3500萬年前的一次小行星撞擊地球 造就最大鉆石礦床 但為何沒人去開采
大約3500萬年前,年為何一顆直徑約5至8公里的前的去開小行星以每秒15至20公里的速度撞擊了如今位于俄羅斯西伯利亞北部的泰梅爾半島。
這次超高速撞擊瞬間熔化數(shù)千立方公里的次小床但采巖石,并將數(shù)百萬噸的行星物質(zhì)拋射到高空——它們最終散落在世界各地,直到今天依然能夠被人找到。撞擊造最
另外,地球大鉆這次撞擊還形成了一個直徑達到100公里的石礦隕石坑,它就是沒人波皮蓋隕石坑——這是迄今為止已確認的地球上最大撞擊坑之一。
△ 波皮蓋隕石坑的年為何位置
雖然世界上有個別比它更大撞擊坑,但是前的去開它們要么已被掩埋(希克蘇魯布隕石坑),要么已經(jīng)變形(薩德伯里隕石坑),次小床但采要么遭受了嚴重的行星侵蝕和變形(弗里德堡隕石坑),只有波皮蓋隕石坑保存最為完好,撞擊造最所以它具有極高的地球大鉆科學價值。
然而,石礦相比于的科學價值,普通人更關(guān)心的往往是它的另外一面,就是這個撞擊坑底部埋藏著一個巨大的鉆石礦床。
這個鉆石礦床有多夸張呢?
據(jù)估計,這個鉆石礦床的厚度達到1-2公里,整體體積達到1600立方公里,擁有數(shù)萬億克拉的鉆石儲量——其儲量甚至超過了地球上所有其他已知鉆石礦床的總和。
據(jù)信,早在20世紀70年——還是蘇聯(lián)時期,科學家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這個鉆石礦床,當時被當作高級機密,并沒有對外公布。
直到2012年,俄羅斯才解密了相關(guān)發(fā)現(xiàn),這個鉆石礦床的信息才變得廣為人知。
然而有趣的是,直到今天,這個鉆石礦床依然躺在那里,并沒有人試圖去開采它,此前有人推測這是俄羅斯為了確保另外一個鉆石礦——米爾尼礦的價值。
△ 米爾尼礦
米爾尼礦是俄羅斯最著名的露天礦場,它的相關(guān)圖片在互聯(lián)網(wǎng)上廣為傳播,巔峰時期那里每年能產(chǎn)出1000 萬克拉鉆石,占世界鉆石產(chǎn)量的23%。
不過,米爾尼礦在2017年的時候就停止開采了(留下了一個洞口直徑1200米深度525米的露天坑洞)。
那么有趣的問題是,這么一個“鉆石寶藏”,俄羅斯為什么直到今天依然都沒有想過去開采呢?
波皮蓋隕石坑的鉆石怎么來的?
鉆石是碳的其中一種同素異形體,簡單地說,它是由純碳元素構(gòu)成的,只是其晶體結(jié)構(gòu)與其它碳不同。
形成鉆石的條件是高溫、高壓,而地球上天然就有這種條件,就是在地球地幔深處——通常地表之下100至250公里地方就是鉆石形成的地方。
同時由于碳元素在地球上是比較豐富的,所以實際上鉆石在地球上相當豐富的,只是它都蘊藏在地幔深處,無法被開采而已。
火山噴發(fā)會將地幔的物質(zhì)帶到地表,我們現(xiàn)在開采的許多天然鉆石都是通過火山噴發(fā)帶來的。
波皮蓋隕石坑的鉆石是通過另外一種方式形成的,它被稱為“撞擊鉆石”,顧名思義,它是由隕石撞擊形成的。
隕石撞擊產(chǎn)生的高溫、高壓正好也能在一定區(qū)域內(nèi)達到鉆石形成的條件,只要這些區(qū)域內(nèi)正好擁有足夠多的碳元素,那么就會產(chǎn)出鉆石。
波皮蓋隕石坑區(qū)域的地質(zhì)條件十分特殊,它的下面是一片太古代石墨-石榴石片麻巖,而這個古老的巖層基底上面的沉積層覆蓋厚度只有1.5公里(通常情況下這些古老的巖層是在地下非常深的地方)。
△ 波皮蓋隕石坑
所以,當超過5公里的小行星撞擊該處時,它非常容易接觸到下面的石墨這種碳元素結(jié)構(gòu),并將其轉(zhuǎn)化為鉆石。
不過,需要指出的是,直接的撞擊點并沒有形成鉆石,因為撞擊產(chǎn)生的高溫、高壓過大,超過了鉆石的形成條件。
真正形成鉆石的區(qū)域是,距離撞擊點外約12至13公里處的一薄層巖石中,這層巖石在撞擊后形成了一個半球形的、厚度為1至2公里的含鉆巖層。
為什么沒人開采這些鉆石?
波皮蓋隕石坑擁有大量的鉆石是事實,無論是實地考察的結(jié)果,還是其它科學推測都證實了這點。
不過,“撞擊鉆石”的品質(zhì)通常不是特別好。
隕石撞擊的高溫、高壓條件是瞬間發(fā)生的,碳元素沒有足夠時間發(fā)育成碩大的單顆寶石,所以“撞擊鉆石”通常是小型的多晶石,它們的純度較低,尺寸也較小——通常小于2毫米。
這些鉆石可能更適合用于生產(chǎn)金剛石磨料等工業(yè)用品,而不太適合用于珠寶制作。
另外,波皮蓋隕石坑位于北緯71°39′,北極圈(北緯 66°34′)以北還要好遠,相比于我們前面的提到的米爾尼礦,氣候環(huán)境要惡劣得多。
人們可以因為鉆石在米爾尼礦附近建立小鎮(zhèn),但是很難在波皮蓋隕石坑附近建立這樣的“開采營地”。
還有最重要的一點,就是隨著技術(shù)的成熟,人工合成鉆石正在快速崛起。
鉆石有兩個用途,一個是工業(yè)用途,還是有一個就是珠寶市場的用途。
在工業(yè)上,天然鉆石已經(jīng)幾乎完全快被成本更低的人工鉆石取代了,目前天然鉆石在工業(yè)上的市場份額只有1.4%,不過珠寶行業(yè)依然更喜歡天然鉆石——份額超過90%。
波皮蓋隕石坑的鉆石就評估來看,它珠寶級的儲量可能并不多,所以至今沒人冒險去開采那些鉆石。
這里值得一提的是,我們國家就是主要的人工鉆石生產(chǎn)國,據(jù)信世界上90%的人工鉆石都來自我們國家。
雖然我們國家的自然資源并不算豐富,但是勤勞的國人正在通過技術(shù)改變著各行各業(yè)。
最后,再聊個關(guān)于波皮蓋隕石坑的科學!
最近的研究指出,這次地球生命歷史上排得上號得小行星撞擊,并沒有像其它撞擊一樣造成猛烈的氣候變化,也沒有導(dǎo)致物種大滅絕發(fā)生。
目前還沒人知道為什么會這樣。
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