Powstawanie diamentów
Geneza złóż diamentowych nie jest jeszcze w pełni wyjaśniona. Istnieje wiele hipotez na ten temat.
Ostatnie badania pozwalają sądzić, że diamenty krystalizują z alkalicznej magmy maficznej in situ, na
dużych gÅ‚Ä™bokoÅ›ciach, w temperaturze powyżej 1000°C i ciÅ›nieniu ok. kilku MPa oraz, że do strefy
przypowierzchniowej zostały przetransportowane póz
niej, w czasie gwałtownego wznoszenia się
magmy (silnych ruchów tektonicznych). Pośrednio hipotezę tę potwierdzają inne prace, mające na celu
określenie czasookresu powstawania diamentów. Mianowicie porównując skład chemiczny inkluzji
zawartych w diamentach ze składem chemicznym skał otaczających, udało się ustalić, że diamenty
powstały w warunkach fizykochemicznych nie związanych z procesami tworzenia się skał oraz, że są o
wiele starsze.
Diamenty koncentrują się zarówno w złożach pierwotnych jak i wtórnych. Wśród złóż pierwotnych
wyróżnia się złoża typu perydotytowego (kimberlitowego), eklogitowego i w znacznie mniejszym stopniu
lamproitowego.
Wszystkie typy diamentów spotyka się w utworach maficznych i ultramaficznych. Są to skały magmowe
zbudowane z jednego lub więcej składników ciemnych, występujących w ilościach powyżej 70%, o
znacznej zawartości żelaza i magnezu, stąd też ich nazwa mafity (łac. ma[gnesium] + f[err]ic).
Analizując proces tworzenia się diamentów koniecznym stało się wyjaśnienie w jaki sposób do niższych
warstw geosfery dostały się surowce stanowiące z
ródło węgla niezbędnego do ich wytworzenia.
Odpowiedz
na to pytanie dała teoria płyt tektonicznych. Według tej teorii, pod stabilną płytę kratonu, w
wyniku ruchów tektonicznych, wchodzi oceaniczna płyta bazaltowa, wprowadzając ze sobą znaczne
ilości skał węglanowych, wapiennych i in. Skały te wraz z minerałami węglanowymi (np. kalcytem
CaCO dostając się w głębsze warstwy geosfery, w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury
3),
ulegają termicznemu rozkładowi. Pojawiają się atomy węgla, które - jak wiadomo - wykazują dużą
zdolność do łączenia się w różnych konfiguracjach przestrzennych. W efekcie pojawia się wiele
alotropowych odmian krystalicznych a wśród nich trygonalny i heksagonalny grafit oraz regularny
(właściwy) diament.
Pomiędzy tymi odmianami ustala się pewien stan równowagi. W kontynentalnej strefie ochronnej
(kratonie) równowaga taka zaczyna ustalać się już na głębokości ok. 160 km przy ciśnieniu 5,3 GPa i
temperaturze ok. 1350°C, natomiast w strefie oceanicznej na gÅ‚Ä™bokoÅ›ci znacznie poniżej 200 km, co
tłumaczy się to różnym gradientem temperaturowym w obu strefach.
Oczywiście stabilność obszarów diamentonośnych może być zakłócona różnego rodzaju ruchami
tektonicznymi. W ich wyniku pod kratonem następuje gwałtowny wzrost ciśnienia, który prowadzi do
erupcji. Pojawiające się przewody kominowe lub wypiętrzenia stożków wulkanicznych określają typ
diamentów. Najbogatsze w diamenty są złoża typu kimberlitowego. Występują one w Afryce
Południowej i Zachodniej, a także w Rosji oraz na kontynencie południowo-amerykańskim. Terenami
perspektywicznymi są Chiny, Indie i Indonezja. Kimberlit (od miejscowości Kimberley w RPA) to
odmiana perydotytu o charakterze alkalicznym, zaliczana do skał wulkanicznych. Skała ta tworzy dajki
lub kominy w obrębie serii osadowych i metamorficznych. Największy z kominów  Premier (RPA) ma
kształt owalny, średnicę ok. 500...800 m i głębokość do ok. 185 mm. Większość kominów
kimberlitowych ma budowę o profilu pionowym. W stropie występuje tzw. ziemia żółta (ang. yellow
ground) będąca skałą gliniastą wzbogaconą w diamenty. Jest ona produktem wietrzenia podścielającej
ją brekcji diamentonośnej tzw. ziemi niebieskiej (ang. blue ground). Profil komina kończy niezmieniony
kimberlit (ang. harde bank). Rozmieszczenie diamentów w poszczególnych strefach jest
1
nierównomierne. W jednych kominach zawartość diamentów jest najwyższa w górnych jego partiach
(np. w kominie  Premier , RPA), w innych, największe ilości diamentów występują w niższej części
profilu, w obrębie samego kimberlitu (np. w kominie  Jagersfontein , RPA). Zawartość diamentów w
kimberlitach z różnych złóż waha się w bardzo szerokich granicach od poniżej 0,2 ct/t do 4 ct/t.
Najbogatsze kominy kimberlitowe mogą zawierać do 5 ct/t. Granicę opłacalności eksploatacyjnej złoża
stanowi zawartość diamentów 0,2 ct/t. Średnio przyjmuje się, że z 1 tony skały macierzystej pozyskuje
się ok. 0,5 ct diamentów.
Drugim, obok kimberlitu, ważnym z
ródłem diamentów są skały osadowe (złoża wtórne). Są one
produktem wietrzenia utworów prekambryjskich (piaskowiec, konglomeraty). Jednak największą wartość
ekonomiczną, z punktu widzenia pozysku diamentów, mają złoża pochodzenia rzecznego lub
morskiego zalegające w korytach rzek i na tarasach w obrębie piasków i żwirów, na terenach
nadmorskich oraz w strefie przybrzeżnej mórz w obrębie utworów piaszczystych; także złoża
pochodzenia lodowcowego i eolitycznego. Ta grupa złóż występuje zarówno w Afryce (Afryka
Południowa i Zachodnia, Zair, pustynia Namib) jak i na subkontynencie indyjskim oraz na niektórych
obszarach Ameryki Południowej, zwłaszcza w Brazylii i in. Duża łatwość pozysku diamentów w tego
typu złożach, przy stosunkowo niewielkich nakładach finansowych sprawiła, że ich zasobność szybko
wyczerpuje się. Potwierdzają to zgodnie wszystkie poważne dane z
ródłowe. Według Mining Annual
Review (1967...1996), w 1949r. ok. 89% diamentów jubilerskich pochodziło ze złóż aluwialnych,
natomiast w 1994 r. już tylko 18%. Równocześnie w tym samym czasie liczność diamentów
pochodzących ze złóż perydotytowych (kimberlitowych) wzrosła z 8 do 80%.
Oczywiście stopień wyeksploatowania złóż aluwialnych nie we wszystkich krajach czy regionach jest
jednakowy. Istnieją jeszcze tereny słabo rozpoznane lub słabo eksploatowane. Do takich należy np.
Zair, gdzie pozysk diamentów ze złóż aluwialnych jest w dalszym ciągu bardzo wysoki, sięgając prawie
90%. Podobnie jest w Brazylii i Afryce Zachodniej.
Ostatnie dziesięciolecie to walka wielkich organizacji międzynarodowych o pozyskanie koncesji na
eksploatowanie nowych, niezwykle bogatych w diamenty złóż, zlokalizowanych w strefach
przybrzeżnych wzdłuż zachodnich wybrzeży Afryki. Penetrowane są napływy dna morskiego i
wyznaczane strefy koncesyjne sięgające niekiedy daleko w głąb morza, do 5 km od linii brzegowej.
Zob.: T. Sobczak & N. Sobczak, Diamenty jubilerskie, Wyd. Tomasz Sobczak, Warszawa 2004.
2