Khoảng 36 triệu năm trước, một tiểu hành tinh đã lao vào Trái đất với vận tốc ước tính 20 km/giây và đâm xuống khu vực phía Bắc Siberia, tạo ra một trong những hố lớn nhất trên hành tinh của chúng ta. Lực va chạm từ tiểu hành tinh làm hàng triệu tấn vật chất bắn vào không khí. Tiểu hành tinh này rộng từ 5 đến 8km, sau cú va chạm đã tạo ra một miệng hố khổng lồ có đường kính gần 100km.
Hố Popigai là hố va chạm thiên thạch lớn thứ tư trên Trái đất, nối với hồ chứa Manicouagan ở Canada. Ba hố lớn hơn hoặc đã bị chôn vùi (như hố Chicxulub ở Mexico), bị biến dạng (hố Sudbury ở Canada), hoặc bị xói mòn và biến dạng nghiêm trọng (hố Vredefort ở Nam Phi). Popigai đến nay chỉ bị thay đổi nhẹ do xói mòn, khiến nó trở thành một trong những hố va chạm thiên thạch được bảo tồn tốt nhất trên thế giới cho đến nay.
Nhiệt độ cao, áp suất lớn trong vụ va chạm tạo nên loại kim cương có kích thước nhỏ, độ tinh khiết thấp (Ảnh: QQ)
Hố va chạm thiên thạch Popigai được đặt tên theo một con sông ở gần đó. Những hình ảnh chụp miệng hố Popigai do Đài quan sát Trái đất của NASA chia sẻ đã hé lộ địa hình của khu vực. Nằm cách bờ biển Laptev khoảng 100km, miệng hố hình tròn thụt sâu khoảng 150 - 200m so với vùng đất xung quanh.
Bản đồ địa chất và quan sát thực địa cho thấy, có một vùng lõm trung tâm ở đáy miệng hố, được bao quanh bởi một vòng đỉnh rộng khoảng 45km. Vòng đỉnh này thoải dần ra ngoài, tạo thành một rìa đất bao quanh hình máng vành khuyên.
Miệng núi lửa nằm ở rìa phía Đông Bắc của vùng Anabar, chứa hỗn hợp đá graphite (đá hoa cương) và đá trầm tích. Tác động từ vụ va chạm của tiểu hành tinh đã làm tan chảy 1.750 km3 đá và ngay lập tức biến các mảnh đá graphite thành kim cương. Kim cương hình thành trong một lớp đất hình bán cầu dày khoảng 1,6km và cách nơi va chạm khoảng 12 - 13km.
Toàn cảnh hố Popigai nhìn từ trên cao (Ảnh: Mining Technology)
Các nhà khoa học cho rằng, kim cương không hình thành tại vị trí va chạm vì nhiệt và áp suất của vụ va chạm vào lúc đó có thể quá lớn để kim cương có thể tồn tại ở đó.
Miệng núi lửa Popigai là một trong những mỏ kim cương lớn nhất thế giới hiện nay, ước tính chứa hàng nghìn tỷ carat.
Do kim cương được hình thành ngay lập tức sau vụ va chạm nên chúng không có thời gian để phát triển thành những viên đá quý lớn, đơn lẻ. Hầu hết là đá đa tinh thể với kích thước nhỏ hơn 2mm và có độ tinh khiết thấp. Do đó, loại kim cương này thường được sử dụng trong công nghiệp hơn là chế tác đồ trang sức.