История изучения кимберлитов началась с 1866 года, когда на берегу реки Оранжевая, в провинции Кимберли (Южная Африка) дети нашли первый алмаз весом 21,5 карат. Позднее здесь же нашли алмаз ―Звезда Южной Африки (83,5 карат) и началась ―алмазная лихорадка. Она привела к обнаружению в 1872 году уходящих на глубину овальных в плане залежей ―голубой земли, которая в 1887 году была описана К. Льюисом как порфировый слюдяной перидотит, и, с учетом ее уникальных особенностей, выделена в качестве самостоятельной разновидности под названием кимберлит.
Начиная с 1866 по 1914 год около 50 тысяч горняков вырыли карьер с помощью кирок и лопат, добыв при этом 2722 килограмма алмазов (14,5 миллионов карат)
Алмазы мантийного генезиса – это основной источник ювелирного сырья. Такие алмазы, образуясь в области их термодинамической стабильности в мантии Земли, выносятся на поверхность кимберлитами и лампроитами.
В настоящее время алмазоносные кимберлиты обнаружены на всех континентах, алмазоносные лампроиты - в Австралии. Содержание алмазов в этих породах, особенно в кимберлитах, сильно колеблется. В кимберлитах - от первых десятых карата до 10 карат на тонну. В трубке Аргайл, сложенной оливиновыми лампроитами – 5 карат на тонну. Разрабатываются трубки, в которых содержание алмазов составляет от 0,2 до 6 карат (0,2 грамма) на тонну породы.
Из трубки Удачная (Якутия), которая эксплуатировалась на протяжении более 30 лет, каждый год извлекали до несколько крупных кристаллов алмаза весом 50-150 карат.
Добыча ведется двумя способами: открытым (карьер) и закрытым (шахты). Одна из самых глубоких шахт в Мире построена для добычи алмазов на кимберлитовой трубке ―Де-Бирс. Ее глубина больше 1км и до закрытия рудника здесь добывали около 380 тыс. карат алмазов в год.
Кимберлиты – породы ультраосновного состава, повышенной щелочности, богатые летучими компонентами (главный флюид — CO2). Порода представляет собой туфообразную, часто брекчированную цементирующую массу, содержащую разнородные вкрапленники минералов и обломки пород. Свежая цементирующая масса состоит из оливина, кальцита, флогопита, диопсида, магнетита и некоторых других минералов. Вкрапленники представлены оливином, ильменитом, флогопитом, пиропом, пироксенами, хромшпинелидами и некоторыми другими минералами.
Лампроиты – высокощелочные ультраосновные-основные породы, которые содержат лейцит, флогопит, клинопироксены, щелочные амфиболы, оливин, обогащены летучими
Вкрапленники оливина
Кимберлитовая брекчия
Лампроит диопсид-флогопит-лейцитовый
Лампроит лейцит-флогопит-диопсидовый
Состав кимберлита зависит от множества факторов: состава мантийного субстрата, типа мантийного метасоматоза, степени плвления, динамики подъема, флюидного режима при подъеме и др. Эти факторы влияют и на алмазоносность кимберлитов, иногда значительно ее уменьшая
Для сохранности алмаза требуется высокая скорость внедрения кимберлитового расплава (при медленном подъеме алмаз испытает полиморфный переход и перейдет в графит), высокая скорость кристаллизации кимберлитового расплава, восстановительные условия.
Главные минералогические критерии алмазоносности кимберлитов:
Лекция 2. Геолого-тектоническая позиция и возраст кимберлитовых тел
Наиболее известны алмазоносные кимберлиты Африки. На этом континенте разведано несколько крупных кимберлитовых провинций: Южно-Африканская, Западно-Африканская, Танзанийская, Намибийская, Ангольская. Три кимберлитовые провинции известны в Азии: Якутская, северо-восточная Китайская и Индийская. Кимберлиты установлены также в Северо-Западной Австралии, США (Сомерсет, Колорадо-Вайоминг), Канаде, Бразилии и Европе (Архангельская и Приазовская провинции). Кимберлиты имеют различный возраст (от 70 до 1200 млн лет), но большинство из них приурочено к особым геологическим структурам - древним платформам или кратонам. !!! Правило Клиффорда В строении всех древних кратонов выделяют два этажа: нижний - складчатый фундамент, сложенный древними (архейскими) породами с возрастом более 1,5 млрд лет, и верхний - осадочный чехол, сложенный более молодыми пологозалегающими породами. Кимберлитовые тела прорывают оба типа пород и выносят их обломки на поверхность
Схема размещения кимберлитов. Области, закрашенные коричневым, показывают границы кратонов с возрастом фундамента более 1,5 млрд лет. Красными ромбами отмечены области распространения алмазоносных кимберлитов