Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Алмаз из месторождений Архангельской алмазоносной провинции
ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Алмаз из месторождений Архангельской алмазоносной провинции"

На правах рукописи

ООЗ 1~?263 1

Палажченко Ольга Валерьевна

АЛМАЗ ИЗ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АРХАНГЕЛЬСКОЙ АЛМАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ

25 00 05 - минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 2008

003172631

Работа выполнена в лаборатории месторождений алмаза на кафедре минералогии геологического факультета Московского государственного университета имени М В Ломоносова (МГУ) и институте Геохимии и аналитической химии имени В И Вернадского (ГЕОХИ РАН)

Научные руководители. доктор геолого-минералогических наук

Гаранин Виктор Константинович

академик РАН,

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Галимов Эрик Михайлович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Пирогов Борис Иванович

кандидат геолого-минералогических наук Самосоров Георгий Германович

Ведущая организация: Якутское научно-исследовательское

геологоразведочное предприятие (ЯНИГП) ЦНИГРИ АК «АЛРОСА» (ЗАО)

Защита состоится «10» июня 2008 года в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 501 002 06 при Московском государственном университете имени MB Ломоносова по адресу 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ имени MB Ломоносова, геологический факультет, аудитория 829

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ имени M В Ломоносова (зона А, 6 этаж)

Автореферат разослан «24» апреля 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, /Л

доктор геолого-минералогических наук ' И А Киселева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований

Изучение алмаза продолжается на протяжении более 100 лет За это время сделаны многие значимые открытия, получены принципиальные результаты по морфологии, физическим свойствам алмаза, составу включений в этом минерале, содержанию дефектов, изотопному составу и т д Эти и другие вопросы рассмотрены в многочисленных публикациях отечественных и зарубежных ученых (Орлов, 1963, Бартошинскии, 1983, Соболев, 1974, 1986, 1989, Галимов, 1978, 1984, 1991, Гаранин, 1989, Джейке, 1989, Бескрованов, 1991, Марфунин и др, 1991, Буланова и др, 1993, Квасница и др , 1999, Богатиков и др , 1999, Ваганов, 2002, Кудрявцева и др , 2005, Foley, 1985, O'Neill, 1987, Deines et al, 1987, Kirkley et al, 1991, Cartigny, 2001, Chapman, 2004, Navon, 2006 и др )

С практической точки зрения алмаз - не только красивый элемент ювелирных изделий, но и инвестиционно-экономическая единица, ценный технический материал С научной точки зрения алмаз чрезвычайно информативен и интересен для изучения как глубинных (мантийных), так и малоглубинных процессов Несмотря на продолжительную историю изучения этого минерала, мноше вопросы, касающиеся источников вещества, условий образования, типоморфизма алмаза, остаются невыясненными

К настоящему времени определен весьма широкии набор тнпоморфных особенностей алмаза - морфология, внутреннее строение, фотолюминесценция, спекгры ЭПР, изотопный состав углерода, рентгенолюминесцентные особенности, распределение примесных оптически-активных центров, минералогия и химический состав включений в алмазах и др Типоморфные особенности алмаза являются индивидуальными для каждого кимберлитового тела и заключают в себе важную генетическую информацию Они могут использоваться в разработках научно-методических основ комплексного криминалистического исследования, что является актуальным для устранения действий по незаконному обороту алмазов в мире Параллельно с оценкой сортности алмазов типоморфные особенности позволяют получать представления о качестве алмазного сырья, как на стадии поисков, так и геоЛого-экономической оценки месторождении Результаты комплексного исследования алмазов известных на сегодня кимберлитовых трубок и полей в целом, определение их гипоморфных особенностей, исключительно важно для решения целого ряда задач па разных стадиях геологоразведочных работ, а также для поисков коренных источников алмазов

На территории России выделено две алмазоносные провинции - Якутская (ЯАП, Сибирская платформа) и Архангельская (ААП, Восточно-Европейская платформа) На сегодняшний день многие алмазные месторождения Якутской провинции близки к исчерпанию Открытая в 1980 году Архангельская алмазоносная провинция является перспективной для обнаружения новых месторождений алмаза и разработки уже существующих За последние 25 лет на территории Архашельской провинции с наибольшим вниманием изучались кимберлитовые трубки месторождения им М В Ломоносова (Золотицкое иоле), которые относятся к среднеалмазопосным, трубка Архангельская запущена в эксплуатацию с 2005 года В 1996 году в Верхотинском поле ААП была открыта кимберлитовая трубка им В Гриба, которая также является среднеалмазоносной, но ее алмазный потенциал выше трубок месторождения им М В Ломоносова Сегодня уже готовится ТЭО на разработку этого месторождения

Таким образом, сегодня весьма актуальным является комплексное изучение типоморфных особенностей кристаллов алмаза из месторождения-трубки им В Гриба, а также более детальное исследование алмаза из трубки им Карпинского-1 (месторождение им M В Ломоносова) Данное направление исследований чрезвычайно важно для понимания генезиса алмаза в Архангельской провинции

Цели и задачи исследований

Цели 1 Детальная характеристика алмаза из малоизученной кимберлитовой трубки им В Гриба (морфология, физические свойства, внутреннее строение, содержание дефектов, состав минеральных включений в алмазе, изотопный состав углерода и др )

2 Сопоставление типоморфных особенностей алмаза из кимберлитовых трубок им В Гриба и Карпинского-1 для выявления специфики их генезиса (источники вещества, условия кристаллизации, окислительно-восстановительный и температурный режим, тип парагенезиса алмаза и др )

Конкретные задачи 1 Базируясь на представительных коллекциях, изучить комплексом методов кристаллы алмаза из трубок им В Гриба и Карпинского-1 -двух типичных представителей разных по петрохимическим и минералогическим параметрам месторождений ААП Для этого

- провести подробное морфологическое описание кристаллов алмаза (форма, размер, цвет, микроморфология поверхности, внутреннее строение, деформации, характер включений и др ),

- исследовать наиболее информативные физические свойства и другие важные особенности алмазов (фотолюминесценция, катодолюминесценция, распределение примесных центров, изотопный состав углерода, состав включений и др )

2 Определить основные типоморфные признаки кристаллов алмаза из каждой трубки и сопоставить их

Фактический материал и методика исследований

Всего изучено 1642 образца, из них 173 кристалла были распилены для проведения детальных исследований внутреннего строения и анализа включений Коллекции специально подобраны для решения конкретных научно-практических задач минералогического, генетического и поискового плана

Из месторождения-трубки им В Гриба изучено 700 кристаллов алмаза размером более 0 5 мм, предоставленных ОАО «АРХАЫГЕЛЬСКГЕОЛДОБЫЧА», 17 кристаллов размером менее 0 1 мм, извлеченных при дроблении кимберлита из трубки им В Гриба методом элекгроимпульсной дезинтеграции (Лаборатория месторождений алмаза геологического ф-та МГУ им MB Ломоносова), 113 плоскопараллельных пластинок и распиленных кристаллов алмаза, вырезанных по плоскостям (111), (101), (100) и распиленных через включения в алмазе (организация «Алмазный мир» АК «АЛРОСА-Москва»)

Из трубки им Карпинского-1 изучено 802 кристалла алмаза размером более 0 5 мм и 123 мелких алмаза размером от 0 5 до <0 2 мм, предоставленные ОАО «СЕВЕРАЛМАЗ», 60 плоскопараллельных пластинок и пришлифованных половинок кристаллов, изготовленных при распиливании алмазов по плоскостям (111), (100), (101) и через включения (организация «Алмазный мир» АК «АЛРОСА-Москва»)

Комплексное исследование алмазов включало де!альное изучение следующих характеристик кристаллов морфология, внутреннее строение, люминесцентное свечение, содержание примесных дефектов азота, водорода и плейтелетс, содержание

примесей редких элементов в алмазе, изотопный состав углерода алмазов, химическш состав включений в алмазе Исследования проведены комплексом неразрушающих и разрушающих методов Неразрушающие визуальное описание под бинокулярным микроскопом МБС-10, универсальным оптическим поляризационным микроскопом АхюР1ап2 Imaging (Carl Zeiss) и растровым электронным микроскопом JSM-820 фирмы «JEOL» (Япония) Методами фотолюминесценции (ФЛ) и цветной катодолюминесценции (ЦКЛ) изучены особенности люминесцентного свечения кристаллов, а также их внутреннее строение и распределение центров люминесценции по зонам роста Определение минералов-включений в алмазе проведено методом комбинационного рассеяния (KP) Определение количественного химического состава минералов-включений и картин распределения химических элементов выполнены на микроанализаторе SX-1 фирмы «САМЕСА» (Франция) и растровом электронном микроскопе JSM-820, снабженном энер1 одисперсионным полупроводниковым детектором AN-85/10 S фирмы «LINK» (Великобритания) с компьютерной системой для обработки анализов Изучение ИК-спектров алмазов проводилось па спектрофотометре Specord М-80 фирмы «Cari Zeiss, Jena» (Германия) На этом же приборе методом локальной ИК-спектроскошш получены содержания примесных дефектов азота, водорода и плейгелегс с зон кристаллов алмаза размером 0 1-03 мм, выделенных при помощи диафрагмы по картинам ЦКЛ Проведены исследования методами электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), неитронно-активационного анализа (НАА) Разрушающие изотопный анализ углерода получен с помощью изотопного масс-спектрометра «Delta Plus» (Finnigan, Япония)

Достоверность резулыашв исследований подтверждается

представительностью аналитического материала

- минералогическое и морфологическое описание 1642 алмазов,

- около 300 оптических и более 200 электронных растровых фотографий кристаллов и их поверхности,

- более 120 изображений внутреннего строения кристаллов, выполненные на растровом электронном микроскопе в режиме цветной катодолюминесценции,

- более 40 спектров фотолюминесценции,

- 10 спектров комбинационного рассеяния минералов-включепии,

- более 100 электронно-зондовых анализов минералов-включений,

- более 500 ИК-спекгров и более 1000 определений содержания дефектов азота, водорода и плейтелстс,

- 62 анализа изотопного состава углерода в алмазах,

- 15 анализов ЭПР-спектров,

- 33 анализа редких элементов в алмазе методом нейтронной активации Подготовка образцов проводилась в соответствии с требованиями каждого

определенного метода исследований При обработке результатов аналитических исследований, построении диаграмм, гистограмм и рисунков быта испочьзованы оригинальные и стандар гные компьютерные программы

Научная новизна и практическая значимость работы

Впервые проведено комплексное изучение кристаллов алмаза из недавно открытой кимберлитовой трубки им В Гриба получены новые данные по их морфологии, физическим свойствам и внутреннему строению

Впервые подробно изучено внутреннее строение кристаллов алмаза из трубки им Карпинского-1 и распределение дефектов азота, водорода и плейтелстс по зонам роста Дополнены исследования морфологии и физических свойств алмазов из трубки им Карпинского-1 широким спектром методов исследования

Выявлена дискретность процесса кристаллизации алмаза в трубках Практическая значимость исследований заключается в установлении отличительных признаков алмаза кимберлитовой трубки им В Гриба и им Карпинского-1 ААП, в изучении возможности восстановления условий генезиса алмаза, используя совокупность его свойств и характеристик, в создании электронной базы данных, состоящей из таблиц минералогического описания кристаллов, приложения с результатами исследований, фотокаталога кристаллов алмаза с пояснением к каждой фотографии

Защищаемые положения.

1. Условия роста кристаллов алмаза из трубок им В. Гриба и Карпинского-1 были различны и менялись в процессе кристаллизации, что отразилось иа морфологических особенностях кристаллов (размер, форма, характер поверхности), сохранности, физических свойствах (цвет, выявленная по фотолюминесценции зональность), их внутреннем строении (смена нормального механизма роста на тангенциальный) и неоднородном распределении структурных дефектов (азота, водорода, плейтелстс). В трубке им. Карпинского-1 неоднородность внутреннего строения кристаллов алмаза проявлена более контрастно, чго обусловлено неоднократной сменой условий кристаллизации В трубке им В. Гриба кристаллы более однородны по внутреннему строению

2. Алмаз в трубках им В Гриба н Карпинского-1 представлен по меньшей мере двумя генерациями, что свидетельствует о дискретности алмазообразования. Многие кристаллы имеют сложное строение: состоят из алмаза-зародыша первой генерации и автоэпитаксически наросшего алмаза второй генерации, часто различающихся по форме, внутреннему строению, содержанию дефектов и изотопному составу углерода.

3. Состав минеральных включений в кристаллах алмаза свидетельствует о разном субстрате их роста преимущественно перидотитовом под трубкой им В Гриба и перидотит-эклогитовом под трубкой Карпинского-1, что сопровождается различием изотопного состава углерода в них.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 1лав и заключения Включает ■ЗЧу страниц текста, -/50 рисункгь и таблицу, а также список литературы из

■/¿Р/ наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов

Краткое содержание работы

Во введении сформулирована актуальность постановки темы, определены цель и задачи диссертационной работы, отмечена ее научная новизна и практическая значимость

В главе 1 на основании литературных источников кратко изложены история открытия, геологическое строение и состояние изученности Архангельской алмазоносной провинции (ЛАП) Описаны размещение и строение трубок месторождения им MB Ломоносова и месторождения-трубки им В Гриба, дана минералогическая характеристика их пород

В главе 2 кратко изложены основные литературные сведения об алмазе морфология кристаллов, размерно-весовые характеристики, физические свойства, особенности внутреннего строения, общие сведения о генезисе алмаза, изучении включений в алмазе и др Изложена основная проблематика в изучении алмаза рост, источники вещества, специфика алмазных парагенезисов и друюе

В главе 3 представлена общая информация об основных характеристиках алмаза из среднеалмазоносных и убогоалмазоносных тел Золотицкого, Верхотинского, Кепинского и Ижмозерского полей ААП

В главе 4 представлены результаты оригинальных исследований кристаллов алмаза из кимберлитовых трубок им В Гриба и Карпинского-1 Изучены следующие особенности кристаллов морфология, микроморфология поверхности, внутреннее строение, некоторые физические свойства, изотопный состав углерода и другие Получен химический состав минералов-включений, определен преобладающий парагенезис алмаза Приведены результаты сравнительного анализа кристаллов алмаза из двух трубок Подтверждено предположение о различных условиях образования алмаза в трубках и неоднократном изменении условий роста в процессе кристаллизации Доказаны дискретность природного алмазообразования в данных трубках и присутствие по меньшей мере двух генераций алмаза

В главе 5 на основании литературных исючников и оригинальных исследований дана краткая сравнительная характеристика алмазов из кимберлитовых трубок им В Гриба, им Карпинского-1 ААП и трубок Удачная, Комсомольская, Мир, Нюрбинская и Айхал ЯАП

В заключении сформулированы основные выводы по результатам исследований, намечены перспективы дальнейшего изучения алмазов ААП

Работа выполнена на кафедре минералогии геологического факультета МГУ им М В Ломоносова и институте Геохимии и аналитической химии им В И Вернадского (ГЕОХИ РАН) Ряд исследований проведен в ВНИИСИМС, ЦНИГРИ и на Физическом факультете МГУ им М В Ломоносова Апробация работы

Материалы по теме диссертации опубликованы в 8 статьях и тезисах 8 докладов, в том числе доложены на Годичной сессии Московского отделения Минералогического общества России «120 лет со дня рождения академика АЕ Ферсмана» (Москва, 2003), 32nd International Geological Congress (Италия, 2004), «Алмазодобывающая промышленность России» к 50-летнему юбилею i Мирный (Мирный, 2005), VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2007), XV Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Черноголовка, 2007), XVII Симпозиуме по геохимии изотопов (Москва, 2007) Результаты исследований внедрены в практику работ производственно-геологических организаций г

Архангельска ОАО «Архангельскгеолдобыча», ЗАО «Архангельскгеолразведка», ОАО «Севералмаз», АК «АЛРОСА-Поморье» Семь статей опубликованы в реферируемых журналах Материалы диссертации использованы при написании монографии «Атлас морфогенез алмаза и минералов-спутников в кимберлитах и родственных породах Архангельской алмазоносной провинции» (авторы Кудрявцева Г П , Посухова Т В , Гаранин В К и др Изд-во «Полярный круг» Москва 2005) Благодарности

Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям д г -м н, заведующему Лабораторией месторождений алмаза В.К. Гаранину и д г -м н, академику РАН, почетному профессору МГУ им М В Ломоносова, директору ГЕОХИ РАН Э.М. Галимову за высокую профессиональную помощь и консультации в процессе проведения научно-исследовательской работы, обработки и обобщения полученного материала, а также за проявленное доверие и всестороннюю поддержку в научных начинаниях

Автор с уважением и добрыми чувствами помнит и чтит память своего первого учителя, геолога-алмазника, д г -м н Галину Петровну Кудрявцеву, которая оказала неоценимое влияние на научный рост диссертанта и всегда была примером для достижения новых высот в науке

Автор выражает глубокую признательность дг-мн А А Ульянову, д г -м н И В Пекову, к г -м н О В Кононову и к г -м н ТВ Посуховой за исчерпывающие консультации в процессе проведения исследовательских и аналитических работ, а также за ценные советы и дополнения к диссертации

За помощь в выполнении и оформлении работы, консультации и поддержку автор выражает искреннюю благодарность к г -м н Г И Бочаровой, к г -м н К В Гаранину, к г -м н А В Бовкун

Автор благодарен коллективам кафедры минералогии, кристаллографии и петрографии Геологического факультета МГУ за огромную помощь в проведении исследований алмаза в лабораториях спектроскопии комбинационного рассеяния -к г -м н М Ф Вигасиной, электронно-зондового анализа - И А Брызгалову, экспериментальной термодинамики и термохимии минералов - вед не И А Киселевой, ст н с Л В Мельчаковой и с г н с Л П Огородовой

Автор выражает особую благодарность исследователям института ГЕОХИ РАН за помощь в изучении состава минералов-включений на электронном микрозонде - к х н Н Н Кононковои, за обучение работе на изотопном масс-спектромстрс и проведение анализа изотопного состава углерода - заведующему лабораторией масс-спектрометрии к г -м н ВС Севастьянову, за помощь в проведении нейтронно-активационного анализа - к г -м н Г М Колесову

Автор восхищается профессионализмом и выражает признательность за проведение измерений ИК-спектров кристаллов алмаза и подсчет концентраций дефектов в алмазе сотруднику ЦНИГРИ, к г -м н Г К Хачатрян

Автор благодарен коллективам филиала АК «АЛРОСА» в г Архангельске «АЛРОСА-Поморье», ЗАО «Архангельскгеолразведка», ОАО «Архангельскгеолдобыча» и ОАО «Севералмаз», в частности, к г- м к ЕМ Веричеву, к г- м н Н Н Головину, к1-мн В В Вержаку, к г- м н СМ Безбородову за доверие и оперативность в предоставлении коллекций кристаллов алмаза

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

К настоящему времени алмазы найдены на всех континентах Земли Россия занимает ведущее место в мире по разведанным запасам алмаза и прогнозным ресурсам В Якутии выделено 8 алмазоносных районов, объединяющих 22 кимберлитовых поля, в состав которых входит более 1200 кимберлитовых тел Наиболее значимые среди них - промышленные месторождения-трубки Мир, Удачная, Интернациональная, Айхал и др Открытие алмазоносных объектов в европейской части России дало мощный толчок в поиске месторождений, изучения кимберлитов и родственных им пород, а также самого алмаза в Архангельской алмазоносной провинции (далее ЛАП) Этому посвящены следующие работы Соболев и др, 1989, Захарченко и др, 1990, Махин, 1991, Бартошинский, 1992, Галимов, 1994, Побережская, 1995, Саблуков, 1995, Минеева и др , 1996, Богатиков и др , 1999, Вержак, 2001, Веричев, 2002, Головин, 2003, Кудрявцева и др , 2005

Глава 1. Краткий геологический очерк о строении ААП

В середине 70-х гг на территории Зимнего берега Архангельской области были обнаружены первые кимберпитовые породы В 1976 г в пробах, отобранных Е М Веричевым на реке Падун, найдены два мелких алмаза В феврале 1980 г здесь вскрыли первую алмазоносную кимберлитовую трубку Поморская С этого момента в регионе начинаются интенсивные поисковые и разведочные работы В результате обнаружения многочисленных алмазоносных тел на севере Восточно-Европейской платформы, выделили Архангельскую алмазоносную провинцию Район расположения ААП определяется ею приуроченностью к зоне сочленения Русской плиты и Балтийского щита, и содержит фрагменты обеих структур, как в фундаменте, так и в осадочном чехле Возраст магматизма ААП позднии девон - ранний карбон (390-340 млн лет) По характеру пространственного размещения объектов щелочно-ультраосновного магматизма в пределах ААП традиционно выделяют 9 полей Ненокское, Ижмозерское, Золотицкое, Верхотинское, Кепинское, Турьинское, Полгипское, Пинежское, Мельское В провинции насчитывается более 100 тел, сложенных щелочно-ультраосновными породами (кимберлитами, пикритами и оливиновыми мелилититами), карбонатитами и толситовыми базальтами По минеральному составу и геохимическим особенностям в ААП выделяют два минеральных типа кимберлитов I тип - породы трубки им В Гриба и некоторых трубок Кепинского поля, II тип - породы трубок месторождения им МВ Ломоносова [Гаранин и др , 2001] Оба типа кимберлитов слагают как алмазоносные, так и не алмазоносные тела Установлена латеральная зональность ААП -уменьшение алмазоносности пород от центральной к периферическим частям провинции На сегодняшний день семь тел ААП относятся к объектам с промьшпенной алмазоносностью шесть трубок месторождения им М В Ломоносова (Золотицкое поле), по петрохимии и минеральному составу сходные с трубками Нюрбинская, Аихал, Ботуобинская ЯАП, и месторождение-трубка им В Гриба (Верхотинское поле), сходная с трубками Мир, Удачная В период с 1997 по 2004 гг на территории ААП значимых открытий алмазоносных объектов не было С 2005 в Кепинском поле геологами «АЛРОСА-Поморье» открыты слабоалмазоносные трубки Галина (Ан-478), Рождественская (Ан-162), Ан-746б и силл Ан-495в, специалистами

ЦНИГРИ - трубки КЗб и К8 В настоящее время (с 2005 г) на территории ААП ведется добыча алмазов из трубки Архангельская

Глава 2 Общие сведения о минералогии алмаза (литературные данные)

Размеры кристаллов алмаза варьируют от иано- и субмикронных до нескольких cor карат Чаще всего алмаз кристаллизуется в форме октаэдра, ромбододекаэдра, реже - куба или тетрагексаэдра Кристаллы могут быть искажены упрощены, вытянуты, иметь блоковое строение и пластические деформации Алмаз образует двойники и сростки разных видов В процессе роста минерал изоморфно или механически захватывает примеси (в том числе включения) Основные элементы-примеси Н, В, N, О, почти постоянно присутствуют Si, AI, Ca, Mg, Mn Азот входит в структуру, изоморфно замещая углерод в виде отдельных атомов (С-дефект), ассоциации из двух, трех или более атомов (А-, Вь Вгдефекты) и создает парамагнитные центры Содержание азота в алмазе изменяется в широких пределах от 0 до 0 55% (до 3000 at ppm), в метаморфических кристаллах алмаза - до 5000 at ppm Существует корреляция между содержанием примесей азота (степени агрегации B-центров и суммарного азота) и температурами образования алмаза По степени агрегации азота возможно определение приблизительного возраста алмаза Окраска алмаза обусловлена примесями в структуре (N, Н, В) или тонкодисперсными минеральными включениями (графит, сульфиды, магнетит и др ) Под действием рентгеновских, катодных и ультрафиолетовых лучей большинство кристаллов люминесцирует (голубым, зеленым и др ) за счет примесных и структурных дефектов Характер люминесценции отражает внутреннее строение алмаза Включения в алмазе важны для понимания его генезиса, а также являются отражением среды и условий кристаллизации алмаза Среди сингенетических включений выделяют два парагенезиса ультраоеновной (оливин, энс!атит, Сг-диопсид, Cr-пироп, хромит, пикроильменит и др) и эклогитовый (омфацит, пироп-альмандин, гроссуляр, кианит, ильменит и др ) Минералы-включения разных парагенезисов могут встречаться в одном кристалле, что указывает на дискретность алмазообразования К эпигенетическим относятся включения серпентина, сапонита, гетита, графита, каолинита, гематита, сульфидов и др Включения типа «алмаз в алмазе» составляют 20-40% от всех других минеральных включений Диапазон вариаций изотопного состава углерода алмазов из разных источников (перидотитов, эклогитов и тд) составляет от -34 4%о до 4%о Генезис алмаза - один из фундаментальных вопросов геологии и до сих пор является дискуссионным Основные гипотезы «ксеногенности алмаза», «кавигационного происхождения» алмаза «флюидизации», «гидровулканическая» и др Существуют синтетические алмазы и их имитации (муассонит, фианит, итрий алюминиевый гранат и др) Синтез алмаза при давлении 6,0-8,5 ГПа осуществлен в карбонатных, карбонатно-силикатных, сульфидных расплавах с растворенным углеродом, сшшкатно-карбонатных расплавах кимберлитового состава, в сульфид-углеродных и эклогит-сульфид-углеродных системах Возраст алмаза определяют радиологическими методами U-Pb, Аг40-Аг39, Rb-Sr, K-Ar, Sm-Nd, Re-Os, по включениям (гранат и пироксен, слюде, сульфидам, омфациту, ийменгиту) и по степени агрегации азота Возраст мантииного алмаза может быть от 4,2 млрд лет (эклогиты трубки «Роберте Виктор», ЮАР) до 1,58 млрд лет (эклогиты трубок «Аргайл» - Австралия и «Финш» - ЮАР) Самый молодой алмаз имеет возраст образования близкий к возрасту самого кимберлита в трубке,

например 0,52 млрд лет (эклогиты трубки «Венеция», ЮАР) Существуют несколько специализированных (минералогическая, морфологическая, физическая) классификаций алмаза.

Глава 3 Общие сведения об алмазе из тел Архангельской алмазоносной провинции

Изучение морфологии и физических свойств алмаза из трубок трех основных кимберлитовых полей ААП (Золотицкого, Верхотинского и Кепинского) в разные годы проведено сотрудниками ПГО «Архангельскгеология», ПГО «Невскгеология», Львовского ГУ, ЦНИГРИ и Лаборатории месторождений алмаза Геологического факультета МГУ им MB Ломоносова. Выявлены основные типоморфные особенности алмаза из отдельных трубок, групп трубок, кимберлитовых полей и провинции в целом Установлено закономерное снижение алмазоносности тел (от промышленной до убогой) при переходе от Золотицкого кимберлитового поля к Верхотинскому и далее к Кепинскому, сопровождающееся изменениями размерности, качества, морфологии и свойств алмаза.

По особенностям морфологии и набору минеральных включений среди трубок Золотицкого поля выделено две группы а) им Ломоносова и Пионерская с резким преобладанием алмаза ультраосновного парагенезиса, б) Архангельская, Поморская, им Карпинского-1 и -2, Снегурочка с относительно повышенной долей алмаза эклогитового парагенезиса. Во всех трубках резко преобладает алмаз ромбододекаэдрического габитуса (>60%), содержание октаэдров не превышает 15% По размеру преобладают кристаллы класса -1+0 5 мм по размеру, 4+2 и -2+1 мм по массе

Алмаз Ижмозерского, Кепинского и мелилититов Верхотинского полей относится к размерным классам -0 5+0 25 мм, -1+0 5 мм Масса кристаллов варьирует от 0 005 до 0 03 карата Выделяются плохой сохранностью Основную массу алмазов составляют неправильной формы осколки (42%) и обломки (25%) искаженных кривогранных кристаллов По форме преобладают алмазы додекаэдрического габитуса (59%) и ОД кристаллы (30%) Кристаллы октаэдрического габитуса встречаются редко (11%) Большинство алмазов бесцветны (56-60%) или имеют желто-коричневую окраску (12-20%) Количество прозрачных кристаллов 50-70%

Методом масс-спектрометрии выявлен специфический состав газовых включений в алмазе ААП (высокое содержание Н20 и С02) Среди газов не обнаружены Н и СО, установлены небольшие количества СН4 Состав других газов от пробы к пробе испытывает существенные колебания, но в целом, концентрации N2, Н2, СН4 существенно ниже, чем в алмазе из кимберлитов Якутии

Повышена (по сравнению с якутскими кристаллами) доля индивидов с низкой и очень низкой удельной интенсивностью рентгенолюминесценции

Алмаз характеризуется повсеместным развитием скульптур окислительного растворения, что указывает на активный контакт с агрессивным водно-силикатным флюидом, приведший к высокому содержанию додекаэдроидов (до 80%) во всех трубках ААП

Следует отметить, что в течение 25 лет изучение алмаза из тел ААП проходило эпизодически и на немногочисленном фактическом материале, поэтому получены, в основном, результаты визуального изучения размер, морфология, цвет [Махин, 1991; Побережская, 1995] Мало данных по физическим свойствам, составу включений, содержанию примесных центров [Блинова и др, 1989, Захарченко и др, 1994,

Минеева и др, 1996] и тд, поэтому важные вопросы генезиса алмаза, источников вещества исследователями не были раскрыты в полной мере Это еще раз подчеркивает актуальность комплексного изучения представительной коллекции кристаллов алмаза даже из одной трубки, которое может дать представление об условиях алмазообразования во всей провинции

Глава 4. Морфология, внутреннее строение и другие важнейшие характеристики кристаллов алмаза из кимберлитовых трубок им В Гриба и Карпинского-1

Общая характеристика и морфологические особенности Алмаз из трубки им В Гриба обладает высокой сохранностью и качественными показателями в среднем по трубке 80% кристаллов прозрачные, очень низкий процент непрозрачных кристаллов - 2%, 70% алмазов целые, изометричные или со слабыми следами искажения Содержание сростков и кристаллов «прорастания» 10%, двойников - 5% (большинство «шпинелевые»), 22% кристаллов сильно деформированы, в основном, уплощепные по оси Ь3 или блокового строения 8% Доля бесцветных алмазов и кристаллов со слабым нацветом - 65%, серых и с отчетливым серым оттенком -около 16%, количество желтых кристаллов - 12% Значительно число цветных алмазов и кристаллов с цветными пленками (голубые, зеленые, розовые и др ) - 7%

В трубке им В Гриба сравнительно высокое содержание октаэдрических кристаллов 32% (табл 1), алмазов комбинационной формы октаэдр-ромбододекаэдр (ОД) 17% и псевдогемиморфных индивидов 7% Содержание кубических кристаллов 6%, что являехся типичным для многих кимберлитовых трубок мира Понижено, по сравнению с трубками месторождения им МВ Ломоносова, содержание тетрагексаэдров (около 1%), в два и более раза ниже число ромбододекаэдров 29% (табл 1) По габигусу кристаллов алмаза трубка им В Гриба сходна с низкоалмазоносной трубкой Снегурочка Золотицкого поля, за исключением более низкого содержания додекаэдров и тетра1ексаэдров (табл 1)

В [Богатиков и др , 1999] отмечено, что работами, выполненными на трубках Архангельская, Пионерская, им Ломоносова и Карпинского-2, выявлена практически полная их идентичность с трубкой им Карпинского-1 по составу и технологическим свойствам руд, гранулометрии и визуальным особенностям алмаза (морфологии, цвету, сохранности) По этим причинам особенности алмаза из месторождения им МВ Ломоносова изучены на примере трубки им Карпинского-1

Алмаз из трубки им Карпинского-1 характеризуются более низким качеством и сохранностью кристаллов по сравнению с таковым из трубки им В Гриба Отмечены следующие особенности кристаллы, как правило, серого цвета или с серым нацветом (42%), число бесцветных алмазов - 39% На окрашенные (черные, желтые, зелено-серые, коричневые) кристаллы и с различными оттенками (цветными пленками) приходится 19% Кристаллы преимущественно прозрачные 50% Доля непрозрачных алмазов - 15%, в том числе, окрашенных за счет темных минеральных включений Высокое, по сравнению с алмазом из трубки им В Гриба, содержание сростков 21 5%, обломков кристаллов 11 8% и двойников 10% Трещиноваты 40% кристаллов Чисто изометричных кристаллов 35%, деформированных 25% Деформация кристаллов проявлена преимущественно в уплощении по оси Ь3_ интенсивном блоковом строении или/и пластической деформации

Таблица 1

Распределение кристаллов алмаза из месторождений Архангельской алмазоносной провинции по габитусу_

Название Распределение кристаллов по габитусу, кол %

полей магматизма Октаэд- Додека- Комбинацион- Кубы 1еграгек- Псевдогем-

и кимберлитовых ры эдры ной формы (К) саэдры миморфные

трубок (О) (Д) (ОД) (ТГ) (ПГ)

Верхотинское поле

им В Гриба 32 0 29 0 17 0 60 08 70

Золотицкое поле

Поморская 12 6 66 4 06 09 19 1 04

им Ломоносова 15 1 76 6 23 05 46 09

Архангельская 13 2 55 1 29 1 0 27 3 05

им Карпинского-1 17 0 65 0 10 0 6-10 1 0-3 0 1 0

им Карпинского-2 13 3 74 2 04 08 10 5 08

Пионерская 9 1 80 5 28 09 59 08

Снегурочка 25 1 49 6 13 0 3 7 96 -

Примечание Сведения по трубкам Зо ютицкого поля приведены по [Махин, 1991], по трубкам им Карпинского-1 и В Гриба - по [Богатиков и др , 1999, Захарченко и др, 2002] и оригинальным данным исследований, трубки Поморская, им Ломоносова, Архангельская, им Карпинского-1, им Карпинско10-2 и Пионерская относятся к месторождению им М В Ломоносова

В трубке им Карпинского-1 преобладают додекаэдры (до 70 %) со следами деформации разного характера (табл 1) Отличительная особенность - низкое содержание октаэдров (около 18 %), ОД кристаллов (10%) и псевдогемиморфных индивидов (1%), высокое - кубов и 1етрагексаэдров (6-10%), число которых возрастает до 13% при уменьшении размеров кристаллов Кристаллы в трубке им Карпинского-1 сильно дефектные содержат большое число включений Доля алмаза ювелирного качества в трубке им Карпинского-1 не превышает 10%

Известно [Квасница и др, 1999, Chapman et al, 2004], чго содержание гладкогранных октаэдров и кубов, как правило, резко возрастает в мелких классах (<0 05 мм) кристаллов алмаза большинства месторождений Сохранность мелких кристаллов может свидетельствовать об алмазоносности трубки На глубоких горизонтах трубки Пионерская встречено большое количество сильно растворенных мелких алмазов (<0 02 мм) коробчатых и скелетных форм При этом алмазоносность в этой трубке на глубоких горизонтах более 500 м близка к нулю В трубке им Карпинского-1 среди мелких алмазов (<0 5 мм) обнаружены, преимущественно октаэдры и кубы со следами растворения, а также кубические кристаллы скелетного строения, обчомки неопределенного габитуса Среди мелких алмазов (<0 2 мм) из трубки им В Гриба обнаружены, преимущественно, гладкогранные остроребсрные октаэдры, их сросгкн и двоиники, один ОД кристалт без следов растворения

В трубке им Карпинского-1 по морфологическим особенностям установлены две популяции алмаза

а) крупные кристаллы, преимущественно додекаэдрического габитуса, со сложным внутренним строением и интенсивной резорбцией,

б) мелкие (до 250 мкм) гладкогранные кристаллы и их сростки, преимущественно октаэдрического и кубического габитуса со следами растворения, а также кристаллы скелетных и коробчатых форм

В трубке им В Гриба по морфологическим особенностям установлены следующие популяции алмаза

а) крупные кристаллы, преимущественно октаэдрического и переходного ОД габитуса с однородным внутренним строением и очень слабым проявлением следов растворения,

б) мелкие (до 250 мкм) гладкогранные острореберные октаэдры без следов растворения

Общая характеристика и морфологические особенности кристаллов показывают, что условия генезиса алмаза в двух трубках были разными Специфические условия среды алмазонахождения, в том числе агрессивное воздействие флюидов, привело к образованию округлых растворенных и деформированных кристаллов (более низкой сохранности и качества) в трубке им Карпинского-1 в болыием масштабе (70%), чем в трубке им В Гриба (30%)

Физические свойства (люминесцетцт, структурные дефекты) Трубка им В Гриба выделяется самой высокой долей алмазов с сине-голубым и фиолетовым свечением (-50% всех кристаллов), меньшей кристаллов с желтой и зеленой люминесценцией (=10%) По спектрам ФЛ установлено, что сине-голубое свечение обусловлено, преимущественно N3 центрами В трубке им Карпинского-1 большинство кристаллов алмаза (=50%) не обладают люминесцентным свечением, среди остальных преобладает алмаз с зеленым (11%), сине-голубым (9%), фиолетовым (5%) и желтым (4%) люминесцентным свечением, обусловленным, в основном, N3, НЗ, Н4, Б2 центрами Алмазы с розовой и оранжевой люминесценцией встречаются чаще (=5%), чем в трубке им В Гриба (--2%) В трубках одинаково содержание кристаллов с зональной люминесценцией (=8%) центральная часть, чаще всего, имеет желтое, зеленое и оранжевое ФЛ свечение, а краевая - слабое голубое, розовое и желто-зеленое или не имеет люминесценции

Для большинства алмазов из трубки им Карпинского-1 концентрация примесей суммарного азота (Ым) варьирует от 17 до 2900 дЛ ррт, в среднем 1240 ррт В мелких кристаллах (<1 мм) от 20 до 1300 а! ррт Мелкие октаэдрические алмазы в целом характеризуются пониженным содержанием Т\\01 по сравнению с крупными кристаллами В алмазе доминируют А-центры (ЫА>ЫП), доля агрегированного азота (%Ив) в среднем 20% Безазотные алмазы редки (<1%) Содержание примеси водорода (Н) в алмазе до 7 6 смв среднем 1 6 см*1, плейтелетс (Р) - до 20 см"1, в среднем 3 1 см 1

Концентрация примесей суммарного азота в мелких и крупных кристаллах алмаза из трубки им В Гриба варьирует от 0 до 2840 а! ррт , в среднем 743 а! ррт В мелких классах присутствует большее число низкоазотных и безазотных алмазов Около 30% кристаллов алмаза имеют одинаковое содержание азота в А- и В-формах (ТЧд—N3) В остальных 70% кристаллов А-центры азота доминируют в соотношении 2 1 и 3 1 Алмазы характеризуются очень высокой концентрацией плейтелетс (до 32 5 ем'1, в среднем 8 5 ем"1), пониженной концентрацией водорода (до 5 5 ем"1, в среднем 0 76 см ) Доля агрегированного азота (%МВ) в среднем 33%

Для кристаллов алмаза изученных трубок выделено два тренда по распределению концентраций структурных дефектов (рис 1) В целом характерно двумодальное распределение концентраций суммарного азота, водорода и плейтелетс (рис 1), но для алмаза из трубки им Карпинского-1 наблюдается некоторое разделение по содержанию дефектов водорода на три составляющие

• Трубка им. В. Гриба f—1 Направление о Трубка им. Карпинского-1 тренда

Рис. 1. Соотношение концентраций дефектов азота, водорода и плейтелетс в кристаллах алмаза из трубок им. В. Гриба и Карпинского-1: Nj+Nß - суммарное содержание азота в А- и B-формах, Н- водород, Р - плейтелетс.

По содержанию структурных дефектов, цвету и морфологии алмаза в каждой трубке выделено три популяции кристаллов. По геотермометру [Taylor et al., 1995J определены ориентировочные температуры образования алмаза каждой популяции.

Трубка им. В. Гриба: 1) первая популяция (низкоазотная, основная) -объединяет кристаллы различных классов крупности ряда октаэдр-ромбододекаэдр, среди которых наиболее распространены октаэдры с тригональной формой граней. Имеет однородное или послойно-октаэдрическое внутреннее строение. Характеризуется низким содержанием суммарного азота Nlot<600 at. ppm, центров водорода (Н<2.5 см"1), плейтелетс (Р<10 см"1). %NB варьирует от 0 до 50%. Кристаллы наиболее близки к алмазу из диатрем центральных областей Сибирской и Африканской платформ [Khachatryan et al., 2004]. Широкий интервал температур формирования алмаза первой популяции от 1050°С до 1170°С.

2) вторая популяция (среднеазотная) - преимущественно представлена алмазами массой 0.1-0.5 кар, преобладают октаэдры с дитригональной формой граней и ОД кристаллы. Суммарное содержание азота 600>Nlol<1200 at. ppm. Содержание азота r А-форме от 300 до 600 at. ppm. причем А- и B-центры присутствуют примерно в равной пропорции. %NB варьирует от 40 до 60%. Характеризуется невысоким содержанием водорода 0<Н<5 см"1. Среди кристаллов второй популяции отмечено две группы по содержанию дефекта плейтелетс: с низким Р<3 см"1 и значительным 10<Р<22 см"'. Имеют разное внутреннее строение, преимущественно неоднородное смешанного типа (волнисто-послойная зональность). По распределению дефектов близки к алмазу из россыпей Тимана и некоторых трубок Далдыно-Алакитского поля [Khachatryan et al., 2004]. Сформировались в достаточно узком температурном интервале 1100-113 5°С. Высокие степень агрегированное™ азота и концентрация

плейтелетс, возможно, являются следствием длительного посткристаллизационного отжига данных алмазов

3) третья популяция (высокоазотная) - присутствует в резко подчиненном количестве Представлена преимущественно кристаллами массой менее 0 1 кар Форма разнообразна Суммарное содержание азота 1200<М1м<3000 аХ рртп Концентрация А-центров от 700 до 1500 а1 ррш Низкая степень агрегированное™ азота %МВ<30 Невысокое содержание водорода 0<Н<6 см"1 и очень высокое содержание 25<Р<35 см"1 Имеют преимущественно неоднородное волокнистое и секториальное внутреннее строение Близки по содержанию азотных центров к алмазу из трубок Поморская и Архангельская Золотицкого поля [КЬасЬа(гуап е1 а1, 2004] Ориентировочные температуры их образования Т=1060-1090 °С

По усредненным значениям концентраций структурных дефектов прослеживается большое сходство между алмазами трубки им В Гриба и трубки Зарница Далдыно-Алакитского района Якутии, россыпей Урала [Катшвку й а1, 2001] Средняя ориентировочная температура образования кристаллов алмаза из трубки им В Гриба Т=1100°С

Трубка им Карпинского-1 1) первая популяция (низкоазотная) - бесцветные индивиды I разновидности [Орлов, 1984] с пониженной концентрацией структурных дефектов (N^<500 аг ррт, %Кв~13-58, Н<3 см"1, Р<5 см"1) Имеют послойное внутреннее строение По содержанию дефектов аналогичны алмазу первой популяции из трубки им В Гриба, трубки Айхал (Якутия) и трубок Южной Африки [КЬай^гуап е1 а1, 2004] Широкий интервал температур формирования алмаза 1090— 115 0°С

2) вторая популяция (высокоазотная) - представлена алмазами I разновидности, преобладают додекаэдры с разной скульптурой граней Суммарное содержание азота 1000<М(м<2000 ррт Содержание азота в А-форме от 860 до 1400 а! рргп В-центры находятся в резко подчиненном количестве в соотношении 2 1, 3 1, 4 1 и более по сравнению с А-центрами %ЫВ варьирует от 0 до 35% Характеризуется невысоким содержанием водорода 0<Н<3 см"' Среди кристаллов данной популяции также как и в трубке им В Гриба отмечено две группы по содержанию дефекта плейтелетс с низким Р<3 см 1 и значительным 10<Р<22 см 1 По распределению азота и водорода сходен с кристаллами V разновидности из россыпей Севера Якутии [КЬасИайуап е1 а1, 2004] Сформировались в достаточно узком температурном интервале 1075-1100 °С

3) третья популяция (высокоазотная, высокодефектная) — представлена преимущественно серыми кристаллами V [Бартошинский, 1987], реже I разновидности [Орлов, 1984] с высокими концентрациями примесных центров (Ы,О1>1400 аг ррт, %ЫВ от 0 до 25, Н>4 уел ед, 4 5<Р<6 уел ед) Обладают волокнистым внутренним строением Температура их формирования ниже, чем первой генерации Т<1070°С По распределению примесных центров значительная часть кристаллов третьей генерации попадает в поле, близкое к полю метаморфических алмазов из пород месторождения Кумдьт-Коль (Казахстан) [КЪасЬа^ап е! а1, 2004]

По усредненным значениям концентраций структурных дефектов алмаз из трубки им Карпинского-1 наиболее близок к таковому из трубок Архангельская и Поморская ААП [Каитэку е1 а1, 2001] Средняя ориентировочная температура образования кристаллов алмаза из трубки Карпинского-1 Т=-1070°С

Внутреннее строение кристаллов Изучение внутренней морфологии кристаллов алмаза методом ЦКЛ показало, что алмаз из месторождении ААП, в отличие от алмаза ЯАП, обладает только синим и голубым свечением Отмечено, что большинство кристаллов из трубки им В Гриба имеют однородное (незональное) или послойное октаэдрическое внутреннее строение, которое формируется в результате тангенциальною (Т) механизма роста в наиболее благоприятных стабильных условиях (рис 2) В некоторых кристаллах чередуются зоны с прямо-послойным и волнистым октаэдрическим строением (рис 2, 3)

Кристаллы из трубки нм Карпинского-1 имеют значительно более разнообразное внутреннее строение зональпо-секгориальное, секториальное и сложное «пульсационное» строение, образующиеся по нормальному (14) и смешанному (Т+Ы) механизмам роста (рис 2)

На основе картин ЦКЛ с применением метода локальной ИК-спектроскопии получены концентрации дефектов азота, водорода и плейтелетс по зонам роста кристаллов Отмечено, чю центральные части зональных кристаллов из трубки им В Гриба, как правило, более высокоазотные, чем краевые N101 центр/край = 800-450, 250-79, 600-147 а! ррт Содержание плейтелетс (данная примесь не характерна для алмазов с волокнистым внутренним строением) в центральных частях кристаллов в два раза выше, чем в краевых Р цешр/краи - 20-6 6, 8 6-1 5, 10-0 8 см', что указывает на преимущественно тангенциальный механизм их роста

Отмечено, что для алмазов из трубки им Карпинского-1 харашерно более неоднородное распределение дефектов по зонам Центральная часть кристалла может иметь как повышенное, так и пониженное содержание азота по отношению к промежуточной или краевой зоне N101 цешр/край = 971-1446, 2000-2200, 2500-1746, 1564-1438 а1 ррт

Во всех исследованных кристаллах алмаза последовательность чередования зон, образованных по Т, N или T+N механизмам роста различна Центральная область чаще всего имеет послойное октаэдрическое строение По внутреннему строению выявлены следующие схемы роста кристаллов Т—>Н Т—»Ы—>Т—'I—Л+К реже N-^N-^1, N—>T+N—>Т, N+7—>Т+М и другие (рис 3)

Многие кристаллы из трубок им В Гриба и Карпинского-1 в центральной части имеют один или несколько зародышей (центр кристаллизации, ограненный или растворенный микроалмаз, обломок), которые отличаются по размеру, форме, цвету катодолюмннесценции, содержанию дефектов от алмаза-хозяина (рис 4)

Определение содержания дефектов в зародыше и кристалле-хозяине методом локальной ИК-спектроскопии показало, что первый имеет их более высокую концентрацию Содержание азота в алмазе-зародыше, как правило, Ид, > 1000 &Х ррт В данном случае кристалл-зародыш является алмазом первой генерации (А), на который автоэпитаксически нарастает алмаз более поздней генерации (Б) (рис 4)

Результаты изучения морфологии, физических свойств кристаллов, содержания структурных дефектов, внутреннего строения алмаза, в том числе методами локальной ИК-спектроскоиии, присутствие нескольких популяций алмаза подтверждают первое защищаемое положение о том, что условия кристаллизации алмаза в трубках неоднократно менялись в процессе роста кристалла В трубке им Карпииского-1 изменение условий кристаллизации более контрастное

Рис. 2. Внутреннее строение кристаллов алмаза из трубок им. В. Гриба (а-в) и Карпинского-1 (г, д) по данным ЦКЛ: а - однородное {101}; б - прямая октаэдрическая зональность {111}; в - октаэдрическая зональность {111}; г - волокнистое секториальное {111}; д -агатоподобная кольцевая зональность {111}. Здесь и на рис. 3 и 4 в фигурных скобках указано сечение кристалла; Т, N, T+N - механизмы роста.

T-»N Т—>N—>Т—>N N—>N+T—>Т T->T+N

Рис. 3. Внутреннее строение кристаллов алмаза при смене механизмов роста по данным ЦКЛ: а-{111}; б-{111}; в-{111}; г-{100}.

Рис. 4. Кристаллы алмаза с зародышем. Алмаз-зародыш ранней генерации (А), алмаз-хозяин более поздней генерации (Б): а - {100}; б - {111}; в - {111}; г - {101}.

Приведенные результаты исследований внутреннего строения с применением метода локальной ИК-спектроскопии являются обоснованием второго защищаемого положения. В трубках им. В. Гриба и им. Карпинского-1 присутствуют, по меньшей мере, две генерации кристаллов алмаза, которые образовались с перерывом в кристаллизации, что свидетельствует о дискретности алмазообразования в данных трубках.

Изотопный состав углерода алмазов. Информацию об источниках углеродного вещества, вовлеченного в образование алмаза, можно получить, изучая изотопный состав углерода (5,3С). В разных месторождениях мира 5ЬС алмаза варьирует от -34.4%о до +2.4%о. Единственные известные данные об изотопном составе углерода алмазов ААП (порядка 65 измерений кристаллов из месторождения им. М.В. Ломоносова) были получены коллективом авторов [Галимов и др., 1994], в соответствии с которыми значения 513С изменяются в широких пределах от -2.5%о до -21.5% (рис.5).

N 400 N 25

-34 -32 -30 -28 -26 -24 -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4-2 0 2

8'3С, %о

Рис. 5. Изотопный состав углерода алмазов из трубки им. 1риба (1) и ранее исследованных алмазов из трубок месторождения им. М.В. Ломоносова (2) (по данным [Галимов и др., 1994]) ААП в сравнении с распределением 813С алмазов из разных месторождений мира (3).

Для алмаза месторождения им. М.В. Ломоносова отмечено три области изотопных составов углерода в зависимости от морфологических разновидностей кристаллов: 1) наиболее изотопно-тяжелые алмазы (8ЬС от -2.0%о до -4.5%о) представлены октаэдрами и додекаэдрами; 2) распространены все морфологические группы алмаза, кроме октаэдров (5ЬС от -5.5%о до -7.0%о); 3) изотопно-легкие алмазы (8|3С от -13.5%о до -21.5%о) представлены октаэдрами и додекаэдрами (рис. 6). Следует отметить, что в отличие от алмазов из трубки им. В. Гриба, ОД кристаллы из трубки им. Карпинского-1 близки по изотопному составу к додекаэдрическим

кристаллам, из чего можно предположить их образование при единой системе фракционирования

Изотопный состав углерода 62 изученных алмазов размерных групп от -2+1 до -9+7 мм из трубки им Гриба изменяется от -2 79 до -9 61 %о Большинство кристаллов попадет в узкии диапазон значений 813С от -3 0 %о до -7 0 %>, характерный для большинства алмазов из кимберлитовых месторождений мира (рис 5)

Наиболее изотопно-тяжелые алмазы №№ 449 и 154 (513С -2 79 96о и -3 08 %о соответственно) коричневый нелюминесцирующий псевдогемиморфный алмаз и бесцветный додекаэдр с фиолетовой фотолюминесценцией Наиболее изотопно-легкие алмазы светло-желтый кубический кристалл № 389 (813С = -961 %о) со слабой фотолюминесценцией неопределенного цвета, светло-коричневый нелюминесцирующий алмаз-хозяин № 176 (о|3С = -8 05 %о), оболочка алмаза № 337 кубоктаэдрической формы светло-коричневого цвета со слабой зеленой фотолюминесценцией (8 3С= -8 01 %о) (рис 5)

Зональные кристаллы из трубки им Гриба имеют различие центральной и внешней зоны по окраске, структуре или цвету катодо-, фотолюминесценции Изотопные составы центральных частей зональных кристаллов №№ 138, 139, 215 имеют 8ПС -5 8, -5 64, -5 94 %0 и краевых частей 813С -6 96, -5 85, -5 69 %о соответственно Отмечена закономерность облегчения изотопного состава углерода по направлению к краю зональных кристаллов и оболочных алмазов

Оболочечные алмазы представлены серо-черными кристаллами с бесцветным ядром ОД формы Изотопные составы углерода ядер незначительно (0 6— 12 %о) отличаются от изотопного состава оболочек Ранее отмечалось [Галимов, 1984, ваИтоу, 1991], что 813С ядер оболочечных алмазов варьирует в более широких пределах (813С от -4 до -17 %о), чем 813С оболочек (813С от -4 до -8 %о) Это связано с тем, что ранняя генерация алмаза сопряжена с изотопным фракционированием углерода в алмазообразующем флюиде, в то время как поздняя генерация формируется за счет наращивания алмаза в условиях относительно статичных и в более юмогенной по составу углерода среде Изученные оболочечные алмазы из трубки им Гриба не выпадают из этой тенденции, хотя различия в изотопном составе углерода внутренней и внешней частей алмаза в данном случае невелики

В трех сростках «борт» проанализирован изотопный состав углерода мелкокристаллической серо-черной массы в центре (-4 05 %о, -6 58 %о и -5 48 %о) и отдельных крупных бесцветных и серых кристаллов во внешней части агрегата (-4 24 %а, -7 48 %о и -6 08 %о) Изотопный состав в центре борта неоднороден Величины 8|3С варьируют приблизительно в тех же пределах, что и кристаллов внешней части борта В двух образцах исследованы раздельно изотопный состав углерода алмаза-включения и алмаза-хозяина В образце № 176 мелкий (< 0,5 мм) бесцветный октаэдр (813С -4 51 %о) на три четверти заключен в более крупный (~ 2,2 мм) октаэдрический кристалл светло-коричневого цвета (8ЬС -8 05 %о) Образец № 188 состоит из темно-серого алмаи-включения неправильной формы (513С -6 34 %о), заключенного в центральной части бесцветного куб-октаэдрического кристалла (813С -7 54 %о) Изотопные составы углерода алмаза-включения и алмаза-хозяина заметно отличаются

Намечается корреляция между изотопным составом углерода и присутствием азота, которая показывает, что вероятность обогащения легким изотопом увеличивается в кристаллах алмаза с менее агрегированной формой азота Концентрация азота слабо коррелирует с изотопным составом углерода в алмазах

Зависимость между изотопным составом углерода в алмазах и содержанием дефектов водорода, плейтелетс не установлена.

Кристаллы алмаза из трубки им. Гриба разных габитусных типов значимо не отличаются но изотопному составу. Лишь медиана распространенности 813С кубических и тетрагексаэдрических кристаллов смещена в сторону более изотопно-легких алмазов с 5ЬС = -7.0 %о, что характерно для этих морфологических групп в других месторождениях мира [Галимов, 1984; Соболев и др., 1989] и обусловлено изотопным фракционированием в процессе кристаллизации алмаза.

а 1

□ 2 аз

N1- 70 60 50 40 30 20

I

ИЬа из!

10

.

-10-8 -6 -4 -2 О

N 40

30

20

10

\ 0

-34-32-30-28-26-24-22-20-18-16-14-12-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4

б^С,

Рис. 6. Изотопный состав алмазов из трубки Гриба (1), трубок месторождения Ломоносова (2) в сравнении с распределением 8'3С алмазов из разных месторождений мира (3), содержащих минеральные включения: а - ультраосновного; б - эклогитового парагенезиса.

Связь изотопного состава углерода с парагенезисом минеральных включений подчиняется установленной ранее [Галимов, 1984: ОаНтоу, 1989; Соболев и др., 1989] закономерности: 8ЬС алмазов ультраосновного парагенезиса из трубки им. Гриба не выходит за пределы узкого диапазона значений от -2.0%о до -7.0%о (рис. 6), что может свидетельствовать о преимущественно перидотитовом характере строения верхней мантии под трубкой. Кристаллы с зклогитовым типом парагенезиса обнаружены не были. В кристаллах из трубок месторождения им. М.В. Ломоносова присутствуют алмазы как ультраосновного (8ЬС от -1.0%о до -8.1%о), так и эклогитового парагенезиса - более изотопно-легкие (8ЬС от -9.5%о до -10.0%о) (рис. 6) [Галимов, 1984], а подстилающий мантийный субстрат, по-видимому, является смешанным перидотит-эклогитовым.

Тот факт, что в пределах одной и той же алмазоносной провинции (ААП) недалеко удаленные между собой кимберлитовые поля (трубка Гриба расположена в 50 км к западу от месторождения им MB Ломоносова) характеризуются существенно различными особенностями минералогических и изотопных свойств алмазов, свидетельствуют о том, что эти свойства определяются пространственно локализованными процессами

Включения в алмазе и muri алмазного парагенезиса Изучение состава сингенетических включений в алмазе показало 1) в трубке им В Гриба преобладает ультраосновной парагенезис минералов-включений (преимущественно оливин+хромит, хромит, пироп) и магнезиальный характер мантийных пород, 2) в алмазе из трубки им Карпинского-1 встречены минералы-включения ультраосновного и эклогитового парагенезиса (оливин, гранаты пироп-альмандинового ряда, коэсит), в трубке преобладает смешанный магнезиально-железистый характер мантийных пород Среди вторичных включений широко развиты серпентин, сапонит, магнетит, сульфидные и сульфидно-силикатные смеси Значительно (>20%) содержание включений типа «алмаз в алмазе», что еще раз указывает на дискретный процесс алмазообразования в трубках

Отличительнои особенностью кристаллов алмаза из месторождении ААП является в целом низкое содержание минеральных включений в алмазах и редкость (практически отсутствие) включений сульфидов Этот факт существенно отличает ААП от якутской и других провинций мира, где сульфидные включения в кристаллах алмаза относятся к числу наиболее распространенных [Соболев и др , 1974, Соболев и др, 1983] Отсутствие сульфидных включений в алмазах ААП, по-видимому, отражает особенности эволюции мантийного вещества в региональном масштабе

Приведенные данные о составе включений и изотопных характеристиках алмазов подтверждают третье защищаемое положение о преимущественно перидотитовом составе мантийных пород под трубкой им В Гриба и перидотит-эклогитовом - под трубкой им Карпинского-1

Другие характеристики алмазов и параметры алмазообразования По наличию основных парамагнитных центров в трубках им В Гриба и Карпинского-1 выявлены кристаллы алмаза пяти групп с доминирующим центром PI, Р2, N2, с одновременно наблюдаемыми центрами Р2 и N2, без наблюдаемых парамагнитных центров Отсутствие ЭПР центров никеля в алмазах является гипоморфным признаком данных кимберлитовых трубок Подтверждается отсутствием или малой распространенностью первичных мантийных Ni-содержащих сульфидов в виде включений в алмазе месторождений ААП Повышенное содержание в кристаллах алмаза из трубки им В Гриба ЭПР центра N2, связанного с пластическими деформациями, отличает их от такового из трубки им Карпинского-1

По концентрациям азотных дефектов и составу включении в алмазе с использованием геотермомстра Тейлор-Милледж [Taylor et al, 1995] и геобарометр О'Нейла [O'Neill et al, 1987] определены ориентировочные средние температуры образования кристаллов алмаза в трубках им В Гриба и им Карпинского-1 Предположив, что мантийное время для всех кристаллов составляет 3 0 млрд лет, получили, что средняя температура формирования алмаза в трубке им В Гриба 1100°С, Р=45 кбар, в трубке им Карпинского-1 - около 1075°С, Р=43 кбар Отметим, что при использовании 1ео1ермометра время температурного воздействия не играет существенной роли Изменение «возраста» кристаллов на 1 млрд лет, приводит к температурному «сдвигу» всего на 10-15 °С

Методом нейтронно-активационного анализа в кристаллах алмаза из трубки им В Гриба определены 31 химический элемент, которые могут являться отражением особенностей химического состава среды кристаллизации алмаза Следовательно, могут служить одним из диагностических признаков при определении локального источника алмаза, использоваться в разработках научно-методических основ комплексного криминалистического исследования, что является актуальным для устранения действий по незаконному обороту алмазов Полученные данные по алмазу из трубки им В Гриба показывают незначительную его обогащенпость элементами Ьа, Эт, Ей, К, и, Ли

Глава 5 Краткая сравнительная характеристика кристаллов алмаза из шшберлитовых трубок им В Гриба, им Карпинского-1 и некоторых важнейших трубок ЯАП Проанализированы черты сходства и различия алмазов из вышеуказанных трубок Архангельской и Якутской провинций Результаты представлены в табл 2

Кимберлит трубки им В Гриба относится к I типу, по минералогическим и петрохимическим характеристикам сходен с алмазоносными кимберлитами трубок Мир и Удачная (Якутия) Кимберлит трубки им Карпипского-1 относится к типу II и близок к алмазоносным кимберлитам трубки Ботуобинская, Интернациональная, Нюрбинская, Айхап (Якутия)

Кимберлиты I и II типов ААП близки по геохимическим параметрам и возрасту, но отличаются минеральным составом Образование разных типов кимберлитов в ААП объясняется с учетом модели плюма, флюидные потоки которого при движении вверх с разной активностью ассимилировали породы гетерогенной мантии и земной коры [Богатиков и др, 2007] По этой причине изотопно-геохимические характеристики двух типов алмазоносных кимберлитов ААП и значения изотопного состава углерода алмазов близки, а минералогические особенности, включая морфологию и другие характеристики алмаза, контрастны

Присутствие двух типов алмазоносных кимберлитов на территории ААП, сходных с таковыми Якутии, в том числе по основным характеристикам алмазов, во многом определяет дальнейшую высокую перспективность поиска алмазоносных тел в Европейской части России

Таблица 2

Сравнительная характеристика кристаллов алмаза из некоторых трубок ААП и ЯАП

Характеристика алмаза Название трубки

Кимберлит I типа Кимберлит II типа

им В Гриба Удачная Карпипского-1 Айхал

Размер -1+0,5 и -2+1 мм (70-80%), по массе -4+2, -2+^,-8+4(75%) -1+0,5 мм (75%) -2+1 мм (2%) -8+4 мм (0,1%) -1+0,5 мм (60%), по массс -3+2 и -2+1 мм (70%) -2+0 5 мм (80%), масса в среднем 0,01 кар

Степень сохранности Высокая Целые 70% Обломки 15% Средняя Целые 30-45% Обломки 26% Средняя Целые 72% Обломки 12% Средняя Целые-50% Обломки - 35%

Цвет Бесцветные 65% Серые 16% Желтые 12% Зеленые 2% Бесцветные 65% Серые 5% Желто-зеленые 4% Бесцветные 39% Серые 42% Желтые 5% Зеленые 2% Бесцветные 40-50% Серо-черные 4-6% Желто-зеленые 4-8% Дымчато-коричневые и лиловые 20-30%

Характер образований Двойники 5% Сростки 10% Двойники 15% Сростки 7-10% Двойники 10% Сростки 21% Двойники 4-6% Сростки 20%

Форма Додекаэдры 29% Октаэдры 32% ОД 17% Кубы 6% ТГ1% Додекаэдры Л9аЛ Октаэдры от 17 до 25% ОД 20% Кубы и ТГ 1-4% Додекаэдры 65% Октаэдры 17% ОД 10% Кубы и ТГ 6-10% Додекаэдры 60% Октаэдры 15% ОД 16,5% Кубы и ТГ 3-8%

ФЛ Сине-голубая и фиолетовая 50%, Желтая 10%, Зеленая 10% Розовая и оранжевая 2% Без люминесценции 20% Сине-голубая 45%, Желтая 10% Зеленая 15%, Розовая и оранжевая 2-5% Без люминесценции 6-8% Сине-голубая 9% Зеленая 11% Желтая 4% Розовая, фиолетовая и оранжевая 5% Без люминесценции 50% Сине-голубая 34% Желто-зеленая 33% Розово-сиреневая 29% Без люминесценции 5%

Включения (парагенезис) Преобладает у/о (оливин+хромит, хромит, пироп и др) Включения «алмаз в алмазе» 20% Сульфидов нет, либо <0,1% Преобладает у/о оливин, хромит, пироп, энстатит, хромдиопсид (13%) «Алмаз в алмазе» до 38% Сульфиды Руг, Ру14РепН-На1 (50%) Преобладает у/о Присутствует Э-парагепезис (оливин, оранж гранат, коэсит и др) Включения «алмаз в алмазе» 20% Сульфидов нет, либо <0,1% Преобладает у/о Э-парагенезис до 10 "А Сингенетические включения до 4% оливин 2,2%, хромит 1,4%, оливин ьхромит малиновый пироп в 0,1-0,2% кристаллов Эпигенетические графит+сульфидны (до 30%), графит

Содержание структурных дефектов азота (14), водорода(Н) плентелетс(Р) N,0, до 2840 а1 ррш, Мюир~743 а1 ррт, до 50%, в среднем 36%, Н до 27,2 см 1 Р до 64 см 1 Низкоазотные и безазотных до 5% N,0, до 400 а1 ррш, N0=2 1 ^мср~295 а! ррт в среднем 37%, Н до 2,0 см 1 Р до 4,2 см"1 Нзикоазотные и безазотные 10% Ntot до 2900 at ррт, Nlolcpsi240 at ррт, Н до 7,6 см 1 Р до 20 см"' Безазогные <1% Преобладает азот в А-форме (0-4)*1019 см и (4-8)х1019 см 3 НАср=171 а1 ррт Н до 0,6 см"' Р до 4,3 см1 Безазотные до 3%

ЭПР центры Р1,Р2,Р2+ГО, повышенное содержание центров N2 Отсутствие центров никеля Р1, Р2, N2, Ш21, \У7 - высокая степень пластически деформированных кристалов PI, Р2, N2, P2+N2 Отсутствие центров никеля

Изотопный состав углерода от -2 79°/оо до -9 61 %о Алмазы у/о ассоциации 513С от -2 0%о до -7 0%о Экло1 итовой - не обнаружено от -3 0%о до-23 %о Алмазы у/о ассоциации 5ПС от -3 0%о до -7 0%о Сульфидной от -3 0%0 до-119- от -2 5% до -21 5%о Алмазы у/о ассоциации 813С от -1 0%о до-8 1% Эклогитовой от -9 5%о Д0-Ю%с от -0 52% до -19 4%о Алмазы у/о ассоциации 513С от -2 8%о до-8 1%о Эклотитовой о г -6 4%о до -13 4%о

Примечание ОД - кристалл переходного габитуса октаэдр-ромбододекаэдр, ТГ -тетрагексаэдр, ФЛ - фотолюминесценция, Руг - пирротин, Pent - пентландит, Hal -халькопирит, у/о - ультраосповной парагенезис, Э - эклогитовьш парагенезис

Заключение

По результатам комплексного изучения сделаны обобщающие выводы об особенностях генезиса алмаза в трубках им В Гриба и Карпинского-1 Установлена дискретность процесса кристаллизации алмаза в трубках Определены типоморфные особенности кристаллов алмаза из кимберлитовых трубок им В Гриба и Карпинского-1 Проведено сравнение характеристик алмазов изученных трубок ААП с кристаллами из некоторых важнейших алмазоносных трубок Якутии

Многие вопросы генезиса алмаза до сих нор остаются нераскрытыми, что является стимулом для изучения алмаза на новом уровне минералогического и технологического развития Автор отдает себе отчет в целесообразности продолжения исследовании алмаза и более глубокого анализа условий и процесса алмазообразования Наиболее перспективными направлениями представляются следующие изучение изотопною состава углерода на большем числе образцов, в том числе и на локальном уровне, изучение изотопного состава азота и серы, нейгронно-активационный анализ, изучение флюидных включений, локальная ИК-спектроскопия, сопоставление полученных данных с характеристиками кристаллов алмаза из других тел ААП, Якутии и мира

Список статей по теме диссертации

1 Кудрявцева Г П , Веричев Е М , Гаранин В К , Головин Н Н , Палажченко О.В , Посухова Т В Микрокристаллы алмаза из кимберлитов месторождений Архангельской алмазоносной провинции Известия ВУЗов Сер Геология и разведка № 3 2004 С 32-38

2 Веричев Е М , Вержак В В , Посухова Т В , Криулина Г Ю , Палажченко О В , Кудрявцева Г П, Гаранин В К, Хачатрян Г К Минералогия алмаза из месторождений Архангельской кимберлитовой провинции Геология алмазов -настоящее и будущее К 50-летию г Мирный и алмазодобывающей промышленности России Изд-воВГУ Воронеж 2005 С 965-981

3 Палажченко О В, Веричев Е М, Гаранин В К, Кудрявцева Г П Морфологические и спектроскопические особенности алмаза из месторождения им В Гриба Архангельской алмазоносной провинции Статья 1 Морфология кристаллов алмаза // Известия ВУЗов Сер Геология и разведка 2006 № 2 С 1422

4 Гаранин К В, Гаранин В К, Кудрявцева Г П, Палажченко О.В Морфологические и спектроскопические особенности алмаза из месторождения им В Гриба Архангельской алмазоносной провинции Статья 2 Спектроскопические характеристики и их взаимосвязь с морфологией кристаллов //Известия ВУЗов Сер Геочогич и разведка 2006 №3 С 20-25

5 Хачатрян ГК, Веричев ЕМ, Гаранин ВК, Гаранин КВ, Кудрявцева ГП, Палажченко О В. Распределение структурных дефектов в алмазах из трубки им В П Гриба (Архангельская алмазоносная провинция) // Вестник Московского Университета Сер 4 Геология 2006 № 6 С 29-37

6 Палажченко О В., Гаранин В К, Веричев Е М , Головин Н Н Первые данные о составе включений в алмазе из месторождения им В Гриба Архангельской алмазоносной провинции // Известия ВУЗов Сер Геология и разведка 2007 №3 С 27-30

7 Хачатрян Г К , Палажченко О В , Гаранин В К , Иванников П В , Веричев Е М Генезис «неравновесных кристаллов» алмаза из трубки им Карпинского-1 по данным катодолюминесценции и ИК-спектроскопии // Вестник Московского Университета Сер 4 Геология 2008 №2 С 38-45

8 Палажченко О.В. Комплексные исследования алмаза из месторождений Архангельской кимберлитовой провинции обобщение, генетические и практические следствия // Вестник Московского Университета Сер 4 Геология 2008 №2 С 68-75

Список тезисов докладов по теме диссертации

1 Кудрявцева Г П , Посухова Т В , Палажченко О В. Микроалмазы из кимберлитов трубки им В Гриба в Архангельской алмазоносной провинции Тезисы докладов годичной сессия Московского отделения Минералогического общества, посвященной «120-летию со дня рождения академика АЕ Ферсмана» ИГЕМ РАН и Минералогический Музей им акад А Е Ферсмана Москва 2003 С 64-66

2 Palazhchenko О V., Garanin V К , Garamn К V , Kudryavceva G Р Morphological and spectroscopic peculiarities of diamonds from V Grib deposit-pipe from Arkhangelsk diamondiferous province Abstracts of 32nd International Geological Congress Italy Florence 2004 P 23-26

3 Venchev E M , Ver/hak V V , Garanin V К , Garamn К V , Kriulina G J , Kudriavtseva G P , Palazhchenko О V , Posukhova T V Mineralogy of diamond from the deposits of the Arkhangelsk kimberlite piovince (Russia) Proceeding of the 2nd South African kimberlite conferencc Braziha, Brazil, 2005, pp 20-24

4 Веричев E M, Гаранин В К , Иванников П В, Палажченко О В , Сапарин Г В Эволюция секторов роста природных кристаллов алмаза по данным цветной катодолюминесценции в РЭМ и ИК-спектроскопии Тезисы докладов XV Российского симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (РЭМ-2007) Черноголовка 2007 С 141-142

5 Палажченко О.В., Безбородов С М , Веричев Е М , Гаранин В К , Головин Н Н , Хачатрян Г К Алмаз из месторождений Архангельской кимберлитовой провинции генезис и практические следствия Тезисы докладов VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» МГРИ Москва 2007 С 141-144

6 Палажченко О.В., Галимов Э М, Гаранин В К Первые данные об изотопном составе углерода алмазов из месторождения-трубки им В Гриба Архангельской алмазоносной провинции Тезисы докладов XVIII Симпозиума по геохимии изотопов им А П Виноградова Отд Наук о Земче РАН, ГЕОХИ РАН Москва 2007 С 184-185

7 Rotman A Y , Garamn V К , Bogush Т N , Koval'chuk О Y, Lipashova А N , Palazhchenko O.V, Pomazansky В S , Kedrova Т V Comparative charactenstics of diamonds from primary deposits of Yakutia and European part of Russia Exp Abst and articles 30th Int Gemmological Conf 2007 P 84-86

8 Garanin V К , Bezborodov S M, Garanin К V , Golovm N N , Palazhchenko О V Diamond from Arkhangelsk diamondiferous province // Exp Abst and articles 30th Int Gemmological Conf 2007 P 39-41

Отпечатано в копицентре « СТ ПРИНТ » Москва, Ленинские горы, МГУ, 1 Гуманитарный корпус www stprint ru e-mail zakaz@stpnnt ru тел 939-33-38 Тираж 100 экз Подписано в печать 24 04 2008 г

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Палажченко, Ольга Валерьевна

Введение

Глава 1. Краткий геологический очерк о строении

Архангельской алмазоносной провинции (ААП)

1.1. История открытия ААП

1.2. Геологическое положение и строение ААП

1.3. Месторождение им. М.В. Ломоносова (Золотицкое поле)

1.4. Месторождение им. В. Гриба (Верхотинское поле)

1.5. Неалмазоносные и слабоалмазоносные кимберлиты и родственные им породы

Глава 2. Общие сведения о минералогии алмаза литературные данные) '

Глава 3. Общие сведения.об алмазе из тел Архангельской алмазоносной провинции

3.1 Алмаз из тел Золотицкого поля

3.2 Алмаз из тел Верхотинского поля

3.3. Алмаз из слабо- и убогоалмазоносных тел Кепинского и Ижмозерского полей

3.4. Выводы

Глава 4. Морфология, внутреннее строение и другие важнейшие характеристики кристаллов алмаза из месторождения-трубки им. В. Гриба и кимберлитовой трубки им. Карпинского-1 месторождения им. М.В. Ломоносова

Архангельской алмазоносной провинции

4.1. Объекты и методы исследований

4.1.1. Объекты исследований

4.1.2. Методы исследований

4.2. Алмаз из кимберлитовой трубки им. В. Гриба

4.2.1. Общее описание кристаллов

4.2.2. Морфология кристаллов

4.2.3. Микрокристаллы алмаза

4.2.4. Микроморфология поверхности кристаллов алмаза

4.2.5. Физические свойства и внутреннее строение кристаллов

4.2.5.1. Фотолюминесценция (ФЛ)

4.2.5.2. Примесные центры азота, водорода и плейтелетс

4.2.5.3. Внутреннее строение кристаллов алмаза

4.2.5.4. Электронные парамагнитные центры (ЭПР) в алмазе

4.2.5.5. Другие примесные химические элементы в алмазе

4.2.5.6. Минеральные включения в алмазе

4.2.5.7. Изотопный состав углерода алмазов

4.2.5.8. Дискретность алмазообразования и условия кристаллизации алмаза в трубке им. В. Гриба

4.3. Алмаз из кимберлитовой трубки им. Карпинского

4.3.1. Общее описание кристаллов

4.3.2. Морфология кристаллов

4.3.3. Мелкие кристаллы алмаза

4.3.4. Микроморфология поверхности кристаллов алмаза

4.3.5. Физические свойства и внутреннее строение кристаллов

4.3.5.1. Люминесценция в УФ области и фотолюминесценция (ФЛ)

4.3.5.2. Примесные центры азота, водорода и плейтелетс

4.3.5.3. Внутреннее строение кристаллов алмаза

4.3.5.4. Электронные парамагнитные центры (ЭПР) в алмазе

4.3.5.5. Минеральные включения в алмазе

4.3.5.6. Изотопный состав углерода алмазов

4.3.5.7. Дискретность алмазообразования и условия кристаллизации алмаза в трубке им. Карпинского

Глава 5. Краткая сравнительная характеристика типоморфных особенностей кристаллов алмаза из трубок им. В. Гриба, им. Карпинского-1 и некоторых важнейших алмазоносных кимберлитовых трубок Якутской алмазоносной провинции (ЯАП) 251 5.1. Краткая сравнительная характеристика типоморфных особенностей кристаллов алмаза из кимберлитовых трубок им. В. Гриба и им. Карпинского

5.2. Краткая сравнительная характеристика типоморфных 1 особенностей кристаллов алмаза из кимберлитовых трубок им. В. Гриба, им. Карпинского-1 ААП и кимберлитовых трубок Мир, Удачная, Комсомольская, Нюрбинская, Айхал ЯАП

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Алмаз из месторождений Архангельской алмазоносной провинции"

Изучение алмаза продолжается на протяжении более 100 лет. За это время сделаны многие значимые открытия, получены принципиальные результаты по морфологии, физическим свойствам алмаза, составу включений в этом минерале, содержанию дефектов, изотопному составу и т.д. Эти и другие вопросы рассмотрены в многочисленных публикациях отечественных и зарубежных ученых (Орлов, 1963; Бартошинский, 1983; Соболев, 1974, 1986, 1989; Галимов, 1978, 1984, 1991; Гаранин, 1989; Джейке, 1989; Бескрованов,. 1991; Марфунин и др., 1991; Буланова и др., 1993;* Квасница и др., 1999; Богатиков и др., 1999; Ваганов, 2002; Кудрявцева и др., 2005; Foley, 1985; O'Neill, 1987; Deines et alM 1987; Kirkley et al., 1991; Cartigny, 2001; Chapman, 2004; Navon, 2006 и др.).

С практической точки зрения алмаз - не только красивый элемент ювелирных изделий, но и инвестиционно-экономическая единица, ценный технический материал. С научной точки зрения алмаз чрезвычайно информативен и интересен для изучения как глубинных (мантийных), так и малоглубинных процессов. Несмотря-на продолжительную историю изучения этого минерала, многие вопросы, касающиеся источников вещества, условий образования, типоморфизма алмаза, остаются невыясненными.

К настоящему времени алмазы найдены на всех континентах Земли. Коренные источники алмаза, в основном, приурочены к кратонам древних платформ - Индийской, Китайской, Сибирской, Восточно-Европейской, Африканской, Южно- и Северо-Американской, Австралийской. С 1966 г., когда был найден первый алмаз, страны Африки (ЮАР, Заир, Ботсвана и др.) являются основным регионом по запасам и алмазодобыче (85% алмазов общемировой добычи). В начале восьмидесятых годов алмазы ювелирного качества были найдены в лампроитах Австралии, страна занимает второе место по алмазодобыче. Перспективной является Канада. Для любой из стран одной из основополагающих сфер экономического, политического и стратегического развития является накопление резервов, в том числе, за счет открытия новых алмазоносных трубок, месторождений и целых провинций. Россия также занимает ведущее место в Мире по разведанным запасам алмаза и прогнозным ресурсам. На территории России выделено две алмазоносные провинции - Якутская (ЯАП, Сибирская платформа) и Архангельская (ААП,

Восточно-Европейская платформа). В Якутии выделено 8 алмазоносных районов, объединяющих 22 кимберлитовых поля, в состав которых входит более 1200 кимберлитовых тел. Наиболее значимые среди них -промышленные месторождения-трубки Мир, Удачная, Интернациональная, Айхал, Юбилейная, Сытыканская, Комсомольская и другие. На сегодняшний день многие алмазные месторождения Якутской провинции близки к исчерпанию.

Открытая в 1980 году Архангельская алмазоносная провинция является перспективной для обнаружения новых месторождений алмаза и разработки уже существующих. Обнаружение алмазоносных объектов в европейской части России дало мощный толчок в изучении кимберлитов, родственных им пород и самих алмазов на территории Архангельской алмазоносной провинции (далее ААП). Этому посвящены следующие работы: Соболев и др., 1989; Захарченко и др., 1990; Махин, 1991; Бартошинский, 1992; Галимов, 1994; Побережская, 1995; Саблуков, 1995; Минеева и др., 1996; Богатиков и др., 1999; Вержак, 2001; Веричев, 2002; Головин, 2003; Кудрявцева и др., 2005. За последние 25 лет на территории ААП с наибольшим вниманием изучались кимберлитовые трубки месторождения им. М.В. Ломоносова (Золотицкое поле), которые относятся^ среднеалмазоносным; трубка Архангельская запущена в эксплуатацию с 2005 года. За 2,5 года переработано более 2 млн. тонн руды. В 1996 году в Верхотинском поле ААП была открыта кимберлитовая трубка им. В. Гриба, которая также является среднеалмазоносной, но ее алмазный потенциал выше трубок месторождения им. М.В. Ломоносова. Сегодня готовится ТЭО на разработку этого месторождения.

Актуальность темы исследований

К настоящему времени исследователями из разных стран мира определен весьма широкий набор типоморфных особенностей алмаза -морфология, внутреннее строение, фотолюминесценция, спектры ЭПР, изотопный состав углерода, рентгенолюминесцентные особенности, распределение примесных оптически-активных центров, минералогия и химический состав включений в алмазах и др. Типоморфные особенности алмаза являются индивидуальными для каждого кимберлитового тела и заключают в себе важную генетическую информацию. Они могут использоваться в разработках научно-методических основ комплексного криминалистического исследования, что является актуальным для устранения действий по незаконному обороту алмазов в мире. Параллельно с оценкой сортности алмазов типоморфные особенности позволяют получать представления о качестве алмазного сырья, как на стадии поисков, так и геолого-экономической оценки месторождений. " Результаты комплексного исследования алмазов-известных на сегодня кимберлитовых трубок и полей в целом, определение их типоморфных особенностей, исключительно важно для решения целого ряда задач на разных стадиях геологоразведочных работ, а также для поисков коренных источников алмазов.

Таким образом, сегодня весьма актуальным является комплексное изучение типоморфных особенностей кристаллов алмаза из месторождения-трубки им. В. Гриба, а также более детальное исследование алмаза из трубки им. Карпинского-1 (месторождение им. М.В. Ломоносова). Данное направление исследований чрезвычайно важно для понимания генезиса алмаза в Архангельской провинции.

Цели и задачи исследований

Цели:

1. Детальная характеристика алмаза из малоизученной кимберлитовой трубки им. В. Гриба (морфология, физические свойства, внутреннее строение, содержание дефектов, состав минеральных включений в алмазе, изотопный состав углерода и др.).

2. Сопоставление типоморфных особенностей алмаза из кимберлитовых трубок им. В. Гриба и им. Карпинского-1 для выявления специфики их генезиса (источники вещества, условия кристаллизации, окислительно-восстановительный и температурный режим, тип парагенезиса алмаза и др.).

Конкретные задачи:

1. Базируясь на представительных коллекциях, изучить комплексом методов кристаллы алмаза из трубок им. В. Гриба и им. Карпинского-1 - двух типичных представителей разных по петрохимическим и минералогическим параметрам месторождений ААП. Для этого:

- провести подробное морфологическое описание кристаллов алмаза (форма, размер, цвет, микроморфология поверхности, внутреннее строение, деформации, характер включений и др.);

- исследовать наиболее информативные физические свойства и другие важные особенности алмазов (фотолюминесценция, катодолюминесценция, распределение примесных центров, изотопный состав углерода, состав включений и др.).

2. Определить основные типоморфные признаки кристаллов алмаза из каждой трубки и сопоставить их.

Фактический материал и объем проведенных исследований

Всего изучено 1642 образца, из них 173 кристалла были распилены для проведения детальных исследований внутреннего строения и анализа включений. Коллекции специально подобраны для решения конкретных научно-практических задач минералогического, генетического и поискового плана.

Из месторождения-трубки им. В. Гриба изучено: 700 кристаллов алмаза размером более 0.5 мм, предоставленных ОАО

АРХАНГЕЛЬСКГЕОЛДОБЫЧА»; 17 кристаллов размером менее 0.1 мм, извлеченных при дроблении кимберлита из трубки им. В. Гриба методом электроимпульсной дезинтеграции (Лаборатория месторождений алмаза геологического ф-та МГУ им. М.В. Ломоносова); 113 плоскопараллельных пластинок и распиленных кристаллов алмаза, вырезанных по плоскостям (111), (101), (100) и распиленных через включения в алмазе (организация «Алмазный мир» АК «АПРОСА-Москва»).

Из трубки им. Карпинского-1 изучено: 802 кристалла алмаза размером более 0.5 мм и 123 мелких алмаза размером от 0.5 до <0.2 мм, предоставленные ОАО «СЕВЕРАПМАЗ»; 60 плоскопараллельных пластинок и пришлифованных половинок кристаллов, изготовленных при распиливании алмазов по плоскостям (111), (100), (101) и через включения (организация «Алмазный мир» АК «АПРОСА-Москва»).

Комплексное исследование алмазов включало детальное изучение следующих характеристик кристаллов: морфология, внутреннее строение, люминесцентное свечение, содержание примесных дефектов азота, водорода и плейтелетс, содержание примесей редких элементов в алмазе, изотопный состав углерода алмазов, химический состав включений в алмазе. Исследования проведены комплексом неразрушающих и разрушающих методов. Неразрушающие: визуальное описание под бинокулярным микроскопом МБС-10, универсальным оптическим поляризационным микроскопом AxioPlan2 Imaging (Karl Zeiss) и растровым электронным микроскопом JSM-820 фирмы «JEOL» (Япония). Методами фотолюминесценции (ФЛ) и цветной катодолюминесценции (ЦКЛ) изучены особенности люминесцентного свечения кристаллов, а также их внутреннее строение и распределение центров люминесценции по зонам роста. Определение минералов-включений в алмазе проведено методом комбинационного рассеяния (KP). Определение количественного химического состава минералов-включений и картин распределения химических элементов выполнены на микроанализаторе SX-1 фирмы «САМЕСА» (Франция) и растровом электронном микроскопе JSM-820, снабженном энергодисперсионным полупроводниковым детектором AN-85/10 S фирмы «LINK» (Великобритания) с компьютерной системой для обработки анализов. Изучение ИК-спекгров алмазов проводилось на спектрофотометре Specord М-80 фирмы «Karl Zeiss, Jena» (Германия). На этом же приборе методом локальной ИК-спекгроскопии получены содержания примесных дефектов азота, водорода и плейтелетс с зон кристаллов алмаза размером 0.1-0.3 мм, выделенных при помощи диафрагмы по картинам ЦКЛ. Проведены исследования методами: электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), нейтронно-акгивационного анализа (НАА). Разрушающие: изотопный анализ углерода получен с помощью изотопного масс-спектрометра «Delta Plus» (Finnigan, Япония).

Достоверность результатов исследований подтверждается представительностью аналитического материала:

- минералогическое и морфологическое описание 1642 алмазов;

- около 300 оптических и более 200 электронных растровых фотографий кристаллов и их поверхности;

- более 120 изображений внутреннего строения кристаллов, выполненные на растровом электронном микроскопе в режиме цветной катодолюминесценции;

- более 40 спектров фотолюминесценции;

- 10 спектров комбинационного рассеяния минералов-включений;

- более 100 элекгронно-зондовых анализов минералов-включений;

- более 500 ИК-спектров и более 1000 определений содержания дефектов азота, водорода и плейтелетс; '

- 62 анализа изотопного состава углерода в алмазах;

- 15 анализов ЭПР-спектров;

- 33 анализа редких элементов в алмазе методом нейтронной активации.

Подготовка образцов проводилась в соответствии с требованиями каждого определенного метода исследований. При обработке результатов аналитических исследований, построении диаграмм, гистограмм и рисунков были использованы оригинальные и стандартные компьютерные программы.

Научная новизна и практическая значимость работы

Впервые проведено комплексное изучение кристаллов алмаза из недавно открытой кимберлитовой трубки им. В. Гриба: получены новые данные по их морфологии, физическим свойствам и внутреннему строению.

Впервые подробно изучено внутреннее строение кристаллов алмаза из трубки им. Карпинского-1 и распределение дефектов азота, водорода и плейтелетс по зонам роста. Дополнены исследования морфологии и физических свойств алмазов из трубки им. Карпинского-1 широким спектром методов исследования.

Выявлена дискретность процесса кристаллизации алмаза в трубках.

Практическая значимость исследований заключается: в установлении отличительных признаков алмаза кимберлитовой трубки им. В. Гриба и им. Карпинского-1 ААП; в изучении возможности восстановления условий генезиса алмаза, используя совокупность его свойств и характеристик; в использовании полученных результатов исследований для поиска алмазных месторождений в европейской части России; в создании электронной базы данных, состоящей из таблиц минералогического описания кристаллов, приложения с результатами исследований, фотокаталога кристаллов' алмаза с пояснением к каждой фотографии.

Защищаемые положения:

1. Условия роста кристаллов алмаза из трубок им. В. Гриба и им. Карпинского-1 были различны и менялись в процессе кристаллизации, что отразилось на морфологических особенностях кристаллов (размер, форма, характер поверхности), сохранности, физических свойствах (цвет, выявленная по фотолюминесценции зональность), их внутреннем строении (смена нормального механизма роста на тангенциальный) и неоднородном распределении структурных дефектов (азота, водорода, плейтелетс). В трубке им. Карпинского-1 неоднородность внутреннего строения кристаллов алмаза проявлена более контрастно,' что обусловлено неоднократной сменой условий кристаллизации. В трубке им. В. Гриба кристаллы более однородны по внутреннему строению.

2. Алмаз в трубках им. В. Гриба и им. Карпинского-1 представлен по меньшей мере двумя генерациями, что свидетельствует о дискретности алмазообразования. Многие кристаллы имеют сложное строение: состоят из алмаза-зародыша первой генерации- и автоэпитаксически наросшего алмаза второй генерации, часто различающихся по форме, внутреннему строению, содержанию дефектов и изотопному составу углерода.

3. Состав минеральных включений в кристаллах алмаза свидетельствует о разном субстрате их роста: преимущественно перидотитовом под трубкой им. В. Гриба и перидотит-эклогитовом под трубкой им. Карпинского-1, что сопровождается различием изотопного состава углерода в них.

Апробация работы Материалы по теме диссертации опубликованы в 8 статьях и тезисах

8 докладов, в том числе доложены на Годичной сессии Московского отделения

Минералогического общества России «120 лет со дня рождения академика А.Е.

Ферсмана» (Москва, 2003); 32nd International Geological Congress (Италия, 2004);

Алмазодобывающая промышленность России»: к 50-летнему юбилею г.

Мирный (Мирный, 2005); VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2007); XV Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел (Черноголовка, 2007); XVII Симпозиуме по геохимии изотопов (Москва, 2007). Результаты исследований внедрены в практику работ производственно-геологических организаций г. Архангельска: ОАО «Архангельскгеолдобыча», ЗАО «Архангельскгеолразведка», ОАО «Севералмаз», АК «АЛРОСА-Поморье». Семь статей опубликованы в реферируемых журналах. Материалы диссертации использованы при написании монографии «Атлас: морфогенез алмаза и минералов-спутников в кимберлитах и родственных породах Архангельской алмазоносной провинции» (авторы: Кудрявцева Г.П., Посухова Т.В., Гаранин В.К. и др. Изд-во «Полярный круг». Москва. 2005).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Включает 349 страниц текста, 150 рисунков и 31 таблицу, а также список литературы из 161 публикации отечественных и зарубежных авторов. В Приложении находятся фотографии некоторых изученных кристаллов алмаза, фотографии микроморфологии их поверхности, таблицы содержания примесных дефектов азота, водорода и. плейтелетс, фотографии и спектры фотолюминесценции, ЭПР-спектры, фотографии включений в алмазе, картины внутреннего строения кристаллов и другое.

Заключение Диссертация по теме "Минералогия, кристаллография", Палажченко, Ольга Валерьевна

Основные выводы, конкретизирующие защищаемые положения и отражающие научную новизну и практическую значимость работы, заключаются в следующем:

I. В научном плане:

1. Изучены типоморфные особенности кристаллов из трубок им. В. Гриба и им. Карпинского-1: морфология, внутреннее строение и некоторые физические свойства алмаза, которые имеют огромное значение для понимания генезиса алмаза и прогнозирования его месторождений, а также создания баз данных по паспортизации тел ААП.

2. По результатам комплексного изучения сделаны обобщающие выводы об особенностях генезиса алмаза в трубках.

3. Установлена дискретность процесса кристаллизации алмаза в трубках и присутствие не менее двух генераций кристаллов.

4. Проведено сравнение характеристик алмазов изученных трубок ААП с кристаллами из некоторых важнейших алмазоносных трубок Якутии.

II. В методическом плане:

1. Применен комплексный подход к изучению алмаза из кимберлитовых трубок Архангельской алмазоносной провинции в сочетании традиционных и современных локальных методов изучения природного вещества, что помогает получить более полную картину генезиса алмаза и дает возможность эффективного использования полученных результатов в практических целях.

III. В прикладном и практических аспектах:

1. Результаты исследований могут и широко используются в практических целях: при шлихо-минералогических методах поисков алмазов, прогнозировании алмазоносности тел и оценке качества алмазного сырья как на территории ААП, так и в других районах России.

2. Полученные результаты могут являться методической базой для криминалистического исследования и предотвращения незаконного оборота природных алмазов.

3. Создана обширная электронная база, содержащая информацию о различных характеристиках кристаллов алмаза из кимберлитовых трубок им. В. Гриба и им. Карпинского-1.

Несмотря на достаточно большой объем фактического материала, полученного с применением широкого комплекса традиционных и специальных методов изучения минерального вещества, при интерпретации возникает целый ряд неразрешенных вопросов. Многие вопросы генезиса алмаза до сих пор остаются нераскрытыми, что является стимулом для изучения алмаза на новом уровне минералогического и технологического развития. Автор отдает себе отчет в целесообразности продолжения исследований алмаза и более глубокого анализа условий и процесса алмазообразования. Наиболее перспективными направлениями представляются следующие:

1. Более подробное изучение связей «типоморфные особенности -генезис» и интерпретация результатов этих исследований в генетическом и прикладном аспектах.

2. Дополнительное изучение изотопного состава углерода, азота и серы, в том числе и на локальном уровне для определения мантийного источника этих элементов и лучшего понимания процессов фракционирования их изотопов в мантии под ААП;

3. Более подробное изучение состава включений для определения типа парагенезиса алмаза, минерального состава алмазоносной мантии, а также восстановления РТ-параметров алмазообразования.

4. Нейтронно-акгивационный анализ для изучения вопросов вхождения микропримесей в алмаз и лучшего понимания геохимии среды кристаллизации алмаза;

5. Изучение флюидных включений для определения состава флюида, способствующего как кристаллизации алмаза, так и его растворению;

6. Детальное изучение распределения дефектов по зонам кристаллов алмаза методом локальной ИК-спектроскопии для восстановления режима и условий его кристаллизации;

7. Сопоставление полученных данных с характеристиками кристаллов алмаза из других тел ААП, Якутии и мира.

Автор работы полагает, что выполненные исследования внесут определенный вклад в изучение алмаза ААП, а также поставят ряд задач для научных и прикладных исследований в ближайшем будущем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основополагающим для экономического, политического и стратегического потенциала России является открытие новых алмазоносных трубок, месторождений и целых провинций/ Результаты изучения пород тел Архангельской алмазоносной провинции и кристаллов алмаза показывают широкие перспективы освоения провинции. Развитие ААП будет проходить в двух направлениях: поиск новых месторождений и эксплуатация уже разведанных. Поэтому исключительно важным является подробное комплексное исследование алмаза.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Палажченко, Ольга Валерьевна, Москва

1.; Алексеев И.С: Тайна алмаза. М.: Созвездие-4.1999. 256 с.

2. Барсанов Г.П., Гаранин В:К.,Кузнецова В.П. Включения типа "алмаз валмазе" из кимберлитовых трубок Якутии // Изв. АН СССР. Сер. Геол. 1988. Вып. 3. С. 'О •' 70-75. ■

3. Бартошинский З.В. Кристалломорфология алмаза из кимберлитов . , Архангельской алмазоносной провинции // Минер. Сб. 1992. Вып. 2. №46. С. 64-73.

4. Бартошинский З.В. Минералогическая классификация природных алмазов//

5. Мин. журн. 1983. Т. 5. № 5. С. 84-93. 8: Бескрованов В.В. Онтогения алмаза. Новосибирск: Наукам 2000. 264 с.

6. Бескрованов В.В., Специус З.В. Морфология и физические свойства алмаза из мантийных ксенолитов//Мин. журн;. 1991. Т. 13. №5. С. 31 41.

7. Блинова Г.К. Структурные примеси как индикаторы механизма роста природных кристаллов алмаза //ДАН СССР. 1987. Т.294. № 4. С. 868-871.• 11. Блинова Г.К., Вержак В.В., Захарченко О.Д., Медведева М.С., Соболев Е.В.

8. Богатиков O.A.,, Кононова В.А., Носова A.A., Кондратов И.А. Кимберлиты и лампроиты Восточно-Европейской платформы: петрология и геохимия // Петрология. 2007. Т. 15. № 4. С. 339 360.

9. Бокий Г.Б., Безруков Г.Н., Клюев Ю.А. и др. Природные и синтетические алмазы // М.: Наука. 1986. 221 с.

10. Бочаров А.М., Симоненков В.А., Тимошенков В.Е. Уч. Пособие: классификация алмазного сырья по системе SITY. М.: Главалмаззолото СССР. Смоленское ПО «Кристалл». 1991. 80 с.I

11. Буланова Г.П., Барашков Ю.П. Природный алмаз генетические аспекты. Новосибирск: ВО Наука. 1993. 230 с.

12. Буланова Г.П., Варшавский A.B., Лескова Н.В., Никишова Л.В. Центральные включения индикаторы условий зарождения природных алмазов. В сб.: Физические свойства и минералогия природного алмаза. Якутск. 1986. С. 2945.

13. Буланова Г.П., Лескова Н.В., Павлова Л.А. Зональное распределение и эволюция состава сингенетических включений в алмазе. В сб.: Физические свойства и минералогия природного алмаза. Якутск. 1986. С. 45-73.

14. Ваганов В.И. Алмазные месторождения России и мира. М.: Геоинформмарк. 2000. 370 с.

15. Вержак В.В. Геологическое строение, вещественный состав, условия образования и методика разведки месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова.Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ. 2001. 36 с.

16. Веричев Е.М. Геологические условия образования и разведка месторождения алмазов им. В. Гриба. Автореф. дис. . канд. геол.-минер, наук. М.: МГУ. 2002. 36 с.23.26.