Величина алмазов в трубках весьма разнообразна. Размеры их колеблются от ничтожных по весу (десятые доли миллиграмма) мельчайших зерен до -относительно крупных (для такого минерала, как алмаз) кристаллов весом в 20 каратов и более. При этом и среди наиболее мелких алмазов наряду с бесформенными осколками встречаются целые идеально правильные миниатюрные кристаллики.
Самый большой якутский алмаз, весом в 54,14 карата, найден в ким-берлитовой трубке «Удачная» (в Далдыно-Алакитском районе), на глубине 3,5—5,0 м. Его размеры 25X19X10 мм.
Алмаз представляет собой полный (неповрежденный, без сколов) кристалл-октаэдр, неправильно развитый, искаженной формы, сложенный многочисленными плоскими треугольниками нарастания, сильно уплощенный по одной из осей симметрии третьего порядка.
Вследствие искажения формы и грубопластинчатого строения кристаллографическая форма алмаза улавливается с трудом и на первый взгляд он представляется неправильным обломком или сростком из отдельных треугольных пластинок.
Грани октаэдра неровные, ступенчатые, сложены перекрывающими друг друга плоскими треугольными наростами. Наиболее развиты две грани, перпендикулярные оси уплощения, причем одна из них крупнее другой. Из «боковых» (по отношению к общей уплощенной форме кристалла) граней заметного развития достигает только одна, остальные представляют собой незначительные по площади участки, состоящие из наслоенных друг на друга треугольных наростов. В связи с таким строением кристалла ребра его замещены резко исштрихован-ными плоскими или слабо выпуклыми поверхностями, образованными краями треугольных наростов. На месте выходов осей симметрии четвертого порядка развиты ячеистые неровные поверхности, по своему положению отвечающие граням куба и представляющие собой совокупность вершин треугольных наростов и разделяющих их промежутков.
Слагающие кристалл треугольные наросты имеют закругленные края и несколько изогнутые стороны. Очертания их в плане не строго прямолинейные, а слегка щитовидные. Каждый такой нарост состоит из многочисленных весьма тонких слоев, последовательно уменьшающихся по площади, чем и объясняется закругление торцов нароста. В тех случаях, когда слои нарастали от углов такого треугольника, в его центре наблюдается плоская треугольная впадина, обратнопараллельная его сторонам. Цвет алмаза густо-дымчатый. Кристалл окрашен неравномерно в связи со скоплением в нем мельчайших непрозрачных включений, образующих как бы облако неправильной формы, занимающее значительную
часть его объема. В проходящем свете эта часть кристалла представляется чайно-бурой; в концентрированном проходящем свете кристалл дает яркие фиолетовые рефлексы и его окраска, вероятно, обусловлена включениями тонкодисперсного графита. В ультрафиолетовых лучах алмаз люминесцирует неярким голубым цветом.
По особенностям строения граней алмаз относится к типу кристаллов с полицентрически растущими гранями. К этому типу вообще относятся все наиболее крупные алмазы Якутии.
Вес других наиболее крупных алмазов, найденных в Мало-Батуобинском, Далдыно-Алакитском районах и в Средне-Мархинской алмазоносной россыпи, не превышает 20—35 каратов. Такие алмазы пока встречаются единицами, но камни в 3—5 каратов не являются редкостью. Все же основную, подавляющую массу составляют мелкие и весьма мелкие кристаллы и обломки кристаллов, весом в десятые доли карата. Например, в кимберлитовой трубке «Мир» алмазы размером >4 мм составляют не более 1—2% от числа всех алмазов, количество алмазов крупностью от 4 до 2 мм колеблется по отдельным пробам от 15 до 20%; соответствующие цифры для алмазов от 2 до 1 мм составляют 50—60%. Количество улавливаемых при опробовании алмазов <1 мм колеблется около 10% от общего их количества.
По весовой доле преобладают алмазы средних размеров (от 4 до 1 мм составляют 50—60 %.
Для суждения об особенностях распределения по весам алмазов коренных месторождений нами использованы данные по трем трубкам: «Мир», расположенной в Мало-Батуобинском районе, «Удачная» и «Зарница» — в Далдыно-Алакитском районе, при разведке которых извлечено количество алмазов, достаточное для получения достоверных цифр. Несмотря на неполноту этих данных, они представляют интерес как первые сведения об особенностях алмазов коренных месторождений. Поэтому мы рассмотрим их более подробно. Чтобы получить при этом объективные и легко сравнимые между собой цифры, разведочные данные обработаны с применением элементарных приемов математической статистики.
Обращает на себя внимание почти полное совпадение кривых распределения алмазов из двух кимберлитовых трубок, расположенных в одном районе — «Зарница» и «Удачная», при существенном отличии от них кривой распределения алмазов из трубки «Мир». Средние веса алмазов первых двух трубок весьма близки: 7,2 и 6,7 мг. При этом модальный интервал, частота которого равна соответственно 0,620 для трубки «Удачная» и 0,623 для трубки «Зарница», заключает в себе почти 2/3 всех алмазов обоих месторождений. В этом же разряде лежит и одинаковое для обеих трубок значение медианного веса 3,2 мг.
Количество мелких алмазов весом от 0 до 4 мг в трубке «Мир» примерно на одну треть меньше, чем в трубках «Удачная» и «Зарница», а алмазов от 8 до 12 мг — вдвое больше, чем в этих двух трубках. Вдвое больше, чем в трубке «Удачная», здесь и крупных алмазов (>100 мг).
Таким образом, алмазы Мало-Батуобинокого района в среднем (а не только за счет единичных крупных находок) заметно' крупнее алмазов Далдыно-Алакитского района, что подчеркивает самостоятельность кимберлитовых трубок этих районов и указывает на некоторое разнообразие условий формирования коренных месторождений алмазов на Сибирской платформе. Есть основания надеяться на открытие в будущем кимберлитовых трубок с более крупными алмазами.
Приведенные данные об особенностях распределения алмазов по весам достаточно наглядны, поскольку крупность алмаза обычно характеризуется именно его весом. Этих данных достаточно для сравнения между собой алмазов из различных месторождений. В то же время они не дают ясного представления о закономерности распределения по величине алмазов того или другого месторождения, так как вес в общем пропорционален кубу радиуса, т. е. является степенной функцией размера.
Следует ожидать, что истинный характер распределения алмазов коренного месторождения по величине проявится лучше, если от объема и веса кристаллов перейти к их линейным размерам.
Для этого у 1200 алмазов из трубки «Мир» и 380 алмазов из трубки «Зарница» были замерены с точностью +0,05 мм наибольший, наименьший и средний диаметры. Диаметр зерна вычислялся как среднее арифметическое из этих трех замеров.
Как легко видеть, для алмазов обеих трубок получились однотипные, достаточно симметричные одномодальные (одновершинные) кривые с двумя перегибами. Вид кривых заставляет предполагать, что распределение алмазов в кимберлитовых трубках по их линейным размерам приближается к нормальному закону распределения случайных величин, что позволяет сделать заключение о статистически случайном характере вариаций размеров алмазов в кимберлитовой трубке.
Для трубки «Удачная» построение кривой и вычисление параметров по данным непосредственных измерений затруднялось малым количеством измеренных алмазов. Поэтому для нее использованы значительно более обширные данные покристального взвешивания алмазов, с переходом от веса к размеру.
При сравнении между собой алмазов трубок «Мир», «Зарница» и «Удачная» по размерам легко видеть, что разница между ними проявляется не менее ясно, чем при сравнении их по весам. Алмазы трубки «Мир» в среднем заметно крупнее алмазов трубок «Зарница» и «Удачная». В то же время алмазы трубок «Зарница» и «Удачная» почти одинаковы по среднему размеру.
Близость фактического распределения алмазов кимберлитовых трубок по величине к закону нормального распределения представляется вполне естественной. Не подлежит сомнению, что алмазы в кимберлитовых трубках являются ксенокристаллами. При этом значительная их часть представляет собой расколотые кристаллы, а также обломки с частично сохранившимися гранями и бесформенные осколки. Вынесенные с глубины и частично раздробленные алмазы распределяются по размерам в соответствии с законом распределения случайных величин. Установление этой закономерности, важной главным образом в практическом отношении, еще не решает вопроса о распределении алмазов по величине при кристаллизации в магматическом очаге. Пытаясь решить этот вопрос, мы неизбежно из области фактов должны перейти в область предположений. Так, например, можно использовать для этого те данные замеров и взвешивания, которые относятся только к целым кристаллам, заранее сделав два предположения: 1) что алмазы всех размеров дробятся в кимберлите примерно в одинаковых количествах и, следовательно, дробление не искажает существенно их относительные количества; 2) что состав алмазов, заключенных в кимберлите, достаточно точно отражает состав алмазов, кристаллизовавшихся из магмы. Первое из этих предположений может быть в известной степени проверено, второе, исходя из общих представлений о процессе образования кимберлитов, может быть признано вероятным.
Легко убедиться, что за исключением редких крупных кристаллов, данные по которым в значительной степени случайны, цифры, вычисленные для целых алмазов, практически совпадают с цифрами, полученными для всех алмазов. На гистограмме распределения алмазов из трубки «Зарница» пунктиром показаны содержания целых и поврежденных алмазов. Вид гистограммы и кривой для этих данных остается прежним. Следовательно, если второе предположение верно, то закон распределения алмазов по величине в магматическом очаге не отличается существенно от закона их распределения в кимберлите.
Сравнивая между собой кимберлитовые трубки по величине заключенных в них алмазов, мы пользовались усредненными данными для каждого месторождения. Естественно возникает вопрос — насколько постоянен состав алмазов по величине в пределах самой трубки в различных ее участках?
Выявление закономерностей распределения алмазов в массе кимберлитовой брекчии, выполняющей трубки, представляет большой интерес как для понимания особенностей формирования этих месторождений, так и с точки зрения
практики разведочных и эксплуатационных работ.
Не располагая в настоящее время данными глубинной разведки, авторы вынуждены ограничиться изложением материалов, собранных при разведке трубок шурфами на глубину не более 10—12 м. Такая глубина, сравнительно с общим масштабом месторождений ничтожно мала, поэтому полученные данные рассматриваются как относящиеся к одному сечению той или иной трубки. Но поскольку эрозионный срез их различен, а характер распределения алмазов оказывается одинаковым для всех трех трубок, мы, очевидно, вправе допустить, что подобным же образом алмазы распределены во всем теле кимберлитовых трубок. Вопрос о вертикальной зональности, для решения которого необходимо располагать данными разведки одной и той же трубки на различных достаточно глубоких горизонтах — пока остается не решенным.
При обработке данных разведки все пробы, взятые из рыхлого делювиально-элювиального поверхностного горизонта трубок, исключены; использованы только пробы, отобранные из плотного кимберлита.
Для удобства сравнения средняя величина (средний вес) алмазов трубки «Зарница» принята за единицу, а все остальные данные показаны в относительных условных величинах.
Из рассмотрения таблиц и рисунков видно, что средний вес кристаллов алмаза сравнительно мало варьирует от пробы к пробе, т. е. что алмазы по величине распределены в теле кимберлитовых трубок весьма равномерно. Это особенно хорошо видно на схематическом плане трубки «Удачной». Здесь практически по всей площади месторождения встречаются алмазы одинаковой величины как в восточной, так и в западной его части (для промежуточной зоны данных слишком мало и поэтому их не принимают во внимание). Соответственно и средний вес алмазов обеих частей месторождения (с учетом доверительных пределов) одинаков. Отдельные колебания имеют характер случайных отклонений. Никакой связи между крупностью алмазов и распределением их по площади месторождения не замечается. Такое же равномерное распределение алмазов по весу имеет место, очевидно, и в трубке «Мир», хотя данных для нее немного.
Другая картина наблюдается для трубки «Зарница»: на общем ровном фоне резко выделяется несколько проб со значительно более крупными алмазами. Но это впечатление ложно. Дело в том, что алмазы в этой трубке встречаются в гораздо меньшем количестве, чем в трубках «Удачная» и «Мир». Поэтому для определения среднего веса алмазов в отдельных пробах использованы их небольшие количества. Такие недостоверные пробы в таблице отброшены (на рисунке же эти исправления не отражены). Однако алмазы в трубке «Зарница» по величине распределены значительно менее равномерно, чем в двух других трубках. Хотя колебания отдельных значений довольно резкие, они отвечают нормальному распределению случайных величин, т. е. малые значения встречаются в общем так же часто, как и повышенные. Зависимости между средней величиной алмазов и расположением выработки, из которой они взяты, также не наблюдается.
Рассмотрим вопрос о распределении алмазов в трубках по количеству кристаллов. Для суждения о степени насыщенности кимберлита алмазами использованы данные о числе находок алмазов в разведочных пробах. Для удобства сравнения количество алмазов, содержащееся в среднем в 1 м3 кимберлита трубки «Зарница», принято при этом за единицу и все остальные данные выражены в относительных величинах.Из приводимых данных видно, что по количеству и величине алмазы распределены в кимберлите относительно равномерно как в бедных алмазами («Зарница»), так и в богатых («Удачная» и «Мир») трубках и лишь в отдельных, редких случаях может встретиться участок с аномально высоким количеством кристаллов (одна из проб в трубке «Удачная-восточная»).
Наиболее насыщены алмазами трубки «Мир» и «Удачная-восточная». Кимберлитовая брекчия трубки «Удачная-западная» заметно беднее алмазами. Особого внимания заслуживает то обстоятельство, что насыщенность алмазами трубки «Зарница», расположенной в том же районе, что и трубка «Удачная» и тождественной с нею по величине кристаллов, оказывается несколько ниже. Таким образом, из анализа имеющихся данных можно сделать вывод, что алмазы в трубках Западной Якутии распределены в кимберлите относительно равномерно как по средней величине, так и по количеству (степени насыщенности кимберлита алмазами), а соответственно и по весовому содержанию. Надо отметить, что столь равномерное распределение алмазов в теле месторождения, весьма редко встречающееся в месторождениях других полезных ископаемых, является ценным свойством для эксплуатации и разведки.
О ВОЗРАСТЕ КИМБЕРЛИТОВ
Возраст сибирских кимберлитов представляет громадный научный и практический интерес. Однако этот важнейший вопрос до сих пор не решен окончательно.
Непосредственно после открытия кимберлитовых трубок высказывалось мнение об их весьма молодом — послеюрском возрасте. Это мнение основывалось главным образом на аналогии с Южной Африкой и на отсутствии в опробованных к тому времени юрских породах как самих алмазов, так и их парагенетических спутников, в первую очередь пиропа и ильменита. В опробованных на алмазы юрских конгломератах в районе устья р. Укугут эти минералы не были найдены. Не были они обнаружены и в юрских отложениях в окрестностях трубки «Мир».
Однако имелись некоторые косвенные данные о' более древнем возрасте кимберлитов на Сибирской платформе. Было установлено, что ультраосновные щелочные породы северной части платформы, которые по своему происхождению, по-видимому, родственны кимберлитам, являются во всяком случае доюрскими (Бутакова, 1955; Шейнманн, 1957). В области, где они встречаются совместно с траппами, вулканические породы отчасти перекрывают траппы, а отчасти же перекрываются траппами последней фазы.
За последние два-три года накопились факты, подтверждающие именно эту точку зрения.
Главнейшие из них следующие:
1. По новым данным установлен нижнеюрский возраст толщи глин, аргиллитов и углей, развитой в районе трубки «Мир». В основании этой толщи залегают алмазоносные пески с галькой и глины, образующие месторождение, известное под названием «Водораздельные галечники».
В 1956—1957 тг. Г. X. Файнштейн и М. М. Одинцова, детально исследовавшие эту толщу, обнаружили в ней богатый комплекс пыльцы и спор юрских растений. Вопрос о возрасте этих отложений считается сейчас решенным, а первое предположение о более молодом (третичном) возрасте — ошибочно.
2. В бассейне р. Тюнг коренные источники весьма широкой россыпной алмазоносности не установлены. В 1956 г. П. К. Столбковым было проведено в небольшом объеме опробование на алмазы обломочных (песча-но-галечных) отложений, залегающих в средней части разреза морской юры; найдено три мелких алмаза.
Маршрутными исследованиями, проведенными в 1957 г. М. М. Одинцовой и О. К. Смирновой, в подобных же отложениях этого района были обнаружены зерна пиропа. Многочисленными находками фауны подтвержден среднеюрский возраст этих обломочных отложений.
Все эти факты заставляют признать возраст кимберлитов доюрским. Об этом же говорит и отсутствие ксенолитов юрских пород во всех изученных кимберлитовых трубках.
Что касается нижней возрастной границы кимберлитового вулканизма, то обилие крупных ксенолитов траппов в некоторых трубках достаточно определенно указывает на их внедрение позднее эпохи массового внедрения траппов, т. е. не ранее второй половины триасового периода.
Этому заключению на первый взгляд противоречат данные, полученные при изучении кимберлитовой трубки «Ленинградская», расположенной в Далдыно-Алакитеком алмазоносном районе. В результате полевых исследований В. Н. Щукиным сделан вывод, что трубка «Ленинградская» пересекается дайкой траппов, которая внутри трубки разветвляется на апофизы и тонкие прожилки. При изучении шлифов и образцов, собранных здесь В. И. Михеенко, обнаружены ксенолиты кимберлита в траппе. Из этих наблюдений следует вывод, что дайка рвет трубку.
Как отмечено выше, внедрение траппов происходило в течение длительного времени и траппы последней фазы моложе меймечитов и щелоч-ных базальтоидов р. Хатанги доюрского возраста. В данном случае мы также, по-видимому, имеем проявление последней фазы траппового вулканизма, и описанный факт еще раз подтверждает доюрский возраст кимберлитов.
Таким образом, в свете имеющихся сейчас фактов наиболее вероятно предположение о том, что на Сибирской платформе главная фаза кимберлитового вулканизма приурочена к сравнительно короткому промежутку времени в триасе.
Вместе с тем необходимо отметить, что еще в 1954 г. до открытия кимберлитов геологами НИИГА в верховьях р. Мархи был найден алмаз в рыхлых продуктах выветривания конгломератов предположительно пермского возраста и был сделан вывод о допермском возрасте первичных алмазоносных пород. Эти данные весьма интересны, но требуют проверки и уточнения.
"Алмазные месторождения Якутии" А.П. Бобриевич, М.Н. Бондаренко, М.А. Гневушев, Л.М. Красов, Г.И. Смирнов, Р.К Юркевич.
просмотров: 5359