sábado, 4 de agosto de 2012

LA KIMBERLITA -- LOS DIAMANTES como se forman


 



La kimberlita es un tipo roca ígnea volcánica, potásica, conocida porque pueden contener diamantes. 
Lleva el nombre de la ciudad de Kimberley, Sudáfrica, donde el descubrimiento de un diamante de 83,5 quilates (16,7 g) en 1871 dio lugar a una fiebre de diamantes, y con el tiempo la excavación del Big Hole.

 




Existe un consenso de que esta roca se formó bajo la superficie de la Tierra con magma fundido a gran profundidad, presión y temperatura hace más de 100 millones de años, donde la forma mas estable para el carbono es el diamante y no el grafito. 

La formación se produce a profundidades de entre 150 y 450 kilómetros en el manto, partiendo de composiciones del manto anormalmente enriquecidas. 





Posteriormente la kimberlita ascendió mediante erupciones rápidas y violentas, a menudo con considerable cantidad dióxido de carbono y otros componentes volátiles. 
La profundidad de fusión y generación hace a la kimberlita propensas a alojar diamantes como xenolitos. 






Las estructuras verticales por donde salio a la superficie reciben el nombre de chimeneas de kimberlita son la fuente más importante de diamantes en la actualidad. 
Ya sea incrustado en esta roca o en la peridotita y liberado en la superficie de la Tierra por los agentes atmosféricos.






La Kimberlita recibe una gran atención aun a pesar de su relativamente poca cantidad. Esto se debe principalmente porque sirve sacar a la superficie de la Tierra diamantes y granates peridotitas del manto xenolitos. 






Probablemente proviene de profundidades mayores que cualquier otro tipo de roca ígnea y la composición extrema del magma refleja en un bajo contenido de sílice y altos niveles de oligoelementos, hacen importante la comprensión de la petrogénesis de la kimberlita. 






En este sentido, el estudio de kimberlita puede proporcionar información sobre la composición del manto profundo y sobre los procesos de fusión que ocurren en, o cerca de, la interfase entre el cratón de la litosfera continental y la astenosfera subyacente del manto convectivo.

 





Morfología y vulcanografía


Las formaciones de kimberlita son intrusiones verticales, como forma de zanahoria, llamadas 'chimeneas'. 

Esta forma clásica de zanahoria se debe a un complejo proceso intrusivo del magma de la kimberlita que contiene una gran proporción de CO2 y H2O. 






Esto produce a cierta profundidad una etapa de ebullición explosiva que causa una cantidad significativa de combustión vertical (Bergman, 1987). 
La clasificación de la kimberlita se basa en el reconocimiento de las diferentes facies de la roca. 
Cada facies se asocian a un estilo particular de actividad magmática, es decir, cráter, diatrema y rocas filonianas (Clemente y Skinner 1985, y Clemente, 1982).

 




La morfología de las chimeneas de kimberlita, y su forma clásica de zanahoria, es el resultado de un volcanismo explosivo diatrema desde muy profundas fuentes en el manto derivados . 
Estas explosiones volcánicas producen columnas verticales de roca que se elevan desde profundas camaras de magma. 
La morfología de las chimeneas de kimberlita es variada, pero generalmente incluye un complejo de sábanas dique de tabular, sumergiendo verticalmente los diques de alimentación en la raíz de la tubería que se extiende hasta el manto. 
De 1,5 a 2 km a la superficie, el magma altamente presionado estalla hacia arriba y se expande para formar una diatrema de cónica a cilíndrica, que erupciona en la superficie. 





La expresión en la superficie no suele ser preservado, pero suele ser similar a un volcán maar. 
El diámetro de una chimenea de kimberlita en la superficie es generalmente de unos pocos cientos de metros hasta un kilómetro.

Petrología


Tanto la ubicación y el origen de los magmas de kimberlita son debatidos. 
Su enriquecimiento extremo y la geoquímica ha dado lugar a una gran cantidad de especulaciones sobre su origen, con los modelos de colocación de la fuente en el manto litosférico subcontinental (SCLM) o incluso a la profundidad de la zona de transición. 






El mecanismo de enriquecimiento ha sido también el tema de debate, con modelos que incluyen la fusión parcial, la asimilación de sedimentos subduccidos o derivar de una fuente de magma primario.

Históricamente, las kimberlitas se han subdividido en dos variedades distintas llamadas 'basáltica' y 'micácea ": Basadose principalmente en observaciones petrográficas (Wagner, 1914). 





Esta clasificación fue revisada posteriormente por Smith (1983) que rebautizó estos divisiones como Grupo I y Grupo II sobre la base de las afinidades isotópicas de las rocas utilizando sistemas de Nd, Sr y Pb. 
Más tarde, Mitchell (1995), demostró que las kimberlitas del Grupo II en realidad muestran una mayor afinidad con la lamproítas que con las kimberlitas del Grupo I . Por lo tanto, se reclasificó el Grupo II como kimberlitas orangeites para evitar confusiones.

Kimberlitas grupo I

 Olivino
 Olivino



El grupo I de kimberlitas son rocas ígneas potásicas, ultramáficas ricas en CO2. 

Ilmenita
Ilmenita





La composición dominate es una asociación principal de minerales: olivino rico en forsterita, ilmenita de magnesio, piropo de cromo, piropo almandino, diópsido de cromo (en algunos casos subcalcic), flogopita, enstatita y cromita pobre en titanio. 

Granate Piropo
Granate Piropo




Las kimberlitas del grupo I presentan una textura distintiva inequigranular causada por macrocristales (0.5 a 10 mm) y megacristales (10-200 mm) fenocristales de olivino, piropo, diópsido de cromo, ilmenita magnesiano y flogopita, en una matriz de granos finos a medios.

 Diopsido
 Diopsido




Esta matriz mineralogía, se asemeja más a la verdadera composición de una roca ígnea, contiene olivino rico en forsterita, piropo granate, diópsido rico en cromo, ilmenita rica en magnesio y espinela.

Espinela
Espinela





Kimberlitas grupo II

El grupo II de kimberlitas (o orangeites ) son rocas ultrapotásicas y peralcalinos ricas en volátiles (predominantemente H2O). 
La característica distintiva de las orangeites son macrocristales y microfenocristales de flogopita, junto con una matriz de micas que varían en composición de flogopita a "tetraferriphlogopite" (flogopita anormalmente rica en hierro). 


Piroxeno




Macrocristales de olivino y cristales primarios euhedrales reabsorbidos en una matriz de olivino es común pero no esenciales.

 Aegirina




Las características principales de la matriz son: zonas de piroxenos (núcleos de diópsido bordeada por aegirina con titáneo); minerales del grupo de la espinela (magnesiano cromita de titanífero magnetita ), perovskita rica en tierras raras y estroncio, apatita rica en estroncio; fosfatos ricos en tierras raras (monacita, daqingshanite); minerales del grupo del Barian de potasio holandita; rutilo con Niobio y ilmenita con manganeso.



Apatita  
Perovskita
Magnetita
Niobio
Monacita
Holandita


Minerales indicadores de la kimberlíta


Las kimberlitas son rocas ígneas peculiares debido a que contienen una variedad de especies minerales con composiciones químicas peculiares. 
Estos minerales como el richterita potásica, diópsido de cromo (un piroxeno ), espinelas de cromo, ilmenita magnesiano, y los granates ricos en piropo más cromo, suelen estar ausentes en la mayoría de las rocas ígneas, lo que son especialmente útiles como indicadores de kimberlitas.

 Richterita
 Richterita




Estos minerales indicadores generalmente se busca en los sedimentos aluviales actuales. 

Su presencia puede indicar la presencia de kimberlita dentro de la cuenca de erosión que produjo el aluvión.



Importancia económica


Las kimberlitas son la fuente primaria más importante de diamantes. 
Muchas chimeneas de kimberlita también producen ricos depósitos aluviales o eluvial de diamantes. 
Sólo una de cada 200 chimeneas de kimberlita contienen diamantes de calidad.

Los depósitos situados en Kimberley, Sudáfrica fueron los primeros y dieron nombre a la roca. 

Los diamantes de Kimberley se encontraron inicialamente en kimberlita meteorolizada, que es de color amarillo por la limonita, y se bautizo como tierra amarilla. 






Trabajos a mayor profundidad encontraron roca menos alterada, kimberlita serpentinizadas, que los mineros llamaron tierra azul .









La tierra azul y amarilla fueron prolíficos productores de diamantes. 
Después de agotar la tierra amarilla, los mineros de finales del siglo XIX excavaron accidentalmente en el suelo azul y encontraron diamantes de calidad gema en cantidad. 

La importancia económica de la época es que con la gran cantidad de diamantes que se encontraron los mineros  subvaloraron el precio de los diamantes y, finalmente, hubo una disminución de valor de los diamantes en un corto período de tiempo.


Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay

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