3500萬年前的一次小行星撞擊地球，造就了已知最大的鉆石礦床

大約3500萬年前，一顆直徑約5至8公里的小行星以每秒15至20公里的速度撞擊了如今位于俄羅斯西伯利亞北部的泰梅爾半島。

這次超高速撞擊瞬間熔化數千立方公里的巖石，并將數百萬噸的物質拋射到高空——它們最終散落在世界各地，直到今天依然能夠被人找到。

另外，這次撞擊還形成了一個直徑達到100公里的隕石坑，它就是波皮蓋隕石坑——這是迄今為止已確認的地球上最大撞擊坑之一。

△ 波皮蓋隕石坑的位置

雖然世界上有個別比它更大撞擊坑，但是它們要么已被掩埋（希克蘇魯布隕石坑），要么已經變形（薩德伯里隕石坑），要么遭受了嚴重的侵蝕和變形（弗里德堡隕石坑），只有波皮蓋隕石坑保存最為完好，所以它具有極高的科學價值。

然而，相比于的科學價值，普通人更關心的往往是它的另外一面，就是這個撞擊坑底部埋藏著一個巨大的鉆石礦床。

這個鉆石礦床有多夸張呢？

據估計，這個鉆石礦床的厚度達到1-2公里，整體體積達到1600立方公里，擁有數萬億克拉的鉆石儲量——其儲量甚至超過了地球上所有其他已知鉆石礦床的總和。

據信，早在20世紀70年——還是蘇聯時期，科學家就已經發現了這個鉆石礦床，當時被當作高級機密，并沒有對外公布。

直到2012年，俄羅斯才解密了相關發現，這個鉆石礦床的信息才變得廣為人知。

然而有趣的是，直到今天，這個鉆石礦床依然躺在那里，并沒有人試圖去開采它，此前有人推測這是俄羅斯為了確保另外一個鉆石礦——米爾尼礦的價值。

△ 米爾尼礦

米爾尼礦是俄羅斯最著名的露天礦場，它的相關圖片在互聯網上廣為傳播，巔峰時期那里每年能產出1000 萬克拉鉆石，占世界鉆石產量的23%。

不過，米爾尼礦在2017年的時候就停止開采了（留下了一個洞口直徑1200米深度525米的露天坑洞）。

那么有趣的問題是，這么一個“鉆石寶藏”，俄羅斯為什么直到今天依然都沒有想過去開采呢？

波皮蓋隕石坑的鉆石怎么來的？

鉆石是碳的其中一種同素異形體，簡單地說，它是由純碳元素構成的，只是其晶體結構與其它碳不同。

形成鉆石的條件是高溫、高壓，而地球上天然就有這種條件，就是在地球地幔深處——通常地表之下100至250公里地方就是鉆石形成的地方。

同時由于碳元素在地球上是比較豐富的，所以實際上鉆石在地球上相當豐富的，只是它都蘊藏在地幔深處，無法被開采而已。

火山噴發會將地幔的物質帶到地表，我們現在開采的許多天然鉆石都是通過火山噴發帶來的。

波皮蓋隕石坑的鉆石是通過另外一種方式形成的，它被稱為“撞擊鉆石”，顧名思義，它是由隕石撞擊形成的。

隕石撞擊產生的高溫、高壓正好也能在一定區域內達到鉆石形成的條件，只要這些區域內正好擁有足夠多的碳元素，那么就會產出鉆石。

波皮蓋隕石坑區域的地質條件十分特殊，它的下面是一片太古代石墨-石榴石片麻巖，而這個古老的巖層基底上面的沉積層覆蓋厚度只有1.5公里（通常情況下這些古老的巖層是在地下非常深的地方）。

△ 波皮蓋隕石坑

所以，當超過5公里的小行星撞擊該處時，它非常容易接觸到下面的石墨這種碳元素結構，并將其轉化為鉆石。

不過，需要指出的是，直接的撞擊點并沒有形成鉆石，因為撞擊產生的高溫、高壓過大，超過了鉆石的形成條件。

真正形成鉆石的區域是，距離撞擊點外約12至13公里處的一薄層巖石中，這層巖石在撞擊后形成了一個半球形的、厚度為1至2公里的含鉆巖層。

為什么沒人開采這些鉆石？

波皮蓋隕石坑擁有大量的鉆石是事實，無論是實地考察的結果，還是其它科學推測都證實了這點。

不過，“撞擊鉆石”的品質通常不是特別好。

隕石撞擊的高溫、高壓條件是瞬間發生的，碳元素沒有足夠時間發育成碩大的單顆寶石，所以“撞擊鉆石”通常是小型的多晶石，它們的純度較低，尺寸也較小——通常小于2毫米。

這些鉆石可能更適合用于生產金剛石磨料等工業用品，而不太適合用于珠寶制作。

另外，波皮蓋隕石坑位于北緯71°39′，北極圈（北緯 66°34′）以北還要好遠，相比于我們前面的提到的米爾尼礦，氣候環境要惡劣得多。

人們可以因為鉆石在米爾尼礦附近建立小鎮，但是很難在波皮蓋隕石坑附近建立這樣的“開采營地”。

還有最重要的一點，就是隨著技術的成熟，人工合成鉆石正在快速崛起。

鉆石有兩個用途，一個是工業用途，還是有一個就是珠寶市場的用途。

在工業上，天然鉆石已經幾乎完全快被成本更低的人工鉆石取代了，目前天然鉆石在工業上的市場份額只有1.4%，不過珠寶行業依然更喜歡天然鉆石——份額超過90%。

波皮蓋隕石坑的鉆石就評估來看，它珠寶級的儲量可能并不多，所以至今沒人冒險去開采那些鉆石。

這里值得一提的是，我們國家就是主要的人工鉆石生產國，據信世界上90%的人工鉆石都來自我們國家。

雖然我們國家的自然資源并不算豐富，但是勤勞的國人正在通過技術改變著各行各業。

最后，再聊個關于波皮蓋隕石坑的科學！

最近的研究指出，這次地球生命歷史上排得上號得小行星撞擊，并沒有像其它撞擊一樣造成猛烈的氣候變化，也沒有導致物種大滅絕發生。

目前還沒人知道為什么會這樣。

參考：
[1].https://geology.com/articles/popigai-crater-diamonds/