المحتوى
- ما هي الحفرة Popigai؟
- دليل على الحرارة والضغط الهائل
- ماذا حدث عند نقطة التأثير؟
- أي نوع من الماس؟
- هل سيتم استخراج هذه الألماس؟
- لونسدالايت
- روسيا كمنتج للماس
تأثير Popigai الحفرة: يمكن أن تصل الكويكبات الكبيرة إلى الأرض بسرعة تتراوح من 15 إلى 20 ميلًا في الثانية. ينتج عن هذا تأثير قوي بما يكفي لتبخير الصخور ، وحفر حفرة ضخمة وتفجير ملايين الأطنان من الهواء في الهواء. القوة في نقطة التأثير تتجاوز درجة الحرارة والضغط اللازمين لإنتاج الماس. إذا كان الكربون موجودًا في الصخور المحيطة بموقع الصدمة ، يكون تكوين الماس ممكنًا.
ما هي الحفرة Popigai؟
منذ حوالي 35 مليون عام ، اصطدم كويكب يبلغ قطره من 5 إلى 8 كيلومترات ، بسرعة تصل إلى حوالي 15 إلى 20 كيلومترًا في الثانية ، إلى المنطقة التي تعرف الآن باسم شبه جزيرة تيمير بشمال سيبيريا ، روسيا. كانت الطاقة الناتجة عن هذا التأثير الفائق السرعة قوية بما يكفي لإذابة آلاف الكيلومترات المكعبة من الصخور على الفور وتفجير ملايين الأطنان المترية من القاذفات في الهواء. بعض من هذه القذائف هبطت في قارات أخرى.
تسبب الانفجار في فوهة صدمية بعرض 100 كيلومتر مع حافة صخرة مشوهة يصل عرضها إلى 20 كيلومترًا. نحن نعرف الآن هذه الميزة باسم "Popigai Crater" أو "Popigai Astroblem" ، وهي سابع أكبر فوهة تأثير تم تحديدها على الأرض.
دليل على الحرارة والضغط الهائل
اليوم ، بعد 35 مليون سنة ، وجد الباحثون مئات الكيلومترات المكعبة من التاجاميت (الصخور المذابة نتيجة للتأثير) في الحفرة. إنهم يعتقدون أنه في الأصل تم ذوبان حوالي 1750 كيلو متر مكعب من الصخور ، ولكن حوالي نصفها ترك فوهة البركان. هناك أيضًا رواسب واسعة النطاق من suevite (بريكيا مكونة من شظايا من الصخور المستهدفة) يصل سمكها إلى 600 متر في موقع الصدمة. تغطي طبقة من suevite حوالي 5000 كيلومتر مكعب.
تجاوزت الحرارة والضغط الناتج عن هذا التأثير إلى حد كبير ما هو مطلوب لتشكيل الماس عند نقطة التأثير. يمكن أن ينتج عن التأثير الفائق السرعة لجسم بعرض 5 كيلومترات انفجار طاقة يعادل ملايين الأسلحة النووية ودرجات حرارة أعلى من سطح الشمس.
Popigai فوهة البركيا تأثير: عينة كبيرة من 457.7 جرام من بريشيا من فوهة بوبيجاي الضخمة في شمال سيبيريا. لاحظ مجموعة متنوعة من الألوان والأحجام والأشكال والقوام داخل كتلة واحدة - كنتيجة لتأثير النيزك الكبير الذي ألقى ملايين الأطنان من الصخور في الهواء. عندما سقطت الشظايا مرة أخرى على الأرض ، تم خلط الصخور من طبقات مختلفة معًا. ملايين السنين من الحرارة والضغط ضغطت هذه القطع المتنوعة في كتلة صلبة تعرف باسم breccia تأثير. الصورة من قبل جيفري نوتكين ، حقوق الطبع والنشر Aerolite النيازك.
ماذا حدث عند نقطة التأثير؟
وقع التأثير عندما كان الصخور السفلية لأركان الجرافيت - العقيق gneiss مغطاة بحوالي 1.5 كيلومتر من الغطاء الرسوبي. تبخرت الصخرة عند نقطة التصادم على الفور ، وتم تفجير حفرة عميقة من 8 إلى 10 كيلومترات من خلال الغطاء الرسوبي وفي النيس الأساسي.
انخفضت كثافة الحرارة والضغط مع المسافة من نقطة التأثير. على بعد حوالي 12 كيلومترًا من نقطة التأثير ، ربما كانت الظروف لا تزال قاسية للغاية لتشكيل الماس وبقائه.
ربما تم تشكيل الماس الموجود اليوم في منطقة صخرية رقيقة تقع على بعد حوالي 12 إلى 13 كيلومتراً من نقطة التأثير. وقد خلق هذا قذيفة من الصخور الحاملة للماس يبلغ سمكها حوالي كيلومتر إلى كيلومترين على شكل نصف كرة حول نقطة التأثير. في هذه المنطقة ، تم على الفور تحويل رقائق الجرافيت في Archean graphite-garnet gneiss إلى ماس. يقدر الباحثون أن هذه الصخرة الحاملة للماس يبلغ حجمها حوالي 1600 كيلومتر مكعب وتحتوي على عدد أكبر من الألماس مقارنة بجميع رواسب الأرض الأخرى المعروفة مجتمعة.
صورة القمر الصناعي Popigai Crater: صورة الأقمار الصناعية لحفرة أثر Popigai ، شمال الدائرة القطبية الشمالية في سيبيريا ، روسيا. الحفرة ليست واضحة للعيان لأنها تحجبت بسبب القذف و 35 مليون سنة من التآكل. الصورة بواسطة ناسا. تكبير الصورة.
أي نوع من الماس؟
في تأثير Popigai ، كانت الظروف اللازمة لتشكيل الماس موجودة للحظة واحدة فقط من الوقت. قام هذا الفلاش بتحويل رقائق الجرافيت في جريس Archean graphite-gnet إلى الماس. كان العديد من الماس المنتج عبارة عن أحجار متعددة الكريستالات صغيرة الحجم تقريبًا بنفس حجم وشكل رقائق الجرافيت في النيس. معظمها عبارة عن أحجار صغيرة يقل حجمها عن 2.0 ملليمتر والتي قد تكون مناسبة لإنتاج مزيلات الماس. نظرًا لتكوين هذه الألماس في وميض من الحرارة والضغط ، لم يكن هناك وقت كاف لتطوير أحجار كبيرة أحادية البلورة تتميز بدرجة نقاء ووضوح عالية. لهذا السبب ، من غير المحتمل أن يكون موقع Popigai موقعًا لعمليات تعدين الأحجار الكريمة.
هل سيتم استخراج هذه الألماس؟
الماس تحت الحفرة Popigai ربما لا يكون هدف التعدين ذات الأولوية. اليوم ، معظم الماس الصناعي في العالم هو الأحجار الاصطناعية. للسنة التقويمية 2010 ، ذكرت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية:
"يمثل الماس الطبيعي حوالي 1.4٪ من إجمالي الماس الصناعي المستخدم ، بينما يمثل الماس الصناعي الباقي".شهدت كفاءة وتكلفة إنتاج الماس الصناعي تحسنا مطردا خلال العقود القليلة الماضية. أصبح الآن "صنع الماس الصناعي" أرخص من استخراجه. في عام 2010 ، بلغ الإنتاج العالمي من الألماس الصناعي حوالي 4.38 مليار قيراط تتراوح قيمتها بين 1.65 مليار دولار و 2.50 مليار دولار. هذا هو متوسط سعر حوالي 50 سنتا للقيراط الواحد أو أقل. أنتجت الشركات الصينية أكثر من 90 ٪ من الماس الصناعي في العالم.
يقع Popigai Crater في موقع بعيد فوق الدائرة القطبية الشمالية ، في بيئة صعبة ، بدون بنية تحتية ولا مصدر محلي للموظفين والدعم. لكي يتم إيداع المواد المستخرجة من الماس ، يجب أن: 1) تكون كبيرة بما يكفي لاستردادها واستخدامها في الصناعة ؛ 2) لها خصائص مادية مفيدة للصناعة ؛ و 3) أن تكون موجودة في تركيزات عالية بما فيه الكفاية ليتم استخراجها اقتصاديا. لم يفصح الروس عن أي معلومات تؤكد أن الإيداع ممكن.
لونسدالايت
وتفيد التقارير وجود كميات صغيرة من لونسديليت في الصخور الحاملة للماس من الحفرة Popigai. Lonsdaleite هو معدن كربوني نادر له هيكل بلوري سداسي مرتبط بالماس في النيازك وفي هياكل الصدمات. مثل الماس ، وهو معدن يتشكل في ظل ظروف درجات الحرارة والضغط المرتفعة للغاية. وغالبا ما يشار إليها باسم "الماس سداسية".
تم الإبلاغ عن بعض عينات lonsdaleite الاصطناعية لديها خصائص المتانة التي تتجاوز تلك الخاصة بالماس. لم يتم الإبلاغ عن هذه الخصائص في العينات الطبيعية أو في العينات التي تم جمعها من Popigai Crater.
روسيا كمنتج للماس
يتمتع الروس بخبرة كبيرة في استخراج الماس وإنتاج الماس الصناعي واستخدام الماس كمادة صناعية. تنتج Alrosa ، شركة تعدين الماس المملوكة للدولة في روسيا ، المزيد من الماس الطبيعي أكثر من أي شركة أخرى في العالم وهي منتج مهم للماس المزروع في المختبر. تنتج روسيا كدولة أكثر من أحجار كريمة من أي دولة أخرى غير بوتسوانا. لقد تم استخراج الماس وإنتاجها في المختبرات لفترة طويلة. إذا كان Popigai ربحًا ماليًا لأي سبب من الأسباب ، فمن المحتمل أنهم كانوا يقومون بالتنقيب عنه منذ فترة طويلة.