Diamanternes geologi består af krystallinsk kulstof, selv om en betydelig del af diamanterne stammer fra placidforekomster, dvs. fra sedimenter, placidforekomster er sekundære forekomster, og alle diamanter har på et eller andet tidspunkt været indeholdt i kimberlitvækstbjergarter. Navnet Kimberlite stammer fra byen Kimberley, som voksede op omkring de produktive diamantminer i det nordlige Sydafrika. Det var her, Cecil Rhodes etablerede sig som konsoliderede miner i 1888, opkaldt efter den lokale landmand, på hvis jord opdagelsen blev gjort, og du kan se en af de gamle forladte miner på billedet nederst til højre. Den øverste del af gruben blev gravet i hånden i 1880’erne, og det er her, billedet øverst til højre blev taget. Kimberlit danner oftest rørformede intrusioner, der ofte er ret små i diameter, men de kan også danne diger eller endog lag af vulkansk plast, der omgiver de indbrudte rør. Kimberlit er grundlæggende en form for peridotit, der med andre ord består overvejende af olivin, en særlig type kromrig granit, og du vil se, hvorfor dette er vigtigt, når vi kommer til at tale om diamantudvinding. Frisk kimberlit er hård og har en mørk blågrøn farve, og efterhånden som den oxideres, bliver den meget blødere og ændrer sig til en gulbrun farve. Ændringen fra oxideret til frisk kimberlit sker ved brudskråningerne på billedet af den gamle grube i bunden til højre.
 |
 |
Nu understregede jeg i det første indledende kursus i efterforskningsgeologi, hvordan alle de materialer, vi udvinder, stammer fra jordskorpen, og det er grundlæggende korrekt, men selv om diamanter udvindes fra jordskorpen, har de deres oprindelse i kappen, mere end 100 km under bunden af jordskorpen. Det meste af kimberlitsmeltningen stammer fra endnu dybere oppe i kappen, og diamanterne opsamles af smeltningen på dens vej til overfladen, og det er derfor, at jeg har medtaget kimberlitter tidligt i denne serie af kurser i efterforskningsgeologi i stedet for at skære dem over én kam med de lavvandede epitermale processer.
Jorden er ca. 4,5 milliarder år gammel, og selv om kimberlitterne blev introduceret for mellem 2 milliarder år siden og nutiden begyndte nogle diamanter at krystallisere ud for mere end 3 milliarder år siden for blot 25 % af jordens liv. De flød derefter rundt i millioner af år i den plastiske krystalgrød og ventede på deres tur op til overfladen. Diamanter dannes kun under kontinentale plader, hvor der er de rette temperatur- og trykforhold, ikke under oceaniske plader, og fordi de er dannet tidligere i historien, dannes de generelt kun under gammel arkæisk skorpe, hvilket er et kritisk punkt, når vi kommer til diamantudvinding.
Kimberlitter skal placeres hurtigt for at undgå, at diamanterne bliver genabsorberet eller smeltet igen, når trykket falder. Når kimberlitterne stiger op, afgases store mængder kuldioxid under højt tryk, og når de kommer tæt på undersøgelserne, udvider denne gas sig, og de blander sig med grundvandet og udvikler en flydende, næsten skummende konsistens, der får dem til at fuldføre deres rejse til overfladen med eksplosiv kraft. Der bryder kimberlitten voldsomt, men kortvarigt ud og danner et krater og blæser kimberlitfragmenter op i luften, og kratrene er ofte delvist fyldt med en blanding af udskudte kimberlitfragmenter og vægbjergarter, der falder tilbage til overfladen.
Som jeg nævnte tidligere, selv om der findes kimberlitter i en række forskellige geologiske terræner, ligger de diamantholdige rør næsten altid i eller over arkæiske kratoner, og det er de orange områder på kortet, og kun få af de kimberlittyper, der ligger på arkæisk skorpe, indeholder faktisk diamanter, og endnu færre af disse diamantholdige rør indeholder nok diamanter til at gøre det økonomisk rentabelt. Faktisk er det kun ca. 1 % af kimberlitrørene, der indeholder økonomiske diamanter.
Omkring 80 % af verdens diamantproduktion kommer enten fra Sub-Sahara i Afrika eller Rusland. I Afrika er de store producenter Botswana, Sydafrika, Congo DRC, Angola og Namibia. Zimbabwes produktion er steget voldsomt i de sidste to eller tre år med opdagelsen af Merengue-fundstedet, men da det blev opdaget af Mugabe og konfiskeret af Mugabe og hans inderkreds, er der ingen produktionstal tilgængelige. Diamantkvaliteten af økonomiske kimberlitter varierer enormt.
- Den vigtigste forekomst i Sydafrika har en fænomenal kvalitet på næsten 34.000 karat pr. 100 tons malm.
- I Botswana i Orapa har den en kvalitet på ca. 120 karat pr. 100 tons.
- Jwaneng også i Botswana 44 karat pr. 100 tons og Letseng i Lesotho blot 2 karat pr. 100 tons.
Så man kan spørge, hvordan Letseng overlever økonomisk med en sølle kvalitet på kun 115.000 af premierens kvalitet. Svaret ligger i stenens størrelse og kvalitet. Letseng er vært for nogle af de største diamanter, der nogensinde er blevet opdaget. Billedet viser en nøjagtig kopi af to af disse mammutsten. I diamanter er stenenes størrelse og kvalitet vigtigere end den samlede kvalitet i form af karat pr. hundrede tons. Dette er en undtagelse fra det ordsprog “grade is king”, som man så ofte hører blandt minører.
Hvordan udforsker vi efter diamanter:
Vi starter med viden om, at diamanter først er kimberlitter og kun findes over arkæologiske kratoner, og at de har tendens til at danne klynger inden for brede lineære tendenser. De vigtigste efterforskningsværktøjer er geofysiske undersøgelser. Kimberlitter indeholder magnetit og har en relativt høj specifik tyngdekraft, så enten magnetiske eller tyngdekraftundersøgelser kan anvendes, så længe de bjergarter, som kimberlitterne er blevet indlejret i, har en lav tyngdekraft eller magnetiske egenskaber. Billedet øverst til højre på dette dias er et satellitbillede af Kalahari-ørkenen i det sydlige Botswana, hvor de omtrent cirkulære elementer er lavvandede sulk pans, som ikke har noget med kimberlitter at gøre. Grundfjeldet og kimberlitterne er skjult af titusindvis af meter af vindblæst sand, men når man lægger et magnetisk billede over det samme område, kan man tydeligt se kimberlitrørene skjult under sanddækket. Markprospektering er baseret på det, der kaldes KIMS eller Kimberlite Indicator Minerals (Kimberlitindikatormineraler). Du husker nok, at jeg nævnte de kromitrige granater, som ofte findes i kimberlitter. Disse er næsten enestående for kimberlitter, men andre tilknyttede mineraler omfatter kromit, ilmenit, clinopyroxener og naturligvis oliven, som alle har højere tætheder end f.eks. kvarts eller feldspat, og de klassificeres som kimberlitindikatormineraler. KIM-prøver omfatter udtagning af jord- eller vandløbssedimentprøver i store områder, hvor de tunge mineraler udskilles og undersøges under et kikkertmikroskop for at finde KIMS. Hvis kimberlit er grundlagt i en afgrøde, kan det være muligt at tage små bulkprøver ved overfladen.
Hvad har du lært om diamanter og kimberlitter: For det første stammer alle diamanter fra kimberlitrør eller dykes, herunder dem i placid-aflejringer. Kimberlit er en ultramafisk bjergart, der stammer fra kappen. Diamanterne krystalliserer i kappen et godt stykke under jordskorpen, men de bliver ført op i jordskorpen af den opstigende kimberlitmagma. Kun 1 % af kimberlit er økonomisk rentabel, og disse findes næsten altid i eller over arkæiske kratoner. Sub-Sahara i Afrika og Rusland producerer tilsammen 80 % af verdens diamanter. Diamantefterforskning er i høj grad afhængig af magnetiske og gravitationsundersøgelser og prøvetagning for kimberlitindikatormineraler eller KIM, og værdien af forekomsterne afhænger i højere grad af stenenes kvalitet end af kvaliteten i form af karat pr. hundrede tons.
