Кимберлиты среднего тимана

На Среднем Тимане, в пределах Вольско-Вымской гряды, в 1977— 1978 гг. Средне-Тиманской партией Ухтинской геологоразведочной экс­педиции при заверке бурением изометричных магнитных аномалий были обнаружены брекчии щелочно-ультраосновных пород. Последние выполняют трубчатые субвертикальные тела, прорывающие отло­жения кислоручейской свиты верхнего протерозоя PPzkcr, сложен­ной кварц-углисто-серицитовыми сланцами с тонкими прослоями и линзами кварцитов. Общая площадь выхода щелочно-ультраосновных брекчий на палео- и современную поверхность — 2,07 га. Их возраст но геологическим данным определяется как послеверхнепротерозой-ский — доверхнедевонский. Эрозионный срез трубок можно прибли-женно оценить по ряду признаков. Во-первых, у них отсутствует кра­тер или раструб, венчающий кимберлитовые вулканы и прекрасно вы­раженный у некоторых неэродированных трубок Восточной Африки, а гигантские ксенолиты — «плавающие рифы», которые характерны для брекчий, выполняющих верхние горизонты диатрем, встречаются срав­нительно редко. Эчи факты позволяют п]^едположить, что приповерхно-

Рис. 1 Автоляты в кимберлитовой брекчии трубки № I, ув, 20, без анализатора

стные части трубок этого поля эродированы. С другой стороны, морфо­логия трубок — их изометричное сечение (удлинение трубок 1—1,4), отсутствие соединяющих и служащих подводящими каналами жил, Текстурно-структурные особенности выполняющих их брекчий доста­точно определенно свидетельствуют, что у этих тел еще не проявляет­ся признаков, свойственных корневым или прикорневым частям трубок. Следовательно, можно предполагать, что современный палеосрез не обнажает корневой части этих трубок. При оценке эрозионного среза Следует также учитывать и тот факт, что некоторые трубки содержат только ксенолиты вмещающих пород, т. е. они неглубокого заложе­ния, небольшой вертикальной протяженности. Исходя из сказанного, эрозионный срез трубок можно оценить не более, чем в первые сотни метров, а, возможно, и меньшей величиной на уровне верхних частей

канала трубок, но до его перехода в раструб. Слагающие трубки ким-берлитовые брекчии состоят из ксенолитов осадочных и родственных пород, сцементированных мелко- и среднепорфировым кимберлитом. Ксенолиты осадочных пород составляют от 10 до 60% объема породы и образуют обломки остроугольных очертаний размером от долей мм до 2, реже 10—15 см, преобладает размер 1—3 мм и 2—3 см. Ксеноли­ты по цвету нередко сливаются с основной массой породы, отличаясь несколько более темной окраской. Они представлены черными тонко­слоистыми углистыми сланцами, светло- и темно-серыми тонкослоисты­ми кварц-серицитовыми и серицитовыми сланцами, кварцевыми песча­никами, изредка встречаются небольшие обломки красно-коричневой породы, по-видимому, продуктов древних кор выветривания. Ксенолиты светло-серых сланцев имеют сглаженные очертания, темно-серые — бо­лее остроугольны. Иногда брекчия настолько переполнена микроксено­литами сланцев, что даже при самом тщательном отборе кимберлита на анализ получить его реальный химический состав оказывается не­возможно.

Углистые сланцы, слагающие ксенолиты — черного цвета, скрыто-кристаллические, очень однообразные, резко выделяются на общем фоне породы. На контакте с кимберлитом ,у них образуется осветлен­ная кайма. Обломки, как правило, распространены по керну скважи­ны равномерно и лишь в тех интервалах, где преобладают крупные обломки размером от 3 до 15 см, их количество несколько увеличива­ется. Иногда ксенолиты сланцев образуют причудливые формы «тече­ния», возникшие, вероятно, вследствие пластической деформации. На отдельных участках за счет ориентированности обломков наблюдается флюидальная текстура, i

Кимберлитовые брекчии, слагающие разные трубки, неодинаковы по составу. Одна из них, трубка № 1, содержит родственные включения, представленные гранатовыми перидотитами, гранатовыми серпентини­тами, эклогитами, нацело серпентинизированными безгранатовыми ульт-рабазитами. Размер включений—первые сантиметры (до 4 см). Иног­да встречаются сростки минералов-спутников (гранит-моноклинный пироксен, ильменит-моноклинный пироксен, гранат с хромшпинелидом, хромшпинелид с моноклинным пироксеном, слюда с ильменитом и гра­натом и т. п.), являющиеся продуктами дезинтеграции родственных включений. В других телах включения такого состава не встречены. Трубка № 2 сложена двумя разновидностями кимберлитовой брекчии, отличающимися как по количеству, составу и размеру ксенолитов оса­дочных пород, так и по особенностям химического и микроэлементного состава. Характерной особенностью брекчии, слагающей трубку № 3, является очень высокое содержание ксенолитов мешающих пород с преобладающим размером 0,3—1 см. Они составяют около 40—50% брекчии и представлены светлоокрашенными кварцитами и темно-се­рыми тонкополосчатыми сланцами. Это мелкообломочная брекчия, со­стоящая из обломков мещюащих пород, сцементированных кимберли­том, в котором псевдоморфозы по оливину визуально не наблюдаются, что заметно отличает ее от кимберлитовой брекчии трубки № 2.

В кимберлитовых брекчиях постоянно встречаются автолиты (рис. 1) и ксенолиты (или автоксенолиты) мелкопорфирового и слюди­стого кимберлита с микролитовой структурой основной массы (рис. 2). Ксенолиты (или автоксенолиты) пикритовых порфиритов иногда угло­ваты, а микроксенолиты нередко округлой формы (рис. 1) размером от 0,2 до 1 см; автоксенолиты сложены порфировой породой, состоящей из нацело карбонатизированных разноориентированных вкраплении-

ков оливина овальных очертаний размером 0,1—0,3 мм и микролитом вой основной массы В кимберлитовой брекчии одной из трубок посто­янно встречаются ксенолиты слюдистого кимберлита Последний состо­ит из псевдоморфоз по разноориентированным идиоморфным вкраплен­никам оливина размером 0,1—1,2 мм, состоящих из карбоната, а иног­да и тонкозернистого агрегата кварца и лейст флогопита размером

Рис 2 Микролитовая основная масса кимберлита, слагаю­щего автолиты, шлиф 425/138, ув 40, без анализатора

0,2—1,2 мм, замещенных по периферии хлоритом Вкрапленники погру­жены в микрозернистую основную массу, состоящую из разноориен-тированных лейст флогопита, в той или иной мере замещенного зеле­ным хлоритом, микрозернистого карбоната и микровыделений рудного минерала

Кимберлит, цементирующий обломки, состоит из псевдоморфоз по оливину (рис 3), редко встречающихся лейст и желвачков хлорити-зированного флогопита размером от долей до 2—3 мм (в кимберлите одной из трубок) и микрозернистой (или микролитовой) основной мас­сы. Наблюдаются псевдоморфозы по вкрапленникам оливина первой и второй генерации Первые—размером от 1—3 до 6 мм, сглаженных очертаний, среди них изредка встречаются обломки кристаллов; вто­рые — размером 0,1—0,2 мм, идиоморфны (рис 4). В кимберлитовой брекчии трубки № 2 встречаются сростки вкрапленников оливина (па 2—4 кристалла), что в кимберлитах наблюдается крайне редко (рис. 3). Количество псевдоморфоз по оливину и их размер участками увели­чивается и кимберлит становится среднепорфировым. Основная мас­са либо микрозернистая, либо состоит из разноориентированных мик^ ролитов карбоната (возможно по мелилиту), погруженных в микро­зернистый мезостазис, состоящий из сапонита, карбоната и мельчайших зерен «тонкораспыленного» рудного минерала.

В кимберлитовой брекчии трубки № 1 визуально отмечаются раз-ноокрашенные пиропы размером от 1 до 3,5 мм. В протолочных пробах присутствуют пиропы, пироп-альмандины и альмандины, пикроильме-ниты, хромшпинвлиды, хромдиопсиды, дистены, ставролиты и цирконы.

Химический состав кимберлитов отражен в таблице 1. Здесь же, для сравнения, приведен состав некоторых трубок Гвинеи и Мали, а также средний состав кимберлита Якутии. Как видно из таблицы, ким­берлиты Среднего Тимаца отличаются от «среднего кимберлита» по­вышенным содержанием кремнекислоты и глинозема и пониженным — магния и углекислоты. Такая специфика состава заставляет некоторых специалистов исключить эти породы из разряда кимберлитов. Однако сравнение петрохимических особенностей кимберлитов Среднего Тима-на и алмазоносных кимберлитов некоторых трубок Гвинеи и Мали об­наруживает их полное сходство. Тот факт, что трубки Гвинеи, а также трубка Секономата в Мали сложены кимберлитами и последние алма-

^ зоносны, ни у кого не вызывает сомнений. Можно было бы привести еще ряд подобных 'примеров. В частности, близки по особенностям со­става к среднетиманским и кимберлиты некоторых трубок Индийской алмазоносной провинции. Особенности состава среднетиманских ким-

- берлитов обусловлены, главным образом, монтмориллонитизацией, процессами выветривания и контаминации. На особенности их хими­ческого состава большое влияние оказала монтмориллонитизация, в результате которой в них происходит увеличение содержания глинозе­ма и кремнекислоты и. существенная примесь ксеногенного материала— вмещающих осадочных пород, что наблюдается и в некоторых труб­ках Якутии (например, -в трубке Спутник, Дачная, в некоторых труб­ках Верхне-Молодинского поля и др.). В -Якутии химические анализы для кимберлитов из таких трубок просто не принимаются в расчет, как неинформативные. Так, при составлении сводки по петрохимии кимбер­литов (Илупин и др., 1978) химические _ составы трубок с песчано-глинистой примесью терригенного материала из рассмотрения исключались. Поскольку обычно из осадочных пород в кимберлитовые брекчии попадают, в основном, зерна кварца, полевого шпата и глини­стый материал, то в химическом составе породы происходит увеличение количества Si02, А1г0з и щелочей при ^соответствующем снижении кон­центрации магния, хрома.

Из трубки № 3 проанализировано два образца из автолитов сильно карбонатизированных массивных слюдистых кимберлитов (или пикритовых порфиритов, которые в Куонамском и других районах Якутии обычно сопряжены с кимберлитами) — см. анали­зы обр. Ср=2 и Ср=3. Эти породы отличаются низким содержанием кремнекислоты и магния при высокой концентрации кальция и угле­кислоты, что обусловлено интенсивной карбонатизацией. Для них ха­рактерно также высокое (3,14—4,00%) содержание титана и низкое -+-А120з и К20. В целом, по особенностям х-имического сбстава они соот­ветствуют сильно карбонатизированным кимберлитам. Это еще раз



,Табанда Ь

Химический состав кимберлитовых брекчий Среднего Тимана

If- алмазоносный кимберлит тру&ки Секономата, республика Мали (Трофимов, 1980); II—алмазоносный кимберлит трубки Бонан-корской площади, Гвинея, среднее из 5 анализов (Трофимов,- 1980); III—средний кимберлит Якутии (Говоров и др., 1980)

подтверждает факт, что когда кимберлиты Умбинского поля не содер­жат ксеногенного материала и не монтмориллонитизированы, а карбона-тизированы (как большинство кимберлитовых тел Якутии), то они и по химическому составу идентичны кимберлитам. •

В таблице 2 показано содержание некоторых микроэлементов в кимберлитовых брекчиях Среднего Тимана. По содержанию кобальта, скандия, гафния, тантала и тория кимберлиты Среднего Тимана близки

к кимберлитам Якутии.

/

Таблица 2

Примечание' анализы выполнены в лаборатории № 18 ВНИИЯГГа содержание железа — в процентах, остальные элементы — в г/т.

Сопоставим составы гранатов из кимберлитовых брекчий Среднего Тимана с гранатами, ассоциирующими с алмазами из кимберлитов Якутии. Составы вторых приведены на диаграмме СаО—Сг20з (рис. 5).' Из диаграммы видно, что в алмазах, наряду с высокохромистыми ма­локальциевыми разновидностями гранатов, встречаются и гранаты с низким содержанием хрома и высоким — кальция. По данным Н. В. Соболева (1974), Н. В. Соболева и др. (1969, 1976), в Якутских месторождениях среди гранатов, ассоциирующих с алмазами, резко преобладают высокохромистые малокальциевые разновидности, а по данным Боткунова и др. (1978), Ковальского и др. (1979), Булановой и др. (1980), гранаты гарцбургитового и эклогитового парагенезисов встречаются в алмазах Якутии примерно в равных соотношениях. На диаграмму для сопоставления нанесены составы гранатов из кимберли­тов Умбинского поля Среднего Тимана, среди которых выделяются две группы: лерцолитового и эклогитового парагенезиса. Третью группу образуют альмандины из метаморфических пород кристаллического фундамента. Пиропы лерцолитового и эклогитового парагенезиса тру­бок Среднего, Тимана по особенностям состава идентичны пиропам из кимберлитов Якутии.

Сопоставим гранаты из кимберлитовых трубок Среднего Тимана с гранатами,— включениями в алмазах Урала (рис. 6). Большинство

гранатов из Уральских алмазов относится к оранжевым разностям, которые отличаются высокой железистостью, чрезвычайно низким содержанием хрома и переменным, нередко довольно высоким содер­жанием кальция (Гневушев и др., 1973; Шеманина, Богомольная, 1980; Соболев и др., 1971). Среди гранатов, ассоциирующих с алмазами Ура­ла, резко преобладают минералы эклогитового парагенезиса. Из рисун- ха видно, что часть гранатов из трубок Умбинского поля попадает в область составов гранатов, ассоциирующих с уральскими алмазами. Это обстоятельство заставляет обратить внимание на возможную необ­ходимость пересмотра минералогических критериев алмазоносности кимберлитовых пород, разработанных для Якутской алмазоносной про­винции в применении к Урало-Тиманскому региону. Здесь генетически­ми спутниками алмазов должны оказаться не только высокохромистые пиропы, сколько низкохромистые, средне- и высококальциевые гранаты эклогитового парагенезиса, аналоги которых встречаются среди пиро­пов из кимберлитовых брекчий Среднего Тимана. При поисках алмазо­носных кимберлитов в Урало-Тиманском регионе, возможно, следует базироваться не только на высокохромистые, но и на пиропы эклогито­вого парагенезиса.

Тис. 5. Сопоставление особенностей состава гранатов из кимберлитовых брекчий среднего Тимана с гранатами-включениями в Якутских алмазах:

/ — гранаты из кимберлитов Среднего Тимана; 2 — гранаты-включения в Якутских алмазах (по Г. П Булановой и др., 1980)

В заключение кратко остановимся на некоторых выводах и реко­мендациях. Эруптивные брекчии, выполняющие диатремы Среднего 1имана,

по всем особенностям ^структуры и состава соответствуют обычным кимберлитам известных провинций Мира, содержащим минер алы-спут- пики алмаза — пиропы, хромшпинелиды, пикроильмениты и хромдиоп-сиды, по составу и свойствам идентичные якутским и африканским кимберлитам. Отклонения от стандартных кимберлитов наблюдаются лишь в особенностях химического состава — высоком содержании кремнекислоты и глинозема и низком — магния, что обусловлено про­цессами выветривания и контаминации. Кимберлитовые трубки Сред­него Тимана знаменуют собой открытие новой Тиманской кимберлито-вой субпровинции.

2. Труб'ки Среднего Тимана обладают небольшими размерами, изо-метричной формой и субвертикальным склонением. Две из них, неглубо­кого заложения и малой протяженности, содержат незначительное ко­личество мантийного материала и сложены «однопорфировым бесспут­никовым» кимберлитом, а трубка № 3 — пикритовым порфиритом — таким же типом этих пород, которые в Западной Якутии ассоциируют с кимберлитами. Трубка № 1, более глубокого заложения, содержит по сравнению с другими значительное количество мантийного материала.

3. По всем поисково-оценочным критериям единственное пока на Тимане кимберлитовое поле является недоопоискованным, поэтому в его пределах следует возобновить геолого-поисковые работы. При этом необходимо учесть, что на трубках этого поля развиты глубокие коры выветривания, вследствие чего часть еще не выявленных кимберлито-вых тел может оказаться немагнитной, а заверка магнитных аномалий при их поисках будет нерезультативна. Следовательно, нужно вводить другие методы поисков с учетом опыта обнаружения немагнитных тру­бок в Далдынском районе Западной Якутии.

4. При заверке магнитных аномалий в целях поисков кимберлито-вых тел основной упор необходимо сделать на заверку крупных (700— 1000 м) и средних (500—200 м) изометричных аномалий, что резко увеличит шанс нахождения крупной алмазоносной кимберлитовой труб­ки с необходимыми запасами рудной массы. Заверку линейных магнит­ных аномалий высокой интенсивности, практически фиксирующих мало­мощные жилы лампрофиров, долеритов и щелочных базальтоидов, сле­дует свести до минимума.

5. Необходимо предельно ограничить поиски полей распростране­ния пикритов типа Косьюсского или Россохинского и наращивание этих полей геофизическими методами, во всяком случае, до оконча­тельного выяснения перспектив их алмазоносности по уже обнаружен­ным телам и наработанным пробам.

6. Требуется усилить изучение и опробование промежуточных кол­лекторов.

7. При проведении геолого-поисковых работ в Урало-Тиманской провинции следует учитывать, что минералогические критерии алмазо-' носности могут несколько отличаться от разработанных для Западной Якутии, вследствие преобладания среди включений в уральских алма­зах минералов эклогитового парагенезиса. Следовательно, при поисках алмазов на Урале и Тимане применение критериев алмазоносности,' разработанных в Якутии, может привести к ошибкам. Для рассматри­ваемой провинции необходимо поставить исследования по оценке прог-нозности известных минералогических критериев алмазоности для их возможной корректировки.

61

Рис 6. Особенности состава гранатов из кимберлитовых брекчий Среднего Тимана в сопоставлении С гранатами из кимберлитов Восточно-Европейской платформы и гранатами-включениями в Уральских алмазах-гранаты из: .?—кимберлитовых брекчий Среднего Тимана, 2—щелочно-ультраосновных брекчий Восточно-Евро­пейской платформы; 3—гранаты-включения в Уральских алмазах (данные Е. И. Шеманиной и Л. С. Богомоль­ной, 1970); 4— то же (данные Н, В, Соболева и др, 1971)

ЛИТЕРАТУРА

'

Б о т к у н о в А- И., К о в а л ь с к'и и В. В., Н и к и щ о в К. Н„ М а х о т ь к о В. Ф., Буланова Г. П. Новые данные о составе включений в алмазах. Докл. АН СССР» 1978, т. 240, № 5, с. 1202—1205.

Буланова Г. П, Никишов К. Н., Ковальский В. В., Боткунов А. И., 111естакова О. Е., Махотько В. Ф., Готовцев В. В. О составе гранатов и хромитов, ассоциирующих с алмазами. В сб.: Комплексные исследования алмазов. Труды ЦНИГРИ, вып 153, 1980, с. 79—89.

Гневушев М. А., Михайловская Л. Н., Футергендлер С. И, Ше-м а н и н а Е. И. О включениях граната в якутских и уральских алмазах. В сб : Рент­генография минерального сырья, № 9. Л., Недра, 1973, с. 118—122.

Говоров И. И., Илупин И П., Харькив А. Д., Голубева Э. Д.Де­нисов Е. П. Геохимия глубинных вулканических пород и ксенолитов. М., Наука, 1980.

Илупин И П., Каминский Ф. В, Ф_р анцессон Е. В. Геохимия ким­берлитов. М., Недра, 1978.

Ковальский В. В., Буланова Г. П., Никишов К. Н., Боткунов А. И.^ Махотько В. Ф., Шестакова О. Е., Готовцев В. В. Состав гранатов, хро­митов и рутилов, ассоциирующих с алмазами из кимберлитовых трубок Якутии. Докл. АН СССР, 1979, т. 247, № 4, с 946—951.

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

Соболев Н. В., Боткунов А. И., Лаврентьев Ю. Г., Усова Л. В. Новые данные о составе минералов, ассоциирующих с алмазами кимберлитовой труб­ки «Мир». «Геология и геофизика», 1976, № 12, с. 3—15.

Соболев Н. В., Гневушев М. А., Михайловская Л. Н., Футергенд­лер С. И., Шеманина Е. И., Лаврентьев Ю. П., Поспелова Л. Н. Состав-включений гранатов и пироксенов в уральских алмазах. Докл. АН СССР, 1971, т. 198, № 1, с 190—193.

Соболев Н. В., Лаврентьев Ю. Г., Поспелова Л. Н., Соболев Е. В. Хромовые пиропы из алмазов Якутии. Докл. АН СССР, 1969, т. 189, № 1, с. 162—165.

Трофимов В. С. Геология месторождений природных алмазов. М, Недра, 1980.