Кимберлит (kimberlite), назван так места находки - в г. Кимберли (Kimberley) в ЮАР - общий термин для обозначения широко варьирующих по облику и составу вулканических и субвулканических ультраосновных пород c повышенным сожержанием щелочных элементов («щелочным уклоном»), экструзивной фации, которая образующая трубки взрыва, а также дайки и силлы.
В Кимберли, в ЮАР, в 1871 году впервые был найден алмаз весом 85 карат (16.7 г), что вызвало «алмазную лихорадку».
Экструзивные фации (фация – от слова «облик) – это когда при извержении происходит выдавливание лавы, находящейся в вязком или уже затвердевшем состоянии, на поверхность. Форма экструзивных тел зависит от формы вулканического канала, по которому они выдавливаются.
Дайки (дайка) – это интрузивные горные тела с секущими контактами, длина даек во много раз превышает ширину, а плоскости контактов с другими породами практически параллельны.
Силлы - это пластовые интрузии, имеющие сходство с дайками, но залегающие согласно пластам вмещающей породы (обычно горизонтальным). По мощности и протяженности силлы близки дайкам, но силлы большой толщины встречаются чаще.
«Трубка взрыва» - это трубообразный канал, часто с изменяющимся сечением (круглым, овальным и др.), образующийся в результате прорыва газов из глубин, причем излиянии лавы при этом не бывает, образуются чаще всего при однократном прорыве газов.
Наиболее крупные трубки взрыва достигают 1 км в диаметре. Трубки взрыва обычно заполнены рыхлым вулканогенным материалом и обломками горных пород стенок канала (базальтом, лимбургитом, вулканическим туфами, туфами, кимберлитом и осадочными породами).
Особый интерес представляют трубки взрыва, заполенные алмазоносной брекчией кимберлита.
Интрузия (интрузив, интрузивный массив) - геологическое тело, сложенное магматическими горными породами, закристаллизовавшимися в глубине земной кор.
Характерной особенностью кимберлитов является то, что они часто содержат ксенолиты мантийных пород и иногда содержат алмазы промышленных концентраций.
Ксенолит (от древне-греческого «ξένος» - «чужой» и «λίθος» - «камень»), это обломок горных пород, захваченный магмой, изливающейся из вулкана. Если включающая ксенолит магматическая горная порода застыла на глубине (интрузивная), то ксенолиты обычно представляют собой сильно измененные обломки вмещающих интрузию пород.
Ксенолиты, встречающиеся в лаве, обычно являются обломками стенок вулканического канала (пород, через которые проходила лава).
Размеры ксенолитов сильно колеблются: от отдельных кристаллов и их обломков, различаемых только под микроскопом (ксенокристаллы), до нескольких десятков и сотен метров.
Ксенолиты являются важным источником информации о строении недр Земли, так как могут быть доставлены магматическими расплавами с глубин, недоступных для непосредственного изучения.
Щелочные базальты содержат ксенолиты мантийных пород, поднятые с глубин 60 - 80 км, а в кимберлитах встречаются ксенолиты, принесенные с глубин 100—200 км. Ксенолиты из кимберлитов представляют собой наиболее глубинные горные породы, изученные человеком.
Как правило, кимберлитовые дайки и трубки взрыва приурочены к стабильным участкам земной коры, таким как щиты древних платформ, где толщина континентальной коры наиболее минимальна и составляет 25—30 км. Платформенный режим создаёт все предпосылки для продвижения мантийного субстрата в верхние горизонты коры.
Наличие в кимберлитах ксенолитов ультраосновных пород, содержащих пироп, разновидность граната, т.е. недоплавленные реликты подкорового субстрата - это отличительная черта кимберлита, которая свидетельствует о глубинности зарождения магмы, быстроте её подъёма и гипабиссальных (на небольшой глубине) условий кристаллизации.
Для кимберлитов характерны обломки таких горных пород, как пироповые перидотиты, а также широко встречаются и их отдельные минералы: оливин, пироп, ильменит, хромдиопсид, флогопит и иногда алмаз.
В зависимости от количества обломочного материала различают: массивные кимберлиты, брекчиевидные кимберлиты, кимберлитовые брекчии и туфы.
Генезис кимберлитов до сих пор неясен и существует три основных модели происхождения кимберлитовых магм:
Образование кимберлитовых расплавов при частичном (менее 1 %) плавлении карбонатизированых пород верхней мантии (лерцолитов, гарцбургитов)
Образование кимберлитовых расплавов при взаимодействии пород мантии с летучими компонентами (флюидами) при их миграции из более глубинных частей Земли.
Образование кимберлитовых расплавов, как результат плавления комплексов, состоящих из метасоматических жил с высоким содержанием щелочных карбонатов, и вмещающих их пород верхней мантии.
Итак, минеральный состав связующей массы кимберлитов характеризуется наличием фенокристаллов оливина и флогопита и основной массы, образованной мелкими зёрнами изменённого оливина, пироксена, флогопита, перовскита, магнетита, иногда монтичеллита и апатита, а также серпентинизированным и карбонатизированным стекловатым матриксом.
Характерно, что пироксен в кимберлитах образует только микролиты в основной массе и не встречается в виде фенокристаллов.
Кимберлитами или кимберлитоподобными породами иногда называют разнообразные по химизму, минеральному составу, структурным и текстурным особенностям и условиям образования горные породы, имеющие сходство с кимберлитами по какому-либо одному признаку.
Но собственно кимберлиты представляет собой массивную брекчиевидную горную породу, состоящую из первично магматогенного, полностью изменённого цемента, сложенного тонкозернистым агрегатом серпентина, кальцита, флогопита, перовскита, магнетита, водных алюмосиликатов и погружённых в этот цемент разнородных вкрапленников минералов и обломков пород.
Выделяются:
Автолиты - включения кимберлитов более ранних генераций,
Ксенолиты вмещающих пород осадочного чехла и высокометаморфизованных (сильно измененных при давлении и температуре) пород кристаллического фундамента земной коры,
Глубинные ксенолиты ультраосновных и основных пород верхней мантии и различные генерации минералов-вкрапленников (оливин, гранат, пироксены, ильменит, флогопит), главными среди которых являются хромовая и титановая ассоциации.
Структура кимберлитов порфировая (неравномерно-зернистая), а главный минерал вкрапленников - оливин.
Принадлежность породы к кимберлитам устанавливается на основании трёх главнейших факторов, определяющих своеобразие этих пород:
Связь c древними платформами, a в их пределах c участками сочленения прогибов и поднятий, контролируемых зонами глубинных разломов;
Близость к щелочным пикритам, не содержащим минерал пироксен (разновидностью пикритов кимберлит по существу и являются), c повышенным содержанием калия, глинозёма и титана;
Присутствие типоморфных барофильных фаз - алмаза, хромистого пиропового граната, пикроильменита.
Только сочетание всех этих факторов позволяет классифицировать породу как кимберлит, и теперь кимберлитом принято называть только те породы, которые обладают совокупностью всех перечисленных выше признаков, чётко отделяются от других горных пород, близких к кимберлитам по происхождению, и имеющих с ними сходство по некоторым признакам.
Минеральный и химический состав кимберлитов обычно сильно варьирует.
Кимберлиты являются одним из коренных источников алмазов, но всего 3 - 4 % кимберлитов являются алмазоносными.
Наиболее распространены алмазоносные кимберлиты на Сибирской (Якутия) и Африканской (Южная и Центральная Африка) платформах, в Восточной Африке, в Индии.
Разрабатываются кимберлиты c содержанием алмазов, как правило, не ниже 0.1 карат на тонну. Кроме того, кимберлиты содержат и большое количество самоцветов: граната, оливина и циркона.
Неалмазоносные кимберлиты повсеместно распространены на всех континентах, в частности известны на Украинском (Приазовский и Ингулецкий мегаблоки) и Балтийском щитах.
Лампроиты (магматические горные породы лампроитовой серии) - общее название для богатых лейцитом и санидином щелочных магматических горных пород от ультраосновного до среднего состава.
Термин введён П. Ниггли в 1923 году для выделения группы пород с высоким содержанием калия и магния.
Название лампроит было дано от греческого «лампрос» («блестящий») из-за характерных для этой группы вкрапленников флогопита.
Для лампроитов характерны низкие содержания кальция, алюминия, натрия и экстремально высокие содержания рассеянных элементов.
Главными минералами лампроитов являются магнезиальный оливин (форстерит), флогопит, диопсид, лейцит, санидин, рихтерит, а также такие редкие и специфические минералы как вадеит, прайдерит.
Лампроиты образуют незначительные по объёму тела: дайки и трубки, которые легко подвергаются разрушению и выветриванию. Описаны лампроитовые лавы и лампроитовые туфы.
Существует только 24 области в мире с находками лампроитов, их суммарный объём не превышает 100 км3.
Лампроиты встречаются как на древних платформах, так и в складчатых поясах. Они имеют широкий диапазон возрастов от 1.4 млрд до 56 тысяч лет.
Образование лампроитовых магм связываютс частичным плавлением литосферной мантии на глубинах более 150 км.
Лампроиты часто содержат большое количество глубинных ксенолитов перидотитов и эклогитов.
В 1979 году в Западной Австралии были найдены богатейшие месторождения алмазов, связанные с лампроитами.
Месторождение трубки Аргайл обладает самыми большими запасами алмазов в мире.
Только около 5 % алмазов из лампроитов могут быть использованы в ювелирной промышленности, остальные используются в технических целях.
Но, отметим, что именно трубка Аргайл является главным источником редких розовых алмазов.
Помимо Австралии лампроиты известны в Бразилии, в России (в Карелии и на Кольском полуострове).
В России алмазы из лампроитов добывают на Ломоносовском месторождении в Архангельской области.
Алмазоносные лампроиты отличаются от алмазоносных кимберлитов, и, хотя, географически бывают связаны с кимберлитами, а в составе тех и других много общего, но есть и существенные различия.
Лампроиты отличается от кимберлитов высокой концентрацией титана, калия и фосфора. Но, что интересно, нет существенных различий между алмазами этих двух генетических типов горных пород.
Список использованной литературы:
Атлас текстур и структур кимберлитовых пород М., 1983.
Бартошинский З.В., Квасница В.Н. Кристалломорфология алмаза из кимберлитов. Киев, 1991.
Горная энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. М., 1984 - 1991.
Джейкс А.Л. Кимберлиты и лампроиты Западной Австралии М, 1989
Доусон Д., Кимберлиты и ксенолиты в них. M., 1983.
Илупин И.П., Каминский Ф.B., Францессон E B., Геохимия кимберлитов, M., 1978;
Лампроиты // Под ред. О. А. Богатикова. М.: 1991.
Францессон E. B., Петрология кимберлитов, M., 1968
А.А. Каздым, Кандидат геолого-минералогических наук Doctor of geology
