые и замаскированные под другие типы месторождений кимберлиты
Профилактика нарушений на месторождениях и опасных производствах

• Скачать видео - дыры в земле, опасные места, 2 научных видео, 63,8 Мб, скачать rar-архивом
• Скачать видео - технические взрывы на кимберлитах, 4 научных видео, 257 Мб, скачать rar-архивом
• Скачать видео - "Белазы" и техника на кимберлитах, 8 научных видео, 409 Мб, скачать rar-архивом
• Скачать видео - кимберлиты "ИнГОК", "Удачная" и др., 17 научных видео, 552 Мб, скачать rar-архивом
• Скачать видео - кимберлит "Фемистон Опен" Австралия, 9 научных видео, 451 Мб, скачать rar-архивом

Неметаллические полезные ископаемые. Алмаз - неметаллическое кимберлитовое полезное ископаемое, нерастворим в кислотах, в щелочах, а поэтому в агрессивных условиях. Он хорошо проводит тепло и плохо электричество. Плотность алмаза составляет 3,513 г/см3, температура плавления - 3700-4000 o C, температура сгорания на воздухе - 850-1000 o C. При нагревании до 1200-1500 o C без доступа воздуха (кислорода) алмаз переходит в графит. В импактитах и метеоритах известна редкая мелкокристаллическая гексагональная разновидность алмаза - лонсдейлит, близкая к нему по своим свойствам. Алмаз может встречаться в виде кристаллов и агрегатов. Наиболее распространенными формами кристаллов являются октаэдры и ромбододекаэдры; кристаллические агрегаты чаще всего микрозернистые и радиально-лучистые. Шпинель. Алмазы (

А это он, "ювелирный" алмаз - элемент "сухого" "хвостохранилища " (отход)
На фото в серо-зелено-синем кимберлите стрелочкой обозначен уран (черный)

Для желающих почувствовать себя истинными ювелирами нужно найти алмаз (в кимберлите), чтобы выколок из него по спайности (а не пластина алмаза после удара молотком) представлял собой кубик не менее 15 х 15 х 15 мм - ювелирное сырье и лицензируемый вид деятельности для его поставки специалистам-огранщикам. Есть разные и всевозможные ухищрения мошенников "от алмазов" - "много и в каратах" (плоское), "он целый и украден на ГОКе" (хвостохранилище), "мы его не видели", "хочу много денег" (крупное фото "обои рабочего стола ПК ЭВМ" в Интернете с микроскопом типа "туннельный" - инновация XXI в.), просмотр камня из отходов через лупу, линзу, микроском и т.п.

Красный компонент кимберлита - рубин, синий - сафпир, зеленый - демантоид (снизу, не оливин)

Если уран придает кимберлитам синий цвет (типа лабрадорит Украины, Житомирская обл., Володарск-Волынские пегматиты), битум (асфальт, нефть, графит в форме пегматитов) - черный цвет (углефикат, кимберлит "липкий"), то зеленые демантоиды из глубинных дайковых кимберлитов (полевой шпат и др. плутониты и силлы-дайки вулканизма) придают кимберлиту зеленый цвет - окрашены демантоидами . Это загадка цвета миксерных кимберлитов .

Золото придает кимберлитовым пигментам желтый цвет (часто с начала 2010 г. вмешивают в не технологическую тротуарную плитрку без горячего цикла и вибротрамбовки, расслоение фракций, трещины по алмазному кимберлиту зимой, не пропаренj). Коричневый зеленовато-золотистый - не кирпично-бордовый цвет литосферы придает кимберлитам медь , и зеленый - выход дайки демантоида . Не пигмент даже асфальта - вымывается тотально.

Графическая модель кимберлитовых трубок . 1 - туфы вулканического конуса; 2 - кратерные осадки; 3 - эксплозивные кимберлитовые брекчии (агломераты, туфы); 4 - интрузивные брекчии и кимберлиты; 5 - породы системы Карру: а - основные лавы, б - сланцы, песчаники, в - долериты; 6 -система Вентесдорп: а - андезитовые лавы, б-конгломераты, кварциты; 7 - Первичная система: а - сланцы, б - гранитогнейсы; 8 - границы систем; 9 - современная поверхность трубок и силлов (дайки). Части трубок: I - кратерная; II - диатремовая, III - канальная.

В общей массе алмазного сырья свыше 99,3% приходится на долю очень дорогих и ценных технических алмазов, среди которых различают "борт", "баллас", карбонадо и конго. "Борт" - мелкие неправильные кристаллы и сростки (налипают на смывающую пену в обогатительных циклах урановых ГОКов). "Баллас" - шарообразные мелкозернистые агрегаты с более твердой, чем ядро, оболочкой (на жаргоне ГОКов - "балласт").

Карбонадо - тонкозернистые, пористые агрегаты черного, серого или зеленоватого цветов (дорого - очень ценный вид алмаза). Конго - мелкие алмазы (ссыпка из стипа просушки), пригодные в качестве абразивного материала (дорого). Это - не "хвосты" (не "хвостохранилище") ГОКов.

Мелкие зерна технических алмазов получают из графита (самородный углерод) при высоких температурах и давлениях в присутствии металлических катализаторов. Синтетические алмазы имеют ряд типоморфных свойств, надежно их идентифицирующих. В частности, они содержат примеси железа и никеля. В кристаллах алмаза нередки твердые включения оливина, ильменита, пиропа, графита и других минералов. Кроме того, отмечаются примеси воды, водорода, углеводородов, оксида углерода, углекислого газа и азота, газово-жидкие включения. Различают азотные атмосферные (0,25% N2) и безазотные вакуумные (до 0,001% N2) кимберлитовые алмазы, отличающиеся свойствами.

В природе образование возгоночных газовых алмазов тесно связано с продуктами платформенного магматизма - кимберлитами и лампроитами, выполняющими так называемые торнадообразные (смерчеподобные) трубки - конусообразные, суживающиеся вниз или выходащие наружу сверлящие тела округлой, эллипсовидной, и более сложной формы, прослеживаемые на значительную глубину (до 2 км и более) среди пород платформенного чехла и кристаллических образований фундамента. Могут иметь вход (широкий) и выход (узкий, сверлящий, как торнадо).

На примере наиболее детально изученных южноафриканских кимберлитовых трубок в их обобщенном разрезе различают кратерную, диатремовую и канальную части (центр). Кратерные части (на жаргоне "Мордор") выполнены обломочным материалом, поступавшим после выхода наружу кимберлитовой трубки с ее бортов. Для диатремовых частей, сложенных кимберлитами нескольких генераций и их туфами, свойственно обилие обломков самых различных пород (микесер по типу торнадо). Канальные части образованы массивными или флюидальными (газовыми) кимберлитами с отчетливым ороговикованием в экзоконтактах (порыв интрузии и эффузии газов на выходе ).

Торнадообразное явление в атмосфере (смерч), имитирующее выход наружу газа через "круглую" крышку
скачать палитры торнадо в авторской отработке

Кимберлитовый карьер "Шахта "Гвардейская" (г. Кривой Рог, Украина). Действующие и заброшенные (по причине отсутствия экспертизы) объекты перемешаны друг с другом, предприятия по причине отсутсвия грамотных специалистов в 2014 г. обанкротилось. Видно вывороченный круглый кратер (отмечен отдельно) по типу выхода на поверхность подземного "твердого" торнадо (смерча в земной коре). Место выхода природного газа метана, 2014 г.

Круглая яма в земле - результат пробоя газового торнадо и выхода на поверхность природного газа метана
Видно вывороченные подземным торнадо (сверлит породу) локализованные окрестости круглой "крышки"
Из подобного круглого кратера (выхода подземного торнадо) могло наружу выбросить сверлящий метеорит

Структура полости тоннеля в виде хобота смерча - изгибающееся торнадо в ПК ЭВМ отработке автора
Для интересующихся миксерными кимберлитами - скачать палитры торнадо в авторской отработке

Одна из вентиляционных шахт метрополитена в г. Харькове (Украина) - выход кимберлитовых газов

А теперь ответ на одну из главных загадок современных диггеров - что это за техногенный конструктив на фото и зачем он нужен. Вот такую конструкцию ставят в культурном городе на выходы газа кимберлитового торнадо по типу шахты "Гвардейская" (2014 г.). Газозатвор - воду не держит, на вентиляротах (принудительное поветривание тоннелей метрополитена) без дополнительных помповых водяных насосов - их ставят отдельно на бетонные каналы под путями железнодорожного сообщения для слива воды из кимберлита в канализацию ("ливневая канализация"). Часть решеток на вентиляционом "киоске" были украдены беглыми мародерами, сданы на металлолом и, вероятно, пропиты.

Под вентиляционной шахтой (навершием) находится шахтный ствол, ведущий вниз, весьма глубокий - порядка 40 м, с конструкцией металлической лестницы. Внизу поставлены огромные самолетные вентиляторы . ВО (вентилятор осевой) вентилирует туннели метрополитена, с виду похож на турбину самолета (так и есть - они самолетные).

Это - вертикальная шахта круглой формы, по которой ночные диггеры спустились вниз в тоннели

Это для сравнения - кимберлитовый провал в г. Кимберли, ЮАР, Южная Африка (ходить опасно)

Это другая вентиляционная шахта метрополитена. Эта шахта, в отличии от предыдущей, сделана из чугунных тюбингов, глубина залегания туннелей в ней на порядок меньше (не глубокая). Дно шахты - подтоплено (под насосы). Типичная ошибка, метрополитен - не бомбоубежище (хотя использоваться может) - ликвидируются газы и вода. Для сравнения приведена естественная дыра круглой формы в затопляемый кимберлит г. Кимберли, ЮАР (Южная Африка).

Установка относительно герметической двери-перегородки на пути возможных карстовых вод
Гермозатворы (дверь типа сейфа)гостепреимно распахнуты. В случае опасности гермодвери закрываются

Для сравнения - не отрабатываемый и затопляемый по карстовому типу кимберлит (шахта и тоннель)
В настоящее время дно кимберлита г. Кимберли (ЮАР) заполняет вода, ее глубина составляет 40 м

Эти двери в метрополитене оказались закрыты - гермозатвор "благополучно" вмерз в зимний лед

Лед на полу и потолке тоннелей метрополитена зимой - намерзание воды карстового типа

Потолок тоннеля кимберлита "Удачный" (РФ) для сравнения - калийные карстовые сталактиты

Фильтро-вентиляционный узел (работает воздух, газы кимберлита внутри толщи земной коры и горных пород). Это специальное сооружение, которое соединяет горизонтальные туннели метрополитена и вертикальную вентиляционную шахту (коннектинг). Гермодвери по бокам герметично закрываются (защита от возможных газов и взрыва кимберлита) и воздух проходит через УЗС (унифицированную защитную секцию). Ледяные сталагмиты карстового типа (карстовая вода сочится из грунта) вырастают в неотапливаемых туннелях метрополитена зимой.

Диггеры прошли в шахты (вертикальные) и тоннели (горизонтальные) зимой, когда вода на полу замерзла, и есть сформированные из льда (по типу древесных грибов и камней эшенитов) сталактиты и сталагмиты. Тип проходки шахтно-тоннельного хозяйства Харьковского метрополитена - непосредственно г. Альмаден, Испания, юго-запад континентальной Европы (самый грамотный по планировке и наименьший по аварийности - "Альмаденский тип").

А это непосредственный оригинал для проходческой работы - схема проходки шахт и тоннелей залежей красной киновари в г. Альмаден, Испания (схема). В здании Горной школы г. Альмаден расположен горно-исторический музей. Здесь собраны материалы по истории шахт, горных разработок, модели оборудования, инструменты, образцы пород и минералов и проходки. И затопление шахт видно, и методы особо не изменились (актуальны). Оригинал. На жаргоне проходчиков эта схема работы называется "тестостерон" (испанский язык используется на схеме проходки).

Это базовые Альмаденские (Испанские) (не Хайдаркан) схемы проходки шахт колодезного типа - Вы глазам не поверите, но это - г. Альмаден, Испания , засушливый юго-запад Европы (Еврошенген). Искали воду в очень засушливом месте - нашли ртуть и киноварь. Засуха в г. Альмаден и Испании 2014 г. описана даже в Интернете.

Это специальный ворот с навершием шахты (так и ставят) для подъема руды киновари из шахты, г. Альмаден , Испания, Еврошенген, выполненный первоначально по типу шляпки гриба "зонтик" - защищает колодец и шахту от пыли, грязи и затопления дождями сверху. Главное отличие шахт от карьера - защита от затопления дожевыми водами и осадками сверху (одни уровень возможно затопления отсекается - атмосферные осадки). Затопление закрытых ветикальных шахт и горизонтальный тоннелей выполняется только по карстовому типу - из грунта ("Хайдаркан ").

Это - испанский закрытый тип проходки с отдельно устанавливаемым навершием (система вертикальных и горизонтальных шахт и тоннелей - разрытие), как и кимберлитовые карьеры открытого типа (обезвоженные) в г. Кимберли (ЮАР). Люди глазам не верят, но, например, в Украине источники воды носят открытый характер, не только реки и пруды и источники (даже под навесом и карсты типа "Харьковская-1", ст. метрополитена "Ботанический сад").

Город Мадрид (столица Испании) - конференция лета 2010 г. по геологии и по истории геологии и горного и проходчесого дела, и организаторы постарались показать исторические места, куда туристы не успевают добраться (место каторги - г. Альмаден). Заседания проходили в зале с портретом Испанского короля Карла III (основателя Горной школы) и цветными символами на стенах (герб Испании - два молотка и корона в обрамлении, вверху ).

Ртуть - то, что в г. Альмаден (Испания) в засуху было ошибочно принято за воду , копали колодец . На фото ниже - фигура Св. Барбары - католической Испанской покровительницы геологов, шахтеров и т.п. Герб - испанский. Пить ртуть нельзя - афродизиак для женщин и сильное "несварение желудка" для мужчин. Ее собирают в горизонтальных проходческих тоннелях в баллоны по 30 кг (искали воду для короля Испании и нашли киноварь). Вода в шахтах и тоннелях - карстового типа, есть подземное затопление грунтовыми водами разных уровней (очень опасно, карсты). Даже если воду в карстовых тоннелях нашли - ее просто так пить нельзя без особого анализа. Вода в шахте есть.