Алмазоносные кимберлиты Хуабэй в Китае и Архангельской алмазоносной провинции в России - сравнительная минералогическая характеристика

Глава 4. Минералогия связующей массы из кимберлитов Хуабэй.

Минералы связующей массы кимберлитов изучены в образцах кимберлитов из трёх алмазоносных трубок: Победа - 1 (район Мэн Инь), трубки N 42 и 50 (район Фусянь). Было проведено петрографическое описание шлифов (41 обр.), изучен минеральный состав связующей массы кимберлитов с применением методов термического анализа (13 обр.), ИК-спектроскопии (13), электронно-зондового анализа (71). Минералы связующей массы представлены серпентином, карбонатом и оксидами.

Данные ИК - спектроскопии показали, что главные породообразующие минералы всех проб - серпентины, разной степени изменения состава - по соотношению Mg и Fe. Выявлены различия кимберлитов из трёх трубок.

В трубках Победа 1 и N 42 образцы, отобранные из разных типов кимберлитов, отличаются незначительно, а в трубке N 50 - заметно. Главные отличия - содержание доломита, который преобладает в образце 50-1 и тип серпентина, так как хризотил преобладает в образце 50 - 2.

Результаты термического анализа подтвердили данные ИК - спектроскопии о различном минеральном составе связующей массы изученных кимберлитов (рис.7):

1) Только в трубке 50-1 отмечено значительное количество доломита.

2) В трубке Победа 1 основной минерал близок к чистому хризотилу, а в трубке 42 - к антигориту.

3) Отдельные фазы внедрения кимберлита в трубке 50 существенно различаются по минеральному составу. В ранней фазе преобладает карбонат, а в поздней фазе преобладают минералы, содержащие молекулярную воду.

Были изучены особенности фазового и химического состава микрокристаллических оксидов из связующей массы алмазоносных кимберлитов Китая. Полученные результаты свидетельствует о длительной и сложной их эволюции, которая была индивидуальна в каждой изученной трубке и протекала при различных физико - химических условиях.

***Трубка N 50 (Бинхай)

1. Микрокристаллические оксиды представлены, главным образом хромшпинелидами. Пикроильменит отсутствует.

2. Установлены пикрохромиты, отвечающие наиболее ранним стадиям кристаллизации кимберлитового расплава - показатель значительной глубины зарождения, и высокой потенциальной алмазоносности кимберлитового расплава.

3. В кимберлитах следующих фаз (50-2 и 50-3) более широко представлены зональные футляровидные выделения шпинелидов (рис.8).

***Трубка N 42

В первых двух фазах (Обр. 42-2 и 42-3) Оксидные минералы представлены шпинелидами и рутилом. Ильменит и перовскит не обнаружены.

Последняя фаза (Обр. 42-1): Порода сильно изменена. Микрокристаллические оксидные минералы представлены шпинелидами и перовскитом. Шпинелиды представлены титаномагнетитом и магнезиальным магнетитом (рис. 6), т.е. минералами, кристаллизующимися при высоком окислительном потенциале. Ильменит не обнаружен, а присутствие перовскита, как показывает сопоставление с литературными данными (Бовкун, 2005), можно трактовать как показатель возрастания щелочности среды минералообразования.

***Трубка. Победа 1

В первой фазе (Обр. Победа 1-1): выявлены следующие типы микрокристаллических оксидов:

1 - шлировые выделения, образованные при замещении силикатов;

2 - отдельные хорошо огранённые зерна квадратных очертаний;

3 - неправильной формы выделения с изъеденными краями и отчетливо проявленной зональностью.

Изучения фазового состава рудных минералов показало, что преобладающей оксидной фазой является перовскит. Соотношения перовскита к хромиту составляет 10:1. В образце есть сульфиды и они составляют значительную часть рудных вкрапленников.

В последующих фазах (Обр. Победа 1 - 2 и 1 - 3) в обоих типах пород, также как и в образце Победа 1 - 1, преобладает перовскит. По сравнению с образцом Победа 1 - 1, в хромитах увеличивается содержание железа и уменьшается содержание хрома, что видно на представленных диаграммах, т.е. условия кристаллизации данных кимберлитов становятся более окислительными.

Как было показано на примере Якутии (Бовкун, 2000; Серов, 2002), вариации химического состава шпинелидов и перовскита из связующей массы кимберлитов отражают условия становления кимберлитовых расплавов на промежуточных и поздних стадиях их эволюции. Было выделено 15 химико-генетических групп шпинелидов, включая ультравысокохромистые пикрохромиты из кимберлитов с уникальной, высокой и средней алмазоносностью. Сопоставляя полученные нами результаты с этими данными, можно сделать вывод о том, что только кимберлиты трубки Победа-1 (Шандун) содержат такие хромиты. Микрокристаллические шпинелиды в трубке N50 и N42 являются типоморфными для кимберлитов Mg-Fe-Ti-типа высокой средней и низкой алмазоносности. Полные кристаллизационные тренды шпинелидов и присутствие зональных негомогенных зерен свидетельствуют о невысокой скорости подъема кимберлитового расплава к поверхности и о постепенном увеличении окислительного потенциала среды минералообразования. Такие условия являются неблагоприятными для сохранности алмаза. Таким же неблагоприятным фактором является и присутствие перовскита, который характерен для связующей массы низко- и неалмазоносных пород Кепинского поля ААП (Богатиков и др., 1999) и Куонамского района Якутии (Серов, 2002).

Таким образом, изучение особенностей химического и фазового состава микрокристаллических оксидов показывает, что во всех телах от первой фазы внедрения к третьей нарастает окислительный потенциал и щелочность среды минералообразования. Особенно это заметно на примере трубки N 50, в которой кимберлит первой фазы не содержит перовскита, а микрокристаллические оксиды представлены пикрохромитом. Во второй фазе выделения хромшпинели имеют изъеденные контуры, появляется много сульфидов и специфические люминесцирующие минералы. В кимберлитах третьей фазы остались лишь реликты хромита и основным минералом становится рутил.

Вывод: По особенностям химического и фазового состава минералов связующей массы установлена длительная и сложная эволюция кимберлитов Хуабэй, которая была индивидуальна в каждой трубке, а от первой фазы внедрения к третьей нарастает окислительный потенциал и щелочность среды минералообразования. В ранних фазах установлены пикрохромиты - показатель значительной глубины зарождения кимберлитового расплава, во второй фазе - микрокристаллические шпинелиды с изъеденными краями и зональностью: увеличивается содержание Fe и уменьшается содержание Cr к краям зерен. Последние фазы содержат магнетит, специфические люминесцирующие минералы и минералы, содержащие H₂O, в них много перовскита и сульфидов. Во всех телах отсутствует пикроильменит, преобладает серпентин, доломит характерен для трубки N 50.