Алмазный карьер г.мирный якутия. фото, вид из космоса, размеры, история

Загадки, связанные с происхождением алмазов

Несмотря на множество проведенных исследований в области месторождений алмазов, современные ученые до сих пор не в состоянии объяснить некоторые особенности, связанные с происхождением и существованием этих драгоценных камней.

Загадка первая: почему кимберлитовая трубка располагается исключительно на древних платформах и щитах, которые являются самыми стабильными и устойчивыми блоками земной коры? Ведь толщина этих слоев достигает 40 километров породы, состоящей из базальтов, гранитов и др. Какая же нужна сила, чтобы совершить такой прорыв?! Почему кимберлитовая трубка пробивает именно мощную платформу, а не более тонкую, скажем, океаническое дно, толщина которого составляет всего десять километров, либо переходных зон – на границах океанов с континентами? Ведь на этих участках располагаются сотни действующих вулканов… Ответить на этот вопрос геологи не в состоянии.

Следующей загадкой является удивительная форма кимберлитовой трубки. На самом деле она вовсе не похожа на трубу, а скорее — на бокал для шампанского: огромный конус на тонкой ножке, которая уходит в глубину.

Третья загадка касается необыкновенной формы минералов в таких породах. Все минералы, которые кристаллизируются в условиях расплавленной магмы, образуют четко ограненные кристаллы. Примерами могут послужить апатит, циркон, оливин, гранат, ильменит. Они широко распространены в кимберлитах, но при этом не имеют кристаллических граней, а напоминают речную гальку. Все попытки геологов найти ответ на эту загадку ни к чему не привели. Вместе с тем алмазы, находящиеся рядом с упомянутыми минералами, имеют идеальную форму октаэдров, которые характерны острыми ребрами.

Коренные месторождения алмазов

Пробыв миллиарды лет глубоко под землей, алмазы выносятся на земную поверхность во время вулканических взрывов. В результате этого процесса образуются коренные месторождения алмазов — кимберлитовые трубки. Такие трубки, или диатремы (от греческого «отверстие, дыра»), представляют собой вертикально идущие в глубь земли каналы.

Первым коренным месторождением алмазов, которое обнаружило человечество, является кимберлитовая трубка, расположенная на юге Африки в провинции Кимберли. Стоит заметить, что место Кимберли и дало название трубкам, а породу, содержащую драгоценные алмазы, стали называть кимберлитом. Трубка Кимберли найдена в 1871 году, а выработана лишь в 1914 году.

За все время эксплуатации этого месторождения было добыто более 14,5 млн каратов алмазов. Сейчас миру известны тысячи кимберлитовых трубок разных размеров. В тройку самых крупных коренных месторождений алмазов входят трубка рудника Мвадуи, расположенная в Танзании, Удачная кимберлитовая трубка, расположенная в Якутии, и трубка «Мир», которая находится также в Якутии.

Якутия является одним из известных алмазоносных регионов. Именно здесь, неподалеку от города Мирный, расположено самое крупное по общему объему месторождение алмазов. По запасам алмазов Россия занимает первое место в мире, на ее долю приходится почти 60% мировых запасов. Большая часть российских запасов — около 80% — сосредоточена в Республике Саха (Якутия), менее 20% — в Архангельской области и весьма незначительное количество — в Пермском крае.

Начало разработки трубки «Мир». 1957 год

Структура и характеристики производственных объектов

Смотровая площадка. За основу взята ходовая часть карьерного экскаватора ЭКГ-4У

Подземный рудник «Интернациональный»

Рудник начал работу в 1999 году и в 2002 году вышел на полную проектную мощность в 600 тысяч тонн руды в год. В 2014 году рудник добыл 3,862 миллиона карат алмазов. Открытая добыча на месторождении была завершена в 2011 году.
Алмазы «Интернационального» уникальны по своим ювелирным качествам и особенно ценятся на мировом рынке. Рудник имеет самое высокое содержания алмазов в руде. С содержанием на уровне 8,09 карат на тонну его запасов достаточно для ведения добычи в течение следующих 27 лет.
Добыча на руднике «Интернациональный» ведётся с использованием механизированной слоевой системы разработки с закладкой. Отбойка руды выполняется комбайнами. Погрузочно-доставочные машины доставляют руду до рудоспусков, затем она транспортируется в вагонетках по откаточному горизонту до капитального рудоспуска, через который руда поступает в основной ствол и затем выдаётся на поверхность.

Подземный рудник «Мир»

Рудник «Мир» стал не менее уникальным, чем работавший на месторождении до 2001 года карьер. Ввод в эксплуатацию подземного рудника начат в 2009 году. Мощность рудника «Мир» составляет 1 миллион тонн руды в год. В 2014 году рудник добыл 1,463 миллиона карат алмазов.
Горные работы ведутся с использованием механизированной слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства. Отбойку руды осуществляют комбайны, погрузочно-доставочные машины выполняют погрузку и доставку руды от добычных участков до одного из двух рудоспусков, обеспечивающих перепуск руды на другой транспортный горизонт.

Дражный флот

Особенностью комбината является единственный в РФ и в компании АЛРОСА дражный алмазный флот, представленный тремя драгами. Эти плавучие комплексы перемещаются по руслу реки Ирелях, поднимая с речного дна тонны алмазоносных песков, проводя их первичное обогащение.

Самое богатое алмазное месторождение в мире

Месторождение разрабатывалось в крайне тяжелых климатических условиях, и для того чтобы прорвать вглубь вечной мерзлоты, землю приходилось взрывать с помощью динамита. Уже в 1960 году годовая добыча алмазов составляла 2 килограмма, и 1/5 часть были ювелирного качества.

Алмазы, после соответствующей огранки превращались в удивительные по красоте бриллианты, которые использовались для создания ювелирных украшений. Советские граждане, планирующие вступление в брак, могли позволить себе купить изысканные обручальные кольца с бриллиантами, в которых алмазы были добыты в Якутской кимберлитовой трубке «Мир». Остальные 80% добытых алмазов нашли применение в промышленных целях, так как по шкале эталонных минералов твердости Мооса это самый крепкий в мире минерал, обладающий самой высокой теплопроводностью, дисперсией и преломлением.

Активным развитием кимберлитовой трубки «Мир» больше всего была обеспокоена южноафриканская компания «De Beers», вынужденная скупать алмазы советского производства с целью контроля цен на мировом рынке. Первые лица компании после переговоров с советским руководством договорилось о прибытии делегации со своей стороны в поселок Мирный. Был дан положительный ответ, но с одним условием – делегация от СССР, в свою очередь, посетит алмазные карьеры в Южной Африке.

Делегация южноафриканской компании в 1776 году прибыла в Москву с целью дальнейшего перелета в поселок Мирный, но ее намеренно задержали, устраивая бесконечные встречи и банкетные застолья. Когда делегация все-таки прибыла в Якутию для осмотра кимберлитовой трубки «Мир», у них оставалось всего 20 минут для ее осмотра. Несмотря на это, специалисты компании «De Beers» остались под сильным впечатлением от размаха увиденного, и были удивлены тем, что при обработке руды советские специалисты не использовали воду. Учитывая, что в этом крае 7 месяцев стоит минусовая температура, то осуществить это попросту невозможно.

Сегодня город Мирный из небольшого палаточного поселка превратился в современный промышленный город, где есть асфальтовые дороги, развитая инфраструктура и высотные девятиэтажные дома. Здесь есть аэропорт, две алмазные обогатительные фабрики, городской парк, бары, рестораны, картинная галерея, плавательные бассейны, стадион, 3 библиотеки, школа искусств, современный Дворец Культуры и гостиница в 4 этажа. Для провинциального городка здесь достаточно высокий интеллектуальный потенциал. Здесь уже много лет работает научно-исследовательский институт «Якутнипроалмаз» и открыт для абитуриентов Политехнический институт.

За 44 года работы карьера «Мир» (в период с 1957 по 2001 год), здесь было добыто алмазов, стоимость которых составила 17 миллиардов долларов. Масштабы карьера увеличились до таких широт, что грузовым машинам приходилось преодолевать почти 8 км пути по спиралевидной дороге, чтобы со дна карьера подняться на поверхность.

Сегодня алмазным карьером владеет российская компания АЛРОСА, которая в 2001 году прекратила добычу руды в карьере «Мир» по технологии открытого способа. Главная причина – низкая эффективность и опасность.

Исследования ученых показали, что алмазы залегают на глубине более 1000 метров, и чтобы наладить эффективную добычу, необходим не карьер, а поземный рудник. Проектная мощность такого рудника по плану будет составлять порядка миллиона тонн руды ежегодно. Общий срок, запланированный на разработку месторождения, составляет 34 года.

Откуда берутся алмазы?

Первые алмазы добывались из речных наслоений. Размывая коренные месторождения самоцветного камня, реки способны уносить вымываемые обломки за тысячи километров от их родины.

Кристаллы алмазов, перенеся столь далекий путь, окатываются: ребра сглаживаются, грани выщербляются. Однако ювелирное качество подобных камней всегда высокое: дефектные кристаллы попросту разрушаются под воздействием внешних сил.

Стремясь добраться до природных залежей светоносного минерала, человек не раз и не два предпринимал настоящие раскопки в поисках алмазных жил. Однако перелопачивание грунта алмазоносных речных наносов давало скромные караты на кубометр пустой породы, и никак не помогало ответить на вопрос: откуда берутся алмазы?

Но откуда в кимберлите алмазы?

Если бы алмазы образовывались до просачивания мантийного газа на поверхность, то вид у самого драгоценного самоцвета был бы примерно таким же, как и у других кристаллов, находимых в кимберлитах.

Более того: на поверхности камней, перенесших чудовищный трансфер из адской глубины на уровень залегания осадочных пород, наблюдаются характерные следы. Разогретые газовые потоки подплавляют и деформируют поверхностные слои кристаллов, и они покрываются специфическими складками. Такого рода «шагрень» типична для метеоритов и лопастей турбин.

Алмазы же никаких следов внешнего воздействия не несут – хотя перемещаясь, к примеру, вместе с речной галькой, окатываются, теряя природную форму ромбоида. Значит, совершенство формы алмазных кристаллов подтверждает гипотезу об их образовании непосредственно в теле кимберлитовой трубки!

Но как все происходит? По представлениям геологов алмаз – это видоизмененный графит. Между тем в мантии планеты графиту взяться неоткуда и находиться «запрещено»: при таких температурах и давлениях углерод нестабилен, и не может принимать вид графита.

Ученые просто забыли, что более полувека назад в Советском Союзе были произведены успешные опыты по низкотемпературному синтезу алмаза из метана. Что попросту подтверждает возможность образования алмазов в среде газового флюида, поднимающегося из мантии к поверхности планеты.

В процессе снижения давления газа по мере его подъема к поверхности, в формирующейся кимберлитовой трубке возникают условия для «примыкания» свободных валентных связей атома углерода к другим таким же атомам. Так образуются гигантские молекулы углерода, состоящие из бесчисленного количества атомов и идентифицируемые нами как алмазы.

Однако благоприятные для синтеза алмазов условия возникают далеко не всегда. Вот почему лишь 5-10% кимберлитовых трубок содержат кристаллический углерод.

Дополнительным подтверждением данной теории служат исследования возраста минералов, находимых в кимберлите. Возраст той самой знаменитой трубки возле города Кимберли составляет 85 млн. лет. А гранаты (пиропы), найденные в ней, образованы более трех миллиардов лет назад!

Трубка «Удачная» (Якутия) насчитывает 425 млн. лет возраста. Клинопироксену, входящему в состав удачненского кимберлита, один миллиард сто сорок девять миллионов лет. Однако возраст якутских алмазов точно соответствует возрастам «родительских» трубок…

Существует немало иных доказательств, свидетельствующих об одновременном образовании алмазов и кимберлитов, наполняющих бездонные «колодцы». Так что надежды на наличие у нашей планеты мифического алмазоносного слоя на большой глубине – по меньшей мере.

Структура и характеристики производственных объектов

Смотровая площадка. За основу взята ходовая часть карьерного экскаватора ЭКГ-4У

Подземный рудник «Интернациональный»

Рудник начал работу в 1999 году и в 2002 году вышел на полную проектную мощность в 600 тысяч тонн руды в год. В 2014 году рудник добыл 3,862 миллиона карат алмазов. Открытая добыча на месторождении была завершена в 2011 году.
Алмазы «Интернационального» уникальны по своим ювелирным качествам и особенно ценятся на мировом рынке. Рудник имеет самые высокие содержания алмазов в руде. С содержанием на уровне 8,09 карат на тонну его запасов достаточно для ведения добычи в течение следующих 27 лет.
Добыча на руднике «Интернациональный» ведётся с использованием механизированной слоевой системы разработки с закладкой. Отбойка руды выполняется комбайнами. Погрузочно-доставочные машины доставляют руду до рудоспусков, затем она транспортируется в вагонетках по откаточному горизонту до капитального рудоспуска, через который руда поступает в основной ствол и затем выдаётся на поверхность.

Подземный рудник «Мир»

Рудник «Мир» стал не менее уникальным, чем работавший на месторождении до 2001 года карьер. Ввод в эксплуатацию подземного рудника начат в 2009 году. Мощность рудника «Мир» составляет 1 миллион тонн руды в год. В 2014 году рудник добыл 1,463 миллиона карат алмазов.
Горные работы ведутся с использованием механизированной слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства. Отбойку руды осуществляют комбайны, погрузочно-доставочные машины выполняют погрузку и доставку руды от добычных участков до одного из двух рудоспусков, обеспечивающих перепуск руды на другой транспортный горизонт.

Дражный флот

Особенностью комбината является единственный в РФ и в компании АЛРОСА дражный алмазный флот, представленный тремя драгами. Эти плавучие комплексы перемещаются по руслу реки Ирелях, поднимая с речного дна тонны алмазоносных песков, проводя их первичное обогащение.

Газовые иглы и горячие точки

Разогнанные до огромной скорости, обладающие невероятной кинетической энергией твердосплавные болванки не в состоянии пробить броню современной военной техники.

Толстые листы сверхпрочной стали, прошивает, тем не менее, разогретый и сжатый газ: так действует кумулятивный снаряд. Прошивает, а не прожигает: высочайшее давление, приложенное к ограниченной площади, сообщает металлу текучесть, и уже сквозь разжиженный материал газ продавливается струёй.

Примерно так же, по мнению доктора геолого-минералогических наук, профессора Александра Портнова, происходит образование кимберлитовой трубки. Газовые (в основном водородно-метановые) пузыри, собирающиеся в верхних слоях мантии, как раз и играют главную роль в генезисе кимберлитовых трубок.

Условия, создающиеся в месте подпора кристаллического континентального щита скоплением газа, вполне достаточны для образования игольно тонкого (в масштабах планеты) прокола, обеспечивающего возможность подъема мантийных газов к поверхности земной тверди.

Давление во многие десятки тысяч атмосфер, присущее подобным скоплениям газа, способно разрушить и раздвинуть каменные монолиты – по крайней мере, на отдельных участках.

Прободение не происходит одномоментно: взаимодействие сжатого перегретого газа и пород континентальной платформы длительно, а для успешного прорыва водородно-метановой смеси требуется соединение нескольких обстоятельств – иначе пузырь, растратив энергию, может зависнуть в глубине недр медленно остывающей газовой линзой.

В литосфере Земли имеются так называемые «горячие точки» — области конвекционного выноса тепловой энергии из многосоткилометровых планетных глубин к приповерхностным слоям. Те же самые процессы текут и в разогретой жидкости – так что наличие конвективного теплового «фонтана» в полужидкой массе тела нашей планеты вполне можно уподобить струям горячей воды в закипающем чайнике.

Разница, однако, состоит в том, что поверхность воды в чайнике свободна, а разжиженное вещество мантии сверху укрыто толстым слоем каменного «льда». Но интенсивность тепловыделения в точках конвекции такова, что сообщаемой твердой коре энергии достает для ее размягчения.

Бьют такие «родники» внутрипланетного жара по нескольку десятков миллионов лет. И если сравнительно тонкая океаническая кора проплавляется им насквозь, то в несколько раз более толстая континентальная кора лишь частично утрачивает прочность под воздействием тепла – но целостности не теряет. До тех пор, пока в месте ее разогрева не появится газовый пузырь… 

Алмазы в России

Россия имеет огромную территорию с залежами алмазов. Они отличаются по происхождению, времени открытия, качеству и количеству кристаллов.

Первая кимберлитовая трубка, обнаруженная в СССР, Зарница, находится в Якутии. Ее разработки начались в 1954 г. В настоящее время ресурс практически выработан, алмазы на ней почти не добывают.

Все месторождения алмазов на Урале россыпные.

Средний диаметр – 2,5 мм, встречаются камни покрупнее. В Пермском крае алмазы добывают с начала 19-го века. Отличаются высоким качеством, прозрачностью, кристальной чистотой.

Объем добычи – не более 0,1—0,2 % от общероссийского, стоимость при этом доходит до 20 % от всех алмазов России. Основные месторождения расположены в Красновишерском, Горнозаводском районах, Краснокамске, Чердыни, Александровске.

Импактное Попигайское месторождение алмазов получило свое название по одноименному кратеру в Сибири, на территории которого оно находится. Оцениваемый объем – 50 млрд карат. Разработка ведется медленно из-за отсутствия дорог, высокой стоимости технологии обогащения.

В октябре 2018 г. была запущена новая разработка алмазов, находящаяся на севере Якутии. Верхнемунское месторождение отличается особо крупными и чистыми кристаллами. Оцениваемый запас – 1,8 млн карат.

На Кольском полуострове находят мелкие алмазы размером до 0,5 мм. В Кандалакше ведутся активные поиски экземпляров покрупнее, пока добывают золото.

К просмотру сюжет о добыче драгоценных камней в России:

Айхал

Айхал – территория Якутии. Богатые залежи алмазов были обнаружены в 60-х годах 20-го века – из тонны руды добывают до 8,53 каратов алмазов. Основные разработки:

1. Карьер Юбилейный – глубина составляет 320 метров, самоцветы добывают с 1986 г. Оцениваемые запасы – 153,2 млн карат. Самое крупное месторождение алмазов.
2. Карьер Комсомольский – добыча ведется с 2002 г., запасы оцениваются в 4,8 млн карат. Найденные алмазы крупнее остальных в 1,5–2 раза.
3. Рудник Айхал – глубина 305 метров, кристаллы добывают с 1961 г. С недавнего времени работы ведутся подъемным способом путем выемки блоков породы.

Ведется активная работа по обнаружению залежей алмазов, до 2025 г. планируется запустить 9 новых месторождений алмазов в арктических районах Якутии – Булунском и Анабарском. Разработкой займется компания АЛРОСА.

Кимберлитовая трубка Удачная

Богатое месторождение алмазов, оцениваемое в 120 млн карат, находится на территории Якутии. В нем добывают самоцветы с 1955 г. Открытый способ завершился в 2015 г. на глубине 640 метров, продолжается подземная разработка.

Кимберлитовая трубка Мир

Месторождение было обнаружено в 1955 г. благодаря лисице. Она рыла нору и разбросала голубоватые комья – смесь земли с кимберлитом. Геологи послали шифровку: «Раскурили трубку мира, табак отличный!», трубке быстро было дано название Мир.

Теперь это самый большой карьер в мире – его диаметр 1,5 км, глубина 525 м. Из-за восходящих воздушных потоков над ним не летают самолеты. Работа в карьере завершена, алмазы добывают из рудника, расположенного неподалеку.

Месторождение имени В. Гриба

Второе название – Верхотинское. Располагается в Архангельской области, в 30 км от Ломоносовского месторождения. Глубина карьера составляет 460 м. Оцениваемый ресурс составляет до 100 млн карат.

Месторождение имени М. Ломоносова

Находится в Архангельской области около поселка Поморье, функционирует 40 лет. Глубина карьера – около 200 м, ширина – 1,2 км. Включает в себя 6 кимберлитовых трубок. Примерные запасы – 166,7 млн карат. В год добывают 2.6 млн карат. Отличается высококачественными камнями в форме ромбододекаэдра.

Экологический город будущего на месте бывшего алмазного карьера

Сегодня пустующая огромная яма представляет интерес для ученых умов, и уже возникают идеи по созданию в этой воронке экогорода. Руководитель архитектурного бюро Москвы Николай Лютомский поделился своими планами в отношении невероятного решения. «Основная часть проекта – бетонная конструкция огромных масштабов, которая будет исполнять роль, своеобразной пробки, распирающей карьер изнутри. Прозрачный для света купол будет покрывать котлован сверху, и на него планируется установить солнечные батареи.

Несмотря на суровый климат Якутии, ясных дней в году достаточно много, и батареи могут вырабатывать порядка 200 МВт электроэнергии. Ее хватит «с головой» для обеспечения потребностей будущего города. Помимо этого, можно использовать тепло Земли, и если зимой температура воздуха составляет минус 60 градусов по Цельсию, то температура грунта на глубине, ниже 150 метров будет плюсовая (ниже вечной мерзлоты). Этот факт добавляет энергоэффективности будущему проекту. Город планируется разделить на три части:

1. Верхний будет использован для постоянного проживания людей. В нем будут расположены жилые дома, здания и сооружения социально-культурного и административного значения;
2. Средний ярус — зона, где раскинутся лес и парковая зона, призванная очищать воздух в городе;
3. Нижний ярус будет представлять собой, так называемую вертикальную ферму – здесь будет выращиваться сельскохозяйственная продукция для обеспечения нужд города.

Общая запланированная площадь проекта составляет 3 миллиона квадратных метров. В городе смогут проживать до 10 000 человек-туристов, сотрудников ферм и обслуживающего персонала.

21 августа 2009 года – новая знаменательная дата в истории добычи алмазов – в Мирном прошел запуск подземного рудника «Мир». Это апогей многолетнего труда тысячи людей, мощная производственная единица АК «АЛРОСА», позволяющая добывать порядка 1 миллиона тонн руды, содержащей алмазы. Последние годы Россия уверенно держит пальму первенства по алмазной добычи, благодаря компании АЛРОСА. За год экспортировалось алмазов на сумму 1, 7 миллиарда долларов, и большая часть приходится на европейские страны.

Геологическое строение

Трубка «Мир» находится в Мало-Ботуобинском алмазоносном районе. Кимберлитовая трубка «Мир» представляет собой крутопадающее трубообразное тело, до глубины 300 м (отметка +30 м) — конусообразное. Площадь поперечного сечения рудного тела уменьшается с глубиной и на глубине 900 м переходит в даечное тело. Трубка сложена кимберлитовыми породами, образовавшимися в результате трёхфазного внедрения кимберлитовой магмы. Породы разных фаз мало отличаются по составу, физико-механическим свойствам и алмазоносности.

Газоносность, битуминозность и нефтеносность сильно пористых слоёв, вмещающих карбонатные породы и, в меньшей степени, кимберлиты, обусловила отнесение подземного рудника к опасным по газонефтепроявлениям. В связи с этим, проходка подземных выработок в мощных карбонатных пластах осуществляется после обуривания массива пород перед забоем выработок опережающими дегазационными скважинами.