Семинар "Геохимия щелочных пород" 

школы "Щелочной магматизм Земли"-2008

Минералогические особенности кимберлитов Китая – сравнение с Архангельской алмазоносной провинцией

Гао Сяоин,  Посухова Т.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва

 

Изучены алмазы (23 образца), индикаторные минералы (оливин -25, гранат - 93, хромшпинелиды - 127, флогопит), мантийные ксенолиты (2), минералы связующей массы (41) из кимберлитов Северного Китая (Хуабэй): трубки Победа-1 «Шенгли», Красный флаг № 6 в районе Мэн Инь; трубки № 50 «Бинхай», №  42 в районе Фусянь. Изучены шлифы и состав минералов методами термического анализа (13), ИК – спектроскопии (13), рентгенофазового (11) и электронно–зондового анализа (71).

Алмазы – октаэдры, додекаэдры, О-Д многогранники с разным типом фотолюминесценции (голубой, розовый, жёлто-зелёный, зональный), физического типа Iа и IаВ1. Преобладают кристаллы без наблюдаемых парамагнитных центров. Высока доля А-дефекта, т.е. алмазы находились в мантии недолго и при не очень высоких температурах. Таким образом, алмазы Китая и ААП (Кудрявцева и др., 2005) имели разную постростовую историю, проявленную в их морфологии  и спектральных характеристиках.

Изучены мантийные ксенолиты (дунит и лерцолит) из кимберлитов Мэн Инь. Анализировали реликты первичных минералов. Гранаты не установлены. Оливины – форстериты, соответствуют крайне высоко-Fe оливинам из неалмазоносных ильменитовых перидотитов (7 ХГГ). Хромит с низким содержанием Cr₂O₃, много Аl и Fe, не отвечают критерию алмазоносности (Соболев, 1974). Флогопит, похож на флогопит группы II из ААП (Богатиков и др., 1999). Сульфиды - пентландит и пирит. Они отличаются  от сульфидов Якутии, т.к. в образцах из Китая больше Ni. Ксенолитов в кимберлитах Хуабэй мало и они сильно изменены. Можно предположить: во время образования кимберлитов породы мантии были переплавлены и их фрагменты не сохранились, также как в кимберлитах Золотицкого поля ААП, в отличие от кимберлитов трубки им. В. Гриба.

Изучены индикаторные минералы кимберлитов и подтверждена связь между их составом и алмазоносностью пород (рис.1). В высокоалмазоносных кимберлитах Шандун много гранатов из высокоалмазоносных дунитов и гарцбургитов (1ХГГ) и высоко-Cr гранатов из алмазоносных равномерно-зернистых лерцолитов (3ХГГ). Много хромшпинелидов из высокоалмазоносных дунитов и гарцбургитов (1ХГГ) и высоко-Cr шпинелидов из лерцолитов (3ХГГ). Много низко-Fe оливинов из включений в алмазе и алмазоносных Mg-перидотитов (1 и 2ХГГ) и средне-Fe оливинов из включений в алмазе и алмазоносных Mg-перидотитов (3 ХГГ и 4 ХГГ). В среднеалмазоносных кимберлитах Ляонин меньше шпинелидов из групп 1 и 3, много из 4ХГГ (средне-Cr шпинелиды из лерцолитов) и 12ХГГ, много низко- и средне-Cr гранатов из алмазоносных равномерно-зернистых лерцолитов (5ХГГ), меньше оливинов из групп 3 и 4.  В неалмазоносных кимберлитах Хуабэй много низко-Cr гранатов из лерцолитов и вебстеритов (9 ХГГ) и гранатов из алмазоносных ильменит-рутиловых Mg-Fe эклогитов (19 ХГГ); нет шпинелидов из групп 1 и 2, много из 5ХГГ (низко-Cr шпинелиды из лерцолитов). Много оливинов из групп 4 и 5 (высоко-Fe оливины из неалмазоносных магнезиальных и ильменитовых перидотитов). Таким образом, Шандун — похожи на Золотицкое поле; Ляонин — на Верхотинское поле; неалмазоносные кимберлиты из Хуабэй — на Кепинское поле. Нет аналогов трубки им. В. Гриба. Оливины замещены серпентином, в отличие от ААП, где установлен сапонит.

Выявлены различия в составе связующей массы кимберлитов: в трубке 50  - много доломита, в трубке Победа 1 - хризотил, в трубке 42 – антигорит, в трубке 50 – лизардит. Отдельные фазы внедрения тоже различаются. В ранней фазе преобладает карбонат, а в поздней - минералы, содержащие H₂O. Анализ микрокристаллических оксидов из кимберлитов Китая свидетельствует о длительной и сложной их эволюции. В трубке № 50 (Бинхай)  в первой фазе установлены пикрохромиты — показатель значительной глубины зарождения и высокой потенциальной алмазоносности расплава. В последующих фазах более широко представлены зональные футляровидные выделения хромшпинелидов. В трубке № 42 первая фаза содержит вторичный магнетит, развивающийся по силикатам. Во второй фазе хромшпинели имеют изъеденные контуры, появляются сульфиды и специфические люминесцирующие минералы. В третьей фазе - только реликты хромита. Основные минералы - рутил, перовскит, титаномагнетит и Mg-магнетит. В трубке Победа 1 выявлены шлировые выделения микрокристаллических оксидов, образованные при замещении силикатов; хорошо огранённые зерна квадратных очертаний и неправильной формы зерна с изъеденными краями и зональностью. Преобладает перовскит, много сульфидов. Затем в хромитах увеличивается содержание Fe и уменьшается содержание Cr. Таким образом, во всех телах пикроильменит отсутствует и от первой фазы внедрения к третьей нарастает окислительный потенциал и щелочность среды минералообразования.

 

Рис. 1. Гистограммы распределения различных химико-генетических групп индикаторных минералов в кимберлитах Китая

 

Литература

Богатиков О.А. и др. Архангельская алмазоносная провинция (геология, пертография, геохимия и минералогия) / М.: Изд-во МГУ. 1999. 524 с.

Кудрявцева Г.П. и др. Атлас морфогенеза алмаза и минералов-спутников в кимберлитах и родственных породах Архангельской кимберлитовой провинции /  М.: Полярный круг. 2005. 624 с.

Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии / Новосибирск: Наука. 1974. 263 с.