О ЧЕМ МОГУТ РАССКАЗАТЬ КСЕНОЛИТЫ ИЗ КИМБЕРЛИТОВ И ТРАППОВ?

Kимберлиты - продукты кристаллизации насыщенной флюидом ультраосновной магмы, зарожденной в мантии Земли. У поверхности Земли они образуют конусовидные тела (трубки) и дайки, часто содержащие алмазы. Кимберлиты - лишь транспортеры алмаза, равно как и глубинных ксенолитов (включений), захваченных кимберлитовой магмой по мере ее быстрого перемещения к поверхности. По минеральному и химическому составу ксенолитов можно судить о составе верхней мантии Земли и условиях ее формирования. Траппы -малоглубинные тела базальтового состава - индикаторы кимберлитового магматизма, а следовательно и месторождений алмаза.

Введение

Кимберлиты -горные породы, обладающие порфировой структурой, т.е. вкрапленники оливина, иногда флогопита заключены в тонкозернистую флюидальную ткань (основную массу) породы серпентинин-карбонатного состава. В качестве второстепенных включений встречаются и Ap, Phl, иногда очень редкие минералы, такие как Zrc, алмаз и многие другие. Кимберлиты - продукты кристаллизации насыщенных флюидами (Н₂О, СО₂, N₂ и др. газы) силикатных магм. Они встречаются исключительно в коре континентального типа и являются практически единственными источниками коренных месторождений алмаза. В 1887 г. они впервые были обнаружены геологом Льюисом в провинции Кимберли, что в Южной Африке. Затем крупные провинции алмазоносных кимберлитов были обнаружены в экваториальной Африке, Бразилии, в России (Якутия и Архангельской область) и, наконец, - в провинции Кимберли, но уже в Австралии. С точки зрения промышленной добычи не все кимберлиты алмазоносны. Так например, палеозойские кимберлиты Якутии богаты алмазом, тогда как в мезозойских его очень мало. Наряду с алмазом кимберлиты содержат глубинные ксенолиты (ксенос - чуждый, литос - камень)  - включения коровых или мантийных кристаллических пород, захваченных и вынесенных кимберлитовой магмой к земной поверхности. В кимберлитах встречаются как коровые так и мантийные ксенолиты, вес которых достигает 420 кг., а количество - до 30 % от объема кимберлитового тела. Последние представлены глубинными ультраосновными породами (гранатовыми перидотитами, лерцолитами, дунитами) и эклогитами. За 100 лет изучения ксенолитов  в них обнаружены десятки очень редких минералов, характерных исключительно для пород, сформировавшихся при высоком давлении. Сами же кимберлиты на поверхности нередко представляют собой "синюю глину". Возникает интрига: с одной стороны  кимберлит это "глина", а с другой - порода, содержащая самый глубинный набор слагающих ее минералов. Так что же такое кимберлит? Почему только в нем встречаются коренные месторождения алмаза? Если кимберлиты - продукты кристаллизации глубинной магмы, - а это действительно так, - то почему алмаз не окисляется, или же не переходит в графит при подъеме магмы к поверхности? Наконец, какова природа кимберлитовых магм. Мы попытаемся ответить на многие из поставленных здесь вопросов на том уровне устоявшихся на сегодняшний день знаний. Ясно, что они с каждым годом расширяются, давая импульс новым идеям, которые в свою очередь приводят к открытию новых месторождений алмаза. 

Какова геологическая позиция кимберлитов?

Кимберлитовые магмы внедрялись в породы земной коры начиная с раннего протерозоя (2.5-2.3 млрд. лет тому назад) и до мезозоя включительно (150 млн. лет). Обычно в пределах одного и того же региона кимберлитовый магматизм повторялся неоднократно. В Якутии, например, только палеозойские вспышки кимберлитового магматизма происходили дважды, 470 и 365 млн. лет тому назад. Затем последовала еще и мезозойская вспышка.

Рожденная на больших глубинах кимберлитовая магма обычно затвердевает в виде кимберлитовых трубок или даек вблизи земной поверхности, нередко в осадочном чехле докембрийских платформ, либо в их кристаллическом фундаменте. Так например, все тела кимберлитов Якутии залегают в осадочном чехле Сибирской платформы, а алмазоносная трубка "Венетия", изотопный возраст внедрения которой 533 миллиона лет, прорывает гранулиты комплекса Лимпопо (Южная Африка), сформировавшиеся в позднем архее, 2.69 млрд. лет тому назад.

Согласно эмпирической закономерности, установленной Е.Н.Клиффордом, алмазоносные кимберлиты любого возраста не выходят за пределы кратонов, т.е. участков континентальной земной коры, консолидация которых завершилась в архее. В распределении коренных месторождений алмаза в кимберлитах наблюдается зональность: алмазоносность кимберлитов снижается к краям кратонов, вне зависимости от того, перекрыты они чехлом более молодых осадков или нет. Кимберлиты встречаются и в пределах протерозойских (> 1000 млн. лет т.н.) комплексов кристаллических пород, но они не алмазоносны, или же содержат очень низкие концентрации алмаза. Поэтому поиски кимберлитовых тел как потенциальных месторождений алмаза сосредоточены в основном на платформах, т.е. частях земной коры двух ярусного строения (в основании лежат породы докембрия, а на них - более молодой осадочный чехол). В последние годы геологи все же обнаружили несколько месторождений алмаза в кимберлитах, прорывающих периферические части кратонов. Однако эти месторождения отличаются рядом особенностей состава и структуры от алмазоносных кимберлитов центральных частей кратонов. Сравнительно недавно в провинции Кимберли, что в северной Австралии, в кимберлитах, богатых К₂O и TiO₂ (лампроитах) - обнаружены высокие концентрации алмаза. Так вот некоторые тела лампроитов залегают не в кратоне  Кимберли, а находятся в пределах протерозойского подвижного пояса.

На геологических картах скопления кимберлитовых тел располагаются линейно, вдоль региональных разломов, так или иначе связанных с крупными меридиональными разломами (рифтами) земной коре. С.В.Белов и А.А.Фролов провели специальное статистическое исследование распределения кимберлитов в породах чехла Сибирской и Восточно-Европейской платформ по отношению к крупным рифтовым структурам. Они установили, что подавляющая масса кимберлитов располагается не в пределах рифтов, а в оперяющих их разломах, проходящих через синеклизы, - глубокие континентальные прогибы, заполненные мощными толщами осадочных пород, либо через их фланги.

Следующая страница| Назад