At Benfontein, near Kimberley, South Africa, three sills of kimberlite intrude Dwyka shales and overlying Karroo dolerite. Each sill results from numerous injections of kimberlite that have consolidated to give the sill a layered appearance. Many layers - show magmatic sedimentation features and cumulus textures, and, although some show in situ differentiation, other layers result from pre-injection differ­entiations The transporting, intercumulus liquid was carbonate-rich and some layers have differentiated to form a carbonate rock composed of the intercumulus calcite; this, on trace element and isotopic data, shows strong affinities with carbonatite. In one of the sills 'one calcite layer has migrated diapirically into overlying layers in.the sill. These sedimentation features, combined with thermal metamorphism of country-rock shales and the presence of quench calcite and apatite, are interpreted as evidence that the kimberlite was injected as a highly mobile fluid, comprising megacrysts of olivine, garnet, pyroxene, mica and picroilmenite in a hot carbonatitic liquid from which olivine, magnetic spinel, perov-skite, apatite, calcite, dolomite, ankerite and quartz crystallised. The evidence that the transportation medium was a warm carbon­atitic liquid is directly opposed to earlier hypotheses proposing that kimberlite is intruded as a cold or plastic paste, and also supports proposals of a genetic link between kimberlite and carbonatite.

Показаны новые возможности обнаружения кимберлитов при комплексном изучении керна поисковых скважин по нижнепалеозойским терригенно-карбонатным породам Накынского и Мирнинского алмазоносных полей.

На сегодняшний день при поисках кимберлитов, в том числе алмазоносных, используются главным образом шлихоминералогические и магнитометрические методы [2, 15 и др.], которые в некоторых случаях имеют ограниченное применение [16].Дополнительные возможности отбраковки площадей при проведении поисково-оценочных работ на коренные месторождения алмазов заключаются в установлении признаков скрытых нарушений в нижнепалеозойских осадочных породах, вмещающих кимберлиты, и новообразований в них. Предлагаемый комплекс исследований включает:

Качество и эффективность алмазопоисковых работ определяются многими факторами, определяющими среди которых, пожалуй, являются концептуальная основа представлений об образовании объекта поиска -кимберлитового тела, и вытекающая из неё методология прогнозных построений. В рамках существующих представлений кимберлитовый расплав, образующийся под литосферой древней платформы, проходит сквозь неё в осадочный чехол и локализуется в нем с проявлением особого динамического эффекта. При этом считается, что подъем кимберлитовой магмы осуществляется по зоне глубинного разлома, а её последующая приповерхностная локализация определяется совокупностью разноранговых разрывных нарушений платформенного чехла. Последние, как структурный фактор контроля пространственного расположения кимберлитовых тел, всегда представляли интерес для геологов. Их тектонофизическое изучение в пределах Якутской алмазоносной провинции до недавнего времени проводилось отдельными геологами-энтузиастами бессистемно и эпизодически, и лишь с 2001 г. оно стало носить коллективный, комплексный и постоянный характер в рамках совместных исследований сотрудников ИЗК СО РАН и ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА».

Базутоленд расположен в северовосточной части огромного бассейна Карру Южно-Африканского Союза (Дю-Тойт, 1954). Топо­графически его территорию можно разделить на две части: 1/ западную равнинную и 2/ восточную возвышенную. Характер рельефа района обусловлен деятельностью рек Каледон и Оранже­вой, начинающихся на пенеплене на высоте около 3000 м. Макси­мальные высоты 3229 и 3427 м имеют горы Монт-о-Сорсез и Таба-Нтленьяна.

Страна занимает центральную часть большой синклинали, в которой аргиллиты верхнего Карру, песчаники триаса и раннеюрского возраста перекрыты излившимися базальтами Дракенсберга. Все стратифицированные породы секутся крупны­ми долеритовыми дайками часть которых является питающими каналами для излившихся базальтов. Стратифицированные поро­ды в конце юрского периода были собраны в пологие складки и в них очевидно в меловой период внедрились кимберлиты. <...>

 

В работе сочетаются методы петролого-геохимического и термомеханического численного моделирования для определения условий образования меймечитов Маймеча-Котуйской провинции и базальтов гудчихинской свиты Норильского района, представляющих соответственно конечную и начальную  стадии магматизма Сибирской трапповой провинции. Изучены составы пород, вкрапленников оливина, расплавных включений в оливине наименее измененных меймечитов, а также составы пород и состав оливина дунитов из скважин Г-1 и Г-3, пробуренных в переделах Гулинского массива, Маймеча-Котуйской магматической провинции севера Сибирской платформы. Соотношения Mn/Fe и Ni/Mg в оливине свидетельствуют о перидотитовом мантийном источнике меймечитов. Родоначальный расплав меймечитов в приповерхностных условиях был богат щелочами, содержал около 24 % MgO, был значительно дегазирован, недосыщен сульфидным расплавом и окислен. В глубинных условиях первичный расплав меймечита был, вероятно, богат СО2 (6 мас.%) и Н2О (2 мас.%) и образовался в результате частичного плавления перидотитового источника на глубинах около 200 км. Концентрации несовместимых элементов в меймечитовом расплаве указывают на значительную роль граната и глубинного калийсодержащего клинопироксена в его мантийном источнике и свидетельствуют о генетической связи с источниками расплавов гудчихинской свиты и кимберлитов. Особенности геохимии и минералогии изученных дунитов Гулинского плутона свидетельствуют об их тесной генетической связи с меймечитами. При помощи метода конечных элементов, рассчитана термомеханическая модель взаимодействия мантийной струи с литосферой щита переменной мощности с использованием реалистичной вязкоупругопластичной реологии пород, зависящей от температуры и напряжения. На основе результатов экспериментальных и модельных исследований предполагается, что мантийная струя пермотриасового возраста с потенциальной температурой около 1650оС транспортировала существенное количество древней рециклированной океанической коры (до 15%) в виде карбонатсодержащего пересыщенного SiO2 эклогита, низкие степени плавления которого на глубинах 250—300 км приводили к образованию карбонат-силикатных расплавов, метасоматизировавших корни сибирской литосферы. Дальнейший подъем мантийной струи в областях утонения литосферы (Норильский район) приводил к прогрессивному плавлению эклогита и образованию реакционного пироксенита, который затем плавился на глубинах 130—180 км. Большой объем образовавшихся магм (траппы гудчихинской свиты) внедрился в литосферу и привел к ее дестабилизации и обрушению. Погружающиеся блоки литосферы, содержащие фрагменты истощенного метасоматизированного перидотита, прогревались до высоких температур внутренних частей мантийной струи и плавились с образованием меймечитового расплава. Меймечиты проявились на поверхности лишь в области литосферы повышенной мощности, где они избежали смешения с большими объемами траппов в стороне от основной зоны мантийного плавления под более тонкой литосферой. Предполагается, что и меймечиты и первичные магмы сибирских траппов, а также кимберлиты, имеют один и тот же источник несовместимых элементов, а именно корбонатсодержащую рециклированную океаническую кору, принесенную горячей мантийной струей.

Изложены основы шлихо-минералогческого метода поисков месторождений алмазов мантийного (кимберлиты и лампроиты) и корового (динамо- и ударно-метаморфогенные) типов. Освещены методические приемы поисков месторождений, погребенных под верхнепалеозойскими, мезозойскими отложениями и траппами, месторождений, интрудированных траппами, а также слабоэроди-рованных трубок с сохранившимися кратерными осадками. Показаны различия между индикаторными минералами алмазоносных магматитов и аналогичными минералами других пород.

Для специалистов, занимающихся вопросами геологии и минералогии алмазоносных магматитов и поисками алмазных месторождений.

На природу дунитов и оливинитов, участвующих в строении щелочно-ультраосновных интрузивных комплексов, у петрологов сформировались диаметрально противоположные представления. Одна часть исследователей считает, что эти образования являются самостоятельными интрузивными фазами, не имеющими никакого отношения к последующему щелочному магматизму. Другие, наоборот, полагают, что эти породы являются первой фазой гомодромной последовательности формирования сложных интрузий. Понимание генезиса дунитов и оливинитов в таких комплексах важно как для построения объективной модели их формирования, так и для выяснения связи с ними определенных типов полезных ископаемых (минералов платиновой группы и РЗЭ, титаномагнетитовых и перовскитовых руд, апатита и флогопита, драгоценных камней и т.д.). Известно, что к зональным интрузивным комплексам внутриплитного магматизма относятся сложно построенные массивы с гомодромной последовательностью формирования фаз: от дунитов (или оливинитов) к щелочным породам и карбонатитам. Подобные интрузивные образования установлены на всех континентах, в том числе на территории России, где они выделены в самостоятельные провинции: Маймеча-Котуйская и Алданская на Сибирской платформе, каледонская на Кольском полуострове и другие [1,2,3 и др.]. Все эти интрузивные комплексы обладают целым рядом общих признаков морфологии, внутреннего строения и вещественного состава. А именно: имеют штокообразную цилиндрическую форму тел с округлым или овальным сечением на современной поверхности, площадь которого редко превышает 20 км2; зональное распределение интрузивных фаз; разнообразие вещественного состава пород; «задирание» горизонтально лежащих осадочных пород в контакте с интрузивным телом с образованием диапировых структур. В идеальном случае, при максимальном развитии интрузивных фаз, первыми всегда внедряются дуниты, занимающие центральную часть комплексов. Такие интрузивные комплексы, в которых дуниты или оливиниты составляют основной или значительный объем массива, известны в различных провинциях. В Маймеча-Котуйской провинции к ним относятся интрузии Бор-Урях, Кугда, Одихинча. Особое положение занимает крупный Гулинский плутон. В Алданской провинции примером таких интрузий являются Инагли и Кондер. На Кольском полуострове к интрузиям, где явно преобладают оливиниты, относятся массивы Лесная Варака и Ковдор. Подобные соотношения интрузивных фаз известны и в других провинциях стабильных зон Земли [2].

Дан сравнительный анализ геологии и минерагении карбонатитов и кимберлитов - главных производных мантийных щелочно-ультраосновных магм. В первой части нарялу с общими сведениями о карбонатитах и кимберлитах, приведена геологическая характеристика провинций и районов их распространения, особое внимание уделено особенностям геолого-тектонического размещения двух формаци-онных типов магматитов, их возрастным взаимоотношениям, геохронологической позиции в истории развития земной коры, рассмотрению структурных типов карбонатитовых и кимберлитовых полей, а также комплексных редкометалльных и алмазоносных месторождений. Расшифровывается механизм и тектонофизические условия становления, и предлагается обобщенная тектонофизическая модель формирования карбонатитов и кимберлитов как производных единого процесса активизации мантии.

В монографии главное внимание уделено минералогии оксидов из связующей массы кимберлитов и родственных им пород Якутии и севера Европейской части России, где сосредоточены основные алмазоносные провинции России и где в первую очередь проводятся интенсивные поисковые работы на алмазы, где сосредоточена главная алмазодобывающая база (карьеры, фабрики, ограноч-ные производства и др.). Детально изучено около 100 тел Якутской и Архангельской алмазоносных провинций, включая также различные типы пород, фазы внедрения, рудные столбы и т.д. Показано, что оксиды из связующей массы кимберлитов и родственных им пород (их количество и набор, химический и фазовый состав и взаимоотношения) являются чуткими индикаторами РТ-условий образования этих пород, окислительно-восстановительной обстановки их формирования, а также источника и химизма глубинного магматического расплава. Выявлена роль типоморфизма химического и фазового состава микрокристаллических оксидов при определении генетической принадлежности пород и отнесения их к кимберлитам, пикритам, мелилититам, альнеитам и т.д.). Предложены новые минералогические критерии алмазоносности кимберлитовых тел на основе количества и соотношения оксидных минералов, особенностей их химического и фазового состава из связующей массы пород. В данной книге преложено познакомиться читателям еще с одной технологией поиска алмазных месторождений и оценкой их алмазного потенциала.

Для геологов-алмазников, научных сотрудников, преподавателей вузов, аспирантов и студентов, которые не только решают многие генетические вопросы образования алмаза и пород, в которых этот минерал находится, но и ищут новые источники алмаза, его рудопроявления и месторождения, занимаются вопросами синтеза алмаза.

Впервые в систематизированном виде рассмотрены теоретические основы и технология применения последовательно-стадийной системы прогнозирования коренных месторождений алмазов. Разработаны новая геолого-промышленная классификация месторождений алмазов и обобщенные прогнозно-поисковые модели алмазоносных минераге-нических таксонов различного ранга в ряду провинция - субпровинция - зона - район -поле - группа трубок - месторождение. Созданы петрологические модели формирования алмазов, алмазоносных кимберлитов и лампроитов, геолого-эмпирическая модель алмазоносной трубки. Эффективность прогнозно-поисковой системы иллюстрируется на примере прогнозных построений для европейской части Российской Федерации

Для специалистов в области геологии, петрографии, минералогии, прогнозирования и поисков алмазных месторождений, а также специалистов смежных направлений, занимающихся общими проблемами мантийного петроминералогенеза.