Поисковые критерии месторождений, связанных с алмазоносными формациями

ПОИСКОВЫЕ КРИТЕРИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, СВЯЗАННЫХ С АЛМАЗОНОСНЫМИ ФОРМАЦИЯМИ

ДОКЕМБРИЯ _—____

Во многих регионах мира успешно эксплуатируются алмазные месторождения, связанные с образованиями докембрийского возраста, анализ имеющихся материалов по известным докембрийским провинций Африки, Южной Америки, Индии и других регионов мира пока что они характеризуются общими особенностями геолого-структурного положения, близким составом алмазоносных формаций, а же своеобразием самих алмазов и сопровождающих их минера-и в целом отличаются от фанерозойских (Метелкина и др., 1) Это позволяет определить поисковые критерии для месторождений, связанных с алмазоносными формациями докембрия.

Все известные алмазоносные провинции докембрийского воз-га приурочены к древним дорифейским платформам: Африканской, но-Американской, Индостанской платформам. Отдельные про-сния докембрийской алмазоносности имеются также на террито— х Севере-Американской и Западно-Австралийской платформ. В мещении алмазоносных формаций докембрия наблюдается отчет-ая пространственная и, по-видимому, генетическая связь с древ-

•иими платформенными структурами земной коры. Все они тяго-т к участкам ранней консолидации кристаллического фундамента -ейским или катархейским ядрам с абсолютным возрастом пород 3 млн. лет и более, образующим в настоящее время щиты или вние массивы: Южно-Африканский и Леоно-Либерийский массивы 'икано-Аравийской платформы; Гвианский, Восточно- и Западно-яильский щиты Южно-Американской платформы; Индийский щит юстанской платформы и Западно-Австралийский шит Австралий-|й платформы.

Терригенные алмазоносные формации приурочены к основанию 1ДОЧНОГО чехла протоплатформ (Витватерсранд, Рораима), к ба-|ьным горизонтам карбонатно-терригенных серий докембрийского

•Форменного чехла близ выступов кристаллического фундамента

' '^^тами Лаврас), к платформенным окраинам миогеосин-ьных прогибов, развившихся на консолидированном нижнедо-^орийском основании (Минас-Жакобина, Лаврас, Альто-Парагвай). опоставление возраста древних алмазоносных формаций от-

•пнЫх" ^кoнти"^e"^тoв "озволяет выделить в докембрии несколько я доо ^э"^c"^{c aлмaзoнoc}и^ocти> имеющих планетарное развитие. Са-зоваи"" "^иж"®"P^oтeP^oзo^йcкaя эпоха соответствует времени об-^ ^ я алмазоносной формации Витватерсранд (2700-2300 млн.

•ко пооя'¹'"^{01 БИ}PPИ^MCKOЙ (более 2000 млн. лет). Наиболее

«не котоооГ^⁹"¹®"¹'⁰'¹'®¹³⁰³⁰^^{811 эпоха} алмазоносности, в те-рои сформировались алмазоносные отложения Тарквы За-

1 223

ладной Африки (около 1700 млн. лет), Рораима (1700 млн. лет) и Минас-Жакобина Южной Америки (1900-1350 млн. пет) Поздне-протерозойская эпоха отвечает времени накопления терригенных формаций Лаврас (600-570 млн. лет) и Альто-Парагвай Южной Аме­рики, Виндийской (980-550 млн. лет) Индии, возможно, Наллагяйн Аделаида Западной Австралии. Указанные возрастные интервалы следует иметь в виду при оценке алмазоносности докембрийских толщ того или иного региона.

Алмазоносными являются базальные, реже межфор мац ионные конгломераты, отложившиеся после длительных эпох выветривания и денудации. Наиболее благоприятны для аккумуляции алмазов фа­ции грубообломочных пород прибрежно-морского генезиса, отложе­ния дольт и прибрежных аллювиальных равнин, реже флювиогляци-альные фации ледниковых отложений.

Докомбрийские алмазоносные конгломераты в большинстве слу­чаев представляют продукты перемыва кор выветривания, реликты которых в результате последующего метаморфизма нередко превра­щены в кварцево-слюдистые образования типа филлитов. Для них характерен олигомиктовый, иногда чисто кварцевый (кварцитовый, кремневый) состав галечного материала и серицит-кварцевый с при-мосыо хлорита или гематита состав цементирующей массы.

Для алмазов чсех докембрийских провинций характерен комп­лекс специфических признаков, которые следует рассматривать в качестве поисковых критериев. Одним из наиболее важных критериев является габитус кристаллов, отражающий своеобразие условий крис­таллизации в материнских породах докембрия. В отличие от фанеро-зоиских алмазов, для которых основной габитусной формой является плоскогранный октаэдр, в морфологическом спектре древних алма­зов преобладают округлые додекаэдроиды и октаэдроиды.

Важным поисковым критерием докембрийских алмазов являет­ся присутствие карбонадо - пористых скрытокристалличоских обра­зований алмаза и балласов - радиальнолучистых сферолитов. Осо­бенности строения этих разновидностей, отличие изотопного соста­ва углерода карбонадо (обогащен легким изотопом при среднем значении (У С - 2.8%), своеобразие парагенезиса минералов-включе-

и (кварц, рутил, флоренсит, биотит, гематит, корунд, циркон), не арактерного для всех других разновидностей алмаза глубинного кимберлнтового происхождения (Trueb, Butter-man, 1969;

"^ "^ret, 1972), позволяют предположить образование та-Форм алмаза в результате регионального метаморфизма пород, уличных по составу от кимберлитов. Учитывая приуроченность

иым^""⁰'¹⁰ " ^{балпасов} только к алмазоносным отложениям, связон-цифик ^{яокембрийскими} Формациями, а также отмеченную выше спе-випип,-^ ^{00 ств}' ^{их cne[l}Уer ^рассматривать как типоморфные разно-^^{и алмаза} покембрийского возраста.

и особенн'^¹'""^{1 приэнакс>м} Докембрийских алмазов служит зеленая новлено ^{0 урая пигм}®и^тaI^^ия кристаллов. Экспериментально уста-• то природная поверхностная зеленая окраска алмазов яв-

докомбрия лишь в исключительных случаях сопровождаются этими минералами. Обычно _с ними ассоциируют устойчивые минералы метаморфических пород, среди которых наиболее характерны дистен, корунд, гранат, андалузит, ставролит, турмалин, циркон, рутил и другие, в подчиненном количестве присутствуют минералы извер-женных пород и кор выветривания. Специфика минералогических ассоциаций (в шлихах), сопутствующих древним алмазам, выражает­ся также в наличии своеобразных спутников алмаза - минералов группы гамлинита (горсейксит, гамлинит, флоренсит).

Таким образом, минералогические критерии поисков фанеро-зойских и докембрийских алмазов принципиально различны. Если для обнаружения фанерозойских кимберлитов используются акцессор­ные минералы этих пород, то при поисках докембрийских первично-алмазоносных пород ведущая роль принадлежит минералам, образо­вавшимся в процессе их метаморфизма и выветривания. Необходим» разработать критерии, по которым из большой группы метаморфо-генных минералов можно было бы выделить минералы, генетически род­ственные древним алмазам. Наиболее вероятно, что такими мине­ралами являются дистен, корунд и турмалин.

С другой стороны, подход к этой проблеме можно осуществить, рассмотрев алмазоносные эклогиты, среди которых в последние го­ды обнаружены дистен- и корундсодержашие разности. , Весьма ин­тересны в этом отношении работы Ю.В. Шурубора (1964, 1965), в которых ставится вопрос о том, что минералами-спутниками ураль­ских алмазов могут быть дистен и ставролит. Характерную для уральских алмазов постоянную ассоциацию дистен-ставролит-алмаз интересно исследовать с точки зрения особенностей состава дистена и, возможно, ставролита. " '

Постоянным спутником алмаза в известных докембрийских ал­мазоносных провинциях являются минералы группы гамлинита. В . черных алмазах Убанги, являющихся разновидностью карбонадо, ос­новным минералом, выполняющим поры, служит флоренсит (Trueb do Wys, 1971). Эти факты свидетельствуют о возможной гене­тической связи флоренсита с алмазом, возникает вопрос о сущест­венной роли минералов этой группы при поисках алмазов докембрий-ского возраста.

Чрезвычайно интересен, сложен и еще совершенно не разрабо­тан, вопрос о докембрийских первоисточниках алмазов. Состав и ге­незис этих первоисточников можно прогнозировать, анализируя со­став минералов-включений в древних алмазах. Работами Ц. Р. Лейте

м ^{1972) для Б}P^взtln»»^ С. Фукана ( Phukan, 1971) для Ин-Д^и и Мейера с соавторами (Меуег е.а., 1969) для Ганы и Ве-^•суэды было установлено, что в докембрийских алмазах включены ^же минералы, что и в фанерозойских. Следовательно, первоисточ-анал ^aoкeмбP^ийcl(и^x алмазов по минеральному составу должны. быть огичны пироповым перидотитам, экпогитам и кимберлитам. Есть

жется⁸""" ^{попагать}' ^чт0 алмазоносными породами докембрия ока-ирокая по составу гамма эклогитовых пород. Сейчас уже

228

^жно считать установленной алмазоносность эклогитов метаморфи-ского комплекса докембрия Казахстана.

Оценить состав первоисточников докембрийских алмазов в из­вестной мере можно по комплексу минералов, включенных в кар-бонадо и балласах - этих типоморфных разновидностях докембрий­ских алмазов. Ассоциация включенных в них минералов весьма спе­цифична и относится не к ультраосновному, как у алмаза, а к кис­лому парагенезису. В них инструментально диагностированы халце­дон, кварц, монацит и рутил, а исходя из расчета состава примесей 80% включений составляет ортоклаз, второй по распространенности минерал - гематит, затем геленит, флоренсит, алланит и т.д. Такой состав включений заставляет допускать коревое происхождение этих разновидностей алмаза. Таким образом, для докембрийских алма­зов в отличие от -фанерозойских можно прогнозировать более широ­кий состав пород-первоисточников - от ультраосновного до основ­ного, а возможно, и кислого.

Таким образом, имеющиеся сведения о докембрийских алма­зоносных формациях позволяют сформулировать следующие основные поисковые критерии месторождений, связанных с этими формациями.

1. Докембрийские алмазоносные формадии приурочены к древ­ним дорифейским платформам и тяготеют к участкам ранней консо-лидадги пород кристаллического фундамента.

3. Для алмазоносных конгломератов докембрия характерен вариево-галечный состав' и резкое преобладание в тяжелой фрак~ ти тяжелых компонентов, свидетельствующих о их образовании за :чет продуктов коры выветривания.

4 Для алмазов докембрийского возраста характерно: преобла-янио округлых кристаллов ромбододекаэдрического и октаэдричес-ого габитуса, присутствие карбонадо и балласов, зеленая и бурая овсрхкостная пигментация, наличие окварцованных с кавернозной У чатой поверхностью камней, высокий средний вес, хорошее ка-ство и механический износ различной степени интенсивности, а

^р присутствие кристаллов с гематитовыми .оболочками. ^ • арагенетические спутники алмазов по кимберлитам не мо-1^д ^ть '^"'^твенной роли при проведении поисковых работ на

" алм^о'^⁶¹^"^^{0 воэраста}- Ведущая роль при поисках древ-«нералд^{08 дoлж}"^a "Рчяадлежать метаморфогенным минералам и поносных^кор ^'""Р¹¹⁸®""⁵¹- Типоморфными для докембрийских ал-

Наход⁰¹^⁰^""'^{1 являются} минералы группы гамлинита. "Ределах ^{н a}'^{Iмaзoв с} типичными признаками древности известны 'детского О"⁸"™"» """^вРй^ких образований некоторых районов то указывает на необходимость иеленаправлен-

•уп

•ся результатом их облучения на протяжении длительного време-щетинами высокой энергии, а появление бурых пятен обусловле-н.-irpoDOM таких алмазов до температуры 550-600° (Vanse, [ndee, 1972). Единичные зеленые пятна иногда наблюдаются а алмазах из фанерозойских трубок, однако большое количество

••и или сплошная поверхностная зеленая окраска характерны толь— для древних ai мазов. Бурые пятна пигментации не встречаются [эанерозойгких алмазах.

Поисковым признаком древних алмазов является также свое-1взная скульптура в виде кавернозных углублений неправильно-углой формы, при значительном развитии которой образуются сталлы со сплошной пористой либо губчатой поверхностью. На-ки таких алмазов свидетельствуют о их связи с докембрийскима

•очниками, так как появление описываемой скульптуры обуслов-о, вероятнее всего, интенсивным травлением алмазов в процессе ионального метаморфизма и гранитизации. Наряду с этим наличие юталлов, пронизанных кварцевыми прожилками, покрытых короч-1и или инкрустированных кварцем, подобных тем, какие известны окембрийских алмазоносных формациях Бразилии и Ганы, также 1детельствует о проявлении докембрийской алмазоносности на ;ледуемой территории. В&сьма еуюеетаенно, что среди алмазов, данных с фанерозойскими кимберлитами, подобные камни не ва-одолись.

В качестве поисковых критериев необходимо также использо-гь характерные для древних алмазов высокий средний вес, хоро-е качество и механический износ различной степени интенсивнос-, являющиеся следствием их продолжительного пребывания в при-эжно-морских условиях. Учитывая, что этими особенностями мо-т обладать и молодые кристаллы, находившиеся в волноприбойной не, для решения вопроса о докембрийской алмазоносности кон-эт-ной территории признаки пребывания алмазов в прибрежно-мор-»х условиях следует использовать в сочетании с другими призна-

и прерности, а также с учетом истории развития и палеогео-офии конкретной территории.

Дополнительным поисковым критерием может служить гемати-

я о олочка или пленка, состоящая из гидроокислов железа и

"ча, свидетельствующая о длительном пребывании алмазов в копиях порообразования.

(арпкт¹'³⁰⁶⁰™¹'"¹ '"^^ри^их алмазоносных провинциях мира ^lч^ocтDe^pичoвaн"^ыe "^{ризнаки} Древности, рассматриваемые нами в Хлюпаю^{ПОИСКОВЬ1Х} "Ритернев на докембрийские алмазы, обычно ^м Поэт ^{в coвoкy}"^lюc'^rи "а различных кристаллах одной провии-^снтироп^ "^ри "^3y4eHli" адмазов какого-либо района необходимо

В отл⁷¹' ^{виимание на} выявление всего комплекса признаков. ^орых воду"^ ^от ^^^^Р^Д⁹""» фанерозойского возраста, для '«и алмаза - ^{ее поисковое} ЭДачение имеют парагенетические спут-^ип, оревние ^{ироп> n}'^лкpo]'^lnъьлeн»'^r и в меньшей степени хромшпи-мазы в классических алмазоносных провинциях

131

226

ного изучения древнейших формаций в регионах, сходных по струк-; турному положению с известными алмазоносными провинциями до-. кембрийского возраста.

;

:2 'J Литература

ходольская О.В., Францессон Е.В. К проб-; леме докембрийских алмазоносных формаций. - Изв. АН СССР. Сер. геол. 1971, № 8, с. 64-73.

Ш у р у б о р Ю.В. О спутниках алмаза в россыпях запад­ной полосы (Средний Урал), - Научн. тр. Перм. политехн. ин-та, 1964, № 12, с. 102-107.

Ш у р у б о р Ю.В. Статистическая обработка данных шли­хового опробования с целью выявления минералов-спутников алма­за. - Сов. геол., 1965, № 8, с. 115-125.

L e i t е С. К. Inklusions in Brazilian diamonds. -' Ind. Diamond Rev., 1972, June, p. 25P-253.

M e у e r H.O.A., Harris Gr.W. Cristall-aine inklusions in diamonds from Crana and Venezuela. -Simpos. Volkan. Roots, Oxford, England, 1969, .Sept., vol. ofabstr., p. 16.

P h u k a n S. luklusions in the Panna dia­mond of India. - J. Gemmol., 1971, vol. 12, N 5,. P. 357-166.

T r u e b L.P., В u t t e r m a n W.S. Car-bonado: a microstructural study. - Amer. Miner., 1969, vol. 54, p. 412-425.

T р u e b L.P., Cristian de Wys E. Carbon from Ubangi - a microstructural stude. - Amer. Miner., 1971, vol. 56, N 7-8, p. 1252-1268.

T r u e b L.F\, Barret C.S. Microstruc-iq^q '"'^etigation of ballas diamond. - Amer. Miner.. 1У72, vol. 57, p. 1664-1680.