Месторождения алмазов из кимберлитов Северо-Востока Анголы Зинченко Владимир Николаевич

Содержание к диссертации

Введение

1 Общая характеристика работы 3

2 Геологическое строение месторождений алмаза северо-востока анголы 15

2.1. Геологический очерк региона северо-востока анголы 15

2.2. Геологическое строение кимберлитовых месторождений 25

2.3. Петрография кимберлитов и их структурные взаимоотношения .87

2.4. Палеовулканическая модель и рудогенетические факторы формирования алмазоносной кимберлитовой трубки 126

2.4.1. Палеовулканическая модель формирования кимберлитовой трубки 126

2.4.2. Рудогенетические факторы формирования алмазоносной кимберлитовой трубки 141

3 STRONG Минералогия, петрохимия, изотопная геохимия кимберлитов северо-востока

анголы STRONG .157

3.1. Минералогия кимберлитов северо-востока анголы 157

3.2. Петрохимия кимберлитов трубки катока 209

3.3. Изотопно-геохимическая характеристика и возраст кимберлитов и мантийных ксенолитов .226

4 Морфология, минералогия и онтогенез кристаллов алмаза трубок св анголы, моделирование их распределения в кимберлитах 241

4.1. Морфология и минералогия кристаллов алмаза 241

4.2. Моделирование рапределения кристаллов алмаза по массе в кимберлитах 279

4.3. Онтогенез и минерагенез алмаза из кимберлитов 285

5 Расчёт экономической эффективности внедрения генетико-статистических моделей в практику грр на коренные алмазы 288

Заключение 294

Список сокращений и условных обозначений .296

Список литературы 2

• Геологическое строение кимберлитовых месторождений
• Рудогенетические факторы формирования алмазоносной кимберлитовой трубки
• Изотопно-геохимическая характеристика и возраст кимберлитов и мантийных ксенолитов
• Моделирование рапределения кристаллов алмаза по массе в кимберлитах

Введение к работе

Актуальность темы диссертации определяется тем, что в XXI веке индустриальный мир вступил в эпоху интенсивного развития высоких технологий и дефицита природных ресурсов полезных ископаемых, в том числе алмазов. Основными источниками природных алмазов (84,5 % от мировых запасов) служат кимберлитовые трубки. В настоящее время в мире насчитывается около 3 тыс. месторождений алмазов, из которых разрабатывается около 50 (Рис.1). Выявленные ресурсы их составляют более 5 млрд. карат, в том числе около 1 млрд. карат - разведанные запасы, которые находятся на территории Намибии (20%), Анголы (16,0%), Канады (14,0%), Ботсваны (12,0%), Австралии (10,0 %), России (8,0%), Конго (6,0%) и ЮАР (4,0%). Проблема стабилизации мирового АБК решается за счёт открытия и введения в эксплуатацию новых месторождений алмазов в перспективных регионах СЗ России, Австралийской, Северо-Канадской и Ангола-Конголезской алмазоносных провинций (Рис.2). Эти факторы обуславливают активизацию поисков коренных месторождений алмазов и требуют совершенствования методов геологоразведки (ГРР) и оценки их ресурсов.

Научная актуальность темы состоит в том, что до сего дня остаётся не решённым ряд проблем мирагении алмаза из кимберлитов теоретического характера, разработка которых имеет важное прикладное значение для поиска коренных его месторождений и оценки их промышленного потенциала: механизм формирования богатых алмазами «рудных столбов» в кимберлитовых месторождениях; тектонические закономерности локализации алмазоносных кимберлитовых полей и трубок; факторы кимберлитового рудогенеза и механизм концентрации алмазов в кимберлитовых месторождениях; ксеногенность или сегрегационность (родственность) алмаза по отношению к кимберлитовой магме; адекватная математическая модель распределения алмазов в месторождениях кимберлитов по классам крупности (массы). Разработка и решение этих проблем предприняты автором на основе анализа новых материалов по составу, строению и алмазоносности кимберлитовых месторождений Анголы - одной из ведущих стран в мировой алмазодобыче.

Цель работы. Целью данной работы является развитие теории магматического кимберлитового петрогенеза и минерагенеза и установление закономерностей распределения и концентрации алмазов в кимберлитовых месторождениях на основе исследования геологического строения и вещественного состава кимберлитов и мантийных ксенолитов, РТ условий мантийной алмазогенерации и изучения морфологии кристаллов алмаза из коренных месторождений Анголы.

Задачи исследования.

1. Установить структурно-тектонические закономерности локализации месторождений алмазоносных кимберлитов на северо-востоке Анголы, в регионах концессий Катока, Луэмба, Чири (Концессия-10), Камафука, Луаши в алмазоносном кимберлитовом районе Лунда.

б

а

б

Рис.1. Динамика объёмов спроса и производства сырых алмазов в 2006-2014 г.г. и прогноз до 2020 г., в млрд. долл. США (а); динамика мировой добычи природных алмазов (млн. кар./млрд. долл. США) в 1996-2014 г.г. (б) (по International Diamond Consultants)

Рис. 2. Добыча алмазов в мире в 2013 г., %: от общего объёма добычи (130,48 млн. кар) (а); от общей суммы реализации (14,09 млрд. долл. США) (б) (по International Diamond Consultants)

1. Исследовать вещественный состав кимберлитов и разработать палеовулканическую и минерагеническую модели формирования кимберлитовой трубки на основе новых геологических материалов по составу и строению слабо эродированных трубок СВ Анголы.

2. Выявить петролого-минералогические признаки кимберлитового минерагенеза, связанные с механизмами транспортировки и концентрации алмазов, и формирования «рудных столбов» в кимберлитовых месторождениях.

4. Выявить вещественный состав и РТусловия глубинного минерагенеза в мантии под кратоном Касаи на основе петрографо-минералогических и изотопно-геохимических исследований мантийных ксенолитов из кимберлитов.

5. Выявить кристалломорфологические и минералогические особенности алмазов из кимберлитовых месторождений СВ Анголы.

6. Исследовать математические законы распределения алмазов по массе в кимберлитовых месторождениях.

Фактический материал. Автором проведено послойное описание и фото документация керна разрезов более 100 разведочных скважин, пробуренных на 16 кимберлитовых трубках на СВ Анголы. Минеральный и петрографический состав кимберлитов изучался оптико-микроскопически в штуфах и шлифах (более 500 шлифов), и мономинеральных фракциях концентратов обогащения руд (более 3000 проб), а также методами электронной микроскопии ( более 500

определений). Методами XRF и ICP-MS выполнено более 400 химических анализов главных и более 300 анализов редких (РЭ) и редкоземельных (РЗЭ) элементов образцов кимберлитов. Проведено минералого-морфологическое описание более 5000 алмазов из изученных трубок. Проанализированы данные кернового геологического опробования руд месторождений Катока (1056 проб) и Чиузу (608 проб) и проведён анализ гранулометрических и весовых характеристик 7946 и 4894 кристаллов алмаза, являющихся основой для расчёта их содержаний и запасов. Исследована коллекция 30 мантийных ксенолитов из кимберлитов трубок Катока, КАТ-115 и Чиузу, и (по шлифам, методом SEM-EDS). Sm, Ш и U-Pb систематика и изотопный возраст кимберлитов и мантийных пород установлен по цирконам - 27 и 5 зёрен, 38 и 7 U-Pb анализов, соответственно (SHRIMP-II, Finnigan).

Автором, с разрешения дирекции ГРО «Катока», использованы материалы отчётов организаций, выполнявших тематические и аналитические работы по контрактам с предприятием.

Методы исследования.

В зависимости от объектов изучения и характера решаемых задач, методы исследований, реализованных в данной работе, можно разделить на три группы:

Описательная петрография и минералогия, структурно - тектонический анализ; аналитические исследования вещественного состава пород и минералов; математический анализ с использованием фундаментальных подходов статистической термодинамики и генетико-статистического моделирования.

Аналитические исследования пород и минералов кимберлитов из изученных трубок выполнены в лабораториях Института геологии и минералогии им. B.C. Соболева СО РАН, ГИН РАН, ВСЕГЕИ, ИГГД РАН, ЦНИГРИ и Ботуобинской экспедиции (АК АЛРОСА), Университета Барселоны (Испания). Морфология, минералогия и гранулометрия кристаллов алмаза изучались в Лаборатории минералогии и петрографии ГРО «Катока» на микроскопе MZ 12,5 Leica с цифровой камерой DC-300. Микрозондовые исследования морфологии и химического состава МИК из кимберлитов выполнены в ИГГД РАН на электронном микроскопе JMC-35CX с EDS системой JET-2200 в режимах SE и BSE, а также в ИГМ им. B.C. Соболева СО РАН, Институте минералогии и петрографии СО РАН, ЦНИГРИ (АК АЛРОСА). Исследования структурной позиции кимберлитовых полей района Лунда в регионе СВ Анголы выполнены по материалам анализа космических съёмок, проведённого Институтом дистанционного прогноза руд (г. Москва) и материалов аэромагнитных исследований, проведённых фирмой АЭРОГЕОФИЗИКА и ВСЕГЕИ.

Защищаемыеположения.

1. Кимберлитовые месторождения алмазов северо-востока Анголы формировались в два вулканических минерагенических этапа, каждый из которых состоял из двух стадий - ранней флюидно-эксплозивной и поздней -интрузивной.

2. Образование «рудных столбов» в кимберлитовых месторождениях было

обусловлено концентрацией алмазов в субвертикальных «колоннах»

кимберлитового расплава под действием динамической энергии струйных потоков вулканических газов.

3. Кристаллы алмаза из разных месторождений кимберлитов северо-востока
Анголы отличает уникальный морфологический спектр. Для трубок
центральной части кимберлитового района Лунда характерны плоскогранные
кристаллы со скульптурами роста, периферической области - кристаллы с
коррозионно- диссолюционными формами, и для трубок промежуточной
области - округлые кристаллы со скульптурами растворения.

4. Для оценки запасов алмазов в месторождениях кимберлитов наиболее
эффективны экспоненциальные модели, поскольку приращение массы их
кристаллов по {111} происходило экспоненциально, и их распределения по массе
отвечают законам Больцмана-Гиббса и Бозе-Эйнштейна.

Научная новизна.

l.Ha основе анализа новых данных по вещественному составу и строению слабо эродированных алмазоносных кимберлитовых трубок СВ Анголы разработана палеовулканическая и металлогеническая модели их формирования и показана минералого-геохимическая специализация вулканических этапов и стадий процесса их формирования.

2. Представлен новый минерагенический механизм формирования
обогащенных алмазами «рудных столбов» в кимберлитовых месторождениях в
процессе кинематической дифференциации магматического расплава под
влиянием восходящих потоков вулканических газов, дренировавших
магматическую колонну при формировании трубки.

3. Впервые установлено, что каждому месторождению кимберлитов присущ собственный морфологический спектр кристаллов алмаза, что формирует латеральную зональность в изменении морфологии алмазов из трубок разных кимберлитовых полей алмазоносного района Лунда.

4. Впервые показано, что распределение алмазов в месторождениях кимберлитов по классам массы отвечает каноническим экспоненциальным распределениям Больцмана-Гиббса и Бозе-Эйнштейна, эффективным при расчётах средних содержаний и запасов алмазов в месторождениях кимберлитов.

5. Впервые получены петрографо-минералогические и изотопно-
геохронологические характеристики (Sm-Nd и U-Pb) мантийных и коровых
ксенолитов, что позволило оценить их возраст и РТ условия
алмазопродуцирующей мантии под кратоном Касаи.

6. Впервые установлены Fe,Ni,Cu(0,S) сфероиды в эклогитовых включениях из
кимберлитов СВ Анголы, формировавшиеся при декомпрессионном
плавлении мантийного субстрата.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Разработана схема петрогенетической классификации кимберлитов,
актуальная для Анголо-Конголезской алмазоносной провинции, используемая
при поисках и разведке коренных месторождений алмаза в этом регионе.

2. Выявлены структурно-тектонические факторы локализации алмазоносных
кимберлитов и сделан прогноз новых районов на территории Республики Ангола,

перспективных на их поиски.

3. Разработки автора вошли в 11 геологических отчётов ГРО «Катока» и 1 -
ОАО «Архангельскгеолдобыча». Они были использованы ГРО «Катока»,
проектом «Чиузу» и ОАО «Архангельскгеолдобыча» для уточнения параметров
ТЭО на отработку месторождений Катока, Чиузу и им. Гриба.

4. Полученные автором данные и разработки используются ГРО «Катока»
при поисках месторождений алмазов на территории концессий Луаши, Луанге,
Дала, Вулеже, Чафуа, Гангу, а также АК АЛРОСА при определении
направлений геолого-поисковых работ в Анголе.

Личный вклад соискателя состоит в его многолетнем (1994-2015 г.г.) участии в геологических исследованиях территории Республики Ангола в качестве консультанта Института Геологии Анголы (IGEO) и департамента геологии ГРО «Катока». Автор лично участвовал в полевых изысканиях и ГРР на 16 алмазоносных кимберлитовых трубках Анголы, в процессе которых проводил исследования их геологического строения, состава пород и морфологии кристаллов алмаза. Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете (С-Пб ГУ).

Достоверность защищаемых положений и выводов диссертации обеспечивается большим объёмом фактического материала по геологическому строению и тектонике региона СВ Анголы, современных аналитических данных о вещественном составе кимберлитовых месторождений, минералогии и геохимии МИК кимберлитов и мантийных ксенолитов, минералогии и морфологии кристаллов алмаза из кимберлитов.

Апробация работы. Основные научные положения работы докладывались на ряде Международных горно-геологических конгрессов и конференций -Конгресс PDAC, Торонто, 2002 г.; Конференция Ордена Инженеров Анголы, 2003 г.; Конференция «Алмазы-50», Санкт-Петербург, 2004 г.; годовые сессии РМО, 2009, 2010, 2011, 2012, 2014 г.г.; XXXI научное собрание Минералогического Общества Испании, Барселона, 2011 г.; XI Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», Москва, 2013 г.; Научно-методический Совет по геолого-геофизическим технологиям поисков и разведки твёрдых полезных ископаемых Минприроды РФ, 2014 г.; Конгресс CMN2015 «Численные методы в инженерии», 2015 г., Лиссабон. Они также докладывались на кафедрах МПИ Университета им. А. Нету (Ангола), Университета Барселоны (Испания) и Национального минерально-сырьевого университета «Горный» (Санкт-Петербург). Ряд разработок автора вошёл в геологические отчёты ГРО «КАТОКА» и Государственной алмазной компании Анголы ЭНДИАМА по геологии и оценке алмазоносности трубок Катока, Чиузу, Какеле, Камитонгу, Камуанзанза, КАТ-115, КАТ-Е42, - «О результатах детальной разведки кимберлитовой трубки Катока за 1995-2001 г.г. с подсчётом запасов алмазов до глубины 600 м (по состоянию на 01.10.2001 г.)» (2003 г.); «О результатах поисково-оценочных исследований, выполненных на кимберлитовых трубках Камитонго-1, Камитонго-П и Какелэ, расположенных на севере провинции Лунда Сул, Ангола» (2003 г.); «Математическая модель изменчивости содержания алмазов кимберлитовой трубки Катока как основа

дифференциальной оценки её алмазоносности» (2006 г.);«0 геологоразведочных работах за 2005-2009 г.г. по проекту ЛУЭМБА с подсчётом запасов алмазов по трубке Чиузу (по состоянию на 01.07.2009 г.)» (2009 г.); «О результатах разведки и оценки кимберлитовой трубки Камуанзанза, провинция Лунда Норте» (2010 г.); «О результатах разведки глубоких горизонтов трубки Катока за 2004-2009 г.г. с подсчётом запасов алмазов до глубины 800 м (по состоянию на 01.10.2010 г.)» (2010 г.); «О результатах поисково-оценочных работ на кимберлитовой трубке КАТ-115 (концессия Катока) за 2007-2010 г.г. (с подсчётом ресурсов алмазов)» (2011 г.); «Моделирование распределения алмазов в кимберлитах, как основа для уточнения оценки содержаний алмазов в рудных блоках трубки Чиузу» (2011 г.); «О результатах поисковых и оценочных работ в бассейне руч. Луэмба» (2012 г.); «О результатах геологоразведочных работ на трубке КАТ-Е42 за 2011-2013 г.г. (с подсчётом запасов алмазов до глубины 200 м)» (2014 г.); «Комплексные исследования геохимии, минералогии и условий образования мантийных ксенолитов (эклогиты и перидотиты) из кимберлитов поля Катока» (2014 г.).

Разработки автора также использованы при подсчёте запасов трубки
им. Гриба предприятием «Архангельскгеолдобыча» «Разработка

математической модели распределения алмазов в месторождении им. В. Гриба по данным геологического опробования, как основы для расчёта средних содержаний алмазов в рудных (подсчётных) блоках» (2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 48 работ, из них 3 монографии и 1 учебник. В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, опубликовано 18 работ, в том числе 2 в зарубежных; 9 работ в зарубежных научных журналах; 17 работ опубликовано в материалах конференций, в том числе в 3 зарубежных.

Реализация результатов исследования. Выводы и положения диссертации используются алмазодобывающими компаниями АК АЛРОСА, ОАО «Архангельскгеолдобыча» в России и ЭНДИАМА в Анголе для повышения эффективности поисков и разведки месторождений алмазов. Выполнен аудит содержаний и запасов алмазов в кимберлитовых рудах ангольских месторождений Катока и Чиузу, а также российского - трубки им. Гриба, где получены значительные геолого-экономические эффекты, способствующие расширению алмазодобычи в Анголе и России.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из 5 глав, Заключения и Списка литературы. Общий объем - 314 страниц, включая 212 текстовых рисунка и 29 таблиц, список литературы включает 339 наименований, в том числе 16 интернет-источников.

Благодарности. Автор глубоко признателен коллегам, оказавшим поддержку его исследованиям - Чл. корр. РАН, д.г-м.н., проф. В.А. Глебовицкому, д.г-м.н., проф. В.Г. Лазаренкову, д.г-м.н. В.Л. Масайтису, д.г-м.н. ВА. Милашеву, д.г.-м.н., проф. Л.П. Никитиной, к.г-м.н. В.Н. Дечу, к.г.-м.н. Г.И. Шафрановскому, заслуженному деятелю науки РФ, д.э.н., проф. АА. Ильинскому, д.г.-м.н. В.М. Зуеву, к.г.-м.н., проф. Б.Л. Егорову, д.г-м.н. А.Н. Зайцеву, генеральному директору ГРО «Катока», к.э.н. Ганге

Жуниору, директорам - к.э.н. С.Ф. Носыко, С.А. Герасимову и к.т.н. В.А. Джуре, к.э.н. Жоао Тунга Феликсу, к.э.н. Бенедиту Паулу Мануэлю, к.г-м.н. Бунда Тинта Мануэлю, ГРО «Катока»; к.э.н. Антониу Тиагу Дуарте, ЭНДИАМА; генеральному директору «Северо-Западной Геофизической Компании» АД. Кузовенкову. Глубокую признательность автор выражает коллегам, чья критика и советы способствовали реализации данного исследования: Чл. корр. РАН, д.г-м.н., проф. Ю.Б. Марину, к.г.-м.н. Л.И. Лукьяновой, к.г-м.н. З.Е. Барановой, к.г-м.н. М.Д. Толмачёву, к.г.-м.н. Н.М. Королёву, д.г.-м.н. А.Я. Ротману, К.Г.-М.Н. Ю.Б. Стегницкому, д.г-м.н., проф. А.В. Козлову, проф., докторам Сальвадору Гали и Жоану Карлосу Мелгарехо (Испания), доктору Аугушту Жерману Де Араужу (Ангола).

Геологическое строение кимберлитовых месторождений

В ангольской части Ангола-Конголезской кимберлитовой провинции в пределах архейских (AR) кратонов Касаи и Ангольского, выделено 6 районов – Лунда (Lunda), Кукумби (Cucumbi), Кванго (Сuango), Кванза (Kwanza), Катумбела (Catumbela), Лонга (Longa) и Кунене (Cunene), где расположено около 1000 кимберлитовых трубок, 105 из которых алмазоносны. Они контролируются региональной зоной разломов, именуемой «коридором Лукапа», шириной 55-100 км и протяженностью c СВ на ЮЗ – 1400 км (Рис.2.1.1), выделенной по данным геологической съёмки масштаба 1: 1000000 (Манкендa, 1989; Araujo et al., 1998). Эта структура подобна «коридору» Хоуп в пределах архейского кратона Слейв на севере Канады, с известными кимберлитовыми полями – Диавик (Diavik), Экати (Ekati), Жеришу (Jericho), Кикерк (Kikerk), Виктор (Viktor) и «тренду» Лесото в Южной Африке, простирающемуся от Лесото до Кимберли в пределах Трансваальского кратона (Доусон, 1983). Такие разломы, контролирующие проявления кимберлитового магматизма, наблюдаются и в Якутской алмазоносной провинции, и они относятся к региональным разрывным структурам древних платформ (Милашев, 1974; Кагарманов, 1987; Никулин и др., 1998; Эринчек и др., 1998; Серокуров и др., 2004; Lazarenkov et al., 2010). Глубина их заложения оценивается в 50-60 км (Саньков, 1984). Алмазоносный район Лунда наиболее крупный в Анголе и включает ряд кимберлитовых полей с промышленно алмазоносными трубками – Камафука-Камазамбо – 19 трубок, Катока – более 50, Камутуэ – 15 и Камачия – 8 трубок (Ганга и др., 2004), и открытые геологами ГРО «Катока» новые кимберлитовые поля Луэмба и Луаши – порядка 10 трубок (Рис.2.1.2). Нами выделена также ортогональная «коридору Лукапа» структура – «коридор Квангу» (Рис.2.1.1), который контролирует одноимённый район россыпной алмазоносности и кимберлитовый район Кукумби, а также предполагаемый в юго-восточном её простирании во впадину Калахари одноимённый район, где возможно нахождение под чехлом формации Калахари как россыпных, так и коренных месторождений алмазов (Рис.2.1.1) (Зинченко, 2014).

Кристаллический фундамент региона AR-PR возраста, обнажающийся в долинах крупных рек, слагают метаморфические и магматические образования. Комплексы AR1-2 представлены гнейсами, амфиболитовыми сланцами, мраморами, кварцитами, прорванными биотитовыми гранитами, диоритами, габбро-норитами. Комплексы PR1 слагают глинистые сланцы, конгломераты, кварциты и песчаники групп Лунда (Lunda) и Луана (Luana), вмещающие дайки кислого и основного состава. Возраст ряда ксенолитов гранитов и кристаллических сланцев (Sm-Nd изохроны) из кимберлитов Камитонгу I и Какеле составил 1900 млн. лет, ранний протерозой (PR1), а гнейсы коровых ксенолитов из этих трубок датируются поздним археем (АR2) – 2600-2700 млн. лет (данные получены в ИГГД РАН д.г-м.н. Л.П. Никитиной по образцам из коллекции автора).

В основании разреза осадочного чехла залегают отложения групп Экка (Ecca) и Лутое (Lutoe) супергруппы Карру (Karroo) (Р-С-Т), представленные пестроцветными полимиктовыми конгломератами, песчаниками и алевропелитами, сохранившимися в отдельных впадинах на территории плато Лунда. В ряде трубок (Какелэ, Чиузу, КАТ-115 и Луэле) отмечены ксенолиты и крупные блоки «рифов», сложенные породами супергруппы Карру. Максимальные мощности этих отложений – до 135 м, установлены на площади концессии Катока в разрезе поисковой скважины на аномалии APG-410 (Рис.2.1.3,б). Выше по разрезу с большим перерывом залегают песчаники и алевролиты формации Интеркалар (Intercalar, K1, берриас-баррем), непосредственно перекрывающие кимберлитовые трубки. В пределах трубки Катока мощность песчаников этой формации (осадочный комплекс МФП) достигает 140 м, и отдельные их пласты промышленно алмазоносны (Рис.2.1.3,в). В основании её разреза залегает пачка песчанистых гравелитов мощностью до 10 м, обогащенных минералами тяжёлой фракции и алмазами. Стратиграфически выше развиты породы формации Колонда (Сalonda, K2c, турон) – слабо сцементированные красно-фиолетовые аркозовые песчаники, аргиллиты и конгломераты мощностью на площади концессий Луаши и Луанге до 50 м (Рис.2.1.3,г). Фациально это прибрежно-морские мелководные и лагунные отложения, и морской переработкой объясняется повышенный средний вес и высокое качество алмазов формации Калонда, содержание которых в пластах конгломератов составляет в среднем 2-3 кар/м3. С размывом на меловых отложениях залегают красноцветные терригенные тложения группы Калахари (Кalahari, –Р2-N2kl) с линзами окремнённых конгломератов в основании и латеритами в верхней части разреза. Мощность их колеблется от 5 м до 60 м, увеличиваясь над кратерными депрессиями кимберлитовых трубок (Рис.2.1.3,а,в). В основании разреза песчаников Калахари на трубке Чиузу залегает линзовидный слой алмазоносных конгломератов мощностью от 0,5 м до 6,3 м.

Четвертичные отложения (QIV) развиты вдоль русел и на склонах речных долин и представлены террасовыми аллювиально-пролювиальными и делювиальными песками, супесями, песчано-глинистыми и галечниковыми отложениями мощностью от 0,2 м до 12 м. К ним приурочены терригенные россыпи алмазов, имеющие промышленное значение. Шлейфы индикаторных минералов и алмазов и их россыпи формировались в терригенных отложениях позднего мела, палеогена-неогена и антропогена в эпохи инверсий палеоавлакогена Лукапа и эрозии кимберлитовых трубок (Ганга, Зинченко и др., 2004).

Геоморфологически территория района приурочена к восточной части плато Лунда с абсолютными высотами 800-1000 м над уровнем моря. Оно пересечено узкими в верхнем Рисунок 2.1.1. Cхема расположения кимберлитовых районов (клаймов) Анголы (Araujo et al., 1998; Манкенда, 1989; Вунда, 2010). Основа – Карта минеральных ресурсов Анголы, 1998. AR щиты: II – Касаи; IV – Ангольский; периокеанические впадины: VII – Кванза; континентальные впадины: VIII – Конго-Окаванго; кимберлитовые районы (клаймы): 1 – Лу нда; 2 – Ку кумби; 3 – Кванза; 4 – Лонга; 5 – Катумбела; 6 – Кунене; 7 – Кванго; 8 – Калахари; границы коридоров (авлакогенов) Лукапа и Кванго – обозначены коричневой пунктирной линией; месторождения кимберлитов обозначены звёздочкой; кольцевые разломы Сауримской региональной структуры – красные линии; кольцевые разломы структур Кванза (3), Кунене (6) и Кванго (7) – бордовые линии (Зинченко и др., 2012; Зинченко, 2014, с дополнениями).

течении реками с хорошо проработанными долинами, глубина вреза которых превышает 60 м, имеющими преимущественно субмеридиональное простирание, с водопадами и порогами. Ярко выраженная параллельность рек обусловлена равномерным прогибанием миоценового пенеплена в сторону впадины Конго с градиентом 1м/1км, стабильном на протяжении более 300 км (Замораев, 1989). Кимберлитовые трубки в пределах «коридора» (авлокагена) Лукапа приурочены к узлам пересечения двух систем глубинных разломов.

Рудогенетические факторы формирования алмазоносной кимберлитовой трубки

Отмечаются и редкие обломки пестроцветных пород супергруппы Карру, сцементированные туфовым и песчаным материалом (Рис.2.2.44,в). В основании разреза кратерной толщи залегает пачка массивных туфобрекчий мощностью 10-25 м с высоким, более 50%, содержанием угловатых обломков архейских гнейсов и гранито-гнейсов, песчаников, аргиллитов и конгломератов супергруппы Карру (Рис.2.2.44,г). Здесь же отмечены инъекции кимберлитовой магмы в виде небольших по мощности силлов и даек, сложенных зеленовато-серыми и порфировыми кимберлитами комплекса КП (Рис.2.2.44,д). Разрез диатремы на глубине более 140-160 м представлен массивными кимберлитовыми брекчиями комплекса КБМ с редкими включениями автолитовых образований (Рис.2.2.44,е), с апофизами силлов в приконтактовых частях трубки. Такой силл вскрыт скв. 216/3 среди отложений комплекса БКС в интервале 160-175 м (Рис.2.2.43). По составу слагающих её пород и строению трубка Камбунду близка к трубке Камитонгу I и представляет собой слабо эродированную палеовулканическую постройку. Трубка Камбунду оценена, как рудопроявление не промышленного значения с низкими содержаниями алмазов.

Автор изучал состав и строение трубки Камбунду по керну колонковых скважин и в полотне карьера, вскрывшего кратерные фации, исследовал гранулометрический и морфологический спектры алмазов из геологических проб. Полученные им данные вошли в геологический отчёт по итогам ГРР на трубке.

Трубка КАТ-115 (CAT-115) была открыта геологами ГРО «КАТОКА» в 2008 г. в результате заверки бурением одноименной магнитно-электрической аномалии. Она расположена на левом борту долины р. Лова, в 7 км к северу от трубки Катока (Рис.2.2.45). В плане трубка имеет неправильно-эллипсовидную форму с гантелевидным сужением в ЮЗ части. Её размеры под перекрывающими отложениями составляют 800340 м, а площадь погребенной поверхности – около 29 Га, и относится её к категории крупных (Рис. 2.2.46). На трубке КАТ-115 пробурена 21 скважина глубиной до 297 м. Вмещающие породы – гнейсы и гранитогнейсы AR возраста.

Детали строения трубки представлены на геологическом профиле (Рис.2.2.48). Перекрывают трубку глинистые пески формации Калахари, мощность которых варьирует от 8,4 м до 22,4 м. Верхняя кратерная часть её мощностью до 160-170 м сложена вулканокластическими брекчиями осадочных пород с туфовым цементом и вулканогенно-осадочными породами комплекса ВОП, а также туфобрекчиями и туфами комплекса КТБ. Жерловые фации трубки представлены брекчиями комплекса КБМ и автолитовыми брекчиями комплекса АКБ, имеющими чёткую пологую границу с кратерными комплексами, трассируемую пачкой вулканогенно-осадочных пород с силлами брекчий КБМ – кимберлиты зоны перехода (комплекс КЗП). В основании кратерной толщи установлены глыбовые брекчии ксенолитового слоя (комплекс БКС) мощностью до 33,0 м. Разрезы северо-восточной части кратера по литологическому составу и строению отличаются от разрезов юго-западной части, что связано, вероятно, с наличием двух каналов внедрения кимберлитовой магмы, образовавших сдвоенную трубку. Трубка ЮЗ имеет форму узкой воронки с кратерным комплексом мощностью около 160 м и сравнительно узкий канал диатремы. Трубка СВ более крупная, имеет в два раза более широкий кратер мощностью до 170 м и достаточно широкую диатрему, постепенно сужающуюся с глубиной. Трубки разделены блоком гнейсов AR, вскрытом в разрезе скв. 115/4 на глубине 134,0 м, в котором на глубине 97 м фиксируется срезание пород комплекса БКС кратера СВ пачкой туфов и туфобрекчий кратера ЮЗ (Рис.2.2.48). Вероятно, более ранней является трубка СВ, а трубка ЮЗ сформировалась позже. Верхняя терригенная толща в разрезе обоих кратеров мощностью до 27 м сложена горизонтально залегающими преимущественно слабо сцементированными песчаниками и алевролитами формации Интеркалар (терригенный комплекс МФП) (Рис.2.2.49,а). Ниже залегают вулкано-кластические туфобрекчии с прослоями туфов комплекса КТБ-2, сформировавшегося во второй этап вулканизма. В разрезе трубки СВ они представлены преимущественно грубо-обломочными туфобрекчиями, сложенными угловатыми обломками осадочным пород с многочисленными признаками оползания и брекчирования, вследствие чего слоистость часто наклонена к оси керна (Рис.2.2.49,б). В разрезе трубки ЮЗ комплекс КТБ-2 представлен массивными красно-бурыми вулканическими туфами и туфобрекчиями с ксенолитами гнейсов (Рис. 2.2.49,в). Граница между двумя комплексами КТБ-2 трубок ЮЗ и СВ намечается между разрезами скв. 115/4 и скв. 115/5. В разрезе трубки СВ переход от комплекса КБТ-2 к ниже залегающим отложения комплекса ВОП постепенный. Последний сложен песчаниками и туфопесчаниками горизонтально слоистыми, с текстурами оползания и взмучивания осадков, переслаивающимися с туфобрекчиями из обломков осадочных пород супергруппы Карру и архейских гнейсов (Рис. 2.2.49,г). Комплексы диатремы залегают на глубине более 150 м и представлены массивными бркчиями КБМ и автолитовыми АКБ (Рис.2.2.47). Верхняя часть колонны диатремы мощностью 20-30 м сложена зеленовато-серыми псевдослоистыми (следы течения расплава?) кимберлитовыми брекчиями комплекса КБМ (Рис. 2.2.47, а, б). Для них характерна мелкопорфировая структура и включения угловатых ксенолитов гнейсов и кристаллических сланцев размером 1-5 см. Отмечаются тонкие (до 1 см) прожилки кальцита. Переход к автолитовым брекчиям АКБ постепенный, они имеют более тёмную окраску и прослежены в разрезах скважин до глубины 300 м. Автолиты обычно овальной формы, размерами от 1-2 мм до 2-3 см. Характерны включения «кимберлит в кимберлите», а также желваки мантийных ксенолитов, сложенные лерцолитом и эклогитом, размером до 8-10 см (Рис.2.2.47, в, г). Контакты трубки со вмещающими гнейсами AR вскрыты в ряде скважин, представленных на. В разрезе скв. 115/3 контакт тектонический субвертикальный (а), а в скв. 115/4 – статиграфический эрозионный (б). По набору комплексов кимберлитовых пород трубка КАТ-115 является аналогом трубки Катока (Рис. 2.2.50).

Изотопно-геохимическая характеристика и возраст кимберлитов и мантийных ксенолитов

Якутской алмазоносных провинций (Серокуров и др.,1994, 1997; Горный и др., 2006). Внутри неё выделены четыре радиально-кольцевых структуры диаметром 40-80 км, связанные с нижнекоровыми очагами тектономагматической активизации, контролирующие кимберлитовые поля. Выделяются также более мелкие кольцевые структуры третьего (4-8 км) и четвертого (2-4 км) порядков, контролирующие, соответственно, локализацию кустов и отдельных трубок взрыва в пределах полей (Рис. 2.1.5, 2.1.6, 2.1.7). Представляется закономерным, что алмазоносные кимберлитовые поля СВ Анголы тяготеют к центральным частям контролирующих их кольцевых структур второго порядка, также как и алмазоносные трубки – к центральным частям структур третьего-четвертого порядка, локализованным в центре первых. Это вписывается в правило, установленное российским учёным В.А. Милашевым, о преимущественной локализации алмазоносных кимберлитовых трубок в центре кимберлитовых провинций (Милашев, 1965, 1989). Оно названо автором «правилом Милашева», по аналогии с «правилом Клиффорда», поскольку его значение для регионального прогноза алмазоносности является столь же фундаментальным (Зинченко, 2014).

В развиваемой автором флюидо-динамической модели формирования алмазоносной кимберлитовой трубки существенная роль отводится газовой фазе, как одному из основных агентов кимберлитового рудогенеза, что будет показано ниже. В контексте этой модели, установленная закономерность локализации алмазоносных кимберлитовых трубок укладывается в схему, представленную на Рис. 2.4.1. На ней выделена крупная региональная радиально-кольцевая структура, проецируемая на апикальную часть активизированного мантийного плюма. Очевидно, на её центральную часть проецируется область «алмазного окна», с которой связываются оптимальные физико-химические условия для процесса генерации алмазов. Развитие интрузивного процесса в пределах субвертикальной зоны тектономагматической активизации над плюмом приводило к тому, что движение отделившихся от этой области кимберлитовых расплавов происходило по субвертикальным каналам (по глубинным разломам и зонам повышенной трещиноватости, их сопровождающим). Выделявшиеся из магматического расплава в результате его фракционирования вулканические газы также мигрировали в вертикальном направлении, дренируя магматическую колонну, уменьшая вязкость расплава и увеличивая скорость его подъёма. По расчётам некоторых исследователей, взрывоподобное отделение газов, отмеченное на Рис.4.2.1, как глубинный очаг флюидо-магматического фракционирования, могло происходить в земной коре на глубинах 40-80 км (Горный и др., 2006). При этом кристаллы алмаза, захваченные из зоны алмазогенерации и вовлечённые в интрузивный магматический процесс, достаточно быстро поднимались к дневной поверхности с минимальными физико-химическими рисками быть растворёнными или графитизированными в верхних горизонтах литосферы, в РТ поле устойчивости графита (время активной графитизации алмаза в кимберлитах оценивается в 30 часов) (Милашев, 1984). Скорость подъёма кимберлитовой магмы на коровом уровне на глубине 30-40 км оценивается от 1-4 см/с (по аналогии с базальтовой магмой современных извержений), до 33 см/с (1,2 км/час) на глубине 0-5км (по скорости графитизации алмаза). Оценки скорости подъёма эндогенного вещества в полости диатремы по петролого-минералогическим критериям (по оценке содержания Fе+2 в ортопироксенах) – от 3,5-4,0 м/с до 11-20 м/с (14-72 км/час) (Милашев, 1984). Р. Спаркс с соавторами приводят расчётные скорости подъёма кимберлитовой магмы в канале дайки мощностью до 1 м – 3,9-16,8 м/сек, что сопоставимо с приведёнными выше данными. Они также указывают, что при содержании в магме 20 % масс. CO2, объёмное насыщение пузырьками расплава может на глубине около 20 км достигать 70%, что может увеличить скорость её подъёма в 4 раза, по сравнению с негазонасыщенной магмой (Sparks et al., 2006). В любом случае, скорость продвижения насыщенных вулканическими газами «колонн» кимберлитового расплава в диатреме была максимальной, что также вызывало флюидо-кинематическую дифференциацию расплава и приводило к формированию в кимберлитах «рудных столбов». Это явление подробнее описано ниже. По мнению В.А. Милашева, «пониженное давление в магматическом очаге и …сравнительно небольшая скорость подъёма расплава обуславливала продолжительное взаимодействие магмы с породами сиалической оболочки…» в областях пироповой и пикритовой субфаций, «…вследствие чего возникали соответственно безалмазные кимберлиты и пикритовые порфириты…» (Милашев В. Петрохимия кимберлитов Якутии и факторы их алмазоносности, Л., Недра, 1965, С.111).

Таким образом, кимберлитовые трубки, приуроченные к центральной части литосферного блока, контролируемого региональной радиально-кольцевой структурой, с большой вероятностью оказывались алмазоносными (алмазная субфация) (Рис. 2.4.1). Напротив, если кимберлитовая магма поднималась по серии наклонных разломов, выходящих на краевую часть этой структуры, она проходила существенно большее расстояние до поверхности, при той же начальной скорости её подъёма, что увеличивало время пребывания алмазов в неблагоприятных физико-химических условиях литосферы. Кроме того, после прохождения очага глубинного фракционирования расплава и выделения вулканических газов, последние устремлялись к поверхности по вертикальным проницаемым зонам, в то время как расплав продвигался по наклонному каналу. Выход вулканических газов за пределы интрузивной колонны повышал вязкость магмы, что приводило к снижению скорости её подъёма к поверхности. Время пребывания алмазов в РТ условиях поля устойчивости графита могло в этом случае достичь критической продолжительности, и, как следствие – высокого риска уничтожения части их кристаллов процессами графитизации, растворения и коррозии. Эти процессы подробно воспроизведены в экспериментах, описанных в работе (Хохряков, 2004), в которых получены диссолюционно-коррозионные формы кристаллов алмаза и оценены потери их массы в различных физико-химических обстановках (см. Главу 4). В результате трубка, сформировавшаяся на удалении от центральной области региональной кольцевой структуры, оказывалась слабо алмазоносной (алмазно-пироповая субфация). В случае развития интрузивного процесса вдоль наклонных глубинных разломов, проецирующихся на область мантийного плюма вне «алмазного окна», продвижение кимберлитового расплава к краю структуры приводило к образованию не алмазоносной трубки (пироповая и пикритовая субфации) (Рис.2.4.1).

Не исключая иных физико-химических факторов алмазоносности кимберлитов, представленных многими авторами (Соболев, 1960; Cоболев, 1971, 1974; Милашев, 1965, 1972, 1994, 2004; Gurnеy, 1986; Huggerty, 1986; Горный и др., 2006), автор полагает, что выдвинутая гипотеза взаимодействия расплавов с газовой фазой, выделившейся в процессе их продвижения к поверхности, объясняет главные причины высокой алмазоносности кимберлитовых трубок в пределах полей, локализованных в центральной части кимберлитового района Лунда, и убогую алмазоносность или отсутствие алмазов в трубках, находящихся на его периферии.

Основные этапы формирования кимберлитового палеовулкана, вытекающие из представленного выше геолого-структурного анализа строения и петрографического состава трубок СВ Анголы, показаны на Рис.2.4.2, представляющем палеовулканическую модель кимберлитового вулканического процесса, стадийность которого во времени отражена также в Таблице 2.4.1, и этапы и стадии последовательно описаны ниже. Петрохимический, минералогический и изотопный состав комплексов пород кимберлитовой формации трубок СВ Анголы, дополняющие данные петрографии, подробно представлены ниже в Главе 3.

Моделирование рапределения кристаллов алмаза по массе в кимберлитах

Зёрна вторичных минералов достигают относительно крупных размеров (до 300х300 мкм) и имеют иногда характерный идиоморфный габитус. Часто вторичная минерализация проникает по мелким трещинам во внешние каймы породообразующих минералов, особенно гранатов, иссеченных трещинами, на пресечении которых образуются полости, заполняемые амфиболами, флогопитом, апатитом, калий-натровыми полевыми шпатами и плагиоклазами. Породообразующий клинопироксен в эклогитах замещается амфиболом (до 5-10% объёма). Амфиболизация проявлена по-разному, в некоторых ксенолитах амфибол практически не развит, в других – зоны замещения достигают первых мм (Рис. 3.1.35,в,г). Выделено два этапа вторичной минерализации в эклогитах. Первый тип связан с кимберлитовым магматизмом (амфибол, апатит, флогопит, плагиоклазы и калий-натровые полевые шпаты), и второй – с более поздней гидротермальной проработкой кимберлитовых тел (серпентин, магнетит, тальк, хлорит).

Новые данные о составе минералов ксенолитов глубинных пород кимберлитов трубки КAT-115 (гранатовых лерцолитов и гарцбургитов, а также метасоматизированного лерцолита и пироксенита) были получены в Университете г. Барселона докторами Ж. Мелгарежо, С. Гали, М. Кастилло-Оливер, а также В.А. Первовым. Их соспостваление с составами минералов трубок Катока и Чиузу представлены на диаграмме (Рис. 3.1.37; 3.1.38).

Гранаты большинства изученных ксенолитов ультраосновных пород из указанных трубок попадают в поле лерцолитовых гранатов (Рис. 3.1.37) или группы G9 и G5, а образца лерцолита Cat-115-37 – смещены к полю включений гранатов в алмазе и попадают в поле гранатов группы G10. Гранаты высокомагнезиальные с MGNUM=0,82-0,86 по содержанию Cr2O3 распадаются на две группы – c содержаниями Cr2O3 = 6,5-9 мас.% и Cr2O3=3-5 мас.%. По соотношению CaO и Cr2O3 и содержанию Cr2O3 они аналогичны гранатам из кимберлитов трубок Катока и Чиузу. Гранаты из ксенолитов эклогитов трубки Катока образуют три группы составов – низкохромистые высококальциеввые гранаты (альмандины) высокоглинозёмистых и низкомагнезиальных эклогитов, и относительно высокрохроимтые и низкокальциевые пиропы высокомагнезиальных эклогитов (Королёв и др., 2013) (Рис.3.1.27). Гранаты первых двух групп обособлены, а третьей – близки по составу к гранатам их кимберлитов трубок Катока и Чиузу.

Ромбические пироксены из мантийных ксенолитов этих же трубок образуют компактную группу в пределах поля минералов алмазоносных лерцолитов (Pис. 3.1.38,а) и соответствуют наиболее магнезиальным разновидностям этого минерала из кимберлитов трубки Чиузу.

Клинопироксены (диопсиды) из образцов лерцолитов и метасоматизированных лерцолитов так же, как и ромбические пироксены трубок Катока и Чиузу, находятся в поле минералов внутрикратонных гранатовых перидотитов (Рис. 3.1.38,б). Клинопироксены из эклогитовых включений трубки Катока находятся в одном поле составов с клинопироксенами из кимберлитов этой трубки (Рис.3.1.38,б).

Включения мантийных пород в кимберлитах трубки КАТ-115 по минеральному составу относятся к потенциально алмазоносным парагенезисам. Среди них встречены породы с высокохромистым и относительно низкокальциевым гранатом (группа G10), являющимся индикатором повышенной алмазоносности кимберлитов. В целом глубинные минералы кимберлитовых пород трубки КАТ-115 по составу аналогичны минералам промышленно алмазоносных кимберлитовых трубок Катока и Чиузу, что свидетельствует о, вероятно, едином глубинном источнике кимберлитовых магм, формировавших эти трубки.

Состав гранатов из ксенолитов глубинных пород трубок КАТ-115 и Катока, и кимберлитов Катока и Чиузу на диаграмме CaO-Cr2O3 (по Соболев, 1974): выделены поля гранатов высокоглинозёмистых эклогитов – I, низкомагнезиальных эклогиов – II и высокомагнезиальных эклогитов – III трубки Катока (Первов и др., 2011; Castillo-Oliver et al., 2011 с дополнениями – поля составов гранатов из эклогитов трубки Катока, Королёв и др., 2013).

Новые данные по минералогии и химии гранатов, клинопироксена и ильменита в ксенокристах кимберлитовых трубок Какелэ, Камитонгу-I и II и Катока из коллекции автора получены группой исследователей ИГМ СО РАН и ЦНИГРИ АЛРОСА (Ashchepkov et al., 2011). Это исследование позволило сделать вывод о сходных чертах глубинной структуры юго-западной части кратона Конго-Касаи, опирающийся на PT оценки по пиропам, Cr-диопсидам и пикроильмениту, и выявить геотермальные условия субконтинентальной литосферной мантии с тепловым потоком – 37-40 мВт/м2. Глубина очагов алмазогенерации оценена в 240-140 км, которой отвечали давления 7,5-4,5 ГПа. Эти данные совпадают с результатами исследований условий кристаллизации (Т, Р) лерцолита из трубки КАТ-115 и высокомагнезиального пиропового эклогита из трубки Катока, определенных с помощью модифицированной версии гранат-ортопироксенового термобарометра, представленными ранее в Главе 2.4 (Никитина и др., 2012, 2013; Королёв, 2015). Они оцениваются для этих пород, соответственно, 1220C и

Состав пироксенов из ксенолитов глубинных пород трубок полей Катока и Луэмба: а – ортопироксены (Opx) на диаграмме 100Al2O3/SiO2 – 100MgO/(MgO+FeO), мас.%, по Ramsay at al., 1994. Поля: ODH – Opx из алмазоносных гарцбургитов, ODL – Opx из алмазоносных лерцолитов, OEC – Opx из ксенолитов эклогитов и пироксенитов, OGP – Opx из гранатовых перидотитов кратонных областей, OGM – Opx из мегакристов и гранатовых перидотитов кратонных областей, OSP – Opx из шпинелевых лерцолитов; б – состав клинопироксенов на диаграмме Cr2O3-Al2O3. Поля даны по Nimis at al., 2000 (данные – Первов и др., 2011; Castillo-Oliver et al., 2011, с дополнениями полей клинопироксенов из эклогитовых ксенолитов трубки Катока, по Королёв и др., 2013).

Таким образом, по составу глубинных индикаторных минералов из кимберлитовых трубок СВ Анголы и составу включений ксенолитов глубинных (мантийных) пород, с учётом данных (Харькив и др., 1998; Ротман и др., 2003; Стегницкий, 2006; Robles-Cruz et al., 2009, 2010; Вунда, 2010; Castillo-Oliver, 2011; Ashchepkov et al., 2011; Первов и др., 2011; Никитина и др., 2012, 2013; Королёв и др., 2013; Nikitina et al.,2014; Королёв, 2015), можно сделать следующие выводы:

Оливин, не изменённый постмагматически, встречается на глубинах более 250 м в комплексах диатремы (АКБ, КП). Он представлен двумя генерациями – крупные, до 3-5 мм, ксеноморфные (I генерация, плутоническая) и мелкие (менее 1 мм) субидиоморфные (II генерация, гипабиссальная) кристаллы. Зёрна оливина II генерации, как правило, зональны, с нарастанием магнезиальности (МgO) во внешней области. Отмечаются также мегакристы и сегрегации оливина в составе включений мантийных перидотитов и эклогитов, относящиеся к интрателлурической генерации. Характрено развитие в зёрнах оливина минерализованных прототрещин, выполненных серпентином, не переходящих на кимберлитовый «матрикс».

СаО/Cr2O3 (трубки Катока, Луэле, Чиузу, Камачия, КАТ-115). Среди них встречены пиропы как перидотитовых, так и эклогитовой ассоциаций. Близость составов пиропов по Cr2O3/СаО из мантийных ксенолитов трубок Катока, Чиузу и КАТ-115 свидетельствует, вероятно, о едином глубинном источнике кимберлитовых магм, формирующих эти трубки. Внешние области зёрен гранатов из мантийных включений (эклогиты, лерцолиты) обогащены MgО. Установлена зависимость средних содержаний (кар/т) алмазов в кимберлитах трубок Катока, Чиузу, Луэле, Камуанзанза и Камафука-Камазамбо от содержания в хромистых пиропах Cr2O3, близкая к экспонециальной, что подтверждает эффективность геохимических критериев алмазоносности кимберлитов, предложенных Н.В. Соболевым и Д. Герни, применительно к региону СВ Анголы (кимберлитовый район Луанда).