|
3.2 Гранатовые клинопироксениты и эклогиты.
Алмаз эклогитового типа содержит включения
сульфидов сущетвенно пирротинового состава, омфацита, граната пироп-альмандинового
ряда, рутила, а также коэсита, корунда и кианита.
Главная специфика эклогитовых парагенезисов
алмазной фации глубинности заключается в типохимизме клинопироксена,
в который исключительно при высоком давлении (Shimizu, 1974; Ryabchikov,
Ganeev, 1990), может входить существенная примесь калия, в его жадеитовый
минал (Na,K)Al[Si2O6]. Соответственно в клинопироксенах из включений
в алмазе содержание К2О достигает 0,8 мас.% в кимберлитовых трубках
и 1,25 мас.% в лампроитовых трубках (Соболев и др., 1991). Характерно,
что в самих эклогитах и гранатовых клинопироксенитах, в том числе
в алмазоносных, примесь К2О в клинопироксенах практически отсутствует.
Это различие в составе клинопироксенов отражает
полифациальность этих пород, начало кристаллизации которых начинается
на глубинах алмазоносной мантии, а заканчивается далеко за ее пределами
(в фациях значительно меньшей глубинности).
Аналогичные признаки устанавливаются для
гранатовых клинопироксенитов и эклогитов из метаморфического комплекса
Кокчетавского массива в Казахстане. Некоторыми исследователями они
относятся к коровым образованиям и связываются с ультравысокобарным
метаморфизмом. Однако в зернах граната этих пород были обнаружены
мелкие идиоморфные кристаллы клинопироксена с содержанием 0,8 мас.%
К2О (Маракушев, Таскаев, 1991): K0,038Na0,010Ca0,913Mg0,860Mn0,003Fe0,178Al0,047Si1,976O6.
Сама порода характеризуется парагенезисом граната Ca1,139Mg0,765Mn0,051Fe1,151Al1,945Ti0,012Si2,974O12
и клинопироксена, практически не содержащего примеси калия K0,003Na0,010Ca0,935Mg0,845Mn0,003Fe0,192Al0,041Si1,978O6.
Сходные соот-ношения были получены Л.Л.Перчуком с соавторами (1996).
Нахождение калиевого клинопироксена доказывает полифаци-альность
породы, свидетельствуя о начальном этапе ее кристаллизации из расплава
на глубинах алмазоносной мантии. Это в дальнейшем подтвердилось
и изучением алмаза Кокчетавского массива (Шуколюков и др., 1993),
характеризующегося очень высоким отношением изотопов гелия (3Не/4Не
= 5,84 х 10-4), что может свидетельствовать о его мантийной природе.
Этап глубинной кристаллизации свойственен
не только алмазоносным, но и другим эклогитам и гранатовым клинопироксенитам,
связанным своим происхождением с менее глубинными мантийными магматическими
очагами. Они нередко содержат порфировые вкрапленники граната, что
отражает влияние высокого давления, расширяющего поле его устойчивости
и способствующего его ранней кристаллизации.
Поскольку гранат обладает высокой феррофильностью,
его железистость выше железистости расплавов, из которых он кристаллизуется.
С фракционированием граната связывается специфический тренд кристаллизационной
дифференциации эклогитовых и гранат-клинопироксенитовых магм, направленный
в сторону понижения железистости остаточных расплавов и, соответственно,
обогащения магнезиальными компонентами кристаллизующихся минералов
(граната и клинопироксена) к краям их зерен. Этот тип зональности
ярко выражен в идиоморфных кристаллах граната (рис.
1, б), что создает определенную специфику эклогитов
и гранатовых клинопироксенитов, испытавших этап кристаллизации в
глубинных магматических очагах.
В алмазоносных породах рассматриваемая закономерность
наглядно выражена различием железистости одноименных минералов во
включениях в алмазе (ранние более железистые минералы) и в самих
эклогитах и гранатовых клинопироксенитах, сложенных уже более поздним
поколением минералов, отличающимся пониженной железистостью. Пример
такого соотношения отмечался в работе (Соболев и др., 1972):
гранат в алмазе:
Na0,022Ca0,655Mg1,007Mn0,031Fe1,310Cr0,002Al1,947Ti0,022Si3,004O12;
гранат в эклогите:
Na0,023Ca0,693Mg1,108Mn0,023Fe1,186Cr0,004Al1,925Ti0,023Si3,015O12;
омфацит в алмазе:
K0,013Na0,465Ca0,503Mg0,480Mn0,002Fe0,148Cr0,002Al0,413Ti0,013Si1,961O6;
омфацит в эклогите:
K0,005Na0,476Ca0,489Mg0,480Mn0,002Fe0,134Cr0,002Al0,398Ti0,015Si1,999O6.
Закономерность имеет более общее значение,
как показано на сводной диаграмме
(рис. 3) составов клинопироксенов, образующих
включения в кристаллах алмаза в сопоставлении с клинопироксенами
эклогитов и гранатовых клинопироксенитов, в которых эти алмазы содержатся.
В пределах самой алмазной фации глубинности эта закономерность,
хотя и в меньшем масштабе, прослеживается при изучении включений
минералов по зонам роста кристаллов алмаза (Буланова и др., 1986;
1988; Соболев и др., 1976), их железистость понижается с переходом
от центральных частей к краевым.
 Таким
образом, устанавливается сопряженное изменение состава граната и
клинопироксена в ходе кристаллизации магмы (с понижением температуры),
что определяет не эвтектические, а котектические взаимоотношения
между минералами (рис.
4).
Понижение температуры их совместной кристаллизации
было обусловлено возрастанием парциального давления водного компонента
флюидов в результате реакций диспропорционирования компонентов при
кристаллизации алмаза из флюидных магм: H2 + CO = C + H2O, CH4 +
2CO = 3C + 2H2O и др. Развитие подобных реакций доказывается наличием
существенно водных (до 80% Н2О) флюидных включений в кубических
кристаллах алмаза эклогитового типа (Melton, Giardini, 1974; Тальникова
и др., 1991).
|
