2014

Алмазы России

Гаранин В.К.¹, Гаранин К.В.², Криулина Г.Ю.²

¹Минералогический Музей им. А.Е. Ферсмана РАН, Россия, vgaranin@mail.ru, ²Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Россия, kgaranin@pametco.ch

В России на сегодняшний день выделяются три алмазоносные провинции: Якутская, Архангельская и Уральская.

Впервые алмаз в России был обнаружен на Урале в 1929 г. С тех пор в пределах Уральской алмазоносной провинции было открыто и отработано множество россыпных  месторождений алмаза.

Якутская алмазоносная провинция (ЯАП) на сегодня главная база алмазной отрасти России, где сконцентрированы добычные карьеры, обогатительные фабрики, создана инфраструктура и сформирован мощный индустриальный центр алмазодобывающей отрасли.

С конца 70-х годов прошлого века интенсивные поиски алмаза на территории Европейской части России привели к открытию Архангельской алмазоносной провинции (ААП).

Объектами наших исследований явились представительные партии алмаза из геологоразведочных и промышленных проб этого минерала  из месторождений Якутской и Архангельской провинций. Всего изучено более 12 тысяч кристаллов размерно-ситовых классов -8+4, -4+2, -2+1 мм. Коллекции алмазов из ЯАП отобраны из трубок: Мир, Интернациональная, Дачная Мирнинского поля Малоботуобинского района; Нюрбинская и Ботуобинская Накынского поля Средне-Мархинского района; Юбилейная, Комсомольская Алакит-Мархинского поля и Удачная Далдынского поля, относящиеся к Далдын-Алакитскому алмазоносному району. Коллекции алмазов из ААП отобраны из трубок Черноозерского поля (месторождение им. В. Гриба), Золотицкого поля  (месторождение им. М.В. Ломоносова, на примере типичной трубки им. Карпинскго-1 и промышленно отрабатываемой трубки Архангельской, и слабоалмазоносных трубок Снегурочка, Первомайская, Кольцовская).

Распределение кристаллов по классификации Ю.Л. Орлова (1973), показывает, что подавляющее большинство алмазов из всех изученных месторождений относится к I-ой разновидности (60-87% в трубках ААП и 88-98% в трубках ЯАП). При этом в трубках месторождений ЯАП преобладают октаэдры. Среди алмазов из месторождений ААП соотношения кристаллов различных форм варьируют в разных трубках, но  сохраняется тенденция значительного преобладания додекаэдроидов (Криулина, 2012).

В месторождениях им. М.В. Ломоносова, им. В. Гриба достаточно высоко содержание образцов V-ой разновидности, к которой отнесены различной степени насыщенности серые и черные кристаллы додекаэдрического и комбинационного габитуса. Среди алмазов из трубок Якутии кристаллы V разновидности единичны, также весьма малочисленны индивиды II и III разновидностей (суммарно до 3%). В телах ААП относительно повышенное содержание кубических форм кристаллов (для всех трубок Золотицкого поля –10-15%, для трубки Гриба – 6%) по с равнению с алмазами других полей. В трубках Золотицкого, Черноозерского полей кристаллы с оболочкой IV разновидности единичны, тогда как содержание алмазов IV разновидности в месторождениях Накынского поля высокое (10%), Алакит-Мархинского поля (2-8%) (Палажченко, 2008).

Алмазы из месторождений ЯАП  в целом обладают  содержанием суммарного азота до 1000 at.ppm. и высокой долей агрегированного азота в В-форме (от 50 до 95%), при подчиненном количестве кристаллов с %N_B 10–40%, что свидетельствует об их более длительном посткристаллизационном отжиге, по сравнению с кристаллами ААП. Содержание водорода и плейтелетс в алмазах ЯАП значительно ниже по сравнению с алмазами из месторождений ААП (Палажченко, 2008; Криулина, 2012).

Алмазы из месторождений ААП характеризуются двумодальным распределением примесей азота, при доминировании А-центров; двух- и трехмодальным распределением примесей Н и Р; пониженным содержанием суммарного азота в мелких (<1 мм) кристаллах по сравнению с макрокристаллами. Кристаллы алмаза из трубок месторождения им. М.В.Ломоносова и им. В. Гриба характеризуются повышенными содержаниями структурной примеси водорода и пониженными – агрегированного азота (Палажченко, 2008; Криулина, 2012).

Ранее в работе Копчикова М.Б. (2009) было выделено 4 основных популяции алмаза ААП (безазотные, умеренноазотные, среднеазотные, высокоазотные). Анализируя имеющиеся данные, можем подтвердить, что алмазы конкретной трубки тяготеют преимущественно к отдельным популяциям. Среди всех изученных коллекций преобладают алмазы с дефектно-примесными центрами в А–форме, характерно их бимодальное распределение. В среднем доля агрегированного азота (совокупности %Nв) не превышает 30% от полной концентрации примесей азота. Но значительное количество кристаллов с высокими концентрациями азота, водорода и плейтелетс в трубках Архангельская, Снегурочка делают необходимым выделение их в отдельную V группу.

Алмазы промышленных месторождений Якутии также представлены  четырьмя основными группами, выделенными нами в данной работе именно для ЯАП на основании морфогенетического анализа и полученных данных по ИК- спектроскопии (концентрации азотных, водородных дефектов и их соотношения).

Результаты изучения и сравнительного анализа содержания структурных дефектов в алмазах из промышленных месторождений ААП и ЯАП, являются основанием для выделения 7 групп (популяций) алмаза из коренных месторождений России, представленных кимберлитами разного типа по содержанию титана (Рис. 1).

Это обусловлено различными условиями формирования и составом алмазообразующих и кимберлитовых магм. Обнаруживается следующая закономерность: алмазы «безазотные» и «среднеазотные высокоагрегированные» (I и V популяции), для которых определены наибольшие температуры посткристаллизационного  отжига (1150-1200⁰С), распространены только в кимберлитах умереннотитанистого типа Якутии (Мир, Удачная).

Таким образом, для кимберлитовых месторождений алмаза России выделены морфогенетические группы кристаллов алмаза, отличающиеся физико-химическими, термобарическими условиями и длительностью формирования.

Для низкотитанистого  типа алмазоносных кимберлитов (TiO₂<1,0 мас.%, Интернациональная, Ботуобинская и др.) – умеренноазотные, высокоазотные низкоагрегированные и высокоазотные умеренноагрегированные;

Для умеренно-титанистого типа кимберлитов (1,0<TiO₂<2,5 мас.%, Мир, Удачная и др.) типичны безазотные, среднеазотные высокоагрегированные группы;

Для обоих типов кимберлитов характерны низкоазотные, среднеазотные низкоагрегированные алмазы. Выявленные закономерности определяют алмазоносность и качество алмазного сырья, которые в разных трубках характеризуются своим набором параметров содержания азота.

На территории России находится и другой генетический тип месторождения алмаза – импактного. Наиболее известная в мире кольцевая структура (гигантский метеоритный кратер) диаметром 100 км – Попигайская находится на севере Средней Сибири в 900 км восточнее г. Норильска  с промышленным содержанием алмазов, открытая в начале 70-х годов. Возраст попигайской астроблемы 35,7±2 млн. лет

По мнению известного геолога-алмазника В.Л. Масайтиса «общие геологические запасы импактных алмазов в этом районе превышают общие запасы алмазов во всех алмазоносных районах Мира»

Импактные алмазы - это полифазные агрегаты. Как правило, это лонсдейлит с примесью графита, или алмаз, лонсдейлит и графит, или алмаз с лонсдейлитом. Алмазы из импактитов – это поликристаллические образования. Размер кристаллитов 0,2-1,0 мкм.

Импактные алмазы по многим своим особенностям резко отличаются от алмазов из других типов пород. Они обладают очень высокой твердостью, не содержат азот, изотопно-легки и характеризуются достаточно выдержанным диапазоном δ¹³С от -13,2 до -18,7‰, обогащены радиоактивными (уран, торий) и редкоземельными (РЗЭ) элементами. Характерны преимущественно силикатные наросты (стекла плавления разнообразного состава), сингенетические и эпигенетические графит и кварц, вростки пирита, пирротина, ильменита и включений гематита и кристобалита. Содержание примесей  в алмазе на 2-3 порядка выше по сравнению с алмазами из кимберлитов. Наиболее типичны Si, Fe, Mg.

Таким образом, Россия обладает уникальными месторождениями алмаза, и перспективы их разработки в совокупности с новыми открытиями позволяют уверенно говорить о том, что и на далекую перспективу в России алмазодобывающая отрасль будет одной из приоритетных.

Литература:

Копчиков М.Б. Типоморфные особенности алмаза Архангельской алмазоносной провинции. Автореф. дис. канд. геол.- минер. наук. Москва: МГУ. 2009. 17 с.

Криулина Г.Ю. Конституционные характеристики алмаза из месторождений Архангельской и Якутской алмазоносных провинций. Автореф. дис. … канд. геол.-минер. наук. Москва: 2012. 24 с.

Орлов Ю.Л. Минералогия алмаза. Москва: Изд-во Наука. 1973. 264 с.

Палажченко О.В. Алмаз из месторождений Архангельской алмазоносной провинции. Автореф. дис. … канд. геол. наук. Москва: МГУ. 2008. 24 с.

Taylor W.R., Milledge H.J. Nitrogen aggregation character, thermal history and stable isotope composition of some xenolith-derived diamonds from Roberts Victor and Finch // Extended Abstr. of the 6-th Int. Kimberlite Conf. Novosibirsk. 1995. P. 620–622.