Геохимические методы поисков алмазов
Алмаз — дефицитный вид минерального сырья, относится к одной из модификаций свободного углерода. Среди месторождений алмазов выделяются коренные и россыпные. Первые связаны с кимберлитами, выполняющими трубки взрыва. Обычно они группируются в обособленные районы, пояса, зоны. В кимберлитах присутствует значительное количество ксенолитов осадочных пород, глубинных пород земной коры и верхней мантии- Контактовый метаморфизм ксенолитов и пород, вмещающих диатремы, проявлен незначительно. По нашему мнению, алмазы в кимберлитах имеют ксеногенное происхождение. Кимберлитовая магма транспортировала алмаз и другие минералы глубинных пород (продукты дизинтеграции мантийного субстрата) к земной поверхности.
Ксеногенность минералов алмаз-пироповой фации и алмазов, подтверждена радиологическими и минералогическими данными, присутствием в алмазах кристаллических включений с октаэдрической огранкой (отрицательных кристаллов), формирование которых происходило в течение длительного отрезка геологического времени (миллиарда лет и более). Самоогранение включений происходило в результате длительного пребывания алмазов в пироповых ультрабазитах и эклогитах, слагающих на определенных глубинах мантийный субстрат. Об этом свидетельствует нахождение алмазов в различных по составу ксенолитах глубинных пород. Для кимберлитовых трубок внутренних частей платформ характерны: 1) высокая степень алмазоносности; 2) небольшая глубина эрозионного среза (до 200 м); 3) обилие включений пироповых перидотитов; 4) эксплозивные тела (трубки) больших размеров, отсутствие даек и жил; а для окраинных ее частей: 1) отсутствие или низкое содержание алмазов; 2) широкое развитие даек и жил; 3) отсутствие глубинных включений пироповых перидотитов; 4) пространственная связь с карбонатитами; 5) широкое развитие ксенолитов осадочных пород.
В центральных частях провинций наблюдается относительна большое количество кристаллов алмаза октаэдрической формы, локализованных в крупных трубках; на периферии кимберлитовых провинций преобладают додекаэдрические индивиды, а кимберлитовые тела обычно мелкие и быстро выклинивающиеся. Специфические особенности алмазов из кимберлитовых провинций (размер, цвет, форма, сортность) с точки зрения их ксеногенности определяются региональными особенностями гетерогенного по составу и, вероятно, по возрасту мантийного субстрата. Степень алмазоносности кимберлитов в пределах провинций зависит от алмазоносности зоны, в пределах которой сформировался очаг кимберлитовой магмы, а также от степени дезинтеграции мантийного субстрата. Анализ магнитных полей Сибирской провинции позволил установить, что особенности вещественного состава кимберлитов не связаны с составом кристаллического фундамента, а обусловлены глубинными (мантийными) процессами.
Природные алмазы кристаллизуются при высоких давлениях и температурах, характерных для верхней мантии. Внутренние напряжения, существующие вблизи сингенетических минералов — узников алмазов, достигают 2500 МПа в форстеритах, 1900 МПа в хромите и 400 МПа в пиропах. Температура кристаллизации алмазов оценивается в 1200—1500° С, а глубина образования — 200 км по природным геотермометрам, характеру дислокационного строения кристаллов, форме вхождения азота и других элементов. Алмаз в кимберлитах является полигенным минералом и генетически связан с ультраосновными и основными (эклогиты) мантийными породами. Источником алмазных россыпей, помимо кимберлитовых трубок, возможно являются докембрийские глубинные гранат-диопсидовые породы, а также эклогиты. Находки алмазов в гипербазитах, эклогитах, базальтах пока представляют минералогический интерес. Россыпи алмазов обычно приурочены к грубокластическим образованиям древних речных долин и дельт, пролювиально-делювиальных шлейфов и мощных кор выветривания. Известны докембрийские алмазоносные провинции (Бразильская, Австралийская и др.), где первоисточники алмазов пока не установлены. Общими поисковыми признаками алмазоносных месторождений являются:
1. Присутствие кимберлитов в пределах активизированных частей платформ с древним докембрийским фундаментом.
2. Развитие зон разломов, непосредственно примыкающих к крупным структурам опускания (авлакогенам, синеклизам), а также оперяющих нарушений, расположенных под углом к главным разломам.
3. Развитие пород трапповой формации, которые, однако, могут быть пространственно разобщены с кимберлитами.
В разработку и совершенствование минералого-геохимических методов поисков месторождений алмазов значительный вклад внесли Н.В. Соболев, А.П. Бобриевич, А.Д. Харькив, Б.И. Прокопчук, И.П. Илупин, Э.Г. Сочнева, Н.Н. Сарсадских, В.А. Милашев и др.