Вещественный состав кимберлитов Верхнемунского поля (Якутия)

Яковлев, Дмитрий Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Вещественный состав кимберлитов Верхнемунского поля (Якутия)
ВАК РФ 25.00.09, Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Вещественный состав кимберлитов Верхнемунского поля (Якутия)"

На правах рукописи

Яковлев Дмитрий Анатольевич

Вещественный состав кимберлитов Верхнемунского поля (Якутия)

00 09 - геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

□□3158Э54

Иркутск 2007

003158954

Работа выполнена в Институте геохимии СО РАН

Научный руководитель

кандидат геолого-минералогических наук С.И. Костровицкий

Официальные оппоненты член-корреспондент РАН

Н.П. Похиленко

кандидат геолого-минералогических наук К.Н. Егоров

Ведущая организация ФГУП "ВостСибНИИГГиМС"

Защита состоится 31 октября 2007 г в 10 00 на заседании Диссертационного Совета в Институте геохимии СО РАН им А П Виноградова по адресу 664033 г Иркутск, ул Фаворского, 1а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геохимии СО РАН

Автореферат разослан 20 сентября 2007 г Ученый секретарь

диссертационного совета

Г II Королева

Введение. Кимберлит - богатая летучими, калиевая ультраосновная магматическая порода Чаще всего петрографически кимберлиты описываются как сложные неравномернозернистые породы, состоящие из фаз, кристаллизовавшихся из расплава, а также продуктов дезинтеграции мантийных ксенолитов разных типов (Доусон, 1983, Mitchell, 1986) Структура кимберлитов характеризуется наличием в основной тонкозернистой массе относительно крупных (1-10 мм) округлых и эвгедральных кристаллов, называемых макрокристами Среди включений в кимберлитах особо выделяются мегакристные мономинеральные образования - крупные (более 1 см) кристаллы оливина, магнезиального ильменита, пиропа, хромсодержащего клинопироксена, флогопита, энстатита, низкотитанисгого хромшпинелида Эвгедральные или субгедральные кристаллы (оливин, флогопит, перовскит, хромшпинелид, монтичеллит, апатит, кальцит, серпентин) размером менее 1 мм представляют собой минералы основной массы (Митчелл, 1986) Вариации соотношений всех этих компонешов обусловливают значительные различия в вещественном составе кимберлитов

Якутская кимберлитовая провинция занимает северо-восточную часть Сибирской платформы и включает в себя пять промышленно алмазоносных полей, группирующихся в пределах центральной части Сибирского кратона Малоботуобинское, Накынское, Дадцынское и Алакит-Мархинское, Верхнемунское Последнее из них относится к числу слабо изученных киберлитовых полей Новый импульс к изучению кимберлитов Верхнемунского поля появился в связи с геолого-разведочными работами, развернутыми в последние годы на кимберлитовых трубках данного поля, Амакинской экспедицией АК "АЛРОСА"

Актуальность исследований. Рассматривая кимберлиты Верхнемунского поля, исследователи в основном затрагивают вопросы геологии, петрографии, состава и содержания типоморфных минералов-спутников алмаза Практически отсутствуют данные по изотопно-геохимической характеристике кимберлитов, типоморфизму минералов-спутников алмаза (МСА) и минералов основной массы Отсутствие комплексных и достаточно детальных исследований кимберлитов и глубинных ксенолитов Верхнемунского поля собственно и явилось стимулом к написанию данной работы Основное внимание в ней было уделено изучению петрохимического, микроэлементного, изотопно-геохимического и минерального состава кимберлитов Изучение пород глубинных ксенолитов, мега- и макрокристов из кимберлитов позволило оценить глубину магматического очага, особенности строения литосферной мантии, которые являются важными при разработке минералогических критериев потенциальной алмазоносности пород Широкое применение шлихо-минералогического метода в геолого-поисковой практике, к сожалению, до самого последнего времени происходило, главным образом, на основе морфологического анализа зерен минералов-спутников алмаза без учета их химического состава Одной из главных задач настоящего исследования явилось проведение минералогической паспортизации трубок Верхнемунского поля

Цели и задачи работы. Основной целью проведенных исследований было выявление особенностей петрохимического, изотопно-геохимического и минералогического состава кимберлитов, слагающих Верхнемунское поле Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи

• Провести детальное петрографическое исследование кимберлитов Верхнемунского поля

• Изучить петрохимический состав кимберлитов, распределение и соотношение элементов-примесей и изотопно-геохимический состав

• Изучить химический состав, количественные соотношения и взаимоотношения минералов из связующей массы кимберлитов

• Провести паспортизацию трубок Верхнемунского поля по составу минералов-спутников алмаза

• Изучить ксенолиты глубинных пород

Фактический материал и методы исследований В основу работы положены материалы, собранные в процессе проведения исследований по плановым темам НИР Института геохимии им А П Виноградова СО РАН (ИГХ), а также в результате выполнения хоздоговорных работ с АК «AJIPOCA» с 2003 по 2006 годы Данные исследования были поддержаны грантами РФФИ (02-05-64793, 03-05-06120, 06-05-64981) Каменный материал был собран в результате проведенных полевых работ в Якутской алмазоносной провинции (ЯАП) в 2003-2005 гг и характеризует 12 основных трубочных тел Верхнемунского поля В пробоподготовку входил комплекс работ по изготовлению шлифов, аншлифов, подготовки проб для анализов электронно-зондового, ICP-MS, РФА Аналитические работы по определению химического и микроэлементного состава были выполнены в лабораториях ИГХ Микрозондовые анализы состава минералов были произведены в Центральной Аналитической Лаборатории Ботуобинской ГРЭ АК «AJIPOCA» на приборе "Superprobe JXA 8800R" фирмы "GEOL" и в ИГХ на микроанализаторе "Superprobe JXA-733" Были проведены следующие виды исследований 1) полный силикатный анализ кимберлитов методом РФА - 306 проб (Институт геохимии, Иркутск), 2) анализ щелочных элементов, в том числе, редких (К, Na, Li, Rb) — методом пламенной фотометрии - 306 проб (Институт геохимии, Иркутск), 3) анализ элементов группы железа (Ni, Со, Cr, V, Pb, Cu, Zn, Ti, Mn, V) атомно-абсорбционным методом - 306 проб (Институт геохимии, Иркутск), 4) анализ щелочноземельных элементов (Sr, Ва, Zr) методом РФА - 306 проб, 5) анализ радиоактивных элементов (Th, U), а также группы Zr, Nb методом РФА - 50 проб, 6) анализ на полный спектр редких элементов, в том числе, редкоземельных, методом ICP-MS - 25 проб (ИГХ, Иркутск), 7) анализ микроэлементного состава минералов - 30 проб («Cameca IMS юп probe», Институт микроэлектроники РАН, Ярославль), 8) микрозондовый анализ минералов - более 2500 определений (Институт геохимии, Иркутск и ЦАЛБ ГРЭ АК «AJIPOCa»), 9) анализ изотопного состава Rb и Sr масс-спектрометрическим методом в целях определения первичных отношений и построения изохроны - 20 определений (Институт геохимии, масс-спектрометр Fumigan МАТ 262), 10} анализ изотопного состава Sm, Nd масс-спектрометрическим методом в целях определения первичных отношений — 3 определения (Университет города Шинши, Fumigan МАТ 262), 11) анализ изотопного состава Sr, Nb в гранатах масс-спектрометрическим методом в целях определения первичных отношений - 5 определений (Институт геохимии, Fumigan МАТ 262)

Научная новизна работы. Впервые проведено обобщение химического, микроэлементного и минерального состава кимберлитов Верхнемунского поля, и на значимом фактическом материале показаны их существенные отличия от кимберлитов других алмазоносных полей Якутской провинции На примере изменчивости К2О и относительно широкого интервала значении (87Sr/86Sr)! в кимберлитах, доказано, что вариации химического состава кимберлитов обусловлены, в основном, вторичным перераспределением компонентов, связанным с процессами дифференциации кимберлотового расплава-флюида при становлении трубок, а также с процессами наложенной карбонатизации и серпентинизации

На основании полученных данных были выявлены особенности минерального состава основной массы, которые в определенной степени указывают на относительно высокотемпературные условия заключительных этапов становления кимберлитов Верхнемунского поля

Автором впервые показано, что значительный процент (около 8 %) гранатов из тяжелой фракции кимберлита принадлежит низкохромистому дунит-гарцбургиговому парагенезису, на основании чего сделан вывод об особом составе литосферной мантии под этим полем в сравнении с другими алмазоносными полями

Изучение глубинных ксенолитов из трубок показало, что кимберлиговая магма Верхнемунского поля, по сравнению с другими полями, вынесла на поверхность фрагменты пород более ультраосновных и истощенных Данные термобарометрии клинопироксена из мантийных ксенолитов свидетельствуют о том, что его кристаллизация происходила в

широких диапазонах температур от 900 до 1400 "С и давлений 40-65 кбар, причем кристаллизация подавляющей части проанализированных клинопироксенов происходила в области стабильности алмаза

Практическая значимость Обобщение аналитического материала позволило обнаружить ряд характерных особенностей состава кимберлитов Верхнемунского поля Практическая значимость исследования заключается в том, что пшоморфные характеристики минералов-спутников алмаза послужили основой минералогической паспортизации* кимберлитов Верхнемунского поля Проведение паспортизации способствует совершенствованию шлихо-минералогаческого метода поисков новых тел и расширению минерально-сырьевой базы алмазодобывающей промышленности

Изученные особенности химического состава минералов основной массы, характера взаимоотношений их между собой и оценка специфики физико-химических условий становления кимберлитов Верхнемунского поля могут использоваться при разработке критериев оценки алмазоносности кимберлитов

Основные защищаемые положения:

1. Кимберлиты Верхнемунского ноля относятся к наиболее распространенному в южных полях Якутской провинции магнезиально-железистому типу. Вариации составов кимберлита связаны с дифференциацией кимберлитового расплава-флюида при становлении трубок и интенсивностью проявления вторичных процессов. Особенности изотопно-геохимического состава кимберлитов указывают на слабоистощенный астеносферный источник.

2 Своеобразие составов минералов основной массы указывает на относительно высокотемпературный характер кристаллизации кимберлитовых расплавов.

3. Кимберлиты Верхнемунского поля характеризуются четким типоморфизмом барофильных минералов, что послужило основой минералогической паспортизации трубочных тел.

4. В строении литосферной мантии под Верхнемунским полем преобладают породы существенно оливинового состава, среди которых заметную роль играет ассоциация низкохромистых гранатов дунит-гарцбургитового парагенезиса, очень редко встречающаяся в других алмазоносных полях.

Апробация работы. Материалы но теме диссертации обсуждались на научных конференциях Конференция молодых ученых "Современные проблемы геохимии" (Иркутск, 2004), Международное петрографическое совещание "Петрография XXI века" (Апатиты, 2005), V Молодежная научно-техническая конференция (Иркутск, 2005), Международный симпозиум «Эволюция континентальной литосферы, происхождение алмазов и их месторождений» (Новосибирск, 2005), Конференция молодых ученых "Современные проблемы геохимии" (Иркутск, 2006), Традиционные чтения, посвященные памяти В И Вернадского (Иркутск, 2007), Конференция молодых ученых "Современные проблемы геохимии" (Иркутск, 2007)

Объем и структура работы Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения общим объемом 146 страниц, 30 таблиц, 120 рисунков и списка цитируемой литературы из 85 наименований

Благодарности. Работа выполнена в ИГХ в лаборатории геохимии основного* и ультраосновного магматизма Автор благодарен сотрудникам лаборатории А Я Медведеву, А И Альмухамедову, О М Глазунову, М А Горновой, А С Мехонопшну за оказание всесторонней поддержки и за ценные консультации в период выполнения работы, а также

* В минералогический паспорт (портрет) трубки, куста трубок, поля трубок, ореола рассеивания минералов вкладывается понятие индивидуализированной характеристики состава минералов-спутников для соответствующих кимберлитовых тел, групп тел, или вторичных ореолов их рассеивания, которая дается с помощью графических и табличных средств

h М Шмакнну и П Л. Макрыгиной ta критическое обсуждение глав работы Сотрудникам лаборатории геологии и магматизма древних платформ Института земной коры А ЛАмнржанову и J1 В Соловьевой автор выражает глубокую лризнательность за ценньК советы, помощь н замечания по существу работы Автор глубоко признателен за сотрудничество на разных этапах работы Л М Серебренникову, аналитику З Ф У таковский (ИЗК СО РАН), а гакже всему коллективу аналитикой Института геохимии СО РАИ За своевременное и качественное выполнение электрон но-зон до bkljí анализов автор выражает благодарность Л.Ф. Суворовой (ИГХ), зав лаб РСЛ А И. Иванову (ЦАЛБ ГРЭ А К "АЛРОСа"). Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность руководству Амакинскои экспедиции: главному геологу П 11 Серову, начальнику геологического oí дела И В Лашкевичу, главному геологу Удачнинскои 1 'I'M Г Н Рудаковой, а также геологу ГРП В.И. Гондусову и Ф Ф Тюрину за всемерную поддержку н содействие в организации полевых рабог, сборе и получении каменного материала Особую благодарность и глубокую признательность автор выражает научному руководителю кг-мн СИ Кис фОВ нцкому за помощь в проведении геохимических н элекгронно-зондовы.ч исследований, ценные консультации, всесторонюю поддержку и постоянное внимание к проводимым исследованиям в период выполнения работы

Публикации. Научные результаты, вьюченные в диссертацию, опубликованы в 3 стагьяч рецензируемых журналов, в 4 иаучно-нракщческнч сборниках статей и 9 тезисах научно-технических конференции

Содержание рабты.

Глава С 1'еплого-текгоннческан характеристика район,*

Якутская алмазоносная провинция (ЯАП) занимает северо-восточную часть Сибирской платформы Верхнему некое поле входит в состав южных полей провинции и расположено в бассейне верхнего течения р Муна и ее правого притока р Улаах-Муна Кимберлизовые трубки образуют две линейные Цепочки северо-западною простирания, предположительно связанные с глубинными разломами. Обычно возраст кимберлитов данного ноли принимается как среднепалеозойскнй (Dj-C|) на том основании, ЧТО кимберлиты рвут reppilf ениые и осадочные морские породы нижнего палеозоя, а в трубках не обнаружены Ксенолиты траппов Кимберлиты Верхнему некого поля датируются по цирконам методом треков - 362*5 млн. лет (Кривонос, 19971 1 la основе детального изучения керна разведочных скважин, пройденных Удачнййской геологоразведочной партией Амакинскои экспедиции, было ироведеио описание внутреннего строения трубок

Глава 2. ílerpoi р.1<|1 и'НЧ к.ni характеристика изученных Ь'пмбер in шн Трубочные и лайковые тела Верх ие м у некого поля выполнены преимуществен но массивными, реже брекчневыми и авгоди ¡ содержащими разновидностями кимберлитом, между которыми не наблюдается резких геологических контактов (Занкович, 2004). Массивные кимберлиты представляют собой породы порфировой структуры с количеством ксенолитов вметающих пород до 5 % Кимбдрлитовые брекчии (рис 1) характеризуются большим количеством ксенолитов вмещающих пород (от 5 до 50 %) Автолнгеодержащне

кимберлиты содержа! ав голитовые образования и ксенолиты вмещающих пород от 5 до 40 % (рис 2)

Рис. I. к'кмбер.тнгмпая брекчии из тр.

Зяоолярн ав.

Для Всрхнеминского поля характерны включения гппа "кимберлит в кимберлите (автобрекчии), то есть обломки предыдущих фаз внедрения Как правило, они выполнены

массивной разновидностью порфирового кимберлита. Очень редко встречается своеобразная разновидность кимберлитов, названная брекчией расщепления (Костровицкий, Егоров, 19КЗ), представляющая собой тонкие, мелкие класты кимберлита, сцемеитироваиные существеино карбонатом (рис. 3). Для кимберлитов изучаемого района характерно широкое развитие флогопита и монтнчеллита в основной массе С о ответствен н о, породи условно разделены на слюдяные и ыонтичедлитовые разиовидности. Последние отличаются более свежим обликом и чаще содержат свежий реликтовый оливин (от 20 до 40%).

Рне. 3. Контакт брекчии расщепления с массивны» кимбер-ш ш из тр. Комсомол ьская-Магвнгная.

Глава 3. Т1ет рохнмин кимберлитов

В нейрохимическом отношении кимберлиты из большинства трубок Верхнему некого поля имеют относительно выдержанный состав и отвечают магнезиально-ж слез истому тину кимберлитов, наиболее распространенному (Костровицкий и др., 2005) в алмазоносных кнмберлитовых полях (о содержанием FcjOjtotal > 6 мае. %, TiOi > I % и содержанием К20 < 1 мае %). К особенностям химического состава кимберлитов Верхнемунского поля следует отнести более низкое, но сравнению с кимберлитами других алмазоносных полей, содержание глинозема (в среднем 2,0 мае.% AhOj), карбонатной компоненты (СаО - 7,7 мас.%, СОз - 4,7) н высокое содержание магния (MgO - 32,4 мае.%), а относительно соседнего Далдыио-Алакитского поля более высокое содержание кремнезема (SiOi - 29,7 мае %). Последняя особенность обусловлена двумя факторами: 1) гораздо более широкой распространенностью кимберлитов, содержащих неизмененный оливин, 2) относительно низким содержанием карбонатной составляющей Низкие содержания глинозема в кимберлитах наряду с их, в целом, высокой магнезиальностью указывают на истощенный характер мантийного плавящегося субстрата Относительно низкое содержание карбонатной компоненты по сравнению с другими алмазоносными кимберлитовыми полями объясняется сравЁШтельно низким уровнем развития в кимберлитах наложенной карбона шзаци и, что, в свою очередь, явилось следствием высокотемпературного характера самого кнмберлитоцого расплав а-флюида Вариации химического состава кимберлитов обусловлены: 1) первичными причинами — изначально разным составом нротокимберлитового расплава, 2) и, в основном, вторичным перераспределением компонентов, связанным с процессами дифференциации кимберлит ового расплава-флюида при становлении трубок, а также с процессами наложенной карбонатитации и серпентин иэзци и. Изначально разным составом проток имберлитового расплава характеризуются кимберлиты трубок Деймос и Поисковая, которые отличаются от других более высоким содержанием Fe^Ojiotal и ТЮг (рис. 4).

Рис. 2. Автолнтовый кимберлит ит тр. Комсомольская* Магнитили,

Рис 4 График зависимости ТЮ2 -Ре2Оз для

кимберлитов разных трубок Обозначения 1-Заполярная, 2-Новинка, З-Деймос, 4-Комсомольская-Магнитная, 5-Поисковая

Рассмотрены основные особенности изменения содержания показательных оксидов (ТЮ2, Fe20,total, К20 и др ) с глубиной разреза для главных грубок Характер распределения оксидов подтверждает широкие вариации их

12 3

ТЮг, мае. %

содержания, но закономерного изменения с глубиной не установлено Особенностью распределения К20 с глубиной разреза является наличие двух групп кимберлита, существенно различающихся по уровню содержания оксида, что, по-видимому, соответствует выделенным разновидностям кимберлитов - слюдяному и монтичеллитовому

Глава 4 Микроэлементный состав кимберлитов

Кимберлиты из грубок Верхнему некого поля по сравнению с кимберлитами других алмазоносных ночей характеризуются относительно высокими концентрациями N1, чм может быть связано со слабой измененностью кимбердшов, в первую очередь, с относительно большей сохранностью оливина Широкии диапазон вариаций практически всех элементов свиде1ельствует о заметном перераспределении их в кимберлитах, в основном, за счет вторичных процессов

Корреляционный анализ (рис 5) показывает существование отдельных групп оксидов и микроэлементов, внуфи которых ошечаегся положительная корреляция 1) ЗЮ2, N<^0, Н20, N1, 2) РеО, ТЮ2, Ыа20, 2г, ЫЬ, 3) К20, Р20,, Р, ЯЬ, V, Ва, 4) СаО, С02, Ва Корреляция между оксидами и элементами разных гругш об> словлена, в первую очередь, содержанием их в минералах-концентраторах (например, ЗЮ2, МДО и N1 в оливинах, К20, Р2О5, Г, ИЬ в апатитах и флогопитах) Петрогенные оксиды образуют, в целом гораздо бочее сильные корреляционные связи, чем микроэлементы Распределение редких элементов носит беспорядочный характер, на чсо указывают и статистические параметры распределения Исключением являются только N1 и ЙЬ Такие микроэлемент, как /п, Си, РЬ, как правило, не образуют корреляционных связей, что, возможно, указывает на появление их в кимберлитах в результате процесса контаминации из вмещающих пород Высокая прямая коррелятивная связь N1 с 8Ю2 и М§0, и обратная связь с СаО, С02 \каэывае1 на то, чю широкие вариации концентраций N1 зависят от соотношения карбонатной и силикатнои фаз в кимберлиювых порогах

0.4 П.е 08

PiCCiWhMf l.Piflrson I

ртмечается наибов вмсоуя корреляция

i'iic. 5. Дендрограм ма клжчсршн о aitiuwia оксидов к

микро uiemeHi о»

ДЛЯ K'Hllfïrp.lIl loti BtpXHCMYHCKOI I) IIOJ1H.

Испольтован Йегод одиночной святи

("ближайшего соседа") ! ]рим«чание

ОДНИМ ЦВЕТОМ покатят»* груцпы. niiyipii которых

Содержашф стронция и бария н отдельны* образцах кимберлитов Верхпемунско! о ноля колеблется и очень широких пределах, что объясняется, » первую очередь, значительными вариациями минералогическою состава, и также равной степенью вторичного изменения Основными м инераламн-KOi шс траторам и Sr и Нл являются калышг. ¿ваткт. флшхнкп и перо векш Уровень содержания* насыщенность данными минералами породы определяет концентрацию mix элементов Для стронция и Озрия характерны значимые корреляции е СаО п СО; (соогеетственно, для Sr г( = 0,36 н 0,22 для На rt - U.27 н 0.211, которые подтверждают вывод, что одним m основных минералов-ййнценграторов тгих злемеигав являет^ кальцит Распределение не Koie рентных »лечен ¡он для Всрхнемунских

Из трубок Заполярная Поисковая Зимняя Комсомольская-М Новинка Деймос Далдынского поля

кимберлитов является типичным (рис 6) и не Отличается о i других алмазоносных кимберли го В i 1ред11илагае1ся, тга лля кимберлитов

источник них

элементов был

ас теносферный

l'HC.ft,

(нийдер.ш а граммы

р;1С11 pi'.lc. [СПИВ редко). И1 м сн г H ЦК)

состава в кимберлита * алмазоносных трубок.

Cs Ва и Ta Се Рг Nd 2r Eu Gd Dy Но Tm Lu Rb Th Nb La Pb Sr Sm Ht Ti Tb Y Er Yb

показывают различную степень обогащения несовместимыми

Отдельные трубки Верхлсмунскогч поля шеметами Уровень

вариаций состава может достигать целого порядка, что связано со степенью вторичнои проработки кимберлитовых пород, ведущей в целом к разубоживанию концентраций микропримесей Например, изученные пробы кимберлитов трубки Заполярная характеризуются несколько повышенными (по отношению к другим трубкам поля) концентрациями большинства некогерентных элементов Различия в обогащенности редкоземельными элементами, связаны, в первую очередь, с более высокой ролью первичного мантийного карбоната и, соответственно, с меньшей ролью процесса вторичной карбонатизации в формировании кимберлитов поля Высокую концентрацию редкоземельных элементов объясняет и тот факт, что в Верхнемунском поле гораздо шире, чем в южных полях, распространена гипабиссальная фация кимберлитов (массивные порфировые кимберлиты), в которой более благоприятны условия переноса и сохранности этих элементов

Изотопный состав (87Sr/86Sr)i - sNd кимберлитов Верхнемунского поля соответствуют значениям слабоистощенного несовместимыми элементами (относительно BSE) мантийного источника (рис 7), характерного для базальтоидного типа кимберлитов (область составов кимберлитов группы I) Отклонения изотопного состава стронция кимберлитов от значений истощенного источника, в сторону более обогащенного содержанием некогерентных элементов обусловлены проявлением процессов наложенной карбонатизации и связанной с ними ассимиляцией осадочно-морского стронция Первичное изотопное отношение (87Sr/86Sr)i в изученных кимберлитах варьирует в относительно широком диапазоне (от 0,704 до 0,708), практически охватывающем вариации, которые

были показаны на графике

10 -П

S-64

24 0

■а -2-

ш -4-

-6-

-8-

-10-

-12-

-14-

-16-

★ ❖

изотопного №(рис 8)

состава Sr и

Кимберлиты группы 1

EMI

EMI!

Кимберлиты группы П (оранжеиты)

Рис 7. Изотопный состав кимберлитов из разных алмазоносных кимберлитовых полей Якутской провинции. Обозначения 1-

кимберлиты Верхнемунского поля, 2-кимберлиты Малоботуобинского, Далдынского и Алакит-Мархинского полей

(Богатиков и др, 2004, Костровицкяй и др, 2004)

0.702 0.704 0.706 0.708 0.710 0.712 0.714 Прямая корреляция между (a7Sr/86Sr) содержанием С02 и

(87Sr/86Sr)i отражает

* величиной отношения

прямую зависимость изотопной характеристики от степени карбонатизации кимберлитов (рис 8) Наличие обратной корреляции между изотопным отношением и содержанием лантаноидов указывает на то, что возрастание величины (878г/86йг)1 связано не с первичным перераспределением карбонатной составляющей (тогда бы такой зависимости не должно быть), а с вторичным процессом карбонатизации, ведущей к разубоживанию редкоэлементного состава в кальцитах

С02, мае % ЯЕЕ,л„1Л-

Рис. 8. Графики корреляции изотопного отношения с СОг и лантоноидами

для кимберлитов Верхнемунского поля Примечание критерий Стьюдента для определения значимости корреляционных связей равен 1=4,156 (связь значима при Р-2,94 с вероятностью Р=99%)

Глава 5. Минералогия кимберлитов 5.1. Минералы основной массы кимберлитов.

Изучены наименее измененные вторичными процессами образцы массивных кимберлитов из трубок Комсомольская-Магнитная, Новинка, Заполярная, Деймос, Поисковая, Зимняя Массивные кимберлиты представляют собой породы порфировой структуры, в которых отдельные вкрапленники (мега- и макрокристы) заключены в базис кимберлита Макрокристы представлены выделениями индикаторных минералов кимберлитов - силикатов и оксидов Mg и Ре (оливина, граната, флогопита, хромита, ильменита) Основная масса (базис кимберлита, связующая масса) состоит из тех же минералов, но другой формы и состава и таких минералов, как перовскит, магнетит, монтичеллит, хлорит, апатит, кальцит и серпентин Размер изученных минералов основной массы варьирует от 0,005 мм до 1 мм, большинство из них демонстрирует идиоморфизм зерен

Оливин. Оливины основной массы по сравнению с одноименными макро- и мегакристами характеризуются при более широком диапазоне изменчивости в целом более высокой железистостью Особенностью оливина основной массы является наличие прямой и обратной зональности, в зависимости от размеров минерала Для крупных зерен от центра к краю тренд идет в сторону понижения магнезиальносги, а в мелких зернах краевые части магнезиальнее, чем центральные Для крупных зерен зональность объясняется кристаллизационной дифференциацией кимберлитовой магмы, в результате которой по мере кристаллизации оливина и пикрохромитов остаточная магма прогрессирующе обогащается окислами титана и железа На конечной стадии кристаллизационного процесса происходит выпадение железа в оксидную форму таких минералов как титаномагнетит, и расплав становится магнезиальнее, оказывая метасоматическое воздействие на краевые части мелких фенокрисгов

Гранат. Уникальной находкой оказались обнаруженные впервые в трубке Поисковая, зерна желтовато-зелёного граната гроссуляр-андрадитового состава с мелкими включениями тиганомагнетита Аналогичные гранаты были обнаружены также в связующей массе кимберлитов других трубок Параметры кристаллической решетки (аср=11,903 А, Ъ — 8 А, V = 1,686 А) соответствуют гроссуляровому гранату Микрозондовый анализ показал, что гранаты из тяжелой фракции характеризуются следующим минальным составом Руг(4-7), Ярезз(0,2-0,4), Сго85(66-73), Апск(19-26), Т|-

Andr(0,5-S), Uv;ir(0,26-0,27) Ol центра к. краю черна содержание l'tOj сойышаося. а магпезиадыюсть и содержание SiOj понижается Эщ указынае: на процесс нормальной кристаллизации тросс у л я р- а i шр а дита на фоне снижения температуры при постоянном давлении, приведший к образованию примни ростовой чональиосш в минерале. Необходимо отметить, что в пределах Исрхнемуиекою ноля подобный кристаллы фаната в кимберлитах были встречены впервые Вероятнее LH<:|it. н\ образование в основной массе Кимберлитов Связано с [н.1еокои.млсра1\рпымн параметрами крнст адаптации кимберлитового расплава и позд не магматическую с тадию становлении трубок (Нобриешч и лр , 1964; 1 одовиков к др., 19751 Как уже отмечалось многими авторами ¡Чотьннков. (963; Жариков, 1970), гранаты, близкие или соответствующие но составу гроссуляру, возникают при взаи и ультра основной н основной магмы с карбонатными породами, чаще

ИрИ тидр01срмальпм\ изменениях кимберлитов

Ik'PiHK'b'üi, Общей черти всех щученных кимберлитов является высокое содержание неровскнт а в основной массе (pmi 9) I ¡еровски i образует черна, неравномерно распределенные к ссриспшн-калъцигоном мечостачиес Гакже перовекиг часто ijpficyic-mveT в виде пыленатои вкрапленное i n н еостЩе реакционных Оболочек иокру: барофи.'1ын.1х минералов (хром шпинели, «ливниа) Как правило, от центра к внешним частям черна содержание редкоземельных тлеметтгов снижается, а по содержанию гитана и же леча наблюдается (как и в оливинах) прямая и Обратная тональность Существование обратной корреляции между отдельным» лантаноидами и СлС). и данном случае, свидетельствует о реализации схемы сетеровалентного «©аморфизма 2Ca" • -Kl'li -Na (рис 10)

Рис. Минералы основной массы кимберлита i pyßiöt Деймос. Обозначения 1 идиоморфнын кристалл

хромшпинели в окружении атоллов тнтпномагнетита. 2

монтичедлитовос tepno

неправильной формы с углокашми очертаниями (мои I ичеллн! а 30%), 3 - карбонатная фаза (20%), I -.теисты хдорша (10%), 5 серпентин (20%), 6 - нероискнТ (5%), 7 - олипни

« 36

о 35

{С

О 34

центр зерна край зерна

■

37 У

36 К ■(

35 \ >

33 \

0,0 0,5 1,0 1.5 2,0 2.5 3,0 3,5 52,5 53.0 53.5 54,0 54.5 55.0 55,5 56,0

СегОз, мас.% тю2. мас.%

Сне. 10. Кариanнониме диаграммы для зонального перовскнта из связующе!) массы кимберлитов Керхнекунското ноли.

Монтмчеллиг Как правило, в кимберлитах данный минерал встречается в виде мелких изометричных и неправильной формы кристалликов, нередко с резорбированнои поверхностью, рассеянных в основной массе карбонат-серпент инового состава Зональность выражается в обобщении краевых частей зерен {у^О и СаО Предполагается, чго кристаллизация ядер зональных кристатлов монгичеллига идет и5 расплава, а появление краевых зон может рассматриваться как результат метасомашческого развития этого минерала в породе

Карбонаты

Карбонаты представ чены преимущественно кальцитом, значтельно реже -доломи [ом Распредетеиие катьцита в оеновнои массе носит крайне неравномерный характер Содержание 8гО в кальцитах колеблется от 0,2 до 1 0 мае % Максимально высокое содержание стронция отмечено в кальцитах трубки Поисковая и Деймос, что указывает на высоко1емпера1урный характер кристаллизации минерала в этих трубках

5 2 Состав макро- и мсгакристов минералов из кимберлитов Верхпемунского

поли

Гранаты. Гранаты из тяжелой фракции (макрокрисгы) кимбертигов Верхпемунского ноля находятся, в основном, в облаеги лерцолитового тренда (рис 11) Пожалуй, наиболее отличительной чертой проведенной паспортизации является выявтсние группы 1ранатов низкохромисюго дуиитмарбурппового парагенезиса с содержанием Сг203 от 1,5 до 4 мае % и низким СаО которых практически не встречается в других южных кимберлитовых полях

Гранат из трубок О Деймос А Поисковая + Зимняя О Заполярная

|П оа

- _ во *

ь®* + д" 'п0 дОА

п +.

СГ2О3, мае %

Рис. И Графики зависимости Сг203-СаО для гранатов из концентрата кимберли юв (293 зерна) Поля составов гранатов закреплены параметрами линий, проведенных Соболевым (1974) для разграничения дуниг-гарцбургиговою, лерцолитового и

верлитового парагенезисов

Уникальнои особенностью, характерной только для Верхнему некого ноля, является наличие в кимберчитах

большинства трубок двух групп мегакристов граната (хромистой и титанистой) Нами изучено распределение редкоземельных элементов в мегакристах граната и включениях граната в ме!акристах оливина (рис 12) И титанистые, и хромистые мегакристы |раната демонстрируют кривую распределения РЗЭ, характерную для минералов магматического происхождения Графики распределения РЗЭ для включении граната из мегакрисюв

оливина характеризуются синусоидальной формой, кривой типичной для включений граната из алмазов Подобная форма графиков объясняется метасоматической природой соответствующего мантийного источника. Разный характер распределения РЗЭ указывает на совершенно разную природу образования мегакристов граната и оливина

100 а

S 10

а.

а ф

S 0.1

0.01

100-

I I I I I I I 1 I 1 I 1 LaCePrNdSmEuGdTbDyHo Er Yb

-й

О. Ф X S

: 0.1

0.01

I I I I I I I I I I I I I LaCePrNdSmEuGdTbDyHo Er Yb

Рис. 12. Графики распределения редкоземельных элементов в мегакристах граната (А) и во включениях гранатов из мегакристов оливина трубки Новинка (Б). Обозначения 1, 2, 3 - Заполярная, 4, 5, 6 - Новинка, 7, 8 - Комсомольская-Магнитная (А)

Клинопироксен. Оценка Р-Т условий кристаллизации клинопироксена нами проведена по термобарометру Nimis, Taylor (2000) Основная часть клинопироксенов из кимберлитов (рис 13) оказалась в области стабильности алмаза Изучен также состав идиоморфного

клинопироксена, который предположительно

1400-

1000-

Графиу Алмаз

45 mWm

□„ ф 40 mW/m ♦ 35 mW/m2

600-

200-1-1-1-1-1-1-Г

40 60 Р, Кб

клинопироксен из пироксенитов (см рис 19)

Клинопироксен:

+ ксеноморфный

идиоморфный

□ из лерцолитов

О из пироксенитов

100

кристаллизовался из кимберлитового расплава На графике Р-Т он тоже полностью попадает в поле стабильности алмаза, что может свидетельствовать о его глубинных условиях протокристаллизации

Рис. 13. Р-Т диаграмма для

клинопироксена из кимберлитов Верхнемунского ноля.

Примечания идиоморфный и

ксеноморфный клинопироксен из

тяжелой фракции (зерна с размером около 1 мм),

Ильменит Во всех трубках всегда обнаруживается относительно многочисленная группа зерен ильменита, характеризующаяся узким диапазоном изменчивости содержания М§0 (6-8%) при постоянном (0,8-0,9%) содержании Сг2Оэ (рис 14) Другой общей особенностью распределения составов ильменита является наличие группы точек, образующих тренд прямой корреляции между содержанием М§0 и Сг2Оз Тем не менее, отличия в распределении составов ильменита для отдельных трубок имеет существенный характер

Тр Заполярная

Тр 325 пет Якутии

т—1—I—1—г

8 10 12 14 16 18 МдО, мае %

5-| Тр Деймос

Т—'—I—1—I—1—I—1—I—'—I 8 10 12 14 18 18

МдО, мае % Тр Зимняя

"I—1—I—1—I—'—I и_|—'—I—'—I—1—I ■ * ■ ~ I—■—I—1—I 10 12 14 16 18 6 8 10 12 14 16 18

МдО, мае % МдО, мае %

Рис. 14. Графики корреляции и Сг203 в пикроильмснитах из разных трубок

Верхнемунского поля.

Так, для некоторых трубок график распределения можно описать как результат совмещения (пересечения) трендов двух групп точек состава, сосредоточенных вдоль «параболы Хаггерти» (Haggerty, 1975) и вдоль линии тренда прямой корреляции Л^О с Сг203

Шпинель. Одним из характерных отличий минерального состава кимберлитов, особенно в мелких фракциях, являются повышенные концентрации шпинелидов Большинство хромшпинелидов имеют очень высокую хромисггость (рис 15) На демонстрируемом графике зависимости Сг20з - Т1О2 четко выделяются два тренда кристаллизации хромшпинелидов 1) направленный вдоль вертикальной оси (Сг203), характеризующийся низким, относительно постоянным содержанием Т1О2, который

условно назван ксешлсипни ". 2) я проявляющий обратную корреляцию между данными параметрами состава и характеризующийся относительно высокими вариациями iитана. oif условно называется "кнмберлитовыи" Г'пнкриговыи тренд - Харькнв и др. 1995) Таким образом можно полагать, что в тяжелой фракции кимберлитов, как правило, присутствуй*]

шнинелиды из двух

U ТО 5

со О

rsl

+ *

Хромшпинель:

ксеноморфные зерна идиоморфные зерна из включений в оливинах * из включений в перидотитах " I " "1

2 4 е

Т102, мае. %

источников ))

Попавших в

результате дезинтеграции машинных шпинельеодержа! цих пород у.п ьграо снов! i и го парагенезиса и 2) кристаллизовавшихся непосредственно в кимберл йтовом расплаве

Рис. 15. i рафик >ависнмоети Cr¡Oj -ПО. IJIH

хромншнне.тндон.

Черной стрелкой показан "h4L4HIJéJ)JJJ,fíí" тренд,

я серой

"кимберлит он Ы Ii'

t tana Ксенолит ы глубинных порол 6.1. 1 leí poi рафия ксеноднтив

Было изучено, е разной степенью детальное! и. около 70 образцов машинных ксенолитов из трубок Верхнемунекого поля Среднее содержание ксенолитов в КнмбсрлИТОВЫХ тр\бках соетанляе! чуть более 1% Наиболее распространенны породы существе«но оливинового состава Находки лерцолитов редки, а ксенолиты тклоги¡oboi о состава здесь практически о1с\гствуюг Необходимо заметить, что, ввиду интенсивной еериенпншзации. большая часть ульз pao с поеных ксенолитов преде гавлеиа серпентинитами. для которых первичный состав трудно дна!ностнруем Встреченные разновидное! и глубинных пород )ю. н основ и ом. зернистые души-гарцбургиты и лерцрлнты для которых характерны ратные размеры первичных минералов. Обычно оливин и ортоннроксен образуют крупные зерна от 3 до 7 мм. а клипоиироксеи и гранат от 0,2 до t мм Последние, как правило, наблюдаю гея между зернами отивниа и ортопнроксена Микроструктура зернистых пери, (отитов ipanoí ластовая, с заметной слан пена гост ью 11иже приводится список сокращенных названий минералов п обозначений ММС-модальный минеральный состав. 1 школ и X - с анализа юрим. в скрещенных онколях. Ot-олнвин. Gar-rpanai, Орч-ортопцроксеп. (.'рх-клинонпроксен (CrDi jipo М ДНО Ней Д. Срх ¡-клипоппроксеи первой генерации, Срх 11-клннопирокесн второй генерации). Sp-шиинель (CrSp -хромшпиисль1. РЫ-флогошп (Pill 1- флоШгит первой генерации. Phl И-флогопит второй генерации!. Chl-хлорнг. ЛшГ-амфибод .Sei-p-cepneni пп и Сarb-карбонат

Дуннты. Дуниты представлены щпинелевыми, i ран ат^и пи целевыми и ¡ранаювыми разновидностям!) Структура депитон сред незернистая, большинство ксеполиюв - ептмю

серпент и hi пиров а иы (от 5 до 80% S с гр} Содержание оливина н дунитах от 80 до 90 %, i рана]а от 0 до ] 5 %, ортопироксена от 0 до 5 % и чрпмшпнне.ж обычно I -2 % [ panal образует ксеноморфпые зерна удлиненной формы, с ответвлениями (pite 16, а), нередко как бы обволакивающие оливин Ii промежутках между оливиновыми зернами находятся мелкие ксеноморфпые криегалльт ортопироксена (рис 10. б), замещенные но краям тонковолокнистым темно-бурым амфиболом, РЫ 11 и Срх I!

Рис. 16. Мнк рпфо! 01 рафн н Iii.гифа шпинель-! ран i cmoi о душна и: трубки Комсомояьскин-Мйглнтпан. a) I ранат е широкой кслифитовой каймой (бурое изотропное вещеетво+точечный рудный) образует удлиненные, прожияконые формы Без анализатора длина масштабной линейки 1 мм б) между оли вн новы ми кристаллами находится ксеноморфпое деформн ронаппое зерно ортопироксена, окруженное оторочкой тон ковоЛок тт истого темно-бурого амфибола Ииколп X, длина маеЩтзбиой линейки 1 мм.

Гарцбургиты Гарцбургиты ветре чакггея в кимберлитах сравнительно реже ММС ксенолитов следующий олнвин от 60 до 80 %. гранат от 0 до 15 %, ромбически» пироксен от 5 до 25 % Встречается отдельные образны е флогопитом (от 5 до. 15 %). По орт о пироксену отмечаются нрожнлки волокнистого амфибола с примесью мелкочешуйчатого флогопита п тонкозернистого клинопироксена П единичных шпнпель-■ рапатовых тарцбургитах встречаю гея включения i рафн га Гранат образует зерна неправильной формы, иногда вытянутые {с апофизами), всегда окруженные келнфиюноп оторочкой 11очтн всегда встречаю ich редкие зерна ни пн если, а также включения l'lii I до 15 % Флогопит развит н виде отдельных неправильных гтластииок по границам зерен первичных минералов и структурно уравновешен с ними

jicpiio.ini ы. Л ер политы (рне 171 представлены |ранато»ыми, шпнпелевнмп и флогопит-т ранат оными разновидностями I lo дул и лерцолитов содержат от 50 до 71) % Ol, от 0 до 15 % Gar, oí 5 до 20 % Орх, от 5 до 20 % Срх, 1-2 % Sp II целом, количество вторичных минералов (Serpi и реже СагЬ) варьирует от 10 до 70 % Иногда в существенно

еериентпн-карбонатпом магрпкее лерцолитов обнаруживается флогопит н ниде рассеянных редких пластинчат ых кристаллов размером от

0,2 до I мм, содержание которых достигает 20 %

Рис. 17. Мнкрофомп рафия шлифа слабо серпент ими жровякнш о лерцфжта из трубки Комсомольская-Mai nin паи. El

большей степени сериентишпании затронула Ol н Орх, н меньшей - Срх ¡iei анализатора, |лина масштабной линйикй I мм

В одной из трубок был обнаружен ксенолит катаклазированного гранатового лерцолита (рис 18), состоящий из мелкозернистого метрике а оливина, в который догружены более крупные порфирокластичеекие зерна граната, орто - и клинопирОКСена, В шлифе вндна мозаично-порфироклаетичсская структура, характерная лля умеренных стадий деформации и рекристаллизации крупнозернистых пород (Ilartc, 1977, До у сон, 1983), Ксенолиты деформ1фавашшх перидотитов, но мнению большинства исследователей, представляют вещество астеносферной мантии

Рнс. 18, Микрофотографии шлифа китяклазврованишо гранатового лерцолнта m трубки Новинки. Слева - без анализатора, справа - пи кол и X, длина масштабной линейки 1 мм

Флогопитовые инроксеинтЬ1

К числу ксенолитов наиболее редких относятся породы с высоким содержанием флогопита. Один из них - флот оптовый пироксснит, характеризуется РЫ-Срх~Орх составом с довольно свежим обликом. Отдельные зерна флогопита частично деформированы. Довольно редки в кимберлитах Верх нему некого поля глубинные включения фяогопкг-рогообманковых двупироксеновых пород {типа "таги!"-?) 13 трубке Заполярная нами обнаружен подобный ксенолит е нечеткой полосчатостью, обусловленной более высоким содержанием ориентированных пластинок флогопита по отношению к пироксснам (рис, )9) ММС: флогопит 35-40 %, ромбический пироксен 25-30 %, клипопнроксен 25 % и амфибол около 15 %. Флогопит развивается кучно (рнс. 19, а), нередко бывает слабоизогнут и деформирован Ромбический пироксен также деформирован. Некоторые клипопнроксены сохранили структуры распада (рис 19, б)

Рнс. 19.

Микрофотография

шлифа ф.югппит-рогообмавковой двупнроксеновой породы (типа

"тагИ" - ?) из трубки Заполярная. а) ив снимке РЫ, Срх, зерно

деформированною Орх (внизу), б) на

снимке видны структуры распада Срх [земно-бурыс параллельные полосы) Николн X, длина масштабной линейки 1 мм.

1В

6.2 Минералогии ксенолитов Оливии из мангийных ксенолитов отличается относительно высокомагнезиальным составом (6-9 % Ра компонента)

Ортопироксен представлен энстатитом и Т1-энстатитом (Доусон, 1983) Содержание АЬОз в Орх колеблется от 0,5 до 2 мае % Содержание СаО в энстатитах низкое (менее 1 %), что указывает на ограниченное количество в них растворенного диопсида

Клинопироксены характеризуются незначительными вариациями состава и представлены диопсидом и хромдиопсидом (Доусон, 1983), реже субкальциевым диопсидом Все клинопироксены содержат также заметные количества ЫагО (от 1,2 до 3,5 мае %) и Сг2Оз (от 0,3 до 3,2 мае %) Отношение Са/(Са+К^) клинопироксенов из перидотитов и пироксенитов изменяется от 37 до 51, что, согласно полученным данным (рис 13), соответствует температурам равновесия 1400—500°С и диапазону давлений (6520 кбар) Все клинопироксены из зернистых лерцолигов оказались в области стабильности алмаза Клинопироксен из кагаклазированного лерцолита, как и ожидалось, показал высокие Р-Т параметры Кристаллизация клинопироксена из флогопитового вебстерита и пироксенита происходила в области устойчивости графита

Гранат из всех изученных пород имеет существенно пироповый состав и характеризуется переменным содержанием ТЮ?. (от 0,1 до 1,2 мае %), СГ2О3 (от 0,4 до 13 мае %) и СаО (от 0,5 до 7,3 мае %) Преобладающий процент гранатов из ксенолитов — Верхнемунского поля принадлежит

о а

г о

я О

О тр Новинка Я ТР Заполярная А тр Комсомольская М

~пГ 6

С г,О,

-г—р 8

мае (

дунит-гарцбургитовому парагенезису 57 %, из них существенно алмазоносному парагенезису 31 %, а низкохромистому дунит-

гарцбургитовому 10 % (рис 20) Наиболее высокохромистым оказался гранат из ксенолитов трубки Комсомольская-Магнитная

Рис 20. Графики зависимости СггОз-СаО для гранатов из зернистых дунит-гарцбургитов и лерцолитов Верхнемунского поля.

12 14

100 О ^

10 0

Гранатиз

- Гарцбургита (Сг,Оз 1,2 мае %)

- Дунита (Сг303 - 4 3 мае %)

- Дунита (Сг301 - 12 7 мае %)

I I I I I I I 1л Се N(1 Бш Ей вс|

Оу

ггп

Ег УЬ

Особенности распределения РЗЭ в гранатах из отдельных ультрамафитов отражает построенная нами спайдерграмма (рис 21) Вне зависимости от содержания хрома гранаты из разных парагенезисов демонстрируют один и тот же тип кривых распределения РЗЭ -синусоидальный, обычно более свойственный высокохромистым

включениям граната из алмазов

Рис 21. Распределение РЗЭ в гранатах из гарцбургита и дунитов В

скобках дано содержание СггО] в гранатах.

Хромшпияель

Особенностью состава большинства хромпшинелидов из ксенолитов является их очень высокая хромистосгь (от 50 до 65 мае %) По отношению содержания СГ2О3 к Т1О2 (рис 15) хромшпинелиды из мантийных ксенолитов легли в первый ("ксеногенный") тренд

Заключение

Всестороннее изучение вещественного состава кимберлитов позволило обобщить петрохимические, геохимические и минералогические особенности Верхнемунского поля Для данного поля наиболее характерными являются в разной степени серпентинизироваяные порфировые монтичеллитовые и слюдяные кимберлиты с массивной текстурой Нередко встречаются блоки относительно слабоизмененного кимберлита со значительным содержанием свежего оливина

В петрохимическом отношении кимберлиты из большинства трубок Верхнемунского поля в сравнении с соседними полями более однородны и отвечают магнезиально-железиетому типу кимберлитов (с содержанием РеОила! > 6 мае %, Т1О2 > 1 % и содержанием КгО <1,0 мае %), наиболее распространенному в южных полях По сравнению с кимберлитами других полей кимберлиты Верхнемунского поля отличаются более низким содержанием глинозема, карбонатной компоненты и высоким содержанием магния, а относительно соседнего Далдыно-Алакитского поля более высоким содержанием кремнезема. Вариации химического состава кимберлитов обусловлены как первичными причинами - изначально разным составом протокимберлитового расплава, так и вторичным перераспределением компонентов, связанным с процессами дифференциации кимберлитового расплава-флюида при становлении трубок, а также с процессами наложенной карбонатизации и серпентинизации

Корреляция между породообразующими оксидами и микроэлементами разных групп обусловлена, в первую очередь, содержанием их в минералах-концентраторах Кимберлиты разных трубок Верхнемунского поля по уровню накопления элементов-примесей несколько отличаются между собой Между массивной разновидностью порфировых кимберлитов и кимберлитовой брекчией по составу микроэлементов обнаруживаются определенные различия, связанные с разной степенью наложенных процессов и с контаминацией вмещающими породами Относительно низкая степень вторичной измененности кимберлитовых пород Верхнемунского поля, а с другой стороны, более широкое развитие гипабиссальной фации (массивных порфировых кимберлитов) предопределили высокий уровень содержания в них микроэлементов группы железа и некогерентных элементов по сравнению с кимберлитами других алмазоносных полей Тем не менее, распределение некогерентных элементов в кимберлитах Верхнемунского поля является типичным и не отличается от других алмазоносных кимберлитов Предполагается, что для кимберлитов источник этих элементов был астеносферный Изотопный состав йт и N<1 кимберлитов Верхнемунского поля соответствует значениям слабоистощенного мантийного источника, характерного для базальтоидного типа кимберлитов (область составов кимберлитов группы I) Отклонения изотопного состава стронция кимберлитов от значений истощенного источника, в сторону более обогащенного содержанием некогерентных элементов обусловлены проявлением процессов наложенной карбонатизации и, связанной с ними, ассимиляцией осадочно-морского стронция

Кимберлиты характеризуются крайне неоднородным распределением минералов основной массы, их неоднородным составом и зональностью большинства минералов Среди них широко распространены монтичеллит, перовскит, кальцит с относительно высоким содержанием стронция (в среднем 0,5 мае % Эг), а также обнаружен гранат гроссуляр-андрадитового состава Количественные соотношения и химический состав этих минералов в определенной степени указывают на относительно высокотемпературный характер кристаллизации кимберлитовых расплавов в районе Верхнемунского поля

Барофильные минералы тяжелой фракции из кимберлитов Верхнемунского поля

характеризуются следующими особенностями 1) присутствие в кимберлитах изученных трубок Двух групп мегакрист граната - хромистой и титанистой, 2) большой процент низкохромистых гранатов тяжелой фракции, принадлежащих дунит-гарцбургитовому парагенезису (около 20 %), 3) шпинелиды образуют два тренда кристаллизации "ксеногенный" (низкотитанистая) и "кимберлитовый" (с переменным Т1О2), 4) пикроильмениты из Верхнемунского поля характеризуются четко индивидуализированной картиной трендов состава по сравнению с пикроипьменитами других кимберлитовых полей Якутской провинции, 5) высокие параметры Р-Т условий кристаллизации барофильвых минералов из кимберлитов (45-75 кбар и 900-1400 °С), что согласуется с представлениями о зарождении расплавов в астеносферном слое мантии

Кимберлитовый расплав в трубках Верхнемунского поля вынес из мантийных глубин обломки пород преимущественно ультраосновного состава Наиболее характерными особенностями парагенетического состава разреза литосферной мантии под Верхнемунским полем является очень высокий процент участия в нем пород низкохромистого дунит-гарцбургитового парагенезиса, который практически не встречается в других алмазоносных полях Сходный синусоидальный характер распределения REE в гранатах дунит-гарцбургитового парагенезиса, независимо от содержания Сг20з указывает на единый источник формирования их редкоэлементного состава, возможно, связанный с криптометасоматозом По термодинамическим параметрам формирования Р=45-65 кбар и Т=950-1350 °С (Nimis, Taylor, 2000) мантийные ксенолиты относятся к алмаз-пироповой фации глубинности

Проведенное изучение особенностей химического состава минералов основной массы, характера взаимоотношений их между собой и оценка специфики физико-химических условий становления кимберлитов изучаемого поля может использоваться при разработке критериев оценки алмазоносности кимберлитов Типоморфные характеристики минералов-спутников алмаза послужили основой минералогической паспортизации кимберлитов Верхнемунского поля В результате проведенной паспортизации были выявлены как определенные различия между трубками по составу граната, шпинели и пикроильменита, так и общие особенности составов этих минералов-спутников характерные для всего Верхнемунского поля

В настоящей работе, к сожалению, в недостаточной степени рассмотрены вопросы становления кимберлитов в трубочных условиях В перспективе дальнейших исследований планируется изучить особенности состава минералов основной массы кимберлита в зависимости от структурно-текстурного типа и степени вторичной измененности породы, а также провести оценку физико-химических условий кристаллизации кимберлитов Верхнемунского поля по составу минералов основной массы с целью выяснения вопроса сохранности алмазов в этом процессе

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1 Яковлев ДА К вопросу о классификации гранатов из кимберлитов В сб Современные проблемы геохимии Иркутск Изд-во Института географии СО РАН 2004. С 53-57

2 Костровицкий С И, Алымова H В , Яковлев Д А, Серов В П, Мащок С С Минералогические паспорта известных кимберлитовых трубок как методическая основа при поисковых работах Материалы научно-практической конференции, посвященной пятидесятилетию открытия первой алмазоносной кимберлитовой трубки Зарница Издательство ВСЕГЕИ Санкт-Петербург 2004 С 185-187

3 Яковлев Д А, Костровицкий С И, Алымова H В Состав минералов из кимберлитов Верхнемунского поля (Якутия) Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований Сборник избранных трудов науч -техн конф Вып S ИрГТУ 2005 С 156-161

4 Яковлев Д А, Костровицкий С И, Алымова Н В, Серов ВЛ, Иванов А С Особенности минералогии кимберлитового вулканизма Верхнемунского поля (Якутия) Происхождение магматических пород Том 2 — Апатиты Изд-во Кольского научного центра РАН 2005 -С 292-294

5 Яковлев Д А , Костровицкий С И, Алымова Н В , Суворова Л Ф Оценка Р-Т условий кристаллизации мантийных парагенезисов из Верхнемунского поля Тезисы докладов Международного симпозиума «Эволюция континентальной литосферы, происхождение алмазов и их месторождений» Новосибирск Издательство СО РАН Филиал «Гео» 2005 С 81-82

6 Яковлев Д А, Костровицкий С И. Суворова Л Ф Минералы основной массы кимберлитов из трубок Верхнемунского поля В сб Современные проблемы геохимии Иркутск Изд-во Института географии СО РАН 2006 С 45-50

7 Костровицкий С И, Алымова Н В , Яковлев Д А, Серов В П, Мацюк С С, Суворова Л Ф Минералогическая паспортизация разных таксонов кимберлитового вулканизма - методическая основа поисковых работ на алмазы В ж "Руды и металлы" МоскваЦНИГРИ 2006 №4 С 27-38

8 Костровицкий С И, Алымова Н В, Яковлев Д А, Серов В П, Мацюк С С Минералогические паспорта кимберлитовых трубок как методическая основа при поисковых работах Региональная геология и металлогения Издательство ВСЕГЕИ Санкт-Петербург 2006 №27 С 113-125

9 Костровицкий С И, Морикио Т, Серов И В , Яковлев Д А, Амиржанов А А Изотопно-геохимическая систематика кимберлитов Сибирской платформы В ж "Геология и геофизика" 2007 №3 С 350-371

Подписано в печаib 1709 07 Формат 210xi47 1/16 Бумага писчая белая Печать RIZO Уел печ л 1 б Отпечатано в типографии «Академкопия», ИГ1 Овсянников А А Тираж 100 экт Закат № 38

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Яковлев, Дмитрий Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ТРУБОК

1.1. Краткий обзор предыдущих исследований.

1.2. Особенности геологического строения.

1.3. Основные черты тектонического строения района.

1.4. Возраст кимберлитов.

1.5. Морфология и строение кимберлитовых тел.

Глава 2. ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КИМБЕРЛИТОВ

2.1. Основные разновидности кимберлитов Верхнемунского поля.

2.2. Петрографическое описание кимберлитов.

Глава 3. ПЕТРОХИМИЯ КИМБЕРЛИТОВ

3.1. Статистические параметры петрохимического состава кимберлитов Верхнемунского поля.

3.2. Особенности изменения содержания главных оксидов.

Глава 4. ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КИМБЕРЛИТОВ

4.1. Особенности распределения элементов группы железа.

4.2. Особенности распределения некогерентных элементов.

4.3 Изотопный состав Sr и Nd в кимберлитах.

Глава 5. МИНЕРАЛОГИЯ КИМБЕРЛИТОВ

5.1. Минералы основной массы кимберлитов.

5.2. Состав макро - и мегакристов минералов из кимберлитов Верхнемунского поля.

Глава 6. КСЕНОЛИТЫ ГЛУБИННЫХ ПОРОД.

6.1. Петрографическое описание мантийных ксенолитов.

6.2. Минералогия ксенолитов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Вещественный состав кимберлитов Верхнемунского поля (Якутия)"

Кимберлит - богатая летучими, калиевая ультраосновная магматическая порода. Чаще всего кимберлиты петрографически описываются как сложные перавномернозернистые породы, состоящие из фаз, кристаллизовавшихся из расплава, а также продуктов дезинтеграции мантийных ксенолитов разных типов (Доусон, 1983, Mitchell, 1986). Структура кимберлитов характеризуется наличием в основной тонкозернистой массе относительно крупных (1-10 мм) округлых и эвгедральных кристаллов, называемых макрокристами. Среди включений в кимберлитах особо выделяются мегакристпые мономинеральные образования - крупные (более 1 см) кристаллы оливина, магнезиального ильменита, пиропа, хромсодержащего клипопироксена, флогопита, энстатита, низкотитанистого хромшпииелида. Эвгедральные или субгедральные кристаллы (оливин, флогопит, перовскит, хромшпипелид, монтичеллит, апатит, кальцит, серпентин) размером менее 1 мм представляют собой минералы основной массы (Митчелл, 1986). Вариации соотношений всех этих компонентов обусловливают значительные различия в вещественном составе кимберлитов.

Якутская кимберлитовая провинция занимает северо-восточную часть Сибирской платформы и включает в себя пять промышленно алмазоносных полей, группирующихся в пределах центральной части Сибирского кратона: Малоботуобинское, Накынское, Далдынское и Алакит-Мархинское, Верхнемунское. Последнее из них относится к числу слабо изученных киберлитовых полей. Новый импульс к изучению кимберлитов Верхнемунского поля появился в связи с геолого-разведочными работами, развернутыми в последние годы на кимберлитовых трубках данного поля, Амакинской экспедицией АК "АЛРОСА".

Актуальность исследований. Рассматривая кимберлиты Верхнемунского поля, исследователи в основном затрагивают вопросы геологии, петрографии, состава и содержания типоморфных минералов-спутников алмаза. Практически отсутствуют данные по изотопно-геохимической характеристике кимберлитов, типоморфизму минералов-спутников алмаза (МСА) и минералов основной массы. Отсутствие комплексных и достаточно детальных исследований кимберлитов и глубинных ксенолитов Верхнемунского поля собственно и явилось стимулом к написанию данной работы. Основное внимание в ней было уделено изучению петрохимического, микроэлементного, изотопно-геохимического и минерального состава кимберлитов. Изучение пород глубинных ксенолитов, мега- и макрокристов из кимберлитов позволило оцепить глубину магматического очага, особенности строения литосферной мантии, которые являются важными при разработке минералогических критериев потенциальной алмазоносности пород. Широкое применение шлихо-минералогического метода в геолого-поисковой практике, к сожалению, до самого последнего времени происходило, главным образом, на основе морфологического анализа зерен минералов-спутников алмаза без учета их химического состава. Одной из главных задач настоящего исследования явилось проведение минералогической паспортизации трубок Верхнемунского поля.

Цели и задачи работы. Основной целыо проведенных исследований было выявление особенностей петрохимического, изотопно-геохимического и минералогического состава кимберлитов, слагающих Верхнемунское поле. Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

• Провести детальное петрографическое описание кимберлитов Верхнемунского поля.

• Изучить петрохимический состав кимберлитов, распределение и соотношение элементов-примесей и изотопно-геохимический состав.

• Изучить химический состав, количественные соотношения и взаимоотношения минералов из связующей массы кимберлитов.

• Провести паспортизацию трубок Верхнемунского поля по составу минералов-спутников алмаза.

• Изучить состав ксенолитов мантийных пород.

Фактический материал и методы исследований. В основу работы положены материалы, собранные в процессе проведения исследований по плановым темам НИР Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН (ИГХ), а также в результате выполнения хоздоговорных работ с АК «АЛРОСА» с 2003 по 2006 годы. Данные исследования были поддержаны грантами РФФИ (02-05-64793, 03-05-06120, 06-05-64981). Каменный материал был собран в результате проведенных полевых работ в Якутской алмазоносной провинции (ЯАП) в 2003-2005 гг. и характеризует 12 основных трубочных тел Верхнемунского поля. В пробоподготовку входил комплекс работ по изготовлению шлифов, аншлифов, подготовки проб для анализов: электронно-зондового, ICP-MS, РФА. Аналитические работы по определению химического и микроэлементного состава были выполнены в лабораториях ИГХ. Микрозондовые анализы состава минералов были произведены в Центральной Аналитической Лаборатории Ботуобинской ГРЭ АК «АЛРОСА» на приборе "Superprobe JXA 8800R" фирмы "GEOL" и в ИГХ на микроанализаторе "Superprobe JXA-733". Были проведены следующие виды исследований: 1) полный силикатный анализ кимберлитов методом РФА - 306 проб (Институт геохимии, Иркутск); 2) анализ щелочных элементов, в том числе, редких (К, Na, Li, Rb) - методом пламенной фотометрии - 306 проб (Институт геохимии, Иркутск);

3) анализ элементов группы железа (Ni, Со, Cr, V, Pb, Си, Zn, Ti, Mn, V) атомно-абсорбцнонным методом - 306 проб (Институт геохимии, Иркутск); 4) анализ щелочноземельных элементов (Sr, Ва, Zr) методом РФА - 306 проб; 5) анализ радиоактивных элементов (Th, U), а также группы Zr, Nb методом РФА - 50 проб; 6) анализ на полный спектр редких элементов, в том числе, редкоземельных, методом ICP-MS - 25 проб (ИГХ, Иркутск); 7) анализ микроэлементного состава минералов - 30 проб («Сашеса IMS ion probe», Институт микроэлектроники РАН, Ярославль); 8) микрозондовый анализ минералов - более 2500 определений (Институт геохимии, Иркутск и ЦАЛБ ГРЭ АК «АЛРОСа»); 9) анализ изотопного состава Rb и Sr масс-спектрометрическим методом в целях определения первичных отношений и построения изохроны - 20 определений (Институт геохимии, масс-спектрометр Finnigan МАТ 262); 10) анализ изотопного состава Sm, Nd масс-спектрометрическим методом в целях определения первичных отношений - 3 определения (Университет города Шинши, Finnigan МАТ 262); II) анализ изотопного состава Sr, Nb в гранатах масс-спектрометрическим методом в целях определения первичных отношений - 5 определений (Институт геохимии, Finnigan МАТ 262).

Научная новизна работы. Впервые проведено обобщение химического, микроэлементного и минерального состава кимберлитов Верхнехмунского поля, и на значимом фактическом материале показаны их существенные отличия от кимберлитов других алмазоносных полей Якутской провинции. На примере изменчивости КгО и относительно широкого интервала значении (87Sr/86Sr), в кимберлитах, доказано, что вариации химического состава кимберлитов обусловлены, в основном, вторичным перераспределением компонентов, связанным с процессами дифференциации кимберлитового расплава-флюида при становлении трубок, а также с процессами наложенной карбонатизации и серпентинизации.

Автором впервые показано, что значительный процент (около 8 %) гранатов из тяжелой фракции кимберлита принадлежит низкохромистому дунит-гарцбургитовому парагенезису, па основании чего сделан вывод об особом составе литосферной мантии под этим полем в сравнении с другими алмазоносными полями.

Изучение глубинных ксенолитов из трубок показало, что кимберлитовая магма Верхнемунского поля, по сравнению с другими полями, вынесла на поверхность фрагменты пород более ультраосновных и истощенных. Данные термобарометрии клинопироксена из мантийных ксенолитов свидетельствуют о том, что его кристаллизация происходила в широких диапазонах температур от 900 до 1400 °С и давлений 40-65 кбар; причем кристаллизация подавляющей части проанализированных клинопироксенов происходила в области стабильности алмаза.

Практическая значимость. Обобщение аналитического материала позволило обнаружить ряд характерных особенностей состава кимберлитов Верхнемунского поля. Практическая значимость исследования заключается в том, что типоморфные характеристики минералов-спутников алмаза послужили основой минералогической паспортизации* кимберлитов Верхнемунского поля. Проведение паспортизации способствует совершенствованию шлихо-мипералогического метода поисков новых тел и расширению минерально-сырьевой базы алмазодобывающей промышленности.

Основные защищаемые положения:

1. Кимберлиты Верхнемунского поля относятся к наиболее распространенному в южных нолях Якутской провинции магнезиально-железистому типу. Вариации составов кимберлита связаны с дифференциацией кимберлитового расплава-флюида при становлении трубок и интенсивностью проявления вторичных процессов. Особенности изотопно-геохимического состава кимберлитов указывают на слабоистощенный астсносферный источник.

2. Своеобразие составов минералов основной массы указывает на относительно высокотемпературный характер кристаллизации кимберлитовых расплавов.

4. В строении литосферной мантии под Верхнемунским полем преобладают породы существенно оливинового состава, среди которых заметную роль играет В минералогический паспорт (портрет) трубки, куста трубок, поля трубок, ореола рассеивания минералов вкладывается понятие индивидуализированной характеристики состава минералов-спутников для соответствующих кимберлитовых тел, групп тел, или вторичных ореолов их рассеивания, которая дается с помощью графических и табличных средств. ассоциация низкохромистых гранатов дунит-гарцбургитового парагенезиса, очень редко встречающаяся в других алмазоносных полях.

Апробация работы. Материалы по теме диссертации обсуждались на научных конференциях: Конференция молодых ученых "Современные проблемы геохимии" (Иркутск, 2004); Международное петрографическое совещание "Петрография XXI века" (Апатиты, 2005); V Молодёжная научно-техническая конференция (Иркутск, 2005); Международный симпозиум «Эволюция континентальной литосферы, происхождение алмазов и их месторождений» (Новосибирск, 2005); Конференция молодых ученых "Современные проблемы геохимии" (Иркутск, 2006), Традиционные чтения, посвященные памяти В. И. Вернадского (Иркутск, 2007), Конференция молодых ученых "Современные проблемы геохимии" (Иркутск, 2007).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения общим объемом 160 страниц, 30 таблиц, 120 рисунков и списка цитируемой литературы из 84 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых", Яковлев, Дмитрий Анатольевич

Выводы

1 .Изотопный состав Sr и Nd кимберлитов Верхнемунского поля соответствует значениям слабоистощенного мантийного источника, характерного для базальтоидного типа кимберлитов (область составов кимберлитов типа 1);

2.Отклонения изотопного состава стронция кимберлитов от значений истощенного источника, в сторону более обогащенного обусловлены проявлением процессов наложенной карбонатизации и связанной с ними ассимиляцией осадочно-морского стронция. Существует прямая корреляция между содержанием С02 и величиной отношения (87Sr/86Sr)i, отражающая прямую зависимость изотопной характеристики от степени карбонатизации кимберлитов.

Глава 5. МИНЕРАЛОГИЯ КИМБЕРЛИТОВ

Большое научное и поисковое значение имеют работы по изучению распределения в породе, количественных соотношений, условий кристаллизации, степени вторичной измененности и химического состава минералов слагающих кимберлит. Что касается Верхнемунского поля, исследователи (Бобриевич и др. 1964, Доусон, 1983, Костровицкий, 1986, Уханов, 1988, Харькив, 1978, Харькив и др., 1998) уделяют значительно больше внимания изучению минералов порфировых вкрапленников и МСА, заключенных в связующую массу кимберлита, в то время как, состав минералов основной массы остается практически не изучен. Имеется ряд публикаций, дающих характеристику по составу оксидных минералов - шпинелидов, ильменита, рутила, перовскита (Благулькипа и др. 1975; Бовкун, 2000; Гаранин, 1983; Корнилова, и др. 1983; Серов, 2000). Известно, что типорморфизм этих минералов коррелирует с алмазоносностыо тел и отражает химизм расплавов и их дифференциацию в процессе консолидации (Кротков и др., 2001). Что касается общего описания основной массы кимберлитов, то оно практически отсутствует. Стоит подчеркнуть, что изучение как порфировых вкрапленников (макрокрист), так и минералов связующей массы является важным при комплексном исследовании кимберлитов. К макрокристам обычно относят (Костровицкий, 1986) бесформенные округлые зерна размером до 1 см (обычно это зерна около 2 мм). Эвгедральные или субгедральные кристаллы размером менее 2 мм представляют собой минералы основной массы (Mitchell, 1986). Одиночные кристаллы большого размера (обычно больше 1 см) широко распространены в виде включений в кимберлитах; они называются мегакристаллами или дискретными нодулями (Доусон, 1983). При рассмотрении этих образований предполагается, что, судя по их размерам, они не могли быть отторгнуты при разрушении верхпемантийных пород, в которых размер зерен обычно составляет 2—5 мм. Тем не менее, в отношении происхождения отдельных мегакрист имеются исключения. Например, что касается крупных округлых зерен оливина, то некоторые из них, имеющие зеленый цвет и наблюдающиеся в непосредственной близости от разрушающихся ксенолитов перидотита, происходят из этих нодулей. Такое же происхождение Доусон (1983) приписывает отдельным мегакристам, у которых отмечаются такие особенности, как полосы деформации, волнистое погасание или периферическая рекристаллизация и сросткам минералов.

5.1. Минералы основной массы кимберлитов

Изучены наименее измененные вторичными процессами образцы массивных кимберлитов из трубок Комсомольская-Магнитная, Новинка, Заполярная, Деймос,

Поисковая, Зимняя. Массивные кимберлиты представляют собой породы порфировой структуры, в которой отдельные вкрапленники (мега-и макрокристы) заключены в базис кимберлита. Вкрапленники представлены выделениями индикаторных минералов кимберлитов - силикатов и оксидов Mg и Fe (оливина, граната, флогопита, хромита, ильменита). Базис кимберлита (основная масса, связующая мелкокристаллическая масса) состоит из тех же минералов, но другой формы и другого состава и таких минералов, как перовскит, магнетит, монтичеллит, хлорит, апатит, кальцит и серпентин. Размер изученных минералов основной массы варьирует от 0,005 мм до 1 мм, большинство из них демонстрирует идиоморфизм зерен. Преимущественно ксеноморфная форма характерна лишь для минералов, кристаллизация которых связана с вторичными процессами, в первую очередь, для серпентина, кальцита и хлорита. Среди минералов связующей массы кимберлитов наиболее распространены карбонат и серпентин, содержание которых варьирует в широких пределах. Крайне неравномерным распределением характеризуются и другие минералы, например, флогопит, монтичеллит, апатит. Среди массивных порфировых кимберлитов в трубках Новинка и Заполярная встречаются разновидности, обогащенные флогопитом (до 20 %) и которые можно отнести к слюдяным кимберлитам. В основной массе неслюдяных кимберлитов встречаются отдельные участки, обогащенные мелкими чешуйками флогопита и хлорита (до 15 %).

Стоит подчеркнуть, что присутствие в основной массе значительного количества монтичеллита (до 30 %) является особенностью кимберлитов, слагающих Верхнемунское поле. Таким образом, по составу основной массы можно кимберлиты разделить па монтичеллитовые и слюдяные разновидности (Харькив и др., 1998). Монтичеллитовые кимберлиты широко распространены в трубках Новинка, Деймос, Зимняя, слюдяные доминируют в трубках Заполярная, Комсомольская-Магнитная и Поисковая.

Оливин

Оливин основной массы обычно наблюдается в виде: идиоморфпых кристалликов 0,1 мм-1 мм (трубка Поисковая, Заполярная, Деймос, Комсомольская-Магнитная, Легкая), либо зерен округлой формы размерами от 0,05 мм до 1 мм. Как правило, большая часть оливина основной массы представлена псевдоморфозами, частично или полностью замещена серпентином. В тяжелой фракции кимберлитов трубок эвгедральные минералы оливина связующей массы обнаруживаются сравнительно редко. Обычно оливин, кристаллизующийся в ромбической сингонии, образует кристаллы призматической, несколько уплощенной формы.

5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Fe/(Fe+Mg)*100 Fe/(Fe+Mg)*100

5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Fe/(Fe+Mg)*100 Fe/(Fe+Mg)*100

Рис. 5.1.1. Гистограммы железистости оливинов (тр. Новинка, Комсомольская-магнитная, Поисковая, Заполярная, Деймос, Легкая): а макрокристы оливина (1-2мм); б - мегакристы (тр. Новинка, размер более 1 см); в -оливины из мантийных ксенолитов (гранатовые перидотиты); г- оливины основной массы (идиоморфпые зерна и обломки от 0,1мм до 1мм).

О составе оливина из разных групп можно судить по гистограммам, приведенным на рис. 5.1.1. Оливины основной массы (рис. 5.1.1 г) по сравнению с одноименными макро- и мегакристами (рис. 5.1.1а и 5.1.16) характеризуются в целом при широком диапазоне изменчивости более высокой железистостью, а также довольно узким диапазоном содержания NiO (0,3-0,4 мае. % ). Сравнение гистограмм железистости оливинов из макрокрист и мантийных ксенолитов с оливинами из основной массы на рис. 5.1.1 приводит к выводу, что, по меньшей мере, кристаллизация какой-то части макрокрист оливина размером 1-2 мм происходила в кимберлитовом расплаве. Несмотря на различия, которые демонстрируют макрокристы оливина разных трубок, оливины основной массы из кимберлитов Верхнемунского поля по составу между собой почти не отличаются. Оливин из трубок Поисковая (в среднем 9,0 мае. % Fe/(Fe+Mg)*100) и Зимняя (в среднем 8,7 мае. % Fe/(Fe+Mg)*100) является более железистым по сравнению с другими. Особенностью оливина основной массы является наличие прямой и обратной зональности, в зависимости от размеров. На рисунке 5.1.2. показано изменение состава зерен оливина от центра к краевым зонам в координатах

Mg/(Mg+Fe) - NiO. На графике 5.1.2.А представлены идиоморфные оливины с размером более 0, 5 мм (1- 0,7x0,5 мм, 2- 0,6x0,5 мм, 3- 1x0,6 мм, 4- 2x1 мм), а на графике 5.1.2.В - это идиоморфный оливин от 0,1 мм до 0,5 мм. В первом случае магнезиальность от центра к краю зерен снижается, а во втором, наоборот, - возрастает. При этом содержание NiO и в крупных, и в мелких кристаллах оливина к периферии снижается.

91 92 93

Mg/(Mg+Fe)100% центр зерна край зерна

90 91 92

Mg/(Mg+Fe)100%

Рис. 5.1.2. Вариационная диаграмма для оливина из трубок Верхнемунского поля. Обозначения: А- идиоморфные зерна оливина (0,1 - 0, 4 мм), В- оливин из связующей массы размером от 0,5 до 1,8 мм.

Для круппых зерен зональность объясняется кристаллизационной дифференциацией кимберлитовой магмы, в результате которой по мере кристаллизации оливина и пикрохромитов остаточная магма прогрессирующе обогащается окислами титана и железа. На конечной стадии кристаллизационного процесса происходит выпадение железа в оксидную форму таких минералов как титаномагнетит, и расплав становится магнезиальнее, оказывая метасоматическое воздействие на краевые части мелких фенокристов. Таким образом, зональность изменения состава оливинов отражает лишь контактово-диффузионный эффект обмена с дифференцирующимся по составу кимберлитовым расплавом.

Гранат

Уникальной находкой оказались обнаруженные в тяжелой фракции трубки Поисковая зерна граната желтовато-зелёного цвета размером от 0,2 до 0,8 мм с мелкими включениями титаномагнетита. На рисунке 5.1.3 гранаты представлены кристаллами, с хорошо развитыми гранями ромбододекаэдра (d- 110) в комбинации со слабо выраженными гранями тетрагон-триоктаэдра (п- 211). Все кристаллы аномально анизотропны (рис. 5.1.4).

Рис. 5.1.3. Идиоморфные кристаллы гроссуляра из тяжелой фракции, тр. Поисковая.

Рис. 5.1.4. Гроссуляр с включениями магнетита и секториальным двойникованием (николи X и ||).

Оптическая аномалия может быть объяснена различием химического состава отдельных зон монокристальных индивидов и вызванными этой неоднородностью напряжениями в кристаллической решетке. Напряжения могли возникать также при охлаждении граната после его образования. Параметры кристаллической решетки аср-11,903 A, Z = 8 А; V = 1,686 А соответствуют гроссуляровому гранату. Микрозондовый анализ показал, что гранаты из тяжелой фракции характеризуются следующим минальным составом (по данным 12 анализов); Руг4.7 Spesso,2-o,4 Gross^j Andri926 Ti-Andro.s-j Uvar(),264U7. Таким образом, данный гранат, действительно, имеет преимущественно гроссуляровый состав, с заметным содержанием андрадитового и пиропового миналов. Для микрокристаллов гроссуляра из кимберлита тр. Поисковая характерны мелкие включения титаномагнегита (табл. 5.1.1). К краевым частям гроссуляров наблюдается снижение содержания Si02. Как видно из табл. 5.1.1, от центра к краю зерна содержание Т1О2 повышается, а магнезиальность понижается (рис. 5,1.5), Это указывает на процесс нормальной кристаллизации грос суляр-а нд ра д и та на фоне снижения температуры при постоянном давлении, приведший к образованию прямой ростовой зональности в минерале.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение вещественного состава кимберлитов позволило обобщить петрологические, геохимические и минералогические особенности Верхнемунского поля:

1) Для данного поля наиболее характерными являются в разной степени серпентинизированные порфировые монтичеллитовые и слюдяные кимберлиты с массивной текстурой; нередко встречаются блоки относительно слабоизмененного кимберлита со значительным содержанием свежего оливина. Наиболее широкое развитие монтичеллитовые кимберлиты получили в трубках Деймос и Новинка. Как правило, в кимберлитах, содержащих монтичеллит, устанавливается факт очень высокой степени монтичеллизации ксенолитов вмещающих пород. Появление в основной массе кимберлитов наряду с монтичеллизацией признаков скарнирования (граната, клинопироксена) указывают на проявление высокотемпературного метасоматоза, что является отличительной характеристикой Верхнемунских кимберлитов. Другой особенностью кимберлитов является наличие разновидностей с высокой, но неравномерной насыщенностью флогопитом.

2) В петрохимическом отношении кимберлиты из большинства трубок Верхнемунского поля в сравнении с другими алмазоносными полями более однородны и отвечают магнезиально-железистому типу кимберлитов (с содержанием FeOtotal > 6 мае. %, ТЮ2 > 1 % и содержанием К20 < 1,0 мае. %), наиболее распространенному в южных полях. По сравнению с кимберлитами других полей кимберлиты Верхнемунского поля отличаются более низким содержанием глинозема, карбонатной компоненты и высоким содержанием магния, а относительно соседнего Далдыно-Алакитского поля более высоким содержанием кремнезема.

3) Вариации химического состава кимберлитов обусловлены, как первичными причинами - изначально разным составом протокимберлитового расплава, так и вторичным перераспределением компонентов, связанным с процессами дифференциации кимберлитового расплава-флюида при становлении трубок, а также с процессами наложенной карбонатизации и серпентинизации.

4) Корреляция между породообразующими оксидами и микроэлементами разных групп обусловлена, в первую очередь, содержанием их в минералах-концентраторах. Кимберлиты разных трубок Верхнемунского поля по уровню накопления элементов-примесей несколько отличаются между собой. Между массивной разновидностью порфировых кимберлитов и кимберлитовой брекчией по составу микроэлементов обнаруживаются определенные различия, связанные с разной степенью наложенных процессов и с контаминацией вмещающими породами. Особенностями микроэлементного состава кимберлитов является относительно высокий уровень содержания в них микроэлементов группы железа и некогерентных элементов по сравнению с кимберлитами других алмазоносных полей. Относительно низкая степень вторичной измененности кимберлитовых пород Верхнемунского поля, а с другой стороны, более широкое развитие гипабиссальной фации (массивных порфировых кимберлитов) предопределили высокий уровень содержания в них микроэлементов группы железа и некогерентных элементов по сравнению с кимберлитами других алмазоносных полей. Распределение некогерентных элементов для кимберлитов Верхнемунского поля является типичным и не отличается от других алмазоносных кимберлитов. Предполагается, что для кимберлитов источник этих элементов был астеносферный. Анализ данных изотопного состава Sr и Nd позволил уточнить генетические представления о кимберлитах Верхнемунского поля. Изотопный состав Sr и Nd кимберлитов Верхнемунского поля соответствует значениям слабоистощенного мантийного источника, характерного для базальтоидного типа кимберлитов (область составов кимберлитов группы I). Отклонения изотопного состава стронция кимберлитов от значений истощенного источника, в сторону более обогащенного обусловлены проявлением процессов наложенной карбонатизации и, связанной с ними, ассимиляцией осадочно-морского стронция.

5) Кимберлиты характеризуются крайне неоднородным распределением минералов основной массы, их неоднородным составом и зональностью большинства минералов. Среди них широко распространены монтичеллит, перовскит, кальцит с относительно высоким содержанием стронция (в среднем 0,5 мае. % Sr), а также обнаружен гранат гроссуляр-андрадитового состава. Количественные соотношения и химический состав этих минералов в определенной степени указывают на относительно высокотемпературный характер кристаллизации кимберлитовых расплавов в районе Верхнемунского поля.

6) Барофильные минералы тяжелой фракции из кимберлитов Верхнемунского поля характеризуются следующими особенностями:

- присутствие в кимберлитах изученных трубок двух групп мегакрист граната -хромистой и титанистой. И высокотитанистые, и высокохромистые мегакристы демонстрируют кривую распределения РЗЭ в мегакристах граната, характерную для минералов магматического происхождения;

- большой процент низкохромистых гранатов дунит-гарцбургитового парагенезиса (около 20 %); шпинелиды образуют два тренда кристаллизации: "ксеногенный" (низкотитанистая) и "кимберлитовый" (с переменным ТЮг); сделан вывод, что в тяжелой фракции кимберлитов присутствуют шпипелиды из двух источников - 1) попавших в результате дезинтеграции мантийных шпинельсодержащих пород ультраосновного парагенезиса и 2) кристаллизовавшихся непосредственно в кимберлитовом расплаве. Сопоставление средних составов хромшпинелидов из кимберлитов разных локализаций свидетельствует об отсутствии значимых различий между трубками;

- ильмениты из разных трубок имеют как общую для всего Верхнемунского поля четко индивидуализированную картину трендов состава (по сравнению с пикроильменитами других кимберлитовых полей Якутской провинции), так и индивидуальные типоморфные особенности состава, которые выражаются в кристаллизационных трендах состава для каждой трубки;

- высокие параметры Р-Т условий кристаллизации клинопироксена из кимберлитов по данным (45-75 кбар и 900-1400 °С), что согласуется с представлениями о зарождении расплавов в астеносферном слое мантии;

7) Кимберлитовый расплав в трубках Верхнемунского поля вынес из мантийных глубин обломки пород преимущественно ультраосновного состава. Наиболее характерными особенностями парагенетического состава разреза литосферной мантии под Верхнемунским полем является очень высокий процент участия в нем пород низкохромистого дунит-гарцбургитового парагенезиса, который практически не встречается в других алмазоносных полях. Одинаково синусоидальный характер распределения REE в гранатах дунит-гарцбургитового парагенезиса, независимо от содержания Сг20з указывает на единый источник формирования их редкоэлементного состава, возможно, связанный с криптометасоматозом. По термодинамическим параметрам формирования (Р=45-65 кбар, Т=950-1350 °С) мантийные ксенолиты относятся к алмаз-пироповой фации глубинности.

Проведенное изучение особенностей химического состава минералов основной массы, характера взаимоотношений их между собой и оценка специфики физико-химических условий становления кимберлитов изучаемого поля может использоваться при разработке критериев оценки алмазоносное™ кимберлитов. Типоморфные характеристики минералов-спутников алмаза послужили основой минералогической паспортизации кимберлитов Верхнемунского поля. В результате проведенной паспортизации были выявлены как определенные различия между трубками по составу граната, шпинели и пикроильменита, так и общие особенности составов этих минералов-спутников характерные для всего Верхнемунского поля.

В настоящей работе, к сожалению, в недостаточной степени рассмотрены вопросы становления кимберлитов в трубочных условиях. В перспективе дальнейших исследований планируется изучить особенности состава минералов основной массы кимберлита в зависимости от структурно-текстурного типа и степени вторичной измененное™ породы, а также провести оценку физико-химических условий кристаллизации кимберлитов по составу минералов основной массы с целью выяснения вопроса сохранности алмазов в этом процессе.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Яковлев, Дмитрий Анатольевич, Иркутск

1. Агашев Л.М., Орихаши 10., Ватанабе Т. Изотопно-геохимическая характеристика кимберлитов Сибирской платформы в связи с проблемой их происхождения //Геология и геофизика, 2000, т. 41, №1, с. 90-99.

2. Балаганская Е.Г., Савченко Е.Э. Перовскит в породах йолит-уртитовой дуги Хибинского массива //Зап. ВМО, 1998, №1, с. 69-80.

3. Благулькина В.А., Тарновская А.Н. О перовските из кимберлитов Якутии //Зап. ВМО, 1975,ч. 104, вып. 6, с. 703-710.

4. Бобриевич А.П., Бондаренко М.Н., Гневушев М.А., Красов А.М;, Смирнов Г.И., Юркевич Р.К. Алмазные месторождения Якутии. Под. ред. B.C. Соболева. М.: Госгеолтехиэдат, 1959. 536 с.

5. Бобриевич А.П., Илупин И.П., Козлов И.Т. и др. Петрография и минералогия кимберлитовых пород Якутии. М.: Недра. 1964. 191 с.

6. Бовкун А.В., Серов И.В., Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П. Микрокристаллические оксидные минералы из связующей массы кимберлитов как показатель эволюции кимберлитовых расплавов и их алмазоносности //Experiment of Geosciences, М, 1999, с. 16-17.

7. Бовкун А.В. Минералогия оксидов из связующей массы кимберлитов Якутии (генетические и прикладные аспекты) //Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 2000,22 с.

8. Брахфогель Ф.Ф. Геологические аспекты кимберлитового магматизма севере- востока Сибирской платформы. Якутск, 1984, 128 с.

9. Ваганов В.И. Алмазные месторождения России и мира (Основы прогнозирования). -М.: ЗАО "Геоинформмарк", 2000. 371 с.

10. Ваганов В.И. Алмазные месторождения России и Мира. М.:Геоинформмарк. 2000. 372 с.

11. Василенко В.Б., Зинчук Н.Н., Кузнецова Л.Г., и др. Химизм и алмазоносность кимберлитов Якутии //Геология и геофизика, 1995, №9, с. 66-74.

12. Василенко В.Б., Зинчук Н.Н., Кузнецова Л.Г. Петрохимические модели алмазных месторождений Якутии. Новосибирск: Наука, 1997, 575 с.

13. Виноградов А.П. Метеориты и земная кора//Изд. АН СССР, 1959, сер. геол., №10.

14. Владимиров Б.М., Соловьева J1.B., Киселев А.И. и др. Кимберлиты и кимберлитонодобные породы: Кимберлиты ультраосновная формация древних платформ. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. - 264 с.

15. Гаранин В.К. Минералогия кимберлитов и родственных им пород алмазоносных провинций России в связи с их генезисом и поисками //Автореф. дис. на соискание ученой степени докт. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 2006, 50 с.

16. Годовиков А.А., "Минералогия", М., "Недра", 1975. 520с.

17. Голубева Ю.Ю. Сравнительная петрохимия кимберлитов Якутии и гетерогенность их источников. //Автореф. дис. па соискание ученой степени докт. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 2006, 50 с.

18. Девис Г.П., Соболев Н.В., Харькив А.Д. Новые данные о возрасте якутских кимберлитов, полученные уран-свинцовым методом по цирконам // Доклады АН СССР. 1980. Т. 254. С. 53-57.

19. Доусон Дж. Кимберлиты и ксенолиты в них. М.: Мир, 1983. 300с.

20. Егоров К.Н., Богданов Г.В. Монтичеллит из кимберлитов Якутии //ЗВМО, 1991, №2, с. 78-87.

21. Жариков В.А. Парагенезисы известковых скарнов. Проблемы метасоматизма. М.: Недра, 1970.

22. Зольников В.Г. Продукты метаморфизма на контакте кимберлитов с вмещающими породами и включениями. Геология алмазных месторождений. М.: Изд-во АН СССР. 1963.

23. Зольников Г.В. Продукты метаморфизма на контакте кимберлитов с вмещающими породами и включениями. В кн»: Геология алмазных месторождений. М.: Изд-во АН СССР, 1963, с 65-87.

24. Илупин И.П. Новые данные о связи между химическим и минеральным составом кимберлитов // Доклады АН СССР. 1974. Т. 217. № 3. С. 667-670.

25. Илупип И.П. Особенности минералогического состава кимберлитов из разных алмазоносных районов Западной Якутии // Геология алмазных месторождений. Труды Якутского филиала Сибирского отделения. Серия геол. Сборник 9. М. 1963. С. 54-63.

26. Илупин И.П., Ваганов В.И., Прокопчук Б.И. Кимберлиты. М.: Недра. 1990. 248 с.

27. Илупин И.П., Каминский Ф.В., Францессон Е.В. Геохимия кимберлитов. М. Недра. 1978.352 с.

28. Илупин И.П., Каминский Ф.В., Францессон Е.В. Геохимия кимберлитов. М.: Недра, 1978,352 с.

29. Корнилова В.П., Никишов К.Н., Ковальский В.В., Зольников Г.В. /Атлас текстур и структур кимберлитовых пород./ М.: Наука, 1983. 161 с.

30. Корнилова В.П., Никишов К.Н., Филиппов Н.Д, Махотко В.М. Ассоциация монтичеллита и рудных минералов в некоторых кимберлитовых телах Якутии //Докл. АН СССР, 1983, т. 270, №3, с. 696-700

31. Костровицкий СИ., Днепровская J1.B., Брандт С.С. и др. Корреляция изотопных составов Sr, С и О в карбонатной составляющей кимберлитов. Докл. АН СССР. 1983. Т. 272. № 5. С. 1223-1225.

32. Костровицкий С.И., Фивейская JI.B. О зарождении кимберлитового расплава и кристаллизации минералов. В кн.: Геология, алмазоносность и металлогения Сибирской платформы и ее обрамления. Иркутск: изд. ИЗК СО АН СССР. 1981. С. 45-47.

33. Костровицкий С. И. Геохимические особенности минералов кимберлитов. Новосибирск: Наука, 1986,263 с.

34. Костровицкий С.И., Алымова Н.В., Яковлев Д.А., Серов И.В., Иванов А.С., Серов В.П. Особенности типохимизма пикроильменита из алмазоносных полей Якутской провинции. Доклады РАН. 2006.Том 406. №3.

35. Кривонос В.Ф. Относительный и абсолютный возраст кимберлитов //Отечественная геологи 1997, №1, с. 41-51.

36. Лазько Е.Е. Минералы-спутники алмаза и генезис кимберлитовых пород. М. 1979.

37. Лебедев А.А., Смирнов. Серпентинизация в кимберлитах. Геология алмазных месторождений. М.: Изд-во АН СССР. 1963.

38. Манаков А.В. Особенности строения литосферы Якутской кимберлитовой провинции. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1999, 57 с.

39. Мехоношин А. С, Колотилина Т. Б. Краткий курс петрографии магматических и метаморфических горных пород: Учеб. пособие. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. - 160 с.

40. Милашев В.А. Петрохимия кимберлитов Якутии и факторы их алмазоносности. JL: Недра, 1965,160 с.

41. Милашев В.А. Кимберлитовые провинции. JL: Недра. 1974. 238 с.

42. Милашев В.А., Соколова В.П. Сравнительный анализ кимберлитовых полей Якутской и Русской провинций. СПб., ВНИИОкеангеология, 2000. 130 с.

43. Минералы ультраосновных парагепезисов в кимберлитах и условия их образования: Сб. науч.тр./ АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т геологии и геофизики;Редкол.: Н.П.Похиленко (отв.ред.) и др. Новосибирск: Изд. ИГиГ СО АН СССР 1988. 93 с.

44. Мокшанцев К.Б., Еловских В.В., Ковальский В.В., Штех Г.И., Адамов С.Д., Брахфогель Ф.Ф., Голубева Т.В., Зимин JI.A. Структурный контроль проявлений кимберлитового магма-тизма на северо-востоке Сибирской платформы. Новосибирск, «Наука», 1974. 98 с.

45. Никишов К.Н. Петролого-минералогическая модель кимберлитового процесса. 1984. 199 с.

46. Перчук JI.JI., Ваганов В.И. Природа кимберлитов Якутии //Проблемы петрологии земной коры и верхней мантии. Новосибирск: Наука, 1978, с. 27-48.

47. Расс И.Т., Лапутина И.П. Состав и зональность акцессорных минералов щелочно-ультраосновных пород индикатор состава и особенностей дифференциации исходных магм //Геохимия, 1995, №5, с. 720-731.

48. Рыка В., Малишевская А. Петрографический словарь: Пер. с польского — М.: Недра. 1989,—590 с.

49. Сарсадских Н.Н., Минералогические критерии алмазоносности кимберлитов. В кн.; Геология и прогнозирование месторождений алмазов. Тезисы докладов III Всесоюзного совещания. М.: изд. ЦНИГРИ, 1974, с. 39-42.

50. Сарсадских Н.Н., Благулькина В.А., Силин Ю.И. Об абсолютном возрасте кимберлитов Якутии // Доклады АН СССР. 1966. Т. 168. №2. С. 420-423.

51. Серов И.В. Минералогические и петролого-геохимические характеристики кимберлитовых и родственных пород Якутской алмазоносной провинции. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. МГУ, 2002 г.

52. Соболев II.В. О минералогических критериях алмазоносности кимберлитов //Геология и геофизика, 1971, №3, с. 70-80.

53. Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. Новосибирск: Наука, 1974,264 с.

54. Соболев Н.В., Похиленко Н.П. Ксенолиты катаклазированных перидотитов из кимберлитов Далдыно-Алакитского района Якутии. В кн.: Глубинные ксенолиты и верхняя мантия. Новосибирск: Наука. 1975. С. 48-55.

55. Соловьева JI.B. Состав и эволюция верхней мантии под Сибирской платформой и проблема алмазообразования.//Автореф. дис. на соискание ученой степени докт. геол.-мин. наук. Иркутск: ИЗК, 19980, 32 с.

56. Соловьева JI.B., Владимиров Б.М., Днепровская JI.B. и др. Кимберлиты и кимберлитоподобные породы: Вещество верхней мантии под древними платформами./ Новосибирск: ВО "Наука". Сибирская издательская фирма, 1994. — 256 с.

57. Уханов А.В., Рябчиков И.Д., Харькив А.Д. Литосферная мантия Якутской кимберлитовой провинции. М.: Наука, 1988,288 с.

58. Филиппов Н.Д. Минералы окислы хрома, железа и титана в породах кимберлитовой формации Якутии. - Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1989,104 с.

59. Францессон Е.В. Петрология кимберлитов. М.: Наука, 1968, 198 с.

60. Харькив А. Д., Минералогические основы поисков алмазных месторождений. Под. ред. Г.П. Воларовича. М: "Недра", 1978. 136 с.

61. Харькив А.Д., Квасница В.Н., Сафронов А.Ф., Зинчук Н.Н. Типоморфизм алмаза и его минералов-спутников из кимберлитов. Киев: Наук. Думка. 1989. 184с.

62. Харькив А.Д., Зуенко В.В. и др. Петрохимия кимберлитов. М: Недра, 1991, 304 с.

63. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Геолого-генетические основы шлихо-минералогического метода поисков алмазных месторождений. М.: Недра, 1995. - 348 с

64. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Зуев В.М. История алмаза. М.: Недра. 1997. 601 с.

65. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов Мира. М.: Недра. 1998.555 с.

66. Эрлих Э.Н., Тектоника Анабарской антеклизы и закономерности проявления кимберлитового и траппового вулканизма. // Геология алмазных месторождений. Труды Якутского филиала Сибирского отделения. Серия геол. Сборник 9. М. 1963. С. 22-38

67. Boctor N.Z., Boyd F.R. Oxide minerals in the Linghobong kimberlite, Lesoto //Am. Mineral., 1980, v. 65, p. 631-638.

68. Boctor N.Z., Boyd F.R. Oxide minerals in a layered kimberlite-carbonatite sill from Benfontein, South Africa //Contrib. Mineral. Petrol, 1981, v. 76, p. 253-259.

69. Clement, C.R., Skinner, E.M.W., Scott Smith, B.H. 1984. Kimberlite re-defined, J. Geol. 32, 223-228.

70. Chakhmouradian A.R., Mitchell R.H. Occurence, alteration paterns and compositional varition of perovskite in kimberlites //Can. Mineral., 2000, v. 38, p. 975-994.

71. Eggler D.H. Kimberlites: how do they form? //In Kimberlites and Related Rocks, 1989, v.l, Geol. Australia Spec. Publ., т. 14, p. 489-504.

72. Haggerty S.E. The chemistry and genesis of opaque minerals in kimberlite // Physics and chemistry of the Earth. New York. 1975. V. 9. P. 227-243.

73. Harker R. I., Tuttle 0. F. Experimental data on the Pco2-T curve for reaction: calcite + quartz=wollastonite + carbon dioxide. Amer. j. sci., vol. 254, № 4, 1956.

74. Kimura S., Muan A. Phase relations in the system CaO-iron oxide-titanium oxide under strongly reducing conditions //Am. Mineral., 1971, v.56, p. 1347-1358.

75. Meyer H.O.A., Tsai, H., Gurney, J.J. (1979) A unique enstatite megacryst with coexisting Cr-poor and Cr-rich garnet, Weltevreden Floors, South Africa. Prociiding of Second Inter. Conf., vol. 2 Washington, D.C., 279-291.

76. Mitchell Roger H. Kimberlites: mineralogy, geochemistry and petrology. Plenum Press, New York, 1986. 442 p.

77. Mitchell R.H. Kimberlites, orangeites and related rocks. 1995. Plenum Press. New York. 442 P

78. Nimis P., Taylor W.R. (2000): Single clinopyroxene thermobrometry for garnet peridotites. Part 1. Calibration and testing of a Cr-in Cpx barometr and an enstitite-in-Cpx thermometr // Contrib. Mineral. Petrol., v. 139, N 5, p. 541-554.

79. Rollinson H. Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation /Longmann press. Singapure. 1993. 352 p.

80. Smith A.L. Sphene, perovskite and coexisting Fe-Ti oxide minerals //Am. Mineral., 1970, v.55, p. 264-269.

Информация о работе

Яковлев, Дмитрий Анатольевич
кандидата геолого-минералогических наук
Иркутск, 2007
ВАК 25.00.09

Диссертация

Вещественный состав кимберлитов Верхнемунского поля (Якутия) - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы