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是谁发现了世界上唯一的宇宙钻石矿床

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© Из личного архива

全世界都知道20世纪初坠落在东西伯利亚的通古斯陨石。The X-Files 中的一集、Metallica 的一首歌、许多小说甚至电脑游戏都是能见到他的身影。然而,数十年来,苏联实际上一个更大的天体的坠毁地点一直被列为“绝密”。

在地球表面的领土上,已经发现了 150 多个 天体问题- 由于陨石坠落到地球上而出现的撞击坑。它们的直径从几十米到300公里不等,最古老的样本年龄超过20亿年。尽管大约一百年前就提出了关于洼地撞击性质的第一个假设(来自英语的影响——“碰撞”、“撞击”),但最初它被认为是一个完全荒谬的假设。大多数情况下,圆形洼地的起源是由火山喷发形成的。

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© Общественное достояние

在 1960 年代,一些科学家在陨石坑形成的撞击理论中变得更加活跃。在俄罗斯,维克多·马赛提斯被认为是撞击结构地质学、岩石学和矿物学的奠基人。

维克多·路德维戈维奇(Viktor Ludvigovich )于 1927 年出生于列宁格勒。1914 年,他的父母为了逃离德国的入侵,从立陶宛搬到了涅瓦河畔的这座城市。年轻人出色地通过了矿业学院的考试,进入了地质勘探学院。在学生时代,他就前往阿尔泰和哈萨克斯坦进行考察,1950 年毕业后,他被派往矿产资源区域地质研究领域的领先研究机构 VSEGEI 工作。

正是在这个时候,对西伯利亚地貌开始了深入研究。在 Vilyue 发现第一颗钻石后,随后展开大规模的宝石搜索任务。在上世纪中叶,尚不清楚是否可以在任何岩石中发现它们,或者是否存在金伯利岩管。参与这些探索路线的每个人,实际上都是开拓者。

马赛提斯从 1950 年到 1958 年在东西伯利亚工作——从初夏开始,他每年都会去那里几个月。这位年轻的专家从事火成岩和暗色岩的研究,认为钻石很有可能是河床中来的。但当时地质学家没有无线电台,没有直升机,没有橡皮艇。在他进行搜索的区域的百万比例尺地图上,写着:“未探索。” 我不得不参考指南针,独立绘制轮廓并绘制河流的弯道。“发现者”漂浮在他们击倒的木筏上,或者乘坐驯鹿的雪橇,沿途收集样本,描述岩石露头并冲洗出沉淀物。

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© lebage.ucoz.ua

维克多·路德维戈维奇和他的同事绘制了第一张预测有前途地区钻石含量的地图,上面标出了最有希望的金伯利岩产区。他们确定了现代米尔尼地区、达尔迪诺-阿拉基茨基地区和纳金油田。该地图于 1954 年完成。它于 6 月移交给地质基金,8 月拉丽莎·波普加耶娃开通了第一条管道。当然,女孩本身并没有拿着地图,但在搜索的方向上,预报起了重要的作用。

在进行实地工作的同时,马赛提斯为他的博士论文辩护,研究了东南亚的构造岩浆活动,并在主要科学期刊上发表。1958年,一位年仅31岁的天才科学家应邀担任苏朝考察团的首席地质学家。

“我们在那里寻找矿物,制作地质图。探险队发现了铀矿床,朝鲜以此为基础开始制造核武器,”维克多·柳德维戈维奇回忆道。

1962年回国后,马赛蒂斯再次开始研究西伯利亚的岩浆岩。在分析来源不明的地质构造时,维克多·柳德维戈维奇提请注意克拉斯诺亚尔斯克边疆区和雅库特边界上的波比盖圆形构造。直到此刻,直径为 100 公里、最大深度为 200 米的物体被认为是火山的遗迹。科学家的脑海中出现了一个假设——这个洼地是否是由于坠落到地球和一颗巨大的小行星爆炸而形成的。这个陨石坑看起来很像月球上的陨石坑……1970 年夏天,一位地质学家进行了一次探险,以测试一个大胆的理论。要做到这一点,我必须使用某种技巧。部委或研究机构不会为研究提供资金,他们称之为科幻小说。因此,这位年轻的科学家在他的论文中写道,他要绘制一张地质图。 就这项技术已经是滚瓜烂熟了!

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© Попигайский кратер

撞击变质岩(撞击岩),只有在小天体与地球高速碰撞时才会出现,维克多·柳德维戈维奇很快发现并完全证实了宇宙起源假说。人们发现,大约在3600万年前,一颗直径约7公里的陨石坠落在该地区,导致温度短期升高2000度,压力高达150万个大气压。

这一发现是确定苏联领土上其他天体问题的起点。在随后的几年里,马萨蒂斯证实了卡拉、卡卢加、库尔斯克、普切日-卡通斯卡亚和许多其他结构的宇宙起源,这标志着一个新的科学方向——天体地质学的开始。这位科学家将最有趣的撞击物标本转移到圣彼得堡的矿业博物馆,今天的它们仍然是常引起游客们的注意。

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© Форпост Северо-Запад / Импактит из коллекции Виктора Масайтиса в Горном музее

最有趣的是前面。维克多·路德维戈维奇研究了在 Popigay 收集的样品,是世界上第一个发现特殊钻石的人。它们出现在含有石墨和煤的原始岩石的冲击转变(熔化)过程中。在这个独特的火山口进行地质调查之前,金伯利岩管被认为是钻石的唯一主要来源。这无疑是一次世界性的轰动。

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© Общественное достояние

发现的石头有一个特殊的起源。硬度不仅高,而且非常棒——莫氏硬度超过 10。火山口内的大规模勘探工作已经开始。很快,就有 400 多人在那里工作,在最近的定居点建立了一个完整的采矿和加工综合体,并建造了实验室和大本营。发现者本人被任命为创建的极地探险队的科学主管。15年来,一直在研究:在整个100公里陨石坑内发现了巨大的冲击钻石资源,并确定了它们的分布模式。由国家储备委员会登记的两个 Popigay 矿床 - Udarny 和 Skalny 的估计总产量为 1470 亿克拉。这超过了世界上所有已探明的钻石储量。而且这些只是火山口面积的 5%。作为比较:所有雅库特的储量等于 10 亿。

然而,许多情况阻碍了天文学的发展。首先,在那里找不到大型珠宝水晶。结果证明所有矿物都是需要技术加工才能完成。这意味着它们不能用作单位成本高的出口产品。

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© Общественное достояние

其次,苏联正在发展成熟的合成钻石生产工业。到1970年,我国对磨具的需求几乎完全满足,甚至出口到西方。第三,1980年在阿尔汉格尔斯克地区发现了Pomorskaya金伯利岩管,1981年又发现了Lomonosovskaya管。最终,波皮盖火山口的位置,远离交通高速公路和大城市,也难免遇到困难。

结果,一个拥有特殊基因类型矿床的新钻石矿区在 1980 年代初期失去了苏联政府的兴趣和资金,这在世界实践中以前是未知的。

维克多·马赛提斯成为 VSEGEI 岩石学系主任,后任该研究所首席研究员。他对俄罗斯、乌克兰和哈萨克斯坦的几乎所有撞击结构进行了研究。工作成果已反映在翻译成多种外语的众多文章和专着中。他在研究天体形成的岩石和陨石坑形成问题方面的工作使他成为非常受欢迎的专家。这位科学家曾在圣彼得堡、莫斯科、布拉格和斯德哥尔摩大学任教,并参与了西欧、北美和南非的研究。在他的直接监督下,在许多最大的陨石坑(萨德伯里、里斯、拉帕耶尔维)中发现了冲击钻石。

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© Кратер Рис, в центре которого находится город Нёрдлинген

然而,只有波皮盖仍然被认为是一个完全勘探、已勘探的油田,估计储量得到了该国政府的批准。

在 1990 年代初期,有关其钻石含量的信息不再是秘密。此外,在 1991 年,联合国教科文组织委员会将天体陨石列为具有一级行星意义的自然纪念碑。到那时,维克多·马萨蒂斯已成为地质和矿物科学博士,俄罗斯联邦荣誉科学家,获得了无数奖项和标志,包括“领域发现者”文凭和国际陨石协会巴林格奖章. 直到生命的最后几年,他一直从事科学工作,并于 2019 年去世。

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© Общественное достояние

“空间场”的命运仍不明朗。几年前,俄罗斯科学院西伯利亚分院的院士再次提出这个话题,称波比盖钻石是自然界已知的最坚硬、最耐磨的物质。他们认为,冲击矿的耐磨性指标平均是天然和合成类似物的两倍。据专家介绍,20% 的差异就足以在工具行业和钻孔领域掀起一场革命。这些晶体可用于研磨跑道和望远镜镜,加工高温火箭发动机涡轮,以及制造钻头。早在 1980 年代,在基辅用天然钻石和 Popigai 钻石制作了两个实验钻。因此,冲击钻的工作时间延长了 15 倍。

显然,除非有信心原材料成本高于采矿成本,否则火山口的开发不会开始。如果它成为原材料集群的一部分,它的盈利能力将会增加,如今,北纬铁路正在建设中,该铁路将贯穿整个亚马洛-涅涅茨州,未来将与诺里尔斯克相连。他们将完成Popigai。

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