Science >> Wetenschap >  >> Geologie

Hoe ontstaan ​​kimberlietpijpen en diamanten?

Kimberlite-pijpen:

1. Gedeeltelijk smelten: Diep onder het aardoppervlak worden de omstandigheden extreem heet en onstabiel, wat leidt tot gedeeltelijk smelten van de bovenste mantel. Dit gesmolten materiaal, kimberlitisch magma genoemd, ontstaat op diepten van 150 tot 450 kilometer (90 tot 280 mijl).

2. Magma-opstijging: Het kimberlitische magma wordt, vanwege de hoge temperatuur en vluchtige componenten (zoals koolstofdioxide en water), drijvend en begint via scheuren en zwakheden in de korst naar het aardoppervlak te stijgen.

3. Vluchtige concentratie: Terwijl het magma opstijgt, ondergaat het een proces dat vluchtige exsolutie wordt genoemd. Dit leidt tot de concentratie van vluchtige componenten in het resterende magma, waardoor het explosiever en vluchtiger wordt.

4. Magma-indringing en uitbarsting: Het opstijgende kimberlitische magma vormt pijpachtige structuren die bekend staan ​​als kimberlietpijpen. Deze pijpen zijn verticale cilinders die verschillende gesteentelagen doorkruisen en vaak het aardoppervlak bereiken. Wanneer het magma uiteindelijk het oppervlak bereikt, kan het explosief uitbarsten en een vulkanische krater vormen.

Diamanten:

1. Koolstofbron: De oorsprong van diamanten in kimberlietpijpen ligt in de koolstof die aanwezig is in het kimberlitische magma. Aangenomen wordt dat deze koolstof afkomstig is van gerecycled aardkorstmateriaal dat diep in de aardmantel is ondergedompeld.

2. Hoge temperatuur en druk: Terwijl het kimberlitische magma naar de oppervlakte stijgt, transporteert het de koolstofatomen naar grote diepten waar de temperatuur- en drukomstandigheden extreem hoog worden. Deze omstandigheden bevorderen de vorming van diamantkristallen.

3. Diamantkristallisatie: Koolstofatomen in de kimberlitische smelt ondergaan enorme hitte en druk, waardoor ze zich herschikken en diamantkristallen vormen. Dit proces van diamantkristallisatie vindt plaats over een periode van miljoenen jaren.

4. Explosieve uitbarsting: Het kimberlietmagma, dat nu diamanten bevat, barst met geweld uit de kimberlietpijp. Door het explosieve karakter van de uitbarsting worden de diamantkristallen naar het aardoppervlak gebracht.

5. Erosie en transport: Na verloop van tijd ondergaan de vulkanische kraters en kimberlietpijpen erosie, waardoor de diamanthoudende rotsen bloot komen te liggen. Deze rotsen kunnen vervolgens worden afgebroken door verweringsprocessen, waardoor de diamanten in de omgeving vrijkomen.

6. Secundaire deposito's: Diamanten uit hun oorspronkelijke bron (kimberlietpijpen) kunnen worden getransporteerd door natuurlijke processen zoals rivieren en gletsjers, waardoor secundaire diamantafzettingen worden gevormd (alluviale en gletsjerafzettingen) waar diamanten kunnen worden gevonden in losse sedimenten of grind.

Het is belangrijk op te merken dat niet alle kimberlietpijpen diamanten bevatten, en de aanwezigheid van diamanten in kimberliet is een complex proces dat wordt beïnvloed door een reeks geologische factoren.