Kimberliit: määratlus, tekkeprotsess ja teemantide allikas

Kimberliit on vulkaaniline kivim, mis on kõige paremini tuntud selle poolest, et sisaldab mõnikord teemante. Selle nime allikaks on Kimberley linn Lõuna-Aafrikas, kus 1871. aastal leitud 83,5‑karaadine (16,70 g) teemant käivitas niisuguse kuulsuse ja kaevanduste arengu, millest sai tuntud kui "teemandipuhang" — tulemusena tekkis tuntud avatud kaevandus Big Hole. Kimberliitide avastamine on läbi ajaloo olnud otsustava tähtsusega tänapäeva teemantikaevanduste kujunemisel.

Tekkeprotsess ja päritolu

Kimberliidid tekivad väga sügaval Maa sisemuses — umbes 150–450 kilomeetri sügavusel — sügavas mantlis. Kimberliitide magma tõuseb kiiresti ja vägivaldselt, pursates läbi Maa koore ja toimetades mantlist pärit materjali pinnale. See magma võib olla rikkalik süsinikdioksiidi ja teiste lenduvate komponentide poolest, mis soodustab kiiret ja plahvatuslikku tõusu.

Struktuur ja leidumine

Kimberliit esineb maakoores mitmesugustes morfoloogilistes vormides:

• vertikaalsed torud (nimetatakse tihti kimberliiditorudeks), need on peamised tänapäevased teemantikaevanduste allikad;
• laialdasemad maardlad ja laialivalguvad säilmed (maardlate ja sälkude kujul), mis võivad olla vanad ja erosiooni tõttu laialivalgunud;
• sekundaarsed alluvsed setted, kus teemandid ja teised mineraalid on kandunud jõgede ja jäätumistega kaugele algsest torust.

Koostis ja kaasnevad materjalid

Kimberliit sisaldab sageli rikkalikult mantlipäritolu mineraale, mis võivad olla väärtuslikud teaduslikuks uurimiseks. Olulised kaaslased ja tunnusmärgid on näiteks granaat‑peridotiidi tüüpi mineraalid ning ksenoliidid, mis on mantlist pärit kivid ja mineraalid, mis kantakse magma abil pinnale. Nende uurimine annab teavet alumise mantli koostise ja tingimuste kohta.

Seos teemantide ja mantliga

Kimberliit on eriti tähtis, kuna see võib kanda pinnale teemante — moodustisi, mis pärinevad sügavast mantlist. Teemandid tekivad kõrgetel rõhkudel ja temperatuuridel mantlis ning neid toob pinnale just kiirelt liikuv kimberliitmagma. Seetõttu kasutavad geoloogid kimberliite ja nendega seotud mineraale kui aknaid Maa sügavamatesse kihtidesse ning see aitab uurida ka protsesse kratoonilise mandrilise litosfääri ja selle all oleva konvektiivse asthenosfäärilise mantli vahelisel piiril või selle lähedal.

Kaevandamine ja majanduslik tähtsus

• Kimberliiditorud on olnud kõige olulisemad tahkete teemantide allikad; neid kaevandatakse nii avatud kaevanditena kui ka maanalustena sõltuvalt toru kujust, suurusest ja asukohast.
• Kaevandustegevus võib olla majanduslikult väga tulus, kuid kaasneb sageli suuri keskkonna‑ ja sotsiaalseid küsimusi (maastiku muutused, veeressursside kasutus, kohalike kogukondade mõju).
• Teemantide otsingul kasutatakse lisaks geoloogilisele uuringule ka geofüüsikat ja indikaatormineraalide otsinguid (näiteks granaatid), et leida võimalikud kimberliiditorud.

Teaduslik tähtsus

Kimberliitide uurimine annab vääritamatut infot Maa sügavamate kihtide kohta, mida muidu on raske otse vaadelda. Mantlist pärit ksenoliidid ja teised kaasnevad mineraalid võimaldavad rekonstrueerida temperatuuri‑ ja rõhuolukordi, keemilist koostist ning protsesse mantli eri osades. See on oluline eriti siis, kui proovime mõista, kuidas toimivad kratonid ja milline on nende suhe ümbritseva konvektiivse mantliga.

Levinud leidukohad

Kuigi enim tuntud kimberliitide läbimurre toimus Lõuna‑Aafrikas Kimberley lähedal, on kimberliite leitud mitmetes maailma paikades, kaasa arvatud Venemaa, Kanada, Austraalia ja teised piirkonnad. Nende esinemist ja potentsiaali määrab nii geoloogiline ajalugu kui ka regionaalsed struktuurid, mis on soodustanud mantlimaterjali tõusu ja säilimist.

Kokkuvõte

Kimberliit on eriline vulkaaniline kivim, mis seob endas geoloogilist, majanduslikku ja teaduslikku väärtust: see annab pinnale akna Maa mantlisse ja on peamine allikas looduslikule teemandile. Kimberliite iseloomustavad vertikaalsed torud, kiire ja gaasirikas purskumine ning mantlipäritolu setid ja ksenoliidid, mis on hädavajalikud Maa sisemuse uurimisel ja teemantivarade otsingul.

Küsimused ja vastused

K: Mis on kimberliit?

K: Miks nimetatakse seda kimberliidiks?

K: Millest algas Kimberley "teemantide kallaletung"?

K: Kus esineb kimberliit maakoores?

K: Mis on tänapäeval kõige olulisem kaevandatud teemantide allikas?

K: Kus toimub kimberliidi moodustumine?

K: Millist teavet võib kimberliidi uurimine anda?

Otsing