Введение к работе
Актуальность проблемы определяется потребностью Китая в алмазах. Добываемые технические алмазы пока не удовлетворяют полностью внутренние- потребности Китая. Хотя 20 лет назад открыли новые кимбер-
литовые провинции Сино-Корейская и Янцзы, но вещественный-состав
^тих кимберлитов изучен недостаточно полно. Как отмечалось, кимберлиты Китая разновозрастны. И на современном гтапе обнаружены титановые минералы в кимберлитах района Мыньинь. Может быть, в ^том районе имеются лампроиты. дальнейшие геолого-поисковые работы с целью открытия новых алмазоносных коренных месторождений в значительной степени зависят от сегодняшних знаний о минералогии алмаза и минералов-спутников.
Цель работы - исследование типомор
Задачи исследований:
I/ Подобрать образцы в алмазоносных месторождениях Шанду и ляонина.
2/ Описать шлигЬы и анилины пород кимберлитов.
а/ Сравнить результаты длектрозокдовых анализов зерен хромитов и гранатов из кимберлитов шанду и Ляонина с литературными данными.
4/ Измерить спектры оптического поглощения іранатов и коэффициенты Рс- Ак, обработать результаты данных измерений.
у/ Описать морлологию алмазов, измерить двупреломление и люминесценцию.
6/ Определить изотопы углерода алмазов из трубки кимберлитов, сравнить результаты с литературными данными,
7/ Измерить спектры поглощения алмазов из и<анду и Ляонина в
/- то
диапазоне КІК и УФ. Сравнить результаты.
S3/ Изучить включения в алмазах кимберлитов Ліанду и Ляонина.
Новизна и научная значимость арботы заключаются в углубленном научном исследовании минералогии минералов-спутников гранатов и хромитов и анализе особенностей их химизма и типоморфиэыа .
Практическое значение результатов диссертации определяется возможностью использования полученных сведений в качестве критерия для поисков и оценки алмазоносных кимберлитов и различия месторождений алмаза различноготипа.
Основные защищаемые положения
1. Приведены результаты исследования химического состава и оп
тико-спектроскопических характеристик гранатов из трех кимберлито-
вых тел провинций Ляонин, Шандун и Куйчжо. Повышенная встречае
мость гранатов, фигуративные точки цветности которых располагаются
на диаграмме А к - Рс в поле гранатов исключительно шпинелидсодер-
жащих парагенезисов и одновременно низкая встречаемость гранатов
ильменитовых перидотитов косвенно подтверждают отмечавшуюся зако
номерность преобладания в кимберлитах провинции Шандун и Ляонин
хромшпинелитов над ильменитом.
Среди гранатов из Шандуна установлено и два образца, которые на диаграмме Л к - Рс попадают в поле цветности гранатов магнези-ально-железистых аклогитов.
2. Был- изучен химический состав хромита из кимберлитов про
винции Иандуна и Ляонина. Для них характерны высокая хромистость
/С г 2 55-66.5/ и одновременно высокие содержания Т/ Ор /I -
6#/ и Fe203 / 4-І2І*/.
Результаты исследования химического сотава свидетельствуют о
более широких колебаниях в содержаниях некоторых оксидов, чем это
было установлено ранее. Б частности, концентрации ОТ о% к ^
в них достигают 66.5і* и 13.6 соответственно.
Многие шпинелиды с Cf „О3 62# и AlpOg 7# на диаграмме Ре„0., -
Т.' п не попадают в поле составов этого минералаиз-алмазоносных парагенезисов. ,Зто связано с повышенным содержанием в них Fe?Oo и
тг о2.
По содержанию таких оксидов как Cj~20g, АІр^З ^е22 и Т ' ? некоторые образцы идентичны шпинелидам, кристаллизовавшимся в области устойчивости алмаза.
По особенностям химического состава внешняя зона и реакционные каемки шпинепидов существенно отличаются от центра зерен по уменьшению содержаний ?врО„.
3/ Впервые исследован изотопный состав алмазов из кимберлито-вых- трубок Северо-Китайской платформы провинции Ляонина и Шандун. По изотопному составу исследованные алмазы отличаются от алмазов Южной Африки, Западно;; Австралии, Индии, но близки к алмазам из кимберлитовых трубок Далдыно-Алакинского района Восточной Сибири,
4/ Изучены спектры оптического поглощения в области от .Уф до
ИК при 300 К. Анализ полученных результатов показывает:
-2 во-первых, центр С одиночный, азот \) =1135 см , в этих алмазах отсутствует, во-вторых, алмазы группы Ляонина имеют наиболее интенсивное поглощение в полосах азотных центров A, BI, В2. Алмазы ЕХ отличаются минимально? концентрацией азотных центров. Алмазы группы Ш занимают промежуточное положение между ШХ и Л. В соответствии с этими данными алмазы ШХ можно отнести к типу Па. Все алмазы Л модно отнести к типу 1а. Алмазы группы Ш разделятся на Па и 1а типы.
Si Научены включения, извлеченные из алмазов Пандуна и Ляонина. Описана морфология алмаза и включенні';. Определен состав эключений. Они представлены в основном минералами ультраосновного парагенезиса, и в сдно?.і кристалле были обнаружены клинопироксекы ^клогитового парагенезиса.
Фактический материал Работа написана по материалам, собранным автором на алмазных месторождениях Ш&кду и Ляонин в 1989-90 гг. Собранный материал в дальнейшем бил обработан и исследован в различных лабораториях, в которых разработаны современные методы изучения алмазов и минералов-спутников. По теме дтісосртации написаны и сданы в печать три статьи.
Структура и объем работы
Пироп, хромшпинелиды, хромдиопсидк и микроильмениты являются минералами-индикаторами ляп поисков кимберлитов и связанных с ними алмазов. Но в породах подобных кимберлитам тоже встречаются аналогичные минералы. Какие особенности химического состава и свойств минералов-спутников связана с алмазами генетически?
В кимберлитах Гандуна установлены новпе минералы Тмлнышт и включенные в нем минералы, которые характеризуются высоким содержанием хрома и Ті'Ор. Этот минерал является минералом-индикатором алмаза.
Кроме коренного месторождения алмаза в Китае во многих местах проявились алмазы в россыпях. По типоморг'.изму алмаза мо>::ко решить
задачу сравнения алмазов россыпи с коренными на базе исследования минералогии алмаза.
Особое значение имеет исследование изотопного состава, примеси азота и сингенетических включений в алмазах для выяснения условий образования алмаза.
Моя работа производится именно с целью углубления уровня исследований, чтобы способствовать решению вышеназванных задач.
ГЛАВА I. История открытия кимберлитов и научных исследований в Китае.
Алмазы как драгоценный камень были известны еще в древнем Китае. Добыча алмазов из россыпей производилась американцами, немцами и японцами с 1901 года на территории шандуна. Геологические поиски коренных месторождений алмаза начались с 1952 г.
С того времени, в 1953 году Министерство геологии специально организовало отряд с целью поисков месторождений алмаза и отправило его в провинции Шандун и Гуычжоу, через 12 лет работы были открыты два кимберлитовых района в провинции Шанду и Ляонин.
История исследования кимберлитов Китая.
Исследования кимберлитов производятся главным образом в Геологической Академии Наук, в Пекинском геологоразведочном институте, местном геологическом управлении Шанду, Ляонин, Гучжоу и др. при Министерстве геологии КНР«
Параллельно идут исследования отдельными учеными. Все ?ти исследования посвящены геологии, тектонике, минералогии и петрографии, геологии месторождений и оценке коренных и россыпей алмаза, поискам-разведке, определению и измерению, добыче и обогащению, в результате чего опубликована 391 статья с 1966 по 1984 г.
(о
Обзор.
В области исследования петрографии и минералогии кроме того,
что выяснить структуру и состав минералов кимберлитов, обращено
внимание на разницу между минералами-спутниками алмаза из кимбер
литов 'и сходными одноименными минералами из кимберлитовых пород и
некимберіштових~уяьтраосновньіх пород..
Сравнивая, анализируя результаты, имеющиеся в наличии, можно заметить, что научного мышления недостаточно в том смысле, что во-первых, минералы-спутники распределены в широком диапазоне химических составов, подтоыу лучше не использовать малых количеств анализов для того, чтобы сравнить одноименные минералы из кимберлитов и некямберлитовых ультраосновных пород, во-вторых, заслуживают большого внимания поиски таких зерен минералов-спутников, которые имеют одинаковый химические состав по сравнению с включенным минералом генетически связанным с алмазами, чтобы не потерять возможность открыть алмазоносные кимберлиты.
ГЛАВА 2. Общая характеристика геологии кимберлитов Ляоник и Шандун.
Алмазоносная провинция Северного Китая расположена на геологической платформе Хуабе, которая состоит из десяти тектонических частей.
Кимберлиты Шандун, т.е. район ^ыньинь, находятся в центральної" области платформенной антиклинали Луси. Кимберлиты Ляонин, т.е. район Фусян, располагаются на платформенной антиклинали Ляонин. Два этих кимберлитовых района приурочены к зоне глубинного разлома Танлу С-С-3 простирания.
Кимберлитовый район Мыньинь позволяет выделить три кимберлито-
вых поля: Чжаньмачжуаинь, Сюйи и Поли.
Промышленная алмазоносная трубка, которая называется Кенгли, расположена в поле Чжаньмачжуань.
Трубка Шенли-1-парная. Она состоит ио основного тела и трубки -спутника. Возраст трубки - меловой. Вмещающими являются метаморфические породы свиты Танпидик.
Кимберлитовый район .фусян тоже разделяется на три поля, которые, соответственно, называются поле-1, поле-П, поле-Ш.
Важные из кимберлитовых тел Ляонина - вто трубка "50" и "42". Трубка 42 прорывает кристаллически"? фундамент раннепалеоэойского возраста и осадочный чехол, сложенный в верхней части вулканоген-но-осадочными породами юры. Кимберлитовая трубка имеет неправильное сечение в плане. Значительная часть тела трубки выполнена брекчией обрушения.
Трубка "50" расположена на сєдлоеинє в районе Холма. Окружающие породы - кварцевые песчаники, алевролиты и сланцы. Частоу среднего отдела синия. $орма ее - неправильная овальная. Она сложена кимберлитовыми брекчиевыми туками, порйировыми г^логопитовыми кимберлитами. Возраст кимберлитов $-С.
ГЛАВА 3. Основные черты петрографии кимберлитов Северного Китая.
Существуют разные петрографические классификации кимберлитов с точки зрения генезиса или состава минералов в основной массе кимберлитов. В дтой диссертации применяется терминология Китая.
I/ Петрографическая характеристика кимберлитов трубки Іїенли основана на образцах, собранных автором на высоте 205-212 м.
2/ Описание кимберлитов.
I. Кимберлитовая брекчия с обломками вмещающих пород.
-
Порфировые кимберлиты, содергачие брекчии.
-
Пироповый порфировые кимберлит. 4-. ТуїТ'ООбразньїе кимберлиты.
Образцы кимберлитов из трубки 50 Ляоника собраны на высоте _14о в.
т. Порфировые кимберлиты."" '"
?. Кимберлитовзя бр"Ч<Ч1"Я.
ГЛАВА 4-. Г р а н а т .
ГранаТ;.і наблюдаются г, пиле округлых изолированных истакрист ;л~ лов б осноз;;о;" массе, в качестве включений в алмазах и в ксенолитах, в кимберлитах.
Состав метакристаллов граната изучен.я нанесен на диаграмму
t;o2-Cj- 2о3.
Изучены составы макрокристаллов граната /точка нанесена на диаграмме С г2з ~ т"' Ор/ и С)-рз ~ ^- ^ао П»в«Соболеву/.
Нанесены результаты химического анализа граната из трубки Уі.еи-
лй на гистограмме группы гргната /по Лоусону/.
Изучение особенностей химического состава и оптико-спектроскопических характеристик гранатов из кимберлитов нескольких олмазо-носных трубок киыборлитовнх провинции Ляонин, 'їанд.ун и Хуйчон. Материалом ллп исследование, послужили зерна гр-лшта размером С.?5 -3 им, отобранные случайны?/ образом из протолочек кимберлитов, ".'.оо-:Ъология зерен самая разнообразная: от "нелил'.итизирог.анных" зерен с идеально сохранившимися кели*итоиыии оболочками /кимберлитовае тело из провинции Ляонин/ и зерен с хороао скульптирояанно'ї поверхностью /ккмберлитовое тело из провинции Куйчон/ до обломков зерен
неправильно" Лормч.
J Н(С Cj
Если судить в целом только о химическом составе изученных гранатов, то каких-либо устойчивых отличительных признаков, например, от гранатов из кимберлитов Якутии для них установить вряд ли возможно. В то же время при более тщательном анализе особенностей их химического состава с учетом их парагенетическоїт принадлежности, установленной по оптико-спектроскопическим и колориметрическим параметрам гранатов, оказалось, что от гранатов одноименных парагене-зисов из глубинных ксенолитов, и гранатов, включенных в алмазы из кимберлитов Якутии и Африки, Характеризующимися аналогичными концентрациями СаО и СГрОд, они отличаются заметно повышенным содержанием РеО.
Б результате оптико-спектроскопического исследования гранатов
среди них установлены разновидности большинства известных на сего
дняшний день ультраосновных и некоторых основных парагенезисов.
Кроме того, среди гранатов кимберлитового тела провинции Ляонин
установлен типичный метакристалл граната с характерной для них
комбинацией оптически активных центров /ОАЦ/ Pez^ + СГу-j- .
Повышенная встречаемость гранатов, фигуративные точки цветности которых располагаются на диаграмме Ак - Рс в поле гранатов исключительно шпинелидсодержащих парагенезисов и одновременно низкая встречаемость гранатов ильменитовых перидотитов косвенно подтверждают отмечавшуюся закономерность преобладания в кимберлитах провинций Шандун и Ляонин хромшпинелидов над ильменитом.
Из гранатов рклогитовых парагенезисов установлена лишь разновидности, которые по ОСП и КП аналогичны таковым иэ биминеральных эклогитов грайит-пироповой фации глубинности.
Все изученные гранаты характеризуются теми же оптико-спектроскопическими и колориметрическими особенностями, что и гранаты
глубинных пэрагекетических ассоциаций в' кимберлитах Якутии и Южной Африки в поле цветности которых они попадают.
Все три кимберлитовых трубки по набору и соотношению гранатов определенных парагечотичсских ассоциации, характеризующихся теми или кнні.!И"ОСП~и КП,-сравнительно хорошо отличаются друг от друга. Б частности, среди гранатов алмазоносно? т.имберлйтовоЯ" трубки- из_ про-винции .Тяонин преобладают в основной рпзновгдности, которые по своим OCU и УП аналогичны таковым из полнокркстэллических лерцолитов.
В кимберлитово" трубке ия провинции ь.андун, судя по полученным данным, преобладают гранаты катаклазированных лерцолитов хромит-гранатовнх ультрабазитов. Среди гранатов этой трубки установлено и два образца, которое на диаграмме А к - Рс попадают в поле цветности гранатов магнезиально-железистых эклогитов.
н целом же по ОСП и КП гранаты из кимберлитового тела провинции Ыапдун наиболее близки к этим минералам из большинства кимберлитовых трубок Далдыно-Анакиевского кимберлитового поля /Якутия/, в том числе из трубки "Удачная", в которых также преобладают разновидности с повышенным содержанием ОАЦ Fey, и сильным влиянием на их окраску Тіут и Са +.
И в заключение, возвращаясь к отмечавшемуся :шше ^акту повышенного содержания t-'eO в изученных гранатах, по сравнению с гранатами одноименных парагенезисов из кимберлитов Якутии, с учетом их ОСП и КП можно добавить следующее. Результаты их оптико-спектроскопического исследования однозначно свидетельствуют о том, что содержание в них ОАЦ Рву- идентично таковому в гранатах соответст-вуюиих парагенегнчееких ассоциаций из кимберлитов Якутии и Южно" Африки. Следовательно, увеличение РеО может происходить лишь за счет ионов Рвущ, Учитывая пониженное содержание МаО в изученных гранатах, например, по сравнению с гранатами из алмазов и сростков
с ними, характеризующихся аналогичным содержанием ОаО можно предположить, что вхождение ионов F&ym в их структуру возможно скорее всего по схеме Ре —* Щ т, в то время как в сравниваемых гранатах из алмазов, в которых FeO колеблется в незначительных пределах, преобладает изоморфизм Са І—М<; +. Однако в дальнейшем рто предположение потребует новых доказательств с привлечением большого Фактического материала и обязательных меяслабораторных исследований гранатов из китайских кимберлитов, так как оптико-спектроскопическое исследование не подтверждает наличие в них повышенного содержания ОАЦ Рвут»
ГЛАВА 5- Особенности зошического со-ава шпинелидов из кимберлитов Панду и Ляошш.
Кинералого-петрограїїические и геохимические признаки свидетельствуют- как о специфике вещественного состава китайских кимберлитов в целом, так и о существенных отличиях в составе и строении верхней мантии Земли под Китайской и под СиОирскол и Южно-Африканской платформами. Бесспорно, наиболее полную информацию о последнем могло бы дать ксеяеаование ксенолитов глубинных пород, находки которых также известны в кимберлитах Китая . Однако, какие-либо данные о составе в свойствах слагающих их минералов нам неизвестны. Поэтому частично ^тот пробел может бить восполнен за счет исследований ксеногенных минералов-вкрапленныков кимберлитов и, в первую очередь - граната и хромшпинелида - одних из наиболее информативных минералов киыберлитовых пород .
Проведено исследование химического состава шпинелидов алмазоносных провинций Шандун и Ляонин и дана их сравнительная характеристика со шпинелидами из кимберлитов других алмазоносных провинций мира. Цель исследований - выявление возможных генетических
/д
особенносте" этого минерала из кимберлитов Китая.
Необходимо отметить вкратце, что о химическом составе шпинели-
дов из указанных провинции сообщалось ранее в работах . было
установлено в частности, что для высокохромкстых /0Гр0д=52,16 -62.72$ при AIpCUsO.O? - ІІ.У7/Й/ шлкнелидов из кимберлитов провинции Вандун характерно повышенное содержание-Т/СЦ /до-7.67$ V- чаще всего 1-3#/ при относительно широких колебаниях магнезиалыюсти /Ио/иО+Ре^+= 46-25-73.8#/. Колее низкохромистыми /Сг-О,- гг _
58.16$ при АІр^З = З-1? - Т2.9С#/ по данным язляются шпинолиды из кимберлитов провинции УІяонин. величина ыагцеэиальноети последних колеблется в пределах 4-6.63-5с.13$б, а концентрация Ті О- не превышает 2.ад#.
материалом для исследовани" послужили шпинелиды, образующие вкрапленники размером более Імм в основно" массе кимберлитов, которые по ряду известных морфологических признаков могут быть ксено-генными по отношению к ней. Большинство зерен было прецстаьлено в основном кристаллами или их обломками октаэдрического габитуса с различно;" степенью растворения их поверхности я микрорельефом последней.
шпинелиды из кимберлитов провинции '"андун. большая часть изученных шпинелилов из кимберлитов данной провинции по классификации относится к субферрихромпикотитам и у&ррихром пикотитам. Результаты их исследовани" свидетельствуют о более широких колебаниях в содержаниях некоторых оксидов, чем это было установлено ранее. В частности, концентрации СГрО~ и А1р0„ в чих достигают 66.5і*- и 13.6 соответственно. Характерным признаком ьысокохроыистых атинелкдов является постоянная обогащенность Т('0~. Необходимо отметить также, что многие шпинелиды с Сг203 62# и AlgOg 7% на диаграмме РврОд - ТІО-/і
в поле составов етого минерала иэ алмазов не попадают.
Многие шпинелидм из кимберлитов Китая характеризуются химической зональностью и наличием реакционных каемок. Последние были установлены нами в целом ряде зерен, однако по особенностям химического состава они существенно отличаются от описанных ранее. Из табл. і видно, что в реакционной каемке одного иэ образцов /обр.1/, по сравнению с центром зерна, происходит увеличение концентрации
'2' .2 3й г2 3, а содержание е20д уменьшается. В реакционных каемках других образцов /обр.3,6,17/ при увеличении количества Т?Си
и глинозема отмечается пониженная концентрация оксидов хрома и окисного железа. Принципиальным здесь является то обстоятельство, что в обоих случаях происходит уменьшение содержания PepCU.
Шпинелиды из кимберлитов провинции Ляонин. Как видно из диаграммы СГрОд - AI20g - FegOg + TfOo /рис.:/, большинство изученных шпинелидов представлено субйеррихромитами и феррихромпикотитами. По сравнению со шпинелидами провинции Шандун они являются менее титанистыми, что согласуется и с результатами других исследований. В то же время диапазон колебания величины хромистости изученных шпинелидов оказался более широким, а по содержанию таких оксидов, как Ог-Од, AI_0„, Ре^Од и Т|02 некоторые образцы идентичны шпинелидам, кристаллизовавшимся в области устойчивости алмаза /табл.. , обр.10-І2/. В кимберлитах провинции ляонин установлены шпинелиды, реакционные каймы которых по закономерностям изменения химического состава отличаются от рассмотренных выше.
В заключение приведем краткую сравнительную характеристику особенностей химического состава изученных шпинелидов и шпинелидов из кимберлитов различных алмазоносных провинций мира.
/у
Главней особенностью большинства высокохромистых шпинелидов иэ кимберлитов вышерассмотренных провинций является повышенное содержание TfCU» Близкие по «тому признаку шпинелиды чаще всего встречаются в кимберлитах Южной Австралии, реже - в кимберлитах Европейской части СССР и Якутии /Далдыно-Алакинское кимберлитовое поле/.
Из шпинелидов-глубинных.ксенолитов в кимберлитах по морфологи
ческим особенностям и химическому составу к титансодержащим выео-
кохромистым шпинелидам из кимберлитов провинции Шандун наиболее близки некоторые образцы из кятаклазпрованных дунитов трубки "Удачная" отдельных полнокристаллических дунитов трубки "Айхел" и "Обнаженная", слюдистых гарцбургитов и лерцолитов трубки "Вессель-тон" и "Ягерсфоктейн".
Об определенном генетическом родстве рассматриваемых шпинелидов с катаклазировакными дунитами и перидотитами свидетельствуют и имеющиеся у нас данные оптико-спектроскопического исследования гранатов из кимберлитов провинции Шандун.
Из рис. 2 хорошо видно, что по характеру поведения Рвр^З и TfOo среди шпинелидов провинции Шандун выделяется как бы две группы: в одной из них с увеличением содержания Т/0? происходит и определенное повышение концентрации РврОд. Именно эта группа шпинелидов аналогична по химическому составу таковым из некоторых дунитов в кимберлитах, в которых отмечается аналогичная корреляция. В другое группе /РврОо 5#/ с повышением количества Т/О- увеличение концентрации Fe~0^ практически не происходит. Вероятнее всего эти особенности химизма шпинелидов обусловлены различными схемами вхождения Ті02 в их кристаллическую решетку. Как показали месбаузровские исследования в первом случае ионы Т Ч-+ в структуру шпинели входят по схеме Мд + Ті' -»2/AI,Cr /. Октардрически координированных ионов Fe в титансодержащих шпинелидах катаклазированных дунитов
/3_
установлено не было. Учитывая же отмеченную выше закономерность изменения состава некоторых шпинелидов от центральных к периферийным зонам для шпинелидов второй группы можно допустить наличие предложенной в работе следующее схемы гетеровалентиого изоморфизма Ре ++ Ті +—» 2/Fe , Сг +/. Б последнем случае часть ионов Ре будет находиться в октаэдрических позициях структуры шпинели. Наличие же, по крайне1" мере, двух схем изоморфного вхождения ионов
,4+ Ті в структуру рассматриваемых шпинелидов свидетельствует в свою
очередь об их различном происхождении.
ГЛАВА б. ТипоморФные особенности алмазов месторождений Ианду и Ляонии.
Описана морфология, исследованы двупреломлекие, спектры поглощения в ИК и УФ области, люминесценция и изотопный состав углерода алмазов, изучены включения в алмазах.
Спектры оптического поглощения алмаза.
Изучены спектры оптического поглощения е области от УФ /0.2 ыкм/
до ИК /10 мкм/ при 300 К. Б области 0.2-0.5 ыкм измерения проведе
ны в однолучевой схеме на установке с источником - дейтеривая
лампа и дифракционным монохроматором /МДР 23, 1200 итрх/мм/, Сото-
умножитель ФгУ 100. Б ИК области 3200см- <900см~ измерения про
ведены в двухлучевой схеме с использованием спектрофотометра
Приведен- типичнп": спектр алмаза в одногюнонной области 900 -
Т —I
1500 см . Характерные полосы: I/ Центр С одиночный азот У =И35см '
в данных алмазах отсутствует. Центр А - пара атомов азота в замещающие положениях полоса 1282 см~ . Центр ЕІ - пластинчатые образования в плоскостях Ш полосы 1010, 1100, 1175 см" и др.
Центо В2 - пластинчатые азотные образования в плоскостях 100 .
По Соболеву линия 1370 см" связана с колебаниями в центральной области дефекта,
14-30 см" - с периферической, наиболее напряженкой областью дефекта.
Водород с колебанием С-Н связывается о полосо"; 3108 см- . В области 1900-2300 см собственные колебания алмазной решетки.
В связи с тем, что системы полос центров БІ и А достаточно сложные и в наших кристаллах перекрываются для разделения вклада каждого центра использован прием разложения, ;
КА - 1.2 К1282 - 0.49 К1175
Кы -1.2 К1175 - 0.51 К1282#
Определение концентраций ааота в А,ВІ центрах проводилось с
то ПОМОЩЬЮ СО0ТНОШЄНИЙ . = 5.8*10 Курор
Б1= 2.4-Ю18 К1175
Анализ полученных результатов показывает, что алмазы группы Л имеют наиболее интенсивное поглощение в полосах азотных центров А,
ВІ, Б2, концентрация азота от 5+7-Ю" до 3.10 см~ /А/ и от
20 —Т „ тл18 до I.2-Ю см /ВІ/. Алмазы ИХ отличаются минимальной Keltic XU
-I
центрациек азотных центров, уровни поглоп.ения Т-2 см , что в Z0 и более раз меньше, чем для алмазов группы Л. 3 большинстве алмазов поглощение в однофононной области практически отсутствует. Алмазы группы Е занимают промежуточное положение мекду ї'х и Л.
и соответствии с этими данным в области У<3 поглощения алмазы Шх, как наиболее малоазотные, имеют край поглощения 220-225 им, что соответствует краю собственного поглощения алмаза. Поглощение начинается уже от 450-500 нм и постепенно нзрастает. Более интенсивное ног лосенке в ffix-1-I, которое может быть при 300 нм, отнесено к поглощению центров А. Алмазы Шх можно отнести к типу Па. Все алмазы Л имеют высокое поглощение центров А к поглощение в по-
лосе Л< 300 нм приводит к смещению края поглощения к Л~300 ни /рис. :,/. тто алмазы типа 1а. Алмазы группы Ш в соответствии с ИК
поглощением некоторые /Ш9, ШІ2/ имеют край поглощения при 225 нм /
2 —I /10 см уровень/, эт ближе к типу Па. Кристаллы ШІЗ, ШІ4 имеют
край в области -300 нм, ати кристаллы относятся к 1а типу.
Включения из алмазов.
На предмет изучения включений было отобрано 15 алмазов из двух кимберлитовых районов: Шандун и Ляонин. Большинство изученных алмазов являются бесцвотными или светлокоричнезыми октааДрическими кристаллами с различными скульптурами на ребрах и гранях. Были встре-чзны два-три псевдогемиморфных кристалла. Кроме монокристаллов отмечались алмазы в шпинелевоы двойниковании, в параллельном срастании и поликристальные сростки.
Включения в изученных алмазах представлены в основном минералами ультраосновного парагенезиса. В восьми алмазах обнаружены оливины, в двух - гранаты, в двух - хромиты, и в одном кристалле были обнаружены клинпироксены рклогитового парагенезиса.
Кристаломорфология изученных включений обусловлена алмазом-хозяином. В подавляющем большинстве случаев гто искаженные или усложненные кристаллы октаэдрического габитуса. Размеры включений колеблются в широких пределах. Наиболее крупным оказалось включение хромита из алмаза Л-5, /0,400x0,400 мм/, а самое мелкое из включений оливина имело размеры 0.030x0.015 мм.
Составы минералов, извлеченных из алмазов, определялись с помощью рентгеновского ^икроаіід.лг.затора с електронним зондом САМЕВАХ.
Все изученные оливины - вто высоко магнезиальные разновидности, значение (Горстеритовой молекулы которых колеблется от 92.0 до 93.2$, в них отмечается постоянная примесь СГрОд /от 0.03 до 0.05$/, Мп /0.07 - 0.10#/ и СаО /0.01-0.04$/. Отметим, что проанализированные
3 кристалла оливина из алмаза Л-7 несколько отличаются между собой по содержанию FeO. Оба граната относятся к магнезиальное разновидности, но соотношение Сг-03 и СаО у них различное. Если гранат из алмаза ШХ-І-І содержит 42,2 мол.# кноррингита и относится к гарц-бургитовому типу парагенезиса, то гранат из алмаза Ш-2 содержит
кноррингита всего 18.2 мол.# и по соотношению"СаО и СГрОо прибли
жается к лерцолитовому типу парагенезиса.
Хромиты были изучены из двух образцов. В алмазе Л-5 хромит по составу не отличается от хромитов из алмазов других месторождений Кира. Это высокохромистая разновидность с СГрО„ 65.2$, с низким содержанием AlgOg /5«62#/ и FeO /І3.7#/. В алмазе Л-б было обнаружено два кристалла хромита: один - в периферической, второ? - в промежуточной зоне алмаза. В целоы по составу они близки между собой, только хромит, располагающийся на периферии , более железистый. Омфациты с довольно высоким содержанием СаО /1б.2-14-.0#/. Два оифацита по составу различаются.
Изотопный состав алмазов Северо-Китайской платформы.
Настоящая работа представляет собой первое исследование изотопного состава алмазов из кимберлитовых трубок Северо-Китапскок платформы /Платформа Хуабр/. Было исследовано 27 кристаллов из алмазоносно:" трубки WA2 провинции Ляонин и 5 кристаллов иэ трубки Шенли провинции Шаньдун. Исследованные алмазы из провинции Ляонин относятся к так называемым алмазам / 0.5 мм/. Они представлены кристаллами разного габитуса: правильными плоскогранными октаэдрами, куб-октаяДрами, редко кубами, незакономерными сростками, двойниками по шпинелевому закону, обломками неправильной Формы.
Большинство алмазов прозрачны и бесцветны. Редко встречаются двойники желтого цвета. Иногда кристаллы содержат темно-цветные
/9
включения /грозит, хромшпинелид ?/. в двух кристаллах обнаружены включения красновато-коричневого цвета, неправильной *ормы. В поляризованном свете кристаллы выглядят изотропными. В образцах, содержащих включения, наблюдается рисунок в виде изоклин.
При облучении ультрафиолетом / Л =366 им/ некоторые алмазы лю-минесцируют. Цвет люминесценции желтый, голубой и розовый. Кристаллы с розово!? люминесценцией представлены обломками неправильной йормы. Большинство исследованных кристаллов из провинции ляонин люминесценцией не обладают.
Исследованные алмазы из провинции Шаньдун представляли собой обломки октаэдров размерами 3-5 мм, со слабой ступенчатостью, бесцветные. Изучены ИК-спектры »тих алмазов на спектрофотометре jCt/b'q-ibit'c-l-OZ По концентрации и характеру дефектов 4 кристалла относятся к типу 1а и один кристалл - К Па-типу.
Приведены данные о концентрации азота в дефектных центрах А, В1,В2, ресчитанные пс методике.
Изотопный состав углерода алмазов исследовался путем переведения его в cfopMy СОр по ранее описанной методике. Анализ производился на масс-спектрометре ВАРИАН-МАТ-230. Изотопный состав приводится в виде величин а С / /оо/, отнесенных к стандарту Р В. Погрешность анализа ІО.І/оо. Результаты представлены в табл.
Исследованные алмазы из провинции Ляонин характеризуются диапазоном вариаций дг С от -8.88 до -3.03/оо при средней величине -6.І4-ІІ.48 /оо. Алмазы из провинции Шаньдун попадают в тот же диапазон: 6 С от -6.4-2 до -3.77/о при средней величине -5.6ІІ /оо. В целом для исследованных алмазов Северо-Китайской платформы характерен диапазон, отвечающий алмазам группы р.
Изотопный состав углерода алмазов октагдрического габитуса варьирует в пределах от о С = -4.08 до о С = -8.88 /оо при средней
величине о" ^0=-6.0^1.4 /оо. Три алмаза кубического и кубооктаэдри-ческого габитуса имеют в среднем 6 С=-7«ЗІ0.5 /оо, т.е. они как обычно несколько обогащены легким изотопом по сравнению с октаедрами.
Среди лзучениых 33 алмазов не !<стрече>;о .і:і одного кристалла,
.ТІ Q
аномально обогащенного легким..изотопої,>, _т_.е. имеющего О'^С -10 /оо.
Зслп срз].і:'.;ть сервис результати изотопного акьлкза алмазов Ки-тагско" платформы с характером распределения изотопного состава алмазов других алмазоносных провинции мира, то наибольшее сходство обнаруживается с алмазами Зосточно-Сибирско" провинции.
Исследованные алмазы из Индии характеризуются среднее величино"; d 0=-5.2^ 1.0 при очень узком диапазоне вариаций. Ближе всего к алиазам Китайской платформы по характеру распределения 6 С алмазы Далдыно-Алакинского района Восточной Сибири /трубка "Удачная" п другие/. Сходство наблюдается не. только по изотопному составу, но по морфологическим признакам, по характеру распределения азота в дефектных центрах А, ВІ, Б2. Особенностью алмазов провинции Ляонин является отсутствие люминесценции у большинства кристаллов, в то время как алмазы трубки Удачная, как правило, имеют голубую люминесценцию. Однако надо иметь в виду, что нами исследовались лишь мелкие алмазы из провинции Ляонин, поэтому их характеристика не во всех отношениях і.:о:::ет ечнте тіся представительной.
&
о-АКЛЮЧл'Ж
На основании детальных исследований морфологии, оптических свойств в .широком диапазоне спектра, а такге впервые проведенннх определений изотопного состава алмазов из й'енли л ^яонина удалось выявить их характерные особенности и провести типизацию монокристаллов и поликристаллических агрегатоЕ алмазо.
Детально исследовали химический состав ілінералоь-включений в алмазах, что позволяет сделать вывод о принадлежности их в основном к ультраоекоъному іі'і'ряі йнєзнс.у. Следует отметить величие В составе нключени" граната, относящегося к эклогитовому парагенезису, что подтверждает нахокденяе в трубке Шенли двух генетических типов алмазов. По повышенному содержании калия в ом^аците из алмаза трубки Шенли можно предполагать, что алмаз образовался при высоких давлениях.
Дополнительная информация об условиях образования алмазов в трубках Шенли и Ляонин получена в результате детальных исследований ьганералов-спутников-граката и хромита, состэе которых оказался идентичен химизму аналогичнкх минералов-включений я алмазах, таким образом подтверждена возможность использования этих индикаторов при поисках алмазоносных кимберлитов.
По мнению автора, проблема алмазоносности кимберлитов может быть решена на базе комплексных исследований алмаза и его минералов-спутников при наличии систематически подобранного Фактического материала.
