научная статья по теме КИМБЕРЛИТЫ И ЛАМПРОИТЫ: КРИТЕРИИ СХОДСТВА И РАЗЛИЧИЙ Геология

Текст научной статьи на тему «КИМБЕРЛИТЫ И ЛАМПРОИТЫ: КРИТЕРИИ СХОДСТВА И РАЗЛИЧИЙ»

УДК 552.33.550.423

КИМБЕРЛИТЫ И ЛАМПРОИТЫ: КРИТЕРИИ СХОДСТВА И РАЗЛИЧИЙ © 2011 г. В. А. Кононова, О. А. Богатиков, И. А. Кондратов

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН Старомонетный пер., 35, Москва, 119017, Россия; e-mail: victoria@igem.ru Поступила в редакцию 12.06.2010 г.

Проведен сравнительный анализ кимберлитов и лампроитов с учетом наших данных по Восточно-Европейской и Сибирской платформам, а также с привлечением материалов по наиболее изученным зарубежным объектам. Сформулированы критерии различий этих пород; к числу наиболее значимых относятся следующие. 1. Калиевым высокомагнезиальным породам (кимберлиты и лампроиты) свойственны колебания породообразующих компонентов, причем в лампроитах эти колебания значительно шире, чем в кимберлитах. Составы кимберлитов и лампроитов различаются не только по содержанию Si02, но и щелочей, летучих и ряда редких элементов. Флюидный режим характеризуется преобладанием СО2 в кимберлитах и Н2О — в лампроитах. 2. Кимберлиты приурочены к древним кратонам, а внутриплитные лампроиты — преимущественно, к примыкающим протерозойским поясам. Кимберлиты расположены в областях с низким тепловым потоком, а лампроиты — с высоким. 3. Кимберлиты и лампроиты обычно формировались в разное время. Так, наиболее продуктивное время для кимберлитового магматизма ВЕП и СП — девонское. 4. Морфология тел различна: лампроиты формируют мелкие субвулканические тела с лавовыми потоками. Трубки взрыва типичны для кимберлитов и не сопровождаются лавами. 5. Состав минералов резко кремненедосыщенный в кимберлитах, а в ультраосновных лампроитах — кремненасы-щенный; характерные акцессорные минералы лампроитов — прайдерит, вадеит — не встречается в кимберлитах. 6. Источники первичных расплавов кимберлитов и лампроитов находились в мантии, но в различных ее типах. Источником умеренно- и низкотитанистых кимберлитов служила мантия, близкая к BSE либо обогащенная мантия I типа (EMI). Именно с ними связаны месторождения алмаза, в том числе промышленные на ВЕП. Источник лампроитов располагался только в обогащенной мантии (EMI и EMII). Вместе с тем наблюдаются и некоторые признаки сходства, касающиеся, в первую очередь, процессов формирования пород, а также подразделения их на типы. Алмазы, которые являются характерным акцессорным минералом кимберлитов (низкотитанистых и ряда других типов) присутствуют только в одной разновидности лампроитов — оливиновых лампроитах.

ВВЕДЕНИЕ

Около 20 лет назад опубликованы обобщающие монографии по лампроитам (Богатиков и др., 1991; Mitchell, Bergman, 1991) и кимберлитам (Mitchell, 1986, 1995), но до сих пор в литературе продолжают употреблять термин "породы кимберлитового клана" (KCR), считая неопределенной классификацию ряда кимберлит—лампроит (Vrma, 2003). Вместе с тем уже в ранних работах (Богатиков и др., 1991 и др.) указывались некоторые критерии отличия кимберлитов от лампроитов. Анализ последних лет по распространению этих пород на земном шаре (Зин-чук и др., 2008) показал, что есть целый ряд территорий, включая Сибирскую (СП), Восточно-Европейскую (ВЕП) платформы, а также Индия, Австралия, США и ряд других, где присутствуют оба типа этих пород, что создает дополнительные возможности их сопоставления (табл. 1). Проводя сравнительный анализ, мы опирались на наши данные по ВЕП и СП и привлекали материалы по наиболее изученным зарубежным объектам. В фундаментальной новейшей монографии (Богатиков и др., 2010) авторы упоминают "взаимные переходы" между этими породами, но это положение, конечно, требует уточнения. Об-

наружено некоторое сходство в составе кимберлита и оливинового лампроита, в частности обе породы нередко сопровождаются промышленными месторождениями алмаза. Однако условия, благоприятные для образования алмазов в этих двух типах пород, пока еще до конца неясны. Рассмотрим критерии сходства и различий этих пород.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКИЙ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМЫ ФОРМИРОВАНИЯ

Кимберлиты характерны для древних (архейских) кратонов, но они встречаются и за их пределами (Божко, 2002). Это орогенные пояса протерозоя (например, трубки и дайки Финляндии), а также коллизионные пояса типа, например, гранулитово-го пояса Лимпопо в Африке, либо коллизионные зоны типа Колорадо-Вайомиг в США. Следует иметь в виду, что все эти тектонические обстановки возникли на архейской континентальной коре. Лампроиты формируются в двух геодинамических режимах: внутриплитном и коллизионном (зоны конвергенции литосферных плит). Примером последних могут служить лампроиты Альпийско-гималайско-ин-

35

3*

донезийского пояса (Рге1еу1е й а1., 2008). Они заметно отличаются от их внугриплитньк аналогов: не содержат алмазов, богаты 8Ю2, имеют относительно низкие содержания СаО, А12О3, Na2О при высоком отношении К2О/А12О3. В частности, как и типичные коллизионные образования, они сильно депле-тированы И, N5, Та и др. Поскольку сосуществование обоих типов пород (кимберлиты и лампроиты) фиксируется только во внутриплитной обстановке, в настоящей статье будут охарактеризованы именно эти условия их формирования. Предварительно отметим, что наличие мощной холодной и древней литосферы, как известно, является необходимым условием проявления кимберлитов и показателем возможности сохранения в мантии алмазоносных участков (Не1т51аеё1;, Gurney, 1995). По-видимому, это правило распространяется и на внутриплитные лампроиты. По данным о тепловом потоке, север Восточно-Европейского кратона относится к регионам с такой наиболее мощной (200—300 км под Карело-Кольской провинцией) холодной (возможно, депле-тированной) древней литосферной мантией. К числу подобных регионов относятся и другие кратоны северного полушария Земли: Сибирский кратон (200— 350 км), Западная Африка (250—350 км), центральная часть Канадского щита (>300 км) (Айетеуа, Моопеу, 2001). Рассмотрим геолого-тектонический и геодинамический режимы формирования кимберлитов и лампроитов на примерах Сибирской и Восточно-Европейской платформ, а также проведем некоторые аналогии с рядом зарубежных объектов.

Восточно-Европейская платформа. Кимберлиты и лампроиты известны на Балтийском щите и в его ближайшем обрамлении, а также на Украинском щите. Как показало изучение единичных зерен цирконов, выделенных из кимберлитов трубки им. В. Гриба, их и-РЬ возрасты варьируют в пределах 2850— 1600 млн. лет ^ерекЫша е! а1., 2004), т.е. в районе трубки сохранились архейские образования. Эти данные согласуются с результатами изучения ксенолитов коры Зимнебережного поля (Самсонов и др., 2006), выявившими различие возрастов южной и центральной его частей. Кора южной части, несмотря на ограниченный объем информации, с достаточно высокой степенью достоверности может рассматриваться как архейская и, вероятно, представляет собой юго-восточное продолжение Беломорского складчатого пояса. Напротив, в составе коры центральной части резко доминируют палеопротерозой-ские метамагматические комплексы, которые также имеют аналоги на Балтийском щите. Внедрение кимберлитов и лампроитов на Восточно-Европейском кратоне происходило в несколько этапов (табл. 1), причем лампроиты формировались в допалеозой-ское время, а подавляющий по объему кимберлито-вый магматизм происходил в палеозое. Наблюдается корреляция этих периодов и с глобальными, и с региональными геодинамическими процессами.

Кимберлиты. Их небольшие объемы фиксируются в протерозое. Наиболее древние — это позднепа-

леопротерозойские объекты внутренних частей архейских и раннепалеопротерозойских блоков крато-на (кимозерские и кировоградские кимберлиты).

Неопротерозойские алмазоносные кимберлиты приурочены к завершающим стадиям распада Роди-нии. Они известны в пограничной со свекофенн-ской областью части Карельского кратона (Каави-Куопио в Финляндии).

Палеозойский этап. Многочисленные тела кимберлитов Зимнебережного алмазоносного района располагаются по периферии Кольского свода. Они наиболее продуктивны и, по-видимому, были связаны с активностью одного или нескольких плюмов, проявившихся в куполообразовании и рифтогенезе во внешних частях Восточно-Европейского кратона (Кольский, Тимано-Печорский и Воронежско-Украинский своды) (Фокин, Никишин, 1999). В пределах Воронежско-Украинского поднятия в девоне наиболее глубинные и наименее дифференцированные разновидности пород образуются в бортах будущего Днепровско-Припятского рифта на начальном этапе рифтогенеза (кимберлиты Приазовья на Украине (Юткина и др., 2005)).

Лампроиты. Известно два этапа их формирования на ВЕП.

Позднепалеопротерозойский этап, возможно, был связан с отголосками Свекофеннских ороген-ных и посторогенных событий. По периферии архейских и раннепалеопротерозойских блоков кра-тона в Беломорской коллизионной зоне образовалось Порьегубское лампроитовое дайковое поле. Правда, лампроитовая природа порьегубских пород требует подтверждения, поскольку проанализированные слюды больше отвечают лампрофирам, чем лампроитам.

Мезопротерозойский этап коррелируется с начальными стадиями распада континента Родиния и рифтогенными процессами, охватившими территорию всего Восточно-Европейского кратона. Эти процессы привели, в частности, к формированию системы рифтов в северной части кратона (Кандалакшский и другие). Мезопротерозойский этап характеризуется проявлением лампроитов в Карельском блоке Восточно-Европейского кратона (Костомукша и Кухмо-Лентиира), синхронным лампроитовым магматизмом в южном архейском блоке на Украинском щите (черкасское проявление).

Подчеркнем, что прослеженная для ВЕП связь кимберлитов и лампроитов с эпохами реорганизации плит, которым свойственна невыдержанность древних мантийных корней, может служить объяснением значительных вариаций составов пород.

Сибирская платформа. В пределах этой структуры обращает на себя внимание разобщенность объектов, сложенных кимберлитами (в основном в центральной части платформы — Якутия) и лампроита-ми (юго-восточная и северная периферии платформы — это районы Алданского и Анабарского щитов).

Таблица 1. Главные эпохи проявления кимберлитового и лампр

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком