Страница 16 из 33
Рис. 10. Схематичная объемная модель кимберлитовой трубки: 1 — кимберлитовые брекчии, 2 — массивные кимберлиты.
В момент взрыва выброшенные из трубки куски пород образуют вокруг нее кольцевой насыпной вал. Понижение в рельефе постепенно заполняется водой — формируется кратерное озеро, в котором накапливаются тонкослоистые озерные отложения, перекрывающие кимберлиты. Вертикальный разрез такой идеализированной кимберлитовой трубки приведен на рис. 11.
Рис. 11. Обобщенный разрез алмазоносной кимберлитовой трубки Южной Африки: 1 — отложения кольцевого вала; 2 — осадки кратерного озера; 3 — обломки различных осадочных и магматических пород, прорываемых трубкой; 4 — различные типы кимберлитов, слагающих трубку. Справа указаны уровни эрозионного среза для некоторых кимберлитовых трубок Южной Африки.
Обнаружение целиком сохранившейся кимберлитовой трубки — большая редкость. Трубки под влиянием таких действующих на поверхности природных агентов, как перепад температур, ветер, вода, подвергаются эрозии, т. е. попросту разрушаются. Их верхние части как бы срезаются, уничтожаются. Величина уничтоженной части трубки (размер эрозионного среза) варьирует в очень широких пределах. Понятно, что чем она больше, тем меньший интерес представляет трубка в качестве коренного месторождения алмазов. Однако при этом возрастает количество алмазов, высвобождаемых из разрушаемых кимберлитов, и увеличивается вероятность образования алмазных россыпей в окрестностях трубки.
Трубки сложены кимберлитом — тонко зернистой породой, окрашенной в самые разнообразные цвета. На сравнительно однородном фоне четко выделяются блестящие крупные (до 1 см и больше) включения так называемых минералов — спутников алмаза: смоляно-черного ильменита, кроваво-красного пиропа, реже светло-зеленого оливина и изумрудно-зеленого хромдиопсида. Часто кимберлиты содержат множество обломков вмещающих пород и в таком случае называются кимберлитовыми брекчиями. В кимберлитах находятся и алмазы. Однако даже в самых богатых кимберлитовых трубках Южной Африки содержание алмазов не превышает 1 карата на 1 т породы. А это означает, что алмазы составляют менее 0,0001 % объема породы. В геологии минералы, входящие в состав породы в количестве менее 1 %, называются акцессорными, т. е. примесными. С этой точки зрения алмаз можно смело называть ультраакцессорием!
Кимберлиты, как уже говорилось, размываются реками, ручьями, временными водотоками, разрушаются ветрами, дождями, при резких перепадах температур, а в былые времена и ледниками. В результате алмазы высвобождаются из кимберлитов, попадают в глинистые, песчаные и валунно-галечные отложения и, скапливаясь где-то, образуют месторождения, которые называются россыпными. В зависимости от того, на какое расстояние и каким образом алмазы переместились из кимберлитов в россыпи, последние разделяют на элювиальные, пролювиальные, аллювиальные, делювиальные, прибрежно-морские, дельтовые, эоловые.
Те алмазы, которые остались непосредственно на поверхности кимберлитовых тел, образуют россыпи, которые называются элювиальными. Алмазы, находящиеся в нижележащих кимберлитах, включены в породу, и их трудно оттуда отобрать, в элювиальной же россыпи они находятся в свободном состоянии и извлекаются без больших усилий. Обычно мощность элювиальной россыпи на кимберлитах составляет несколько метров, хотя есть случаи, когда кимберлиты находятся на плоских равнинах и россыпи достигают мощности 10 м и более.
Элювиальные россыпи характеризуются своеобразным строением и разным содержанием алмазов в определенных горизонтах. Чаще всего верхняя часть разреза представлена глиной желтого цвета, так называемой «желтой землей». В ней сосредоточено наибольшее количество алмазов. Средняя часть россыпи представлена «синей землей», т. е. горизонтом синих глин с редкой щебенкой кимберлитов. Алмазов в этом горизонте меньше в 2–3 раза как за счет присутствия щебенки кимберлитов, так и за счет того, что из этого слоя не происходит выноса глинистого материала, как в верхнем горизонте, иначе говоря, не наблюдается уменьшения объема породы и относительного обогащения алмазами. Третий — нижний — горизонт (структурный элювий) постепенно переходит в неразрушенные кимберлиты. В нем содержание алмазов примерно такое же, как и в кимберлитах.
На склонах возвышенностей формируются делювиальные россыпи. Алмазы в них перемещены от кимберлитов вниз по склону на расстояние до 2–3 км (в зависимости от его крутизны и длины). Обломочный материал слабо отсортирован и по составу соответствует коренному ложу, т. е. неперемещенным породам, в которые «врезано» русло реки и на которых накапливается обломочный материал. Как правило, эти россыпи беднее коренного источника и элювиальных россыпей, поскольку алмазоносный материал разубоживается за счет материала боковых пород. Делювиальные россыпи представляют собой тела плащевидной, конусообразной формы.
Пролювиальные россыпи образуются временно действующими потоками, обусловленными большей частью ливневыми дождями или снеготаянием. Вследствие кратковременности таких потоков отложения этих россыпей плохо отсортированы, алмазы распределены неравномерно.
Аллювиальные россыпи образуются в речных долинах при переносе водой продуктов разрушения алмазоносных пород. Обломочный материал обычно в той или иной степени окатан и относительно хорошо отсортирован. Происходит также некоторая сортировка алмазов как по крупности, так и по приуроченности их к определенным горизонтам аллювия. Основная масса алмазов встречается в грубообломочных отложениях. Содержания алмазов в россыпях весьма различны. Они могут в несколько раз превышать содержания в первоисточниках. Среди аллювиальных россыпей по условиям залегания выделяются русловые, косовые, долинные и террасовые (рис. 12).
Рис. 12. Геоморфологическая схема долины реки в районе россыпи (по А. П. Бобриевичу): Россыпи террасовые: 1 — 5-й террасы, 2 — 4-й террасы. 3 — 3-й террасы. 4 — 2-й террасы, 5 — 1-й террасы; долинные: 6 — пойменные, 7 — береговых отмелей, береговых валов, бечевников, 8 — шлейфовые размытых террасовых останцов, 9 — намывных кос, островов, отмелей, 10 — собственно русловые.
Прибрежно-морские россыпи залегают вдоль береговой линии морей. Образование их связано с привносом алмазов реками с континента либо происходит за счет размыва расположенных на берегу коренных месторождений или древних россыпей. Это довольно редкий вид россыпей. Это связано с тем, что транспортируемые реками алмазы лишь в исключительных случаях достигают побережья. Прибрежно-морские россыпи обычно имеют незначительную ширину (50—300 м), но прослеживаются на значительные расстояния, измеряемые десятками километров. Содержание алмазов и средняя величина кристаллов закономерно убывают по мере удаления от источника размыва или от устья реки, приносившей алмазы. По отношению к уровню воды расположение россыпей бывает различное. Современная россыпь обычно залегает на уровне моря или несколько ниже его.
Более древние россыпи могут быть террасовыми, если уровень моря в последующее время понизился, или погребенными и подводными, если он повысился.
Дельтовые россыпи залегают в дельтах рек при впадении их в моря или лагуны и образованы путем выноса обломочного материала речными потоками. Богатые месторождения этого типа до сих пор не обнаружены. Однако среди дельтовых отложений со слабой алмазоносностью иногда встречаются обогащенные «струи» с промышленными содержаниями алмазов.
Эоловые россыпи развиты в пустынных областях. Они возникают на поверхности «сухих» рек за счет выдувания мелких и легких частиц пород. В результате возникают ложбины выдувания шириной сотни метров, длиной несколько километров и глубиной несколько метров. На дне этих ложбин скапливается крупный и тяжелый материал, а вместе с ним и алмазы. Под влиянием ветров алмазы частично передвигаются вдоль ложбин и концентрируются по их склонам.