Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2021, T. 499, № 2, стр. 97-102

Полуостров Таймыр – один из первых регионов России, где прогнозировалась алмазоносность [1, 2]. Основанием этому послужили образцы Н.Н. Урванцева, отобранные из даек в 1929 г. на правобережье р. Верхняя Таймыра, в 17 км выше устья р. Горбиты (сопка Бонато). При их изучении В.С. Соболевым рассматриваемые породы отнесены к альнеитам, близким к сопровождающим кимберлиты мелилитовым базальтам Южной Африки, а Г.Г. Моором в 1941 г. – к слюдяным кимберлитам. Позднее из двух даек слюдистых кимберлитов (альнеитов) геологами НПО “Аэрогеология” было выделено три микроалмаза размером 0.12, 0.15 и 0.3 мм и весом 0.03–0.05 мг (методом термохимического разложения). Кроме алмазов в данных породах установлены пироп, хромдиопсид, пикроильменит и перовскит.

В начале пятидесятых годов прошлого века геологами НИИГА [3, 4] по находкам минералов-индикаторов кимберлитов прогнозировалась россыпная и коренная алмазоносность в бассейне Верхней Таймыры, горах Бырранга, на возвышенности Киряка-Тас. М.Г. Равичем, Л.А. Чайкой [5] впервые для меланократовых сиенитов г. Базовой Западного Таймыра обращено внимание на сходство их химического состава с лампроитами. Позднее широкое распространение лампроитов и лампроитовых трубок взрыва в пределах Горного Таймыра установлено А.П. Романовым [6, 7]. Тем не менее представительного опробования лампроитов и кимберлитов Таймыра на алмазы не проведено.

В 2007 г. [8] на мысе Цветкова в осипайской свите карнийского яруса позднего триаса были найдены неокатанные зерна пиропов, в том числе алмазной ассоциации (по [9]), что указывает на наличие продуктивных коренных источников на Таймыре. Магнезиальность (Mg# [100Mg/(Mg + + Fe)]) 10 зерен пиропов из шлихов колеблется в пределах 79.4–87.7 при содержании Cr₂O₃ (мас. %) от 3.0 до 6.6. Они относятся к лерцолитовому парагенезису. Особый интерес представляет пироп дунит-гарцбургитового парагенезиса, содержащий 7.9 Cr₂O₃ и 2.08 CaO (мас. %), что составляет около 22 мол. % кноррингитового (MgCr) компонента, являющегося индикатором алмазоносности [9]. В 2015 г. на м. Цветкова геологами ВСЕГЕИ  [10] в разрезе нижнетриасовых пород установлены флюидоэксплозивные образования предположительно средне-позднетриасового возраста. Наличие в них пиропа, пикроильменита и хромшпинелидов позволяет рассматривать инъекционные брекчии как возможные коренные источники алмазов.

Единственным выявленным к настоящему времени в северном обрамлении Сибирской платформы продуктивным коллектором алмазов является базальный горизонт карнийского яруса верхнего триаса [8, 11], простирающийся от низовьев р. Лена вдоль Оленекской ветки складок до Восточного Таймыра, охватывая возвышенность Тулай-Киряка. Алмазоносные триасовые породы, в зависимости от количества в них пеплового материала и лапиллей, а также присутствия терригенной составляющей, относятся к единой серии, включая вулканические, осадочно-вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы. Совокупность петрографических и геохимических данных позволяет сделать сугубо предварительный вывод о том, что алмазоносные вулканогенные породы образовались в результате проявления основного-ультраосновного вулканизма щелочного-субщелочного характера [11]. Минеральный состав тяжелой фракции туфогенных пород уникален по широкому спектру цветовых разновидностей пиропов, а также повышенному содержанию хромшпинелидов, пикроильменита и рутила. В цветовом спектре пиропов доминируют индивиды оранжевого цвета. Содержание пиропов алмазной ассоциации дунит-гарцбургитового парагенезиса редко превышает 1–2%. В то же время значительна доля (12.5%) гранатов эклогитового парагенезиса с примесью MnO > 0.5 массовой доли %, что по Н.В. Соболеву [12] характерно для высокоалмазоносных пород. По типоморфным особенностям доминируют округлые алмазы I и V + VII разновидностей (по [13]).

В 2020 г. геологами ВСЕГЕИ (авторами статьи) в небольшом объеме было проведено шлиховое опробование аллювиальных отложений руч. Каньон, который дренирует средне-позднетриасовые и раннеюрские образования возвышенности Тулай-Киряка (рис. 1). В результате в одной из проб, впервые на Восточном Таймыре, были найдены макроалмаз размером 1.3 мм, весом 1.7 мг (рис. 2) и сопровождающие минералы, частично представленные индикаторами кимберлитов.

Рис. 1.

Схема проявлений алмазоносности северной части Сибирской платформы и Таймыра [6, 8, 10, 11]. 1, 2 – Сибирская платформа: архейский и раннепротерозойский фундамент (1), рифей – нижнемезозойский чехол (2); 3 – Карский микроконтинент, рифейско-среднеордовикские образования; 4, 5 – Таймырская складчатая система: протерозойско-среднепалеозойские (4), позднепалеозойско-раннемезозойские (5) образования; 6 – Восточнотаймырско-Оленекская складчатая зона верхоянид, докембрийские (а) и позднепалеозойско-среднемезозойские (б) образования; 7 – юрско-меловой плитный комплекс; 8 – мел-палеогеновый плитный комплекс; 9 – Попигайская астроблема; 10, 11 – трубки взрыва: средне-позднетриасовые лампроитовые (10); позднерифейские щелочно-трахибазальтовые (11); 12, 13 – дайки: алмазоносных альнеитов (12), калиевых лампрофиров и лампроитов (13); 14 – Минерагенические зоны: П – Приморская, ДО – Далдыно-Оленекская. Проявления алмазоносности: 15 – ураганные содержания алмазов в туфах, туффитах и в туфогенно-осадочных породах карнийского яруса; 16 – находки алмазов в древних промежуточных коллекторах; 17 – площадные россыпные проявления алмазов в базальном горизонте рэтского яруса; 18 – находки алмазов в четвертичных отложениях Хатангского и Анабарского заливов; 19 – четвертичные промышленные россыпи; 20 – ореолы пиропа и хромшпинелидов на Таймыре; 21 – находка алмаза на возвышенности Тулай-Киряка.

Рис. 2.

Общий вид кристалла алмаза (а) и BSE изображение фрагмента поверхности (б).

Алмаз представлен бесцветным ламинарным кристаллом I разновидности [13], переходной формы от октаэдра к ромбододекаэдру (рис. 2а) с занозистой комбинационной штриховкой. Грани октаэдра плоские, без следов травления и растворения, на ребрах и вершинах отсутствуют признаки износа. Поверхности ромбододекаэдра сложены ростовыми ступеньками {111} и являются псевдогранями (рис. 2б). На кристалле не выявляются радиационные пятна пигментации. Он наполовину пересечен протогенетической трещиной, которая привела к неравномерному развитию граней октаэдра (рис. 2). Кристалл содержит розетковидное включение, ориентированное поперек протогенетической трещины. Общая концентрация азота 40 ppm, доля азота в форме дефектов В – 60%, амплитуда линии 3107 см^–1 водородного центра 1.7 см^–1. Алмазы с таким низким содержанием азота отличаются от алмазов из россыпей северо-востока Сибирского кратона [14]. В спектре ИК-поглощения регистрируются также полосы с максимумами 800, 1015, 1100, 1261, 2963 см^–1, которые соответствуют включению. В спектрах фотолюминесценции регистрируются система N3 низкой интенсивности, интенсивная Н3, линии 490, 496, 528, 575 нм, широкая полоса с максимумом 720 нм и локальными максимумами в области 610–650 нм набор дублетов 890/900.3, 918/930, 946.5/961.5, 981/994 нм, дублет 883/885 нм ростового никельсодержащего центра.

По габитусу и характеру поверхности, четкости комбинационной штриховки этот кристалл редкий, такие индивиды не типичны для известных коренных источников и россыпей Якутии [13]. Он не претерпел растворения или травления и имеет следы слабой пластической деформации, не проявленные в морфологии, но диагностируемые по ФЛ-спектрам [15]. Концентрация и соотношение азотных дефектов пересчитаны в модельную температуру [16]: для длительности естественного отжига 3 млрд лет ее значение составляет 1520 K.

В шлиховой пробе (табл. 1), кроме алмаза, установлены хромшпинелид, пикроильменит и моноклинный пироксен, не относящийся к кимберлитам. Пикроильменит по повышенному содержанию MgO и примеси Cr₂O₃ идентичен типичным пикроильменитам кимберлитов. Хромшпинелид может рассматриваться в качестве индикатора кимберлита только в ассоциации с пиропом и при сопоставлении содержания примесей. Преобладающая часть хромшпинелидов соответствует составам, свойственным щелочно-ультраосновным породам региона [12]. Минералы пробы изношены, зерно пикроильменита покрыто пленкой анатаза, что свидетельствует о сложной геологической истории формирования шлихового ореола. Небольшая выборка минералов кимберлитов не позволяет сделать корректное сопоставление с таковыми из карнийских алмазоносных пород.

Начиная с 30-х годов прошлого века, получены неопровержимые факты наличия на п-ве Таймыр алмазоносных образований, но до сегодняшнего дня специализированных работ по поискам коренных месторождений алмазов не проводилось. На соседней территории в Республике Саха (Якутия) системные поисковые работы на алмазы ведутся уже более семидесяти лет. В результате исследований последнего десятилетия в южном обрамлении моря Лаптевых выделены высокоалмазоносные (до 13 кар/м³) лапиллевые туфы и туффиты [11, 17], которые приурочены к кровле континентальной пачки ладинского яруса и трансгрессивному основанию карнийского яруса. U–Pb-датирование цирконов из алмазоносных туфов указывает на две фазы внедрения эксплозий – ладинскую и карнийскую [18], что хорошо согласуется с гипотезой выделения потенциальной раннемезозойской алмазоносной провинции на Таймыре и севере Сибирской платформы. Алмазоносные туфы, туффиты и туфоконгломераты приурочены к Приморской минерагенической зоне Восточнотаймырско-Оленекской минерагенической системы (рис. 1), которая подчеркивается серией глубинных разломов субширотного направления. При этом предполагается базит-ультрабазитовый, лампроитовый [19], возможно, кимберлитовый состав вулканогенного протолита.

Приморская зона контролирует алмазоносный вулканизм в Западном Верхоянье, кряжах Чекановского и Прончищева и трассируется на Восточный Таймыр через возвышенность Тулай-Киряка, где найден алмаз, в районы р. Чернохребетная, мыс Цветкова.

Находка алмаза на Восточном Таймыре свидетельствует о наличии коренных источников. Однако неполный спектр минералов-индикаторов кимберлитов и износ зерен в пределах возвышенности Тулай-Киряка свидетельствуют об их переносе. Для проведения среднемасштабных геологосъемочных и поисковых работ, ориентированных на алмазы, рекомендуется охват всей Приморской зоны.