Минералогия кимберлитов и родственных им пород алмазоносных провинций России в связи с их генезисом и поисками

Глава 4. Методический подход к оценке алмазоносности кимберлитов по минералогическим критериям.

Шлихо-минералогический метод поиска месторождений алмаза - одно из важнейших составляющих современной технологии поисков, оценки и прогнозирования кимберлитов и лампроитов. Основы, заложенные в работах А.А. Кухаренко, В.С. Соболева и других геологов, привели к открытию крупнейших месторождений алмаза в Якутии, а в дальнейшем широко использовались в практике поисково-оценочных работ в различных регионах мира. Существенный вклад в развитие теории шлихо-минералогического метода внесли отечественные и зарубежные геологи (В.П. Афанасьев, М.А. Гневушев, И.П. Илупин, Г.П. Кудрявцева, С.С. Мацюк, Н.П. Похиленко, Н.Н. Сарсадских, Н.В. Соболев, А.Д. Харькив, Е.Д. Черный, Дж. Герни, Дж. Доусон, В.Е. Стефенс, Ч. Фипке и многие другие).

Систематическое изучение типоморфных особенностей алмаза и МСА позволило предложить новый методический подход, заключающийся в том, что при минералогической оценке алмазоносности кимберлитовых и лампроитовых пород необходимо принимать во внимание две группы факторов, учитывающих: 1) формирование алмазоносных мантийных пород; 2) сохранность алмаза при <доставке> кристаллов к поверхности при формировании кимберлитовых и лампроитовых тел.

В глубинных условиях Земли в области стабильности алмаза совместно с ним кристаллизуется широкий спектр минералов: хромдиопсид, оливин, хромит, высокохромистый пироп, пикроильменит, пироп-альмандиновый гранат, корунд, коэсит, омфацит, кианит и другие. Именно эти минералы, типоморфизм состава которых достаточно надежно установлен (Соболев, 1974; Похиленко, 1990; Гаранин и др., 1991; Fipke et al., 1995 и др.), широко используются при поисках алмазоносных кимберлитов. Большинство критериев алмазоносности основываются на типоморфизме состава минеральных включений в алмазе. Здесь уместно отметить огромный вклад в разработку этих критериев академика Н.В. Соболева и его научной школы.

Как известно на сегодня, широк спектр алмазоносных пород: дуниты, гарцбургиты, ильменитовые перидотиты, лерцолиты, пироксениты, магнезиальные и магнезиально-железистые эклогиты, кианитовые и корундовые эклогиты, коэситовые эклогиты и гроспидиты. Продукты дезинтеграции этих пород, нередко крупно-, и гигантозернистого строения, слагают значительно большую часть тяжелой фракции кимберлитов и лампроитов по сравнению с минералами из включений в алмазе, что необходимо учитывать при совершенствовании шлихоминералогического метода поиска алмазоносных кимберлитов. Разработанные минералогические критерии касаются, в основном, поиска алмаза ультраосновного парагенезиса. Типоморфизм минералов эклогитового парагенезиса используется в практике поисковых работ значительно слабее. При этом известны алмазоносные трубки со значительным распространением минералов алмазного эклогитового парагенезиса. Выявлено значительно большее распространение алмаза эклогитового парагенезиса в кимберлитовых трубках Якутии, чем до сих пор предполагалось (Соболев, 1974; Гаранин и др., 1991; Похиленко, 1990; Специус, 1998).

Также сегодня совершенно необходимо систематизировать данные и по огромному числу анализов из разнообразных неалмазоносных мантийных пород. Число электронно-зондовых анализов минералов из тяжелой фракции, нодулей перидотитов и эклогитов постоянно растет, что оправдывает разработку классификаций МСА, базирующихся на особенностях состава минералов из всей совокупности нодулей мантийных пород и тяжелой фракции.

При оценке алмазоносности пород необходимо учитывать глубину заложения магматических очагов кимберлитовых и лампроитовых магм. Эта информация извлекается из результатов изучения парагенезисов глубинных пород ультраосновного и основного составов, а также МСА, являющихся продуктами дезинтеграции пород. Однако содержание МСА, а тем более ксенолитов глубинных пород, во многих телах обычно невелико. Яркий пример подобной ситуации - кимберлиты Золотицкого поля ААП (месторождение им. М.В. Ломоносова), в которых среди МСА практически отсутствует пикроильменит, а содержания гранатов и пироксенов сравнимо с содержанием алмаза или даже меньше. В таких телах ксенолиты глубинных пород практически нацело изменены. Следовательно необходимо использовать другие минералогические критерии, характеризующие глубину генерации кимберлитовых и лампроитовых магм. Они могут быть получены при изучении минералов из связующей массы кимберлитов и лампроитов и, в первую очередь шпинелиды, ильменит и перовскит. Их количество, состав, неоднородность и т.д. - важнейшие характеристики глубины формирования очагов, длительности процессов эволюции кимберлитовых и родственных им расплавов, что, в конечном итоге, определяет реальную алмазоносность того или иного тела. Здесь важно подчеркнуть, что многие оксидные минералы (шпинелиды, ильменит, гематит) обладают ферримагнитными свойствами и вносят свой вклад в магнитное поле над кимберлитовыми и лампроитовыми телами и могут играть существенную роль в интерпретации магнитных характеристик кимберлитов, лампроитов и родственных им пород.

Условия сохранности алмаза можно оценить, изучая структуры распада твердых растворов в желваках высокохромистого пикроильменита (Гаранин и др., 1984), в зернах гранатов (Боткунов и др., 1987) и пироксенов. Температурный режим охлаждения (<закалка>) благоприятствует сохранению кристаллов алмаза и твердых растворов МСА. О длительности пребывания алмаза и его МСА в неравновесных условиях, а также о степени агрессивного воздействия кимберлитовой и лампроитовой магм на эти минералы, можно судить на основе результатов морфологических исследований последних. Критерии отличия микрорельефа растворения от форм роста для МСА и алмаза в настоящее время достаточно хорошо разработаны (Афанасьев, 1991; Кудрявцева и др., 2005). Наличие интенсивно развитого микрорельефа растворения на поверхности протомагматических сколов минералов-спутников, а также присутствие мощных келифитовых кайм на гранатах и клинопироксенах, оторочек перовскита в реакционных каймах на зернах ильменита указывают на длительность процесса становления кимберлитовых тел и косвенно свидетельствуют о процессах растворения алмаза.

С учетом вышеизложенного методического подхода и минералогических факторов, определяющих алмазоносность кимберлитовых и других родственных им пород, под руководством и при непосредственном участии диссертанта в лаборатории месторождений алмаза создана автоматизированная система поиска алмазоносных пород, предусматривающая последовательное выполнение операций, отражающих этапность изучения МСА и предварительную экспресс-оценку алмазоносности объекта (Гаранин и др., 1991).