CC BY
99
а НОВОСТИ НАУКИ
АЛМАЗНАЯ «ЛАСТОЧКА» МАНЧАРЫ
В июле 2012 г. в Институте геологии алмаза и благородных металлов СО РАН (Якутск) в пробах керна из недавно открытой кимберлитовой трубки «Ман-чары» был обнаружен первый алмаз. Эта находка позволяет оценить перспективы юга-востока Сибирской платформы как нового алмазоносного района страны
Более четверти века назад сотрудники Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН обнаружили в Центральной Якутии геофизические аномалии трубочного типа, предположительно кимберлиты. В 2007—2008 гг. в результате поисковых буровых работ, проводимых «Якутскгеологией» в бассейне р. Тамма в 100 км южнее Якутска, была открыта первая кимберлитовая трубка на юго-востоке Сибирской платформы. Ее назвали по имени Басылая Манчары - якутского народного героя, своеобразного сибирского Робина Гуда XIX в. (Смелов, 2009).
Вскоре на реках неподалеку от Якутска был найден пироп - этот минерал является непременным спутником алмазов. Проведя сравнительный анализ химического состава пиропов из кимберлитов «Манчары» и современных речных отложений, геологи предположили существование здесь целого кимберлитового поля, названного Хомпу-Майским (Зайцев и др., 2010; Смелов и др., 2009, 2010).
Первый алмаз недавно открытого Хомпу-Майского кимберлитого поля обнаружила при исследовании керна м. н. с. ИГАБМ СО РАН К.Л. Пироговская. Вес этого кристалла (вверху) составляет всего 0,003 карата, но ученые и геологи надеются найти в новом алмазоносном районе и такие крупные кристаллы, как семикаратовый якутский алмаз из фондов института (слева)
Ключевые слова: алмаз, кимберлиты, Сибирская платформа, Манчары.
Key words: diamond, kimberlites, Siberian platform, Manchary
Хомпу-Майское кимберлитовое поле, в состав которого входит трубка «Манчары», находится в Центральной Якутии. Добраться сюда можно только зимой с помощью тяжелой техники. Трубка «Манчары» имеет воронкообразную форму, диаметр ее верхней части около 200 м, она перекрыта юрскими отложениями мощностью более 100 м
Сотрудниками ИГАБМ были детально описаны петрография и минералогия кимберлитов трубки «Манчары». По содержанию изотопов рубидия и стронция их возраст оценен в 358 млн лет. Геолого-геофизические данные также подтверждали предположение о проявлении на юго-востоке Сибирской платформы среднепалеозойского кимберлитового магматизма, с которым в Якутской кимберлитовой провинции связаны все известные промышленные месторождения алмазов. Судя по физико-химическим параметрам образования барофильных (рожденных на больших глубинах при высоких давлениях) минералов из кимберлитов новой трубки, мощность мантийного киля литосферы - части мантии под литосферными щитами, которая не вовлекается в конвективный кругооборот и дрейфует вместе с литосферой, на юго-востоке Сибирской платформы в среднем палеозое достигала 230 км, а этого вполне достаточно для кристаллизации алмазов.
Находки пиропов в окрестностях г. Якутска Юрские отложения (145—200 млн лет) Неогеновые отложения (до 23 млн лет)
Геологическая карта Центральной Якутии
& ;Д/ .. Г ■;
гя ©Д/-' • -
/
21
-' Zagfa**• "L - -
Ш
а НОВОСТИ НАУКИ
Кимберлиты «Манчары» представляют собой брекчию -породу из сцементированных обломков, в которой содержатся характерные для кимберлитов минералы, такие как оливин, флогопит и пироп
22
Все это говорило о потенциальной алмазоности района, поэтому главный геолог АК «АЛРОСА» С. И. Мити-хин разработал рациональную схему проведения геологоразведочных работ, а Ботуобинская и Арктическая геологоразведочные экспедиции «АЛРОСА» начали геофизические исследования и буровые работы. В ИГАБМ было закуплено новое оборудование для распиловки керна, усовершенствована система си-тования и гравитационного обогащения кимберлитов, используемая для поиска алмазов в пробах керна.
Геологам «АЛРОСА» удалось доказать, что Хомпу-Майское кимберлитовое поле состоит не менее чем из четырех кимберлитовых тел. В первой трубке «Ман-чары» были дополнительно пробурены две скважины глубиной до 200 м. Но оставался открытым главный вопрос - имеются ли в новых трубках алмазы?
На сегодня в Якутской кимберлитовой провинции известно около 1070 кимберлитовых тел, из которых только 11 % содержат алмазы и лишь 1 % является промышленно алмазоносным. Очевидно, что вероятность содержания алмазов в четырех новых трубках была
Для исследования проб керна из трубок нового Хомпу-Майского кимберлитового поля в ИГАБМ СО РАН была разработана специальная технологическая линия обогащения кимберлитов, исключающая загрязнение алмазами техногенного происхождения.
Обогащение кимберлитов и поиск алмазов - процесс многостадийный и трудоемкий. После распиловки керна часть его используют для минералогического и петрологического исследования, но в основном дробят на кусочки менее 2 см. Крупные алмазы, которые легко обнаружить визуально, встречаются крайне редко. Для поиска более мелких алмазов кимберлит дополнительно дробят и последовательно пропускают сквозь сита с разным размером ячеек. Каждый такой этап заканчивается гравитационным обогащением кимберлита и изучением его тяжелой фракции.
Следующие этапы исследования керна связаны с химической, электромагнитной, электростатической и фотолюминесцентной сепарацией алмазов
а
НОВОСТИ НАУКИ
Первый алмаз «Манчары» представлят собой частично растворенный обломок октаэдрического кристалла, по форме напоминающий усеченную пирамиду. Основание пирамиды, близкое к квадрату, в поперечнике достигает 0,7 мм, размер вдоль оси пирамиды составляет около 0,4 мм. Вес кристалла - 0,003 карат (0,6 мг). Кристалл прозрачен, со слабым желтым оттенком. Первичная поверхность и механические сколы природного происхождения полностью сглажены в результате процессов природного травления алмаза
к широко распространенному среди природных алмазов типу IaAB. Линии ИК-спектра указывают на присутствие примеси атомов азота, находящегося преимущественно в агрегированном состоянии. Основные черты ИК-спектра поглощения алмаза сходны с ИК-спектрами алмазов из известных кимберлитов Якутской провинции. а - алмаз в проходящем свете; б - в ультрафиолетовом свете
очень мала. Однако при скрупулезном ручном просмотре концентратов кимберлитов из «Манчары» сотруднице института К.Л. Пироговской удалось обнаружить кристалл алмаза!
Следует подчеркнуть, что на юго-востоке Сибирской платформы алмазы находили и раньше, впервые - в 1927 г., в отложениях рек, дренирующих кристаллические породы Алдано-Станового щита, когда там были открыты и промышленно разрабатывались золотоносные россыпи. Однако дальнейшие попытки поиска алмазов в этом районе не увенчались успе-
хом. Наиболее достоверными находками того времени признаются пять кристаллов из россыпи золота на р. Джеконда и один - из элювиальных отложений над трубкой «Кайла» мезозойского возраста. Своей округлой формой эти алмазы очень отличаются от плоскогранных октаэдров, обычных для среднепалеозойских кимберлитов Сибирской платформы. Подобные округлые алмазы схожи с алмазами уральского типа и в основном характерны для мезозойских кимберлитов севера Якутской кимберлитовой провинции, в которых, как правило, находят мало алмазов.
Однако первый алмаз из кимберлитов трубки «Ман-чары» является обломком октаэдрического кристалла. Его находка указывает на потенциальную алмазоносность кимберлитов Хомпу-Майского поля среднепалеозойского возраста, а, как уже упоминалось, именно с такими породами в Якутии связаны промышленные месторождения алмазов.
В ближайшие годы сотрудники ИГАБМ совместно с исследователями из новосибирского Института геологии и минералогии СО РАН и геологами «АЛРОСА» планируют продолжить изучение кимберлитовых тел Хомпу-Майского поля, расширив район поиска в западном направлении в надежде обнаружить новые месторождения алмазов. Есть все основания считать, что первый алмаз «Манчары» станет «первой ласточкой» нового этапа в освоении минеральных богатств якутского региона.
Д. г.-м. н. А.П. Смелов, к. г.-м. н. О.Б. Олейников, к. г.-м.н. А.Д. Павлушин (Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Якутск), д.г.-м.н. А.В. Толстов (Ботуобинская геологоразведочная экспедиция АК «АЛРОСА»)
Литература
Зайцев А. И., Смелов А. П., Алтухова З. А. Первые данные по изотопному составу стронция и возрасту кимберлитов трубки Манчары (ЦентральнаяЯкутия)// Отечественная геология. 2010. № 5. С. 51—60.
Мишнин В. М. и др. Новый геофизический подход к мине-рагеническому районированию Сибирской платформы и перспективы алмазоносности Якутского погребенного поднятия //Литосфера. 2011. № 5. С. 30—50.
Смелов А. П. Якутия прирастает кимберлитами // Наука из первых рук. 2009. № 2. С.12—13.
Смелов А. П. и др. Кимберлиты трубки Манчары. Новое кимберлитовое поле центральной Якутии // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. № 1. С. 153—159.
Так выглядит основание октаэдрического кристалла алмаза из кимберлитовой трубки «Манчары»: а - в проходящем свете; б - в обратно-рассеянных лучах.
Электронная микроскопия
Авторы благодарят участников Ботуобинской и Арктической экспедиций АК «АЛРОСА» за тяжелую работу в условиях суровой якутской зимы, а также младший научный и инженерно-технический персонал ИГАБМ СО РАН за техническую разработку методики обогащения кимберлитов
