Алмазы Сибири. Морфологические особенности алмазов из россыпей и кимберлитов северо-востока Сибирской платформы

Надежда Юшкина, 2023

Алмазы северо-востока Сибирской платформы представляют огромный научный интерес. Некоторые вопросы, связанные с морфологией сибирских алмазов, не достаточно изучены. Используя уникальную коллекцию, собранную с И.Ф. Гориной, автор провела кристалломорфологические исследования более трехсот кристаллов алмазов.На основе анализа выявленных морфологических особенностей можно реконструировать основные формы кристаллов алмаза, проследить стадии и условия их роста, а также дальнейшие микропреобразования форм под действием окружающей среды.Исключительное разнообразие форм алмаза и скульптурных образований на гранях кристаллов заставляет нас искать связь их кристалломорфологии и микрорельефа с условиями образования отдельных морфологических разновидностей.

Введение

Алмазное сырье имеет огромное значение для научно-технического прогресса и является неотъемлемой частью промышленного и ювелирного мира. Постоянно возрастающая потребность в алмазах требует расширения сырьевой базы этого минерала. В связи с этим возникает необходимость совершенствования методов поисков, как алмазоносных кимберлитовых трубок, так и россыпей алмазов. Минералого — геохимические поиски алмазов широко используются для обнаружения новых промышленных кимберлитовых и россыпных месторождений алмаза.

После находки С. Н. Соколовым в 1948 г. кристалла алмаза на территории Сибирской платформы в аллювии реки Малая Ерема, приток нижней Тунгуски, и особенно после открытия в 1954 году первой алмазоносной кимберлитовой трубки значительно возрос интерес к геологии Сибирской платформы. В результате планомерных и интенсивных исследований было установлено, что этот регион является одним из самых крупных алмазоносных провинций мира. В пределах Сибирской платформы было открыто множество крупных алмазоносных кимберлитовых тел, имеющих промышленное значение (трубки «Мир», «Интернациональная», «Удачная», «Айхал», «Сытыканская» и др.). В северо-восточной части Сибирской платформы широко распространены аллювиальные россыпи с большим содержанием алмазов. Однако, высокоалмазоносных кимберлитовых трубок в этом районе не обнаружено. В связи с этим существует проблема обнаружения коренных источников этих алмазов.

Актуальность данной книги заключается в том, что коллекция алмазов, подаренная минералогическому музею СПбГУ И. Ф. Гориной, являлась до настоящего момента мало изученной. Также актуальность выбранной темы в волнующем вопросе об установление природы происхождения россыпных алмазов на Сибирской платформе, т.к. до настоящего времени доподлинно не известно, откуда в ореоле россыпей северо-востока Сибирской платформы находят столь большое количество кристаллов алмаза, в том числе ювелирного качества. Для этого региона характерна уникальная россыпная алмазоносность, связанная преимущественно с аллювиальными отложениями. Наиболее богаты россыпи рек Эбелях, Биллях, Маят, Марха (Граханов, 2006; Добрецов, Похиленко, 2010; Афанасьев и др., 2011). Для приближения к раскрытию этой проблемы были изучены также образцы алмазов из трубок, находящихся в непосредственной близости к изучаемой территории, таких как: «Лыхчан», «Поздняя», «Отрицательная», «Ленинград», и др.

Данное сравнение поможет нам более детально рассмотреть все сходства и различия алмазов из коренных месторождений и россыпных, аллювиальных отложений.

Для написании данной книги было изучено и проведено сравнение минералогических особенностей 350 кристаллов алмаза из аллювиальных отложений и из близлежащих кимберлитовых трубок, открытых на территории Анабаро — Оленекского междуречья. Сравнение между собой различных морфологических групп и ведение статистики по частоте встречаемости той или иной морфологической группы в россыпях и кимберлитовых трубках указанной провинции.

Изучение и сравнение минералогических особенностей алмазов из аллювиальных отложений и кимберлитовых трубок по следующим параметрам:

●

кристалломорфология;

●

окраска;

●

размерность;

●

признак механического износа;

●

следы пластических деформаций;

Изучение особенностей реальной структуры кристаллов алмаза и интерпретация данных полученных о дефектно-примесном составе и распределения основных дефектов азота. Сравнение с имеющимися результатами в литературе.

Изучение скульптурных образований и микрообразований на поверхности кристаллов из коллекции для характеристики их образования.

В ходе исследований были использованы следующие методы:

●

оптическая микроскопия

Под бинокулярным микроскопом было изучено 359 кристаллов, особенности внешней морфологии были зафиксированы на 2300 фотографиях.

●

электронная микроскопия во вторичных (SEМ) и отраженных (REМ) электронах.

Этим методом было исследовано 140 кристаллов и получено более 800 фотографий. Использовалась для исследования скульптурных образований на поверхности кристаллов алмаза и детального рассмотрения общей морфологии. Исследования проводились на растровом сканирующем микроскопе Hitachi TM3000.

●

инфракрасная спектроскопия (ИКС) и компьютерная обработка полученных ИК спектров.

Метод дал возможность обнаружить азотные дефекты в кристаллах алмаза, а также провести изучение формы вхождения азота в структуру. В результате исследований было получено 83 спектра ИК — поглощения, которые были расшифрованы при помощи компьютерной программы обработки ИК спектров v2010-05-06.

●

фотолюминесценция и компьютерная обработка полученных спектров.

Использовалась для выявления дополнительных структурных дефектов алмаза, а также этим методом были получены данные о характере люминесценции кристаллов под действием УФ-лучей (120 спектров);

●

конфокальный электронный микроскоп

Этим методом было изучено 48 кристаллов алмаза и получено более 150 фотографий.

Пробоподготовка, все аналитические исследования, а также обработка и интерпретация исходных данных, выполнены автором самостоятельно.

Проведено комплексное исследование вариаций основных характеристик дефектно-примесного состава в пределах представительной выборки алмазов с ярко выраженными различиями в окраске и морфологии из россыпей и кимберлитов северо — востока ЯАП. Проведено комплексное исследование люминесценции алмазов с указанной территории при воздействии УФ и конфокальным излучением.