А. П. Буров Как искать алмазы введение

А.П. Буров

Как искать алмазы

ВВЕДЕНИЕ

С глубокой древности алмаз был известен как драго­ценный камень. При современном развитии техники ис­ключительно ценные технические качества алмаза (твер­дость, сопротивляемость истиранию, стойкость против воздействия химических реагентов) ставят его в число таких минералов, которые играют важнейшую роль в народном хозяйстве – способствуют техническому про­грессу.

XXI съезд КПСС поставил перед пашен страной грандиозную задачу догнать и перегнать передовые ка­питалистические страны по производству продукции на душу населения. Решение этой задачи невозможно без резкого повышения производительности труда. В связи с этим обеспечение промышленности алмазами становит­ся важной проблемой общегосударственного значения.

В выполнении заданий Коммунистической партии и. Советского правительства но всемерному усилению по­исков и разведки полезных ископаемых большую по­мощь специалистам-геологам могут оказать участники геологических походов, краеведы, охотники, - любящие и научающие природные богатства своего родного края.

Для более широкого ознакомления участников «по­хода» с особенностями отдельных полезных ископаемых и условиями проведения поисков Госгеолтехиздат выпу­скает большим тиражом «Библиотечку участника гео­логического похода» по группе наиболее важных полезных ископаемых.

Брошюра «Как искать алмазы» ставит своей целью сообщить участникам «похода» основные све­дения о свойствах и особенностях алмазов, условиях на­хождения их и природе и методах их поисков. Эта бро­шюра будет также полезна и для работников специаль­ных геологосъемочных и поисковых партий.
ЗНАЧЕНИЕ АЛМАЗОВ
Алмаз принадлежит к числу наиболее ценных мине­ралов. Он является самым твердым из всех природных веществ и искусственных сплавов и обладает огромной сопротивляемостью истиранию. В то же время он имеет большую механическую прочность и высокую стойкость против воздействия химических реагентов. Благодаря этим свойствам алмаз широко применяется в различных отраслях промышленности и техники. Особенно широко алмазы используются в машиностроении, станкострое­нии, приборостроении, при бурении в твердых породах, в керамике, в стекольном и часовом деле, в абразивной промышленности и т. д. Из алмазов изготовляются кру­ги для заточки инструментов из твердых сплавов и ста­лей; специальные резцы, фрезы, пилы, сверла, иглы, ка­рандаши, стеклорезы; волоки (фильеры) для волочения тонкой проволоки особенно из твердых металлов; буро­вые коронки, наконечники к приборам для определения твердости металлов; инструменты для правки шлифо­вальных кругов; подшипники для хронометров; алмаз­ные порошки для шлифования деталей машин и точных приборов, драгоценных и поделочных камней и т. п.

Применение алмазных инструментов значительно по­вышает точность и качество обработки изделий, увели­чивает производительность и улучшает условия труда. Некоторые важные отрасли промышленности, например, машиностроение, приборостроение и другие в настоящее время не могут обходиться без алмазов. Алмазные ин­струменты незаменимы там, где требуется большая точ­ность обработки и где инструменты из самых твердых сплавов оказываются недостаточно стойкими. Стойкость алмазных инструментов в десятки и даже сотни раз превосходит стойкость инструментов из твердых сплавов.

Алмазы играют весьма важную роль в деле техниче­ского прогресса. Применение алмазов в промышленно­сти дает большой экономический эффект, поэтому в на­стоящее время они получили значение одного из важ­нейших видов стратегического сырья.

Наряду с широким использованием в промышленно­сти в качестве технического камня алмаз применяется для украшений как драгоценный камень первого класса.

По силе блеска и красивой игре цветов он является од­ним из лучших драгоценных камней и ценится очень высоко. Ограненный алмаз, называемый бриллиантом, наиболее ценное украшение.

Родиной ювелирных алмазов считается Индия. Первоначально использовались только более или менее крупные камни, привлекавшие внимание природ­ной красивой огранкой, сильным блеском и совершенной прозрачностью. Позднее, с развитием искусства огранки и шлифовки алмазов, стали использоваться более мел­кие и менее совершенные камни. При этом в целом до­быча алмазов для ювелирных целей всегда оставалась небольшой.

С расширением областей применения алмазов в тех­нике алмазодобывающая промышленность стала разви­ваться более быстрыми темпами. Большую роль в уве­личении добычи алмазов сыграло открытие богатых ме­сторождений в Африке. Особенно быстрый рост добычи алмазов наблюдается после второй мировой войны.

Мировая добыча алмазов за последние 15 лет увели­чилась более чем в три раза: с 8,5 млн. каратов в 1943 г. до 28 млн. каратов (карат равен 0,2 г или 200 мг) в 1958 г. (без СССР). Почти 80% мировой добычи алма­зов приходится на технические камни. Однако ювелир­ные камни, составляющие в весовом отношении лишь около '/б мировой добычи алмазов, по стоимости в три раза превышают стоимость технических камней.

Несмотря на большой рост добычи, потребность про­мышленности в технических алмазах полностью не удов­летворяется и для технических целей частично исполь­зуются дорогостоящие ювелирные камни.

В нашей стране находки алмазов известны с 1829 г. Однако долгое время считалось, что промышленных ме­сторождений алмазов у нас нет. Незадолго до Великой Отечественной войны были найдены алмазоносные рос­сыпи на Урале. Впоследствии наличие алмазов было установлено почти на всем протяжении западного скло­на Урала.

В 1948-1957 гг. установлена алмазоносность на об­ширной территории между реками Енисей и Лена, из­вестной в литературе под названием Сибирской плат­формы. Единичные находки алмазов были обнаружены также в Казахстане, на Украине и на Тимане.

В 1954-1955 гг. открыты богатейшие коренные и россыпные месторождения алмазов в Западной Якутии. На разведанных месторождениях Западной Якутии на­чата промышленная добыча алмазов, которая в 1958 г. значительно превысила добычу алмазов на Урале. По семилетнему плану развития народного хозяйства добы­ча алмазов в Якутии в 1965 г. должна возрасти против добычи 1958 г. в 15-16 раз.

СВОЙСТВА АЛМАЗОВ

Алмаз является одной из кристаллических разновид­ностей чистого углерода и по химическому составу оди­наков с графитом. Однако из-за различия внутреннего строения алмаза и графита, физические свойства их совершенно различны.

Алмаз встречается в природе обычно в виде обособ­ленных кристаллов и их обломков, реже в виде кристал­лических агрегатов (сростков множества мельчайших кристалликов – зерен). Кристаллическая структура алма­за кубическая. Внешний облик кристаллов преимуще­ственно восьмигранный и двенадцатигранный, или, как принято называть в кристаллографии, октаэдрический и додекаэдрический (рис. 1). Для додекаэдрических и переходных к ним кристаллов алмаза характерна криво-линейность граней и ребер.

В зависимости от кристаллической формы и степени прозрачности кристаллов, от наличия в них включений, трещин и других дефектов среди алмазов различают следующие разновидности:

1. 
   собственно алмаз – хорошо образованные со­вершенно прозрачные бесцветные или равномерно ок­рашенные кристаллы без включений, трещин и других де­фектов, пригодные для ювелирных изделий;
   
2. 
   борт – непрозрачные и слабо прозрачные, а так­же трещиноватые кристаллы и их обломки с включения­ми и механическими повреждениями;
   
3. 
   баллас – шаровидные агрегаты радиально-лучистого строения с более плотной и твердой наружной обо­лочкой;
   
4. 
   карбонадо-тонкозернистые и плотные, иногда слег­ка пористые агрегаты темно-серой и бурой окраски, обычно встречающиеся в кусках неправильной формы.
   

По применению алмазы, как упоминалось выше, де­лятся на ювелирные, используемые в качестве драгоцен­ных камней, и технические, применяемые в качестве ре­жущего и абразивного материала. Технические алмазы имеют много специальных сортов.

Величина кристаллов алмаза разнообразна: от мел­ких зерен весом в сотые доли карата до крупных кам­ней весом в сотни каратов. Самый крупный алмаз в ми­ре «Куллинан» весил 3026 каратов. Наиболее часты зерна весом от 0,1 до 0,4 карата; кристаллы крупнее од­ного карата встречаются нечасто; камни весом в не­сколько десятков каратов являются уже большой ред­костью и им присваиваются собственные имена.

Твердость алмаза по шкале Мооса равна 10. Алмаз легко чертит (царапает) все другие природные минера­лы, в том числе и корунд. По абсолютной твердости и абразивной (истирающей) способности алмаз во много раз превосходит корунд. Твердость алмаза неодинакова по различным направлениям: наибольшая — по грани октаэдра, наименьшая – по грани куба. Этим свойством пользуются при обработке самого алмаза и изготовле­нии из него инструментов.

Алмаз обладает большой упругостью и может выдер­живать значительные механические нагрузки. В то же время он хрупок и легко раскалывается при ударе. Спайность у алмаза совершенная; излом занозистый, реже раковистый. Удельный вес его колеблется от 3,47 до 3,56, у карбонадо снижается до 3,2.

Алмаз большей частью бесцветен или слабо окрашен в бледные оттенки голубоватого, зеленоватого, желтова­того, розового, фиолетового и других цветов, реже он ок­рашен в густой (до слабо прозрачного и непрозрачного) бурый, серый и зеленый цвета. Блеск у алмаза сильный, зеркальный, у карбонадо – металловидный. На гранях кристаллов октаэдрического облика часто наблюда­ются слои роста в виде тонких треугольных пластинок (рис. 1).

Показатель преломления алмаза высокий (2,41-2,43) и наряду с твердостью является его важнейшим отличи­тельным признаком. Алмаз обладает большим светорас­сеянием,, что в сочетании с сильным блеском создает очень красивую игру цветов, особенно сильную в огра­ненных алмазах (бриллиантах).

При облучении рентгеновскими, катодными и ультра­фиолетовыми лучами алмаз дает отчетливое свечение синеватого, голубоватого, зеленоватого и желтого цветов; карбонадо дает в катодных лучах слабое темно-красное свечение. На способности алмазов светиться (люминесцировать) в лучах Рентгена основано извлече­ние их из концентратов гравитационного обогащения (в восходящей струе воды). В лучах Рентгена алмаз про­зрачен. Этим свойством пользуются для определения алмаза и установления подделок в ювелирных изде­лиях.

Алмаз не обладает магнитными свойствами и при об­работке шлихов электромагнитом попадает в немагнит­ную фракцию. Алмаз плохо смачивается водой и благо­даря этому хорошо прилипает к некоторым жирам. Этим свойством широко пользуются за рубежом при из­влечении алмазов.

По отношению к химическим реагентам алмаз явля­ется очень устойчивым минералом и не поддается воз­действию самых сильных кислот. Только при продолжи­тельном сплавлении с некоторыми щелочами и сильны­ми окислителями алмаз начинает медленно растворять­ся. При продолжительном сильном накаливании без до­ступа воздуха алмаз постепенно переходит в графит. В кислороде алмаз сгорает при температуре 700°С с об­разованием СО2 и небольшого количества золы. Послед­няя получается за счет содержащихся в алмазе включе­ний других минералов (пиропа, хромдиопсида, оливина, хромита, магнетита, графита и др.).

Включения в алмазе важны в том отношении, что они помогают выяснению физико-химических условий, при которых происходит образование алмаза в природе. Однако в вопросе о происхождении алмаза до сих пор остается немало неясностей. Ввиду этого попытки искусственного получения алмаза долгое время оставались безуспешными. Только за последние 4-5 лет учеными некоторых зарубежных стран были получены мелкие зерна синтетических алмазов. В США в 1957 г. было произведено 100 тыс., а в 1958 г. уже 750 тыс. каратов таких алмазов. Технология производства искусственных алмазов держится в секрете. Судя по проникшим в пе-яать сведениям, алмазы получены при температуре око­ло 2000°С и давлениях 80-100 тыс. атмосфер.




ОБРАЗОВАНИЕ И НАХОЖДЕНИЕ АЛМАЗОВ В ПРИРОДЕ

Изучение коренных (первичных) месторождений ал­маза показывает, что алмаз образуется в насыщенной газами магме (расплаве, находящемся в глубоких слоях земной коры) ультраосновного состава (бедной кремне­земом и богатой соединениями магния и железа). Эта магма обладает повышенной способностью к растворе­нию углерода, за счет которого кристаллизуется алмаз.

Подъем магмы из магматического очага (места ее образования) к поверхности происходил по глубоким трещинам в земной коре под давлением скопившихся в магме газов. По мере затухания трещин и остывания-магмы в верхних слоях земной коры давление газов воз­растало и на некоторой глубине от поверхности происхо­дил ряд последовательных взрывов газов. Они пробива­ли в толще вышележащих пород своеобразной формы жерла, получившие название труб или трубок. В этих жерлах и застывала алмазоносная магма вместе с об­ломками вмещающих пород и пород, захваченных маг­мой при подъеме ее из магматического очага. Эта точка зрения на образование коренных месторождений алмаза наиболее правдоподобна.

Некоторые ученые, однако, отрицают роль взрывных явлений при образовании трубок и полагают, что трубки возникают в местах пересечения нескольких систем тре­щин различного направления. Расширение трещин с об­разованием трубчатых форм было произведено, по их мнению, самой магмой, поднимавшейся под большим давлением.

По вопросу о месте образования самого алмаза мне­ния ученых расходятся. Большинство исследователей считают, что кристаллизация алмаза в основном проис­ходит до начала извержения, в пределах самого магма­тического очага, и во время подъема магмы образуется лишь небольшое количество алмазов преимущественно в мелких кристаллах. Некоторые ученые, однако, пола­гают, что большая часть алмазов образуется на пути следования магмы к поверхности в условиях быстрого ее остывания в подводящих каналах и трубках.

Алмаз встречается в природе в месторождениях двух типов: а) коренных (первичных), связанных с магмати­ческими породами (образовавшимися при остывании магмы), и б) россыпных (вторичных), связанных с оса­дочными образованиями.

Коренные месторождения алмаза редки и известны в немногих странах. Среди них иногда встречаются крупнейшие промышленные месторождения с запасами алмазов в несколько десятков и даже сотен миллионов каратов (месторождение Дизеле в Бельгийском Конго, трубки «Премьер», «Кимберлей», «Дебирс» и другие в Южной Африке).

Россыпные месторождения алмаза более распростра­нены. Однако они не образуют таких крупных месторож­дений, как коренные. Зато в россыпных месторождениях иногда встречаются очень высокие концентрации алмаза, достигающие десятков каратов в 1 м³ песков. Кроме то­го, разработка алмазоносных россыпей значительно легче, чем коренных месторождений.

Промышленные корен­ные месторождения алмаза представлены ким-берлитовыми трубками. По­следние представляют труб­чатой и воронкообразной формы вертикальные или крутопадающие тела разме­рами в несколько десятков, реже сотен метров в попе­речнике (рис. 2). С глуби­ной они уменьшаются в раз­мерах и постепенно переходят в жилы. Трубки заполнены взрывной брекчией (горная порода из угловатых облом­ков крупнее 2 мм), состоящей из обломков вмещающих трубку пород и пород, захваченных магмой из глубоких слоев земной коры при подъеме ее к поверхности, сце­ментированных (связанных) своеобразной изверженной породой ультраосновного состава с повышенной щелоч­ностью, известной под названием кимберлита.

В свежем виде кимберлит представляет зеленовато-серую, темно-зеленую и синевато-черную породу порфировидного облика (с включением в мелкозернистую или плотную основную массу породы более крупных кри­сталлов-вкрапленников), обычно в той или иной мере брекчированную. Кимберлит состоит главным образом из оливина, пироксена и магнезиальной слюды (флого­пита). В качестве второстепенных минералов в кимбер­лите присутствуют ильменит, гранат, хромдиопсид, хро­мит, магнетит, перовскит, апатит, рутил и некоторые другие менее типичные минералы. Для кимберлита ха­рактерна повышенная магнезиальность оливина, ильме­нита, граната и слюды. Наиболее характерными спут­никами алмаза в кимберлите считаются пироп (гранат лилово-красного цвета), хромдиопсид (изумрудно-зеле­ный пироксен) и пикроильменит (ильменит с повышен­ным содержанием окиси магния). Эти минералы имеют большое значение при поисках месторождений алмаза.

По минералогическому составу среди кимберлита обычно выделяются две основные разновидности поро­ды: а) базальтоидный кимберлит, бедный слюдой, и б) слюдяной кимберлит, богатый флогопитом. Наиболее распространенным в трубках является базальтоидный кимберлит, который, как правило, более обогащен ал­мазами. Слюдяной кимберлит обычен в жильных те­лах.

В кимберлитовых трубках содержится большое коли­чество так называемых посторонних и родственных включений (ксенолитов). Посторонние включения пред­ставлены обломками различных пород, прорванных кимберлитовыми трубками. Величина этих обломков весьма разнообразна — от мелких зерен до громадных глыб в несколько метров и десятков метров в поперечнике. В трубке «Премьер» в Южной Африке была встречена глы­ба кварцита размером 200X500X300 м. Включения по­сторонних пород располагаются в кимберлитовых труб­ках то беспорядочно, то в виде крутопадающих линз, образующих так называемые столбы.

Родственные включения представлены главным об­разом обломками ультраосновных пород (дунитов, пери­дотитов), гранато-пироксеновых пород (эклогитов) и оливино-гранатовых пород (грикваитов). В эклогитовых ксенолитах изредка встречались алмазы. Родственные включения вынесены кимберлитовой магмой с больших глубин и обычно имеют округлую форму.

Наряду с посторонними и родственными-включения­ми в трубках весьма обычны обломки самого кимберли­та, сцементированные кимберлитом более поздней гене­рации. Это обстоятельство указывает на многократность

взрывов и заполнения трубок кимберлитовой магмой. Кимберлитовые жилы имеют более однородный состав и брекчированность выражена в них не так резко; коли­чество посторонних включений также значительно мень­ше,

Вблизи поверхности кимберлит разрушается в дрес­ву и глиноподобную массу, известную в Южной Африке под названием «желтой земли». Глубина этой сильно выветрелой зоны достигает в южноафриканских трубках 20-30 м и более. В кимберлитовых трубках Якутии «желтая земля» практически отсутствует, заменяясь дресвой и мелкой щебенкой; мощность этой зоны здесь обычно не превышает 3-5 м; а в некоторых трубках не достигает 1 м.

Ниже «желтой земли» располагается зона менее выветрелого кимберлита, так называемой «синей земли»: в ней среди дезинтегрированной (распавшейся на от дельные зерна) массы встречаются куски сохранившегося кимберлита. Мощность этой зоны достигает в южно­африканских трубках нескольких десятков метров. В якутских трубках эта зона незначительна и обычно не превышает нескольких метров.

Размеры кимберлитовых трубок разнообразны: от небольших тел в несколько десятков метров в поперечни­ке до крупных тел площадью поперечного сечения в не сколько десятков гектаров. Размеры наиболее известных кимберлитовых трубок Южной Африки составляют на поверхности: «Премьер» – 32,8 га, «Кимберлей» – 15,5 га, «Дебирс» – 17,5 га, «Вессельтон» – 19,7 га, «Бултфонтейн» – 24,9 га. Трубка «Кимберлей» разра­батывалась до глубины 1100 м, «Дебырс» – 700 м. Раз­меры кимберлитовых трубок Западной Якутии колеб­лются в очень широких пределах: от нескольких десят­ков до нескольких сотен метров в поперечнике. Мелкие трубки с глубиной быстро уменьшаются в размерах и переходят в жилы. Практика показывает, что неболь­шие трубки беднее алмазами, чем крупные. Ввиду это­го разрабатываются только более или менее крупные трубки.

Содержание алмазов в различных кимберлитовых трубках колеблется в очень широких пределах: от долей миллиграмма до нескольких каратов в 1 м³ породы. Имеются трубки, совсем не содержащие алмазов. С другой стороны, известны очень богатые трубки с со­держанием алмазов 7—9 каратов в 1 м³ породы (место­рождение Дизеле в Бельгийском Конго). Содержание алмазов в верхних горизонтах наиболее богатых кимбер-литовых трубок Южной Африки достигало трех и более каратов в 1 л³ породы («Кимберлей», «Дебирс», «Премь­ер»). Содержание алмазов в большинстве кимберлито-вых трубок Южной Африки с глубиной значительно уменьшается до 0,9—0,6 карата в 1 м³ породы и менее. Минимальным промышленным содержанием алмазов в кимберлитовых трубках Южной Африки считается 0,20—0,25 карата в 1 ж³ породы.

Кимберлитовые трубки являются единственным ти­пом коренных месторождений алмаза, имеющим про­мышленное значение. Кимберлитовые жилы как само­стоятельные месторождения не разрабатываются.

Кимберлитовые трубки наиболее широко распростра­нены в Южной Африке. Здесь известно более 250 трубок, причем промышленно алмазоносными являются менее 25 трубок; более или менее постоянная добыча в значи­тельных размерах производилась всего лишь на 10—12 трубках. О размерах добычи алмазов из кимберлитовых трубок Южной Африки можно судить по следующим цифрам: на рудниках «Кимберлей» и «Дебирс» за пер­вые 25 лет их эксплуатации было добыто 37,6 млн. кара­тов при среднем содержании алмазов 0,75 карата в 1 г руды (породы). На руднике «Премьер» за первые 28 лет его эксплуатации было добыто 28,5 млн. каратов при среднем содержании алмазов 0,22 карата в 1 т руды. Здесь был найден самый крупный алмаз в мире («Кул-линан»).

Помимо Южно-Африканского Союза, кимберлитовые трубки известны в ряде других районов Африки (Тан­ганьике, Южной Родезии, Бельгийском Конго, Юго-За­падной Африке), а также в Индии, Южной и Северной Америке. Из кимберлитовой брекчии в Дизеле (Бель­гийское Конго) за период 1920—1953 гг. было добыто 150,3 млн. каратов алмазов. В настоящее время на этом месторождении добывается более 1 млн. каратов алма­зов в месяц.

Как указывалось, кимберлитовые трубки в СССР из­вестны в Западной Якутии. Первая кимберлитовая труб­ка «Зарница» была открыта в 1954 г. В 1955 г. были от крыты трубки «Мир», «Удачная» и ряд более мелких. К началу 1959 г. в Западной Якутии было выяв­лено уже свыше 100 кимберлитовых трубок.

Возраст кимберлитовых трубок Южной Африки счи­тается верхнемеловым-нижнетретичным. Возраст ким­берлитовых трубок Якутии определяется предположи­тельно как доюрский. В последние годы получены дан­ные, указывающие на допермский возраст некоторых кимберлитовых трубок северо-западных алмазоносных районов Якутии.

Наличие алмазов в ископаемых россыпях нижнепа­леозойского и даже докембрийского возраста (Бразилия, Индия, Южная Африка, Западная Африка и др.) указы­вает на существование еще более древних коренных ис­точников алмаза, но они до сих пор не обнаружены.

Географическое размещение коренных месторожде­ний алмазов указывает на приуроченность их к древним платформам (Сибирской, Африканской, Ю. и С. Амери­канской, Индийской). Платформы представляют обшир­ные малоподвижные участки земной коры, на которых проявляются преимущественно медленные колебатель­ные движения. Кимберлитовые трубки разме­щаются в пределах этих платформ и часто обнаружива­ют линейное расположение, указывающее на связь их с зонами глубинных разломов. Для мировых алмазонос­ных платформ характерно широкое площадное распро­странение основных изверженных пород типа базальтов (например, сибирских траппов в Сибири).

Для кимберлитовых трубок Западной Якутии харак­терно размещение их за внешним контуром поля массо­вого развития траппов в местах приподнятого залегания фундамента (древнего складчатого основания) плат­формы.

Господствующим типом месторождений алмазов явля­ются россыпи. Они представляют собой вторичные мес­торождения, образующиеся за счет разрушения и пере­работки коренных алмазоносных пород различными по­верхностными процессами.

Среди алмазоносных россыпей известны: а) ископае­мые россыпи, образовавшиеся в древние геологические пе­риоды и не имеющие связи с современным рельефом зем­ной поверхности; б) более молодые россыпи, тесно связан­ные в своем образовании с современным рельефом.

Ископаемые россыпи представлены грубозернистыми песчаниками, гравелитами и конгломератами различного возраста — от докембрия до мезозоя включительно. Со­держание алмазов в ископаемых россыпях обычно низ­кое и самостоятельно эти россыпи не эксплуатируются. Исключением являются алмазоносные конгломераты и брекчии Индии, содержание алмазов в которых дости­гает нескольких каратов в 1 л³ породы.

В СССР типичных ископаемых алмазоносных рос­сыпей пока не установлено. Наиболее древние алмазо­носные россыпи, по-видимому, нижнеюрского возраста известны в Якутии. Они имеют высокое, но непостоян­ное содержание алмазов. Бедные алмазоносные россы-1Ш, по-видимому, третичного возраста известны в ряде мест западного склона Среднего Урала. Однако как уральские, так и якутские древние алмазоносные рос­сыпи представлены несцементированным глинисто-песчано-гравийно-галечным материалом.

Значительно более распространенными и важ­ными в промышленном отношении являются более моло­дые алмазоносные россыпи. Эти россыпи сложены рыхлым обломочным материалом. Они образуются за счет разрушения и переработки поверхностными процес­сами коренных месторождений алмазов и ископаемых россыпей.



В зависимости от условий образования среди алмазо­носных россыпей выделяется несколько генетических ти­пов: элювиальные, делювиальные, пролювиальные, ал­лювиальные, прибрежно-морские, эоловые и смешанно­го происхождения (рис. 3, 4).

Элювиальные россыпи представляют верхние сильно выветрелые горизонты коренных месторождений и ископаемых россыпей, не подвергшиеся смещению. Они залегают непосредственно на выходах кимберлитовых трубок и пластов ископаемых россыпей. Спутника­ми алмазов в элювиальных россыпях являются те же минералы, что и в коренных месторождениях.

Делювиальные россыпи пространственно тес­но связаны с элювиальными россыпями, за счет которых они и образуются. Эти россыпи залегают преимущест­венно за внешним контуром коренных месторождений и выходов пластов ископаемых россыпей. В делювиаль­ных россыпях алмазоносный материал под влиянием силы тяжести подвергся смещению вниз по склону. Про­дукты разрушения коренных алмазоносных пород и ис­копаемых россыпей здесь частично перемешаны с обло­мочным материалом вмещающих пород. Поэтому делю­виальные россыпи беднее элювиальных. Делювиальные россыпи часто содержат минералы-спутники алмаза и имеют важное значение для поисков коренных место­рождений.



Пролювиальные россыпи образуются в ре­зультате деятельности бурных временных водотоков, во­зникающих после сильных ливней. Эти россыпи характе­ризуются отсутствием слоистости и сортировки обломоч­ного материала по крупности. К ним относятся так на­зываемые россыпи сухих рек Южной Африки. Здесь они образуют крупные месторождения с довольно высоким, но невыдержанным содержанием алмазов. В Советском Союзе алмазоносных россыпей этого типа пока не вы­явлено.

Аллювиальные россыпи являются наиболее распространенным и наиболее промышленно важным типом алмазоносных россыпей. Они образуются за счет размыва водными потоками как коренных месторожде­ний, так и алмазоносных россыпей других типов, вклю­чая и более древние аллювиальные россыпи. В зависи­мости от условий залегания, строения и некоторых других особенностей среди аллювиальных россыпей разли­чаются русловые, долинные и террасовые россыпи.

Русловые россыпи приурочены к русловым и косовым отложениям и береговым отмелям. Они располагаются в руслах современных рек в границах меженного их уровня. Русловые россыпи характеризуются большим непостоянством мощности аллювиальных отложений как в продольном, так и в поперечном разрезе. Алмазонос­ной является вся толща аллювия (по мощности). Наи­более богатыми являются, как правило, собственно рус­ловые отложения.

К долинным россыпям относятся россыпи низкой и высокой поймы, а иногда и россыпи низких надпоймен­ных террас, плотик которых расположен ниже уреза во­ды (в межень). По сравнению с русловыми долинные россыпи характеризуются большим постоянством строе­ния и мощности аллювия. В толще последнего обычно выделяется два горизонта: верхний-бедный алмазами (или не содержащий их), образующий так называемые «торфа», и нижний-продуктивный горизонт, представ­ляющий так называемые «пески». Для последних ха­рактерно повышенное содержание шлиха, т. е. минералов тяжелой фракции (с удельным весом больше 2,9-3,0).

К террасовым относятся россыпи четвертичных и древних надпойменных террас, плотик которых находит­ся выше меженного уреза воды. Они залегают на скло­нах (преимущественно террасированных) четвертичных и более древних речных долин. Известны также россы­пи, залегающие на водоразделах вне видимой связи с современной речной сетью. Это россыпи древних отмер­ших рек. Примером подобных россыпей могут служить богатейшие россыпи Лихтенбурга в Южной Африке, россыпи «высоких плато» в Бразилии и другие.

Террасовые россыпи по своему составу и строению в общем сходны с долинными россыпями. В отличие от последних в древних террасовых россыпях нормальное залегание аллювия часто нарушено карстовыми процес­сами и явлениями оползания. Древние террасовые рос­сыпи характеризуются повышенной глинистостью отло­жений, более однообразным петрографическим составом галечного материала, состоящего из гальки устойчивых против выветривания пород (кварца, кварцита, кремня, яшмы и т. д.), а также качественно обедненным составом шлиха, в котором отсутствуют неустойчивые против выветривания минералы (пироксены, амфиболы, оливин и др.).

Наиболее богатыми по содержанию алмазов среди аллювиальных россыпей являются русловые, а наиболее промышленно важными – долинные россыпи.

Определенных закономерностей в распределении ал­мазов в россыпях не наблюдается. В большинстве слу­чаев отмечается некоторое увеличение содержания ал­мазов в нижних горизонтах песков, а также в карстовых западинах и углублениях плотика (т. е. коренных пород, на которых залегают россыпи). В террасовых россыпях содержание алмазов постепенно убывает от низких тер­рас к более высоким. Такая закономерность хорошо под­тверждается как на уральских, так и на якутских рос­сыпях.

Содержание алмазов в долинных и русловых рос­сыпях довольно быстро падает по мере удаления от ко­ренного источника. Особенно хорошо это прослеживает­ся на россыпях бассейна р. М. Батуобия, где на расстоя­нии менее 200 км от богатого коренного месторождения содержание алмазов в россыпях становится уже непро­мышленным.

Аллювиальные россыпи широко распространены во многих районах Африки и Южной Америки; известны они также в Индии, на острове Борнео и в Австралии. В Советском Союзе аллювиальные россыпи широко рас­пространены в Якутии и на западном склоне Среднего и Северного Урала.

Спутниками алмазов в аллювиальных россыпях яв­ляются: а) минералы, находящиеся вместе с алмазом в коренных его месторождениях, – так называемые па-рагенетические спутники; б) минералы с большим удель­ным весом и большой сопротивляемостью против исти­рания, содержащиеся в коренных породах, развитых в бассейне данной реки, – так называемые аллювиальные спутники.

Парагенетические спутники алмазов – это минера­лы, образующиеся вместе с алмазом в материнских его породах (кимберлитах). К их числу относятся: пироп, пикроильменит, хромдиопсид, перовскит, высокомагне­зиальный оливин, хромит, циркон, рутил, апатит, магне­тит, гематит, пироксен и некоторые другие минералы.

Наиболее важными из них в качестве спутников в алма­зоносных россыпях являются пироп, пикроильменит и хромдиопсид. Пироп и особенно хромдиопсид быстро измельчаются и истираются при переносе. Поэтому они встречаются только в россыпях, расположенных сравни­тельно недалеко от коренного источника (на расстоянии не более 150-200 км). Присутствие в россыпях парагенетических спутников алмаза в значительных количест­вах указывает на близость коренного источника.

Аллювиальные спутники алмазов – это минералы, накапливающиеся в россыпях вместе с алмазом в про­цессе переноса обломочного материала водными пото­ками. Они образуют тяжелую фракцию россыпи или шлих. К числу обычных минералов шлиха относятся: магнетит, хромит, ильменит, лимонит, гематит, циркон, гранат, рутил, монацит, оливин, пироксен, золото, пла­тина, шпинель, сфен, турмалин, касситерит, шеелит, апа­тит и другие. Перечисленные в качестве аллювиальных спутников алмаза минералы встречаются в самых раз­личных породах и совместное присутствие их в алмазо­носных россыпях еще не дает указаний на источник ал­мазов. Поэтому при наличии одних только аллювиаль­ных спутников установление генезиса россыпи представляет очень большие трудности. Для многих даже крупных зарубежных алмазоносных россыпей, разрабаты­вавшихся в течение многих лет, источник алмазов остал­ся неустановленным. Не выяснен до сих пор источ­ник алмазов и для уральских россыпей.

Прибрежно-морские россыпи приурочены к береговым валам и террасам и находятся иногда на значительном удалении от берега моря на высоте не­скольких десятков метров. Они образуются за счет перемыва и переотложения алмазоносных отложений деятельностью морского прибоя и прибрежных течений Примером россыпей этого типа могут служить россыпи Намакваленда и Юго-Западной Африки.

Эоловые россыпи встречаются в странах с пу­стынным климатом. Они образуются в результате пере­работки россыпей других типов за счет деятельности ветра. Примером эоловых россыпей могут служить неко­торые россыпи Юго-Западной Африки.

Прибрежно-морские и эоловые алмазоносные рос­сыпи в Советском Союзе пока не установлены.

Россыпи смешанного происхождения пользуются довольно широким распространением. Наи­более типичными их представителями являются ложковые россыпи, приуроченные к долинам мелких ключей и логов с непостоянным водотоком. Россыпи этого типа не­велики по размерам, но, по сравнению с делювиальны­ми и аллювиальными россыпями, часто бывают обогаще­ны алмазами.

Ложковые россыпи играют большую роль в образо­вании русловых и долинных алмазоносных россыпей. Они широко развиты в нижнем течении ряда алмазо­носных рек западного склона Среднего Урала. Менее характерны ложковые россыпи в Якутии. Ложковые россыпи имеют большое значение при поисках древних и ископаемых россыпей, а также коренных месторожде­ний алмазов.

Содержание алмазов в россыпях всех генетических типов колеблется в очень широких пределах: от несколь­ких миллиграммов до нескольких каратов в 1 м³ песков. Встречаются обогащенные участки с содержанием ал­мазов в несколько десятков и даже сотен каратов в 1 ж³ песков. Минимальным промышленным содержанием ал­мазов в россыпях зарубежных стран обычно считается 1 карат в 5 ж³ песков, редко оно снижается до 1 карата в 10 м³ песков (при особо благоприятных горнотехниче­ских условиях). Разрабатываются преимущественно рос­сыпи с содержанием не ниже 0,5-1,0 карата в 1 м³ пес­ков.

Во всех зарубежных странах, за исключением Бель­гийского Конго, Южно-Африканского Союза и Тангань­ики, добыча алмазов производится только из россыпей. В Советском Союзе алмазы добываются как из россы­пей, так и из коренных месторождений.