Алмазы. 
Геология и месторождения полезных ископаемых

Алмаз — это углерод с плотной упаковкой атомов. Содержание С — 96—99,8%. Встречается в виде кристаллов и их агрегатов. По цвету различают алмазы бесцветные («чистой воды»), бесцветные с голубым, желтым, зеленым, розовым, коричневатым и другими оттенками; окрашенные (фантазийные) — синие, красные, зеленые, желтые. В кристаллах алмаза встречаются включения оливина (хризолита), ильменита, пиропа, графита и других минералов. Алмаз не растворим в кислотах и щелочах, устойчив в природных условиях, хорошо проводит тепло и плохо — электричество. Плотность алмаза — 3,5 г/см³, температура плавления 3700—4000 °С.

Качество алмазов определяется размером бездефектных частей, а стоимость — качеством и массой. Масса алмаза измеряется в каратах (1 карат —0,2 г). Алмазное сырье разделяется на ювелирное и техническое (75%). Ювелирные алмазы имеют массу более 0,05 карат. Крупными считаются алмазы массой более 10 карат. Алмазам, имеющим массу более 50 карат, присваивается название. Ювелирные алмазы ограняются и шлифуются с получением бриллиантов, при этом теряется более 50% их массы. Технические алмазы используются для изготовления всевозможных резцов, сверл, наконечников, подшипников, в часовом производстве, армировании буровых коронок (10—15%). Большая часть технических алмазов идет для получения порошка, изготовления шлифовальных кругов и других инструментов.

Суммарные запасы зарубежных стран составляют —850 млн карат. Содержание алмазов в руде колеблется от 0,3 до 5,5 карат на тонну.

Выявленные на территории России запасы составляют значительную долю от мировых.

Потребление сырых алмазов —100 млн карат в год. Крупнейшие импортеры — Бельгия, США, Великобритания, Индия, Германия, Япония, Израиль.

Добыча в РФ составляет примерно 21% от мировой. В России 99,8% объема запасов добывается в Республике Саха Якутия и лишь 0,2% приходится на россыпные месторождения Пермской области. В 1995 г. основной объем алмазов добывался в трубке Удачная. Кроме того, в небольших объемах эксплуатируются месторождения трубок Сытыканская, Айхал, Мир и более мелких.

Основным поставщиками алмазов на мировой рынок являются РФ, ЮАР, Ботсвана, Австралия и Заир.

Месторождения алмазов по генезису магматические (эксплозивные) кимберлитового и лампроитового типов, метаморфогенные, астроблемы и россыпи.

Магматические месторождения алмазов относятся к раннемагматическим образованиям и подразделяются на месторождения кимберлитового и лампроитового типов.

Магматические месторождения алмазов кимберлитового типа во всем мире являются основными объектами эксплуатации. Из них добывается —80% природных алмазов. Кимберлиты приурочены к зонам активизации древних платформ. Большинство изученных кимберлитовых тел имеет сложное строение. В наиболее упрощенном случае участвуют две основные разновидности пород, образовавшиеся в ходе двух последовательных фаз внедрения: брекчия (1-й этап) и массивный «крупнопорфировый» кимберлит (2-й этап). Брекчии трубок, содержащих обломки как чужеродных (осадочных, метаморфических, магматических и других комплексов), так и родственных пород сцементированы эффузивными образованиями. К магматическим относятся: алмаз, оливин, пироп, энстатит, диопсид, хромит, ильменит, шпинель, магнетит, флогопит, апатит, графит.

По форме и условиям залегания выделяют: трубки взрыва (самая крупная трубка (1650×1070 м) Мвауди в Танганьике), дайки и жилы с раздувами.

По запасам месторождения алмазов кимберлитового типа подразделяются (млн кар) на уникальные (500), крупные (150—500), средние (50—150), мелкие (менее 50).

По алмазоносности (содержанию) выделяют (в кар/т) уникальные (более 3), высоко алмазоносные (1—3), средне алмазоносные (0,3—1), с низкой алмазоносностью (менее 0,3), но с выходом крупных ювелирных алмазов.

По доле (выходу в процентах) ювелирных кристаллов выделяют уникальные (50), высокие (30—50), средние (15—30), низкие (5—15).

Примеры месторождений алмазов кимберлитоваго типа — в Якутской алмазоносной провинции (Россия) трубки Удачная, Айхал, Мир, Премьер (ЮАР), Орапа (Ботсвана).

Ботуобинская кимберлитовая трубка была открыта в 1994 г. в Западной Якутии. Трубка перекрыта 80-метровой нижнеюрской осадочной толщей (рис. 8.20). Диатрема является сложной по строению сдвоенной структурой, юго-западная часть которой представляет собой дайкообразное тело, а северо-восточная имеет форму типичной трубки.

Рис. 8.20. Схематический план и разрез трубки Ботуобинская (по материалам Ботуобинской ГРЭ и ЯНИГП ЦНИГРИ):

1 — карбонатные и терригенно-карбонатные породы (PZ); 2 — терригеннокарбонатные породы (J); 3 — порфировые кимберлиты; 4 — кимберлитовые туфобрекчии; 5 — автолитовые кимберлитовые брекчии Месторождение слагают кимберлиты двух фаз. Более ранняя фаза представлена порфировым кимберлитом, образующим дайковую часть трубки на глубине и практически не выходящим на поверхность. Более поздняя фаза эксплозивных кимберлитовых брекчий слагает верхнюю часть дайкообразного выделения и вертикальный канал трубочного тела северо-восточной части месторождения. В верхней части тела сохранились породы кратерной фации. Северо-восточная часть диатремы сложена преимущественно крупнообломочной кимберлитовой брекчией. В остальной ее части преобладают порфировые кимберлиты и автолитовые кимберлитовые брекчии. Первым свойственны массивная текстура и преимущественно крупнопорфировая структура, а во вторых отмечаются различного размера автолиты. В составе индикаторных минералов кимберлитов установлены гранаты, хромшпинелиды, реже встречаются хромдиопсиды и ильмениты. В верхних горизонтах трубки имеется остаточная кора выветривания, в которой доминируют измененные брекчии и глинистые образования пестрой окраски.

В трубке преобладают бесцветные, реже дымчато-коричневые разновидности алмазов преимущественно октаэдрического и переходного от него к ромбододэкаэдрическому габитусу. Содержание округлых алмазов очень низкое (менее 1%), преобладают плоскогранные октаэдры. Алмазы трубки имеют тонкую оболочку желтой, желто-зеленой, зеленой, молочно-белой и серой цветовой гаммы. Характерной особенностью алмазной трубки является заметное содержание протообломков без признаков кристаллографической огранки. Характерно сравнительно низкое содержание окрашенных кристаллов. Наиболее распространенная окраска — лилово-коричневая слабой интенсивности. Реже встречаются желтая, желто-зеленая, молочно-белая, серая и черная окраска. В алмазах отмечаются включения оливина, хромита, реже пиропа. Степень сохранности алмазов невысокая.

Раннемагматические месторождения алмазов лампроитового типа открыты в 1976 г. в Западной Австралии, где эксплуатируется крупное месторождение Аргайл. Алмазоносные лампроиты установлены также в США, Замбии, Кот д’Ивуаре, Индии. На территории России месторождения лампроитового типа пока не выявлены, хотя сами лампроиты, включая алмазоносные, установлены в Карелии, Челябинской области, на Полярном Урале. По своему строению месторождения лампроитового типа в целом аналогичны кимберлитовым. Лампроит — это богатая К и Mg основная или ультраосновная порода вулканического или интрузивного гипабиссального происхождения. Главные минералы — оливин, клинопироксен (диопсид), флогопит, лейцит, амфибол, ортопироксен, санидин и стекло.

Раннемагматические месторождения алмазов кимберлит-лампроитового типа представлены месторождением в Архангельской области. Породы алмазоносной трубки по вещественному составу близки к алмазоносным кимберлитам.

Россыпные месторождения алмазов в мире имеются во всех типах россыпей. Основное промышленное значение имеют аллювиальные россыпи, а также делювиально-пролювиальные и прибрежно-морские.

В России россыпи известны на Урале, в Якутской алмазоносной провинции — допермские, мезозойские, палеоген-неогеновые россыпи (Далдыно-Олокитский, Марха-Тюнгинский, Предверхоянский районы).

Метаморфогенные месторождения представлены Кумбыкальским месторождением Казахстана, а также месторождениями Китая и Австралии. Алмазы установлены в биотитовых гнейсах, биотит-кварцевых, гранат-пироксеновых и пироксен-карбонатных породах. Размер кристаллов алмазов — десятки микрон.

К метаморфогенному типу относятся и древние (докембрийские) алмазоносные конгломераты (—12% мировой добычи алмазов зарубежных стран). Форма рудных тел пластовая. Среднее содержание 0,1—0,4 кар/м³. Месторождения алмазов в конгломератах имеются в Индии, Бразилии, ЮАР (Витватерсранд, где алмазы добываются попутно с золотом и ураном).

Кольцевые импактные структуры (астроблемы) связаны со сверхмощными взрывными процессами, источник которых имел, по мнению разных исследователей, либо внеземной (падение крупных небесных тел), либо эндогенный характер. Эти структуры имеют размеры от первых до сотни км. В России имеется месторождение Попигайское на восточном склоне Анабарского кристаллического массива. Алмазы мелкие (обычно менее 0,3 мм).