Ран немагматические месторождения

Эти месторождения образуются при формировании магма­тических комплексов основного и ультраосновного состава в лю­бой гсодинамической обстановке (в подвижных геосинклиналь-

ных поясах, на платформах, зонах тектономагматической акти­визации и др.)- В складчатых поясах это обычно непромышлен­ное вкрапленное или шлировое хромитовое оруденение в пери­дотитах, титаномагнетитов в габброидах, сульфидное медно-ни-келевое в мафитах и ультрамафитах. Для месторождений характе­рен: 1) плавный переход от рудных тел к породам, отсутствие границ, 2) отчетливый идиоморфизм рудных минералов, сцемен­тированных более поздними породообразующими силикатами, 3) рассредоточенный характер оруденения. Практическое значение имеют только месторождения алмазов*

Месторождения алмазов связаны с телами кимберлитов и лампроитов, которые приурочены к разломам активизированных древних платформ. Выделяют несколько главных эпох таких ак­тивизаций: протерозойская (Африканская и Индийская платфор­мы), раннепалеозойская (Русская), позднепалеозойская и ранне-мезозойская (Сибирская, Африканская, Австралийская). Часто процессы активизации протекают на одной и той же платформе в несколько этапов. На Сибирской платформе установлено три этапа: девонской, триасовый и юрско-меловой.

Алмазоносные кимберлита вые магматические тела сложены ультраосновной порфировой породой, которая представляет со­бой либо остаточный продукт длительного фракционирования, либо результат частичной выплавки мантийного вещества. Ким­берлит обычно цементирует эруптивные брекчии трубок, содер­жащих обломки как чужеродных (осадочных, метаморфических и магматических и других комплексов), так и родственных пород. К протомагматическим минералам кимберлитов относятся: ал­маз, оливин, пироп, энстатит, диопевд, хромит^ ильменит, шпи­нель, магнетит, флогопит, апатит, трафит. Алмазоносные ким­берлиты выполняют цилиндрические или овальные полости, об­разуя трубообразные тела, имеющие сечение от нескольких мет­ров до нескольких сот и даже тысяч метров. Так, наиболее круп-нал в мире трубка Мвауди в Танганьике имеет сечение 1625x1070 м (рис_ 13). Трубки прослежены на глубины свыше 1 км. При этом поперечные сечения резко сокращаются (трубка Мир в Якутии на глубине 600 м уменьшается в 5 раз) (рис. 14). Часто трубки на глубине переходят в дайки. В настоящее время на нашей планете выявлено более 4000 кимберлитовых трубок, но алмазоносными являются не более 1—2%. Распределение алмазов в интрузивном теле от неравномерного до равномерного с тенденцией сниже­ния их концентраций с глубиной. К наиболее алмазоносным от­носятся кимберлиты с низкими содержаниями окислов титана и калия; уменьшением концентраций глинозема, но с повышенной хромистостью пиропа и диопсида.

-

14

 

 

14G0m

Орала 1200м

-- Тераи

Мм Современная Шер трубах и саллаё 8 полв Кимберли*

Ц—ЮОм 8 пол в

v v v v v V V V V V V V V V V___ V

v v v v v v v v v V V V V V V

1000м

4 4 4

+ 4444

 

L_ __________________________ I

Рис. 13. Графическая модель кимберлитовой трубки, по Дж,Б.Хаусону₊ I —туфы вулканического конуса, II — тонко- м грубозернистые осадки,

III — агяомераты и туфы, IV — интрузивные брекчии, V — интрузивные кимберлиты

(силлы).

1 — первичные системы: древние гранито-гнейсы и сланцы, 2—5 — система Вснтсрсдорп: 2 — конгломераты р. Ваадь, 3 — кварцевые порфиры, 4 — кварциты, 5 — андезитовыс лавы, 6—14 — система Карру: 6 — сланцы и тиллшъг Двайка, 7, 9, 10 —долериты Карру, 8 — слакцы Зкка, 11 — сайта Бофорт, 12 — красные слои, 13 — пещерный песчаник, 14 — лавы Стормберг

11-3177

----------------------------- V А

|«^ ■ b»»i -^^^тш. ^ш^^ ^^^М ^в^н
. I---- —^-------------------------------------- г------------ *--

- ■ f_________________________________________________________________, > I I

=\

ч+

 

 

*

ю

Рис. 14, Кимбсрлитовая трубха Алакигская в плане (а) и разрезе (6) (но

р

— Kcjrryp трубим под траппами, 2 — контур отторгнутого блока (а) и срезанной части трубки (tf)_T 3 — долериты, Р—Т, 4 — химбсрлиты; 5—7 — перекрывающие породы, Р₃: 5 — алевролиты, 6 — песчаники» 7 — вмещающие породы — известняки нижнего палеозоя меикской свиты лландовери некого яруса, 8 — ксенолиты осадочных пород в кимберлитах (^и плавающие рифы"), 9 — зоны брекчирования в известняках, 10 — скважины на плане {а} и ргшрезе (б)_у 11 — линия разреза.

К самым ярким открытиям последней четверти XX в. отно­сится обнаружение новой Архангельской алмазоносной провин­ции на севере Русской платформы. Здесь многочисленные ким-берлитовые трубки верхнедевонского возраста, прорывают ела-болитифицированные песчано-глинистые отложения венда и пе­рекрываются карбонатно-терригешшми комплексами среднего карбона. Им характерны округлые или овальные очертания с сс-

чениями 300x400 м. Мощность перекрывающих толщ 130—-160 м. Трубки сложены кимберлитовыми ксенотуфобрекчиями. Выде­ляются своеобразные автолитовые брекчии, содержащие обло­мочный материал нескольких генераций, В туфовых разностях до 90% кимберлитового материала, а в туффитовых — менее 50%.

Лампроиты — новый источник промышленных алмазов. В конце 70-х годов в Австралии были открыты алмазоносные тела лампроитов. Лампроит — это богатая калием и магнием основная или ультраосновная лампрофировая порода вулканического или интрузивного гипабиссального происхождения. Главные минера­лы: оливин, клинопироксен (диопсид), флогопит (обычно титан-содержащий), лейцит, амфибол (типичен калиевый рихтсрит), ортопирокссн, санидин и стекло. Акцсссории представлены апа­титом, нефелином, шпинелью, перовскитом, ильменитом. В по­роде всегда присутствуют ксенолиты минеральных агрегатов и кре по кристаллы, образованные в условиях верхней мантии (оли­вин, пироксен, гранат, шпинель). Для лампроитов характерны высокие отношения K₂0/Na,0 > 3,0 и повышенные концентра­ции Rb, Si\ Ва, Ti, Zr, Рв, Th, U и легких редкоземельных эле­ментов.

Лампроитовым телам по сравнению с кимберлитовыми свойственны большие размеры. Их формы — трубки (наиболее типичные напоминают бокал дли шампанского), штоки, силлы и дайки. В качестве примера можно отметить крупное алмазонос­ное поле Биг Спринг (Австралия). Здесь многочисленные трубки, сложенные оливиновыми и оливин-флогопитовыми лампроита* ми, прорывают докембрийскле гранодиориты и девонские тер-ригенно-карбонатнью толщи.

Существует пять гипотез происхождения алмазов в кимбер­литах и лампроитах: I) это результат ассимиляции ультраоснов­ной магмой углеродсодержащих пород, 2) алмазы кристаллизу­ются на мантийных глубинах, захвачены расплавом и вынесены магматическими потоками к поверхности, 3) они кристаллизова­лись в самой кимберлитовой или лампроитовой магме, как ее естественные породообразующие минералы, 4) алмазы образуют­ся в постмагматическую стадию в связи с пневматолитовыми и даже гидротермальными процессами, 5) формируются из глубин­ных подкоровых флюидных потоков,

В настоящее нремя разработана концепция об алмазе как естественном ран не магматическом акцессорном минерале ким-берлитои и лампроитов. Одним из важных доказательств этой версии является наличие включений алмазов в оливине, диопси-дс, гранате. В самых ранних генерациях алмазов имеются вклю­чения этих же породообразующих минералов. Кимберлитовая

магма с кристаллами алмаза, оливина, ильменита, граната и ди-опсвда зародилась на глубинах около 100 км при устойчивом под­токе к местам кристаллизации алмазов углерода и его соедине­ний. Лампроитовая магма также являлась транспортером кри­сталлов алмаза из мантийных глубин к поверхности. Это была агрессивная среда для алмаза, поэтому возникли округлые с рас­творенными углами формы кристаллов. Лампроиты и кимберли­ты сходны в генетическом отношении, особенно близки оливи-новые лампроиты и слюдистые кимберлиты. Лампроитовая маг­ма возникла в процессе частичного плавления верхней мантии лерцолитового или гарцбургитового состава, бедной клинопирок-сенами и гранатами. Для нее характерны низкие концентрации Al, Fe, Ca и Na; пониженные величины соотношения Sm/Nd и высокие U/Рв- В составе лампроитов отсутствуют первичные кар­бонаты, редки гранат и ильменит, преобладают хромшпинслиды; в основной массе имеется амфибол. Бедность этих пород метак-ристаллами и глубинными ксенолитами указывают на то, что лампроитовьте расплавы зародились на меньших глубинах по сравнению с кимберлитовъши.

Каким бы способом алмазосодержащие магмы не образова­лись, они по разломам поднимались в верхние горизонты земной коры, При достижении критического уровня давления газовой составляющей магмы происходил прорыв слоистой оболочки платформ. В условиях Сибирской платформы такой прорыв на­чинался с глубин 4—1 км. Когда и какое колическтво алмазов образовалось в этом длительном процессе на уровне современ­ных представлений определить невозможно.

Появление кимберлитового и лампроитового магматизма в фанерозое связано с планетарными циклами тектонической ак­тивности. Выделяют 13 таких циклов. Глобальный характер этого магматизма характерен для девонской, юрской и меловой эпох. Наиболее молодые месторождения возникли в палеогене (Юж­ная Африка, Танзания),

При поверхностном разрушении алмазоносных трубок об­разуются разнообразные континентальные и дельтовые морские россыпи* Важным поисковым признаком для их обнаружения служит наличие в шлихах минеральной ассоциации: оливин, пи­роп, пикроильменит и хромдиопсид. Содержание алмазов в лю­бых случаях (в изделиях, горных породах, отдельных кристаллах) принято измерять в каратах (1 карат = 0,2 г). На промышленных месторождениях среднее содержание алмазов в рудах составляет около 0,5 карата в1м³ породы. В крупных месторождениях запа­сы алмазов достигают десятков млн карат (Мир, Якутия; Мвауди, Танганьика; Биг Спринг, Австралия и др,),