A gyémántok geológiája kristályos szénből áll, bár a gyémántok jelentős része placid lelőhelyekről származik, azaz üledékekben található, a placidok másodlagos lelőhelyek, és minden gyémántnak valamikor kimberlit vulkáni kőzetek adtak otthont. A kimberlit elnevezés Kimberley városáról származik, amely a Dél-Afrika északi részén található termékeny gyémántbányák körül alakult ki. Ez az a hely, ahol Cecil Rhodes 1888-ban konszolidált bányákként létrehozta a helyi farmer nevét, akinek földjén a felfedezés történt, és a képen jobbra lent látható az egyik régi elhagyott bánya. A gödör felső részét kézzel ásták az 1880-as években, ott készült a jobb felső kép. A kimberlit leggyakrabban cső alakú betöréseket képez, amelyek gyakran meglehetősen kis átmérőjűek, de képezhetnek gátakat vagy akár vulkáni plasztikus rétegeket is, amelyek körülveszik a betörő csöveket. A kimberlit alapvetően a peridotit egy formája, más szóval túlnyomórészt olivinből, a krómban gazdag gránit egy különleges típusából áll, és látni fogják, hogy ez miért fontos, amikor a gyémántfeltárásról fogunk beszélni. A friss kimberlit kemény és sötétkék-zöld színű, majd ahogy oxidálódik, sokkal lágyabbá válik és sárgásbarnára változik. Az oxidált kimberlitből friss kimberlitbe való átmenet a régi bánya jobb alsó részén látható képen látható törőlejtőknél következik be.
Most hangsúlyoztam azon az első bevezető feltáró geológiai kurzuson, hogy minden anyag, amit bányászunk, a kéregből származik, és ez alapvetően igaz is, azonban bár a gyémántokat a kéregből bányásszák, eredetük a köpenyben van, több mint 100 km-rel a kéreg alja alatt. A kimberlitek olvadékának nagy része még mélyebben, a köpenyben keletkezik, és a gyémántokat az olvadék veszi fel a felszín felé vezető úton, ezért a kimberliteket a felfedező geológiai tanfolyamok e sorozatának elején szerepeltetem, ahelyett, hogy a sekély epitermális folyamatokkal egy kalap alá venném őket.
A Föld körülbelül 4,5 milliárd éves, és bár a kimberlitek 2 milliárd évvel ezelőtt és napjaink között kerültek bevezetésre, néhány gyémánt több mint 3 milliárd évvel ezelőtt kezdett kikristályosodni, mindössze 25%-kal a földi életben. Ezután évmilliókig lebegtek a plasztikus kristálypépben, várva, hogy feljussanak a felszínre. A gyémántok csak olyan kontinentális lemezek alatt keletkeznek, ahol a megfelelő hőmérsékleti és nyomásviszonyok uralkodnak, nem pedig óceáni lemezek alatt, és mivel a történelemben korábban keletkeztek, általában csak régi archaikus kéreg alatt alakulnak ki, ami kritikus pont, amikor a gyémántkutatáshoz érünk.
A kimberliteket gyorsan kell elhelyezni, hogy elkerüljük a gyémántok újrafelszívódását vagy újraolvadását a nyomás csökkenésével. Ahogy a kimberlitek emelkednek, nagy mennyiségű nagynyomású szén-dioxidot gázosítanak ki, amikor közel kerülnek a felmérésekhez, ez a gáz kitágul, és a talajvízzel keveredve fluidizálódó, szinte habos állagúvá válik, ami miatt robbanásszerű erővel fejezik be a felszínre vezető útjukat. Ott a kimberlit hevesen, de rövid időre kitör, krátert alkotva, és kimberlitdarabokat fúj a levegőbe, a krátereket pedig gyakran részben kitölti a kidobódott kimberlitdarabok és a felszínre visszaeső falkőzet keveréke.
Amint korábban említettem, bár kimberlitek a legkülönbözőbb geológiai terepeken találhatók, a gyémánttartalmú csövek szinte mindig az archaikus kráterekben vagy azok felett találhatók, és ezek a narancssárga területek a térképen, és az archaikus kéregben található kimberlit típusok közül csak néhány tartalmaz ténylegesen gyémántot, és még kevesebb ilyen gyémánttartalmú cső tartalmaz annyi gyémántot, hogy gazdaságilag életképes legyen. Valójában a kimberlit csöveknek csak körülbelül 1%-a tartalmaz gazdasági gyémántokat.
A világ gyémánttermelésének körülbelül 80%-a vagy az afrikai Szub-Szaharából vagy Oroszországból származik. Afrikában a nagy termelők Botswana, Dél-Afrika, Kongói Demokratikus Köztársaság, Angola és Namíbia. Zimbabwe termelése az elmúlt két-három évben a merengue-lelőhely felfedezésével ugrásszerűen megnőtt, de mivel azt Mugabe fedezte fel, majd Mugabe és belső köre elkobozta, nem állnak rendelkezésre termelési adatok. A gazdasági kimberlitek gyémánttartalma óriási mértékben változik.
- A dél-afrikai premier lelőhelyen fenomenális, száz tonna ércben közel 34 000 karátos a gyémánttartalom.
- Botswanában, Orapában száz tonna ércben körülbelül 120 karátos a gyémánttartalom.
- Jwaneng szintén Botswanában 44 karát száz tonnánként és Letseng Lesothóban mindössze 2 karát száz tonnánként.
Azt kérdezhetnénk tehát, hogy a Letseng gazdaságilag hogyan él meg egy szánalmas, mindössze 115.000-ed része a premier érctartalomnak. A válasz a kő méretében és minőségében rejlik. Letsengben található néhány a valaha felfedezett legnagyobb gyémántok közül. A képen két ilyen mamutkő pontos másolata látható. A gyémántoknál a kövek mérete és minősége fontosabb, mint a száz tonnánkénti karátban kifejezett általános osztályzat. Ez kivétel a “grade is king” mondás alól, amit oly gyakran hallani a minoriták között.
Hogyan kutatunk gyémántok után:
Azzal a tudattal kezdjük, hogy a gyémántok először kimberlitek, és csak az archaikus kráterek felett léteznek, és hogy általában széles lineáris trendeken belül csoportosulnak. A feltárás fő eszközei a geofizikai felmérések. A kimberlitek magnetitot tartalmaznak és viszonylag nagy fajsúlyúak, így akár mágneses, akár gravitációs felmérések alkalmazhatók, amennyiben a kőzet, amelybe a kimberliteket ültetik, alacsony gravitációs vagy mágneses jellemzőkkel rendelkezik. A dián jobbra fent látható kép egy műholdfelvétel a dél-botswanai Kalahári-sivatagról, a nagyjából kör alakú vonások a kimberlitektől független sekély sulk-panok. Az alapkőzetet és a kimberliteket több tízméteres szélfúvású homok takarja el, de ha ugyanerre a területre mágneses képet helyezünk, világosan láthatjuk a homoktakaró alatt rejtőző kimberlitcsöveket. A földi kutatás a KIMS-nek vagy Kimberlit Indikátor Ásványoknak nevezett ásványokra támaszkodik. Emlékszik, hogy említettem a kimberlitekben gyakran előforduló, krómitban gazdag gránátokat. Ezek szinte csak a kimberlitekre jellemzőek, más járulékos ásványok közé tartozik a kromit, az ilmenit, a klinopiroxének és nyilvánvalóan az olivin, amelyek mindegyike nagyobb sűrűségű, mint mondjuk a kvarc vagy a földpát, és ezeket a kimberlit indikátorásványok közé sorolják. A KIM-mintavétel magában foglalja a széles térben vett talaj- vagy pataküledék-minták leválasztását, a nehézásványok elkülönítését és binokuláris mikroszkóp alatt történő vizsgálatát a KIMS jelenlétének keresése céljából. Ha a kimberlit ki van alapozva, akkor a felszínen kis ömlesztett minta vétele lehetséges. A minta vizsgálata és a kalcium és a krómtartalom ábrázolása egy ilyen grafikonon lehetővé teszi, hogy megkülönböztessük a potenciálisan gyémánttartalmú kimberliteket, balra a piros vonalon a piros vonaltól jobbra lévő meddő kimberlitektől, azonban mint a legtöbb lelőhely esetében, ezeknek a közvetett feltárási módszereknek a megerősítése fúrást és gyémántvizsgálatot igényel. A gyémántfeltárás az egyik legkockázatosabb feltárási vállalkozás. Az esélyek erősen a siker ellen szólnak, azonban jó tudományos és feltárási technikákkal ez a kockázati szint jelentősen csökkenthető, és a siker esetén a jutalom óriási. Csak nézze meg néhány ilyen kiváló minőségű kő eladási árát balra lent 4,6 millió dollár középen 10,4 millió dollár 12,36 millió dollár minden egyes kőért nagyon, nagyon nyereséges.
Mit tudott meg a gyémántokról és a kimberlitekről: Először is minden gyémánt kimberlit csövekből vagy gátakból származik, beleértve a békés lelőhelyeken lévőket is. A kimberlit a köpenyből származó ultramafikus kőzet. A gyémántok a köpenyben kristályosodnak ki, jóval a kéreg alatt, de a felszálló kimberlit magma felviszi őket a kéregbe. A kimberlitnek mindössze 1%-a gazdaságos, és ezek szinte mindig az archaikus kráterekben vagy azok felett találhatók. Az afrikai Szahara alatti területek és Oroszország együttesen a világ gyémánttermelésének 80%-át adják. A gyémántfeltárás nagymértékben támaszkodik a mágneses és gravitációs felmérésekre és a kimberlit indikátorásványok vagy KIM mintavételére, és a lelőhely értéke inkább a kövek minőségétől függ, mint a száz tonnánkénti karátban kifejezett minőségtől.