تعداد محدود و خاصی سنگ در کرۀ زمین وجود دارد که میزبان الماس باشند. یکی از این سنگ‌ها کیمبرلیت است، اما تمامی کیمبرلیت ها هم حاوی الماس نیستند. الماس در کیمبرلیت هایی شکل می‌گیرد که ماگمای آن، از عمق بیش 150 کیلومتری زمین منشأ گرفته باشد و این ماگما با سرعتی در حدود 70km/h^-1 به طرف بالا حرکت کرده باشد. الماس همچنین در برخی لامپروئیت ها، در برخی بازالت های آلکالن، لامپروفیرها و پریدوتیت های آلپی یافت شده است. وجود الماس در کیمبرلیت، آن را از یک تودۀ سنگ معمولی، به یک کانسار با ارزش تبدیل می‌کند.

الماس در کیمبرلیت؛ زنوکریست یا فنوکریست؟

هرچند بیش از 90% الماس دنیا از کانسارهای پلاسر به دست می‌آید، اما اعتقاد بر این است که این الماس ها از تخریب کیمبرلیت حاصل شده اند. اما خوب است بدانید که الماس ها از نظر ژنتیکی ارتباطی با مذاب های کیمبرلیتی ندارند. کیمبرلیت ها تنها حمل کنندۀ الماس به سطح زمین هستند. به این صورت که باعث کنده شدن الماس از سنگ های دیواره و انتقال شان به سطح زمین می‌شوند. در کیمبرلیت ها، الماس به صورت فنوکریست نیست؛ بلکه زنوکریست است. به عبارت ساده، الماس در ماگمایی که سنگ کیمبرلیت را می‌سازد وجود ندارد، بلکه به صورت میانبار و بیگانه، در مذابّ کیمبرلیت در حال سنگ شدن، جا می‌گیرد.

حدود 80% کیمبرلیت‌ها الماس ندارند. در کیمبرلیت‌های حاوی الماس نیز مقدار الماس ناچیز است. به عنوان مثال، در معدن کیمبرلی در آفریقای جنوبی، از هر 24 میلیون تن کیمبرلیت، 3 تن الماس به دست می آمد. آنچه که یک کانسار کیمبرلیت را باارزش می‌کند، فقط عیار آن نیست، بلکه مقدار الماس هایی است که خواص جواهری دارند. واحد وزنی الماس قیراط است و هر قیراط 0.2 گرم (200 میلی گرم) می‌باشد.

منشاء الماس در کیمبرلیت ها

در مورد منشاء الماس در کیمبرلیت ها دو نظریه وجود دارد:

1. الماس موجود در کیمبرلیت، از خرد شدن اکلوژیت های حاوی الماس منشاء گرفته است.
2. الماس از خود ماگمای کیمبرلیتی منشاء گرفته و حاصل شده است.

برای هر دو نظریۀ بالا، شواهدی موجود است.

در مورد تأیید نظریه اول، می‌توان به حضور الماس های مربوط به پرکامبرین در درون کیمبرلیت های مربوط به کرتاسه نام برد (Kramers, 1979).

نظریه دوم که می‌گوید: الماس به صورت فنوکریست هایی از ماگمای کیمبرلیتی تبلور می‌یابد، بر اساس حضور مایعات درگیر پیکریتی کربناته در الماس پیشنهاد گردیده است (Dawson, 1980).

بررسی میانبارهای الماس نشان می‌دهد که هارزبورژیت و اکلوژیت سنگ‌های میزبان الماس هستند. اکلوژیت‌ها می‌توانند نشان دهندۀ بازالت های فرورانده یا بازالت های زیر پلیتی (در مرز لیتوسفر – آستنوسفر) باشند.

شرط لازم برای حضور الماس در کیمبرلیت

برای آنکه یک تودۀ کیمبرلیت حاوی الماس باشد، ماگمای کیمبرلیتی می‌بایست از حوزۀ ثبات الماس (عمق بیش از 150 کیلومتر) منشاء بگیرد (Boyd, 1982). رشد الماس در زیر قاره ها در عمق 132 تا 208 کیلومتر و در زیر اقیانوس ها در عمق 121 – 197 کیلومتر صورت می‌گیرد. درجه حرارت لازم برای رشد الماس نیز 1200 – 1600 درجۀ کلوین است. به این شرط که در محیط ها و اعماق مذکور، کربن حضور داشته باشد. الماسی که در این شرایط تشکیل می‌گردد، برای آنکه جذب ماگما نشود، باید با سرعتی در حدود 70km/h^-1 به طرف بالا حرکت کند (Meyer, 1985). اگر سرعت صعود ماگما کم باشد، الماس جذبِ ماگمای حامل می‌گردد.

اکتشاف الماس در کیمبرلیت

اینکه چرا برخی از توده های کیمبرلیتی حاوی الماس و بعضی دیگر فاقد الماس است، از نقطه نظر منشأای و نیز از نظر اکتشافی جالب توجه است.

Kimberliteهای دارای الماس، اساساً منحصر به سرزمین هایی هستند که سنگ‌های عمقیِ آن ها بیش از 2.5 میلیارد سال سن داشته باشند. شاید جریان گرمایی شدیدتر در زمان آرکئن و تولید فراوان کُماتئیت ها منجر به تهی شدگی در عمق بیشتر در زیر کِراتون های آرکئن شده باشد.

بیشترِ کیمبرلیت‌ها حاوی الماس نیستند. زیرا همانطور که قبلاً گفته شد، شرایط خاصی لازم است تا الماس وارد مذاب کیمبرلیتی شود و بتواند تا رسیدن به اعماق کمتر، خود را حفظ کند و دوام بیاورد. از این رو، زمین شناسان مطالعات متعددی را برای رسیدن به الماس در کیمبرلیت‌ها انجام داده و به نتایجی رسیده‌اند. زمین شناسی اقتصادی، در پی بهترین روش های پی جویی مواد معدنی ارزشمند بوده و هست. این علم در مورد روش‌های اکتشاف الماس در کیمبرلیت نیز روش‌های متعددی را ارائه کرده است. خلاصه ای از روش های اکتشافی که زمین شناسان جهت تشخیص کیمبرلیت های حاوی الماس استفاده می کنند، در ادامه بیان شده است.

1. اکتشافات مینرالوژیکی
2. تعیین سن کیمبرلیت
3. بررسی ساخت های منطقه
4. اکتشافات ژئوشیمیایی
5. اکتشافات ژئوفیزیکی

اکتشافات مینرالوژیکی جهت شناسایی کیمبرلیت حاوی الماس

جهت دست یابی به الماس در کیمبرلیت، اولین قدم، پیدا کردن سنگ های کیمبرلیت است. این اقدام جز با بررسی های مینرالوژیکی میسر نمی‌شود. لازم است در منطقه مورد نظر حاضر شوید و از سنگ ها یا خاک های آنجا، نمونه برداری کنید. به ازای هر کیلومتر مربع، تعداد 1 تا 5 نمونه برداشت کنید.

اما کانی‌های نشانگر که می‌توانند به شما در پیدا کردن و رسیدن به کیمبرلیت های حاوی الماس کمک کنند، دیوپسید کروم دار و ایلمنیت منیزیم دار هستند.

• دیوپسید کروم دار: این کانی در اقلیم های استوایی و نیمه خشک، تا فاصلۀ 1.6 کیلومتری از منبع دیده می‌شود. در اقلیم هایی که هوازدگی مکانیکی حاکم است، دیوپسید کروم دار تا فاصلۀ 48 کیلومتری از منبع نیز قابل رؤیت است.
• ایلمنیت منیزیم دار: در اقلیم هایی که هوازدگی مکانیکی حاکم است، ممکن است تا فواصلی بیشتر از 2000 کیلومتر از منبع یعنی کیمبرلیت، یافت شود.

پس از اینکه از این دو کانیِ نشانگر برای دست یابی به تودۀ کیمبرلیت استفاده کردید، جهت اطمینان از اینکه تودۀ شما کیمبرلیت است یا نه، باید کانی‌های آن را بررسی کنید. کانی‌های کیمبرلیت عبارتند از الیوین، فلوگوپیت، گیکیلیت و پیروپ کروم دار که در زمینه ای از کلسیت، الیوین و فلوگوپیت جای گرفته‌اند.

سن مناسب کیمبرلیت

برای پیدا کردن کیمبرلیت‌هایی که احتمال وجود الماس در آن‌ها بالا باشد، مشخص نمودن سن کیمبرلیت ها بسیار مهم است. الماس در کیمبرلیت‌ هایی یافت می‌شود که سن آن‌ها بیش از 1500 میلیون سال و ترجیحاً 2000 میلیون سال باشد.

بررسی ساخت منطقه جهت جستجوی در الماس در کیمبرلیت

پس از تشخیص اینکه سنگ های منطقه 100% کیمبرلیت هستند و سن شان در محدوده سنی که بیان شد است، نوبت به بررسی ساختار منطقه می‌رسد. منطقۀ شما می‌بایست ساختار خاصی داشته باشد. مناسب ترین ساخت در مورد کیمبرلیت های حاوی الماس به، ساختار زیر است:

• شواهدی که نشان دهندۀ حرکات قائم است، در منطقه وجود داشته باشد.
• گسل های بزرگ یا خط واره های بزرگ در منطقه وجود داشته باشد. کیمبرلیت ها معمولاً در امتداد گسل های امتداد لغز یا بر روی محل تقاطع گسل ها قرار دارند.
• وجود دایک ها و سیل های دولریتی متعدد
• وجود بازالت های فلاتی
• وجود فرورفتگی در منطقه
• تغییر در رویش های گیاهی
• تغییر در رنگ رسوبات منطقه

سه مورد اخیر به کمک عکس های ماهواره ای و هوایی قابل بررسی است.

بررسی ژئوشیمیایی

اگر ساخت منطقه شما حاوی ساخت های مذکور بود و بررسی های سن سنجی و کانی شناسی، کیمبرلیت با سن بیش از 1500 سال را تعیین کرد، لازم است یک چکاپ ژئوشیمیایی نیز به منظور وجود عنصر نیوبیوم (Nb) صورت گیرد. زیرا این عنصر، مشخصۀ کیمبرلیت است.

اکتشافات ژئوفیزیکی

ابزارهای اکتشاف ژئوفیزیکی مکمل دیگر روش‌های اکتشافاتی هستند که در بالا جهت جستجوی الماس در کیمبرلیت بیان کردیم.

پس از تشخیص مکان‌هایی که دارای مینرالوژی (کانی شناسی) مناسب هستند، بررسی‌های ژئوفیزیکی در آن مکان ها انجام می‌شود. بررسی های ژئوفیزیکی در این مورد استفاده می شود عبارتند از:

1. بررسی‌های مغناطیس سنجی زمینی و هوایی که وجود ایلمنیت و مگنتیت را تأیید کند.
2. بررسی های الکترومغناطیسی
3. بررسی به روش مقاومت الکتریکی