Lamproite_Posuhova

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: 1100300 и
1045160 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 610670С)
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.