Типоморфизм минералов основной массы из кимберлитов алмазоносных месторождений Якутии.

Д.А. Яковлев,С.И. Костровицкий, Л.Ф. Суворова

Институт геохимии СО РАН, Иркутск

Якутская кимберлитовая провинция занимает северо-восточную часть Сибирской платформы и включает в себя пять промышленно алмазоносных полей, группирующихся в пределах центральной части Сибирского кратона. В настоящей работе изучено распределение в породе минералов основной массы, количественные соотношения, а также изменения химического состава минералов основной массы в зависимости от текстурно-структурных и петрохимических особенностей кимберлитов из трубок Далдынского, Алакит-Мархинского, Мало-Ботуобинского и Верхнемунского поля (Яковлев и др. 2009). Ранее нами по содержанию главных оксидов были выделены петрохимические типы кимберлитов, получивших развитие в Якутской алмазоносной провинции (Костровицкий и др., 2004). В пределах всех алмазоносных полей (за исключением Накынского) получили распространение два петрохимических типа кимберлитов – 1-й магнезиальный низко-Ti, низко-K (тр. Айхал, Интернациональная) и 3-й магнезиально-железистый высоко-Ti, низко-K (тр. Удачная, Зарница, Айхал, Юбилейная, Заполярная). Изученные кимберлиты, как правило, интенсивно серпентинизированы (серпентина от 20 до 90%) и содержат от 15 до 50% карбоната в основной массе, который образует мелкие ксеноморфные зерна, иногда в парагенезисе с серпентином входит в состав псевдоморфоз по оливину. Самыми свежими оказались кимберлиты тр. Удачная-восточная, в которых содержится от 20 до 65% оливина в основной массе. Отметим, что эти же образцы характеризуются сравнительно более высоким содержанием карбоната (20-50%). Исключением является существенно силикатная, и содержащая больше серпентина (75-80%), кимберлитовая брекчия из тр. Удачная-западная. Повышенное содержание оливина в основной массе отмечается также в слабо серпентинизированных порфировых кимберлитах и брекчированных порфировых кимберлитах глубоких горизонтов тр. Интернациональная (оливина 20-35%), и большинстве трубок Верхнемунского поля. Свежий оливин в основной массе кимберлита тр. Юбилейная и Айхал сохранился в виде редких реликтов. В кимберлитах тр. Зарница оливин полностью серпентинизирован (серпентина 65-70%). Обнаруживается слабая положительная корреляция между магнезиальностью и содержанием NiO (0,2-0,4 мас.%) в свежих оливинах тр. Удачная-восточная. Для большинства зональных фенокристов оливина отмечается увеличение содержания железа от центра к краю. Значительно реже встречаются оливины с обратной зональностью (уменьшение содержания железа от центра к краю).

Шпинелиды основной массы встречаются в виде зерен размером от 5 до 30 мкм, идиоморфных зональных зерен размером от 5 до 150 мкм, в разной степени корродированных по краям. Гомогенные зерна, в основном представлены титаномагнетитом, значительно реже магнезиохромитом или ульвошпинелью. отличаются от Удачной–западной и остальных изученных трубок, Более высокие содержания шпинелидов в основной массе встречены в кимберлитах тр. Удачная-восточная, Юбилейная, Айхал, Зарница. В основной массе большинства кимберлитов магнезиально-железистого петрохимического типа (в тр. Удачная, Зарница, Заполярная, Новинка) наблюдается совместное выделение шпинелидов и перовскита: разнообразные сростки титаномагнетита с перовскитом, их совместный рост в каймах зональных хромитов, магнетитовые каймы вокруг перовскита, что может свидетельствовать об их одновременном образовании. Практически все зональные шпинелиды основной массы попадают в область хромит-ульвошпинель-магнетитового тренда 1 (по Митчеллу, 1986). Наиболее окисленными оказались шпинелиды из тр. Зарница, а также тр. Интернациональная, где значительно выше процент хромитов (от 44 до 52% мас.% Cr₂O₃). Стоит отметить, что практически отсутствуют ульвошпинели в кимберлитах тр. Зарница. В порфировых кимберлитах тр. Юбилейная и Айхал практически отсутствуют титаномагнетиты, а также отмечаются более высокие содержания ульвошпинели, чем в остальных трубках.

Перовскит чаще развивается в основной массе порфировых кимберлитов. Для кимберлитов Верхнемунского поля характерно значительное преобладание перовскитов над пикроильменитом. Среди кимберлитов тр. Интернациональная перовскиты обнаружены только в образце порфирового кимберлита со свежим оливином, а в тр. Айхал перовскит не обнаружен. Перовскит зонален, имеет каймы, сложенные титаномагнетитом, редко Mn-ильменитом. Как правило, от центра к краям зерна содержание СаО возрастает, а редкоземельных элементов снижается.

Флогопит присутствует в основной массе всех изученных кимберлитов. Нередко кристаллы флогопита разбиты тонкой системой трещин, деформированы, демонстрируют зональность. Более высокое содержание флогопита в основной массе отмечается в порфировых разновидностях кимберлитов из трубок Интернациональная, Юбилейная и Айхал. В порфировых кимберлитах со свежим оливином из тр. Удачная-восточная флогопит встречается значительно реже, чем в кимберлитовых брекчиях тр. Удачная-западная. Флогопиты основной массы из тр. Зарница и Удачная-западная оказались более титанистыми (2-4 мас.% TiO₂) по сравнению с флогопитом из трубок Юбилейная, Айхал, Деймос, Интернациональная (до 2 мас.% TiO₂). Флогопиты в порфировых кимберлитах многих трубок отличаются зональностью: от центра к краевым частях увеличивается содержание BaO от 1 до 8 мас.%, а содержание K₂O уменьшается от 10 до 4 мас.%. Флогопиты основной массы по содержанию TiO₂ можно разделить на две группы: низкотитанистые менее 2 мас. % TiO₂ (тр. Айхал, Интернациональная, Новинка) и высокотитанистые от 2 до 4 мас. % TiO₂ (тр. Удачная, Зарница, Юбилейная), соответствующие, в основном, магнезиальному и магнезиально-железистому типам кимберлита.

Апатит был обнаружен в основной массе кимберлитов всех текстурно-структурных типов тр. Айхал, Интернациональная, Новинка, принадлежащие, в основном, магнезиальному типу. В связующей массе тр. Юбилейная, Зарница и Удачная апатит очень редок. Примечательно, что в образцах с пикроильменитом полностью отсутствует апатит в основной массе. Минимальные содержания CaO в апатитах отмечаются в порфировых кимберлитах, максимальные в более измененных и карбонатизированных брекчиях. Содержание SrO (1,5-2,2 мас.%) и F (2-4,5 мас%) в апатитах из Верхнемунских кимберлитов (тр. Новинка) значительно больше, чем в других кимберлитах. Для кимберлитов тр. Айхал максимальные содержания редкоземельных элементов (08,-0,9 мас.% CeO) в апатитах отмечаются в порфировых кимберлитах, минимальные в карбонатизированных кимберлитовых брекчиях.

Список литературы:

Костровицкий С.И., Морикио Т., Серов И.В., Ротман А.Я. О происхождении кимберлитов // Доклады РАН, 2004, т. 399, № 2, с. 236-240.

Яковлев Д.А., Костровицкий С.И., Алымова Н.В. Особенности вещественного состава кимберлитов Верхнемунского поля (Якутия) //«Известия Сибирского отделения секции Наук о Земле РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений», 2009, Вып. 1 (34), с. 111-119.

Mitchell, R. H. (1986). Kimberlites: Mineralogy, Geochemistry and Petrology. NewYork: Plenum, 442 pp.