Что такое кимберлит?
Кимберлит - это собирательное название обширного класса изверженных пород щелочно-ультраосновного состава. Вещественный состав, структура и текстура кимберлитов отражают сложный процесс формирования слагаемых ими геологических тел - так называемых кимберлитовых трубок. Трубками, или диатремами, принято называть жерла древних вулканов, заполненные внедрившейся с больших глубин застывшей кимберлитовой магмой, содержащей ксенолиты прорванных разноглубинных магматических, метаморфических и осадочных горных пород и отдельных минералов, в том числе алмаза и его генетических спутников.
Морфология диатрем отличается большим разнообразием. Чаще всего это округлые в плане, изометричные или слегка вытянутые в одном направлении тела размерами от первых десятков до сотен метров в поперечнике. Нередко единое на поверхности тело с глубиной делится на два-три или более разрозненных трубчатых тел. С глубиной происходит заметное сокращение горизонтального сечения диатрем. На глубинах 500-800 м наблюдается их уплощение, а с увеличением глубины до 1000-1500 м - постепенный переход в дайкообразные тела - уходящие на большие глубины подводящие каналы.
Долгое время считалось, что, поскольку кимберлиты содержат в качестве акцессорных включений кристаллы алмаза, то они и сами являются сверхглубинными образованиями, сформировавшимися на огромной, свыше 100 км, глубине.
Но установленный ведущими лабораториями мира древний (ARJ возраст алмазов и мантийных ксенолитов не соответствует молодому (фанерозойскому) возрасту кимберлитов. Не находят объяснения и аномально высокие концентрации алмазов в ксенолитах эклогитов и дунит-гарцбургитов, а также сопряженность алмазоносности с наличием гипербарических фаз (более 30-40 кбар) в значительно менее глубинных магматитах. Таким образом, установлено, что алмаз является ксеногенной примесью в кимберлите, который, в свою очередь, является лишь транспортером алмаза и его высокобарических спутников.
Анализ выявленных возрастных и петрологических особенностей алмазо- и кимбер-литообразования приводит к необходимости применения как минимум трехэтапной модели формирования алмазного месторождения [2].
Этап I - алмазообразующий (конец ARJ: образование алмазоносных пород в условиях пироп-алмазной фации глубинности.
Этап II - формирование зеленокаменных поясов в результате проявления литосферной тектоники. При этом в переходный слой кора-мантия происходило протрузивное внедрение твердо-пластичных фрагментов прото-кимберлитового субстрата, содержащего катаклазированный материал алмазоносных перидотитов и эклогитов. Эти условия способствовали неопределенно долгой сохранности алмаза вметастабильном состоянии.
Этап III - диатремовый. На этом этапе в связи с заложением глубоких осадочных бассейнов - синеклиз происходило латеральное гравитационное вторжение горячего астеносферного вещества в виде силло-подобных тел в область поднятых в коромантийную область пластин "холодной" алмазосодержащей мантии. Эти тела и возникавшие в них очаги базальтовой магмы оказывали термофлюидное воздействие на протокимберлитовый субстрат. В результате в алмазосодержащих коэситовых эклогитах и перидотитах возникли малообъемные очаги флюидонасыщенных кимберли-товых магм, способных в турбулентном режиме выносить к поверхности глубинные ксенолиты, в том числе алмазоносные.
Объемное изображение трубок Мир и Спутник и геологический разрез трубки Мир по линии АБ. (см. рисунок)
1-6 карбонатно-терригенные (известняки, доломиты, мергели, алевролиты) и галогенно-карбонатные (доломиты, каменная соль, прослои и линзы гипса и ангидрита) породы кембрийской системы; 7 пластовое тело долерита; 8-11 разновидности кимберлитовых пород: 8 кимберлитовая брекчия (фаза I), 9 кимберлитовая брекчия (фаза II), 10 порфировый кимберлит (фаза III), 11 автолитовая брекчия (фаза IV); 12 место взятия образца для изотопно-геохимических исследований.
Блок-диаграмма трубки Удачная. (см. рисунок)
1 -5-кембрийские карбонатно-терригенные породы (доломитизированные известняки, доломиты, мергели, алевролиты); 6-9 - разновидности кимберлитовых пород: 6 - кимберлитовая брекчия, 7 - автолитовая брекчия, 8 -порфировый кимберлит, 9 - порфировый кимберлит (поздняя фаза); 10 - место взятия образца для изотопно-геохимических исследований.
Схематический петролого-геофизический разрез Западно-Якутской алмазоносной провинции (см. рисунок)
1 - положение диатрем в осадочном чехле; 2 -область надочаговых дислокаций в гранито-гнейсовой коре ниже предполагаемого —перехода кварца; 3 - зона гидратации-дегидратации и флюидизации, цифры - палеогеоизотермы, "С (в скобках современные значения); 4 - мозаичная область протокимберлитового субстрата с линзами коэситовых эклогитов и кимберлитовыми палеоочагами; 5 - силлоподобные тела горячего астеносферного субстрата с палеоочагами базальтоидов; 6 - литосферная высокопроводящая неоднородность (по ГМТЗ); 7 - деплетированная мантия. К2 - поверхность Конрада; М и М, -поверхности Мохо, интервал М-М, соответствует аномально высокоскоростной мантии; 3-ЯАП -Западно-Якутская алмазоносная провинция; ВС -Вилюйская синеклиза.