Proces powstawania diamentów rozpoczął się miliardy lat temu. Tworzyły się one głęboko w ziemi z magmy zasadowej (ubogiej w krzemionkę) w temperaturze 1100-1300°C oraz bardzo wysokim ciśnieniu, rzędu kilkudziesięciu atmosfer. W wyniku zakłócenia różnymi ruchami tektonicznymi dochodzi do wzrostu ciśnienia, który prowadzi do erupcji. W rezultacie pojawiają się kominy kimberlitowe, które wypełnione są diamentonośną brekcją kimberlitową. Jeśli jesteś ciekawy dalszego procesu powstawania diamentów, zapraszam do artykułu!
Kominy kimberlitowe – czym są i gdzie występują?
Kominy kimberlitowe to kominy wulkaniczne o owalnym przekroju oraz średnicy od kilkudziesięciu metrów do ponad 1 kilometra. Obszar ich występowania to Afryka Południowa, a także obszar ten rozciąga się od Afryki Południowej na północ, aż do Zairu. Warto podkreślić, że nie wszystkie kominy zawierają wystarczającą ilość diamentów, których wydobycie byłoby opłacalne. Dzięki metodom geofizycznym można określić przeciętną zawartość diamentów w złożu. Średnia zawartość diamentów w skałach kimberlitowych jest stosunkowo niewielka. Poniższa grafika ukazuje przekrój komina kimberlitowego.
Przykładowo kopalnia Premier, która jest uznawana za jedną z najbogatszych kopalni, na 100 jednostek węglowych skały przypada tylko 16-19 karatów. Odpowiada to zawartości około 0,2 karaty diamentów na 1 tonę kimberlitu. Eksploatowany komin kimberlitowy „Premier” ma kształt owalny, jego średnica wynosi od 500-800 metrów, natomiast głębokość około 185 metrów. W tym kominie diamenty lokują się w prelekcji kominowej często nazywaną niebieską ziemią (blue ground). Niebieska ziemia zmienia barwę na żółtą zwaną ziemią żółtą (yellow ground) w procesie wietrzenia kimberlitu na powierzchni ziemi.
Diamenty wydobywane odkrywkowo – od wydobycia do gotowego brylantu
Wydobywanie odkrywkowe rozpoczyna się od wykopania dołu w kominie kimberlitowym. Do pogłębiania krateru stosuje się przede wszystkim materiały wybuchowe. Następnie tak skruszoną skałę usuwa się za pomocą dużych koparek i wywrotek. Skały wulkaniczne trafiają do przetwórni kopalni, gdzie specjalistyczne maszyny stopniowo rozdrabniają je na coraz mniejsze kawałki. Oczywiście maszyny kruszą skały tak, żeby nie zmiażdżyć skały zawierającej diamenty. Oddzielone skały diamentonośne spłukuje się wodą, a następnie obrabia się je strumieniem magnetycznego piasku z domieszką ropy naftowej i gliny.
Uzyskane diamenty nadal zawierają niewielkie ilości skały kimberlitowej, dlatego też trafiają do zakładu, gdzie są ostatecznie czyszczone. Zawarte w nich inkluzje rozpuszcza się kwasem fluorowodorowym lub innym związkiem chemicznym. Po oczyszczeniu kamienie waży się i oddaje do pocięcia oraz oszlifowania. Specjaliści decydują bowiem, jaki nadać kształt, by uzyskać symetryczny diament przy jak najmniejszej stracie materiału. Dodatkowo muszą wykryć taki kierunek cięcia, aby nie doszło do pęknięcia diamentu. Po wyznaczeniu płaszczyzn cięcia za pomocą precyzyjnej wiązki laserowej kamień przekazuje się do dalszej obróbki. Co istotne, proces przecinania diamentu dokonuje się za pomocą metalowej tarczy pokrytej piaskiem diamentowym. Wykonuje ona około 12 tysięcy obrotów na minutę. Proces ten jest długotrwały i może trwać nawet do 12 godzin.
Diamenty zaokrągla się poprzez ocieranie się dwóch kamieni o siebie. Po zaokrągleniu dokonuje się ostatecznego szlifu oraz polerowania. Proces ten odbywa się na metalowym dysku pokrytym drobnym pyłem diamentowym. Specjalistyczne kleszcze ustawiają kamień pod odpowiednim kątem względem szlifującego je dysku. Dzięki polerowaniu wydobywa się blask diamentów. Na ostatnim etapie gotowy brylant (oszlifowany diament) przechodzi kontrolę jakości.
Podmorskie złoża diamentów
W przypadku wydobycia diamentów ze złóż podmorskich potrzebne są specjalne statki, które są kopalnią diamentów wydobywającą je spod dna morskiego. Można wydobywać diamenty dwiema metodami. Pierwsza metoda polega na zasysaniu urobku z dna oceanu do zbiorników statków, gdzie poddawany jest dalszej obróbce. Natomiast druga metoda polega na prowadzeniu odwiertu skały diamentowej z dna morskiego przy użyciu wierteł. Eksploatacja złóż nadmorskich jest zdominowana przez De Beers Marine Ltd, która jest zależna od spółki De Beers. Godnym uwagi jest, fakt iż diamenty pochodzenia morskiego są droższe i bardziej cenione, ponieważ charakteryzują się wyższą jakością niż lądowe. Kamienie niższej klasy są w sposób naturalny wypłukiwane i tak też pozostają tylko te najtrwalsze.
