Алмаз в кимберлитах встречается в ксенолитах алмазоносных пород: пироповых перидотитах и эклогитах. Эти глубинные породы и рассматриваются большинством исследователей как материнские для алмаза. Однако содержание таких алмазоносных ксенолитов, а, следовательно, и алмаза, извлекаемого из них ничтожно мало по сравнению с содержанием алмазов, которые образуют отдельные кристаллы или сростки в самой кимберлитовой породе. Кристаллы алмаза в кимберлитах существенно варьируют по размерам от мельчайших до кристаллов весом в несколько сот граммов. Так, самый крупный в мире кристалл алмаза "Куллинан" весит 621,2 г. - или 3106 карат. Однако мелкие кристаллы в кимберлитовых породах резко преобладают, и обычно на фабриках извлекаются алмазы размером 0,5-1 мм и выше.
Алмаз в кимберлитах встречается в виде хорошо образованных кристаллов октаэдрической, кубической и додекаэдрической форм, с преобладанием кристаллов октаэдрического габитуса. Иногда встречаются поликристаллические формы кристаллизации алмаза: балласы (сферолиты с радиально-лучистым строением), борт (ясно-зернистый агрегат, состоящий из многочисленных хорошо огранённых мелких кристалликов более или менее одинакового размера, сростки напоминают желвакоподобные друзы мелких кристалликов), карбонадо (скрытокристаллические или мелкозернистые образования неправильной формы или обломки с более или менее округлыми кромками и углами). В некоторых кристаллах алмаза наблюдаются тонкодисперсные включения графита. Включения лонсдейлита для алмаза из кимберлитов не характерны, что, наряду с кристалломорфологическими особенностями кристаллов, отличает алмаз из кимберлитов от ранее рассмотренных генетических типов этого минерала. Кимберлиты представляют один из основных коренных источников промышленных алмазов. Кимберлиты обычно встречаются в трубках, дайках и силлах. Несмотря на небольшую распространённость кимберлитов, относительно других типов магматических пород, они привлекали и привлекают многих исследователей. Такое пристальное внимание к кимберлитам, безусловно, связано с высокой практической значимостью этих пород. Кроме того, "корни" кимберлитовых трубок уходят в глубины земной коры, а возможно, и мантии. Кимберлитовые магмы, зарождаясь в глубинных зонах Земли, выносят ксенолиты глубинных ультраосновных и основных пород с различных уровней. Эти ксенолиты несут уникальную информацию о глубинном строении Земли. Изучая эти ксенолиты, вынесенные кимберлитовой магмой из глубин Земли, можно реконструировать строение верхней мантии и земной коры в районе развития диатрем.
Минералогическая проблематика кимберлитов обширна. Так, изучение распределения алмаза и других минералов - спутников (гранатов, хромшпинелидов, сульфидов) в кимберлитовых телах необходимо для решения ряда технологических вопросов при извлечении алмаза, содержание которого в промышленно-эксплуатируемых трубках составляет не более стотысячных долей процента от массы породы (0,2-1,5 карат на тонну). Известно, что не все кимберлитовые трубки продуктивны. Количество кимберлитовых тел с промышленным содержанием алмазов составляет не более 2% от общего числа открытых трубок. Из кимберлитов попутно можно добывать и прекрасные самоцветы: циркон-глацти, гранат-пироп, оливин-хризолит, да и саму кимберлитовую массу можно использовать в производстве строительных материалов.
Лапроиты - ультраосновные породы, существенно обогащенные калием, обнаружены в районе Западного Кимберли, в Западной Австралии. Они содержат алмаз. Особенно богаты алмазом оливиновые лапроиты, тогда как другая разновидность лапроитов - лейцитовые лапроиты - содержит редкие кристаллы алмаза. Промышленное опробование лапроитовых пород выполнено в 1983г. Оно показало, что лапроиты представляют новый источник промышленных алмазов, в том числе и кристаллов ювелирного качества. Так, в разрабатываемой трубке Аргайл, сложенной оливиновыми лапроитами, содержания алмаза высоки и составляют в среднем 5 карат на тонну. Алмаз из лапроитов проявляет сходство по морфологическим особенностям и по набору включений с алмазом из кимберлитов. Как и в алмазе из кимберлитов, среди кристаллов алмаза октаэдрического габитуса из лапроитов выделяются два парагенезиса: ультраосновной с характерными включениями хромита, лилового пиропа, изумрудного хромдиопсида, оливина и эклогитовой - с включениями оранжевого граната пироп-альмандинового ряда, бледно-зелёного омфацита. По современным представлениям алмаз в лапроитах, как и в кимберлитах, является ксенокристаллом. Лапроитовая магма, как и кимберлитовая, рассматривается как при доставке алмаза из глубинных зон Земли к поверхности. В настоящее время актуальна проблема взаимосвязи лапроитов и кимберлитов. Поскольку трубки оливиновых и лейцитовых лапроитов обнаружены в том же районе Кимберли, где уже давно были известны типичные кимберлитовые трубки, дайки, силлы. Петрология и минералогия лапроитов - предмет интенсивных исследований, результаты которых будут способствовать решения ряда генетических проблем. Они позволят также разработать критерии поисков и оценки алмазоносных лапроитов в различных регионах мира и позволят прогнозировать находки этих тел на территории нашей страны.
В 1939 г. В.С.Трофимов выделил в качестве источника алмаза некимберлитового генезиса ультраосновные породы Канады. На возможность такого источника алмаза указывал В.С.Соболев (1951), изучая геологию месторождений Африки, Австралии и Северной Америки. В связи с развитием методов извлечения мелких кристаллов алмаза размером до 15-20 мкм, не улавливаемых прежними методами, появилась возможность обнаружить алмаз в эклогитах, гранатах, перидотитах, пикритах, базальтах и диабазах. Размеры кристаллов алмаза, извлечённого из этих пород, обычно не превышает 20-100 мкм, редко до 0,5 мм. Форма обычно кубическая, реже октаэдрическая. Эти находки алмаза, многими из исследователей, стоящих на позициях мантийного образования алмаза, связываются с глубинными условиями формирования базитов, ультрабазитов и эклогитов. Однако ряд учёных указывают на возможность образования алмаза при довольно низких термодинамических параметрах, привлекая для объяснения находок алмаза возможность его образования в условиях метастабильного роста (Никольский, 1981). Некоторые учёные указывают на возможность кристаллизации алмаза при довольно низких РТ-параметрах, основываясь на физико-химической модели образования алмаза в неравновесной открытой системе при каталитическом участии отдельных элементов.
Говоря об алмазе некимберлитового генезиса необходимо указывать на находки псевдоморфоз графита по алмазу в расслоенном мафитультрамафитовом плутоне Бени-Бушера, Марокко. Псевдоморфозы графита достигают размера до 5 мм. При этом графит наследует высокобарные минеральные рудные и силикатные включения в алмазе (пироп, хромит, хромдиопсид, пикроильменит, оранжевые гранаты пироп-альмандинового ряда). В литературе описаны также находки алмаза в орогенных ультраосновных массивах невулканической природы, а также в офиолитах. Генезис алмаза в этих породах дунит-гарбуцит-лерцолитовой серии связывается со значительными тектоническими подвижками, при которых породы подвергаются воздействию высоких давлений. Обнаружение алмаза в перидотитах и эклогитах явилось одной из причин, приведших к сомнению в мантийном генезисе, ксенолитов глубинных включений ультраосновных и основных пород, встречающихся в кимберлитовых трубках.
Алмаз в метаморфических породах привлёк внимание исследователей, когда в гранито-гнейсах, биотит-гранатовых гнейсах, карбонатно-силикатных и гранат-клинопироксеновых породах метаморфических эклогитоносных комплексов (Кокчетавском, а, позднее, и в некоторых других) были обнаружены многочисленные кристаллы алмаза кубической формы, иногда скелетовидные, размером 10-15 мкм.
Первоначально алмазоносность таких комплексов связывалась с эклогитами (по аналогии с кимберлитовыми ассоциациями). Эклогиты рассматриваемого региона представляют одну из характерных разновидностей горных пород. Это - гранат - клинопироксеновые породы, в которых пироксен, называемый омфацитом, представлен твердым раствором обычных диопсид-геденбиргитовых составов Ca(Mg, Fe)[Si2O6] с жадеитом NaAl[Si2O6]. Обычными для эклогитов минералами являются кварц, рутил, амфиболы. По поводу генезисов эклогитов нет единого мнения. Некоторые из исследователей считают эти породы первично магматическими (бывшими основными, например базальтами и габбро), которые впоследствии подвергались метаморфическим изменениям. Другие полагают, что эти породы сформировались путем непосредственной кристаллизации из основных расплавов, застывших в условиях сверхвысоких давлений (когда устойчивой ассоциацией является кварц + омфацит + гранат). Наконец, существует представление о том, что эклогиты - отторженцы глубинного вещества верхней мантии. Ясное представление об этих породах можно получить на основе комплексного изучения их геологического строения и минералого-петрологических особенностей, что составляет одну из современных проблем исследований месторождений алмаза.
Однако, в самих эклогитах Кокчетавского комплекса алмаз, вопреки ожиданиям, обнаружен не был. Алмазоносными породами оказались некоторые разновидности гранито-гнейсов, биотит-гранатовых гнейсов, карбонатно-силикатных и гранат-клинопироксеновых пород. Интересные результаты были получены из лаборатории месторождений алмаза кафедры минералогии геологического факультета МГУ (Гаранин ). Они основываются на детальном минералого-петрографическом изучении слаборазгнейсованных лейкратовых гранитов, содержащих многочисленные включения кристаллов алмаза и реликтов коэсита 20-100 мкм. Из 82 г. породы было извлечено 303 кристалла алмаза кубической и кубооктаэдрической формы, реже октаэдрической. Установлено, что подавляющая часть кристаллов алмаза и коэсита тяготеет к центральной части зёрен гранатов. Диагностика алмаза выполнена методами растровой электронной микроскопии и романовской спектроскопии. Интересно отметить, что гранат с микровключениями алмаза и коэсита относится к спессартинальмандиновому ряду с небольшими содержаниями пироповой и гроссулярной компонент. Сравнение алмазов центральных и периферийных частей зёрен гранатов указывает на различие в содержаниях кальция, марганца, железа, алюминия и подтверждает наличие зональности этого минерала выявленной по распределению включений в гранате. Эти данные указывают на широкий диапазон термодинамических параметров среды кристаллизации, приводящей к образованию кристаллов алмаза.
В будущем метаморфические породы могут явиться новым источником промышленных кристаллов алмаза. Свойства этих алмазов могут оказаться уникальными хотя бы потому, что условия их образования резко отличны от РТ-параметров среды кристаллизации алмазов из лапроитовых и кимберлитовых ассоциаций. Важно отметить, что кристаллы алмаза из метаморфических пород практически не имеют включений. Вместе с тем, близкие к ним по размерам синтетические кристаллы алмаза содержат многочисленные включения металлов, используемых в качестве катализаторов при синтезе. Это обстоятельство указывает на значительные преимущества мелких кристаллов метаморфического генезиса по сравнению с искусственно получаемыми кристаллами тех же классов крупности, если рассматривать алмаз как технический материал.
Страницы: 1, 2, 3
