Введение к работе
Актуальность темы. Поиски месторождений алмаза как и любого другого полезного минерала , должны базироваться на научно обоснованных моделях его образования. Проблема генезиса природных алмазов до сих пор остается нерешенной.
Источником углерода в мантии являлись углеродсодержащие . системы (CO.COg.CH^ и его гомталоги).
Именно по этой причине проблема изучения углеводородных включений в ассоциации с минеральными фазами в минералах-спутниках алмаза (оливине, гранате и цирконе) и их генетическая принадлежность представляются важной научной задачей.
Цель работы состоит в определении роли углеводородных систем и минеральных фаз в кристаллизации алмаза и его мияералоь-спутникоь.
В соответствии с этим были поставлены следующие задачи: I. Детальное изучение оливина из трубки Мир (Мало-Ботуобияский район) с углеводородами и другими включениями с использованием современных методов минералогических исследований. П. Изучение минеральных включений в минералах-спутниках с целью уточнения и определения генетической принадлежности минерала-хозяина.,
Ш. Выявление минеральных ассоциаций во включении и оценка условий кристаллизации минерала-хозяина.
IV. Определение и сравнение составов углеводородов в минералах-
спутниках и алмазе.
V. Определение генетической принадлежности углеводородов из вклю
чений в минералах-спутниках и алмазе и их роли в природном алма-
зообразовании.
Научная новизна работы состоит в следущем: I) определены новые фазы во вклщзниях в гранате (калиевой полевой пшат, амфибол), цирконе (флогопит, апатит, Д»,0, » ассоциации сульфидов), и оливине (ассоциации сульфидов; неоднородные силикатные включения); 2) определено наличие сульфатной и сульфидной серы в структуре циркона; 3) определена однородность разноокрашенных разновидностей циркона; 4) выявлена стадийность в кристаллизации гранатов , цирконов из кимберлитовой трубки Мир; 5) рассчитаны два новых термометра: биотит-шшшелевый и клинопирокс8Н-шпшелевый с исголь-
tt - .... -
зованием программы "GEOPATH; 6) определены углеводородные вклхчеяия б цирконах лз трубки Мир; 7) изучены генетические принадлежности минералов-спутников алмаза (оливина, граната, циркона) о углеводородными включениями; 8) определен генезис углеводородов в кимберлитовнх трубках Мир и /дачная-Восточная.
Практическая значимость работыосрвделяетоя комплексным подходом к исследованию , что предопределяет целесообразность использования методов , обоснованных в_работе , для генетической интерпретации углеводородных соединений в условиях кимберлитов как возмо&його источника алмаза.
Основные защищаемые положения
I. Для выяснения геолого-геохимических особенностей.процессов алмазообразоваяия методами термобарогеохимии изучены.минералы - индикаторы алмаза: оливины из трубки Удачная, гранаты и цирконы из трубки Мир. В них обнаружены новые мине -ральные включения и их ассоциации: в гранате - калиевой полевой шпат, амфибол , гранат; цирконе -циркон , флогопит, апатит, 5tO«. > ассоциации сульфидов, оливине - ассоциации
сульфидов, неоднородные силикатные включения, которые определяют насыщенность среды определенными компонентами и стадийность кристаллизации;
-
Для оценки Р - Т параметров кристаллизации минерала-хозяина с использованием программы "GE0PATH" и данных состяеэ ассоциаций минеральных включений были, рассчитаны новые минеральные термометры "Биотит-шпянелешй" и "Клинопироксек-шпинелевнй". Установлена минимальная температура кристаллизации циркона. (850 -92ГС) при 10,20,30 кбар (давление общее) ;
-
Изучены значения изотопов серы циркона. Они определяют единый генезис разноокрашенных разновидностей минерала и подтверждают ,что кристаллизация минерала проходила в условиях верхней мантии при фракционировании серы. Установлено наличие разных форм серы (сульфидная и сульфатная) в структуре циркона, что свидетельствует об изменениях окислительно-восстановительных условий кристаллизации циркона;'
-
Впервые в цирконах установлены включения восстановительных углеводородов методом низкотемпературной спектрофлуариметрии. Преобладают ароматические углеводороды с молекулярной структурой алкилнафталшов, алкилфенатрена и пирена , как и в ранее выявленных гранатах и блйвинах. Их наличие свидетельствует , что обстановка кристаллизации минералов-спутников насыщена углеводородами. Установлены парагенетические принадлежности минералов-спутников, содержащих углеводороды: оливины из ильме-нитовых и магнезиальных гипербэзитов;гранаты из идьменитовых и магнезиальных.гилербазитов^адькремит.овщиркоиы из ультраоснов-иых магнезиальных парагёнёзиеов.
5. На основе изучения парагенетических ассоциаций углеводо-родсодержащих минералов-индикаторов и значений изотопов углерода флюидных включений сделан вывод ой эндогенной природе углеводородных флюидов и важной их роли в алмазообразовании. Выявлена близость углеводородов с алмазами эклогитового парагенезиса. Таким образом, углеводородные включения в гранатах алькремитового парагенезиса являются первичными , а в цирконе, гранате и оливине ультраосновных парагенезисов - заимствованными.
Ашіробация результатов исследования. Результаты работы докладывались и обсуящались на Международном симпозиуме по флюидным включениям COFFI (Пекин, 1932), на УШ совещании по включениям (г.Александров, 1992); на ХУШ-ХХ конференциях_моло-дых ученых геологического ф-та МГУ (І99І-І993); на ХУП семинаре "Геохимии магматических пород" (ГЕОХИ , 1983); на ХП симпо--эиуме по флюидным включениям (Варшава , 1992) ; на конферанции Министерства .образования Азербайджана "Наука в высшей школе" (Баку, 1993); на У симпозиуме РАСРОРІ (Мехико, 1994).
Материалы и методика исследования. Изучалась коллекция в несколько тыс.зерен'гранатов (тр.Мир), оливина (тр.Удачная) и около 100 зерен циркона (тр.Мир). Исследованы методом электрон-но-зондового анализа (250 ан.) ; изотопного анализа серы (10 ан.' кислорода (3 ан.), углерода (8 ан.) ; рамановской спектроскопии (2 ан.); низкотемпературной спектрофлуориметрии (2 ан.); термометрии (рассчитаны два термометра В| -Spl и Срх-2р ).
Объем и структура работы, диссертация содержит Рг страниц текста , 5Г""5~таблиц,6 (рисунков, состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы' включакщєго'ї-^тааимено-ваний.