Магматическое "Окно" в глубины Земли

Авторы: Богатиков О.А., Кононова В.А.

Введение, или в чем же ошибался инженер Гарин.

Если представить себе земной шар, как бы расколотый на две половинки, то можно увидеть, что внутри он состоит из нескольких основных концентрических оболочек: земная кора, мантия, ядро. Эти оболочки обособились в процессе длительной - около 4.5 млрд.лет - эволюции Земли. Мантия Земли расположена под континентами на глубинах от 25 до 70 км и продолжается вплоть до ядра, т.е. до глубины около 2900 км. (рис.1).

Рис.1 Строение Земли и глубины формирования магматических очагов.

Она составляет 83% объема Земли и 67% ее массы. Мантийные глубины являются источником целого ряда полезных элементов, которые используются в хозяйственной деятельности.

Именно здесь, в царстве огромных давлений и высоких температур, зарождаются алмазы. Этот факт неоднократно отмечался и в художественной литературе. Так, в романе А.Толстого "Гиперболоид инженера Гарина" подробно описывается "оливиновый пояс" Земли - кладовая золота, алмазов и других полезных ископаемых. Инженер Гарин с помощью своего гиперболоида решил пробурить глубокую скважину и добывать полезные ископаемые. Но это возможно только в фантастическом романе. В реальности же самая глубокая в мире скважина, занесенная даже в книгу рекордов Гиннеса, находится на Кольском полуострове и достигает глубины всего лишь 12.5 км. А реальным природным "транспортером" алмазов являются глубинные магматические горные породы, которые вместе с алмазами дают нам не менее драгоценную информацию о составе, строении и процессах, происходящих в мантии Земли, на глубинах 150 и более км.

До недавнего времени единственными коренными источниками алмазов (транспортером) считались кимберлиты. Трубки кимберлитов были открыты в Южной Африке в конце 1869 года, а в России, в Якутии - лишь с 50-х годов нашего столетия. В 1982 году весь мир облетела сенсация - австралийские геологи открыли крупнейшее месторождение алмазов на северо-западе Австралии. Драгоценные минералы находились в новом типе горных пород, которые были названы лампроитами (Богатиков и др., 1991). Кимберлиты и лампроиты во многом схожи. Их роднят как огромные глубины зарождения родоначальных для них магм, так и химический состав. Однако есть и существенные отличия, в первую очередь очень высокие содержания в лампроитах калия. Поэтому их еще называют ультракалиевыми ультраосновными породами.

Итак, был обнаружен второй транспортер алмазов из мантийных глубин. Уже за первый год эксплуатации (1986 г.) австралийского лампроитового месторождения Аргайл было добыто 29 млн.карат алмазов ( около 6 тонн), т.е. более 43 % всей мировой добычи. Было установлено, что эти породы - самые глубинные из известных, т.е. не надо бурить скважины, чтобы заглянуть на 100-150 км вглубь Земли. Это послужило толчком к началу систематических исследований во всем мире довольно редких ультракалиевых пород.

Однако все оказалось не так просто. Не все кимберлиты и лампроиты алмазоносны. Очень сложны для изучения их тонкие химические отличия ( в особенности по изотопным данным и распределению редких элементов). К тому же ультракалиевая группа пород не ограничивается только кимберлитами и лампроитами. Один за другим стали возникать вопросы, на которые пока нет однозначных ответов. Например, как возникают в мантии Земли такие высокие концентрации калия? Или, какие можно уловить закономерности? Вопросы, вопросы....

далее>>