Diamanternas geologi består av kristallint kol, även om en betydande del av diamanterna kommer från placidfyndigheter, dvs. från sediment, placidfyndigheter är sekundära fyndigheter, och alla diamanter har vid ett eller annat tillfälle varit placerade i kimberlit urbergsformationer. Namnet Kimberlite kommer från staden Kimberley som växte upp kring de produktiva diamantgruvorna i norra Sydafrika. Det var här Cecil Rhodes etablerade sig som konsoliderade gruvorna 1888, uppkallade efter den lokala jordbrukaren vars mark upptäckten gjordes på, och du kan se en av de gamla övergivna gruvorna på bilden längst ner till höger. Den övre delen av gropen grävdes för hand på 1880-talet och det är där fotot uppe till höger togs. Kimberlit bildar oftast rörformade intrusioner som ofta är ganska små i diameter, men de kan också bilda diken eller till och med bäddar av vulkanisk plast som omger de intruderade rören. Kimberlit är i grund och botten en form av peridotit, med andra ord består den huvudsakligen av olivin, en särskild typ av kromrik granit, och du kommer att se varför detta är viktigt när vi kommer att tala om diamantprospektering. Färsk kimberlit är hård och har en mörk blågrön färg och när den oxideras blir den mycket mjukare och förändras till en gulbrun färg. Övergången från oxiderad till färsk kimberlit sker vid brytningsbackarna på fotot av den gamla gruvan längst ner till höger.
 |
 |
Nu betonade jag i den första introduktionskursen i prospekteringsgeologi hur alla material som vi utvinner härstammar från jordskorpan och det är i grunden korrekt, men även om diamanter utvinns från jordskorpan så har de sitt ursprung i manteln, mer än 100 km under jordskorpans bas. Det mesta av kimberlitsmältan kommer från ännu djupare i manteln och diamanterna plockas upp av smältan på dess väg till ytan och det är därför jag har inkluderat kimberliterna tidigt i denna serie kurser i prospekteringsgeologi i stället för att klumpa ihop dem med de ytliga epitermala processerna.
Jorden är ungefär 4,5 miljarder år gammal och även om kimberliterna introducerades mellan 2 miljarder år sedan och nutid började vissa diamanter kristallisera ut för mer än 3 miljarder år sedan bara 25 procent av jordens liv. De flöt sedan runt i miljontals år i den plastiska kristallmusten i väntan på sin resa upp till ytan. Diamanter bildas endast under kontinentalplattor där de rätta temperatur- och tryckförhållandena råder, inte under oceaniska plattor, och eftersom de bildades tidigare i historien finns de i allmänhet endast under gammal arkeisk skorpa, vilket är en kritisk punkt när det gäller diamantutvinning.
Kimberliter måste placeras snabbt för att undvika att diamanterna återabsorberas eller smälts om när trycket sjunker. När kimberliterna stiger upp avgasar de stora mängder koldioxid under högt tryck, när de kommer nära undersökningarna expanderar gasen och de blandas med grundvattnet och utvecklar en flytande, nästan skummande konsistens som gör att de fullföljer sin resa till ytan med explosiv kraft. Där bryter kimberliten ut våldsamt men kortvarigt och bildar en krater och blåser upp kimberlitfragment i luften, och kratrarna är ofta delvis fyllda med en blandning av utskjutna kimberlitfragment och väggsten som faller tillbaka till ytan.
Som jag nämnde tidigare även om det finns kimberliter i en mängd olika geologiska terrängen så finns diamanthaltiga rör nästan alltid i eller ovanför arkeiska kratoner och det är de orangefärgade områdena på kartan och endast ett fåtal av dessa kimberlittyper som finns på arkeisk skorpa innehåller faktiskt diamanter och ännu färre av dessa diamanthaltiga rör innehåller tillräckligt med diamanter för att göra dem ekonomiskt gångbara. Faktum är att endast cirka 1 % av kimberlitrören innehåller ekonomiska diamanter.
Något i stil med 80 % av världens diamantproduktion kommer antingen från Sub-Sahara i Afrika eller från Ryssland. I Afrika är de stora producenterna Botswana, Sydafrika, Kongo DRC, Angola och Namibia. Zimbabwes produktion har ökat kraftigt under de senaste två eller tre åren i och med upptäckten av Merengue-fyndigheten, men eftersom den upptäcktes av Mugabe och konfiskerades av Mugabe och hans inre krets finns inga produktionssiffror tillgängliga. Diamantkvaliteten i ekonomiska kimberliter varierar enormt.
- Den främsta fyndigheten i Sydafrika har en fenomenal kvalitet på nästan 34 000 karat per hundra ton malm.
- I Botswana, i Orapa, har den en kvalitet på cirka 120 karat per hundra ton.
- Jwaneng också i Botswana 44 karat per 100 ton och Letseng i Lesotho endast 2 karat per 100 ton.
Så man kan fråga sig hur Letseng överlever ekonomiskt med en ynklig kvalitet på endast 115 000 av premiärens kvalitet. Svaret ligger i stenarnas storlek och kvalitet. Letseng är värd för några av de största diamanter som någonsin upptäckts. Bilden visar en exakt kopia av två av dessa mammutstenar. När det gäller diamanter är stenarnas storlek och kvalitet viktigare än den totala kvaliteten i termer av karat per hundra ton. Detta är ett undantag från det ”grade is king”-talesätt som man så ofta hör bland minörer.
Hur utforskar vi efter diamanter:
Vi börjar med vetskapen om att diamanter först är kimberliter och endast existerar ovanför arkeiska kratoner och att de tenderar att bilda kluster inom breda linjära trender. De viktigaste verktygen för prospektering är geofysiska undersökningar. Kimberliter innehåller magnetit och har en relativt hög specifik vikt så antingen magnetiska eller gravitationsundersökningar kan användas så länge den sten i vilken kimberliterna placeras har låg gravitation eller magnetiska egenskaper. Bilden på denna bild uppe till höger är en satellitbild av Kalahariöknen i södra Botswana. De grovt cirkulära dragen är grunda sulkpannor som inte har något samband med kimberliter. Berggrunden och kimberliterna döljs av tiotals meter vindblåst sand, men när man lägger en magnetisk bild över samma område kan man tydligt se kimberlitrören som är dolda under sandtäcket. Markprospektering bygger på vad som kallas KIMS eller Kimberlite Indicator Minerals (Kimberlitindikatormineraler). Du minns säkert att jag nämnde de kromitrika granater som ofta finns i kimberliter. Dessa är nästan unika för kimberliter andra tillbehörsmineraler inkluderar kromit, ilmenit, klinopyroxener och naturligtvis oliviner alla dessa har högre densitet än till exempel kvarts eller fältspat och de klassificeras som kimberlitindikatormineraler. KIM-provtagning innebär att man tar jord- eller bäcksedimentprover i stora ytor, separerar de tunga mineralerna och undersöker dem i ett binokulärt mikroskop för att leta efter förekomst av KIMS. Om kimberlit är grundad i en gröda kan det vara möjligt att ta små bulkprover på ytan.
Vad har du lärt dig om diamanter och kimberliter: För det första har alla diamanter sitt ursprung i kimberlitrör eller dyk, även i lugna fyndigheter. Kimberlit är en ultramafisk bergart som kommer från manteln. Diamanter kristalliseras i manteln långt under jordskorpan, men de transporteras upp i jordskorpan av den uppstigande kimberlitmagman. Endast 1 % av kimberliten är ekonomisk och dessa finns nästan alltid i eller ovanför arkeiska kratoner. Sub-Sahara i Afrika och Ryssland producerar tillsammans 80 % av världens diamanter. Diamantprospektering bygger i hög grad på magnetiska och gravitationsundersökningar och provtagning för kimberlitindikatormineraler eller KIM och värdet av fyndigheten är mer beroende av stenarnas kvalitet än av graden i termer av karat per hundra ton.
.