Редкостные породы

Немного найдется петрографов, которые лично изучали излившиеся ультраосновные породы. Дело в том, что они очень редки. И в этом нет ничего удивительного. Представьте, какое огромное сопротивление со стороны жестких масс в глубинах Земли должна преодолеть ультраосновная магма на своем пути в сотни километров, чтобы выйти на поверхность и превратиться в вулканическую породу! Благоприятные условия для подъема гипербазитовой магмы возникали очень редко и поэтому лавы этого состава встречаются в немногих местах и в небольших количествах.

Вулканических ультраосновных пород немного. Это, например, меймечиты, встреченные по р. Меймеча на севере Сибири. В них резко выражена порфировая структура, во вкрапленниках встречается только оливин, частично серпентинизированный. Основная масса полустекловатая, состоит из мелких зернышек пироксена, магнетита и темного вулканического стекла. В приповерхностных условиях образуются пикриты - порфировидные зернистые породы, состоящие из пироксена и оливина.

Но, пожалуй, наибольший интерес вызывают не меймечит и пикрит, а кимберлит, названный по имени маленького городка Кимберли в Южно-Африканской Республике, вблизи которого он был обнаружен в XIX в. Кимберлит заполняет трубчатые и столбообразные тела поперечником в десятки и сотни метров, уходящие на большие глубины. Одна из таких трубок («Кимберлей») пройдена горными работами на глубину 1075 м. В кимберлитах заключены кристаллы алмаза. И хотя их среднее содержание не превышает 0,5 карата (Карат примерно равен 0,2 г.) на 1 м3 породы, кимберлиты являются ценнейшим коренным вместилищем этого столь необходимого в технике самого твердого вещества.

В нашей стране о кимберлитах долгое время знали только по наслышке да по единичным образцам, присланным из Африки и хранящимся в нескольких геологических музеях. Но уже в 1954 г. появились первые сведения о советских кимберлитах. В глухой якутской тайге были найдены коренные выходы кимберлитов.

Изучение наших кимберлитов показало, что они довольно разнообразны. Порфировые кимберлиты как бы в чистом виде представляют ультраосновную магму. Это массивные плотные темно-зеленые или черные породы с ясно выраженным порфировым строением. Они состоят из крупных и мелких кристаллов оливина и иногда черной слюды, заключенных в тонкокристаллической серпентинкарбонатной массе. В других случаях кимберлит состоит из обломков, соединенных тем же кимберлитом (так называемые эруптивные брекчии кимберлитов). И, наконец, известны кимберлитовые туфы и брекчии, состоящие из обломков этой же породы, но связанные серпентин-карбонатным веществом немагматического происхождения (рис. 21).

Рис. 21. Полированная поверхность образца якутского кимберлита с хорошо видным обломочным строением

Детальное изучение шлифов кимберлитов под микроскопом позволило установить время образования алмаза. Оказывается, его кристаллы не содержат включений серпентина, кальцита и других немагматических минералов. Значит, алмаз кристаллизовался прямо из магмы. Внимание ученых привлекли также включения различных пород в кимберлитах. Среди них обломки основных и ультраосновных пород, гнейсов и сланцев. Особый интерес вызывают обломки хорошо раскристаллизованных, даже гигантозернистых перидотитов, дунитов и эклогитов, которые, по-видимому, были захвачены из верхней мантии при подъеме кимберлитового расплава.

Как же можно представить образование алмазоносных кимберлитовых трубок? Кимберлитовая магма с выделившимися из нее кристаллами оливина, слюды и хромового пироксена, а также алмаза зарождалась на огромной глубине, возможно, свыше 100 км. Затем магма с «плававшими» в ней кристаллами поднималась вдоль разломов. Конечно, в недрах Земли, находящихся под огромным давлением, зияющих трещин нет, но там были ослабленные зоны, в которые и проникала магма, образуя кимберлитовые дайки. Вблизи земной поверхности на глубине 1 - 2 км давление газов в магме становилось больше внешнего, происходил газовый взрыв и осадочная толща прорезалась цилиндрическим каналом - трубкой взрыва. В образовавшуюся полость могла поступать не только кимберлитовая магма, но и обломки пород с глубины, вынесенные магмой, и осадочных пород, окружающих трубку взрыва. Этот в одних случаях преимущественно лавовый, в других - разнородный обломочный материал цементировался позднее образовавшимися минералами и стал в конце концов кимберлитом.