CC BY
83
БеонНик, июнь, 2008 г., № 6
БЕЛЕМНИТЫ И ЭКЛОГИТЫ В КИМБЕРЛИТАХ ТРУБКИ ОБНАЖЕННОЙ НА ОЛЕНЕКСКОМ
ПОДНЯТИИ (ЯКУТИЯ)
Д. г.-м. н. Б. А. Мальков*
malkov36@mail.ru
Летом 1973 года небольшой геологический отряд Института геологии (м. н. с. Б. Мальков, ст. лаборанты Л. Ржа-ницын и Е. Приезжее) изучал кимберлиты на Оленекском поднятии в северной части Сибирской платформы. Трубка Обнаженная на р. Куойке, левом притоке Оленека, привлекла наше особое внимание своей прекрасной обнаженностью, свежими кимберлитами и богатым набором мантийных включений: пироповых перидотитов и эклогитов. Но самыми фантастическими оказались находки в кимберлитах рядом с мантийными включениями ксенолитов осадочных пород и ростров юрских белемнитов. Эти находки позволили датировать позднемезозойским временем кимберлитовый вулканизм на Оленекском поднятии, хотя сама трубка Обнаженная прорывает только докембрийские отложения, а первые К—Аг изотопные определения давали неоднозначный возраст кимберлитов. Аналогичные проблемы датирования кимберлитов возникают и во всех других кимберлитовых провинциях, в том числе и в открытой в 1975 г. Архангельской алмазоносной провинции (ААП), где промышленно алмазоносные кимберлитовые трубки Золотицкого и Чер-ноозерского полей прорывают отложения венда и перекрыты среднекарбоновыми морскими отложениями. В этих трубках также присутствуют «провалившиеся» ксенолиты девонских и додевонских осадочных пород, отсутствующих сегодня в разрезе осадочного чехла Кулой—Пинежского блока Русской платформы и позволяющих надежно контролировать изотопные датировки. Поэтому всесторонне изученная кимберлитовая трубка Обнаженная в ЯАП может служить наглядным примером успешного согласования результатов изотопных и палеонтологических исследований и максимально корректного определения возраста кимберлитов.
В трубке Обнаженной Куойкского кимберлитового поля в Нижнеоленек-ском районе Якутской алмазоносной провинции (ЯАП) были обнаружены свежие кимберлиты с ксенолитами мантийных эклогитов, пироповых перидотитов, триасовых траппов, известняков и доломитов венда и кембрия и с рострами юрских белемнитов. В одном штуфе рядом оказались ксенок-ристы мантийных минералов и ростры позднеюрских белемнитов (см. фототаблицу). Эти редкие находки, важные для понимания геологии кимберлитов, указывают на позднемезозойский возраст трубки Обнаженной, в отличие от позднедевонского возраста, характерного для кимберлитовых трубок южных районов ЯАП. Первая находка белемнита в трубке Обнаженной была сделана В. Милашевым [7]. Нам удалось обнаружить в ней еще три ростра позднеюрских белемнитов разной сохранности [4]. В результате палеонтологических исследований оказалось, что в этой трубке представлены самые молодые на Сибирской платформе кимберлиты позднемезозойского возраста, а их извержению предшествовала трансгрессия моря на Оле-некское поднятие в поздней юре (маль-
*Коми государственный пединститут, Сыктывкар
ме). Позднемезозойский возраст кимберлитов Куойкского поля был подтвержден изотопным датированием пород [1]. Глубина денудационного среза кимберлитовых трубок этого поля по разным оценкам составляет 1500—2000 м [1]. Проблема «среза» имеет особый смысл при поиске «загадочных» коренных первоисточников уникальных и богатейших россыпей Лено-Анабарского междуречья, поскольку подавляющее большинство из многих сотен известных здесь и в соседних районах мезозойских кимберлитовых и альнеитовых трубок и даек на их современном срезе лишено алмазов. Кроме позднеюрских белемнитов в трубке Обнаженной встречаются ксенолиты траппов, пермских и юрских алевролитов с отпечатками листьев плохой сохранности. И это доказывает их присутствие на поверхности Куойкского поднятия Сибирской платформы в эпоху проявления позднемезозойского кимберлитового вулканизма. Ксенолиты раннетриасовых траппов обнаружены и во всех других трубках Куойкского поля [6]. Так, кимберлитовые трубки Пятница и Слюдянка прорывают пермские отложения. Абсолютный возраст кимберлитов Слю-дянки, определенный и—РЬ методом по циркону, отвечает самому концу поздней юры (титону) и равен
147.7 млн лет. Близкий возраст имеют и другие кимберлитовые тела Куойкского поля: Муза — 150.9, Токур — 151.2, Ирина — 149.9 млн лет [1]. Циркон в трубке Обнаженной, к сожалению, обнаружен не был. Поэтому возраст кимберлитов в ней был определен ЯЬ-8г методом и составил 135 млн лет, что не совпадает с «цирконовым» возрастом других кимберлитов этого поля. Возраст сопутствующих кимберлитам монтичеллитовых пикритов (тела Великан и Монтичеллитовая), установленный по перовскиту их мезостазиса И-РЬ методом 8НЫМР, составляет 128—170 млн лет [3], т. е. отвечает временному интервалу от средней юры до середины нижнего мела. Создается впечатление, что «цирконовый» возраст превышает стратиграфический возраст позднеюрских белемнитов из трубки Обнаженной, соответствующий титону. Следовательно, кимберлитовый вулканизм Куойкского поля отвечает по времени, вероятнее всего, раннему мелу.
Повышенное содержание мантийных эклогитов, включая их редкие корундовые разновидности, является отличительной особенностью трубки Обнаженной [4, 13]. Древнейшие из них имеют раннепротерозойский (1699±35ч 1900±200 млн лет) возраст. Такой же возраст (~1.8—1.9 млрд лет) имеют поро-
БеонКик, июнь, 2008 г., № 6
ды Хапчанского коллизионного пояса, разделяющего архейскую Центральную гранулитогнейсовую и палеопро-терозойскую (?) Оленекскую гранит-зе-ленокаменную области Сибирской платформы. Возраст алмазоносных эк-логитов из трубки Удачной в наиболее продуктивной Центральной области ЯАП, определенный 8ш—Ш методом, достигает 2.57 млрд лет [9]. Древнейший возраст эклогитов из трубки Обнаженной по данным этого же метода составляет 1699±35 млн лет [13], а возраст омфацита из тех же эклогитов, установленный К—Аг методом, равен 1900±200 млн лет [4]. Возраст большинства эклогитов, выявленный К—Аг методом, попадает в интервал от 700±20 до 807±20 млн лет, отвечающий каким-то позднепротерозойским термальным событиям в литосферной мантии Оле-некского блока. Близок к этим значениям и К—Аг возраст пироповых перидотитов из трубки Обнаженной (855±30—880±80 млн лет) [4].
Большой интерес представляют находки в трубке Обнаженной амфибо-лизированных ксенолитов пироповых лерцолитов. Высококальциевый состав клинопироксена и содержание глинозема в ортопироксене указывают на то, что температура первоначального равновесия лерцолитов не превышала 900 °С, а давление было около 40 кбар. Амфиболизация пиро-ксенов в этих породах, несомненно, происходила при пониженных значениях указанных параметров, которые лимитируются устойчивостью амфибола в мантийных парагенезисах. Амфиболизация в условиях щитовой геотермы становится возможной при Т не более 800 °С и Р не выше 30 кбар. Как видим, в этих ксенолитах имеются объективные свидетельства совмещения высокобарного (около 40 кбар) и «низкобарного» (менее 30 кбар) парагенезисов, возникшего в пределах континентальной литосферы задолго до извержения кимберлитовой магмы [4]. Наиболее вероятной причиной совмещения парагенезисов была декомпрессия (более 10 кбар), создавшаяся вследствие восходящих движений вещества в нижней литосфере. Именно эта декомпрессия в сочетании с амфиболи-зацией мантийных лерцолитов привела к полной резорбции в них алмазов. Следы такой резорбции угадываются на алмазах эклогитового парагенезе-зиса в кимберлитовой трубке Дьянга — единственной алмазоносной труб-
в
■
г
ке Куойкского поля. В этой трубке установлены алмазы только эклогитового парагенезиса. Больше половины кристаллов (около 54 %) имеют округлую форму [10]. Процесс резорбции и растворения алмазов, выразившийся в их округлении, здесь не дошел до логического конца. Поэтому трубка убого алмазоносна в отличие от всех остальных «пустых» трубок Куойкского поля. К сожалению, в алмазах из трубки Дьянга остались неизученными составы включений омфацита и граната, которые указали бы нам точную глубину образования алмазов. Как известно, алмазы с самых больших
е
Белемниты в кимберлитах трубки Обнаженной:
а — ростр белемнита (обломок длиной 2 см) в свежем кимберлите; б, в — фрагмент ростра белемнита с альвеолой, заполненной кимберлитом (в двух ракурсах); г — фрагмент ростра в ксенолите светлой осадочной породы внутри кимберлита (чёрного) с крупным пиропом (фиолетовым); д — осколок альвеолярной части ростра белемнита в свежем кимберлите с пиропом и оливином; е — белый осколок ростра белемнита в кимберлитовой брекчии с мелкими ксенолитами осадочных пород. Длина спички 40 мм
глубин должны содержать включения мейджоритовых гранатов с повышенным содержанием пироксенового компонента в твердом растворе [12]. Необходимо также дополнительное изучение (методом ИКС) структурных дефектов, концентрации и степени агрегации примесного азота в алмазах из трубки Дьянга. Только это позволит надежно определить парагенезис этих алмазов, время и РТ условия их мантийного отжига [5, 11].
Мезозойские кимберлитовые трубки Куойкского поля, за исключением трубки Дьянга, не алмазоносны. Кимберлитовые трубки соседнего, распо-
ложенного южнее Толуопского ПОЛЯ имеют среднепалеозойский возраст, но алмазов они тоже не содержат. Между тем богатые прибрежно-морские коллекторы алмазов в Кютюнгдинском грабене, наложенном на Оленекское сводовое поднятие, имеют раннекарбоновый возраст. Общая мощность этих отложений достигает 500 м [10]. Алмазы «кютюнгдинского» типа коренным образом отличаются от округлых алмазов трубки Дьянга. Доминируют в россыпи алмазы перидотитового парагенезиса. На долю ламинарных кристаллов приходится 56.9 %, округлых — всего
8.9 % [10]. По другим данным [2], количество ламинарных алмазов достигает
75.9 %. Следовательно, их первоисточниками были высокопродуктивные кимберлиты докарбонового возраста. Вопрос лишь в том, где на Сибирской платформе могли находиться такие кимберлиты. Таким районом, по предположению В. Серова [10], был Сала-бынский выступ фундамента в юго-восточной части Оленекского поднятия, откуда в раннекарбоновую эпоху в прибрежно-морские россыпи кютюнгдинского типа при денудации трубок мог поступать алмазоносный материал. У подножия Салабынского выступа аккумулировались наиболее крупные (до 3 карат) кристаллы алмазов (россыпь «Далдын»), что как будто объективно указывает основное направление сноса алмазов с поднятия на запад и северо-запад в Молодо-Далдынское междуречье. За счет размыва алмазоносных отложений нижнего карбона в четвертичное время сформировались богатые россыпи алмазов в долинах рек Далдын и Молодо [10]. Высокие перспективы обнаружения высокоалмазо-
‘ВгаиНии, июнь, 2008 г., № 6
носных кимберлитовых тел докарбонового возраста другие исследователи связывают с зоной северо-восточного простирания, секущей Кютюнгдинский грабен [8]. Наиболее перспективны, по мнению Н. Похиленко, плечи грабена: Далдыно-Толуопский водораздел и верховье р. Молодо, расположенные к юго-западу от грабена, и правобережье р. Кютюнгде — к северо-востоку от него.
Но интенсивные и многократные (протерозойские, палеозойские) проявления основного (базиты) и щелоч-но-ультраосновного (массив Томтор) платформенного магматизма на севере Сибирской платформы объективно свидетельствуют о том, что литосфера Оленекского блока в результате динамического и термального воздействия почти полностью утратила алма-зоносность еще задолго до девонской эпохи кимберлитового вулканизма [4]. Поэтому поступление алмазов в древние россыпи Кютюнгдинского грабена могло происходить только из-за пределов Оленекского блока, из кратонных блоков с алмазоносной литосферной мантией. По-видимому, эпикратонная Верхоянская киммерийская складчатость переработала и вовлекла в погружение восточный край Сибирской платформы вместе с полями среднепалеозойских высокопродуктивных кимберлитов, которые сейчас скрыты от нас под чехлом позднепалеозойских и мезозойских отложений. Другим вероятным источником алмазов могли быть кимберлиты Верхнемунского кимберлитового поля, расположенного юго-западнее Кютюнгдинского грабена, в пределах Центрального (архейского) стабильного блока ЯАП.
Литература
1. Брахфогель Ф. Ф. Геологические аспекты кимберлитового вулканизма северо-востока Сибирской платформы. Якутск: Изд-во ЯФ СОАН СССР, 1984. 128 с. 2. Браханов С. А., Шаталов В. И., Штыров В. А. и др. Россыпи алмазов России. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2007. 457 с. 3. Кинни Б. Д., Бриф-фин Б. Дж., Хеамэн Л. М. и др. Определение U-Pb возрастов перовскитов из якутских кимберлитов ионно-ионным масс-спектрометрическим (SHRIMP) методом // Геология и геофизика, 1997. Т. 38. № 1. С. 91—99. 4. Мальков Б. А. Геология и петрология кимберлитов. СПб.: Наука, 1997. 282 с. 5. Мальков Б. А., Асхабов А. М. Азотные сегрегации (плейтелитс) в кристаллах алмазов — продукт мантийного отжига // ДАН СССР, 1979. Т. 248. № 6. С. 1420—1423. 6. МилашевВ. А., Табунов С. М., Томановская Ю. И. Кимберлито-вые поля северо-восточной части Сибирской платформы // Кимберлитовый вулканизм и перспективы коренной алмазо-носности северо-востока Сибирской платформы. Л.: НИИГА, 1971. С. 5—42. 7. Милашев В. А., Шульгина Н. И. Новые данные о возрасте кимберлитов Сибирской платформы // ДАН СССР, 1959. Т. 126. № 6. С. 1320—1322. 8. Бохиленко Н. Б. Мантийные парагенезисы в кимберлитах, их происхождение и поисковое значение: Автореф. дис. ... доктора геол.-мин. наук. Новосибирск, 1990. 39 с. 9. Рагозин А. Л., Шацкий В. С., Рылов Б. М., Боряйнов С. В. Включения коэсита в округлых алмазах из россыпей северо-восточной части Сибирской платформы // Докл. РАН, 2002. Т. 384. № 4. С. 509—513. 10. Серов В. Б. Перспективы коренной алмазоносности Оленекского поднятия // Проблемы прогнозирования и поисков месторождений алмазов на закрытых территориях: Материалы конференции, посвященной 40-летию ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА». Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2008. С. 282—286. 11. Хачатрян Г. К., Зинчук Н. Н., Коптиль В. И., Ковальчук О. Г. Типизация коренных источников алмаза северо-востока Сибирской платформы по распределению структурных дефектов в кристаллах // Там же. С. 287—291.
12. Moore R. O., Gurney J. J. Pyroxene solid solution in garnets included in diamond // Nature, 1985. V. 318, no 6046. P. 553—555.
13. Snyder G. A., Taylor L. A., BeardB. L., Sobolev V. N. Siberian eclogite xenoliths: keys to differentiation of the Archean mantle // Sixth International Kimberlite Conference: Extended Abstracts. Russia, 1995. P. 549— 551.
Трубка Обнаженная среди белых синийских известняков в береговом обрыве р. Куойки
