Кимберлитовые трубки Южно-Ангольского щита

4. Предварительная оценка алмазоносности по минералогическим критериям показала, что исследованные кимберлиты слабо и неалмазоносны. Преобладающими породами мантийного блока в момент внедрения кимберлитов являлись лерцолиты. Алмазы генетически связаны с породами дунит-гарцбургитового состава, содержание которых увеличивается в северо-восточном направлении.

По морфологическим особенностям МСА всех трубок являются типичными минералами из кимберлитов. Гранаты представлены в широком цветовом спектре и часто характеризуются наличием коррозионного рельефа. На поверхности многих зерен шпинелидов также отмечаются признаки магматической коррозии. Для большинства исследованных трубок характерен пикроильменит с шиповидным рельефом.

Анализ химического состава МСА показал, что для всех изученных кимберлитовых тел характерен достаточно широкий набор глубинных минералов различного парагенезиса и фаций глубинности, что, в общем, присуще алмазоносным кимберлитам.

В кимберлитах трубок Галанже-II и Галанже-III спектр составов глубинных минералов достаточно узок. Среди пиропов этих тел встречены только низкохромистые и умереннохромистые минералы, которые образовались не глубже условий гроспидитовой фации глубинности (не более 34 кбар). Лишь в породах тел Галанже-I и Галанже-IV обнаружены более хромистые пиропы коэситовой фации глубинности (34-40 кбар). Однако, ни в одном из тел кимберлитового поля Галанже не обнаружены глубинные минералы алмазной ассоциации, присутствие которых является главным необходимым показателем потенциальной алмазоносности. В кимберлитах трубок Очинжау и Палуэ присутствуют пиропы коэситовой и гроспидитовой фаций в различном соотношении, однако, глубинные минералы алмазной ассоциации также отсутствуют. В трубке Виньяти представлены пиропы всех фаций глубинности кроме алмаз-пироповой. В ней существенно преобладают пиропы одной - гроспидитовой фации. Трубки Чихолонго и Шикуатите характеризуются контрастным соотношением пиропов различных фаций глубинности. Среди проанализированных гранатов выделены пиропы гроспидитовой, коэситовой, хромдиосид-хромит-хромпироповой и алмаз-пироповой фаций глубинности по Н.В. Соболеву.

Также контрастно различаются между собой кимберлиты по генетической принадлежности гранатов. Во всех трубках присутствуют гранаты хромовой и титановой ассоциаций ультраосновного парагенезиса, а в некоторых трубках и эклогитовой ассоциации основного парагенезиса (рис. 9). В алмазоносных трубках Чихолонго и Шикуатите широко представлены пиропы ультраосновных парагенезисов: верлитового, лерцолитового (с хромовой и титановой ассоциациями) и дунит-гарцбургитового, в том числе алмазного (2%). Среди гранатов трубки Виньяти отсутствуют только представители алмазного парагенезиса. В кимберлитах других трубок практически отсутствуют гранаты дунит-гарцбургитового парагенезиса, но встречаются альмандин-пиропы эклогитового парагенезиса. Во всех трубках южной части Ангольского щита гранаты лерцолитового парагенезиса существенно преобладают.

Шпинелиды всех трубок характеризуются довольно узким спектром по содержанию Cr₂O₃ и высокой долей среди них высокохромистых разностей, а также наличием пикритового и перидотитового трендов, что характерно для кимберлитов (рис. 10а). Хромиты алмазной ассоциации в исследованных трубках не обнаружены. Наиболее высокохромистые шпинелиды встречены в кимберлитах трубки Виньяти. По химико-генетической классификации хромшпинелидов из ультра-основных пород (Гаранин и др., 1989) изученные минералы относятся к шпинелидам из лерцолитов и гранат-клинопироксен-шпинелевым сросткам (рис. 10б).

В связующей массе кимберлитовой брекчии (трубка Шикуатите) обнаружены среднехромистые пикрохромиты, характерные для алмазоносных кимберлитов. В.К. Гараниным и др. (2000) доказано, что в алмазоносных кимберлитах содержание Cr₂O₃ в шпинелидах массы превышает 40 мас.%. На диаграмме в координатах Fe₂O₃+TiO₂-Cr₂O₃-Al₂O₃ фигуративные точки составов микрокристаллических шпинелидов трубки Шикуатите лежат на этой границе, что указывает на низкую алмазоносность этого тела.

Пикроильмениты в изученных кимберлитах по составу образуют две контрастные группы - высокохромистые (4-8 мас.% Cr₂O₃) и низкохромистые (десятые доли мас.% Cr₂O₃). Высокохромистые разновидности характеризуются повышенной магнезиальностью (до 12-14 мас.% MgO). По химико-генетической классификации ильменитов изученные зерна преимущественно относятся к пикроильмениту из перидотитов и пироксенитов. В трубке Очинжау присутствует пикроильменит эклогитового парагенезиса. Трубки Чихолонго, Шикуатите и Очинжау характеризуются наличием пикроильменита энстатититового парагенезиса.

Указанные особенности состава пикроильменитов определяют генетическую принадлежность рассматриваемых образцов. Прежде всего, она определяется значительными содержаниями магния, что позволяет отнести пикроильменит к группе пикроильменита, имеющего глубинное происхождение.

Таким образом, несмотря на сходство изученных глубинных минералов из кимберлитов по некоторым параметрам химического состава, они различаются по основному признаку: присутствию высокохромистых глубинных минералов (пиропов и хромшпинелидов) алмазной ассоциации. Наличие этого признака указывает на прямую, либо потенциальную алмазоносность изученных пород. По минералогическим критериям алмазоносными являются кимберлитовые трубки Чихолонго и Шикуатите, что подтверждено находками алмазов. Если в промышленно-алмазоносных кимберлитах северо-востока Анголы пиропы алмазной ассоциации составляют от 5 до 7% (Ротман и др., 2003), то можно предварительно оценить изученные кимберлиты как слабоалмазоносные. Кроме того, кимберлиты трубки Шикуатите содержат в основной массе среднехромистые пикрохромиты, что также является косвенным признаком алмазоносности. Трубка Виньяти содержит высокохромистый пикроильменит и высокотитанистые гранаты эклогитовой ассоциации (5%). Минералы алмазной ассоциации в ней отсутствуют. Трубка Очинжау, хотя и не содержит МСА алмазной ассоциации, содержит гораздо меньше глубинных минералов, которые характеризуются плохой сохранностью. Наиболее сильно от всех отличается трубка Палуэ, в которой преобладает хромшпинелид и пироп хромовой ассоциации. Все трубки поля Галанже, кроме трубки Галанже-IV, содержат высокохромистый пикроильменит и характеризуются повышенными содержаниями гранатов эклогитового парагенезиса (до 15%). Все они также не содержат глубинных минералов алмазной ассоциации.

Таким образом, минералогическими критериями алмазоносности кимберлитов Южно-Ангольского щита являются: 1 - наличие алмазов в кимберлитовых трубках Чихолонго и Шикуатите; 2 - широкий спектр состава МСА по генетической принадлежности и фациям глубинности; 3 - наличие пиропов алмазного парагенезиса (6,72-12,34 мас.% Cr₂O₃, 3,92-5,52 мас.% CaO); 4 - наличие высокотитанистых желтых и оранжевых гранатов из алмазоносных магнезиально-железистых эклогитов и оранжево-красных гранатов из пироп-ильменитовых гипербазитов; 5 - наличие среднехромистого пикрохромита (36,54-41,47 мас.% Cr₂O₃, 12,24-14-34 мас.% Cr₂O₃) в основной массе кимберлита.

В целом, исследованные кимберлитовые трубки по минералогическим критериям можно оценить как неалмазоносные и низкоалмазоносные. Причем наиболее перспективными, являются трубки - Чихолонго и Шикуатите. Алмазы в них генетически связаны с породами дунит-гарцбургитового состава, в то время как преобладающими породами мантийного блока в момент внедрения кимберлитов являлись лерцолиты.

Основные выводы, конкретизирующие защищаемые положения и отражающие научную новизну и практическую значимость работы, можно резюмировать следующим образом:

Районы проявления кимберлитового мелового магматизма Южно-Ангольского щита локализуются в зонах пересечения разломов континентального ранга северо-восточного и север-северо-западного направлений. Эти тектонические нарушения имеют докембрийское заложение и связаны с образованием древней плиты - Гондваны. В пределах Бразильской и Африканской платформ они объединяются в единую радиально-концентрическую структуру.

Исследованные трубки залегают в породах основания и перекрыты небольшим чехлом четвертичных отложений. Диатремы имеют небольшой эрозионный срез, что подтверждается наличием реликтов кратерных построек.

Кимберлиты по всем вещественно-индикационным параметрам относятся к классическим кимберлитам: содержат мантийные включения ультрабазитов, эклогитов, полный спектр барофильных минералов, в том числе алмазной фации глубинности, а также алмазы. Кимберлитовые трубки сложены разнообразными петрографическими типами пород - туфопесчаниками, туфобрекчиями, кимберлитовыми брекчиями, автолитовыми кимберлитовыми брекчиями, а также массивными порфировыми кимберлитами. Кимберлиты в различной степени контаминированы материалом прорванных пород и существенно преобразованы гидротермально-метасоматическими и гипергенными процессами (серпентинизация, сапонитизация, окварцевание). Несмотря на это, породы трубок характеризуются содержанием большинства макро- и микрокомпонентов, типичным для кимберлитов других регионов мира. В целом, по особенностям минералого-петрографического и петрогеохимического состава изученные кимберлиты наиболее близки кимберлитам группы I Южной Африки.

Подобные кимберлиты известны в северной части Ангольского щита - провинция Муссенде. В настоящее время в этом районе известно 8 кимберлитовых тел, причем наиболее крупное из них в плане имеет изометричную форму диаметром около 1 км (Вунда, 2006). Эти трубки, подобно исследованным, пространственно связаны с тектонической зоной северо-восточного простирания.

Кимберлитовые породы Южно-Ангольского щита содержат классический набор минералов-спутников алмаза - пироп, хромшпинелиды, пикроильменит, хромдиопсид. Распространены пироп-пикроильменитовые ассоциации с теми или иными количествами хромшпинелидов. По химическому составу, среди МСА присутствуют глубинные минералы хромовой и титановой ассоциаций ультраосновного парагенезиса и альмандин-пиропы эклогитового парагенезиса различных фаций глубинности. Подавляющее большинство гранатов в кимберлитах относится к пиропам лерцолитового парагенезиса; в некоторых трубках присутствуют гранаты эклогитового парагенезиса. Высокохромистые пиропы алмазной ассоциации обнаружены в кимберлитовых трубках Чихолонго и Шикуатите, а так же трубки Лорелей района Муссенде. Для алмазов из этих тел весьма характерен развитый коррозионный рельеф.

В целом, кимберлиты Южно-Ангольского щита являются типичными кимберлитами окраинных частей древних кратонов, что подтверждает <правило Клиффорда>. По ряду критериев изученные породы схожи со слабоалмазоносными кимберлитами Кепинского поля Архангельской провинции, которые имеют подобное региональное положение.

Кимберлиты Южно-Ангольского щита слабо- и неалмазоносны, причем доля мантийного, в том числе алмазоносного материала в трубках увеличивается в северо-восточном направлении, достигая максимума на щите Кассаи, где в провинциях Лунда (Ангола) и Мбужи-Майа (Заир) расположены промышленно-алмазоносные кимберлитовые тела. Кроме того, в районе р. Кванго в северной части Анголы, а так же в бассейне р. Кванза в центральной части Страны известны богатые аллювиально-пролювиальные алмазоносные россыпи, что свидетельствует о потенциальной коренной алмазоносности этих территорий (рис. 12).

Таким образом, выявлен закономерный тренд увеличения алмазоносности в северо-восточном направлении, причем наиболее перспективные районы для выявления новых кимберлитовых тел приурочены к зонам докембрийских разломов континентального ранга в пределах древних кратонов и под чехлом перекрывающих отложений.