География - лучший географический портал. Сайты, учебные материалы по географии.

О механизме формирования кимберлитовых диатрем Архангельской алмазоносной провинции

Страница 1

Относительно механизма формирования диатрем существует несколько гипотез. Большинство исследователей склоняется к взрывному, практически одноактному, характеру образования этих тел. Однако, некоторые авторы предполагают двухактное их формирование, которое предполагает вначале образование пространства для трубок в результате высокоскоростной газовой продувки и, затем, последующее их заполнение вязким магматическим материалом [1-3]. В.С. Шкодзинский в соавторстве с Г.В. Зольниковым [4] отрицают этот механизм, аргументируя его несостоятельность обилием ксенолитов в центральных частях трубок (а не на их периферии), массовым распространением брекчий с кимберлитовым составом обломков, существованием “слепых” трубок и др. Эти авторы считают ведущим механизмом декомпрессионное затвердевание кимберлитовой магмы и её дегазацию в условиях пониженных давлений, резкое остывание магмы в результате дегазации и отдачи тепла в захваченные ксенолиты (чем объясняется сохранность алмазов и отсутствие метаморфизма ксенолитов вмещающих пород). По мнению указанных авторов, декомпрессионное затвердевание предшествует дегазации, т. е. магма застывает не за счёт перехода флюидной фазы в газовую, а за счёт уменьшения давления (декомпрессии), а далее выделение газов происходит внутри затвердевшего материала, после чего происходит взрыв.

Анализ литературных данных [1-14], а также изучение нескольких десятков скважин из трубок взрыва Архангельской провинции, позволяет предположить ещё один механизм формирования трубок взрыва.

При подъёме магмы к приповерхностным участкам коры и, следовательно, при достижении критического уровня декомпрессии, происходит резкая её дегазация (вскипание H2O и CO2). Содержание воды достигает в кимберлитовых магмах 5,9-9,7%, в лампроитовых – 2,5-6,4%. Содержание углекислоты достигает 3,3-8,5 и 0,1-0,45% соответственно [5,6]. Из-за значительных количеств воды и углекислоты в кимберлитовых и родственных им магмах дегазационное охлаждение достигает 230ºС [4], что является причиной частичного затвердевания расплава. Во фронтальной части магматической колонны газы свободно удалялись из расплава, опережая его, при этом дезинтеграции вещества не происходило. Загустевшая фронтальная часть магматической колонны играла роль пробки, препятствовавшей выходу на поверхность кимберлитовых лав. Как правило, пробка была не чисто кимберлитовой, а кимберлит-ксенолитовой, так как при движении к поверхности загустевающая фронтальная часть магматического потока оказывала большое давление на стенки подводящего канала и была способна отрывать и увлекать за собой большие глыбы вмещающих пород, размера которых хватало для закупорки подводящего канала (в таких случаях породы, заполняющие трубки, изобилуют “ядерными” автолитами с ксенолитовыми “затравками” в центральных частях).

На участках ниже фронтальной пробки, выделявшиеся газы из за наличия фронтальной пробки создавали огромные давления, значительно превышающие литостатические, в результате чего происходил взрыв и образование воронкообразного расширения. Углы падения стенок таких воронок варьируют от 30º до 85º и зависят от глубины эпицентра взрыва, т. е. от глубины вскипания флюидных фракций, которая определяется для их содержания в магмах. Так, лампроиты характеризуются наименьшими углами падений стенок трубок [5] в результате того, что они содержат в 2-3 раза меньше воды и углекислоты, чем кимберлиты [6] и вскипание происходит на меньших глубинах, чем у кимберлитов. Наряду с количеством газовых фракций, несомненно, немалое значение на форму диатрем оказывают и вмещающие породы. В результате разнонаправленности взрыва (по закону давления в жидкостях и газах), его энергия расходовалась не только на выброс магматического материала и вмещающих пород, но и на остановку движущегося вверх магматического потока, который, обладая инерциальностью, создавал давления на вмещающие породы, при релаксации которых происходило внедрение силлов, даек и образование более мелких “дочерних” трубок (типичным примером такой обстановки является трубка № 3 Алакитского поля Якутской алмазоносной провинции (ЯАП)).

Во время взрыва происходила дезинтеграция холодных вмещающих пород и наиболее охлаждённой части пробки. Часто энергия взрыва была настолько велика, что вмещающие породы дезинтегрировались до обломков пелитовой размерности. Этому также способствовали газы, проникающие в мельчайшие трещины вмещающих пород и усиливающие дезинтеграцию. Магматический же материал, не успев затвердеть и оставаясь вязким, распадался на более крупные обломки, из которых продолжали выделяться газы, препятствующие их слипанию. Эти газы создавали мощные газовые потоки в дезинтегрированном материале, способствуя окатыванию ещё не затвердевшего материала (данный механизм аналогичен механизму образования “лемвинских конгломератов”, описанному Л.В. Махлаевым и А.М. Пыстиным [7]).

Страницы: 1 2 3 4 5

Другие публикации

Индостан и Цейлон
В морфоструктурном отношении эта страна состоит из трех крупных частей: плоскогорья Декан, обрамляющих его узких прибрежных низменностей и острова Цейлон, отделенного от материка мелководным Полкским проливом.Декан в свою очередь также разнообразен. Юг занят сложенным ...

Критерии достоверности данных гидрогеохимического мониторинга
Достоверность и информативность гидрогеохимической информации определяется не только качеством и количеством данных, но и конкретными целями мониторинга. Один и тот же массив данных может удовлетворять одним задачам и быть недостаточным для решения других. Наличие час ...

Разделы

Поиск