ГЕМОЛОГІЯ ДІАМАНТА Ч.4

тільки просторове розташування в межах древніх платформ, але й часова

періодичність прояву кімберлітового магматизму. Для добре вивчених діамантоносних провінцій – Південно-Африканської, Якутської, Австралійської – виділяють від 3-х до 5 епох кімберлітового чи лампроїтового вулканізму. Визначення віку порід, що містять діаманти, методами ізотопної геохронології, часто дають результати, які, якщо не суперечать геологічним даним, то є досить різнобійними, Вік трубки, що прориває (інтрудує) фанерозойські відклади, іноді коливається у досить широких інтервалах. В першу чергу це пояснюється значним масштабом вторинних змін серед породотвірних мінералів: олівіну I і II генерацій, піроксену, флогопіту та ін.
З іншої сторони, встановлений абсолютний вік гранатів із включень в діамантах (1400-1500 млн.років) та із концентратів збагачення (200-700 млн.років) трубок Фінш і Булфонтейн (Південна Африка) різко відмінний від часу їх формування (90 млн.років).Це дає підстави стверджувати про ксеногенність більшої частини діамантів по відношенню до кімберлітового розплаву, розглядати процеси і час діамантоутворення та кімберлітового вулканізму окремо. Однак різноманітність морфологічних різновидів діаманту та строкатий хімічний склад його мінералів-супутників вказують на їхню динамічну поведінку у різних геохімічних та термодинамічних умовах. Те ж стосується петрохімічних і петрологічних особливостей кімберлітових та лампроїтових порід.

аналізі структурних обстановок проявів кімберлітового магматизму особливу увагу приділяють часу

стабілізації і післястабілізаційного розвитку перспективних територій. Базуючись на тектонічному аналізі території Південної Африки Т. Кліффорд дійшов висновку, що діамантоносні кімберліти тяжіють до древніх кратонів. В рухливих поясах, які розділяють древні кратони, за даними автора, кімберліти не діамантоносні. У подальшому це положення отримало назву „правило Кліффорда”.
Від поняття „рухливий пояс” відмовився А. Янсе, який розділив кратони за часом стабілізації на архони – ділянки стабілізації до 2,5 млрд. років, протони, сформовані у проміжку 2,5-2,0 млрд. років, і тектони - віком 2,0-1,5 млрд. років. Протони і тектони, за його уявленнями, і складають „рухливі пояси”. Аналізуючи в цілому геолого-структурну обстановку розповсюдження діамантоносних кімберлітових порід на земній кулі, А. Янсе дійшов висновку, що усі промислово-діамантоносні родовища розміщені в межах архонів, і тому вони є найбільш перспективними на виявлення таких родовищ.

– складчастий фундамент, складений древніми (архейськими) породами віком понад 1,5

млрд років, і верхній – осадовий чохол, складений більш молодими породами, що залягають полого.
Кімберлітові тіла проривають обидва типи порід і виносять їхні уламки на поверхню (рис.)

тіл.

винятки. В районах з протерозойською основою розміщується група кімберлітових трубок:

Венеція в ПАР, лампроїтова трубка Аргайл в Австралії, кімберліти Форт а ла Корн в Канаді, Мату-Горсу і Мінас-Жерайс в Бразилії та ін. В блоці з протерозойською основою розміщується одне з найбільших кімберлітових тіл Світу – трубка Орапа (Ботсвана). Водночас фахівці зазначають, що у названих родовищах ювелірні різновиди діамантів складають не більше 10 %.
Дані свідчать про те, що діамантоносні кімберліти не є забороненими утвореннями ранньопротерозойських рухливих поясів, але вирізняються більш низькою якістю діамантів порівняно з кімберлітами архейських кратонів.
Поза сумніву, найбільш древні кратони – архони, в яких локалізовані великі відомі родовища діамантів, заслуговують першочергової уваги. В той же час, заслуговують уваги і кратони більш пізньої стадії – протони, в яких можливе формування як діамантоносних кімберлітів, так і лампроїтів.

становлення кімберлітових тіл.

тіл можуть бути три ознаки:
1. Вік порід, які прориває кімберлітова

трубка і вік порід, що її перекривають.
2. Вік порід, які прорвала трубка і вони в даний час еродовані, але знаходяться у кімберлітових брекчіях у вигляді ксенолітів.
3. Вік породотвірних мінералів (олівіну, піроксену, флогопіту), визначений методами ізотопної геохронології.
Час формування кімберлітових тіл встановлений точно, якщо згадані три ознаки не суперечать одна одній. Якщо ж такі протиріччя існують, то тут потрібна кореляція із даними по інших, суміжних кімберлітових проявах.
На основі аналізу результатів визначення віку кімберлітових та лампроїтових тіл для різних діамантоносних провінцій, знахідок діамантів та його парагенетичних мінералів-супутників у розсипищах докембрію в історії Землі виділяють чотири епохи кімберлітового вулканізму:

лапроїтових тіл цього віку на сьогодні ще не виявлено. Про

принципову можливість їхньої присутності свідчать знахідки діамантів та їхніх мінералів-супутників у теригенних слабко метаморфізованих нижньопротерозойських формаціях (Вітватерсранд, Південна Африка) та у середньопротерозойських осадових утвореннях (Жакобіна та ін,, Бразилія). Мінерали-включення у цих діамантах аналогічні мінералам із кімберлітів.
2. Пізньопротерозойська епоха (1300-1100 млн.років). Кімберлітовий магматизм цієї епохи проявлений в межах Південноамериканської, Південноафриканської (тр.Прем’єр), Індійської діамантоносної провінцій та лампроїтовий вулканізм в Австралії (тр.Аргайл, Еллендейл). На час тектоно-магматичної активізації у протерозої ці провінції знаходились у центральній частині гіпотетичного материка Гондвана. Тут на той час, очевидно, існували два центри платформенного мантійного вулканізму: 1 – об’єднував території сучасних Південноамериканської, Південноафриканської та, можливо, Арктичної провінцій, 2 – об’єднував території сучасних Індійської та Австралійської провінцій.

– середній карбон). Найширше кімберлітовий вулканізм у цей час проявився

у північній частині гіпотетичного материка Лавразія, в межах сучасних Східноєвропейської (Архангельська провінція – родовище ім. Ломоносова, а також діатреми на території України, Білорусі, Тіману) та Сибірської платформ (центральна частина Якутської провінції – тр. Мир, Удачна та ін.). На інших платформах вулканізм цієї епохи або проявився у незначних масштабах або не виявлений.

4. Мезозойська епоха (220-60 млн.років, середній тріас – ранній палеоген). В її межах можна виділити три етапи:
Ранній (220-150 млн.років, середній тріас – рання юра). Найбільш поширені кімберліти цього віку в межах Південноафриканської, Ангольсько-Конголезської та Якутської провінцій.

крейда). Найбільшої інтенсивності кімберлітовий вулканізм у цей час набув в

межах Північноамериканської, Південноафриканської (тр.Кімберлі, Орапа), Танзанійської (тр.Мвадуї), Ангольсько-Конголезської (тр.Катока та ін.) та Якутської провінціях.
Пізній (70-60 млн.років, пізня крейда – ранній палеоген). Вулканіти такого віку локалізовані, головно, на периферії провінцій: Південноафриканської та Якутської, за межами стабільних кратонів.

Визначення віку кімберлітів проводять також радіологічними методами: калій-аргоновим, рубідій-стронцієвим, свинцевим і уран-свинцевим.
Уран-свинцевий метод визначення абсолютного віку по цирконах, поряд з рубідій-стронцієвим дає найбільш надійні дані.

від докембрію до пізньої крейди.
Для кімберлітів Якутії виділяють три епохи

– середньопалеозойську, тріасову і пізньопалеозойську.
Досвід вивчення кімберлітових та лампроїтових порід показує, що вік їх утворення може виступати як критерій продуктивності для кожної провінції. Одні епохи на теренах певної провінції вважаються продуктивними (ранньопротерозойська у Південній Америці, Африці, Індії, Австралії; середньопалеозойська у Європі, Якутії; мезозойська – середній етап у Південній та Центральній Африці), інші безрудними (середньопалеозойська в Африці та Австралії, мезозойська в Якутії та Австралії).

специфікою такого явища. Щоб прорвати 150-200 км товщу порід літосфери,

окрім наявності відповідних тектонічних порушень – розломів, зон підвищеної тріщинуватості – потрібен значний потенціал, енергія прориву, які, накопичуючись упродовж значного відрізку геологічного часу, вивільнюються майже миттєво.
З іншої сторони, з точки зору теорії літосферних плит, проміжки часу між епохами кімберлітового вулканізму вказують на відносну можливу швидкість руху плит: від архею до мезозою вона поступово збільшувалась.

створена схема районування діамантоносних провінцій, яка основана на геолого-тектонічному принципі,

і розроблена на прикладі Сибірської платформи.
Діамантоносна провінція – це частина платформи з древнім докембрійським фундаментом. Площа від одного до кількох млн. км2. Чітко відокремлена від оточуючих структур земної кори. В межах провінції кімберліти мають різний вік, склад, суттєво відрізняються за діамантоносністю і за морфологічними типами діамантів. Кімберліти тяжіють до регіональних зон глибинних розломів, які оточують або пересікають ці великі структури (Сибірська, Африканська діамантоносні провінції).
Діамантоносна область – це великі (десятки – перші сотні тис.км2) площі, які не мають чіткої вираженої лінійності і тяжіють до конкретних структур першого порядку (авлакогени, на місці яких в подальшому розвивались великі западини).

які облямовують рифтові западини у смузі шириною до 200 км.
Кімберлітова

зона – середня за величиною, витягнута по формі (протяжність десятки-сотні кілометрів, ширина від перших до кількох десятків кілометрів) площа розповсюдження кімберлітових тіл, яка тяжіє до зон підвищеної магмопроникності. Кімберлітові зони завжди простягаються або паралельно границям авлакогенів (великих западин) вздовж схилу підняття, або згідно напрямку головної поздовжної системи глибинних розломів. Кімберлітові породи з межах зон суттєво відрізняються за віком, складом і продуктивністю, залишаючись подібними в межах прямолінійних ділянок.

десятки тисяч км2) площа, яка включає в себе кілька кімберлітових

полів, які тяжіють до вузлів пересічення зон кількох глибинних мантійних і корових розломів Кімберлітові райони входять до складу кімберлітових зон і областей. Одновікові кімберлітові породи району характеризуються відносно однорідним складом і діамантоносністю.
Кімберлітове поле – невелика (перші сотні-тисяча км2) площа розповсюдження просторово зближених кімберлітових тіл, які близькі за віком, відносно однорідні за складом, діамантоносністю і сформовані в однакових тектонічних умовах. Поля виділяють як в межах кімберлітових районів, так і безпосередньо в кімберлітових зонах.
Група кімберлітових тіл об’єднує кілька (три-п’ять) зближених просторово кімберлітових тіл, розміщених один від одного на відстані від кількох десятків метрів до перших км.

до вузла пересічення кількох розломів. Виділяють лінійні групи кімберлітових тіл

і кущі кімберлітових тіл.
Лінійна група кімберлітових тіл контролюється зоною одного з основних розломів і має протяжність від одного до 5-7 км.
Кущ кімберлітових тіл. Розуміють групу зближених тіл, локалізовану на ділянці приблизно ізометричної форми площею до кількох км2. Контролюється ділянкою пересічення розривних порушень або ділянкою коротких субпаралельних кулісоподібних тріщин. Кімберлітові породи різних груп тіл, які утворюють одне поле, можуть бути подібними за складом і діамантоносністю або суттєво відрізнятися у зв’язку з різним часом формування.
Кімберлітове тіло – магматичне утворення, експлозивне або інтрузивне, складене різновидами кімберлітових порід кількох етапів (фаз) вкорінення. Кімберлітове тіло входить до складу лінійної групи, куща тіл у вигляді трубки (діатреми), дайки, жили, штоку або силу. Промислове значення мають головно кімберлітові трубки, в незначній мірі дайки і жили.

і родовища периферійних зон (крайових частин кратонів).
Для діамантоносних провінцій

центральних районів характерна наявність діамантоносних діатрем, які виповнені класичними кімберлітами. Діаманти представлені головно плоскогранними і скульптованими октаедрами, ромбододекаедрами і перехідними морфологічними типами. Їхні розміри коливаються від дрібних (соті і десяті долі карата) до великих (десятки і сотні каратів). Серед включень в діамантах домінує ультраосновний парагенезис мінералів. Головними індикаторними мінералами є піроп, пікроільменіт, хромдіопсид, хромшпінелід, які присутні у великій кількості в породі. Спостерігається велика кількість і широкий спектр складу ксенолітів глубинних порід (від високоультраосновних до основних і титанисто-лужних). Домінують діаманти з мантійним складом вуглецю.
Для периферійних зон діамантоносних провінцій характерне відхилення речовинного складу діамантоносних порід від типових кімберлітів до порід «нестандартного» складу (лампроїти в Австралії, високоультраосновні породи на Зимовому Березі Архангельської області).

ін. Для периферійних зон кратонів характерне домінування в крупних класах

діамантів (понад 1,5 мм) додекаедроїдів, в дрібних (менше 0,5 мм) - плоскогранних октаедрів, які зазнали окиснювальної корозії (каверни і канали травлення). Мінеральні включення в діамантах представлені еклогітовим парагенезисом. Серед індикаторних мінералів в невеликій кількості присутні головно хромшпінелід і в меншій мірі піроп. Переважна більшість діамантів має легкий ізотопний склад вуглецю.

еталонним, оскільки на його території родовища мантійних діамантів (корінні і

розсипні) мають досить широкий розвиток.
На сьогодення тут достовірно установлено один генетичний тип мантійних діамантів – кімберлітовий. Прояви лампроїтів відомі в Кот-д’Івуарі, але промислових концентрацій діамантів не виявлено.
Корінні родовища діамантів розробляються в ПАР, Ботсвані, Танзанії, Анголі, Конго, Зімбабве, Лесото.

створення і розвитку діамантовидобувної промисловості світу.
Саме в Південній Африці у

1870 р. було відкрите перше корінне джерело цього цінного мінералу – кімберлітова трубка Ягерсфонтейн.
Найбільшим і добре вивченим кімберлітовим полем, де розміщуються п’ять історичних корінних родовищ діамантів – трубки Кімберлі, Де Бірс, Дютойтспен, Бултфонтейн і Весселтон – є поле Кімберлі.
На даний час в межах поля відомо 68 проявів кімберлітів – трубок, дайок і силів, більше половини з яких освоєні промислово.

освоєння південноафриканських родовищ діамантів.
Тут були знайдені великі діаманти: “Кімберлі” масою

503 кар, “Кімберлі бурий” – 516,5 кар, гарний діамант яскравого оранжево-жовтого кольору (287,42 кар), названий “Тіффані”. Спеціалісти рахують його найкрасивішим в світі жовтим діамантом. Камінь огранений в Парижі до неймовірної краси діамант масою 128,51 кар у формі подушечки з 90 гранями зверху і 48 – знизу.
Закрита у 1914 р. Зараз вона є музеєм під відкритим небом, видовищем, яке притягає увагу багатьох туристів.

тільки кайлами і лопатами упродовж 1871-1914 рр. Було вийнято 25

млн. т грунту і видобуто 14,5 млн. карат діамантів. Трубка була вироблена до глибини 240 м, потім засипана до 215 м. Тепер заповнюється водою (гл.40 м).

серед яких трубка Прем’єр відноситься до найбільших і найбагатших родовищ

діамантів у світі (32,2 га). Вік кімберлітових тіл протерозойський.
Трубку Прем’єр відкрив у 1902 році успішний промисловець Томас Куллінан.
Ерозійний зріз трубки Прем’єр складає 2 км.
Вміст діамантів у верхніх горизонтах 0,7-1,16 кар/т, в нижніх 0,30-0,34 кар/т.
Серед діамантів трубки переважають ромбододекаедри – 17 % і перехідні форми – 56 %; октаедрів лише 6 %, а безбарвних кристалів – 41 %.
У 1932 р. рудник був закритий, а у 1945 році (у зв’язку із великою потребою у технічних діамантах) був знову відкритий. Зараз розробляється шахтним способом на глибині 1 км.

із трубки видобули 500 діамантів масою понад 100 кар і

четверту частину усіх відомих у світі діамантів масою понад 400 кар.
В трубці зустрічаються винятково цінні чорнильно-сині діаманти (напівпровідникові).
В руднику видобувають чисті голубувато-білі камені, яких немає ніде у світі, а також діаманти з голубувато-зеленим опаловим блиском.
Цінуються і технічні діаманти цієї трубки, які володіють особливими властивостями. Діаманти із синьо-сталевим відтінком, які містять домішки алюмінію, використовуються як термістори для дуже точних вимірювань температури.
Коричневі діаманти підвищеної твердості добре зарекомендували себе у бурінні.
В руднику багато цінних безазотних діамантів, які використовують в електронній промисловості, відео- і радарній техніці, для управління космічними апаратами.

честь голови правління рудника П.Р.Фрамеза). Ці діаманти мають тонкозернисту будову

і аномальну твердість (розпиляти їх практично неможливо).
Один із взірців фрамезиту пиляли діамантовою пилою упродовж трьох днів і не було навіть найменшого надрізу. Звичайний діамант такого розміру можна би було розпиляти за 6-7 год.

Але найбільшу славу руднику Прем’єр приніс найбільший у світі ювелірний діамант “Куллінан” (названий на честь першовідкривача трубки).
Знайдений робітником у стінці рудника 25 січня 1905 року.
Маса діаманта складала 3106 кар або 621,2 г, розміри 10×6,5×5 см. Це був уламок більшого діаманта.
Ціна його була настільки велика, що упродовж двох років не знайшлося бажаючих його купити.

1907 році діамант придбала за 150 тис. фунтів стерлінгів Трасваальська

законодавча асамблея під керівництвом двох бурських генералів і було вирішено з метою примирення з Англією подарувати його королю Великобританії Едуарду VII.
Потім діамант відправили в Амстердам до відомого ювеліра Йозефу Асскеру.
З “Куллінана” отримали 9 великих каменів і 100 дрібних.
У 1912 р. огранювання основних каменів закінчили із цього приводу в Парижі дали грандіозний банкет.
Із “Куллінана” виготовили 105 діамантів загальною масою 1063,65 кар, що склало 34,25 % маси необробленого каменя.
“Куллінан I” (або “Велика зірка Африки”) масою 530,3 кар – найбільший діамант у світі. Прикрашає королівський скіпетр.
“Куллінан II” (313,4 кар). Вставлений в корону англійської королеви.

дістав діамант із кімберліта. Зліва – сер Томас Куллінан.

межах поля розміром 15×17 км відкрито 13 кімберлітових трубок.
В полі

розміщується трубка Фінш, яка відноситься до найбільших корінних родовищ діамантів Південної Африки.
Після відкриття трубки Прем’єр (1902 р.) довго не могли знайти нового великого корінного родовища. І тільки у 1961 році така трубка була відкрита і назвали її Фінш.
Трубка друга за розмірами в Південній Африці і поступається тільки трубці Прем’єр.
Вміст діамантів складає 0,7 кар/т. 15 % - ювелірні, 85 % - технічні.
З 1992 року розробка ведеться підземним способом. Вилучення діамантів понад 3 мм здійснюється магнітними сепараторами, через те, що багато кристалів вкрито плівками оксидів заліза.

методом пошуків був шліховий.
У 1967 році біля селища Орапа була

відкрита кімберлітова трубка, яка отримала таку ж назву.
Трубка Орапа – одне з найбільших корінних родовищ діамантів у світі (площа 118,4 га). Поступається лише трубкам Камафука-Камазамбо (150 га) в Анголі і Мвадуї (146 га) в Танзанії.
Трубка Орапа слабко еродована і має добре збережені породи кратерної фації.
Діаманти трубки містять у переважній більшості включення мінералів еклогітового парагенезису.
Вік трубки 100 млн. років (початок пізньої крейди).
За запасами трубка належить до найбільших родовищ світу.
Вміст діамантів 0,66-0,68 кар/т. Переважають дрібні кристали. Ювелірні – 15 %, напівювелірні – 45 %, технічні – 40 %.
Річний видобуток складає 4,5 млн кар.

р. Розробляється з 1980 року.
Вік трубки 240 млн. років (тріасовий).
Трубка

складається з трьох зближених кімберлітових тіл.
Вміст діамантів складає 1,56 кар/т. Діаманти характеризуються високою якістю, середня ціна 90 дол/кар.
Багато діамантів “чистої води”, забарвлених мало. Багато кристалів кубічного габітусу.
Річний видобуток складає біля 9 млн. кар.

з них перекриті потужним грунтовим покривом.
Трубка Мвадуї. Одна з найбільших

діамантоносних кімберлітових трубок світу.
Належить до слабко еродованих діатрем із збереженими кратерними відкладами.
Відкрита у 1940 р. і знаходиться на висоті 1220 м над рівнем моря. Відкрита канадським геологом Дж.Т.Вільямсоном шліховим методом за мінералом-супутником діаманта – пікроільменітом.
Вік трубки 189 млн. років (пізній тріас).
Вміст діамантів біля 1 кар/т. Діаманти доброї якості: ювелірні – 50 %, напівювелірні – 40 %, технічні – 10 %. Переважають безбарвні кристали, домінуюча форма – округлі.

визначається як крейдовий, зосереджені в межах області архейської консолідації фундаменту

і контролюються регіональною зоною розломів Лукапа, ширина якої змінюється від 55 до 85 км, а протяжність на території Анголи сягає 1200 км.
До цієї ж зони тяжіють і кімберлітові трубки Демократичної Республіки Конго.
Найбільш важливою щодо діамантоносності є провінція Лунда-Норте, де розміщуються корінні і розсипні родовища діамантів.
Тут відомо біля 60 кімберлітових тіл, які тяжіють до пересічення глибинних розломів північно-східного і субмерідіонального напрямку.
Виділяють чотири кімберлітових поля: Камафука-Камазамбо (19 трубок), Камутуе (13 тіл), Камачія (8 тіл) і Катока (14 тіл). Назва полів відповідає назві найбільшій трубці.
Діамантоносність кімберлітів різна в різних полях, але, як правило, промисловими є невеликі за розміром трубки.

смугу меридіонального напрямку довжиною 25 км і шириною від 0,2

до 4,5 км.
Прояви кімберлітового магматизму контролюються розривними порушеннями.
Трубка Камафука-Камазамбо. Це перша кімберлітова трубка, відкрита в Анголі (1952 р.).
За площею найбільша в світі – 150 га. Форма трубки дайкоподібна (довжина 3,2 км).
Трубка слабко еродована, має збережений раструб, який заповнений продуктами кратерної фації.
Вік трубки – рання крейда.
Діаманти досить високої якості.

Лунда-Норте.
Тільки на території концесії гірничорудного товариства Катока (350 км2) відкрито

70 вулканічних апаратів, що є свідченням інтенсивності кімберлітового вулканізму в даному районі у ранній крейді.
Розміщення трубок по площі нерівномірне, у вигляді кластерів (кущів). Відстань між трубками в межах окремих кластерів складає від кількох сотень метрів до перших кілометрів, а відстань між кластерами – 5-7 км.
Трубка Катока (головне родовище поля) розміщена в басейні р. Шикапа на крайньому півдні провінції Лунда-Норте. Вона входить до числа найбільших корінних родовищ діамантів світу.
Відкрита у 1969 р. португальськими геологами за шлейфом діамантів в руслових відкладах річок Катока і Лова.
Розмір кімберлітового тіла 900×900 м при площі 66 га.

до гл.150 м.
Середній вміст діамантів 0,65 кар/т. Трубка має складну

будову (багато фаз вкорінення), діамантоносність одних блоків складає 3 кар/т, інших – 0,2 кар/т. Річний видобуток складає понад 6 млн. кар.
Серед мінералів-супутників найбільше розповсюдження мають гранати (піроп – фіолетовий, малиново-фіолетовий, червоний і оранжевий), а також ільменіт; хромшпінелід зустрічається лише зрідка.
Особливістю трубки є численні знахідки незміненого хромдіопсиду.
Вміст ювелірних діамантів складає біля 35 %. Октаедри і округлі кристали зустрічаються приблизно порівну, є куби, зростки і полікристалічні агрегати.
Приблизно 50 % кристалів трубки несуть зовнішню матованість, що свідчить про вплив окиснювального середовища на діаманти.