Лампроиты Австралии • В настоящее время в Зап. Австралии установлено 4 алмазоносные провинции. В провинции Зап. Кимберли известны только тела лампроитов. • В провинции Сев. Кимберли — только кимберлиты. • В провинции Восточный Кимберли имеются как лапроитовые (Аргайл), так и кимберлитовые тела. Геологическая позиция лампроитов • Лампроиты известны на всех континентах. • Они приурочены к зонам рифтогенной активизации и фанерозойским областям завершенной складчатости в периферийных зонах древних платформ: Северо-Американской, Индостанской, Африканской, Антарктической. • Лампроиты залегают не только в виде трубчатых тел, но также в виде даек, штоков и силлов. Провинция Зап. Кимберли • Расположена в пределах протерозойской подвижной зоны Кинг Леопольд и грабена Фицрой. • концентрируются в 3 полях: Эллендейл (48 тел) • Нункамбах (24 тела) • Волджин-Хилс • Лапроиты имеют раннемиоценовый возраст • 20-22 млн лет для Эллендейл • 18-20 млн лет для Нункамбах • 17,5 млн. лет для ВолджинХилс • • • • • • • • • • • • очень большие размеры (106-128га) неправильная форма контролируются единой тектонической зоной по линии восток-запад прорывают песчаники, сланцы и известняки девонского и пермского возраста, образуя купола до 100 м. Размеры диатрем резко падают с глубиной, напоминая по форме «бокал шампанского». слабый эрозионный срез в кратерной части сохранились осадочно-вулканогенные породы (туфы и туфобрекчии). Наиболее богаты алмазами трубки Эллендейл-4 и 9. Самые крупные камни весили 6,0-6,5 кар. Содержания алмазов от 3,6 кар. на 100 тонн до 13,6 карат на 100 тонн. высокое качество камней (около 60% — ювелирные по цене 100 австр. Дол. За карат). Половина кристаллов имела желтоватый оттенок. Трубки Эллендэйл • • • • • • • • • Лампроиты локализованы в пределах мобильной зоны Холлс Крик и приурочены к системе разломов Гринвейл. Возраст лампроитов верхнепротерозойский: 1100300 и 1045160 млн. лет. Трубка Аргайл - площадь 50 га. сильно вытянутая форма, длина — 1500 м, а ширина — 350 м, заканчивается дайкой мощностью 18 м. Запасы около 500 млн карат, Качество алмазов не высокое: только 5% относятся к высококачественным ювелирным. Средняя масса — 16 мг, Самый крупный из найденных к 1990 году — 14, 34 карат. Средняя стоимость около 6,5 $ за карат. Провинция Восточный Кимберли Трубка Аргайл • Трубка прорывает нижне- и средне-протерозойские песчаники и имеет сложное строение. • Трубку сопровождают богатые россыпи. • Ее эрозионный срез оценивают в 400 м. • Различают 5 типов пород: – – – – – – «песчанистые» туфы, лапилли-пепловый туф, грубопепловый туф, тонкопепловый туф, «непесчанистый» туф дайки лампроитов. • Различные типы пород различаются по содержанию и качеству алмазов. Типы пород • Наиболее богаты «песчанистые» туфы – 1-ой фазы внедрения. Они слагают южную часть трубки. Породу слагают обломки лампроитов размером 0,5-4 мм (60%) и кварца (40%) • Содержания алмазов — 6-7 карат на тонну, т.е. первичная алмазоносность пород была в 25 раз выше, чем кимберлитов Южной Африки. • «Непесчанистые» туфы 2-ой фазы внедрения слагают северную часть трубки. В них нет примеси кварца и боковых пород, • содержание алмазов снижается до 2-2,5 карат на тонну. • Магматические лампроиты слагают маломощные жилы внутри трубки. • Они практически не алмазоносны. Петрохимия лампроитов • Лампроиты - сообщество лейцитосодержащих пород, богатых K (8-10%) и Mg, насыщенные или слабо недосыщенные кремнеземом • Это породы преимущественно экструзивной фации, • Они характеризуются низкими содержаниями алюминия и кальция. • Лампроиты — это ультракалиевые магнезиальные породы орендитовой серии. • Выделяют большое количество разновидностей, названных по месту находки: вайомингит, волжидит, джумиллит. Содержание фосфора – высокое – 1.5% Содержание F (0.6%) и H2O+ (6%) - тоже высокое Минеральный состав лейцитовых и оливиновых лампроитов Типы лампроитов • Среди алмазоносных лампроитов Австралии выделяют 2 разновидности: • Лампроиты Западного и Восточного Кимберли различны по возрасту: • кайнозойские — Эллендейл • верхнепротерозойские — Аргайл. • Они различаются по составу: • лейцитовые, содержащие менее 10% оливина - Зап. Кимберли; • оливиновые (20-30% оливина, почти без лейцита) – Вост. Кимберли. • Оливиновые разновидности более алмазоносны. • • • • • • лампроиты Зап. Кимберли характеризуются высокими отношениями 87Sr/86Sr (0,7110,721) и низкими Nd (-7,4 19,2). Отношение 206Pb/204Pb — высокое (15,69-15,80), Для лампроитов Эллендейл установлено обогащение редкими элементами (Ba, La). Характеризуются высокими содержаниями титана (4-7%) Лампроиты Аргайл – высокие содержания LREE предполагают многостадийную модель их образования из общего мантийного источника (‘hot point”), который не дифференциировался после 2,1 млрд. лет. • • • • • • • • • • • • • • • • • • Главные породообразующие минералы лампроитов: — оливин — (Mg,Fe)2[SiO4], клинопироксен (диопсид — CaMg[Si2O6]), флогопит (обычно титансодержащий тетраферрифлогопит)KMg3[Si3Fe3+0,6 O10](OH,F)2, лейцит — K[AlSi2O6], амфибол (обычно К-рихтерит) (Na,Ca)(Na,K)Mg5[Si4O11](OH)2, ортопироксен, санидин — (K,Na)[AlSi3O8] и стекло. обогащенные Ti силикатов и оксидов: прайдерит (K,Ba)(Ti,Fe)8O16; джеппиит (K,Ba)2(Ti,Fe)6O13; армалколит (Fe,Mg)Ti2O5; перовскит CaTiO3; щербаковит NaK(K,Ba)Ti2Si4O14; вадеит – K2Zr[Si3O9], мадуит отсутствие мелилита — (Ca,Na)(Mg,Al)[(Si,Al)2O7] отсутствие плагиоклаза. Минералогия лампроитов Петрохимия лампроитов особенности породообразующих минералов лампроитов • • • • • • • • • • • • • Оливин ксенокристаллы и вкрапленники двух генераций: фенокристаллы первого поколения, микролиты основной массы. Ксенокристы — обломки кристаллов и их сростки, Фенокристаллы – зональные, С высокой магнезиальностью Mg/(Mg+Fe)>90, повышенные содержания: Ni (до 0,6%), Ca (до 0,8%), Cr (0,010,1%) пониженные — Mn ( 0, 05-0,17%). Оливины микролитов и лейцитовых разностей - более железистые Микролиты —Fo87, Оливин лейцитовых лампроитов — Fo77. Породообразующие минералы • • • • • • • • Клинопироксен широко распространен в виде ксенокристаллов, фенокристаллов и мелких призматических выделений в основной массе. По составу отвечает диопсиду (Wo= 4845), реже — промежуточному ряду Mgавгит – энстатит – диопсид. характерна зональность. Содержание Al2O3 низко (0,005 мас%), а содержание TiO2 достигает 2,8 мас.%. клинопироксены из лампроитов Австралии отличаются от лампроитов других районов Лапроиты Африки, Гренландии, Испании, США содержат большие доли Al и меньшие — Ti. клинопироксены лампроитов отличают от кимберлитовых (с очень низкими концентрациями Al2O3 и TiO2). • • • • • • • • • • • • • • • Слюда образует фенокристаллы и пойкилитовые выделения в основной массе. Характерны: высокие содержания Mg, Ti низкие — Al. В лампроитах Австралии высокомагнезиальный флогопит KMg3[AlSi3O10](OH,F)2. По MgO (20-24 мас. %) близки к флогопитам из кимберлитов, отличаются низким содержанием Al Кристаллы зональны. К краям Al падает, а Fe и Ti — растут, вплоть до образования тетриферрифлогопита — KMg3[Si3Fe3+0,6 AlO10](OH,F)2. Состав слюд в лампроитах различных типов (орендиты, мадупиты) варьирует в широких пределах с переходом в истонитовые разности: K(Mg2,5Al 0,5)[Si2,5Al3+1,5O10](OH,F)2 Глиноземом обогащены ксенокристаллы, а пойкилитовые выделения в основной массе железистые. Характерен дефицит тетраэдрических катионов: Si + Al <8, и вхождение в тетраэдры Ti и Fe3+. • • • • • • • • • • Амфибол в некоторых разновидностях до 30% образует пойкилитовые выделения, призматические зерна. По соcтаву отвечает Ti-K- рихтериту — (Na,Ca)(Na,K)Mg5[Si4O11](OH)2, Первичные амфиболы - более кальциевые, вторичные — более натровые (ферроарфведсонитовый тренд) содержание K (около 5,33 мас. %). Лейцит — K[AlSi2O6] образует идиоморфные кристаллы с двойникованием (при медленном остывании при температуре около 610670С) без двойников (при быстром охлаждении). замещается на агрегат санидина, анальцима, кварца, цеолитов, карбоната, без нефелина. Лейциты из лампритов Зап. Кимберли — нестихиометричны: обогащены Si, Fe, недосыщены Al. Характерно высокое отношение K2O/Al2O3 (1,1-1,25) минералы лампроитов состав лампроитов и кимберлитов • • Полевой шпат • содержание достигает 1949% • Это санидин. • образует микрофенокристаллы или пойкилитовые выделения в основной массе пород. • Состав Or 95-48, • очень высоко отношение K2O/K2O+Na2O = 0,9-1,0. • Характерна примесь железа до 5% Fe2O3. • • • • • • • • • • Лампроиты и кимберлиты отличаются от других щелочных пород: в них нет нефелина и натровых пироксенов (эгирина). содержат оливин, флогопит и клинопироксены. В лампроитах нет первичных карбонатов, мелилита и мотичеллита. В лампроитах есть амфиболы, лейцит и полевой шпат. В лампроитах найдены редкие, но показательные акцессории: прайдерит: (K,Ba)(Ti,Fe)8O16; джеппиит: (K,Ba)2(Ti,Fe)6O13; армалколит (Fe,Mg)Ti2O5; вейдит? (вадуит) Zr2K4Si6O18; щербаковит NaK(K,Ba)Ti2Si4O14. • Пикроильмениты для лампроитов не характерны. • Характерно низкое содержание высокобарных минералов • Все ксенолиты сильно изменены вторичными процессами. • Гранат практически полностью замещен ассоциацией низкобарных минералов: Al-энстатитом, Alдиопсидом, Al-шпинелидом. • Полная келифитизация граната, объясняет низкие его содержания в концентратах • Этот же процесс ответственен и за исчезновение мантийных минералов эклогитового парагенезиса ( гранатов пиропальмандинового состава и пироксенов), ксенолиты которых пока не найдены Мантийные ксенолиты Мантийные ксенолиты • ксенокристаллы гранатов и шпинелидов из лампроитов близки по составу к индикаторным минералам кимберлитов. • Отличаются широкими вариациями Cr2O3 • присутствуют разновидности, типичные для алмазоносных ультраосновных парагенезисов — высокохромистые хромшпинелиды и малокальциевые хромистые гранаты. микрокристаллические оксиды Алмазы из лампроитов В лампроитах, как и в кимберлитах, выделяют 2 группы кристаллов, различающиеся по размеру: меньше 1 мм; больше 2 мм. • • • Среди крупных камней в лампроитах преобладают округлые додекаэдроиды, много шпинелевых двойников, среди мелких алмазов преобладают октаэдры. • • особенность алмазов из лампроитов — большое количество кристаллов покрыто глубокими кавернами и каналами травления. Выявлены отличия и в соотношениях алмазов ультраосновного и эклогитового парагенезисов. Только 7% - ультраосновного парагенезиса (оливин + кноррингитовый пироп + хромдиопсид) Алмазы трубки Аргайл • • • • • • • • • • мантийные лерцолиты и гарцбургиты являются источником мелких алмазов, • для более крупных округлых додекаэдроидов источником являются эклогиты. • • • • 85% алмазов содержат включения преобладают эклогитовые алмазы: 80% - гранат, 20% - коэсит Обнаружены клинопироксен, кианит, рутил, сульфиды отличаются более высокой твердостью характерен облегченный изотопный состав: (13С от –9 до –12 0/00) Алмазы из ксенолитов ультраосновных пород также отличаются рядом особенностей: они мелкие (меньше 0.4мм, масса 0,06мг), преобладают октаэдры (80%) мало додекаэдров (1,2%), поверхность матирована, покрыта гексагональными ямками окрашены в коричневый цвет Розовые алмазы • Много желтых (район Эллендейл) и коричневых камней (до 80% в трубке Аргайл) • Встречаются редкие камни с розовой дефектной окраской. • Розовая окраска концентрируется в камнях около дефектов, включений и трещин или образует иглоподобные линии, отвечающие линиям скольжения, образующимся при пластической деформации и выявляющимся при огранке. • принцессе Анне подарили кольцо с коричневым бриллиантом в 4,08 карат, сделанное знаменитым королевским ювелиром СДэвленом. • Оно было продано за 53 тыс. долларов, а деньги были направлены в Индию, нуждающимся детям. • Всего найдено 46 таких камней Добыча алмазов • • • • • • • • • • • • • Ежегодная добыча – 40 млн. карат Запасы – 442 млн. кар. Содержания от 1 до 6.8 карат на тонну Качество низкое: Ювелирные – 5% Цена на необработанные камни ювелирных сортов колеблется от 50 до 1000 долларов за карат, Треть камней представлена обломками На поверхности каверны и каналы травлениясредняя масса – 16мг Менее 0.8мм – не извлекаются Технические – 65% Стоят 5-100 долларов за карат, Борт 1-2 доллара за карат, это равно стоимости синтетических технических алмазов.