工作船在開采海底鉆石

在非洲納米比亞西海岸的某片海域，6艘巨大的工作船正在海上作業(yè)。長達13米的軟管從工作船一直深入海底，泥沙、礫石和大石塊等海床沉積物以每小時60噸的速度被吸入船艙。這些船只正從距離海岸不遠的海底開采鉆石。

在工作船上，振動架和旋轉滾筒將大塊巖石粉碎成小塊。沉積物經(jīng)過清洗和篩分，不含鉆石的巖石和泥沙被重新送回海底，分離得到的鉆石被裝進鋼制手提箱，然后被直升機馬不停蹄地運往不遠處的工廠，進行進一步分級和加工。通過這種方式，某公司2017年從納米比亞沿岸地區(qū)總共開采了137.8萬克拉（1克拉=0.2克）鉆石。據(jù)估計，整個非洲西海岸的海洋鉆石儲量達8000萬克拉。

從海底開采出的鉆石

全世界范圍內(nèi)，只有納米比亞西海岸和南非的沿海地區(qū)有鉆石沉積。這些鉆石有的埋藏得很淺。在某個陽光燦爛的清晨，它們在沙灘上閃閃發(fā)光，等待第一個發(fā)現(xiàn)它們的幸運兒。不過，大多數(shù)鉆石都埋得很深——埋在海灘的深層泥沙中，或埋在距離海岸不遠處的海底。小型公司通常借助小型挖掘機或雇傭潛水員開采鉆石，大型開采公司則采用工作船從數(shù)千萬噸的泥沙和礫石中分離鉆石。從沉積物中分離鉆石的效率并不高。據(jù)統(tǒng)計，通過從海底沉積物中分離鉆石的方式，工作船平均每處理60多噸沉積物，才能從中分離出1克拉鉆石。

首次發(fā)現(xiàn)海中鉆石

人們是怎么發(fā)現(xiàn)海底存在鉆石的呢？這要追溯到20世紀初?？箍圃?jīng)是納米比亞沿岸的一個小村。1908年，該村一名工人在這里意外發(fā)現(xiàn)了一枚鉆石。這個消息不脛而走，吸引了無數(shù)采礦者前來。鉆石開采給當?shù)貛砹司揞~財富，賓館、醫(yī)院、電站、學校、劇場如雨后春筍般在卡曼斯科豎立起來，這里甚至誕生了整個非洲的第一條有軌電車線路。

然而，隨著鉆石資源逐漸枯竭，卡曼斯科也迅速衰落。1928年，在卡曼斯科以南270千米的淺海海底，采礦者發(fā)現(xiàn)了儲量更豐富的海洋鉆石礦床。在舊礦床枯竭和發(fā)現(xiàn)新礦床的雙重刺激下，大量卡曼斯科居民拋棄家園，涌向新發(fā)現(xiàn)的“鉆石海岸”。

熱鬧一時的卡曼斯科如今已經(jīng)荒廢

海中鉆石來自何處？

地下深處的極端壓力和溫度改變了碳的結晶形式，這些具有特殊晶體結構的碳就是鉆石。鉆石通常為八面體，但少數(shù)鉆石晶體為六面體或十二面體。在鉆石內(nèi)部，每一個碳原子和與其相鄰的四個碳原子以很強的相互作用結合在一起，這種晶體結構使鉆石成為自然界硬度最高的礦物。

鉆石的形成原理并不復雜，只不過它們形成于距離地表至少140千米的深處。讓這些地球內(nèi)部的寶藏移動到地表的是金伯利巖管。金伯利巖管的形狀就像一個胡蘿卜或甜筒冰激凌。除了鉆石，金伯利巖管中還含有石榴石、尖晶石和橄欖石等寶石。經(jīng)過9000多萬年的流水侵蝕，南非腹地金伯利巖管中的碎片不斷地被奧蘭治河剝落，并順著河水一路向西，最終堆積在納米比亞和南非的海岸附近。從地下深層到地表，再從大陸腹地到海洋，鉆石的這段旅途可謂漫長且艱辛。

其他類型的鉆石開采

露天開采

露天開采是成本最低的鉆石開采方式。在確定了金伯利巖的位置后，工人操縱挖掘機，從地表開始轉著圈向下挖掘，挖掘出的礦坑上寬下窄，這種礦坑形狀可以讓金伯利巖完全暴露出來。礦坑中的大塊巖石會被炸成小塊，然后碎石被卡車一車車運到篩選場篩出其中的鉆石。全世界最大的露天鉆石礦位于俄羅斯，坑深525米，礦坑地面直徑1200米。巨大的礦坑上方會形成猛烈的下降氣流，曾有直升機在飛過該礦坑時被氣流吸入礦坑并墜毀！

炸藥將大塊金伯利巖炸成碎石

地下開采

如果圍巖的硬度明顯低于金伯利巖，那么采礦者為了節(jié)省開采成本，就會在圍巖中挖掘通向金伯利巖的隧道，并使用爆破或挖掘的方法開采鉆石。隧道分兩層建造，上下層之間有漏斗狀的通道相連。采礦工人從上層開采鉆石，巖石通過漏斗落入下層。下層的裝載機收集到足夠的巖石后，就會返回地面，在那里，工人們會從破碎的巖石中篩選出鉆石。

然而，無論是露天開采還是地下開采，這些傳統(tǒng)開采方式都會使用炸藥，從而導致鉆石開裂。從海底挖掘鉆石的過程則溫和得多，因此海底開采的鉆石的平均品質(zhì)更高。

地下開采

沖積開采

在流水侵蝕下，金伯利巖會被逐漸剝落，其中的鉆石通過河流被搬運到三角洲等沖積平原，并被掩埋在那里的沉積物中。開采者只要挖掘足夠多的含鉆石沉積物，就能從中分離出少量鉆石。沖積平原礦床的優(yōu)點是無須使用炸藥，缺點是開采效率過低——沖積平原面積動輒數(shù)百平方千米。

沖積開采

從很久以前，鉆石加工者就發(fā)現(xiàn)許多鉆石中都含有氯化鈉，也就是食鹽。基于這個證據(jù)，地質(zhì)學家猜測這些氯化鈉最初可能來自海水。2019年，一項模擬實驗有力地支持了這種假說。該實驗的研究者猜測，含鹽鉆石可能由被拖入地幔的海底板塊形成。這個發(fā)現(xiàn)大大拓展了人類對鉆石成因的認識。