Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Типоморфизм алмаза и его минералов-спутников из прибрежно-морских триасовых россыпей Северного Верхоянья

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Типоморфизм алмаза и его минералов-спутников из прибрежно-морских триасовых россыпей Северного Верхоянья"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РСФСР ПО ДЕЛАМ НАУКИ И ВЫСШЕЙ1 ШКОЛЫ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ им.С.ОРДЖОНИКИДЗЕ

На правах рукописи

СЕЛИВАНОВА Вера Васильевна

ТИП0М0РФИЗМ АЛМАЗА И ЕГО МИНЕРАЛОВ-СПУТНИКОВ ИЗ ПРИБРЕЖНО-МОРСКИХ ТРИАСОВЫХ РОССЫПЕЙ СЕВЕРНОГО ВЕРХОЯНЬЯ

Специальность 04.00.20 - минералогия, кристаллография

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1991

Диссертационная работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знаменл геологоразведочном институте им.С.Орджоникидзе и Космоаэрогеологической экспедиции № 3 ПГО "Аэрогеология" Министерства геологии СССР.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор Д.А.Минеев

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук С.М.Кравченко ЩГЕМ)

кандидат геолого-минералогических наук А.М.Портнов (Комплексная аэрогеофизическая экспедиция ПГО "Аэрогеология")

Ведущая организация: Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов

Защита диссертации состоится " — 199£ г.

в Н> час. се> мин. в ауд.№ б-УЗ на заседании специализированного совета К 063 55 05 в Московском ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочном институте им.С.Орджоникидзе (МГРИ) по адресу: 117485, Москва, ул.Миклухо-Маклая, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГРИ.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат геолого-шшералоги-

ческих наук В.А.Утенков

iяцпй | Введение

" Северо-восток Сибирской платформы характеризуется россыпной алмазоносностыэ с неустановленными коренными источниками. За последнее десятилетие работами КАГЭ № 3 ИГО "Аэрогеология" на стыке северо-восточного обрамления Сибирской платформы и Верхоянской складчатой области в триасовых коллекторах прибрежно-морского генезиса выявлены значительные содержания МСА (минералы-спутники алмаза) и алмазы (Гогина,1976; Натапов и др.,1980; Селиванова, Шамшина,1987).

Актуальность исследований. Установление типоморфных признаков минералов из алмазоносных ассоциаций представляет значительный интерес в практике поисков кимберлитов и оценки их алмазоносности, несет ценную информацию о глубинном строении земли, условиях зарождения алмаза, что и определяет актуальность настоящего исследования.

Цель работы: выявить, изучить типоморфные особенности алмаза и его минералов-спутников из древних россыпей прибрежно-морского генезиса.

'Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи.

I. Детальное изучение морфологии алмаза и его минералов-спутников: пиропов, пироп-альмандинов, пикроильменитов, клинопироксе-нов, хромшпинелидов, цирконов. 2. Диагностика келифитовых оболочек на пиропах и реакционных кайм на пикроильменитах для констатации их кимберлитового происхождения. 3. Выявление типохимизма гранатов, пикроильменитов, хромшпинелидов, клинопироксенов, магнетитов, минеральных .включений в гранатах, клинопироксенах, алмазах. 4. Массовое исследование оптико-спектроскопических и колориметрических параметров гранатов для получения данных о генетических особенностях и вещественном составе их коренных источников. 5. Определение изотопного состава углерода алмазоЕ.

Фактический материал и методы исследований. Основной фактический материал собран автором в процессе поисковых работ КАГЭ № 3 ПГО "Аэрогеология" на площади Нижне-Ленского алмазоносного района. При подборе образцов для комплексных минералогических исследований было просмотрено более 7 тысяч шлиховых проб, отобранных из элювиальных отложений продуктивных горизонтов, около 70 протолочных проб из последних. Изучено 500 прозрачных шлифов из литифициро-ванных разностей (гравелиты, конгломераты), содержащих МСА.

В процессе обработки использован комплекс методов: наблюде-

ния под бинокулярной лупой, электронномикроскопический, электрон-нозондовый, рентгенофазовый, оптической спектроскопии и коломет-рии. Изучение особенностей морфологии МСА проводилось автором совместно с Т.В.Посуховой на электронно-растровом микроскопе &SM-T20. Дифрактограммы реакционных и келифитовых кайм сняты на установке Дрон-УМ1. Химический состав минералов-спутников изучен методом рентгеноспектрального микроанализа на приборах УХА-50А и "САМЕВАХ". Оптикоспектроскопические исследования гранатов выполнены в ИГФМ АН УССР по методике, разработанной С.С.Мацюк и др. (Мацюк,1985), изотопный состав углерода алмаза - в ГЕОХИ АН СССР. Морфология алмазов изучалась В.И.Коптилем, Н.Д.Надеждиной.

В процессе исследований выполнено около 3000 частичных и более 700 полных микрозондовых анализов кимберлитовых минералов, исследованы оптикоспектроскопические свойства 450 гранатов. Изучены составы келифитовых кайм на 19 зернах пиропов, минеральных включений в гранатах, хромдиопсидах и диопсидах в 56 зернах. На электронно-растровом микроскопе исследовались более 200 зерен индикаторных минералов кимберлитов с различных участков триасовых россыпей.

Основные защищаемые положения.

1. На площади алмазоносного Ншше-Ленского района по типоморфным особенностям индикаторных минералов кимберлитов выделяются две минералогические зоны: Хараулахская и Туорасисская. В основу типизации зон и ореолов ближнего сноса положено содержание оксидов,Cr¿0} в магнетитах и G¿03 , fe¿03, T¡0¿ в пикроильменитах, а также различие магнитных свойств последних. Ореолы ближнего сноса характеризуются присутствием минералов нестойких в условиях транспортировки.

2. Типоморфными особенностями алмазов изученного района являются: характерные черты кристалломорфологии и фотолюминесценции, специфические скульптуры травления, изотопный состав углерода, а также величина среднего веса кристаллов, степень ожелезнения, сохранности к механического износа, указывающие на близость коренных источников.

3. Повсеместное присутствие в триасовых россыпях минеральных ассоциаций эклогитового парагенезиса указывает на повышенную роль В, прогнозируемых кимберлитовых источниках ксенолитов эклогитов, в том числе алмазсодержащих.

4. На основании комплекса минералогических критериев прогнозируе-

ыые источники Нижне-Ленского района отнесены к средне-, высокоалмазоносным.

Научная новизна. Предлагаемая работа является первым комплексным исследованием типоморфных особенностей широкого набора индикаторных минералов кимберлитов, ассоциирующихся с алмазом в триасовых коллекторах Нижне-Ленского района.

В изученном районе впервые выделены две минералогические зоны, для которых прогнозируются самостоятельные местные коренные источники. Впервые в триасовых россыпях установлены минеральные сростки эклогитового парагенезиса, а также дана положительная оценка алмазоносности прогнозируемых источников Нижне-Ленского района.

Практическое значение. Весь материал приведенных исследований использован в 3-х производственных отчетах КАГЭ № 3 ПГО "Аэрогеология" и внедрен в Амакинскую экспедицию ПГО "Якутскгеология".

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены и доложены на УЫ совещании по геологии россыпей (Киев, 1987), на ежегодных конференциях КАГЭ № 3 ПГО "Аэрогеология". По теме диссертации опубликованы 3 работы.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, включает ЮО страниц машинописного текста, 60 рисунков, 30 таблиц и список литературы из 40 наименований.

В 1-ой главе приводится краткая история исследования минералогии россыпей Нижне-Ленского района. Во 2-ой главе рассмотрены общие особенности Хараулахской зоны и признаки, по которым ввделе-ны два ореола ближнего сноса, показаны особенности морфологии и химических составов гранатов, пикроильменитов, клинопироксенов, вторичных изменений на гранатах и ильменитах, шшералов-включений в гранатах и клинопироксенах, сростков минералов. В 3-ей главе приводятся сведения о Туорасисской зоне, рассмотрены типошэрфные особенности морфологии и химических составов гранатов, хромшпине-лидов, пикроильменитов, магнетитов, вторичных изменений на гранатах и ильменитах, минералов-включений в гранатах.

В 4-ой главе приводятся краткие данные о минералогии алмазов, минералов-включений, изотопному составу углерода. В 5-ой главе дана оценка потенциальной алмазоносности коренных источников триасовых россыпей Нижне-Ленского района.

Работа выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Д.А.Минеева. Большую помощь в процессе ис-

следований и обсуждения автору оказывали Э.А.Шамшина, К.Н.Ники-шов, Л.М.Натапов, Ю.М.Сибирцев, С.С.Мацюк, А.А.Вишневский, Г.П.Кудрявцева, В.К.Гаранин, Т.В.Посухова, Э.Н.Галимов, Ю.Н.Велик, И.Я.Богатых, А.Ю.Егоров, И.П.Дейнеко, В.И.Коптиль, Н.Д.Надеждина. Всем им автор искренне признателен.

Обоснование защищаемых положений.

Положение I. На площади алмазоносного Нижне-Ленского района по типоморфным особенностям индикаторных минералов кимберлитов выделяются две минералогические зоны: Хараулахская и Туорасисская. В основу типизации зон и ореолов ближнего сноса положено содержание оксидов. CrpOj в магнетитах и Сп Оъ . РегОз. TiOj в пикроильменитах. -а также различие магнитных свойств последних. Ореолы ближнего сноса характеризуются присутствием минералов нестойких в условиях транспортировки.

ХАРАУЛАХСКАЯ ЗОНА

В Хараулахской зоне МСА установлены в средне-,верхнетриасовых коллекторах на западных отрогах Хараулахского антиклинория (правобережье р.Кенгдей). МСА из среднетриасовых горизонтов представлены пиропами, пикроильменитами, клинопироксенами, в меньшей степени пироп-альмандинами и хромшпинелидами, из верхнетриасовых - пиропами и пикроильменитами. Ореолы ближнего сноса выявлены только в среднетриасовых коллекторах.

Пиропы пользуются широким распространением в среднетриасовых горизонтах, максимальные концентрации не превышают 10 ООО (v=20 л), размеры зерен колеблются в пределах 1-6 мм. Сортировка зерен очень слабая.

В ореолах ближнего сноса отмечены равные соотношения малиновых и оранжевых разновидностей пиропов, часто трещиноватых, как правило, с субпараллельной трещиногзатостью. Повышена встречаемость крупных желваков оранжевого пиропа. На всех цветовых разновидностях пиропов установлены реликты келифитовых кайм, выявлены также зерна пиропов с келифитовым замещением по трещинам. Находки и первых, и последних зерен служат надежным критерием при определении дальности транспортировки МСА (Харькив,1976,1969). Дня диагностики киыберлитового происхождения келифитовых кайм на гранатах из древних россыпей использованы особенности химических составов

кайм и слагающих их минералов. В результате установлен слюдяно-хлоритовый состав с примесью хромшпинелидов, магнетита, в единичных случаях, клинопироксена и ильменита. Основываясь на особенностях химического и минерального состава: сопряженности с химсоставом гранатов, присутствие характерных для келифитовых оболочек ми-нералов-слюды, хромшпинелидов и клинопироксена, сделан вывод, что изученные вторичные образования являются продуктами реакционного замещения соответствующих им пиропов, т.е. являются типичными минеральными агрегатами.

Изучение макро- и микрорельефа пиропов выявило несколько морфологических разновидностей эндогенных поверхностей. Первая установлена для округлых зерен с характерны^ крупнобугристым рельефом. Вторая разновидность встречена, в основном, на малиновых пиропах с яычатой поверхностью. Третья представлена мелкогрядовым рельефом, установленным на всех цветовых разновидностях пиропов. На уплощенных зернах наблюдалась волнистая и гладкая поверхность, отнесенная к четвертой разновидности.

Наряду с пиропами в среднетриасовых коллекторах присутствуют пироп-альмандины и альмандины. Установлены пироп-альмандины двух Тицов. Первый тип представлен удлиненными вдиоморфныыи зернами светло-оранжевого цвета, второй - правильными красновато-оранжевыми ромбододекаэдрами, встреченными в сростках с диопсидами эклоги-тового парагенезиса.

Особенности химического состава гранатов (пиропов, пироп-альмандинов). Результаты изучения гранатов из средне-, верхнетриасовых коллекторов Хараулахской зоны показали, что они близки по составу. На диаграмме Н.В.Соболева в координатах СггО} и (То<?наибольшая часть зерен попадает в пределы лерцолитового поля, в незначительной степени в дунит-гарцбургитовое и лишь единичные зерна - в поле гранатов алмазной ассоциации. Содержания Сг^Оз варьируют в широких пределах от первых долей процента до 12.

Пироп-альмандины по составу отвечают таковым из ксенолитов эклогитов в кимберлитах. Содержания оксидов магния, кальция и железа составляют соответственно 7Г28-13,98% МдС, 4,09-12,2% СсгО, 16,19-20,58% Р&О . Высококальциевые разновидности (12,2% СоО) близки по составу включениям в алмазах Нижне-Ленского района.

Минеральные включения в гранатах Хараулахской зоны. Включения в пиропах представлены хромдиопсидом, пикроильменитами, хромшпине-лидами, вторичными слюдами, хлоритами и амфиболами.

Для включения хромдиопсида отмечено высокое содержание С гг 0$ и Л/ог0, соответственно 4,32$ и 4,9%. Включения низкохромистых пикроильменитов выявлены в бледно-оранжевых разновидностях пиропов, хромшпинелидов - в розовых. Включения вторичных слюд характеризуются высокими содержаниями Fe0{22,28-27,70$), низкими (3,10-3,69$), Кг0(2,45-3,30$), С/г£>3(0,44-0,54$). Вторичные хлориты встречены в пиропах со средними содержаниями Cq03{ 1,94-4,29%), заметными вариациями 7V¿fe(0,36-1,115?), повышенными /^0(0,11-02$). Хлориты представлены Mg-Cr-R разновидностью с высокими содержаниями ¿¿0(25,18-37,75$), СггОз(0,32-6,94$) и низкими /^0(4,71-13,71$) и заметными содержаниями Кг0. Амфибол редок, встречен в ассоциации с хлоритом.

В гранатах эклогитового парагенезиса установлены три типа включений. Первый представлен рутилом (примеси 0,3-0,15$ Оъ, 0,05-0,12$ Cr^Oj, 0,73-1,11$ FeO), второй - низкомагнезиальным (1,23$ МдО) и низкохромистым (0,22$ Сгг 0}) ильменитом, третий -вторичным Mg-Cr-Fe хлоритом, встреченным в высококальциевом и низкомагнезиальном гранате, близком по составу к гранатам из включений в алмазах Нижне-Ленского района.

Повышенные концентрации гранатов с включениями, разнообразие минеральных видов последних, в совокупности с реликтами келифито-вых кайм на пиропах служат доказательством незначительной их транспортировки от коренных источников. Пиропы из верхнетриасового коллектора Хараулахской зоны наследуют, особенности морфологии и химического состава гранатов из среднетриасового коллектора, отличаясь от них более сильной изношенностью, отсутствием келифитовых кайм на гранатах и включений в них.

Пикроильмениты повсеместно присутствуют в коллекторах средне-, верхнетриасового возраста в соотношении 1:1, 1:2 с пиропом. Размеры меняются в пределах 0,5-5,0 мм.

Морфология. В ореолах ближнего сноса на всех зернах пикрбиль-менита установлены реликты магматогенного рельефа (шиловидный, бугорчатый, ступенчато-слоистый, наждачный), составляющего 30-70$, реже 100$ поверхности. При изучении на электронно-растровом микроскопе внешне одинаковые под бинокулярной лупой бугорки обнаруживают различное строение и различную степень механического износа. В одном случае они имеют шиловидный облик, в другом - форму сглаженных при переносе или совсем правильных треугольных призы без признаков экзогенных поверхностей, в третьем - форму кубов.

-

На единичных зернах пшроильменитов выявлена вторичная "рубашка" желто-серого цвета. Рельеф первичной поверхности через такую "рубашку" не проступает, а обнаруживается под ней. Состав "рубашки" характеризуется переменным от внутренней к внешней зоне высокими, по сравнении с ильменитом, содержаниями /)СгОз, СггОз, низкими МдО и присутствием Со О. Реликты вторичных изменений отмечены в углублениях на зернах с бугорчатым рельефом и, по-видимому, на большой части из них они были уничтожены в результате механогенно-го износа, но в целом перенос таких зерен от коренного источника был незначителен. Редкие зерна ильменитов обнаруживают агрегатное строение.

Химический состав ильменитов. По соотношению и ~П Ог все изученные ильмениты отнесены к кимберлитовым. Содержания И^о и Т>0г колеблются в пределах 3,66-19,56$; 40,15-59,09$ соответственно. Отличительной чертой Хараудахской зоны являются низкие содержаг-ния Сгг0з в ильыенитах как из средне-, так и верхнетриасовых коллекторов. Более 70$ зерен, как ото видно из гистограмм (рис.1) имеют содержания СггОз в интервале 0-1$, что отличает их от ильменитов Туорасисской зоны, где количество зерен на этот интервал не превышает 10$. Содержание СггО$ в пикроильменитах положено в основу разделения морских ореолов на две минералогические зоны: Хара-улахскую и Туорасисскую.

Наметились различия по составу ильменитов в ореолах ближнего сноса среднетриасового возраста. В южном ореоле установлены магнитные разности ильменитов, близкие по составу к ферримагнит-ноыу при комнатной температуре ильмениту из трубки "Ыир". Оки характеризуются низкими содержаниями гейкилитового компонента (13,43-19,16$) и высокими РегЪ(10,58-25,25$), образуя на диаграмме (рис.2) обособленное поле. В северном ореоле Хараулахской зоны содержание магнитных ильменитов возрастает до 50$. По содержанию Т/0г и ¡-«¿Оз составы ильменитов двух ореолов образуют два, сближенных поля с минимальной площадью перекрытия, что наглядно иллюстрирует рис.3. Важной особенностью большинства ильменитов северного ореола являются очень низкие содержания или полное отсутствие 0-3$) и повышенные 77 0г (до 59,33$), что указывает на формирование их из магмы в восстановительной обстановке. Такая же особенность составов характерна и для включений ильменитов в алмазах (Соболев,1974).

Я

/0-_

П'РО

60

10

п=г<

во-

10-

п-гз

/ ^

80

Т1 чти

— ы \Г\' СгЛ

п-чг

90

Ю

е

70

10-

п-т

/ ?

П'}0

-О-

90-

10-

1 Ч

ж

Рис.1 Гистозтраымы содержания Сгг 0з в пакроильиенитах из верхнетриасового(а.б) коллектора туорасисской зоны, сред-нетриасового(д,е,х) и верхнетриасового(в,г) коллекторов Хараулахской зоны.

в

Рис.2 Диаграмма составов илвменигов южного ореола Хара-улахской зоны. Пунктиром оконтурено поле составов ферри-ыагнитного ильменита, сплошой область составов ильмени-тов из кимберлитов Якутии. 4 Центральные части зерен + Краевые части зерен

* Ферримагнитный ильменит при комнатной температуре а Ильменит из включений в гранатах

Рис.З Соотношение Гег0з и ТЮг в пшфоильменитах Ншне-Ленского района. Оконтурены поля составов ильменитов ореолов ближнего сноса. Хараулахская зона <=> северный е магнитные таьмениты о парамагнитные ильменита

О КШШЙ

<> магнитные ильменита • парамагнитные ильменита с? Туорасисская зона д. парамагнитные ильменита

Рис.4 Схема расположения ореолов ближнего сноса.

- //—

Повышенная концентрация ильменитов, близких по составу включениям в алмазе - косвенный признак алмазоносности коренных источников северного ореола Хараулахской зоны, а также типоморфная особенность, отражающая специфику минерального состава глубинных ксенолитов кимберлитов и условия их образования.

Клинопироксены повсеместно присутствуют в среднетриасовых коллекторах и отсутствуют в верхнетриасовом, представлены хромдиоп-сидаыи и диопсидами. Максимальные размеры зерен достигают 1,5 мм.

Морфология. Большинство зерен имеют округло-овальную форму, реже наблюдаются зерна с бугристым рельефом и реликтами огранки.

Особенности составов клинопироксенов. Хромдиопеиды характеризуются высокими содержаниями СггО$ (1,26-4,58%) в целом для Хараулахской зоны с несколько повышенными для северного ореола (2,054,58$). По соотношению Mi&i и А/аг0 большая часть составов хромдиоп-сидов близка к подобным из кимберлитовых тел Африки, "Мир", "Удачная", севера Русской плиты. По величине Со/Са^Н^ (0,42-0,52) хромдиопеиды подразделяются на кальциевые (преобладают) и субкальциевые. Отличительной чертой диопсидов является их повышенная хро-мистость (до 1,26%) и высокая титанистость (0,21-1,7352).

Диопсиды встречены в сростках с идиоморфными пироп-альманди-. нами. Для первых характерны высокие содержания 0(1,86-3,45$), J>U <%(4,7_5,9ВД и низкие /^0(12,75-13,02$). По особенностям состава минеральной ассоциации сростки отнесены к.микроксенолитам эклогитов кимберлитового генезиса.

Включения в клинопироксенах. В хровдиопевдах установлены включения пиропа, хромшпинелида, вторичных амфиболов и хлоритов. Представляет интерес включение хромшпинелида с высоким содержанием хрома ( СггОъ ~ 62,21%) и пониженным титана (ЪD? - 0,69%), состав которого близок .включениям подобных в алмазе. Состав хлоритов характеризуется пониженной магнезиальностью (3,94-14,07) и повышенной железистостыэ (20,47-36,01$ Fe О) с заметными содержаниями К20(О,14г4,33%).

В диопсидах встречены включения гхф^бодов, хлоритов, рутила. Включение амфибола представлено К-Ab разновидностью (ршетерит) с высокими содержаниями щелочей (ИгО+Л/аО = 8,98-10,58$), низкими хрома (Сгг<?з - 0,01-0,03$) и высокими титана (Г;- 0,82-2,22$).

Повсеместное присутствие в коллекторах среднетриасоваго возраста нестойких к процессам выветривания и транспортировки клинопироксенов, разнообразие включений в них, высокая хромистость, от-

личающая их от клинопироксенов кимберлитов севера Якутской провинции в совокупности с типсдашизыом пикроильменитов свидетельствуют о местных источниках МСА Хараулахской зоны. Близость области сноса Хараулахской зоны подчеркивается высокими содержаниями в средне-, верхнетриасовых коллекторах магнетита (до 50% от веса тяжелой фракции). В составе магнетитов установлены низкие содержания C'r^Oi (в основном < 1%), что оличает его от магнетитов Туорасисской зоны, где выявлены высокие содержания Cr2.0i (>15%). Хромшпинелиды по площади зоны распространения неравномерно, встречаясь в редких зернах октаэдрической формы на юге и составляя 2-3% от веса тяжелой фракции на севере. Содержания Сг^Ол в единичных проанализированных зернах колеблются в пределах 56-62%.

Из приведенных данных сделаны выводы:

1. Источники, поставляющие ЫСА в морской бассейн Хараулахской зоны, были кимберлиты.

2. В пределах зоны находилось несколько разобщенных кимберли-товых тел, по-видимому, образующих единое кимберлитовое поле, подчеркивающееся типохимизмом пикроильменитов , магнетитов, клинопиро-ксенов по содержанию в них Ort ¿>j и присутствием в россыпях магнитных ильменитов.

3. Выявленные особенности составов МСА свидетельствуют о поступлении их в прибрежно-морские ореолы при разрушении цемента кимберлитов, ксенолитов ультраосновных и эклогитовых пород.

4. Повышенная хромистость шшнопироксенов и включения в них хромитов алмазной ассоциации, особенности составов парамагнитных и магнитных разностей ильменитов, близких к включениям подобных

в алмазе, предполагают алмазоносность коренных источников и заложение их магматических очагов на больших глубинах, сравнимых с ш-нши полями Якутской кимберлитовой провинции.

1У0РАСМССКАЯ ЗОНА

В Туорасисской зоне МСА установлены в базальных конгломератах верхнетриасового возраста в северной части xp.iyopa-Сис, представлены пиропами, зфомшпинелидами, пикроильыенитами, пироп-аль-мандинаш, хроымагнетитаыи и трубочными цирконами.

Пиропы. Максимальные концентрации выявлены в ореоле ближнего сноса, где достигают 30000 зерен (на 20 л). Цветовая гамма представлена малиновыми (преобладай!), оранжевыми, сиреневыми и розовыми разновидностями. Характерной особенностью морфологии гранат, тов является широкое развитие коррозионного рельефа (столбчатый, черепитчато-пирамедальный), на котором часто наблюдается корочки

хлорита. Наряду с зернами, имеющими коррозионный рельеф, встречены пиропы с реликтами келифитовых кайм и с келифитовым замещением внутри зерен. Изучение келифитового вещества показало, что основу его составляет ffy-Cr-fe хлорит с высокими содержаниями Сгг Оъ (2,066,78$), А?<?(28,31-36,77$), ЖгОзШ,06-22%) и низкими ^(3,86-5,58%) и A¿(9(0,17-0,76^). Наблюдаемый хлоритовый состав изученных келифитовых образований, по-видимому, обусловлен сильной низкотемпературной переработкой первичных флогопит-пироксен-шпинеле-вых минеральных агрегатов. Хромппинелвд установлен в большинстве образцов. По особенностям состава хромшпинелиды из келифитовых оболочек на пиропах Кижне-Ленского района идентичны хромшпинелидам аналогичных образований из кимберлитов Якутии. Совместное присутствие пиропов с реликтами келифитовых кайм и коррозионным рельефом свидетельствуют о поступлении гранатов в верхнетриасовые коллектора из одного близко расположенного источника. В пределах зоны в южном направлении наблюдается увеличение механического износа, исчезновение ыалохроыистых разностей и уменьшение встречаемости зерен со I00Í коррозионным рельефом.

По составу пиропы обнаруживают сходство с гранатами Хараулах-ской зоны, отличаясь повышенным процентом (1-3%) зерен алмазной ассоциации.

Пироп-альмандины повсеместно присутствуют в верхнетриасовои коллекторе. В пределах ореола ближнего сноса содержания их колеблются в пределах I-IZfo (от веса тяжелой фракции). Обращает на себя внимание повышенная встречаемость идиоморфных зерен удлиненной формы. По составу они близки к подобным из Хараулахской зоны и эклогитов кимберлитов. В единичных зернах встречены пироп-альмандины. по составу близкие включениям в алмазах Нижне-Денского района.

Включения в гранатах Туорасисской зоны. В пиропах минеральные включения представлены преимущественно хромтппинедидаыи, реже вторичными слюдами, хлоритами и аыфиболанд ^ в единичной случае -кварцем и дикроильыенитом. Хрошпинелиды установлены в сиреневых, розовых и, в основной, малиновых разновидностях пиропов. В одном из зерен встречены в ассоциации с кварцем и слюдой.

Ассоциация минералов: С г -Hj гранат + хроншшнелид + кварц + следа предполагает ее эклогитовый парагенезис и указывает на поступление части пиропов в россыпь при разрушении ксенолитов глубинных эклогитов.

Включения слюд характеризуются низкими содержаниями МрО (2,08-5,14%), средними /^0(3,62-4,17$) и высокими Хе<%(до 31$). Содержания FcOtTi0z, СггОз колеблются в пределах соответственно 7,97-9,8$, 0,03-4,05$, 0,12-1,46$. По сравнению со слюдами из включений в гранатах Хараулахской зоны они имеют более низкие содержания feOyi повышенные MzOj. Включение высокохромистого пикроильме-нита ( Сгг_От, - 3,38$) выявлено в бледно-оранжевом пиропе (Сгг О^ _ 1,6%) с повышенным содержанием /%<?(П,8$) и A/Ospi.0,15$).

Включения в пироп-альмандинах представлены рутилом и вторичный амфиболом. Состав пироп-альмандина с включением амфибола интересен высокими содержаниями СоО(10,66$), низкими fe.O{ 16,83$) и JigQ{6,75$) и близок к составу включений подобных в алмазе из Туорасисской зоны. В рутиле установлена примесь (0,29$) и

feoa, 10$).

Пикроильмениты в пределах Туорасисской зоны распространены неравномерно. Максимальные концентрации выявлены в ореоле ближнего сноса в соотношешш с пиропом 1:10. Размеры колеблются от I до 3,5 мм. Для пикроильменитов характерна вторичная "рубашка". Она имеет пластинчатое строение и состоит из желто-бурого анатаза, хлорита и незначительной примеси серпентина. В составе внутренней зоны "рубашки" выявленные повышенные, по сравнению с пикроильмени-том, содержания Рз(0,06-16,93$), Сгг03 (3,31-7,52$), КгО (0-5,47$), Со 0 (0-0,11$). Повышенные содержания Crt 03 и Kt0свидетельствуют об образовании вторичных изменений на пцкроильмени-тах р кимберлитовых источниках. Поверхность пикроильменитов, освобожденных от "рубашки", имеет неровно-ступенчатый рельеф. Ыа площади ореола ближнего сноса выявлены крупные (3,5 ш) желваки с агрегатный строением.

Особенности химического состава, пикроильменитов изучены с различных участков Туорасисской зоны. Примечательной особенностью является высокое содержание в них СпОз, (рис.1) в противоположность низким в ильменитах Хараулахской зоны. По содержанию FtiCi и 7i0i они близки к парамагнитным разностям ильмениюв южного ореола последней (рис.3).

Таким образом, типоморфизм пикроильменитов Туорасисской зоны выражен в высоком , содержании Cr^ûj, в особенностях строения и состава вторичных изменений на них и морфологии зерен, что надежно отличает их от таковых Хараулахской зоны.

Хрошшинелиды по содержанию в верхнетриасовых россыпях занимают второе место после пиропа, с последним встречены в соотношении 1:2, 1:1, а в ореоле ближнего сноса на отдельных участках преобладают над пиропами. Максимальные размеры зерен до 1,2 мм. Хромшпи-нелиды представлены преимущественно ксеноморфными зернами, реже встречены идиоморфные зерна сложной огранки и октаэдрической формы с оплавленными ребрами и вершинами. В единичных случаях встречены сростки хромшпинелидов.

По особенностям состава хромшгошелиды из россыпей Туорасис-ской зоны и включений в пиропах отвечают подобным из кимберлитов. Содержания С'пОл варьирует в широких пределах 21,06-62,18$; ЖгОъ - 3,56-39,6$. Важной особенностью является присутствие в коллекторах хромшпинелидов алмазной ассоциации, что в совокупности с пиропами алмазной ассоциации служит косвенным признаком ал-мазоносности коренных источников.

Содержание магнетита в верхнетриасовых коллекторах меняется от I до Форма зерен октаэдрическая с округлыми, реже остры-

ми вершинами. Оригинальными особенностями составов магнетитов являются высокие содержания Сг£0з(15,34-29,88$), что позволяет отнести его к хроммагнетиту и рассматривать как один из минералов-спутников коренных источников Туорасисской зоны.

Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Выявленные особенности МСА указывают на нахождение в пределах Туорасисской зоны собственных источников и позволяют провести их реконструкцию по минеральному и вещественному составам.

2. Высокие концентрации гшроп-альмандинов свидетельствуют о преобладании в материанских породах ксенолитов глубинных эклоги-тов. Близость составов пироп-альмандинов из россыпей к подобным включениям в алмазе предполагает присутствие среди них алмазоносных разновидностей.

Положение 2. Типоморфными особенностями алмазов изученного

района являются: характерные черты кристалломорфо-логии и фотолюминесценции, специфические скульптуры травления, изотопный состав углерода, а также величина среднего веса кристаллов, степень'ожелез-нения. сохранности и механического износа, указывающие на близость коренных источников.

Величина изученных алмазов является наиболее низкой для россыпей северо-востока Сибирской платформы, причем средний вес кристаллов уменьшается с запада (Чуорасисская зона) на восток (Хара-улахская зона) с 9,9 до 2,4 ыг. Средний вес класса - 2+1 мм (56 ыг) в два раза ниже, чем в других россыпях и приближается к среднему весу кристаллов из кимберлитовых трубок (7-8 мг>).

Кристалломорфологические особенности. Характерной особенностью алмазов является высокое содержание серых переполненных включениями графита ромбододекаэдров У разновидности и сложных двойников и сростков додекаэдров УП, составляющих до половины и более от общего количества всех кристаллов. Присутствие желто-оранжевых кубоидов П разновидности сближает их с кристаллами россыпей Эбе-ляхского алмазоносного поля. Среди кристаллов I разновидности преобладают округлы^ алмазы "уральского", "бразильского" типа при заметном содержании додекаэдров с шагренью и полосами пластической деформации, а также бесцветных кубоидов при очень низком суммарном содержании ламинарных кристаллов.

Скульптуры травления характерные для алмазов из известных кимберлитовых трубок на изученных алмазах встречаются редко. На додекаэдрах отмечены треугольные впадины травления, не встреченные на округлых алмазах из других россыпей северо-востока Сибирской платформы.

Окраска, ожелезнение. пятна пигментации алмазов. Наиболее распространенными типами окраски являются серая, характерная для алмазов У разновидности, лилово-коричневая и дымчато-коричневая для додекаэдров I разновидности. Реже встречаются желтая и зеленая окраски алмазов П разновидности. Зеленые пятна пигментации встречаются на единицах из сотен кристаллов. Повышенное количество таких алмазов встречено в северном ореоле Хараулахской зоны. В отличие. от других россыпей северо-востока Сибирской платформы сильное ожелезнение среди изученных алмазов вообще отсутствует, а кристаллы с признаками ожелезнения средней степени присутствуют только единицами в классе -4+2 на севере Туорасисской зоны. Этот факт свидетельствует о "свежести" алмазов и близости их коренных источников.

Фотолюминисцентные особенности алмазов. Алмазы Нижне-Ленско-го района имеют преобладающее розово-сиреневое и близкое к йену фиолетовое свечение при относительно небольшом количестве индиви-

- /?-

дов с сине-голубым свечением В заметных количествах встречены алмазы с желтой фотолюминисценцией.

Сохранность и механогенный износ алмазов. Для изученных алмазов характерна относительно низкая степень сохранности, что выражается в невысоком содержании целых и в незначительной схепени поврежденных камней и значительном количестве расколотых алмазов и их обломков и осколков. Эта особенность отличает их от других россыпей северо-востока Сибирской платформы с хорошей сохранностью кристаллов и приближает к сохранности, характерной для коренных источников. Обращает на себя внимание факт относительно высоких для россыпей содержаний среди изученных алмазов индивидов с протомагматическими и "коррозионными" сколами. В отличие от других россыпей северо-востока Сибирской платформы среди изученных алмазов совершенно не встречены алмазы с механическим износом"истира-ния',' не обнаружен на них также и механический износ "выкрашивания", в том числе и на крупных алмазах -4+2 мм. Это может свидетельствовать о близости их коренных источников.

Изотопный состав углерода алмазов Нижне-Ленского района характеризуется широким диапазоном вариаций <)" '^С от -0,88 до 28,56$^, Около 42$ изученных алмазов с севера ^уорасисской зоны имеют изотопный состав углерода в диапазоне от -20 до -25$^, попадая в группу изотопических легких алмазов, 13$ приходится на аномально легкие алмазы (от -25 до -ЗОД, столько же составляют изо-топически тяжелые алмазы до -1ОД, а остальное приходится на

алмазы промежуточного состава. Сходное распределение изотопного состава углерода имеют алмазы с юга Тусрасисской зоны. Несколько иное распределение наметилось для алмазов южного ореола Хараулах-ской зоны, где 58$ изученных кашей имеют (Т^С в очень узком диапазоне от -3 до -7/^изотопически легкие алмазы составляют 16$, остальное приходится на алмазы промежуточного состава с<3"^С от -19 до -20$ь. Такое распределение изотопного состава углерода отличает алмазы Хараулахской зоны от аналогичных в Туорасисской зоне и, по-видимому, свидетельствует о разных источниках для зон.

Типоморфные особенности изученных алмазов позволяют сделать выводы о близости коренных источников для всего Нижне-Ленского района. Вместе с тем, наметившиеся различия в распределении изотопного состава углерода алмазов двух зон, в совокупности с данными по минералогии, подтверждают различие их коренных источников.

- te-

Положение 3. Повсеместное присутствие в триасовых россыпях минеральных ассоциаций эклогитового парагенезиса указывает на повышенную роль в прогнозируемых кимберлитовых источниках ксенолитов эклогитов, в том числе алмазсодержащих.

Учитывая доказанный эклогитовый парагенезис алмазов У и УП разновидностей с облегченным изотопным составом в других россыпях северо-востока Сибирской платформы, а также высокие концентрации этих разновидностей в россыпных Нижне-Ленского района, доля алмазов эклогитового генезиса оценивается в пределах 80$, что позволяет выделить в чистом виде Нижне-Ленский тип алмазов (Коптиль, Би-ленко,1983).

В алмазах I разновидности диагностированы включения хрошпи-нелидов, оливина, гранатов, омфацита, в алмазе УП разновидности -коэсита. На долю минералов-включений эклогитовой ассоциации приходится более половины от общего содержания сингенетичных включений.

Повышенные концентрации в россыпях пироп-адьмандиноц идиоыорф-ной формы указывают на близость коренных источников. Они встречены также в микроксенолитах эклогитов киыберлитового генезиса в южном ореоле Хараулахской зоны, что свидетельствует о поступлении пироп-альмавдинов в россыпь при разрушении ксенолитов эклогитов. В коренных источниках Северного Верхоянья повышена роль ксенолитов эклогитов, а среди них алмазсодержап^их, на что указывает преобладание алмазов эклогитового генезиса в россыпях.

Положение 4. На основании комплекса минералогических критериев прогнозируемые источники Нижне-Ленского района отнесены к средне-, высокоалмазоносным.

Совместное нахождение алмазов и его минералов-спутников хорошей сохранности в триасовых коллекторах Нижне-Ленского района в первую очередь говорит об алмазоносности их коренных источников. В пользу последнего свидетельствует также присутствие в россыпях пиропов и хромшпинелидов алмазной ассоциации. Процентное содержание и первых, и последних не превышает 1-3$, что может указывать как на низкую степень алмазоносности материнских пород МСА, так и на низкое процентное содержание алмазоносных ыодулей среди ксенолитов ультраосновного парагенезиса. Высокие концентрации в россыпях алмазов эклогитового генезиса являются подтверждением повышенной роли в коренных источниках Нижне-Ленского района алмазоносных

эклогитов и позволяют повысить их ашазность на 1-2 порядка. Это хорошо согласуется с результатами оптикоспектроскопических и колориметрических исследований гранатов из разновозрастных коллекторов Нижне-Ленского района, выявивших общность генетического типа и вещественного состава коренных источников и расширивших спектр алмазсодержащих парагенезисов. В россыпях Северного Верхо-янья установлены гранаты дунитового, вебстеритового, шпинелид-гранатового, верлитового, лёрцолитового (катаклазированяых и рав-номернозернистых), ильменит-гранатового и эклогитового парагенезисов. Алмазсодержащие парагенезисы представлены гранатами дунитового и эклогитового (биминеральных H^-Ff эклогитов) парагенезисов. По оптикоспектроскопическиы и колориметрическим характеристикам гранатов Нижне-Ленского района коренные источники последнего, наиболее близки к алмазоносным телам Далдыно-Алакитского поля, в частности, к трубкам "Удачная", "Айхал", "Сытыканская". Кроме того, в каждой из двух зон наметились дополнительные минералогические критерии, к которым отнесены высокие концентрации пиропов и хромшпинелидов, высокая хромистость пикроильменитов в Туорасис-ской зоне, в Хараулахской - высокая хромистость хромдиопсидов и включения в них хромита алмазоносной ассоциации, высокий процент ильменитов алмазной ассоциации (15$) и ферримагнитных разностей (5-50$).

На основании комплекса минералогических критериев источники МСА и алмазов Нижне-Ленского района могут быть отнесены к средне-, высокоалмазоносным.

Заключение

В результате проведенных исследований получены новые данные о морфологии физических свойствах, химических составах широкого набора минералов-спутников алмаза ультраосновного и эклогитового парагенезисов.

Сделан вывод о формировании ореолов ближнего сноса в прибреж-но-морских фациях за счет местных источников.

Предложен нестандартный подход к типизации прибрежно-морских ореолов, на основании которого выделен новый район кимберлитового магматизма - Нижне-Ленский.

Выявлены минералы-спутники с признаками высокобарической кристаллизации, что позволяет говорить о заложении магматических очагов на больших глубинах, в области стабильного существования

алмаза.

Установлена повышенная роль ксенолитов алмазсодержащих экло-гитов в прогнозируемых источниках.

Получены новые данные о генетических особенностях и вещественном составе материнских пород МСА и алмазов Нижне-Ленского района, которые отличают его от северных районов Якутской алмазоносной провинции и сближают с южными. С последними Нижне-Ленский район объединяет присутствие в россыпях продуктов разрушения катакла-зированных лерцолитов, биминеральных эклогитов, магнитные свойства пикроильменитов и повышенная хромистость ряда минералов-спутников алмаза. Эти особенности нехарактерны для северных кимберлито-вых полей.

Подученные результаты свидетельствуют о перспективности нового района на поиски кимберлитов с промышленными концентрациями алмаза. Надо отметить, что поиски тел осложнены из-за более поздних (по возрасту) складкообразовательных процессов в данном регионе, в результате чего кимберлиты могли быть разорваны, оторваны от шлиховых ореолов.

Прогнозируемые кимберлиты могут располагаться в Хараулахской зоне на восточном борту Кенгдейского грабена, а в Туорасисской зоне - в ореоле ближнего сноса и в первых километрах от него к северо-западу.

Предлагаемая работа наглдцно демонстрирует, что комплексное изучение алмазов и всех ассоциирующихся с ниш минералов-спутников разных парагенезисов позволяет решить широкий круг вопросов, касающихся выявления новых кимберлитовых провинций, генезиса кимберлитов и их алмазоносности.

Опубликованные работы по теме диссертации:

1. Селиванова В.В., Шамшина Э.А. Особенности минералов-спутников алмаза в раннемезозойских морских отложениях Верхоянья //Тезисы докладов УШ совещания по геологии россыпей.-Киев, 1987,-

• С.302-303.

2. Селиванова В.В., Шамшина Э.А. Первая находка бемита в триасовых отложениях северо-восточного обрамления Сибирской платфор-мы//Топоминералогия и гИпоморфизы минералов/ - Якутск, 1988."" С.152-159.

3. Шщюк С.С., Селиванова В.В., Татаринцев В.И. Некоторые особенности состава и алмазоносности коренных источников минералов-спутников алмаза из триасовых коллекторов Верхоянья //Тезисы докладов "Геология промежуточных коллекторов алмаза". Иркутск, 1991,-0.77-79.