алмазы курсовая

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Четвертичные отложения покрывают междуречья и речные долины, слагают

I-III надпойменные террасы. Представлены различными песчано-галечно-

валунными, алевритовыми, песчаными, глинистыми и щебенистыми осадками.

Магматические образования в пределах Колчимского поднятия представлены дайками и силами габбро-диабазов, а также маломощными пачками вулканических брекчий и туфов смешанного состава и не содержат алмазов. (Граханов и др., 2007; Шмаков, 2008).

2.4 Происхождение уральских алмазов.

Коренные источники уральских алмазов до настоящего времени не найдены.

В40-х годах в пробах из дунитов Каменушинского массива были обнаружены четыре октаэдрических зерна алмазов размером 0,02 – 0,05 мм.

В1947 г. на основании этой находки и анализа имеющихся минералогических и геологических данных А.А. Кухаренко сделал вывод,

что алмазоносность может быть приурочена к малым интрузиям западной зоны и, возможно, к краевой фации наиболее глубинных и наиболее основных пород интрузий, образующих платиноносный габбро-

перидотитовый пояс Урала. Его рекомендации были положены в основу планомерных поисковых работ на первоисточники алмазов, начатых на Урале. (Харитонов, 2014).

Впервые предположение о кимберлитовом происхождении уральских алмазов было высказано в 1945 году Б.К.Брешенковым (Кухаренко, 1955).

Однако поиски кимберлитовых тел на Урале закончились безрезультатно.

В последнее время в научных кругах широко обсуждалась гипотеза о

«туффизитовом» происхождении алмазов. «Туффизиты» представлены образованиями кайнозойского возраста. Предполагалось, что они внедрялись

14

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

в виде многочисленных жил, образуя рудные тела типа штокверков. По составу они представляют собой набор в различных соотношениях обычных осадочных пород – песков и песчаников, алевролитов и аргиллитов (глин).

(Граханов и др., 2007). По мнению большинства ученых, «туффизитовая» теория содержит ряд неточностей и является несостоятельной.

Пользуясь выводами, которые делает Шмаков на основе анализа распределения параметров алмазоносности, статистических обобщений и геологических данных, можно сделать следующую реконструкцию истории развития алмазных россыпей Урала.

Алмазы имеют кимберлитовый генезис, несут на себе признаки древности и,

вероятнее всего, были неоднократно переотложены во вторичных до-

девонских коллекторах. В такатинское время алмазы и его минералы-

спутники были перенесены с запада или северо-запада палеорекой и захоронены в русловых, дельтовых и морских фациях на закарстованной поверхности силурийских доломитов. В результате неоднократных тектонических надвиговых подвижек эти отложения были выведены на дневную поверхность. В мезозойский и олигоценовый этапы мощного корообразования благодаря выносу легких продуктов выветривания возникли аномально высокие концентрации алмаза в рыхлых отложениях. В

миоцене в ходе перемыва этих отложений были образованы аллювиальные россыпи. В среднем плейстоцене, в период днепровского оледенения,

стратиграфическое залегание этих отложений было нарушено в результате движения покровного ледника. Флювиогляциальный перемыв продуктивных отложений образовал алмазоносные россыпи. Молодые четвертичные отложения, возникшие при размыве этих рыхлых осадков, наследуют из них высокие концентрации алмаза. При этом при этом происходит вынос мелких кристаллов, вследствие чего средний вес алмазов, их качество и сортировка повышается, в результате аллювиального перемыва снижается число пигментированных и дефектных кристаллов. Минералы-спутники,

15

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

разрушенные гипергенной коррозией, в россыпях не сохраняются. Признаков близости коренных первоисточников не обнаружено. По мнению Шмакова,

поиски коренных первоисточников алмазов в этом районе не имеют перспективы. В качестве таковых Шмаков предлагает кимберлит-

лампроитовые допалеозойские тела на территории Скандинавии, Карелии и Сарматского щита. (Шмаков, 2008)

3.Характеристика алмазов из уральских россыпей.

3.1Статистические размеры и содержание алмазов в россыпях.

Встречаемость алмазов в россыпях составляет в среднем 2 кристалла на 100

куб.м песков и варьирует от 1 кристалла на 10 тыс. куб.м до 30 и более кристаллов на 100 куб.м. Среднее содержание алмазов в промышленных россыпях незначительное: 7,0-10,0 мг/куб.м (0,035-0,05 карат/куб.м).

Хорошо отсортированные, достаточно большие по величине уральские алмазы относят к среднему классу крупности – 8-4 мм. Количество ювелирных камней достигает 80%. (Попов, 2014).

Попов в своей работе приводит следующие данные. По 185 алмазным россыпям и проявлениям Урала средний вес алмаза составляет ~ 60 мг (0,3

карата). Средняя масса алмазов промышленных россыпей – 0,7-1,0 карат.

Встречаются алмазы массой до 10-11 карат. В 2004 г. в гравелитах нижнего девона был найден кристалл в 35,4 карата (Рис.2).

Средний эквивалентный диаметр алмазов всех россыпей Урала по Т.В.Харитонову составляет 2,5 мм. Эквивалентный диаметр алмазов россыпей Северного Урала изменяется от 2,5 до 4,5 мм (Харитонов, 2007).

Между величиной сноса и классом крупности алмазов россыпей существует прямая зависимость, которая указывает на величину сноса от источника – кимберлита (Рис.3). По классам крупности россыпи Среднего Урала относятся к россыпям дальнего сноса, а россыпи Северного Урала - к

переотложенным россыпям. (Попов, 2014).

16

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Рис. 2. Алмаз весом 35,4 кар из гравелитов такатинской свиты нижнего девона.

Рис. 3. Модели распределения алмазов по классам крупности в россыпях различного сноса ( привод. по: Попов, 2014).

3.2Морфология уральских алмазов.

Втаблице 1 приведены характеристики алмазов промышленных россыпей Северного Урала, представленные В.А.Кирилловым.

17

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Таблица 1. Характеристика алмазов промышленных россыпей Северного Урала (привод. по: Харитонов, 2007)

Из приведенных данных можно сделать вывод, что большинство алмазов из промышленных россыпей представляют собой бесцветные додекадрические кристаллы, то есть это алмазы I разновидности по классификации Ю.Л.Орлова (Рис.4). (Орлов, 1984). Характерной для кристаллов является округлая форма, благодаря которой выделяют так называемый «уральский тип». (Бескрованов, 2000)

18

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

В работе Шмакова (Шмаков, 2008) приведена следующая информация. «Уральские алмазы представлены кривогранными, плоскогранно-

кривогранными, плоскогранными, в основном, монокристаллами;

поликристаллические образования встречаются крайне редко. В

подавляющем большинстве алмазы Урала представляют собой своеобразные округлые тонко - и скрыто-слоистые кристаллы с выпуклыми гранями.

Плоскогранные алмазы для уральских россыпей не характерны. Алмазы ромбододекаэдрического габитуса представлены додекаэдроидами

(округлыми аналогами ромбододекаэдров). Изометрические развитые додекаэдроиды встречаются редко, чаще они сплюснуты, удлинены. Среди алмазов октаэдрического габитуса преобладают октаэдры, реже встречаются октаэдроиды (округлые аналоги октаэдров). <…> Исключительно редки кубы и кубоиды».

Рис. 4. Кристаллы алмаза разновидности I (Урал). 8-9 - кристаллы октаэдрического габитуса с кривогранными поверхностями растворения; 11 - додекаэдроид с притуплёнными вершинами (формы роста с признаками незначительного растворения); 12 – гладкогранный додекаэдроид (форма растворения) (привод. по:

Орлов, 1984, С.9)

19

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

По Харитонову, среди уральских алмазов преобладают бесцветные, подобно капле чистой воды, и слабоокрашенные кристаллы. Цветные алмазы в основном представлены золотисто-желтым, зеленовато-голубыми, реже коричневыми, вишнево-дымчатыми разностями. Последние могут быть ярко окрашенными. К редким относятся медово-желтые, серые и серо-черные кристаллы алмазов, обычно имеющие кубический габитус; исключительно редкие – молочно-белые и аметистово-красные алмазы. (Харитонов, 2007)

Рис. 5. Алмазы Вишерского алмазоносного района (источник: uraloved.ru)

Находят комбинационные кристаллы, сложенные плоскими гранями октаэдра и кривогранными поверхностями додекаэдроида (тип О-Д). Нередки двойники алмазов по шпинелевому закону, представляющие собой срастание двух додекаэдроидов или переходных форм типа О-Д.

Среди уральских алмазов преобладают хорошо сохранившиеся кристаллы;

доля осколков и обломков небольшая. (Попов, 2014)

Также в россыпях встречаются поликристаллические образования в виде сферолитов, названные балласами. Они принадлежат к VI разновидности по

20

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

классификации Ю.Л.Орлова. Борт и карбонадо, согласно Орлову, для Урала не характерны. (Орлов, 1984)

На гранях обычно наблюдается скульптура; гладкие поверхности достаточно редки. Наиболее часто встречающаяся скульптура – каплевидные бугорки.

Кроме того, широко распространены дисковая, черепитчатая, шестоватая скульптуры граней. Для октаэдрических кристаллов характерны треугольные и шестиугольные углубления. На одном кристалле может присутствовать несколько скульптур. (Попов, 2014; Шмаков, 2008).

Для уральских алмазов характерны поверхностные зеленые пятна пигментации. Этим пятнам обязан часто наблюдаемый зеленовато-голубой оттенок уральских алмазов. Иногда пятна имеют бурую окраску. (Харитонов,

2007).

Для алмазов Северного Урала достаточно характерен механический износ,

возникший в результате прибрежно-морской транспортировки. При слабой степени износа поверхность кристаллов (чаще в приреберных участках)

покрывается единичными тонкими трещинками, которые ориентированны перпендикулярно ребрам. При большей степени износа мелкие трещинки группируются в скопления, иногда создающие удлиненные образования вдоль ребер. Часто при незначительной степени обкатки кристалла наблюдается слабо заметное округление или обкалывание ребер и вершин.

При углублении процесса износа происходит дальнейшее притупление ребер и вершин, а также увеличивается степень износа граней. Иногда на поверхности кристалла появляются довольно крупные и глубокие серповидные трещины. При значительном износе вершины алмазов сильно округляются, ребра становятся едва заметными или уничтожаются, кристалл приобретает матовую, шероховатую поверхность. (Попов, 2014).

21

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Практически во всех россыпях преобладают алмазы с голубой фотолюминесценцией, связанной с центром N3; причем свечение часто имеет высокую интенсивность. (Бескрованов, 2000)

По Орлову, кроме характерных для алмазов изоморфных примесей в уральских камнях встречаются примеси Na, Al, Sc, Cr, Mn, Co, Cu, Au,

иногда La. (Орлов, 1984)

В уральских алмазах встречаются включения оливина, хромшпинелида,

пиропа, энстатита, хромдиопсида, пироп-альмандина, омфацита, диопсида,

коэсита, дистена, графита, сульфидов (Рис.6), рутила и алмаза. Характерно распространение алмазов с включениями минералов эклогитового парагенезиса. (Харитонов, 2007).

Рис. 6. Кристалл алмаза из Вишерских россыпей с многочисленными включениями сульфидов. Минерал. Музей им. Ферсмана (источник: webmineral.ru)

4. Перспективы добычи алмазов на Урале.

По данным на 2005 г. разработка алмазных россыпей велась прииском

«Уралалмаз» в объеме около 70 тыс. кар в год. В 2014 г. предприятие

"Уралалмаз" прекратило работы на Ишковском карьере и на россыпях рек Большой Щугор и Сев. Колчим.

22

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Суммарные запасы алмазов в уральских россыпях не превышают 1 млн. кар. Отрабатываемые россыпи находятся на грани рентабельности. (Подчасов,

2005; Харитонов, 2014)

Есть ли перспективы развития добычи алмазов на Урале?

Т.В.Харитонов (Харитонов, 2014) приводит цитату А.Н.Евдокимова из статьи «Минеральные ресурсы Арктики» (Разведка и охрана недр, 2005, № 6, С. 36): «...По мере истощения алмазов в богатых месторождениях, развития техники и технологии добычи, а также повышения требований к качеству природного сырья, кондиции в отношении ...месторождений алмазов будут неуклонно изменяться. Есть основания предполагать, что изменение кондиций будет идти в основном по двум направлениям. Во-первых, из-за истощения богатых в эксплуатацию будут постепенно вовлекаться месторождения с все более низкими концентрациями алмазов. Во-вторых, возрастающее использование в науке и технике алмазов некоторых редких и особенно дорогих сортов, с полупроводниковыми свойствами, сцинтилляционной способностью и др., приведет к добыче такого сырья из месторождений, которые по обычным кондициям считаются непромышленными из-за низкого весового содержания алмазов».

Далее Харитонов указывает на то, что главные коренные месторождения Якутии (трубки Удачная, Юбилейная, Айхал, Мир, Зарница и Интернациональная) переходят с открытого на подземный способ добычи алмазов, что ведет к снижению производительности и повышению себестоимости алмазного сырья.

Среди якутских и архангельских алмазов преобладают (за некоторым исключением) мелкие технические разности, а уральские алмазы признаются самыми высококачественными в России и одними из самых высококачественных в мире. Большинство алмазов Пермского края бесцветны и имеют высокую степень прозрачности. Для них характерен

23