Разнообразие состава гранатов в алмазоносных породах, мантийных ксенолитах и включений в алмазах.
Краснова Н.И.*, Антонов А.В.**, Константинова В.П.*, Сарсадских Н.Н.**
*СПбГУ, Санкт-Петербург; **ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург
Правомочность применения химического состава минералов-спутников при прогнозировании алмазов в разных регионах мира не является строго доказанной, и подвергается критическому пересмотру (Смит и др., 2006). Использование статистических методов главных компонент для обработки более чем 5000 анализов гранатов, в том числе и 600 включений в алмазах (Grütter et al., 2004), показало значительное постоянное перекрытие полей распределения точек для выделенных ранее G-типов гранатов, ассоциирующих с разными типами пород. Упорядочение и систематизация более 1340 составов гранатов из кимберлитов, лампроитов, разных мантийных ксенолитов и включений в алмазах (по литературным и собственным данным) были выполнены с помощью RHA метода (Петров, 1971) с использованием программы PETROS-2. Наибольший интерес представляли гранаты из ксенолитов, для которых был указан тип пород, тогда как большая часть анализов относилась к минералу из валовых проб с привязкой к конкретному геологическому телу.
Полные RHA–данные для составов гранатов из 340 мантийных ксенолитов (файл RHA_Grt-rock nodules), 550 концентратов (файл RHA_Grt-concentrates) из различных кимберлитовых трубок и 450 включений в алмазах (файл RHA_Grt-Incl-Diamonds), а также их анализы (папка Analyses_Grt) приведены на сайте: http://www.geology.pu.ru/niizk/RHA_1.html.
В табл. 1 показан фрагмент из этой серии для гранатов со сходными RHA–данными (слева), которым соответствуют близкие химические составы (справа).
Примечательно, что здесь чередуются данные для гранатов из включений в алмазах (выделены жирным) с таковыми гранатов из неалмазоносной трубки (курсив). Отсутствие связи состава гранатов по всем компонентам со степенью алмазоносности пород подтверждается собранной коллекцией данных.
Выделяемые по сходству RHA–данных группы составов в основном коррелируются с определенными G-типами, отличаясь более узкими пределами колебаний индикаторных компонентов. Иногда близкие по составу анализы идентифицируются как разные G-типы (табл. 2), определенные с помощью доступной в интернете (http://research.eas.ualberta.ca/drg/Downloads.html) программы, что связано с неоднозначностью разработанных критериев их выделения. Так, индекс D (т.е. потенциально алмазоносный) иногда получают гранаты из неалмазоносных кимберлитов, и, наоборот, 27 % гранатов, включенных в алмазы, не имеют такого индекса (!).
Табл. 2. RHA–данные и состав гранатов разных G-типов.
При сравнении RHA–данных для всех серий анализов (табл. 3) четко разделяются гранаты из мантийных ксенолитов ультраосновного (дуниты, перидотиты, лерцолиты, пироксениты, вебстериты) и из эклогитового парагенезисов, что проявляется в изменении последовательности элементов уже в 3-м ранге их ранговых формул (R). Для пиропов ультраосновных пород характерны R: OSiMgAl…, среди которых распространены составы с высоким содержанием Cr, занимающим 5 и 6 ранги. Низкокальциевым и высокохромистым гранатам с R: OSiMgAlCrFe соответствуют и составы большинства включений в алмазах (G10D-тип) в первую очередь из кимберлитовых трубок Сибири (79 из 137 ан.), Ю. Африки (44) и Архангельской провинции (13). Пиропы эклогитового парагенезиса имеют иные R: OSiAl(Mg,Ca,Fe) и таким составам (G3,4 типы) в основном соответствуют включения в алмазах из кимберлитов Ю. Африки, лампроитов Австралии. Серии составов граната включений в алмазах (Grt-ID) и из мантийных ксенолитов сходны по перечню групп ранговых формул. Различие проявляется в относительной их распространенности: так, для первых (Grt-ID) в нашей коллекции максимум соответствует R – OSiMgAlCrFe (тип G10D), а для вторых R – OSiMgAlFeCa (типы G1,4,9,10D). Для Grt-ID лишь Ю. Африканских, Австралийских и Канадских месторождений максимум соответствует составам эклогитового типа с R – OSiAlMgFeCa. В одной из россыпей В. Австралии встречены алмазы с Grt-ID уникального гроссулярового состава, источником которых могли быть родингиты, распространенные среди офиолитов.
Табл. 3. RHA–данные гранатов из мантийных ксенолитов и включений в алмазах
Примечание: пер – перидотит, пир-т – пироксенит, эклог – эклогит, лерц – лерцолит.
Использование метода RHA позволяет выполнять экспрессную идентификацию и систематизацию любых по объему банков данных анализов как гранатов, так и любых других минералов, а также валового состава пород, что актуально при проведении прогнозно-поисковых и геолого-разведочных работ.
Литература
Петров Т.Г. Обоснование варианта общей классификации геохимических систем. // Вестник ЛГУ. 1971. ╧ 18.
Смит К.Б., Буланова Г.П., Ушков В.В., Эндрюс Д.Л. Ограничения в использовании химического состава минералов-индикаторов при прогнозировании алмазов. // Региональная геология и металлогения. 2006, ╧ 27.
Grütter H.S., Gurney J.J., Menzies A.H., Winter F. An updated classification scheme for mantle derived garnet, for use by diamond explorers // Lithos. 2004. Vol. 77.