На алювіальних алмазоносних площах миру галечники, конгломерати, піщаники, метаморфічні сланці або інші гірські породи, з яких витягають алмази, як би різноманітні вони не були, мають проте одну загальну рису — жодна із цих порід не є материнською для цього дорогоцінного мінералу. У перерахованих прикладах в осад входять алмази, перенесені водою, звичайно ріками або іншими потоками, але, можливо, також і морем, і сам цей осад є продуктом дезінтеграції ще більш прадавніх розмитих гірських порід. Досить імовірно, що деякі мінерали, що асоціюються з алмазами, мають загальне з ними джерело й супроводжували їх на всьому шляху їх багатого пригодами подорожі. Незважаючи на надзвичайну твердість, алмази іноді явно окатани, що вказує на їхній перенос на величезну відстань

Алмазоносние трубки району Кимберли й інших районів мають зовсім інший характер і, крім їхньої значної промислової цінності, представляють винятковий науковий інтерес, тому що вони проливають світло на походження алмазів — проблему, яка довгий час заганяла в глухий кут науковий мир

Типова трубка має воронкоподібну форму, більш-менш овальний поперечний переріз і звужується із глибиною (мал. 119). Площа поперечного переріза трубки на сучасній поверхні землі залежить, таким чином, від потужності єродиро.

ванних порід. Трубка на руднику «Вильямсон» має площа (на поверхні) 1500x1170 м, а трубка на руднику «Кимберли», перше ніж обвали порід, що вміщають, значно розширили котлован, мала площа 260x200 м. Невеликі трубки можуть мати

Рис. 119, Схематичний розріз типової алмазоносной трубки врайоне.

Кимберли.

у діаметрі лише кілька десятків метрів; частина таких трубок розташовується іноді уздовж тріщин або даек. Синя земля, за-» полняющая трубки й тріщини, явно була привнесена в них з більших глибин, оскільки вона не виявляє ніякому зв`язку з навколишніми породами. Глибина вироблень на руднику Кимберли досяглася майже 1200м, але ніяких ознак виснаження синьої землі поки не відзначене. Однак слід прийняти в увагу, що ця глибина, як би велика вона нам не видалася, досить.

мала але порівнянню із середнім діаметром Землі ( близько 12 720 км) і представляє лише маленький «прокол» у поверхневі шарах

Сама синя земля була спочатку виверженою гірською породою, багатої олівіном (перидотом) і родинній гірській породі, відомої за назвою перидотиту, але вона зазнала інтенсивній гідротермальній зміні, при якому більша частина олівіну перетворилася в серпентин. Порода часто випробовувала також значну механічну напругу й дробилася, так що нерідко її можна описати як серпентиновую брекчию. Карвил Льюис

, що вперше вивчив синю землю, назвав її кімберлітом за назвою місця, де вона була вперше виявлена. Вкраплений у кімберліт алмаз показаний на кольоровому фото I. Синій колір кімберліту вказує на те, що ця порода багата залізом; з окисненням заліза зв`язане жовте фарбування кімберліту біля поверхні землі

, Що Вміщають кімберліт породи вивчені до значних глибин у шахтах, з яких проходилися штреки для розробки кімберліту. На руднику «Кимберли» змінені залізисті базальти потужністю 60-75 м залягають на чорних глинистих сланцях. Нижче розкрита серія шарів, що горизонтально залягають, представлених конгломератами й кварцитами, що й чергуються з ними покривами вивержених порід; на глибині близько 750 м нижче поверхні вироблення ввійшли в граніти, що складають кристалічний фундамент. На руднику «Де Бирс» фундамент розташовується на меншій глибині. На цих рудниках, так само як і на багатьох інших рудниках Південної Африки, шари залягають майже горизонтально й не загинаються нагору поблизу трубок. Однак у ряді випадків у міру наближення до стінок трубки шари можуть нахилятися в сторони від неї й зрештою залягати майже верти-Kajfbho або зі зворотним нахилом, так що в стінок трубки вони можуть падати в напрямку до останньої. Трубки не можна розглядати як типові вулканічні пекки, тому що, незважаючи на численні ознаки впливу величезного тиску, відсутні які-небудь дані про високі температури, що викликають термальний метаморфізм порід, що складають стінки трубок

Характерною рисою кімберлітів є включення численних уламків чужорідних порід (ксенолітів), досягаю* щие об`єму багатьох тисяч кубічних футів. Багато мз їх схід* ни з породами, що вміщають трубку. Наприклад, на руднику «Кимберли» на ранніх стадіях розробки в синьої землі знаходили численні уламки чорних углистих сланців. Була висунута теорія, згідно з якою алмази утворювалися при впливі кимберлитовой магми на ці уламки, і виникло побоювання, що коли вироблення пройдуть обрій сланців, алмази в них висохнуть. Ця ідея незабаром була спростована, тому що видобуток алмазів не припинився, а в ряді випадків навіть зросла, коли вироблення поглибилися нижче обрію сланців; багато трубок виявилися порожніми, а на рудниках, де були розкриті лише більш древнпе породи, позбавлені прослоя чорних сланців, видобуток не припинявся. З великої кількості виявлених трубок тільки 1-2% виявилися алмазоносними; при цьому, зміст алмазів у кімберліті в продуктивних трубках мізерно — одна частина на кілька мільйонів навіть на багатих рудниках. Досить імовірно, що кімберліт у трубках не є тем речовиною, у якому росли алмази, а являє собою лише середовище, яке транспортувало алмази до поверхні землі після того, як вони кристалізувалися на більших глибинах. Крукс уже давно припустив, що рушійним агентом була газоподібна форма води — пар, і саме він сприяв переміщенню матеріалу, що виконує трубки, нагору. Характерною рисою продукції, що добувається з багатьох трубок як у Південній Африці, так і в Якутії, є високий зміст розколотих кристалів і тріщинуватих уламків

Природні кристали алмаза часто містять включення; Уважаючись, що ці включення можуть пролити.світло на генезис алмазів, учені піддавали їхнім різним дослідженням. Раніше, коли користувалися тільки оптичними Методами, багато дрібні кристалічні включення описувалися як «углистие плями», тому що через повне відбиття світла вони видадуться зовсім чорними. За допомогою рентгеноструктурного аналізу й методів електронної мікроскопії вдалося одержати більш точні дані; Включення в технічних алмазах виділяють для подальших досліджень, спалюючи алмаз. Особливий інтерес представляють ці-генетичние включення, укладені в алмаз одночасно з ростом його кристалів. В алмаз часто включені олівін, багатий форстернтовой складової, гранат (піроп або альмандин), хромова шпінель, єнстатит, диопсид, рутил, магнетит. Деякі включення олівіну виявляють, очевидно, ознаки плавлення, що вказує на утвір алмаза в області високого тиску й високої температури. Ці значення тиску й температури перевищують значення, характерні для стабільного стану існуючого раніше оливинавесь комплекс мінералів змушує припускати, що в тому випадку, якщо ці мінерали кристалізувалися з тієї ж магми, з якої формувалися алмази, материнської алмазоносной породою повинна бути різновид гранатового перидотиту або єклогита ( гранат-пі.

роксеновая порода з високою питомою вагою, яка, як уважаються, складає глибокі обрії земної кори або зовнішні частини мантії). Ксеноліти таких порід дійсно зустрічаються в кімберліті, і дуже рідко в них присутні алмази. Глибина утвору алмазоносного єклогита оцінюється в 190-555 км. Безбарвні октаєдри алмазів знаходили в окатанних уламках єклогитов з південноафриканських рудників на початку нинішнього сторіччя; знахідки такого роду відзначалися й надалі як у Південній Африці, так і Вякутии.

У ряді випадків хімізм мінералів, включених в алмаз, указує на походження в умовах, відмінних від звичайних умов земної поверхні; зокрема, про це свідчить надзвичайна обогащенность їх хромом. Зміст хрому в багатих форстеритом олівінах вище, чим в олівінах, зустрінутих у властиво кімберліті. Хромові шпінелі багатше хромом, чому звичайний хроміт, і нагадують щодо цього хроміт, що присутствующий у деяких метеоритах. Одна з різновидів гранату представлена хромовим піропом, що містять 30% Mg

Cr

Si

0

— молекули, що є крайнім членом ізоморфного ряду

Часто повідомлялося про включення кварцу, хоча багато дослідників уважаються, що вони завжди є вторинними впровадженнями. У той же час недавно з визначеністю встановили включення в алмазі кремнезему зі структурою коєсита — фази,.

, що утворюється в умовах високого тиску й уперше нолучен-/ ний у результаті штучного синтезу. Інтерес представляють також знахідки алмазів у багатих кремнекислотой гірських породах у великих метеоритних кратерах на поверхні землі, де необхідний високий тиск виникав, імовірно, у результаті удару метеорита про поверхню. Цей тиск міг також викликати кристалізацію дрібних кристаликів алмаза, які виявлені в декількох метеоритах. Глибина, на якій коєсит міг би утворюватися за рахунок кварцу, повинна становити близько 100 км.

Не тільки включення, але морфологія й внутрішні дефекти кристалів самого алмаза дають ключ до розв`язку проблеми їх походження, і фахівці в області фізики твердого тіла приділяють із недавніх пор особлива увага цьому аспекту досліджень. Багато алмазів виявляють зональність із шарами, що відбивають послідовні стадії росту кристала, що й указують на зміну умов середовища під час цього росту. Відзначаються, наприклад, зміни габітусу кристалів,/» послідовні зони можуть характеризуватися зовсім різним

змістом азоту. Франк

доводив, що утвір кристалів алмаза і їх ріст відбувалися в силікатному середовищі, що піднімався із глибини більш 120 км, що й мала температуру понад 1000°С. Очевидно, повинне було мати місце значне перемішування матеріалу як під час початкової стадії зародження кристалів, так і під час більш пізнього їхнього росту в інших

умовах. Потім часто відбувалося підвищення температури й часткове розчинення кристалів, що утворювалися. Протягом кінцевої стадії руху матеріалу нагору по трубках кристали алмазів перебували в нестабільному стані; є вказівки на те, що швидкість руху алмазоносного матеріалу в трубках досягала 100 км/ч.

У зв`язку із проблемою глибини утвору алмазів, що зустрічаються нині в кимберлитових трубках, становить інтерес той добре встановлений факт, що в багатьох випадках камені, добуті на різних, навіть близрасположенних рудниках, досить різні. Для південноафриканських рудників ці відмінності настільки виразні, що досвідчені фахівці звичайно можуть розпізнати, з якого рудника зробила та або інша партія каменів (окремі камені, звичайно, не мають такі характерні риси). Дослідники якутських алмазів дійшли висновку, що між типом кімберліту, змістом у ньому алмазів і мінералами-супутниками не існує очевидному взаємозв`язку

- У деяких районах геологічні взаємини гірських порід дозволяють у досить вузьких межах визначити час впровадження кімберліту. У Південній Африці ця подія датується приблизно 100 млн. років тому, а в Якутії вік кімберлітів прадавнє й досягає 200 млн. років. Пряме визначення радіологічними методами віку єклогитових і родинних їм ксенолітів і ксенокристаллов, ув`язнених у синьої землі, дає для обох згаданих регіонів значно більш прадавній вік — приблизно близько 650 млн. років. Тим самим підтверджується висновок про те, що цей матеріал відбувся з, що глибоко залягали й давно існуючих гірських порід і винесений кімберлітом нагору під час впровадження. Алмази широко розповсюджених і промислово важливих алювіальних родовищ могли далеко переноситися від місць свого корінного залягання. Перенос здійснюється протягом тривалого часу (навіть із геологічної точки зору) з того моменту, як алмази досягають земної поверхні. Тому не можна очікувати, що кожна алмазоносная площа обов`язково пов`язана з якою-небудь відомою трубкою, оскільки ті трубки, які служать корінним

джерелом алмазів даної алмазоносной площі, можуть бути сховані наступним опадонакопиченням і нині можуть бути, звичайно, поховані під більш молодими породами. Крім південноафриканських і радянських родовищ, алмазоносние трубки відомі в Конго й Анголі, у Сьєрра-Леоне, Танзанії й в інших районах земної кулі, зокрема в Індії (Маджгаон) і в США (Мерфисборо). Там, де самі алювіальні родовища мають прадавній вік, як, наприклад, імовірні докембрійські родовища (прадавнє 600 млн. років) Бразилії й Гани, існує ще більша ймовірність того, що первинні джерела алмазів поховані або знищені