Что такое кимберлитовая трубка что внутри нее фото
Сокровища Кимберлитовой трубки
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.
Откуда берутся алмазы
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
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.
Карьер «Большая дыра»
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.
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:
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.
Как добывают алмазы. Кимберлитовые трубки. (20 фото)
Как добывают алмазы
Кимберлитовые трубки, из которых добывают алмазы, – результат извержений подземных вулканов, произошедших миллионы лет назад. Под воздействием высоких температур и огромного давления углерод получил прочную кристаллическую решетку и превратился в драгоценный камень. Впоследствии открытие этого свойства позволило наладить производство искусственных алмазов. Но натуральные камни, разумеется, гораздо ценнее.
На фото – вид основного карьера Удачнинского горнообогатительного комбината – «Удачный». Горные работы на одноименном месторождении были начаты в 1971 г. и в течение последних 25 лет комбинат является ведущим предприятием алмазодобывающей отрасли России и одним из крупнейших открытых карьеров в мире. В 2010 г. на долю Удачнинского ГОКа пришлось 33,8% алмазодобычи в стоимостном выражении и 12,5% горных работ из общего объема по группе «Алроса».
Как добывают алмазы
Первая масштабная промышленная добыча алмазов началась на юге Африки порядка ста лет назад. В России кимберлитовые трубки были открыты только в середине прошлого века – в Якутии. Это открытие положило начало «Алросе» – сегодня мировому лидеру по добыче алмазов. Так, прогнозные запасы компании составляют около трети от общемировых, а разведанных хватит для поддержания текущего уровня добычи в течение 25 лет без снижения качества сырья. Если в цифрах, то запасы алмазов на принадлежащих «Алросе» месторождениях составляют (по данным, опубликованным в мае 2011 года) 1,23 млрд карат по российской классификации (1,014 млрд – доказанных и 0,211 млрд – вероятных).
Последние пять лет компания ежегодно направляла на геологоразведочные работы от 2,5 до 3,5 млрд руб. В 2011 г. затраты на геологоразведку составили около 4 млрд руб., а в 2012 г. на эти цели планируется направить свыше 5,36 млрд руб.
Кимберлитовые трубки имеют форму конуса, расширяющегося кверху, поэтому их отработку обычно начинают с карьерной добычи. Проектная глубина карьера «Удачный», изображенного на этих фотографиях, – 600 м. Чтобы подняться со дна карьера на поверхность, самосвал по «серпантину» преодолевает путь длиной около 10 км.
Как добывают алмазы
А вот так ведется добыча в карьерах. Буровая установка делает скважину, в которую закладывается взрывчатое вещество (на фото – процесс закладки). Кстати, хотя алмаз и является самым твердым минералом, он достаточно хрупок. Поэтому при взрывных работах используются щадящие технологии, позволяющие максимально сохранить целостность кристаллов. После взрыва фрагменты породы грузятся в самосвалы и вывозятся на обогатительную фабрику.
При слове «алмазные копи» невольно представляешь себе красивую картинку: пещера, в стенах которой драгоценные камни переливаются всеми цветами радуги. На самом деле алмазный рудник – не самое романтичное место на земле. Стены отнюдь не искрятся алмазным блеском, а глядя на руду, вообще сложно предположить, что в ней сокрыты будущие «лучшие друзья девушек». На фото – рабочие в одной из вентиляционных горизонтальных выработок будущего подземного рудника, глубина – 380 метров.
Строительство рудников проходит в уникальных горно-геологических условиях. Помимо вечной мерзлоты, оно осложняется агрессивными подземными водами, которые за счет высокой минерализации способны не только размывать стены горных выработок, но и разъедать (!) колесные шины самосвалов. Кроме того, на месторождениях «Алросы» присутствуют битумо- и нефтепроявления, которые также осложняют добычу алмазов.
Параллельно ведется строительство наземных объектов будущего рудника – например, вентиляционных и калориферных установок. Подземный рудник «Удачный» станет одним из крупнейших в мире – его производительность ожидается на уровне 4 млн т руды в год. Это не первый подземный рудник компании: с 1999 г. «Алроса» работает на руднике «Интернациональный». Кроме того, в августе 2009 г. компания ввела в эксплуатацию подземный рудник «Мир». Ожидается, что когда все рудники выйдут на полную мощность, доля подземной добычи в общем объеме операций «Алросы» вырастет до 40%. Всего в России компания ведет добычу алмазов на 9 коренных и 10 россыпных месторождениях, расположенных в Якутии и Архангельской области. Кроме того, компания владеет алмазодобывающим предприятием «Катока» в Анголе – вместе с местной госкомпанией «Эндиама».
Начальная стадия обогащения алмазной руды выглядит так же, как и для любого другого минерала. Изначально на фабрику попадают большие куски породы размером до нескольких метров. После крупного дробления в щековых или конусных дробилках руда подается на мельницы мокрого самоизмельчения (на фото), где с использованием воды фрагменты породы размером до 1,5 м дробятся до размера 0,5 м и менее.
Контрольный пакет акций «Алросы» (51%) находится в федеральной собственности (с 2006 по 2008 г. 10% этого пакета принадлежали ВТБ), 32% акций принадлежат правительству Якутии, 8% контролируют улусы этого субъекта федерации. В апреле 2011 г. компания была преобразована из ЗАО в ОАО, чтобы иметь возможность привлекать средства на рынке. С середины прошлого года акции «Алросы» торгуются на российских биржах, но объем сделок по ним невелик из-за низкой ликвидности (на биржу попали лишь акции миноритариев). Осенью 2011 г. в число акционеров «Алросы» вошла «Нафта-Москва» Сулеймана Керимова, скупившая на рынке около 1% акций компании.
На следующем этапе спиральные классификаторы разделяют сырье в зависимости от его плотности и размера. Принцип работы очень прост. Вода подхватывает мелкие частицы и уносит в слив. Крупные частицы (размером до нескольких сантиметров) вода унести уже не в может – они оседают в нижней части резервуара, после чего спираль поднимает их наверх.
Теперь нужно как-то вычленить алмазы из мелких кусков руды, полученных после дробления. Куски руды среднего размера направляются в отсадочные машины и на тяжелосреднее обогащение: под воздействием пульсации воды кристаллы алмазов вычленяются и оседают тяжелой фракцией. Мелкий «порошок» проходит через пневмофлотацию, в ходе которой, взаимодействуя с реагентами, мелкие кристаллы алмазов прилипают к пузырькам пены.
На следующем этапе все сырье пройдет основную процедуру – рентгенолюминесцентную сепарацию (РЛС).
Вот только показать, что происходит внутри сепаратора в процессе его работы, не получится: принцип РЛС основан на постоянном рентгеновском излучении. Заглядывать внутрь во время работы сепаратора, мягко говоря, небезопасно. Если описывать на словах, то в основе метода лежит уникальное свойство алмаза – это единственный минерал, который люминесцирует в рентгеновских лучах. По ленте транспортера внутри сепаратора постоянно движется измельченная руда, облучаемая рентгеном. Как только в зону облучения попадает алмаз, фотоэлементы фиксируют люминесцентную вспышку и поток воздуха «выбивает» сверкнувший фрагмент в отдельный резервуар.
Разумеется, поток воздуха внутри сепаратора не может отделить только один маленький кристалл – вместе с ним отсеивается и какое-то количество пустой породы. По сути, весь процесс обогащения руды направлен только на то, чтобы минимизировать количество этого «пустого» материала и потом облегчить ручную обработку. Причем «ручную» в буквальном смысле слова: специалисты выбирают кристаллы, чистят их и проводят так называемую «конечную доводку». Как бы ни популярно сейчас было желание автоматизировать вообще все производственные процессы, но вот в алмазодобыче обойтись без человеческого фактора совершенно невозможно. Численность сотрудников компании (на декабрь 2010 г.) – более 31 000 человек.
Из цеха конечной доводки все алмазное сырье направляется в Центр сортировки в Мирный. Здесь сырье разбивают по основным группам и дают ему первичную оценку, после чего оно может направляться на продажу через Единую сбытовую организацию «Алросы».
Кстати, около половины продукции «Алросы» реализуется за пределами России. До недавнего времени компания продавала свои алмазы на мировой рынок, пользуясь услугами монополиста De Beers. Однако в начале 2009 г. они прекратили сотрудничество и «Алроса» начала реорганизацию своей сбытовой системы, предусматривающую продажи по прямым контрактам и равный подход к зарубежным и российским покупателям, проработала клиентскую базу и ввела практику «длинных» контрактов.
В целом сырье с каждого из месторождений имеет свои отличительные признаки. Опытные эксперты при взгляде на алмаз могут определить, с какого именно рудника он прибыл. Но это касается только общих признаков. Двух одинаковых алмазов не существует. Потому не существует и организованных биржевых торгов алмазами, например, как золотом или медью – это не стандартизированный товар, каждый камень имеет уникальные характеристики.
Такая уникальность заметно осложняет и сортировку, и оценку. При оценке эксперты берут за основу три характеристики: размер, цвет и чистоту (отсутствие внутри включений, прозрачность). Самые дорогие камни – «чистой воды», абсолютно прозрачные и не имеющие выраженного цвета. Каждая из характеристик имеет разные градации. В результате, в зависимости от размера, цвета и других параметров получается около 8000 возможных позиций алмазного сырья.
Кимберлитовая трубка или самая большая дырка в Земле
Далеко не все вообще слышали такое достаточно редкое словосочетание, как ”кимберлитовая трубка”. Даже те, кто скажет, что эти слова им знакомы, все равно не факт, что смогут ответить на вопрос, что это такое. Тем не менее, это то, что стоит у истоков ювелирной промышленности, и того, что мы называем бриллиантами. Эти минералы добываются из огромных ”дыр” в земле, просто смотря на которые уже перестаешь относиться к слову ”трубка”, как к чему-то маленькому и почти игрушечному. История этого словосочетания берет свое начало в Африке, а такой способ добычи алмазов действительно потрясает своими масштабами и тем, сколько человек обеспечивает работу месторождений. Давайте разберемся с тем, что это такое, и почему вокруг таких месторождений часто строят целые города. Поверьте, масштабы вас впечатлят и вам будет, что обсудить с друзьями. А заодно расскажу, что происходит с этими громадинами, когда копать их больше уже нельзя.
Размеры кимберлитовых трубок огромны.
Что такое кимберлитовая трубка
Прежде всего надо понимать, что кимберлитовая трубка — это не какой-то небольшой объект, который лежит в земле или является инструментом геолога, а полноценное геологическое тело. Так принято называть образования в земной коре, которые обладают какими-то конкретными свойствами или представляют научный и коммерческий интерес.
Кимберлитовой трубкой принято называть вертикальное или хотя бы близкое к вертикальному геологическое тело, которое образуется при прорыве магмы сквозь земную кору. Сама трубка заполнена кимберлитом. Логично, да?
Кто такой Талли монстр и кому принадлежат таинственные ископаемые останки?
Именно так порода и сама трубка называется из-за исторических особенностей обнаружение таких геологических тел. Впервые это произошло в Южной Африке рядом с городом Кимберли. С тех пор, где бы не находилась такая трубка, она всегда называется кимберлитовой.
Сейчас так выглядит та самая первая кимберлитовая трубка в Кимберли.
Такое геологическое тело называется именно трубкой из-за того, что оно действительно вытянуто и уходит в землю подобно трубе. Учитывая особенности геологических процессов, ее размеры огромны. Кимберлитовая трубка достигает в диаметре 400-1000 метров. Иногда ее размеры даже переваливают за эти значения. По сути, это канал, по которому в древности проходили газы и расплавленная магма.
Что находится внутри кимберлитовой трубки
Внешне порода, которая находится в кимберлитовой трубке, представляет из себя вулканические обломки, туфообразную массу зеленовато-серого цвета и распределенные по ней минералы. Туфообразная масса в своей основе имеет такие вещества, как ксенолиты, флогопит, оливин, карбонаты, пироп и других минералы.
Самым главным, что заставляет заниматься разработками кимберлитовых трубок, являются алмазы. Именно эти небольшие камни стоят того, чтобы карьерными грузовиками перетаскивать с места на место миллионы тонн породы. После обработки алмазов получаются бриллианты. Не так давно я уже рассказывал о том, как добывают алмазы, как их обрабатывают и приводил примеры самых крупных и дорогих из них. Тогда статья нашла большой отклик среди участников нашего Telegram-чата и они просили подробнее рассказать о кимберлитовых трубках.
Куда не брось взгляд, везде трубка. Обратите внимание, что на снимке есть стадион и оцените его размер на фоне этого огромного отверстия.
В мире около 1500 кимберлитовых трубок, но далеко не все из них имеет смысл разрабатывать, так как только десятая часть из них алмазоносная. Большая часть из них нерентабельна, а самые полезные с точки зрения ”выхлопа” находятся в ЮАР, Индии и в Якутии на Среднесибирской платформе.
Кимберлитовая трубка — это такой большой столб, который расширяется около поверхности и сужается на глубине. По сути это отголоски древних вулканов. На данный момент их верхняя часть разрушена из-за эрозионных процессов, но основание и кимберлитовые трубки сохранились. То есть много миллионов лет назад в этих местах было не так тихо и мирно. Зато именно тогда Земля поделилась с нами алмазами, которые образуются только на огромной глубине под давлением в тысячи раз превышающим атмосферное. Теперь нам остается только собрать их. Конечно, если слово ”только” применимо к такому титаническому объему работы.
Вот такая объемная модель.
Если у вас дома есть бриллианты, посмотрите на них и осознайте, что они были на глубине десятков километров от поверхности Земли, находились под давлением в тысячи атмосфер и провели в таком состоянии десятки и сотни миллионов лет. Теперь они используются в украшениях. Это настоящие посланцы из прошлого, которые прошли огромный путь до кольца, сережки или ожерелья. Это куда круче, чем метеориты.
Как разрабатывают кимберлитовую трубку
Для разработки кимберлитовой трубки в земле постепенно делается воронкообразное отверстие, глубина которого доходит до 600-700 метров, а диаметр верхней части часто сопоставим с размерами небольшого городка. Когда выработка открытым способом становится невозможной, вокруг ”воронки” бурятся шахты на глубину до километра (а иногда и больше).
Как добывают алмазы и откуда они берутся.
Через эти шахты продолжается добыча до тех пор, пока она остается рентабельной и пока найденные в породе минералы можно продать за бОльшие деньги, чем потратили на добычу. Если тенденция станет обратной, а баланс отрицательным, будут предприняты попытки дополнительного поиска полезных ископаемых в стороне от воронки и постепенно добыча будет прекращена.
Названий шахт и тоннелей вокруг трубки очень много, но они не так важны. Достаточно пространственной структуры, чтобы понимать, что там происходит.
Для обработки породы рядом с местом добычи строится горно-обогатительный комбинат, а для проживания шахтеров строится целый город, в котором будут все объекты инфраструктуры, развлечений и даже аэродром. Часто в такие места можно добраться только по воздуху.
О том, как работают горно-обогатительные комбинаты и как обрабатываются алмазы, я рассказывал в этой статье.
На фоне масштаба карьера грузовики кажутся крошечными, а на самом деле они могут раздавить легковой автомобиль или пикап и даже не заметить этого (случаи были)
Самая большая кимберлитовая трубка в России
Самым крупным в России месторождением является Мир, которое находится в Якутии. В нем алмазы добывались с 1957 по 2001 год. Недропользователем является компания Алроса, а объем обработанной за это время руды составил 68 миллионов тонн. Сейчас данная кимберлитовая трубка уже ”не работает” и добыча там прекращена, но именно там еще в советские время были добыты крупнейшие алмазы, которые заслуженно заняли место в рейтинге самых больших.
Кимберлитовая трубка Мир просто огромна.
Несмотря на высокий уровень автоматизации процесса, все равно приходится привлекать к добыче много людей. Возможно, в скором времени для обеспечения работы таких объектов нужна будет пара человек за компьютером, но случится это не скоро, как и едва ли кто-то придумает рабочий способ столь же эффективной добычи, как открытый метод.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Android 4.2 не принесла с собой ни нового «сладкого имени», ни существенных изменений. Она осталась Jelly Bean. Google продолжала совершенствовать свою мобил…
Опыт подготовки советских космонавтов, а также полеты американских миссий «Аполлон» помогли в определении требований к подготовке членов российской экспедици…
Не так давно ученые использовали ДНК одного из древнейших английский скелетов (10 000 лет), чтобы выяснить, как выглядели первые жители Британии. Впрочем, ДН…