783

К.Н. Егоров*,  М.А.Карпенко**, Д.А. Кошкарев*,

И.В. Маковчук**, Р.А. Чернышов*  

 

1. Большинство раннее опубликованных работ по внутреннему строению и вещественному составу кимберлитовой трубки Юбилейная основаны на фактическом материале, полученном в процессе геологической разведки месторождения. Многие из авторов (Г.В. Зольников, И.К. Сарычев, А.Д. Харькив и др.), прежде всего, акцентировали внимание на обилие ксеногенного материала (отдельные блоки вмещающих пород – «плавающие рифы» достигают более 60 м в поперечнике) в верхних частях трубки, выделяя при этом так называемый «ксенолитовый пояс». Выше него располагается вулканическая кратерная постройка, сложенная переотложенными терригенно-вулканическими породами, туфами, туфобрекчиями. Предполагается, что трубка Юбилейная является типичным слабоэродированным вулканическим аппаратом с хорошо сохранившимся кратерным раструбом.

Проведенное комплексно-систематическое изучение геологии трубки Юбилейная в процессе последовательной (погоризонтной) ее отработки (с 1985 по 2005 гг.) позволило создать новую модель формирования месторождения.

При детальном картировании северо-восточной части трубки Юбилейная выделены три самостоятельные фазы внедрения кимберлитов: крупнопорфировый слюдистый кимберлит (ПК), кимберлитовая брекчия (КБ) и автолитовая кимберлитовая брекчия (АКБ), отличающиеся между собой по текстурно-структурным, минералого-геохимическим признакам и алмазоносности.

В центральной части трубки выделяется больше разновидностей кимберлитов, которые по своим текстурно-структурным особенностям и вещественному составу отнесены к АКБ, КБ, такситовым кимберлитам (ТК), а также к афировым, спорадофировым кимберлитам. Здесь же отмечаются отдельные блоки порфирового кимберлита, который по многим индикационно-вещественным параметрам близок порфировым кимберлитам северо-восточной части трубки. Все они являются промышленными кимберлитовыми рудами с тем или иным содержанием полезного компонента. Исключением являются карбонатные брекчии, которые в силу их резкого перенасыщения (до 90 – 95 об.%) обломочным материалом и крупными “плавающими рифами” вмещающих карбонатных пород относятся к забалансовым рудам.

В пределах верхних горизонтов чашеобразного расширения «кратерного» участка преобладают карбонатные кимберлитовые брекчии, почти полностью слагающие до 85% площади поверхности трубки. Мощность их варьирует от нескольких метров в краевых частях «чаши» до 100-130 м в её центральной части. Ниже по разрезу карбонатные кимберлитовые бекчии постепенно сменяются кимберлитовыми породами так называемого «ксенолитового пояса», характерной особенностью которого является наличие большого объёма (до 60-80 %) крупных ксенолитов (5-10 м) и плавающих рифов осадочных карбонатных пород (рис. 1, а-б). Эти крупные фрагменты вмещающих пород цементируются спорадофировыми, афировыми и такситовыми кимберлитами, реже кимберлитовой брекчией, автолитовой кимберлитовой брекчией. «Ксенолитовый пояс» бронирует автолитовые брекчии, слагающие нижнюю часть кратерной части и полностью диатремовый участок трубки.

По контактовым взаимоотношениям между различными типами и разновидностями кимберлитов месторождения установлена последовательность формирования трубки, которая представляется нам в следующем виде.

            На начальном интрузивном этапе, предшествующем образованию трубки, происходило внедрение по зоне трещин растяжения северо-восточного простирания штокообразных и жильных кимберлитовых тел, сложенных слюдистым крупнопорфировым кимберлитом. Далее, в результате криптоэксплозивных процессов, происходило образование апикальной грибообразной зоны дробления, как вмещающих пород, так и частично «слепого» штока порфировых кимберлитов, а затем постепенное заполнение этой зоны различными фазами кимберлитового флюида-расплава. Образование гетерогенных кимберлитовых образований в апикальной части трубки произошло в процессе взаимодействия поднимающегося обогащенного флюидной фазой кимберлитового расплава с затампонировавшими канал обрушившимися осадочными породами. Это взаимодействие является результатом комбинированного проявления нескольких процессов: а) механического воздействия на осадочные породы внедряющегося кимберлитового флюида-расплава; б) эманационного воздействия отделяющихся флюидов, как на первые фазы кимберлитовых брекчий, так и на ксенолиты-«рифы» осадочных пород; в) физико-химического взаимодействия кимберлитового флюида-расплава и блоков осадочных пород, приводящего к пропариванию и диспергированию последних. В трубке Юбилейная проявлена уникальная способность существенного преобразования кимберлитовым флюидом-расплавом мощных толщ осадочных пород. В результате формируются в значительных объемах необычные по строению и составу карбонатные кимберлитовые брекчии, такситовые, спорадофировые, афировые кимберлиты, а также метасоматизированные гибридные породы.

            Завершение формирования трубки ознаменовалась образованием автолитовых кимберлитовых брекчий в виде штокового тела в центральной части трубки и жильных, пластообразных инъекций в породах «ксенолитового пояса». Появление в этих инъекционных телах кальцит-доломитовых кимберлитов можно объяснить ликвацией кимберлитового флюида-расплава на карбонатную и силикатную части, которая затушевана в настоящий момент постмагматическими преобразованиями.

Таким образом, трубка Юбилейная не является классическим вулканическим аппаратом с кратерной постройкой, а представляет собой слабоэродированное «полуслепое» криптоэксплозивное тело типа трубки Одинцовской, которая также пространственно расположена в Алакитском кимберлитовом поле.

2. Впервые для кимберлитовой трубки Юбилейная установлены вещественно-индикационные признаки алмазоносности различных геолого-технологических типов кимберлитов. К ним относятся типохимизм барофильной минерализации (пиропы), шпинелидов основной массы в совокупности с другими оксидно-рудными минералами кимберлитов, а также петрогеохимические особенности кимберлитов.

Использование минералогического критерия алмазоносности, разработанного Н.В. Соболевым, оказалось продуктивным для геолого-технологических типов кимберлитов трубки Юбилейная. Все проанализированные гранаты (не менее 100 зерен из каждого типа кимберлитов) выбирались вручную непосредственно из штуфных образцов. Критерий, основанный на соотношении пиропов алмазного дунит-гарцбургитового парагенезиса к низкохромистым, умеренно- высококальциевым гранатам, показал следующие различия между типами кимберлитов, различающихся по алмазоносности (рис. 2).

Бедные кимберлитовые руды (такситовые, спорадофировые, афировые кимберлиты) характеризуются содержанием пиропов алмазного парагенезиса не более 7 %, обычно 2 – 5 %.

К кимберлитовым рудам со средним содержанием полезного компонента относятся кимберлитовые брекчии и порфировые кимберлиты северо-восточной и западной частей трубки. Причем порфировые кимберлиты занимают область переходную от бедных к средним, а кимберлитовые брекчии от средних к богатым по содержанию полезного компонента. В порфировых кимберлитах содержание пиропов алмазного парагенезиса от 2.0 до 8.6 %, в среднем 5.66 %, кимберлитовые брекчии содержат 12,8 % пиропов алмазного парагенезиса.

Наиболее богатые руды – автолитовые кимберлитовые брекчии, содержат от 8.33 до 15.7 % гранатов алмазоносного дунит-гарцбургитового парагенезиса. Следует подчеркнуть, что в автолитовых кимберлитовых брекчиях лучше, чем в каком-либо другом типе руды прослеживается взаимосвязь алмазоносности с количеством гранатов алмазоносного парагенезиса. Так, при продуктивности 0.08 у.е. содержание дунит-гарцбургитовой ассоциации – 8.33 %, при 0.095 у.е. – 13.46 %, соответственно. И, наконец, самые богатые руды в трубке Юбилейная имеют самый высокий процент количества гранатов алмазного парагенезиса – 15.7 %.

3. Использование другого критерия алмазоносности по шпинелидам, а также перовскитам, ильменитам, рутилам из основной массы кимберлитов трубки Юбилейная позволило получить следующее.

По особенностям химического состава и взаимоотношений с минералами связующей массы выделено несколько разновидностей шпинелидов: от высокохромистого пикрохромита (45-58 мас. % Cr₂O₃ и < 4 мас. % TiO₂) до магномагнетита, а также определена их распространенность в различных геолого-промышленных типах кимберлитов трубки Юбилейная. Установлены эволюционные тренды изменения состава шпинелидов из основной массы кимберлитов, отражающие закономерности кристаллизации в различных по содержанию алмазов геолого-промышленных типах кимберлитов (рис. 3). В автолитовых кимберлитовых брекчиях наблюдается наименьшее количество перовскита и титаномагнетитов, а также ульвошпинелей различного состава, что может свидетельствовать о более благоприятных условиях сохранности алмазов в кимберлитовом расплаве. Наибольшее количество перовскитов и титаномагнетитов отмечается в порфировых кимберлитах, что совпадает с их меньшей степенью алмазоносности.

Выявленные особенности химического и фазового составов шпинелидов, перовскита, их соотношение между собой и характерные признаки трендов кристаллизации шпинелидов основной массы указывают в целом на несовсем благоприятные условия сохранности алмазов во всех типах кимберлитов трубки Юбилейная. В отличие от высокоалмазоносных трубок (Мир, Нюрбинская и др.) в трубке Юбилейная преобладают среди морфологических типов алмазов кристаллы ромбододекаэдрического габитуса первой и четвертой разновидности. Их содержание максимальное в трубке Юбилейная по сравнению с другими промышленно алмазоносными кимберлитовыми трубками Якутии. Кроме того, в трубке Юбилейная присутствуют в значительном количестве кристаллы с признаками природного растворения (коррозия, шрамы, матировка, каверны), что также свидетельствует об интенсивных процессах растворения алмазов в кимберлитовом расплаве. Можно предположить, что изначально высокая алмазоносность пород была понижена за счет интенсивного растворения алмаза в кимберлитовом расплаве.

4. Петрогеохимические особенности различных геолого-технологических типов кимберлитов также возможно использовать в качестве критериев алмазоносности пород трубки Юбилейная.

Самые богатые разновидности кимберлитовых руд (автолитовые кимберлитовые брекчии, отдельные разновидности кимберлитовых брекчий) характеризуются минимальными величинами кальциевости и в большей мере обогащены никелем и обеднены стронцием.

На основе сравнительного анализа концентраций редких и редкоземельных элементов в разных по продуктивности кимберлитах было выявлено, что наиболее алмазоносные автолитовые кимберлитовые брекчии отличаются от других типов кимберлитов наиболее низкими значениями отношений бария к ниобию, торию, лантану, рубидию и стронцию. На спайдерграмме автолитовых брекчий отмечается большая дисперсия значений концентрации микроэлементов, что является ее отличительной геохимической особенностью: отрицательные аномалии стронция, гафния и положительные пики самария.

Предварительные результаты корреляции между минералогическими и петрогеохимическими критериями показывают, что они связаны между собой генетическими причинами и поэтому могут быть использованы в комплексе как критерии алмазоносности кимберлитов. Более того, геохимические признаки можно использовать для автолитовых кимберлитовых брекчий как критерии насыщенности материалом порфировых кимберлитов, а значит определять в какой степени (на примере трубки Юбилейная) они «разбавляются» алмазами с определенными, присущими для порфировых кимберлитов, кристалломорфологическими и физико-оптическими свойствами.

Необходимо подчеркнуть, что поскольку вторичные процессы в кимберлитовых трубках образуют некоторую зональность с глубиной по минеральному виду, интенсивности преобразования, влиянию высокоминерализованных рассолов глубоких горизонтов вмещающих пород, то диагностику петрохимических и в меньшей мере геохимических критериальных признаков необходимо корректировать в процессе отработки месторождения.

Разбраковка кимберлитов трубки Юбилейная на геолого-технологические типы, основанная на детальном изучении текстурно-структурных, минералогических, петрогеохимических особенностей, позволила выделить блоки с различной продуктивностью и более четко провести геологические границы между разновидностями кимберлитов с разной алмазоносностью. Полученные новые данные по минералогическим и петрогеохимическим критериям алмазоносности геолого-технологических типов кимберлитов трубки Юбилейная представляют собой основу для типизации кимберлитовых руд по содержанию полезного компонента и гранулометрического состава алмазов.

 

 

Подписи к рисункам к статье К.Н. Егорова и др. «Минералого-геохимические…»

 

Рис. 1. Продольные геологические разрезы трубки «Юбилейная» по профилям 38 (а) и 40 (б). 1 – ксенолиты вмещающих пород, 2 – кимберлитовые брекчии, 3 – автолитовые кимберлитовые брекчии, 4 – порфировые кимберлиты.

 

Рис. 2. Соотношения количества пиропов алмазного дунит-гарцбургитового парагенезиса и продуктивности различных геолого-технологических типов кимберлитов.

 

Рис. 3. Типохимизм шпинелидов из разных геолого-технологических типов кимберлитов. Условные обозначения: кружки – низкоалмазоносные, квадраты – среднеалмазоносные и треугольники – высокоалмазоносные типы кимберлитов.