Timanttien geologia koostuu kiteisestä hiilestä, vaikkakin merkittävä osa timanteista on peräisin placid-esiintymistä eli sedimentteihin kerrostuneista esiintymistä, placidit ovat sekundaarisia esiintymiä, ja kaikki timantit ovat jossakin vaiheessa kerrostuneet kimberliittien isännöimiin magmakiviin. Kimberliitti-nimi tulee Kimberleyn kaupungista, joka syntyi EteläAfrikan pohjoisosassa sijaitsevien tuottoisien timanttikaivosten ympärille. Täällä Cecil Rhodes perusti vuonna 1888 konsolidoidut kaivokset, jotka saivat nimensä paikallisen maanviljelijän mukaan, jonka mailla löytö tehtiin, ja kuvassa alhaalla oikealla näkyy yksi vanhoista hylätyistä kaivoksista. Kuopan ylempi osa kaivettiin käsin 1880-luvulla, josta oikealla ylhäällä oleva kuva on otettu. Kimberliitit muodostavat tavallisimmin putkenmuotoisia intruusioita, jotka ovat usein halkaisijaltaan melko pieniä, mutta ne voivat myös muodostaa juonia tai jopa vulkaanisen muovin kerrostumia, jotka ympäröivät intruusioituneita putkia. Kimberliitti on pohjimmiltaan peridotiitin muoto, toisin sanoen se koostuu pääasiassa oliviinista, tietyntyyppisestä runsaasti kromia sisältävästä graniitista, ja näet, miksi tämä on tärkeää, kun tulemme puhumaan timanttien etsinnästä. Tuore kimberliitti on kovaa ja tumman sinivihreää, ja kun se hapettuu, siitä tulee paljon pehmeämpää ja se muuttuu keltaisenruskeaksi. Muutos hapettuneesta tuoreeksi kimberliitiksi tapahtuu oikealla alhaalla olevan vanhan kuopan kuvassa olevilla murtorinteillä.
 |
 |
Nyt korostin tuolla ensimmäisellä eksploraatiogeologian johdantokurssilla sitä, miten kaikki louhimamme materiaalit ovat peräisin maankuoresta, ja se on pohjimmiltaan oikein, mutta vaikka timantteja louhitaankin maankuoresta, ne ovat peräisin vaipasta, yli 100 kilometriä maankuoren pohjan alapuolelta. Suurin osa kimberliittisulasta on peräisin vielä syvemmältä vaipasta, ja timantit kulkeutuvat sulan mukana matkalla maanpinnalle, ja siksi olen sisällyttänyt kimberliitit varhaisessa vaiheessa tähän tutkimusgeologian kurssien sarjaan sen sijaan, että olisin niputtanut ne matalien epitermisten prosessien joukkoon.
Maailma on noin 4,5 miljardia vuotta vanha, ja vaikka kimberliitit otettiin käyttöön 2 miljardia vuotta sitten ja nykyhetki välisenä aikana, jotkut timantit alkoivat kiteytyä ulos yli 3 miljardia vuotta sitten vain 25 prosenttia maapallon elämästä. Sen jälkeen ne kelluivat miljoonia vuosia muovisessa kristallimössössä odottamassa kyytiään maanpinnalle. Timantteja muodostuu vain mannerlaattojen alla, joissa vallitsevat oikeat lämpötila- ja paineolosuhteet, ei minkään valtamerilaattojen alla, ja koska ne ovat muodostuneet aikaisemmin historiassa, ne ovat yleensä vain vanhan arkeeisen maankuoren alla, mikä on kriittinen seikka timanttien etsinnässä.
Kimberliitit on sijoitettava paikalleen nopeasti, jotta timantit eivät imeydy tai sulaa uudelleen paineen laskiessa. Kun kimberliitit nousevat kaasunpoistoon suuria määriä korkeapaineista hiilidioksidia, kun ne pääsevät lähelle tutkimuksia, että kaasu laajenee ja ne sekoittuvat pohjaveteen kehittävät fluidisoituvan lähes vaahtoavan koostumuksen, joka saa ne suorittamaan matkansa pintaan räjähtävällä voimalla. Siellä kimberliitti purkautuu rajusti mutta lyhytaikaisesti muodostaen kraatterin ja puhaltaen ilmaan kimberliitin sirpaleita, ja kraatterit täyttyvät usein osittain sinkoutuneiden kimberliitin sirpaleiden ja seinämäkallion sekoituksella, joka putoaa takaisin pinnalle.
Kuten aiemmin mainitsin, vaikka kimberliittejä on monenlaisessa geologisessa maastossa, timanttipitoiset putket ovat lähes aina arkeeisessa kratonissa tai sen yläpuolella, ja ne ovat kartan oransseja alueita, ja vain harvat niistä kimberliittityypeistä, jotka ovat arkeeisen kuoren päällä, sisältävät itse asiassa timantteja, ja vielä harvemmat noista timanttipitoisista putkistoista sisältävät tarpeeksi timantteja, jotta ne olisivat taloudellisesti kannattavia. Itse asiassa vain noin 1 % kimberliittiputkista sisältää taloudellisesti kannattavia timantteja.
Jotain 80 % maailman timanttituotannosta tulee joko Saharan eteläpuolisesta Afrikasta tai Venäjältä. Afrikassa suuret tuottajat ovat Botswana, Etelä-Afrikka, Kongon demokraattinen tasavalta, Angola ja Namibia. Zimbabwen tuotanto on kasvanut viimeisten kahden tai kolmen vuoden aikana merengue-esiintymän löytymisen myötä, mutta koska Mugabe löysi sen ja Mugabe ja hänen lähipiirinsä takavarikoivat sen, tuotantolukuja ei ole saatavilla. Taloudellisten kimberliittien timanttipitoisuudet vaihtelevat valtavasti.
- Tärkein esiintymä Etelä-Afrikassa on ilmiömäinen, lähes 34 000 karaattia sadassa tonnissa malmia.
- Botswanassa Orapassa timanttipitoisuus on noin 120 karaattia sadassa tonnissa.
- Jwaneng myös Botswanassa 44 karaattia sadassa tonnissa ja Letseng Lesothossa vain 2 karaattia sadassa tonnissa.
Voi siis kysyä, miten Letseng selviytyy taloudellisesti säälittävällä laadulla, joka on vain 115 000:nneksi premierin laadusta. Vastaus löytyy kiven koosta ja laadusta. Letsengissä on joitakin suurimpia koskaan löydettyjä timantteja. Kuvassa on tarkka kopio kahdesta tällaisesta mammuttikivestä. Timanteissa kivien koko ja laatu ovat tärkeämpiä kuin kokonaisluokka karaatteja sadassa tonnissa. Tämä on poikkeus siitä grade is king -sanonnasta, jota kuulee niin usein alaikäisten keskuudessa.
Miten timantteja etsitään:
Aloitamme tietäen, että timantit ovat ensin kimberliittejä ja niitä esiintyy vain arkeeisten kraatoneiden yläpuolella ja että niillä on taipumus muodostua klustereiksi laajojen lineaaristen trendien sisällä. Tärkeimmät etsintävälineet ovat geofysikaaliset tutkimukset. Kimberliitit sisältävät magnetiittia, ja niiden ominaispaino on suhteellisen korkea, joten joko magneetti- tai painovoimatutkimuksia voidaan käyttää, kunhan kallio, johon kimberliitit sijoitetaan, on ominaisuuksiltaan painovoimainen tai magneettinen. Tämän dian oikeassa yläkulmassa oleva kuva on satelliittikuva Kalaharin autiomaasta Botswanan eteläosassa. Karkeasti ympyränmuotoiset piirteet ovat matalia sulkapannuja, jotka eivät liity kimberliitteihin. Kallioperä ja kimberliitit peittyvät kymmenien metrien pituisen tuulen puhaltaman hiekkapeitteen alle, mutta kun samasta alueesta otetaan magneettikuva, hiekkapeitteen alle kätkeytyvät kimberliittiputket näkyvät selvästi. Maaperän etsintä perustuu niin sanottuihin KIMS- eli kimberliitti-indikaattorimineraaleihin. Muistatte varmaan, että mainitsin kimberliiteissä usein esiintyvät kromiittirikkaat granaatit. Nämä ovat lähes ainutlaatuisia kimberliiteissä. Muita lisämineraaleja ovat kromiitti, ilmeniitti, klinopyrokseenit ja tietenkin oliviinit, joiden kaikkien tiheydet ovat korkeammat kuin esimerkiksi kvartsien tai maasälvän, ja ne luokitellaan kimberliitti-indikaattorimineraaleiksi. KIM-näytteenottoon kuuluu laajojen maaperä- tai purosedimenttinäytteiden ottaminen, raskaiden mineraalien erottaminen ja niiden tutkiminen kiikarimikroskoopilla KIMS:n esiintymisen etsimistä varten. Jos kimberliittiä on löydetty sadosta, pienen kokoomanäytteen ottaminen pinnalta voi olla mahdollista. 
Näytteen tutkiminen ja kalsiumin ja kromipitoisuuden suhteuttaminen tällaiseen kuvaajaan antaa mahdollisuuden erottaa punaisen viivan vasemmalla puolella olevat mahdollisesti timanttipitoiset kimberliitit punaisen viivan oikealla puolella olevista karuista kimberliiteistä, mutta kuten useimpien esiintymien kohdalla, näiden epäsuorien etsintämenetelmien vahvistaminen edellyttää kairausta ja timanttitestausta. Timanttitutkimus on yksi riskialttiimmista tutkimushankkeista. Todennäköisyydet ovat vahvasti onnistumista vastaan, mutta hyvällä tieteellä ja etsintätekniikoilla riskitasoa voidaan pienentää huomattavasti, ja onnistuessaan palkinnot ovat valtavat. Katsokaa vain joidenkin näiden korkealaatuisten kivien myyntihintoja alhaalla vasemmalla 4,6 miljoonaa dollaria keskellä 10,4 miljoonaa dollaria 12,36 miljoonaa dollaria kaikki yksittäisiä kiviä hyvin, hyvin kannattavia.
Mitä olet oppinut timanteista ja kimberliiteistä: Ensinnäkin kaikki timantit ovat peräisin kimberliittiputkista tai -dykeistä, mukaan lukien rauhallisissa esiintymissä olevat timantit. Kimberliitti on vaipasta peräisin oleva ultramafinen kivi. Timantit kiteytyvät vaipassa reilusti maankuoren alapuolella, mutta nouseva kimberliittimagma kuljettaa ne ylös maankuoreen. Vain 1 % kimberliitistä on taloudellisesti käyttökelpoista, ja nämä timantit sijaitsevat lähes aina arkeeisissa kratoneissa tai niiden yläpuolella. Afrikan Saharan eteläpuolinen Afrikka ja Venäjä tuottavat yhdessä 80 prosenttia maailman timanteista. Timanttien etsintä perustuu pitkälti magneetti- ja painovoimatutkimuksiin ja näytteenottoon kimberliitti-indikaattorimineraalien eli KIM-mineraalien löytämiseksi, ja esiintymän arvo riippuu enemmän kivien laadusta kuin sadan tonnin karaattimääränä ilmaistusta pitoisuudesta.
