Возраст большинства южноафриканских трубок - меловой; исключение составляют докембрийские образования района Претории (трубка Премьер и др.). Кимберлитовый магматизм на Сибирской платформе также проявлялся неоднократно, вероятно, от позднего протерозоя (синия) до юры. Еще более широкий возрастной диапазон от протерозоя до миоцена отличает кимберлиты и лампроиты Западной Австралии.
В общем случае кимберлиты представляют собой обычно серпентинизированную и карбонатизированную ультраосновную породу с повышенным содержанием щелочей (при преобладании калия над натрием), глинозема и титана, имеющую порфировую либо кластически порфировидную структуру с вкрапленниками оливина в окружении тонкозернистого агрегата серпентина, талька, кальцита, флогопита, перовскита, магнетита, ильменита, апатита и других минералов. Характерной чертой кимберлитов является присутствие в них обломков вмещающих терригенных, карбонатных и трапповых пород чехла, высокометаморфизованных образований кристаллического фундамента, глубинных мантийных ксенолитов эклогитовой и перидотитовой магм, а также автолитов - округлых включений кимберлитов ранних генераций; типоморфные акцессорные минералы кимберлитов включают пироп, хромдиопсид, хромшпинелиды, энстатит, пикроильменит и другие, а также алмазы. В лампроитах значительно повышается роль калия и появляется лейцит.
Несмотря на ряд дискуссионных вопросов в проблеме генезиса кимберлитов и лампроитов, считается установленным, что соответствующие магмы поступали из глубинных мантийных очагов, о чем свидетельствуют, в частности, ксенолиты эклогитового и перидотитового слоев верхней мантии. Взрывной, многостадийный характер заполнения трубок магматическим материалом подчеркивается появлением в них ксенолитов вмещающих пород кристаллического фундамента на значительно более высоких гипсометрических уровнях, морфологией и внутренним строением самих трубок, наличием автолитов и другими признаками. Ряд исследователей полагают, что протокимберлитовая магма на своем пути вверх частично ассимилировала обломки различных пород и таким образом предопределила гибридный характер кимберлитовых пород в трубках.
Вопрос об образовании самих алмазов в трубках решается неоднозначно. По экспериментальным и теоретическим данным (Кокс и др.) инверсионная кривая графит-алмаз достигает значений в 35 кбар и 800њC, что соответствует глубинам около 100-110 км на континентах; это принимается за верхнюю границу кристаллизации алмаза. Поскольку в нем устанавливаются включения коэсита, а не более глубинного стишовита (две высокотемпературные и высокобарические модификации кремнезема), нижним пределом кристаллизации алмаза является глубина почти в 300 км, эквивалентная кривой инверсии указанной минеральной пары.
В связи с этим большинство геологов связывают образование алмазов с мантийными условиями за счет, например, углеводородов:
CH4 → | C + 2Н2, |
метан | алмаз |
либо в процессе генерации и последующей эволюции богатой водой и углекислотой флюидизированной кимберлитовой магмы, либо значительно ранее среди пироповых перидотитов и эклогитов, ассимилированных впоследствии указанной магмой. В пользу второго варианта приводятся данные изотопной геохронологии о более древнем возрасте алмазов, чем вмещающих их кимберлитов (например, для месторождений Южной Африки), а также различия в изотопном составе углерода алмазов "перидотитового" и "эклогитового" типов.
Ряд геологов (В. С.Трофимов и др.) считают, что кимберлиты формировались на глубине 3-5 км в промежуточных магматических камерах щелочно-ультраосновного вулканизма, а алмазы в них кристаллизовались за счет свободного углерода либо углекислоты с участием сульфидов как катализаторов:
СО2 + 2FeS → 2FeO + S2 + | С. |
алмаз |
Отдельные исследователи (А. И.Боткунов, К. М.Алексеевский), ссылаясь на присутствие пиропа и других минералов-спутников во вмещающих кимберлитовые трубки породах, допускают постмагматический генезис алмаза из гидротермально-газовых флюидов.
Высокая стойкость алмазов к химическим и физическим агентам позволяет минералу накапливаться в продуктах выветривания кимберлитов и лампроитов и образовывать россыпи различных генетических типов: элювиальные, делювиальные, аллювиальные и морские.
При выветривании в условиях теплого и влажного климата выше уровня грунтовых вод кимберлит разрушается, гидратируется и, сохраняя первичную структуру породы, приобретает при этом темную синевато-зеленоватую окраску ("синяя земля" - "blue ground"); дальнейшее разрушение и окисление превращают его в дезинтегрированную землистую массу, окрашенную гидроксидами железа в желтый цвет ("желтая земля" -"yellow ground") с зернами граната, пикроильменита, хромшпинелидов и других устойчивых минералов, включая алмаз. В южноафриканских трубках мощность зоны "синей земли" может достигать 60 м и более, а перекрывающей ее зоны "желтой земли" - 20 м. В условиях холодного арктического климата элювий кимберлитов представлен мелкой щебенкой и дресвой мощностью до 3-5 м.
Источниками россыпей могут являться не только алмазоносные кимберлитовые и лампроитовые трубки, но и другие алмазоносные породы, включая осадочные (ископаемые россыпи). Благодаря более легкому разрушению низкосортных алмазов при транспортировке, алмазы из россыпей по сравнению с трубками отличаются повышенной сортностью (природное обогащение).
В настоящее время главным геолого-промышленным типом месторождений алмазов является собственно магматический - кимберлитовые и лампроитовые трубки (реже дайки), вторым - современные и древние россыпи различного генезиса. Кроме того, следует иметь ввиду ударнометаморфический (в метеоритных кратерах, образованных импактитами) и динамометаморфический (в линейных зонах и линзовидных телах среди гнейсов и метасоматитов) генетические типы алмазной минерализации с намечающейся промышленной значимостью.
Кимберлитовые и лампроитовые трубки, сложенные как массивными, так и разнообразными обломочными образованиями (туфами, туфобрекчиями, туффизитами, эруптивными брекчиями), обычно характеризуются гнездово-кластерным распределением, подчиненным зонам глубинных разломов и их пересечений в кристаллическом фундаменте окраинных частей древних платформ и их складчатых обрамлений. Далеко не все трубки являются алмазоносными. Площади выхода наиболее крупных из них на поверхность (или под покров вышележащих слоистых толщ) достигают десятков-первых сотен гектаров (самая крупная кимберлитовая трубка Мвадуи в Танзании достигает размеров на поверхности 2525x1068 м), глубина разработки - сотни, редко до 1000 м. Очень богатые трубки содержат 3-4 карат алмазов на 1 т кимберлита. Обычно содержания алмазов в трубке с глубиной снижаются. В настоящее время минимальные промышленные содержания в южноафриканских трубках составляют около 0,1 кар/т. Самая верхняя выветрелая часть трубок (желтая земля) наиболее обогащена алмазами по сравнению с ниже залегающей синей землей и неизмененным кимберлитом.
Алмазоносные кимберлитовые трубки известны в Южной Африке (Премьер, Коффифонтейн, Кимберли, Ягерсфонтейн, Де-Бирс, Финш, Весселтон, Дютойтспен, Бултфонтейн, группа Венеция и другие в ЮАР, Летсенг-ла-терае, Као и другие в Лесото, Орапа и Джаваненг в Ботсване, Мвадуи в Танзании, Ривер Ранч в Зимбабве и др.), на Сибирской (Мир, Удачная, Зарница, Ленинградская, Ботуобинская, Нюрбинская, Айхал и др.) и Восточно-Европейской (Архангельская, им. Карпинского-1,2, Пионерская, Поморская, им. Ломоносова, им. В. Гриба и др.) платформах в России. Они известны также в Анголе (Катока), Заире (Бакванга), Сьерра-Леоне, Бразилии, Индии (Маджгаван), Китае (Шенгели), Венесуэле, Канаде и других странах, где являются источниками современных и ископаемых россыпей. Лампроитовые трубки в конце минувшего столетия выявлены в Западной Австралии; одна из них (АК-1) разрабатывается. Практически в то же время в районе Снэп Лейк (провинция Слейв, Канада) был выявлен дайковый комплекс, сложенный необычными алмазоносными гипабиссальными массивными кимберлитами с участками автолитовых брекчий и существенно карбонатных пород промежуточного между кимберлитами и карбонатитами состава, По данным Н. П.Похиленко, Н. В.Соболева и Н. Н.Зинчука только часть одной пологой дайки (силла?) этого комплекса имеет запасы алмазов, стоимость которых в полтора раза превышает таковую для крупнейшего в стране месторождения Экати, объединяющего пять кимберлитовых трубок. Наряду с тем, что рудные тела представлены здесь не трубками, а дайками, сами кимберлиты при полном отсутствии пикроильменита содержат более чем на порядок меньшие концентрации других индикаторных минералов - пиропа и хромшпинелидов.
Среди россыпных месторождений алмазов главнейшими по промышленной значимости являются современные аллювиальные и морские. В первых алмазы концентрируются в гравелитах и галечниках речного русла, поймы и террас; максимальные их концентрации фиксируются в приконтактовой части залежей. Содержание алмазов заметно снижается по мере удаления от коренных источников (обычно кимберлитовых тел). Протяженность таких россыпей может достигать десятков километров, ширина - десятков-первых сотен метров, мощность - метры, средние содержания алмазов в них местами могут достигать десяти каратов и более.
Классическими районами современных аллювиальных россыпей являются Касаи-Лунда (верхнее и среднее течение р. Касаи и ее притоки на территории Заира и Анголы), Зап. Африка (Сьерра-Леоне, Гана, Гвинея, Мали, Либерия и др.), штаты Минас-Жераис (близ Диамантины), Мато Кроссо и Баия в Бразилии, р. Ориноко и ее приток Карони в Венесуэле. К этому типу россыпей относится Иреляхская на Сибирской платформе, а также Смоук-Крик и Лаймстон-Крик в Западной Австралии.
Выдающимися мировыми представителями морских россыпей являются образования Атлантического побережья Южной Африки на территории ЮАР и Намибии.
Ископаемые россыпи алмазов самостоятельного значения для добычи обычно не имеют. Они могут разрабатываться совместно с современными (Касаи-Лунда) либо при попутной добыче (золотоносные конгломераты Витватерсранд в ЮАР). Однако ископаемые россыпи могут являться источниками формирования современных россыпей.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |
Основные порталы (построено редакторами)