Алмаз из месторождений Архангельской алмазоносной провинции

Глава 4. Морфология, внутреннее строение и другие важнейшие характеристики кристаллов алмаза из кимберлитовых трубок им. В. Гриба и Карпинского-1.

Общая характеристика и морфологические особенности. Алмаз из трубки им. В. Гриба обладает высокой сохранностью и качественными показателями: в среднем по трубке 80% кристаллов прозрачные, очень низкий процент непрозрачных кристаллов - 2%; 70% алмазов целые, изометричные или со слабыми следами искажения. Содержание сростков и кристаллов <прорастания> 10%, двойников - 5% (большинство <шпинелевые>); 22% кристаллов сильно деформированы, в основном, уплощенные по оси L3 или блокового строения 8%. Доля бесцветных алмазов и кристаллов со слабым нацветом - 65%, серых и с отчетливым серым оттенком - около 16%, количество желтых кристаллов - 12%. Значительно число цветных алмазов и кристаллов с цветными пленками (голубые, зеленые, розовые и др.) - 7%.

В трубке им. В. Гриба сравнительно высокое содержание октаэдрических кристаллов 32% (табл. 1), алмазов комбинационной формы октаэдр-ромбододекаэдр (ОД) 17% и псевдогемиморфных индивидов 7%. Содержание кубических кристаллов 6%, что является типичным для многих кимберлитовых трубок мира. Понижено, по сравнению с трубками месторождения им. М.В. Ломоносова, содержание тетрагексаэдров (около 1%); в два и более раза ниже число ромбододекаэдров 29% (табл. 1). По габитусу кристаллов алмаза трубка им. В. Гриба сходна с низкоалмазоносной трубкой Снегурочка Золотицкого поля, за исключением более низкого содержания додекаэдров и тетрагексаэдров (табл. 1).

В [Богатиков и др., 1999] отмечено, что работами, выполненными на трубках Архангельская, Пионерская, им. Ломоносова и Карпинского-2, выявлена практически полная их идентичность с трубкой им. Карпинского-1 по составу и технологическим свойствам руд, гранулометрии и визуальным особенностям алмаза (морфологии, цвету, сохранности). По этим причинам особенности алмаза из месторождения им. М.В. Ломоносова изучены на примере трубки им. Карпинского-1.

Алмаз из трубки им. Карпинского-1 характеризуются более низким качеством и сохранностью кристаллов по сравнению с таковым из трубки им. В. Гриба. Отмечены следующие особенности: кристаллы, как правило, серого цвета или с серым нацветом (42%), число бесцветных алмазов - 39%. На окрашенные (черные, желтые, зелено-серые, коричневые) кристаллы и с различными оттенками (цветными пленками) приходится 19%. Кристаллы преимущественно прозрачные 50%. Доля непрозрачных алмазов - 15%, в том числе, окрашенных за счет темных минеральных включений. Высокое, по сравнению с алмазом из трубки им. В. Гриба, содержание сростков 21.5%, обломков кристаллов 11.8% и двойников 10%. Трещиноваты 40% кристаллов. Число изометричных кристаллов 35%, деформированных 25%. Деформация кристаллов проявлена преимущественно в уплощении по оси L3, интенсивном блоковом строении или/и пластической деформации.

Таблица 1. Распределение кристаллов алмаза из месторождений Архангельской алмазоносной провинции по габитусу
Название полей магматизма и кимберлитовых трубок	Распределение кристаллов по габитусу, кол. %
	Октаэдры (О)	Додекаэдры (Д)	Комбинационной формы (ОД)	Кубы (К)	Тетрагексаэдры (ТГ)	Псевдогеммиморфные (ПГ)
Верхотинское поле
им. В. Гриба	32.0	29.0	17.0	6.0	0.8	7.0
Золотицкое поле
Поморская	12.6	66.4	0.6	0.9	19.1	0.4
им. Ломоносова	15.1	76.6	2.3	0.5	4.6	0.9
Архангельская	13.2	55.1	2.9	1.0	27.3	0.5
им. Карпинского-1	17.0	65.0	10.0	6-10	1.0-3.0	1.0
им. Карпинского-2	13.3	74.2	0.4	0.8	10.5	0.8
Пионерская	9.1	80.5	2.8	0.9	5.9	0.8
Снегурочка	25.1	49.6	13.0	3.7	9.6	-
П р и м е ч а н и е. Сведения по трубкам Золотицкого поля приведены по [Махин, 1991]; по трубкам им. Карпинского-1 и В. Гриба - по [Богатиков и др., 1999; Захарченко и др., 2002] и оригинальным данным исследований; здесь и в таблице 2 - трубки Поморская, им. Ломоносова, Архангельская, им. Карпинского-1, им. Карпинского-2 и Пионерская относятся к месторождению им. М.В. Ломоносова.

В трубке им. Карпинского-1 преобладают додекаэдры (до 70 %) со следами деформации разного характера (табл. 1). Отличительная особенность - низкое содержание октаэдров (около 18 %), ОД кристаллов (10%) и псевдогемиморфных индивидов (1%), высокое - кубов и тетрагексаэдров (6-10%), число которых возрастает до 13% при уменьшении размеров кристаллов. Кристаллы в трубке им. Карпинского-1 сильно дефектные: содержат большое число включений. Доля алмаза ювелирного качества в трубке им. Карпинского-1 не превышает 10%.

Известно [Квасница и др., 1999; Chapman et al., 2004], что содержание гладкогранных октаэдров и кубов, как правило, резко возрастает в мелких классах (< 0.05 мм) кристаллов алмаза большинства месторождений. Сохранность мелких кристаллов может свидетельствовать об алмазоносности трубки. На глубоких горизонтах трубки Пионерская встречено большое количество сильно растворенных мелких алмазов (< 0.02 мм) коробчатых и скелетных форм. При этом алмазоносность в этой трубке на глубоких горизонтах более 500 м близка к нулю. В трубке им. Карпинского-1 среди мелких алмазов (< 0.5 мм) обнаружены, преимущественно октаэдры и кубы со следами растворения, а также кубические кристаллы скелетного строения, обломки неопределенного габитуса. Среди мелких алмазов (< 0.2 мм) из трубки им. В. Гриба обнаружены, преимущественно, гладкогранные острореберные октаэдры, их сростки и двойники, один ОД кристалл без следов растворения.

В трубке им. Карпинского-1 по морфологическим особенностям установлены две популяции алмаза:

а) крупные кристаллы, преимущественно додекаэдрического габитуса, со сложным внутренним строением и интенсивной резорбцией;

б) мелкие (до 250 мкм) гладкогранные кристаллы и их сростки, преимущественно октаэдрического и кубического габитуса со следами растворения, а также кристаллы скелетных и коробчатых форм.

В трубке им. В. Гриба по морфологическим особенностям установлены следующие популяции алмаза:

а) крупные кристаллы, преимущественно октаэдрического и переходного ОД габитуса с однородным внутренним строением и очень слабым проявлением следов растворения;

б) мелкие (до 250 мкм) гладкогранные острореберные октаэдры без следов растворения.

Общая характеристика и морфологические особенности кристаллов показывают, что условия генезиса алмаза в двух трубках были разными. Специфические условия среды алмазонахождения, в том числе агрессивное воздействие флюидов, привело к образованию округлых растворенных и деформированных кристаллов (более низкой сохранности и качества) в трубке им. Карпинского-1 в большем масштабе (70%), чем в трубке им. В. Гриба (30%).

Физические свойства (люминесценция, структурные дефекты). Трубка им. В. Гриба выделяется самой высокой долей алмазов с сине-голубым и фиолетовым свечением (~50% всех кристаллов), меньшей кристаллов с желтой и зеленой люминесценцией (~10%). По спектрам ФЛ установлено, что сине-голубое свечение обусловлено, преимущественно N3 центрами. В трубке им. Карпинского-1 большинство кристаллов алмаза (~50%) не обладают люминесцентным свечением, среди остальных преобладает алмаз с зеленым (11%), сине-голубым (9%), фиолетовым (5%) и желтым (4%) люминесцентным свечением, обусловленным, в основном, N3, Н3, Н4, S2 центрами. Алмазы с розовой и оранжевой люминесценцией встречаются чаще (~5%), чем в трубке им. В. Гриба (~2%). В трубках одинаково содержание кристаллов с зональной люминесценцией (~8%): центральная часть, чаще всего, имеет желтое, зеленое и оранжевое ФЛ свечение, а краевая - слабое голубое, розовое и желто-зеленое или не имеет люминесценции.

Для большинства алмазов из трубки им. Карпинского-1 концентрация примесей суммарного азота (Ntot) варьирует от 17 до 2900 at. ppm., в среднем 1240 at. ppm. В мелких кристаллах (< 1 мм) Ntot от 20 до 1300 at. рpm. Мелкие октаэдрические алмазы в целом характеризуются пониженным содержанием Ntot по сравнению с крупными кристаллами. В алмазе доминируют А-центры (NA>NB), доля агрегированного азота (%NB) в среднем 20%. Безазотные алмазы редки (< 1%). Содержание примеси водорода (Н) в алмазе до 7.6 см^-1, в среднем 1.6 см^-1; плейтелетс (Р) - до 20 см^-1, в среднем 3.1 см^-1.

Концентрация примесей суммарного азота в мелких и крупных кристаллах алмаза из трубки им. В. Гриба варьирует от 0 до 2840 at. ppm., в среднем 743 at. ppm. В мелких классах присутствует большее число низкоазотных и безазотных алмазов. Около 30% кристаллов алмаза имеют одинаковое содержание азота в А- и В-формах (NA=NB). В остальных 70% кристаллов А-центры азота доминируют в соотношении 2:1 и 3:1. Алмазы характеризуются очень высокой концентрацией плейтелетс (до 32.5 см^-1, в среднем 8.5 см^-1), пониженной концентрацией водорода (до 5.5 см^-1, в среднем 0.76 см^-1). Доля агрегированного азота (%NB) в среднем 33%.

Для кристаллов алмаза изученных трубок выделено два тренда по распределению концентраций структурных дефектов (рис. 1). В целом характерно двумодальное распределение концентраций суммарного азота, водорода и плейтелетс (рис. 1), но для алмаза из трубки им. Карпинского-1 наблюдается некоторое разделение по содержанию дефектов водорода на три составляющие.

По содержанию структурных дефектов, цвету и морфологии алмаза в каждой трубке выделено три популяции кристаллов. По геотермометру [Taylor et al., 1995] определены ориентировочные температуры образования алмаза каждой популяции.

Трубка им. В. Гриба: 1) первая популяция (низкоазотная, основная) - объединяет кристаллы различных классов крупности ряда октаэдр-ромбододекаэдр, среди которых наиболее распространены октаэдры с тригональной формой граней. Имеет однородное или послойно-октаэдрическое внутреннее строение. Характеризуется низким содержанием суммарного азота N_tot < 600 at. ppm, центров водорода (Н < 2.5 см^-1), плейтелетс (Р < 10 см^-1). %NB варьирует от 0 до 50%. Кристаллы наиболее близки к алмазу из диатрем центральных областей Сибирской и Африканской платформ [Khachatryan et al., 2004]. Широкий интервал температур формирования алмаза первой популяции от 1050^оС до 1170^оС.

2) вторая популяция (среднеазотная) - преимущественно представлена алмазами массой 0.1-0.5 кар, преобладают октаэдры с дитригональной формой граней и ОД кристаллы. Суммарное содержание азота 600 > N_tot < 1200 at. ppm. Содержание азота в А-форме от 300 до 600 at. ppm, причем А- и В-центры присутствуют примерно в равной пропорции. %NB варьирует от 40 до 60%. Характеризуется невысоким содержанием водорода 0 < Н < 5 см^-1. Среди кристаллов второй популяции отмечено две группы по содержанию дефекта плейтелетс: с низким Р < 3 см^-1 и значительным 10 < P < 22 см^-1. Имеют разное внутреннее строение, преимущественно неоднородное смешанного типа (волнисто-послойная зональность). По распределению дефектов близки к алмазу из россыпей Тимана и некоторых трубок Далдыно-Алакитского поля [Khachatryan et al., 2004]. Сформировались в достаточно узком температурном интервале 1100-1135^оС. Высокие степень агрегированности азота и концентрация плейтелетс, возможно, являются следствием длительного посткристаллизационного отжига данных алмазов.

3) третья популяция (высокоазотная) - присутствует в резко подчиненном количестве. Представлена преимущественно кристаллами массой менее 0.1 кар. Форма разнообразна. Суммарное содержание азота 1200 < N_tot < 3000 at. ppm. Концентрация А-центров от 700 до 1500 at. ppm. Низкая степень агрегированности азота %NB < 30. Невысокое содержание водорода 0 < Н < 6 см^-1 и очень высокое содержание 25 < Р < 35 см^-1. Имеют преимущественно неоднородное волокнистое и секториальное внутреннее строение. Близки по содержанию азотных центров к алмазу из трубок Поморская и Архангельская Золотицкого поля [Khachatryan et al., 2004]. Ориентировочные температуры их образования Т=1060-1090 ^оС.

По усредненным значениям концентраций структурных дефектов прослеживается большое сходство между алмазами трубки им. В. Гриба и трубки Зарница Далдыно-Алакитского района Якутии, россыпей Урала [Kaminsky et al., 2001]. Средняя ориентировочная температура образования кристаллов алмаза из трубки им. В. Гриба Т=1100^оС.

Трубка им. Карпинского-1: 1) первая популяция (низкоазотная) - бесцветные индивиды I разновидности [Орлов, 1984] с пониженной концентрацией структурных дефектов ( N_tot < 500 at. ppm, %NB~13-58, Н < 3 см^-1, Р < 5 см^-1). Имеют послойное внутреннее строение. По содержанию дефектов аналогичны алмазу первой популяции из трубки им. В. Гриба, трубки Айхал (Якутия) и трубок Южной Африки [Khachatryan et al., 2004]. Широкий интервал температур формирования алмаза 1090-1150^оС.

2) вторая популяция (высокоазотная) - представлена алмазами I разновидности, преобладают додекаэдры с разной скульптурой граней. Суммарное содержание азота 1000 < N_tot < 2000 at. ppm. Содержание азота в А-форме от 860 до 1400 at.ppm. В-центры находятся в резко подчиненном количестве в соотношении 2:1, 3:1, 4:1 и более по сравнению с А-центрами. %NB варьирует от 0 до 35%. Характеризуется невысоким содержанием водорода 0 < Н < 3 см^-1. Среди кристаллов данной популяции также как и в трубке им. В. Гриба отмечено две группы по содержанию дефекта плейтелетс: с низким Р < 3 см^-1 и значительным 10 < P < 22 см^-1. По распределению азота и водорода сходен с кристаллами V разновидности из россыпей Севера Якутии [Khachatryan et al., 2004]. Сформировались в достаточно узком температурном интервале 1075-1100 ^оС.

3) третья популяция (высокоазотная, высокодефектная) - представлена преимущественно серыми кристаллами V [Бартошинский, 1987], реже I разновидности [Орлов, 1984] с высокими концентрациями примесных центров (N_tot > 1400 at. ppm, %NB от 0 до 25, Н>4 усл. ед., 4.5 < P < 6 усл. ед.). Обладают волокнистым внутренним строением. Температура их формирования ниже, чем первой генерации Т < 1070^оС. По распределению примесных центров значительная часть кристаллов третьей генерации попадает в поле, близкое к полю метаморфических алмазов из пород месторождения Кумды-Коль (Казахстан) [Khachatryan et al., 2004].

По усредненным значениям концентраций структурных дефектов алмаз из трубки им. Карпинского-1 наиболее близок к таковому из трубок Архангельская и Поморская ААП [Kaminsky et al., 2001]. Средняя ориентировочная температура образования кристаллов алмаза из трубки Карпинского-1 Т=1070^оС.

Внутреннее строение кристаллов. Изучение внутренней морфологии кристаллов алмаза методом ЦКЛ показало, что алмаз из месторождений ААП, в отличие от алмаза ЯАП, обладает только синим и голубым свечением. Отмечено, что большинство кристаллов из трубки им. В. Гриба имеют однородное (незональное) или послойное октаэдрическое внутреннее строение, которое формируется в результате тангенциального (Т) механизма роста в наиболее благоприятных стабильных условиях (рис. 2). В некоторых кристаллах чередуются зоны с прямо-послойным и волнистым октаэдрическим строением (рис. 2, 3).

Кристаллы из трубки им. Карпинского-1 имеют значительно более разнообразное внутреннее строение: зонально-секториальное, секториальное и сложное <пульсационное> строение, образующиеся по нормальному (N) и смешанному (Т+N) механизмам роста (рис. 2).

На основе картин ЦКЛ с применением метода локальной ИК-спектроскопии получены концентрации дефектов азота, водорода и плейтелетс по зонам роста кристаллов. Отмечено, что центральные части зональных кристаллов из трубки им. В. Гриба, как правило, более высокоазотные, чем краевые: Ntot центр/край = 800ч450; 250ч79; 600ч147 at. ppm. Cодержание плейтелетс (данная примесь не характерна для алмазов с волокнистым внутренним строением) в центральных частях кристаллов в два раза выше, чем в краевых: Р центр/край = 20ч6.6; 8.6ч1.5; 10ч0.8 см^-1, что указывает на преимущественно тангенциальный механизм их роста.

Отмечено, что для алмазов из трубки им. Карпинского-1 характерно более неоднородное распределение дефектов по зонам. Центральная часть кристалла может иметь как повышенное, так и пониженное содержание азота по отношению к промежуточной или краевой зоне: Ntot центр/край = 971ч1446; 2000ч2200; 2500ч1746; 1564ч1438 at. ppm.

Во всех исследованных кристаллах алмаза последовательность чередования зон, образованных по Т, N или Т+N механизмам роста различна. Центральная область чаще всего имеет послойное октаэдрическое строение. По внутреннему строению выявлены следующие схемы роста кристаллов: T → N, T → N → T → N, Т → T+N, реже N → N → T, N → T+N → Т, N+Т → T+N и другие (рис. 3).

Многие кристаллы из трубок им. В. Гриба и Карпинского-1 в центральной части имеют один или несколько зародышей (центр кристаллизации, ограненный или растворенный микроалмаз, обломок), которые отличаются по размеру, форме, цвету катодолюминесценции, содержанию дефектов от алмаза-хозяина (рис. 4).

Определение содержания дефектов в зародыше и кристалле-хозяине методом локальной ИК-спектроскопии показало, что первый имеет их более высокую концентрацию. Содержание азота в алмазе-зародыше, как правило, NA, NB > 1000 at. ppm. В данном случае кристалл-зародыш является алмазом первой генерации (А), на который автоэпитаксически нарастает алмаз более поздней генерации (Б) (рис. 4).

Результаты изучения морфологии, физических свойств кристаллов, содержания структурных дефектов, внутреннего строения алмаза, в том числе методами локальной ИК-спектроскопии, присутствие нескольких популяций алмаза подтверждают первое защищаемое положение о том, что условия кристаллизации алмаза в трубках неоднократно менялись в процессе роста кристалла. В трубке им. Карпинского-1 изменение условий кристаллизации более контрастное.

Приведенные результаты исследований внутреннего строения с применением метода локальной ИК-спектроскопии являются обоснованием второго защищаемого положения. В трубках им. В. Гриба и им. Карпинского-1 присутствуют, по меньшей мере, две генерации кристаллов алмаза, которые образовались с перерывом в кристаллизации, что свидетельствует о дискретности алмазообразования в данных трубках.

Изотопный состав углерода алмазов. Информацию об источниках углеродного вещества, вовлеченного в образование алмаза, можно получить, изучая изотопный состав углерода (д¹³C). В разных месторождениях мира д¹³C алмаза варьирует от -34.4 до +2.4 . Единственные известные данные об изотопном составе углерода алмазов ААП (порядка 65 измерений кристаллов из месторождения им. М.В. Ломоносова) были получены коллективом авторов [Галимов и др., 1994], в соответствии с которыми значения д¹³C изменяются в широких пределах от -2.5 до -21.5 (рис. 5).

Для алмаза месторождения им. М.В. Ломоносова отмечено три области изотопных составов углерода в зависимости от морфологических разновидностей кристаллов: 1) наиболее изотопно-тяжелые алмазы (д¹³C от -2.0 до -4.5 ) представлены октаэдрами и додекаэдрами; 2) распространены все морфологические группы алмаза, кроме октаэдров (д¹³C от -5.5 до -7.0 ); 3) изотопно-легкие алмазы (д¹³C от -13.5 до -21.5 ) представлены октаэдрами и додекаэдрами (рис. 6). Следует отметить, что в отличие от алмазов из трубки им. В. Гриба, ОД кристаллы из трубки им. Карпинского-1 близки по изотопному составу к додекаэдрическим кристаллам, из чего можно предположить их образование при единой системе фракционирования.

Изотопный состав углерода 62 изученных алмазов размерных групп от -2+1 до -9+7 мм из трубки им. Гриба изменяется от -2.79 до -9.61 . Большинство кристаллов попадет в узкий диапазон значений д¹³C от -3.0 до -7.0 , характерный для большинства алмазов из кимберлитовых месторождений мира (рис. 5).

Наиболее изотопно-тяжелые алмазы NN 449 и 154 (д¹³C -2.79 и -3.08 соответственно): коричневый нелюминесцирующий псевдогемиморфный алмаз и бесцветный додекаэдр с фиолетовой фотолюминесценцией. Наиболее изотопно-легкие алмазы: светло-желтый кубический кристалл N 389 (д¹³C = -9.61 ) со слабой фотолюминесценцией неопределенного цвета; светло-коричневый нелюминесцирующий алмаз-хозяин N 176 (д¹³C = -8.05 ); оболочка алмаза N 337 кубоктаэдрической формы светло-коричневого цвета со слабой зеленой фотолюминесценцией (д¹³C = -8.01 ) (рис. 5).

Зональные кристаллы из трубки им. Гриба имеют различие центральной и внешней зоны по окраске, структуре или цвету катодо-, фотолюминесценции. Изотопные составы центральных частей зональных кристаллов NN 138, 139, 215 имеют д¹³C -5.8, -5.64, -5.94 и краевых частей д¹³C -6.96, -5.85, -5.69 соответственно. Отмечена закономерность облегчения изотопного состава углерода по направлению к краю зональных кристаллов и оболочных алмазов.

Оболочечные алмазы представлены серо-черными кристаллами с бесцветным ядром ОД формы. Изотопные составы углерода ядер незначительно (0.6 - 1.2 ) отличаются от изотопного состава оболочек. Ранее отмечалось [Галимов, 1984; Galimov, 1991], что д¹³C ядер оболочечных алмазов варьирует в более широких пределах (д¹³C от -4 до -17 ), чем д¹³C оболочек (д¹³C от -4 до -8 ). Это связано с тем, что ранняя генерация алмаза сопряжена с изотопным фракционированием углерода в алмазообразующем флюиде, в то время как поздняя генерация формируется за счет наращивания алмаза в условиях относительно статичных и в более гомогенной по составу углерода среде. Изученные оболочечные алмазы из трубки им. Гриба не выпадают из этой тенденции, хотя различия в изотопном составе углерода внутренней и внешней частей алмаза в данном случае невелики.

В трех сростках <борт> проанализирован изотопный состав углерода мелкокристаллической серо-черной массы в центре (-4.05 , -6.58 и -5.48 ) и отдельных крупных бесцветных и серых кристаллов во внешней части агрегата (-4.24 , -7.48 и -6.08 ). Изотопный состав в центре борта неоднороден. Величины д¹³C варьируют приблизительно в тех же пределах, что и кристаллов внешней части борта.

В двух образцах исследованы раздельно изотопный состав углерода алмаза-включения и алмаза-хозяина. В образце N 176 мелкий (< 0,5 мм) бесцветный октаэдр (д¹³C -4.51 ) на три четверти заключен в более крупный (~ 2,2 мм) октаэдрический кристалл светло-коричневого цвета (д¹³C -8.05 ). Образец N 188 состоит из темно-серого алмаза-включения неправильной формы (д¹³C -6.34 ), заключенного в центральной части бесцветного куб-октаэдрического кристалла (д¹³C -7.54 ) Изотопные составы углерода алмаза-включения и алмаза-хозяина заметно отличаются.

Намечается корреляция между изотопным составом углерода и присутствием азота, которая показывает, что вероятность обогащения легким изотопом увеличивается в кристаллах алмаза с менее агрегированной формой азота. Концентрация азота слабо коррелирует с изотопным составом углерода в алмазах. Зависимость между изотопным составом углерода в алмазах и содержанием дефектов водорода, плейтелетс не установлена.

Кристаллы алмаза из трубки им. Гриба разных габитусных типов значимо не отличаются по изотопному составу. Лишь медиана распространенности д¹³C кубических и тетрагексаэдрических кристаллов смещена в сторону более изотопно-легких алмазов с д¹³C = -7.0 , что характерно для этих морфологических групп в других месторождениях мира [Галимов, 1984; Соболев и др., 1989] и обусловлено изотопным фракционированием в процессе кристаллизации алмаза.

Связь изотопного состава углерода с парагенезисом минеральных включений подчиняется установленной ранее [Галимов, 1984; Galimov, 1989; Соболев и др., 1989] закономерности: д¹³C алмазов ультраосновного парагенезиса из трубки им. Гриба не выходит за пределы узкого диапазона значений от -2.0 до -7.0 (рис. 6), что может свидетельствовать о преимущественно перидотитовом характере строения верхней мантии под трубкой. Кристаллы с эклогитовым типом парагенезиса обнаружены не были. В кристаллах из трубок месторождения им. М.В. Ломоносова присутствуют алмазы как ультраосновного (д¹³C от -1.0 до -8.1 ), так и эклогитового парагенезиса - более изотопно-легкие (д¹³C от -9.5 до -10.0 ) (рис. 6) [Галимов, 1984], а подстилающий мантийный субстрат, по-видимому, является смешанным перидотит-эклогитовым.

Тот факт, что в пределах одной и той же алмазоносной провинции (ААП) недалеко удаленные между собой кимберлитовые поля (трубка Гриба расположена в 50 км к западу от месторождения им. М.В. Ломоносова) характеризуются существенно различными особенностями минералогических и изотопных свойств алмазов, свидетельствуют о том, что эти свойства определяются пространственно локализованными процессами.

Включения в алмазе и тип алмазного парагенезиса. Изучение состава сингенетических включений в алмазе показало: 1) в трубке им. В. Гриба преобладает ультраосновной парагенезис минералов-включений (преимущественно оливин+хромит, хромит, пироп) и магнезиальный характер мантийных пород; 2) в алмазе из трубки им. Карпинского-1 встречены минералы-включения ультраосновного и эклогитового парагенезиса (оливин, гранаты пироп-альмандинового ряда, коэсит), в трубке преобладает смешанный магнезиально-железистый характер мантийных пород. Среди вторичных включений широко развиты серпентин, сапонит, магнетит, сульфидные и сульфидно-силикатные смеси. Значительно (>20%) содержание включений типа <алмаз в алмазе>, что еще раз указывает на дискретный процесс алмазообразования в трубках.

Отличительной особенностью кристаллов алмаза из месторождений ААП является в целом низкое содержание минеральных включений в алмазах и редкость (практически отсутствие) включений сульфидов. Этот факт существенно отличает ААП от якутской и других провинций мира, где сульфидные включения в кристаллах алмаза относятся к числу наиболее распространенных [Соболев и др., 1974; Соболев и др., 1983]. Отсутствие сульфидных включений в алмазах ААП, по-видимому, отражает особенности эволюции мантийного вещества в региональном масштабе.

Приведенные данные о составе включений и изотопных характеристиках алмазов подтверждают третье защищаемое положение о преимущественно перидотитовом составе мантийных пород под трубкой им. В. Гриба и перидотит-эклогитовом - под трубкой им. Карпинского-1.

Другие характеристики алмазов и параметры алмазообразования. По наличию основных парамагнитных центров в трубках им. В. Гриба и Карпинского-1 выявлены кристаллы алмаза пяти групп: с доминирующим центром Р1, Р2, N2, с одновременно наблюдаемыми центрами Р2 и N2, без наблюдаемых парамагнитных центров. Отсутствие ЭПР центров никеля в алмазах является типоморфным признаком данных кимберлитовых трубок. Подтверждается отсутствием или малой распространенностью первичных мантийных Ni-содержащих сульфидов в виде включений в алмазе месторождений ААП. Повышенное содержание в кристаллах алмаза из трубки им. В. Гриба ЭПР центра N2, связанного с пластическими деформациями, отличает их от такового из трубки им. Карпинского-1.

По концентрациям азотных дефектов и составу включений в алмазе с использованием геотермометра Тейлор-Милледж [Taylor et al., 1995] и геобарометр O'Нейла [O'Neill et al., 1987] определены ориентировочные средние температуры образования кристаллов алмаза в трубках им. В. Гриба и им. Карпинского-1. Предположив, что мантийное время для всех кристаллов составляет 3.0 млрд. лет, получили, что средняя температура формирования алмаза в трубке им. В. Гриба 1100^oС, Р=45 кбар; в трубке им. Карпинского-1 - около 1075^oС, Р=43 кбар. Отметим, что при использовании геотермометра время температурного воздействия не играет существенной роли. Изменение <возраста> кристаллов на 1 млрд. лет, приводит к температурному <сдвигу> всего на 10-15 ^oС.

Методом нейтронно-активационного анализа в кристаллах алмаза из трубки им. В. Гриба определены 31 химический элемент, которые могут являться отражением особенностей химического состава среды кристаллизации алмаза. Следовательно, могут служить одним из диагностических признаков при определении локального источника алмаза, использоваться в разработках научно-методических основ комплексного криминалистического исследования, что является актуальным для устранения действий по незаконному обороту алмазов. Полученные данные по алмазу из трубки им. В. Гриба показывают незначительную его обогащенность элементами: La, Sm, Eu, K, U, Au.