Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Глубинные минеральные ассоциации из кимберлитовой трубки Сытыканская

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Глубинные минеральные ассоциации из кимберлитовой трубки Сытыканская"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛОГИИ И ПЕТРОГРАФИИ

На правах рукописи

РЕЙМЕРС Лада Федоровна

ГЛУБИННЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ АССОЦИАЦИИ ИЗ КИМБЕРЛИТОВОЙ ТРУБКИ СЫТЫКАНСКАЯ (на материале исследования ксенолитов мантийных пород и кристаллических включений в алмазы)

04.00.20 - минералогия, кристаллография

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Новосибирск-1994

Работа выполнена в Институте минералогии и петрографии СО РАН

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук Н.П.Похиленко

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук А.И.Чепуров

кандидат геолого-минерапогических наук С.Б.Тальникова

Оппонирующая организация: ЯНИГП ЦНИГРИ (г.Мирный)

Защита состоится 1994 г. в^^час. на заседании

специализированного совета К.200.16.01 при Институте минералогии и петрографии СО РАН, в конференц-зале.

Адрес: 630090, Новосибирск-90, Университетский пр.,3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОИГГиМ СО РАН

Автореферат разослан"

1994 г.

Ученый секретарь

специализированного совета ь^^

кандидат геолого-минералогических на^к Н.М.Подгорных

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Несмотря на довольно длительную историю промышленного освоения трубки Сытыканская, достаточно обширный материал, накопленный к настоящему времени по ее геологии, петрографии и минералогии работами таких исследователей как В.И.Коптиль, В.П.Серен ко, А.И.Пономаренко, А.Д.Харькив, Н.П.Похиленко, Е.Е.Лазько, В.К.Гаранин и др., разбросан в многочисленных публикациях и имеет фрагментарный характер. Таким образом, систематизация имеющихся данных и комплексное изучение мантийного материала в этой трубке, включающего как ксенолиты глубинных пород, так и алмазы с включе иями представляется нам достаточно актуальным. Детальное рассмо!рение глубинных минеральных парагенезисов из конкретного кимберлитового объекта, с одной стороны, дает непосредственную возможность воссоздать верхнемантийный разрез в области заложения трубки и реконструировать процессы минералобразования, дифференциации вещества при РТ-параметрах мантии в рассматриваемом районе, что может представлять интерес для построения общих моделей эволюции литосферы древних платформ. С другой стороны, исследование ксенолитов мантийных пород и минералов, включенных в алмазы, является также весьма актуальным с точки зрения решения одного из кардинальных практических вопросов - выявления, обоснования и уточнения вещественных критериев алмазоносности кимберлитов, разработки новых эффективных методов поисков коренных месторождений алмазов.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось получение комплексной минералогической и петрологической характеристики ксенолитов глубинных пород из кимберлитовой трубки Сытыканская и статистически достоверной информации о характере и минералогических особенностях кристаллических включений в алмазы как важной составляющей базы данных, необходимой для создания объективной модели строения и петрологических процессов мантии, опробуемой трубкой, а также для определения вещественного состава и условий образования материнских для алмаза пород.

В связи с этим необходимо было решить следующие конкретные задачи: 1) изучить вариации составов минералов в ксенолитах глубинных пород и определить закономерности этих вариаций; 2) исследовать комплекс кристаллических включений в алмазы из трубки Сытыканская; 3) изучить особенности химического состава минералов из кимберлитового концентрата данной трубки; 4) провести сравнительный анализ вариаций

составов одноименных минералов из алмазов, из ксенолитов мантийных пород и комплекса мегакристов; 5) определить условия образования глубинных ксенолитов и апмазогенерирующих систем для верхней мантии под трубкой Сытыканская; 6) на основе минералогического исследования кристаллических включений в алмазах провести сравнительный анализ применимости существующих минералогических критериев алмазоносное™ для данного конкретного объекта и в случае необходимости -корректировку этих критериев для прогнозирования и поисков объектов типа трубки Сытыканская.

Методы и объемы исследования. Материалом для исследования послужила коллекция ксенолитов мантийных пород и шлиховых проб из трубки Сытыканская, собранная при участии автора в период полевых работ с 1984 по 1988 гг. в количестве более 260 образцов. Кроме того в распоряжении автора находилась коллекция алмазов с включениями (около 300 кристаллов).

Исходя из специфики поставленных задач, основным методом исследования являлся рентгеноспектральный микроанализ с электронным зондом, с помощью которого было выполнено около 900 полных и более 1500 частичных анализов глубинных минералов. Для изучения внешней морфологии алмазов и кристаллических включений из них, а также для выявления фазовых неоднородностей во включениях использовался сканирующий электронный микроскоп марки JXA фирмы Jeol с энергетической приставкой KEVEX. Определение вхождения редких элементов в глубинные минералы из ксенолитов и алмазов было проведено доктором У.Л.Гриффином (CSIRO Division of Exploration Geoscience, Австралия) на протонном микрозонде. Изотопный состав углерода алмазов изучался Э.М.Галимовым в ГЕОХИ РАН по разработанной им методике (Галимов, 1968). Диагностика некоторых фаз, включенных в алмазы, например, графита, проводилась методом рентгеновской спектроскопии. Определение фотолюминисцентных свойств алмаза производилось визуально при помощи установки ЛЮМ-1. Кроме того, традиционными оптическими методами минералогического и петрографического исследования изучено более 50 шлифов и аншлифов.

Научная новизна. Впервые получены данные комплексного

изучения ксенолитов глубинных пород и включений в алмазы для

конкретной кимберлитовой трубки, сравнительный анализ которых

позволил: а) получить информацию по характеру и условиям образования

мантийных парагенезисов в разрезе литосферы под трубкой Сытыканская;

б) уточнить характер и условия образования алмазсодержащих

2

ассоциаций. На основе определения РТ-условий равновесия мантийных ассоциаций из трубки Сытыканская получена информация о величине теплового потока мантии в районе этой трубки в палеозойское время. На статистически представительном материале показан аномально деплети-рованный характер алмазогенерирующих систем мантии в районе трубки Сытыканская, на что указывает весьма низкое содержание кальция и титана в этих системах, а также исключительно высокие значения их магнезиальное™ и хромистости.

Основные защищаемые положения:

1. В вертикальном разрезе верхней мантии под тр.Сытыканская с ростом глубинности степень деплетированности ультраосновных мантийных пород в целом возрастает на интервале от шпинелевой до алмаз-пироповой фации. В пределах последней отмечается тенденция к падению этой величины на глубинах свыше 180-200 км.

2. Материнскими породами для абсолютного большинства алмазов тр.Сытыканская являются древние дезинтегрированные породы холодной чрезвычайно деплетированной мантии, представленные гранатсодер-жащим гарцбургит-дунитовым парагенезисом, при резко подчиненной роли алмазоносных пород неистощенной горячей мантии, минеральные парагенезисы которых характеризуются повышенной титанистостью и железистостью.

3. Значительное перекрытие вариаций составов высокобарических минералов из ксенолитов мантийных пород и комплекса мегакристов кимберлитовой трубки Сытыканская доказывает происхождение последних за счет дезинтеграции первых с поправкой на разную степень устойчивости различных пород к механическим и химическим разрушениям.

4. Разнотипные неоднородности в составе минералов в пределах одного ксенолита, достаточно часто наблюдаемые в исследуемой трубке, свидетельствуют о сложном характере термодинамических условий и химического состава верхнемантийного вещества в связи с процессами мантийного катаклаза и метасоматоза.

Практическая значимость работы. Получены статистически представительные данные о типоморфных особенностях состава минералов, включенных в алмазы из тр. Сытыканская. Результаты исследования могут быть использованы, после проведения доизучения глубоких горизонтов трубки, для создания пространственной модели месторождения, прогноза алмазоносности на глубину для разных фаций внедрения кимберлита на основе пространственного распределения минералов, равновесных с алмазом.

Ярко выраженная специфичность типоморфных признаков состава минералов, ассоциирующих с алмазом, выявленная для трубки Сытыканская (прежде всего, устойчивая низкая кальциевость пиропа), может быть использована для прогнозирования и поисков алмазных месторождений, аналогичных изученной трубке.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на семинаре молодых ученых "Минералого-геохимические критерии поисков и моделирование процессов формирования месторождений полезных ископаемых" (Львов, 1989), неоднократно обсуждались на семинарах лаборатории. Материалы диссеритации вошли в научно-производственные отчеты Амакнской экспедиции ПГО "Якутскгеология". По теме диссертации опубликовано 2 статьи, материалы последних исследований готовятся к публикации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения общим объемом 258 страниц, включая 56 рисунков, 13 фотографий, 32 таблицы, список литературы из 228 наименований и приложение объемом 39 страниц.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук Н.П.Похиленко за постоянное внимание и неподдельный интерес к работе. Полезными для автора были также беседы и консультации с академиком Н.В.Соболевым, докторами геолого-минералогических наук В.С.Шацким, В.П.Афанасьевым, чьи ценные рекомендации и советы существенно помогли в обсуждении различных вопросов. Также хочется выразить глубокую признательность Э.С.Ефимовой, оказавшей неоценимую помощь в работе с коллекцией алмазов, Т.М.Блинчик, за помощь в обработке данных на ЭВМ, аналитикам микрозонда Л.В.Усовой и Л.Н.Поспеловой, М.К.Кочкиной, В.С.Цибульчик, Л.В.Ащепковой и А.М.Логвиновой за содействие в технической подготовке работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ГИПОТЕЗ О ПРОИСХОЖДЕНИИ КСЕНОЛИТОВ ГЛУБИННЫХ ПОРОД И АЛМАЗОВ В КИМБЕРЛИТАХ

В целом взгляды исследователей на проблему генезиса алмазов и

глубинных минеральных парагенезисов можно разделить на несколько

основных групп: а) гипотезы корового, малоглубинного генезиса алмаза и

его минералов-спутников; б) гипотезы, рассматривающие алмаз и

глубинные минеральные парагенезисы в качестве продуктов

кристаллизации собственно кимберлитового расплава в условиях верхней

мантии; в) и, наконец, гипотезы ксеногенного происхождения алмазов и их

4

парагенетических спутников за счет дезинтеграции пород верхней мантии.

Гипотезы первой группы (Васильев и др., 1968; Леонтьев, Каденский, 1957; Трофимов, 1968; Боткунов, 1964 и др.) пользующиеся сегодня незначительным распространением, во многом игнорируют современные теоретические и экспериментальные данные, не обосновываются фактическим материалом и не выдерживают критики.

Вторая группа гипотез генетически связывает алмазы и ксенолиты глубинных пород в кимберлитовых трубках с кимберлитом, считая их продуктами плутонической фазы кристаллизации эволюционирующего протокимберлитового расплава как в магматических очагах, так и по мере его подьема к земной поверхности (Францессон, 1968; Милашев, 1960, 1972).

Третья группа гипотез рассматривает комплекс глубинных минеральных ассоциаций в кимберлитах в качестве продуктов дезинтеграции мантийного вещества, вынесенных к поверхности транспортирующей их кимберлитовой магмой (Сарсадских, Ровша, 1960; Лазько, 1979; Boyd, Nixon, 1975; Pokhilenko et al., 1977; Richardson et al., 1984).

Многочисленные к настоящему времени находки ксенолитов ультраосновного и основного состава с алмазом являются прямым доказательством существования в мантии алмазоносных пород. Типоморфизм состава сингенетических включений в алмазе и минералов из алмазоносных ксенолитов однозначно указывает (с учетом данных по минеральным равновесиям в природных условиях и экспериментальным исследованиям) на исключительно высокобарический характер подобных парагенезисов, достигаемый только в мантии. Сходство химических составов минералов, включенных в алмазы, с одноименными фазами из ряда глубинных ксенолитов и комплекса мегакристов свидетельствует об их тесном генетическом родстве. В кимберлитах также не обнаружены какие-либо специфические морфологические разновидности алмаза, неизвестные в ксенолитах глубинных пород. Все это доказывает происхождение комплекса мегакристов и самих алмазов в кимберлитах за счет дезинтеграции мантийного вещества.

Важнейшим аргументом в пользу ксеногенности значительной части алмазов и ксенолитов в кимберлитах являются данные геохронологических исследований, показавшие, что алмазы являются значительно более древними и изотопно неравновесными с вмещающим кимберлитом (Kramers, 1979; Richardson et al., 1984; Richardson et al., 1990).

Помимо двух взаимоисключающих гипотез о происхождении алмазов и комплекса глубинных минералов и нодулей в кимберлитах

5

(ксенокристаллической и фенокристаллической) существует компромиссная точка зрения, согласно которой в трубках присутствуют как отторженцы верхней мантии, так и продукты кристаллизации собственно кимберлитового расплава (Соболев, 1974; Сигпеу, 1974; Никишев, 1984 и

т.д.).

Хотя проблема генезиса глубинных минералов и ксенолитов в кимберлитовых трубках окончательно не разрешена, нам кажется вполне определенным, что: а) подавляющее большинство алмазов в кимберлитах является ксеногенным; б) материнскими породами для алмазов были древние в высокой степени истощенные перидотиты, а также эклогиты.

ГЛАВА 2. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ ТРУБКИ СЫТЫКАНСКАЯ.

Трубка Сытыканская относится к Апакит-Мархинскому кимбер-литовому полю, входящему в состав Далдыно-Алакитского района кимберлитового магматизма, который расположен на северо-восточной окраине Тунгусской синеклизы в области ее сочленения с Анабарской антеклизой.

В геологическом строении района главную роль играют терригенно-карбонатные отложения нижнего палеозоя, интрудированные силлами и дайками траппов пермско-триасовой формации и кимберлитовыми трубками позднедевон-раннекарбонового возраста, которые располагаются двумя крупными группами в тектонически ослабленных зонах.

Трубка Сытыканская находится на северо-востоке Алакит-Мархинского кимберлитового поля и расположена вблизи краевой части мощного силла оливиновых диабазов. Из-под траппов и осадочных пород высвобожден только ее северо-восточный фланг. Трубка выполнена эруптивными кимберлитовыми брекчиями четырех-пяти разновидностей. Характерной особенностью тр.Сытыканская являются широко проявившиеся в ней постмагматические процессы, которые привели к значительной переработке первичного материала.

ГЛАВА 3. КСЕНОЛИТЫ ГЛУБИННЫХ ПОРОД В ТРУБКЕ СЫТЫКАНСКАЯ 3.1. ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЛЕКСА КСЕНОЛИТОВ Среди глубинных ксенолитов тр.Сытыканская резко доминируют породы ультраосновного состава (94,6%) при подчиненной роли эклогитов. В связи с высокой степенью вторичного преобразования ксенолитов, далеко не всегда удается точно восстановить их исходную структуру и особенности минерального состава.

6

Около 70% глубинных ксенолитов приходится на долю зернистых средне- и крупнокристаллических разностей гранатовых и гранат-шпинелевых гипербазитов. Ксенолиты этого типа сложены на 70-95% серпентином, развитым по оливину и ортопироксену и частично по клинопироксену, реликты которого омечаются в отдельных образцах. Содержание граната колеблется от единичных зерен до 12-15 об.%. Он образует изометричные или неправильной формы зерна сиреневато-фиолетового, густо-лилового и малинового цвета размером от десятых долей миллиметра до 7-8 см в поперечнике. Часто гранаты интенсивно трещиноваты и окружены келифитовыми каймами мощностью до 1,5 мм. Иногда по периферии гнездообразных гранатовых обособлений развиваются каемочки изумрудно-зеленого клинопироксена.

Хромшпинелиды в гранат-шпинелевых гипербазитах образуют единичные октаэдрические кристаллы или округлые зерна размером до 2 мм, иногда небольшие гнездообразные скопления в серпентин-карбонатной массе ксенолитов. В некоторых образцах наблюдаются реакционные взаимоотношения граната и шпинелидов по хорошо известной реакции ЕЫ+БР = 01_-«ЗА. Здесь имеет место развитие единичных включений хромшпинели в периферических частях гранатовых зерен.

Ксенолиты катаклазированных лерцолитов довольно редки (около 4,5% по нашим данным, по данным А.Д.Харькива (Харькив, 1976) -приблизительно 9%). Характерной для них является порфировидная структура, обусловленная наличием крупных зерен бордово-красного граната и довольно крупных (2-4 мм) серпентин-карбонатных псевдоморфоз по порфирокластам оливина и пироксенов на фоне перекристаплизованной мелкозернистой основной массы.

Ксенолиты шпинелевых ультрабазитов составляют около 9% исследованной коллекции, что близко к литературным данным (Харькив, 1976) - 8%. Хромшпинелиды в породах этого типа занимают около 1-2 об.%. Они представлены единичными изометричными зернами, кристаллами окгаэдрического габитуса, а также гнездообразными скоплениями зерен в серпентин-карбонатном агрегате. Изредка встречаются также реликты моноклинного пироксена.

Среди ксенолитов ильменит-гранатовых придотитов, довольно широко распространенных в тр.Сытыканская (8,7%), главным образом, по составу граната и другим признакам выделяются гранат-ильменитовые и гранат-ильменит-флогопитовые лерцолиты и верлиты. Структуры пород этой серии ленточные или петельчатые, обусловливаемые вторичными процессами. Кое-где можно проследить реликтовую исходную мелко- или

7

среднезернистую структуру с элементами сидеронитовой, признаками катаклаза и частичного плавления вещества. Содержание ильменита в ксенолитах гранатовых и безгранатовых гипербазитов колеблется в значительных пределах: от единичных зерен до 30-40 % объема породы. Форма выделений ильменита чаще всего неправильная. Это ксеноморфные зерна размером от долей мм до 1-2 см, их гнездообразные скопления, .а также прожилковые выделения. Довольно широко распространены включения округлой, овальной, реже неправильной формы пикроильменита размером 0.01-0.02 мм в ксеноморфных зернах граната. В ряде образцов ильменитсодержащих перидотитов содержатся пластинки золотисто-коричневого флогопита, образующего как прожилки, так и гнезда в ассоциации с ильменитом, гранатом, пироксенами, часто обрастая последние. Содержание флогопита колеблется от 2 до 5 %. Энстатит замещается крупными баститовыми псевдоморфозами с вкраплениями магнетита. Моноклинный пироксен в ксенолитах ильме-нитовых и ильменит-гранатовых пород составляет от 5 до 15 об.%. Он присутствует большей частью в виде единичных реликтов бледно-зеленого цвета, сохранившихся в центре крупных (до 4 мм) неправильной формы серпентин-карбонатных псевдоморфоз. Размер зерен граната в пределах одного образца варьирует от нескольких миллиметров до 6-8см. Он образует келифитизированные сильно трещиноватые зерна бордово-красного, оранжевого или розового цветов. В большинстве образцов гранат-ильменитовых перидотитов гранаты зональны (цвет зерна изменяется от бордово-красного в центре до розовато-оранжевого на периферии) или же отличается по окраске от зерна к зерну.

Ксенолиты пироксенитов составляют по нашим данным около 4% от ксеногенного мантийного материала; по данным Харькива (Харькив, 1976) - 11% от общего числа ксенолитов. Они характеризуются мелкозернистым строением. Ксеноморфные выделения ильменита составляют здесь до 20% объема породы. Бледно-зеленый клинопироксен образует удлиненные зерна до 1 -2 мм по длинной оси. Его содержание составляет от 20 до 50 об.%. Флогопит светло-коричневого цвета дает как единичные мелкие идиоморфные чешуйки, гнезда, так и оторочки вокруг граната и пироксенов, замещая их. В целом, его количество не превышает 10 об.%. Мелкие (до 1 мм) ксеноморфные выделения граната пространственно тяготеют к зернам ильменита. Цвет граната - бледно-розовый или оранжевый.

В исследованной нами коллекции было обнаружено всего 5 образцов

эклогитов. Все они относятся к биминеральной разности, в двух

8

ксенолитах в качестве акцессориев зафиксирован рутил. Гранат составляет 30-40 об.%. Зерна его чаще округлы или слабо идиоморфны. Цвет граната, как правило, светло-розовый, иногда бледно-оранжевый. Промежутки между выделениями граната заполняются ксеноморфными выделениями значительно измененного клинопироксена бледно-зеленого цвета.

3.2. МИНЕРАЛЫ ИЗ КСЕНОЛИТОВ УЛЬТРАОСНОВНЫХ ПОРОД 3.2.1. ОЛИВИНЫ

Единичные реликты оливина представлены магнезиальными разностями с незначительной примесью- фаялитового компонента (содержание форстерита составляет 88,7-92,2%). Изоморфная примесь хрома в оливине достигает 0,09 мас.% СГ2О3, содержание СаО колеблется от 0.01 до 0,35 мас.%

3.2.2. КЛИНОПИРОКСЕНЫ

Железистость моноклинных пироксенов из ксенолитов зернистых гранатовых перидотитов находится в интервале от 4,97 до 12,2% при среднем значении - 8,24% , несколько повышаясь для клинопироксенов из ксенолитов ильменитсодержащих разностей (среднее - 9,46%). Отношение Са/Са+Мд изменяется для клинопироксенов из гранатовых перидотитов от 40,0 до 51,0 %. Следует отметить, что для моноклинных пироксенов из шпинельсодержащих разностей интервал несколько уже (от 44,2 до 51,0 % Са/Са+Мд) и сдвинут в сторону более высоких значений кальциевостй (рис. 1а). Содержание СГ2О3 в клинопироксенах варьирует от 0,48 до 6,00 мас.% при среднем значении 2,70 мас.%, что в 1,5-2 раза превышает среднюю хромистость клинопироксенов из ксенолитов гранатовых перидотитов трубок Мир, Ленинградская, Геофизическая. Содержание натрия изменяется в пределах от 0,73 до 6,38 мас.% ЫагО (среднее значение - 3,00 мас.%). Рис. 16 демонстрирует заметное обогащение пироксенов из ксеногенного ультраосновного материала тр.Сытыканская натриевыми миналами (жадеитом и юриитом) (рис. 16). Примесь К2О не превышает 0,07 мас.%.

3.2.3. ГРАНАТЫ

В большинстве случаев парагенетическая принадлежность граната ультраосновных ассоциаций устанавливалась по соотношению СаО и СГ2О3 в его составе на основании диаграммы Соболева (Соболев, 1974). Абсолютное большинство исследованных ультраосновных ксенолитов тр.Сытыканская содержат гранаты с кальциевостью, характерной для

9

Са

100 о

1 2

3

4

5

6

40

/

35

I

т-9-"/ 5 Го 20~ 30 40

10

О

5

а

<2

иг

м»

¥е

Рис. 1. Диаграммы компонентного состава клинопироксенов в координатах Са-Мд-Ре (а) и диопсид-жадеит-юриит (б): 1-гранатовые перидотиты, 2-гранат-шпинелевые перидотиты, 3-шпинелевые перидотиты, 4-ильменит-гранатовые перидотиты, 5-гранат-пироксеновые сростки, 6-включения в алмазы. Полями обозначены составы клинопироксенов из ксенолитов гранатовых гипербазитов тр. Мир (сплошная линия), Ленинградская (точечная линия) и Геофизическая (пунктир).

лерцолитового парагенезиса (рис.2). Около 15% гранатов из перидотитовых нодулей относится к высокохромистому низкокальциевому типу, аналогичному по составу пиропам, включенным в алмазы. Значительную роль играют также гранаты верлитового парагенезиса. Наличие практически всех ультраосновных парагенезисов, вплоть до максимально истощенных дунитов, в тр.Сытыканская свидетельствует о достаточно высокой степени дифференцированности верхнемантийного гипербазитового субстрата.

К разделению парагенезисов перидотитов лишь на базе химизма гранатов надо, конечно, относиться с определенной осторожностью, так как известно, что повышение доли натрия в моноклинных пироксенах из гранатсодержащих ассоциаций приводит к уменьшению кальциевости сосуществующих гранатов (Соболев и др., 1966, Соболев, 1974).

Ю

14-

12-

. - 1

д - 2

О ~ 4

О 10-

я! О

А

Л •

АЧ ,

6-

' — —

• Г • ¿4

,0 о

) 10 12 Сг203, ыас.%

14

У

/

/

Л

8

4

2

О

Рис. 2. Особенности состава гранатов из (1) - зернистых гранатовых и гранат-шпинелевых перидотитов, (2) - ильменит-гранатовых перидотитов, (3) - гранат-пироксеновых сростков, (4) - из алмазов тр.Сытыканская.

В целом, содержание СГ2О3 в гранатах из зернистых перидотитов колеблется от 0,33 до 12,3 мас.%, при среднем значении 6,17 мас.%; СаО изменяется от 0,91 до 11,8 мас.% (среднее - 5,46 мас.%). Железистость варьирует в пределах 10,1 - 26,2 мол.%, при среднем - 18,1 мол.%. Гранаты из ильменитсодержащих перидотитов, имеющих признаки метасоматоза, катаклаза и частичного плавления отличаются повышенной железистостью, колебания которой составляют от 13,8 до 28,0 мол.% при среднем значении 20,9 мол.%. Среднее содержание ТЮг составляет 0,27 мас.% при колебаниях от 0,01 до 2,07 мас.%, в ильменитсодержащих ксенолитах оно поднимается до 0.56 (интервал колебаний - 0.10-1.35 мас.%).

В составе гранатов почти постоянно фиксируется устойчивая изоморфная примесь натрия, достигающая 0,17 мас.% ЫагО (в среднем

п

0,06 мас.%). Содержание натрия прямо коррелируется с содержанием Са, "П и железистостью гранатов.

Среди гранатов из ксенолитов ильменитсодержащих и безильме-нитовых перидотитов с признаками катаклаза нередко наблюдаются крупные зональные выделения, с обогащенным хромом ядром, тогда как другие элементы ведут себя по-разному при переходе от центра к периферии, зерен. Кроме того, встречаются также образцы, в пределах которых состав граната значительно отличается от зерна к зерну. Неравновесный характер минеральных ассоциаций ряда ксенолитов делает возможным наблюдать в одном образце совместно с ильменитом высокохромистые гранаты гарцбургит-дунитового парагенезиса.

Спектр составов гранатов из концентрата обогащения практически полностью соответствует составам гранатов из ксенолитов глубинных пород.

3.2.4. ХРОМШПИНЕЛИДЫ

Результаты изучения химизма хромшпинелидов подтверждают их принадлежность к богатой хромом разности пикотита. Максимальные вариации обнаруживаются в соотношении СГ2О3 и А12О3 ((Сг/Сг+А1) колеблется от 27,4 до 95.5 мол.% для хромшпинелевых перидотитов и от 46,5 до 89,9 мол.% для гранат-шпинелевых перидотитов). Отчетливо прослеживается главный тренд составов хромшпинелидов в изоморфном ряду хромит - шпинель при низкой практически постоянной примеси ТЮ2 (рис.3).

Повышенние доли ТЮ2 (до 3,91 мас.%) одновременно с ростом содержания трехвалентного железа приводит к появлению второго тренда за счет возрастания доли ульвошпинелевой и магнетитовой составляющих. Железистость хромшпинелидов варьирует весьма широко -от 27,6 до 77,2 мол.%. Коэффициент окисления железа к0 (к0 = Ре3+/Ре0бщ ) также изменяется в значительных пределах от 4,92 до 42,1 мол.%. Несмотря на отдельные случаи неравновесности (наличие зональных и отличающихся по составу в пределах ксенолита зерен хромшпинелидов) наблюдается прямая корреляция хромистости и железистости сосуществующих хромшпинелидов и гранатов, свидетельствующая о сравнительной равновесности глубинных парагенезисов.

Для хромшпинелидов из кимберлитового концентрата два основных тренда составов в ряду хромит-шпинель и хромит-магнетит (ульвошпи-нель) проявлены гораздо менее отчетливо.

о н

48-

40-

о <

32

18

Сг203, мас.'Л

26 •

34

~>—I—

42

мае.Я

Рис. 3. Особенности состава хромшпинелидов из ультраосновных ассоциаций тр.Сытыканская по соотношению СГ2О3, А12О3 и ТЮ2: 1 -гранат-шпинелевые перидотиты, 2 - шпинелевые перидотиты, 3 -ильменитовые перидотиты с хромшпинелидом, 4 - гранат-пироксен-хромитовые сростки, 5 - включения в алмазы.

3.2.5. ИЛЬМЕНИТЫ Содержание МдО в пикроильменитах из ксенолитов гипербазитов тр.Сытыканская варьирует от 7.29 до 15,8 мас.% (в среднем 11.0 мас.%). Примесь М2О3 в ильменитах из ксенолитов гипербазитов колеблется в интервале от 0,06 до 0,99 мас.% и достигает максимальных значений (2,22 мас.%) во включениях в центральные области зональных гранатов.

13

24

Содержание хрома колеблется от 0,38 до 7,10 мас.% СГ2О3 при среднем значении 2, 62 мас.%. В общем, следует отметить некоторое обогащение хромом ильменитов из ксенолитов и кимберлитового концентрата тр.Сытыканская по сравнению с рядом других трубок Далдыно-Алакитского района. Расчетное содержание РегОз в ильменитах колеблется от 5,82 до 22,4 мас.%.

3.2.6. ФЛОГОПИТ

Характер выделения и химический состав флогопитов в ксенолитах однозначно свидетельствуют об их вторичной природе. Содержание СГ2О3 в них не опускается ниже 0,66 мас.% (среднее значение равно 1,47 мас.%), содержание ТЮ2 колеблется от 3,52 до 5,31 мас.%, железистость составляет в среднем 12-13%. Резкая неравновесность флогопита с сосуществующими первичными фазами также доказывает его наложенный характер.

3.3. СРОСТКИ ГЛУБИННЫХ МИНЕРАЛОВ Кроме ксенолитов глубинных пород, было проанализированно также около 15 хромит-пироксен-гранатовых сростков из кимберлитового концентрата, представляющие собой своего рода микроксенолиты. Составы минералов сростков близки к лерцолитовым.

3.4. МИНЕРАЛЫ ИЗ КСЕНОЛИТОВ ЭКЛОГИТОВ Гранаты из эклогитов относятся к альмандин-пиропам, с колебаниями железистости от 20,6 до 27,9 %. Содержание Са-компонента не превышает 23,2 мол.%. Роль хрома незначительна - от 0,15 до 0,87 мас.% Сг203.

Железистость моноклинного пироксена изменяется от 9,44 до 12,2%. Содержание жадеитового минала в них колеблется от 8,67 до 11,4 мол.%. Примесь К2О - не более 0.03 мас.%.

ГЛАВА 4. МИНЕРАЛОГИЯ АЛМАЗА И КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В

НЕМ

4.1. МОРФОЛОГИЯ, НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УГЛЕРОДА АЛМАЗОВ Размеры алмазов изученной коллекции колеблются от 1 до 8 мм в поперечнике. Преобладают кристаллы октаэдрического и переходного к ромбододекаэдрическому габитуса с развитием на ребрах октаэдра тонкой занозистой или сноповидной штриховки, а также октаэдры с полицентрически растущими гранями. Многие кристаллы алмаза несут

14

следы пластической деформации, выражающейся в развитии тонких, разной степени рельефности полос на их поверхности.

Около 10% рассматриваемой коллекции алмазов составляют так называемые - алмазы в оболочке (IV разновидность по Орлову). Кристаллы подобной разновидности в основном содержат эклогитовый тип парагенезиса включений. Алмазы собственно кубического габитуса встречаются в тр. Сытыканская крайне редко.

Подавляющее большинство кристаллов алмаза из исследованной выборки бесцветно, обладает высокой степенью прозрачности. Среди окрашенных преобладают коричневые, лиловые или желтые разной степени интенсивности кристаллы. Как правило, ярко окрашенными являются алмазы, содержащие включения эклогитового типа. Для них же отмечаются и яркие тона фотолюминисценции: оранжевый, желтый, ярко-голубой.

В подтверждение связи изотопного состава углерода алмазов с типом парагенезиса включений (Соболев и др., 1979; Галимов и др., 1989) для алмазов с ультраосновными кпючениями не отмечается изотопически аномальных образцов, тогда как среди кристаллов эклогитового типа парагенезиса наблюдается существенный разброс 513С в сторону изотопически облегченного углерода (до -24,39%о).

4.2. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ

ВКЛЮЧЕНИЙ В АЛМАЗАХ Кристаллические включения характеризуются угнетенно-искаженной огранкой. Как правило, они представляют собой различные модификации кристаллов октаэдрйческого габитуса, среди которых выделяются кристаллы псевдопризматического, таблитчатого облика и собственно октаэдры и кубоктаэдры. Включения имеют форму отрицательного кристалла алмаза, при этом грани включения, в основном, параллельны соответствующим граням алмаза-хозяина. Нередко формы октаэдра наблюдаются в комбинации с многочисленными собственными гранями минерала.

4.3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В АЛМАЗЕ 4.3.1. УЛЬТРАОСНОВНОЙ ТИП ПАРАГЕНЕЗИСА АЛМАЗА Около 85% алмазов исследованной выборки относится к ультраосновному типу парагенезиса. Максимальной распространенностью характеризуются хромиты, обнаруженные почти в половине изученных кристаллов, и оливины (примерно в 40% алмазов).

Хромиты из алмазов тр. Сытыканская образуют по соотношению Сг£Оз - А12О3 плотное облако составов. Содержание окиси хрома изменяется в них от 60,9 до 67,1 мас.% при среднем значении 64,3 мас.%. Характерными являются низкая титанистость (содержание ТЮ2 колеблется от 0,03 до 0,79 мас.%; среднее значение - 0,20 мас.%) и невысокая роль трехвалентного железа (после пересчета)- коэффициент окисления железа к0 лежит в пределах 3,20-30,0 мол.%. Железистость хромшпинелидов также сравнительно невелика и изменяется от 25,1 до 48,1 мол.%.

Оливины. Оливины представлены магнезиальными разностями с колебаниями форстеритовой молекулы от 88,9 до 94,0 мол.%. Содержание примеси СГ2О3 в них варьирует от 0 до 0,08 мас.%, а СаО не превышает 0,05 мас.%. Содержание N¡0 в оливинах из алмазов изменяется в пределах 0,22-0,38 мас.%.

Пиропы. Интересной особенностью гранатов дунит-гарцбургитового парагенезиса, включенных в алмазы тр.Сытыканская, является их довольно стабильная весьма низкая кальциевость (концентрация СаО лежит в интервале 0,78-4,27 мас.% при среднем - 1,78 мас.%) при значительных вариациях содержания хрома (СГ2О3 варьирует от 5,19 до 11,6 мас.% при среднем значении 9,57 мас.%) (рис.2). Максимальное содержание кноррингитового компанента составляет 33,0 мол.%. Среднее значение железистости хромовых пиропов из алмазов равно 14,1% при вариациях от 12,5 до 17,4%. Роль титана весьма незначительна: в среднем 0,04 мас.% ТЮ2. Содержание натрия в хромовых пиропах невелико: 0,01 - 0,05 мас.% N820.

Для включений пиропов лерцолитового парагенезиса характерна повышенная доля ТЮ2 (0,90 и 1,11 мас.%) и несколько более высокая железистость (15,4 и 17,4%) по сравнению с истощенными гарцбургит-дунитовыми составами. По особенностям химизма эти гранаты лерцолитового парагенезиса приближаются к гранатам из катаклазированного ильменит-гранатового перидотита с алмазом (Похиленко и др., 1976).

Энста'титы из алмазов характеризуются сравнительно небольшой примесью трехвалентных катионов (А12О3 изменяется от 0,21 до 0,43 мас.%, а СГ2О3 - от 0,20 до 0.34 мас.%) и кальция (от 0,12 до 0,22 мас.%). Роль N820 также невелика (от 0,03 до 0, 06 мас.%).

Клинопироксены характеризуются пониженным отношением

Са/Са+Мд (от 37,6 до 45,2 мол.%), сидетельстующим об их относительно

высокотемпературном характере (рис. 1а). Содержание хрома и натрия в

составе моноклинных пироксенов невысоки - СГ2О3 не превышает 3,48

мас.%, а N820 - 2,74 мас.%. Железистость колеблется от 6,06 до 10,6 %,

16

причем повышенная железистость (10,3 и 10,6%) отмечена для зерен с максимально низкой кальциевостью (Ca/Ca+Mg равно 37,6 и 40,2% соответственно). Во всех включениях хромдиопсида установлена устойчивая примесь калия (до 0,27 мас.% К2О).

3.2. ЭКЛОГИТОВЫЙ ТИП ПАРАГЕНЕЗИСА АЛМАЗА Железистость альмандин-пироловых гранатов из алмазов варьирует от 21,5 до 78,7%. Пределы изменений кальциевого компонента в гранатах составляют 9,23 - 37,1 мол.% (от 3.51 до 14,0 мас.% СаО). В гранатах эклогитового парагенезиса зафиксирована устойчивая примесь натрия (содержание Na2Û достигает 0,26 мас.%, при среднем значении 0,15 мас.%).

Интервал колебаний железистости омфацитов составляет от 10.7 до 32,8 мол.%. Содержание ЫагО достигает 7,84 мас.%, примесь калия изменяется от 0,13 до 0,73 мас.% К2О.

В качестве включений в алмазы эклогитового типа парагенезиса обнаружены также рутил и коэсит.

Подтвержден типоморфизм состава сульфидов из различных парагенезисов по содержанию никеля (Ефимова и др.,1983). В сульфидах ультраосновного типа парагенезиса преобладающей фазой является пентландит или же моносульфидный твердый раствор с высоким содержанием никеля (около 30%). В сульфиде, относящемся к эклогитовому типу (обр. С-27/88) доминирует пирротин с незначительным содержанием никеля (до 0.32 %).

Включения фаз неопределенного состава. Среди включений в алмазы тр.Сытыканская установлен ряд фаз, диагностика которых по данным микрозондового анализа затруднена. Это сложные К-Mg-Fe-Ti-Si-фазы варьирующего состава, вероятно, представляющие собой раскристаллизованный расплав (Тальникова и др., 1993).

ГЛАВА 5. УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГЛУБИННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПАРАГЕНЕЗИСОВ ИЗ КИМБЕРЛИТОВОЙ ТРУБКИ СЫТЫКАНСКАЯ

5.1. ОЦЕНКА РТ-ПАРАМЕТРОВ РАВНОВЕСИЯ КСЕНОЛИТОВ МАТИЙНЫХ ПОРОД И МИНЕРАЛОВ, ВКЛЮЧЕННЫХ В АЛМАЗЫ, ИЗ ТР.СЫТЫКАНСКАЯ Высокая степень вторичной переработки пород привела к резкому сужению круга используемых геотермометров. Температуры равновесия были расчитаны для 76 гранат-пироксеновых пар из ксенолитов перидотитов и для 5 пар из гранат-пироксеновых сростков по геотермометрам Мори-Грина (Mori, Green, 1978) и Мерсье (Mercier, 1980).

17

Колебания температур для ксенолитов зернистых гранатовых и гранат-шпинелевых перидотитов тр.Сытыканская составляют в целом от 850° до 1300°С.

Используя рассчитанную для тр.Удачная (Далдыно-Алакитский район) геотерму для теплового потока в 40 мВт/м2 (Похиленко и др., 1993), можно приблизительно определить, что наиболее глубинные уровни верхней мантии, опробуемые тр.Сытыканская, находятся вблизи 200 км отметки. Эта оценка не противоречит анализу роли кноррингитового минала в гранатах, ассоциирующих со шпинелью, из перидотитов, которое достигает 31,6 мол.%. Согласно экспериментальным данным (Малиновский и др., 1976 и др.)для подавляющего большинства образцов давление равновесия составляло не менее 30 кбар.

Для рассчета температур равновесия кристаллических включений в алмазах использовались, главным образом, оливин-шпинелевые (O'Neill, Wall, 1987) (51 пара) и оливин-гранатовые (O'Neill, Wood, 1979) (17 пар) геотермометры при заданном давлении (50 кбар). Интервал колебания температур равновесия минералов-включений составляет 980°-1300°С. Обнаруженные в алмазах из тр.Сытыканская минералы лерцолитового парагенезиса с признаками высокотемпературного характера, описанные выше, при пересчетах действительно продемонстрировали повышенные температуры равновесия (около 1250°С).

5.2. НЕРАВНОВЕСНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ АССОЦИАЦИИ В КСЕНОЛИТАХ

ПЕРИДОТИТОВ

Признаки проявления метасоматоза, а также неоднородностей в составе минеральных фаз, обусловленных твердофазными реакциями в ходе термической и динамической эволюции мантийного субстрата, отмечаются в существенном (около 15%) количестве ксенолитов глубинных пород из тр.Сытыканская. Здесь выявлены неоднородности следующих типов:

1. Зональность крупных выделений граната в ксенолитах ильменит-гранатовых перидотитов со следами плавления и деформаций, выражающаяся в обеднении краевых зон зерен граната кальцием и хромом при росте титанистости и железистости;

2. Зональность гранатов в ксенолитах катаклазированных гранатовых лерцолитов, с обогащением периферии зерен кальцием, титаном, железом, натрием и рядом некогерентных элементов (Zr, Y, Ga) при уменьшении содержания хрома и стронция;

3. Значительные вариации составов зерен одноименных минералов, в

18

частности, граната, гомогенных в пределах зерна, в различных участках ксенолита, вплоть до смены парагенезиса в одном образце.

Таким образом, существенные флуктуации составов минералов в пределах одного зерна и образца свидетельствуют о нестабильности РТ-параметров и химизма среды во время их образования и могут быть связаны, в первую очередь, с метасоматическими процессами, обогатившими мантийные ассоциации несовместимыми компонентами. Глубинному высокотемпературному метасоматозу, несомненно, способствовали явления мантийного катаклаза, которые приводили к деформации и перекристаллизации пород, облегчая проникновение флюидов. Это подтверждается наличием признаков значительных пластических деформаций, катаклаза и частичного плавления в породах, содержащих неравновесные ассоциации минералов. Резкое отличие составов близлежащих зерен в одном образце может также быть объяснено в рамках этой модели. Наиболее вероятным механизмом образования подобных крайне неоднородных ассоциаций могло послужить механическое перемешивание вещества различных прослоев в локальных зонах трещиноватости мантии, где в результате скалывающих напряжений происходило, вероятно, перемешивание частично подплавленного перидо-титового субстрата с образованием крайне неоднородных гибридных пород, своего рода "мантийных меланитов" (Лазько и др., 1991) или по терминологии Лаулесса с соавторами - полимиктовых перидотитов (Lawless etal., 1979).

Значительные градиенты содержаний элементов не могли сохраниться длительное время в мантийных условиях. Скорее всего, процессы мантийного метасоматоза в сочетании с катаклазом и частичным плавлением вещества непосредственно предшествовали формированию кимберлитовых выплавок и выносу неравновесных ассоциаций на поверхность, где они сохранились в метастабильном состоянии.

5.3. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ В РАЙОНЕ ТРУБКИ СЫТЫКАНСКАЯ

В пределах области равновесной кристаллизации алмаза под тр.Сытыканская установлен широкий диапазон пород, от экстремально дебетированных гарцбургит-дунитов до систем с избытком свободного кремнезема (коэситовых эклогитов). Абсолютное большинство алмазов содержит включения ультраосновного типа, среди которых ведущую роль играют минералы гарцбургит-дунитового парагенезиса. Среди ксенолитов ультраосновного состава, относимых к алмаз-пироповой фации

19

глубинности, также преобладают сильно деплетированные гранатовые дуниты и гарцбургиты, содержащие высокохромистые низкокальциевые пиропы, аналогичные включенным в алмазы.

Судя по сравнительно редким находкам включений лерцолитового парагенезиса в алмазах, его общая роль в строении алмазогенерирующих зон мантии под трубкой незначительна. Тем не менее, в четырех кристаллах алмаза была обнаружена высокотемпературная ассоциация минералов лерцолитового парагенезиса, относимого к веществу малодеплетированной горячей мантии.

При общей небольшой роли вещества основного состава в строении мантии алмаз-пироповой. фации глубинности под тр.Сытыканская, здесь отмечаются весьма разнообразные типы эклогитов, в том числе со значительным количеством свободного БЮг в форме коэсита, а также высокоглиноземистые дистенсодержащие разности (Лазько и др., 1982; Коптиль и др., 1975 и др.), полностью отсутствующие в телах Мало-Ботуобинского алмазоносного района (Пономаренко, Специус, 1980; Соболев и др., 1972).

Максимальное количество исследованных ксенолитов мантии может быть отнесено к графит-пироповой фации глубинности. Верхнемантийный субстрат здесь представлен зернистыми гранатовыми и гранат-шпинелевыми перидотитами (от гарцбургит-ду нитов до верлитов), а также эюю гитами.

Менее глубинная фация шпинелевых гипербазитов представлена в тр.Сытыканская ксенолитами шпинелевых лерцолитов, относительно низкотемпературных ильменит-гранатовых перидотитов, гранатовых и гранат-шпинелевых вебстеритов.

Наконец, шпинель-пироксеновая фация сложена, главным образом, ильменитовыми и шпинелевыми перидотитами и пироксенитами (без граната).

При восстановлении мантийного разреза на основании изучения комплекса ксенолитов необходимо учитывать разную устойчивость различных пород к механическому и химическому разрушению и возникающие в силу этого искажения их реального количественного соотношения на глубине. Сопоставление химизма гранатов из ксенолитов гипербазитов и кимберлитового концентрата показывает некоторые отличия в их распределении по парагенезисам. Так, среди гранатов из комплекса мегакристов существенно больше высокохромистых малокальциевых составов, соответствующих алмазоносным гарцбургит-дунитам, и

в то же время практически отсутствуют гранаты верлитового параге-

20

незиса, в изобилии наблюдаемые в ксенолитах гипербазитов. Подобная диспропорция,' очевидно, вызывается избирательной дезинтеграцией хрупких существенно оливиновых дунитов и гарцбургитов, материал которых обогащает тяжелую фракцию кимберлитового концентрата, при относительной прочности пироксенсодержащих парагенезисов, сохраняющихся в виде ксенолитов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие обобщения:

1. Широкий спектр глубинных минеральных ассоциаций, представленных в комплексах кристаллических включений в алмазах, ксенолитов ультраосновных и основных пород и минералов тяжелой фракции кимберлитов, свидетельствует о том, что верхняя мантия в районе трубки Сытыканская представляет собой сложную, весьма неоднородную структуру, разнообразную по составу слагающих ее пород.

2. В строении верхнемантийного субстрата под трубкой ведущая роль принадлежит гипербазитам при резко подчиненном значении основных ассоциаций.

3. Обращает на себя внимание высокая степень первичной дифференцированное™ и вертикальной неоднородности вещества верхней мантии в районе трубки Сытыканская: здесь представлены практически все фации глубинности - от алмаз-пироповой до шпинель-пироксеновой. Таким образом, трубкой опробуется значительный интервал глубин (до 200 км). Подавляющее большинство ксенолитов относится к графит-пироповой фации глубинности мантии.

4. Алмазы трубки Сытыканская генетически связаны, главным образом, с ультраосновным парагенезисом. Материнскими породами для абсолютного большинства алмазов являются древние дезинтегрированные породы холодной чрезвычайно деплетированной мантии, представленные гарцбургит-дунитами. Подтверждены типоморфные особенности составов минералов ультраосновного парагенезиса из алмазов. Это, во-первых, наличие высокохромистых малокальциевых пиропов с повышенным содержанием кноррингитового компонента; причем специфической особенностью трубки Сытыканская является очень низкая выдержанная кальциевость (содержание СаО в среднем составляет 1,78 мас.%) для пиропов-узников в алмазе при широких колебаниях хромистости, что сближает эту трубку с южноафриканской трубкой Финш (Gurney et al., 1979). Во-вторых, хромшпинелиды из алмазов отличаются

21

наряду с высокой хромистостью (в основном, более 62 мас.% О2О3), небольшим содержанием Т1О2 и низкой степенью окисления железа (к0 изменяется от 3,20 до 30,0 мол.%). Оливины из алмазов относятся к форстеритам с незначительной примесью СаО ( 0,02 мас.% в среднем), а также постоянной (от 0,01 до 0,08 мас.%) примесью СГ2О3.

5. Определенное значение в составе алмазогенерирующего субстрата в районе тр.Сытыканская имеет также вещество недеплетированной горячей мантии, минеральные парагенезисы которой характеризуются повышенной титанистостью и железистостью.

6. Среди комплекса ксенолитов трубки Сытыканская широко развиты ильменитсодержащие парагенезисы, характеризующиеся повышенной железистостью и титанистостью слагающих их минералов.

7. Сравнение особенностей химизма глубинных минеральных пара-генезисов из трубки Сытыканская с мантийными ассоциациями из других кимберлитовых тел Якутской алмазоносной провинции показывает большую обогащенность первых титаном и щелочами, что, вероятно, обусловлено большей интенсивностью проявленных здесь процессов внутримантийного метасоматоза.

8. Сопоставление химического состава минералов глубинных ксенолитов с минералами, включенными в алмазы, продемонстрировало повышенное содержание в трубке Сытыканская ксенолитов потенциально алмазоносных пород, являющихся обломками вещества древней холодной мантии, что является одним из важнейших петрологических критериев алмазоносности тела (Харькив,1976).

9. Значительное перекрытие спектров составов минералов из ксенолитов мантийных пород и кимберлитового концентрата тр.Сытыканская подтверждает их тесную генетическую связь. Некоторые отличия между ними свидетельствуют об избирательной дезинтеграции ксенолитов и преимущественном обогащении тяжелой фракции кимберлитов минералами гарцбургит-дунитового парагенезиса.

10. Неоднородности в составе минералов в пределах одного ксенолита фиксируют сложную термодинамическую и химическую эволюцию верхнемантийного вещества в связи с процессами: а) мантийного катаклаза; б) глубинного метасоматоза.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Реймерс Л.Ф. Комплексы ксенолитов глубинных пород из кимберлитовых трубок с контрастной алмазоносностью// Сб.: Минералы

ультраосновных парагенезисов в кимберлитах и условия их образования.

22

Новосибирск. 1988. Изд-во ИГиГ СО АН СССР. С. 44-67.

2. Логвинова A.M., Реймерс Л.Ф. Типоморфные особенности хромшпинелидов и их роль в поисках кимберлитовых тел// Материалы семинара молодых ученых "Минералого-геохимические критерии поисков и моделирование процессов формирования месторождений полезных ископаемых,- Львов, 1989.

Технический редактор О.М.Вараксина

Подписано к печати 30.09.94. Бумага 60x84/16. Печ.л.1,4. Уч.-изд.л.1,4. Тирах 100. Заказ 138.

Новосибирск,90, Университетский просп.,3, ОИГШ СО РАН, УШ