1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Петрология
  4. T. 31, № 2, 2023

Петрология, 2023, T. 31, № 2, стр. 115-152

Составы кимберлитовых расплавов: обзор исследований расплавных включений в минералах кимберлитов

А. В. Головин a, *, В. С. Каменецкий b, **

a Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН
Новосибирск, Россия

b Институт экспериментальной минералогии им. академика Д.С. Коржинского РАН
Черноголовка, Московская обл., Россия

* E-mail: avg@igm.nsc.ru
** E-mail: dima.kamenetsky@hotmail.com

Поступила в редакцию 20.08.2020
После доработки 24.06.2022
Принята к публикации 18.09.2022

Аннотация

Представлено обобщение известных на настоящий момент результатов исследований расплавных включений в минералах разновозрастных кимберлитов, располагающихся на территории древних кратонов различных регионов мира. Расплавные включения представляют собой законсервированные микропорции кимберлитовых расплавов на определенных этапах эволюции магматической системы. Все изученные включения полностью раскристаллизованны и состоят из дочерних минералов и пузырьков, в которых иногда фиксируется низкоплотная углекислота. Отдельных водосодержащих флюидных фаз, так же как и каких-либо стекол, во включениях не установлено. Среди дочерних фаз во включениях было выявлено более 60 минералов. Тем не менее включения из минералов различных кимберлитов характеризуются идентичным или очень близким набором дочерних кристаллических фаз. Дочерние минералы представлены разнообразными Na-K-Ca-, Na-Ca-, Na-Mg-, K-Ca-, Ca‑Mg-, Ca-, Mg-, Na-карбонатами, Na-Mg- и Na-карбонатами с дополнительными анионами Сl–, ${\text{SO}}_{4}^{{2 - }},$ ${\text{PO}}_{4}^{{3 - }},$ щелочными сульфатами, хлоридами, фосфатами, сульфидами, оксидами и силикатами. Щелочные карбонаты, сульфаты и хлориды обычно отсутствуют в матриксе подавляющего большинства кимберлитов мира, однако во включениях в минералах из всех изученных кимберлитов этот парагенезис ассоциирует с традиционными минералами для таких пород, как оливин, слюды, монтичеллит, минералы группы шпинели, перовскит, рутил, ильменит, кальцит и доломит. Во всех включениях карбонаты всегда преобладают над силикатами и их содержание варьирует от 30 до 85 об. % при содержании силикатов от 0 до 18 об. %. В составе всех включений также присутствуют хлориды (галит/сильвин) от 2 до 55 об. %. При относительно низком содержании карбонатов во включениях (от 30 до 50 об. %) главенствующее положение занимают не дочерние силикаты, что следовало бы ожидать из традиционной парадигмы обогащения SiO2 кимберлитовых расплавов, а хлориды, концентрация которых в этих случаях составляет от 18 до 55 об. %. Результаты изучения расплавных включений свидетельствуют в пользу того, что кимберлитовые расплавы генерировались и далее эволюционировали преимущественно в пределах Na2O-K2O-CaO-MgO-СO2-Cl системы, т.е. представляли собой обогащенные щелочами карбонатитовые/карбонат-хлоридные жидкости. По разнообразным оценкам, содержание SiO2 в кимберлитовых расплавах на разных этапах их эволюции могло варьировать от первых до 19 мас. %. Очевидно, что во время и после формирования кимберлитовых тел взаимодействие с метеорными и/или погребенными во вмещающих породах водами приводит к массовой серпентинизации оливина кимберлитов и растворению значительной части магматических минералов кимберлитов, таких как щелочные карбонаты, сульфаты и хлориды. При использовании традиционных подходов изучения кимберлитов роль таких компонентов, как Na2O, CO2, Cl, в меньшей степени K2O, S и F, в петрогенезисе кимберлитов недооценена, в то время как содержания SiO2, MgO и H2O в первичных/примитивных расплавах значительно завышены.

Ключевые слова: кимберлиты, минералогия, составы кимберлитовых расплавов, расплавные включения, карбонатиты, мантийные ксенолиты

Список литературы

  1. Головин А.В., Шарыгин В.В., Похиленко Н.П. и др. Вторичные включения расплава в оливине неизмененных кимберлитов трубки Удачная-Восточная // Докл. РАН. 2003. Т. 388. № 3. С. 369–372.

  2. Головин А.В., Шарыгин В.В., Похиленко Н.П. Расплавные включения во вкрапленниках оливина из неизмененных кимберлитов трубки Удачная-Восточная (Якутия): некоторые аспекты эволюции кимберлитовых магм на поздних стадиях кристаллизации // Петрология. 2007. Т. 15. № 2. С. 178–195.

  3. Головин А.В., Соловьев К.А., Шарыгин И.С., Летников Ф.А. Арагонит в интерстициях мантийного ксенолита из кимберлитовой трубки Удачная (Сибирский кратон): прямое свидетельство присутствия карбонатитовых расплавов в глубинной литосферной мантии // Докл. АН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 2. С. 71–77. https://doi.org/10.31857/S2686739722601491

  4. Егоров К.Н., Ущаповская З.Ф., Кашаев А.А. и др. Земкорит – новый карбонат из кимберлитов Якутии // Докл. АН СССР. 1988. Т. 301. № 1. С. 188–193.

  5. Зайцев А.Н. Ньеререит из кальцитового карбонатита вулкана Керимаси, Северная Танзания // ЗРМО. 2009. № 5. С. 63–77.

  6. Зайцев А.И., Смелов А.П. Изотопная геохронология пород кимберлитовой формации Якутской провинции. Якутск: ИГАБМ СО РАН, 2010. 108 с.

  7. Каменецкий В.С., Шарыгин В.В., Каменецкая М.Б., Головин А.В. Хлоридно-карбонатные нодули в кимберлитах трубки Удачная: альтернативный взгляд на эволюцию кимберлитовых магм // Геохимия. 2006. № 9. С. 1006–1012.

  8. Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологических наук: Пер. с англ. С.В. Ефремовой. М.: Недра, 1997. 248 с.

  9. Логвинова А.М., Вирт Р., Зедгенизов Д.А., Тэйлор Л.А. Карбонат-силикат-сульфидная ассоциация включения в алмазе из кимберлитовой трубки Комсомольская (Якутия) // Геохимия. 2018. № 4. С. 299–307.

  10. Попивняк И.В., Лазько Е.Е. Включения затвердевших расплавов в минералах кимберлитовых пород Западной Якутии // Докл. АН СССР. 1979. Т. 244. № 1. С. 194–197.

  11. Похиленко Н.П., Усова Л.В. Вторичные расплавные включения в оливинах из кимберлитовой трубки “Удачная” (Якутия) // Сборник тезисов IV-го совещания по термобарогеохимии. Владивосток, 1978. С. 66–67.

  12. Похиленко Л.Н., Головин А.В., Шарыгин И.С., Похиленко Н.П. Акцессорные минералы мантийных ксенолитов: первые находки K-Fe-сульфидов, не содержащих Cl // Докл. АН. 2011. Т. 440. № 4. С. 521–526.

  13. Потапов С.В., Шарыгин И.С., Константинов К.М. и др. Расплавные включения в хромшпинелиде кимберлитов трубки Заполярная (Верхне-Мунское поле, Сибирский кратон) // Докл. АН. Науки о Земле. 2022. Т. 504. № 1. С. 46–51.

  14. Реддер Э. Флюидные включения в минералах. М.: Мир, 1987. Т. 1. 560 с; Т. 2. 630 с.

  15. Соловьев К.А., Головин А.В., Шарыгин И.С., Похиленко Н.П. Происхождение эпигенетического низкомагнезиального оливина в ксенолите лерцолита из кимберлитовой трубки Удачная (Сибирский кратон) // Докл. АН. Науки о Земле. 2021. Т. 499. № 2. С. 107–111.

  16. Тарасов А.А., Головин А.В., Шарыгин И.С. Щелочесодержащие минералы из расплавных включений в оливинах мантийных ксенолитов из кимберлитов трубки Бултфонтейн (кратон Каапвааль): свидетельство высоких концентраций щелочей в кимберлитовых расплавах // Геодинамика и тектонофизика. 2022. V. 13. № 4. 0662. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-4-0662

  17. Томиленко А.А., Кузьмин Д.В., Бульбак Т.А. и др. Состав первичных флюидных и расплавных включений в регенерированных оливинах из гипабиссальных кимберлитов трубки Малокуонапская, Якутия // Докл. АН. 2015. Т. 465. № 2. С. 213–217.

  18. Томиленко А.А., Кузьмин Д.В., Бульбак Т.А., Соболев Н.В. Первичные расплавные и флюидные включения в регенерированных кристаллах и фенокристаллах оливина из кимберлитов трубки Удачная-Восточная, Якутия: проблема кимберлитового расплава // Докл. АН. 2017. Т. 475. № 6. С. 680–684.

  19. Уханов А.В., Девирц А.Л. Метеорное происхождение воды, серпентинизировавшей кимберлиты Якутии // Докл. АН СССР. 1982. Т. 268. № 3. С. 706–710.

  20. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра, 1998. 555 с.

  21. Чепуров А.И., Жимулев Е.И., Агафонов Л.В. и др. Устойчивость ромбического и моноклинного пироксенов, оливина и граната в кимберлитовой магме // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 4. С. 533–544.

  22. Шарыгин И.С., Головин А.В., Похиленко Н.П. Джерфишерит в ксенолитах деформированных перидотитов трубки Удачная-Восточная (Якутия): проблемы происхождения и связь с кимберлитовым магматизмом // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 3. С. 321–340.

  23. Шарыгин И.С., Головин А.В., Корсаков А.В., Похиленко Н.П. Тихит в мантийных ксенолитах: первая находка и новый генетический тип // Докл. АН. 2016. Т. 467. № 1. С. 81–85.

  24. Шарыгин И.С., Головин А.В., Дымшиц А.М. и др. Реликты глубинного щелочно-карбонатитового расплава в мантийном ксенолите из кимберлитовой трубки Комсомольская-Магнитная (Верхне-Мунское поле, Якутия) // Докл. АН. Науки о Земле. 2021. Т. 500. № 2. С. 51–57.

  25. Abersteiner A., Giuliani A., Kamenetsky V.S., Phillips D. Petrographic and melt-inclusion constraints on the petroge-nesis of a magmaclast from the Venetia kimberlite cluster, South Africa // Chem. Geol. 2017. V. 455. P. 331–341.

  26. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Golovin A.V. et al. Was crustal contamination involved in the formation of the serpentine-free Udachnaya-East kimberlite? New insights into parental melts, liquidus assemblage and effects of alteration // J. Petrol. 2018a. V. 59. P. 1467–1492.

  27. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Kamenetsky M. et al. Significance of halogens (F, Cl) in kimberlite melts: Insights from mineralogy and melt inclusions in the Roger pipe (Ekati, Canada) // Chem. Geol. 2018b. V. 478. P. 148–163.

  28. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Pearson D.G. et al. Monticellite in Group-I kimberlites: implications for evolution of parental melts and post-emplacement CO2 degassing // Chem. Geol. 2018c. V. 478. P. 76–88.

  29. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Goemann K. et al. Composition and emplacement of the Benfontein Kimberlite Sill Complex (Kimberley, South Africa): textural, petrographic and melt inclusion constraints // Lithos. 2019a. V. 324–325. P. 297–314.

  30. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Goemann K. et al. Djerfisherite in kimberlites and their xenoliths: implications for kimberlite melt evolution // Contrib. Mineral. Petrol. 2019b. V. 174. https://doi.org/10.1007/s00410-018-1540-8

  31. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Golovin A.V. A reply to the comment by Kostrovitsky, S. and Yakovlev, D. on “Was Crustal Contamination Involved in the Formation of the Serpentine-free Udachnaya-East Kimberlite? New Insights into Parental Melts, Liquidus Assemblage and Effects of Alteration” by Abersteiner et al. (J. Petrol. 2018. V. 59. P. 1467–1492) // J. Petrol. 2019c. V. 60. № 9. P. 1841–1848.

  32. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Goemann K. et al. Polymi-neralic inclusions in kimberlite-hosted megacrysts: Implications for kimberlite melt evolution // Lithos. 2019d. V. 336–337. P. 310–325.

  33. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Goemann K. et al. A genetic story of olivine crystallization in the Mark kimberlite (Ca-nada) revealed by zoning and melt inclusions // Lithos. 2020a. V. 358–359. 105405.

  34. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Goemann K. et al. Evolution of kimberlite magmas in the crust: a case study of groundmass and mineral-hosted inclusions in the Mark kimberlite (Lac de Gras, Canada) // Lithos. 2020b. V. 372–373. 105690.

  35. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Golovin A. et al. Dissolution of mantle orthopyroxene in kimberlitic melts: Petrographic, geochemical and melt inclusion constraints from an orthopyroxenite xenolith from the Udachnaya-East kimberlite (Siberian Craton, Russia) // Lithos. 2021. V. 398–399. 106331.

  36. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Golovin A.V. et al. Olivine in Kimberlites: Magma evolution from deep mantle to eruption // J. Petrol. 2022a. V. 63. P. 1–32. https://doi.org/10.1093/petrology/egac055

  37. Abersteiner A., Golovin A.V., Chayka I. et al. Carbon compounds in the West Kimberley lamproites (Australia): insights from melt and fluid inclusions // Gondwana Res. 2022b. V. 109. P. 536–557.

  38. Agashev A.M., Ionov D.A., Pokhilenko N.P. et al. Metasomatism in lithospheric mantle roots: constraints from whole-rock and mineral chemical composition of deformed peridotite xenoliths from kimberlite pipe Udachnaya // Lithos. 2013. V. 160. P. 201–215.

  39. Allsopp H.L., Smith C.B., Seggie A.G. et al. The emplacement age and geochemical character of the Venetia kimberlite bodies, Limpopo Belt, northern Transvaal // S. Afr. J. Geol. 1995. V. 98. P. 239–244.

  40. Arnd N.T., Guitreau M., Boullier A.M. et al. Olivine, and the origin of kimberlite // J. Petrol. 2010. V. 51. P. 573–602.

  41. Bascou J., Doucet L.S., Saumet S. et al. Seismic velocities, anisotropy and deformation in Siberian cratonic mantle: EBSD data on xenoliths from the Udachnaya kimberlite // Earth Planet. Sci. Lett. 2011. V. 304. P. 71–84.

  42. Batumike J.M., Griffin W.L., Belousova E.A. et al. LAM-ICPMS U-Pb dating of kimberlitic perovskite: Eocene-Oligocene kimberlites from the Kundelungu Plateau, DR Congo // Earth Planet. Sci. Lett. 2008. V. 267. P. 609–619.

  43. Bolotina N.B., Gavryushkin P.N., Korsakov A.V. et al. Incommensurately modulated twin structure of nyerereite Na1.64K0.36Ca(CO3)2 // Acta Crystallogr. B. 2017. V. 73. P. 276–284.

  44. Boyd F.R., Clement C.R. Compositional zoning of olivines in kimberlites from the De Beers mine, Kimberley, South Africa // Carnegie Institution of Washington Yearbook. 1977. V. 76. P. 485–493.

  45. Boyd F.R., Pokhilenko N.P., Pearson D.G. et al. Composition of the Siberian cratonic mantle: evidence from Udachnaya peridotite xenoliths // Contrib. Mineral. Petrol. 1997. V. 128. P. 228–246.

  46. Böttcher M.E., Reutel C. The Raman spectrum of α‑Na2Ca(CO3)2 // J. Raman Spectrosc. 1996. V. 27. P. 859–861.

  47. Brett R.C., Russell J.K., Moss S. Origin of olivine in kimberlite: Phenocryst or impostor? // Lithos. 2009. V. 112. P. 201–212.

  48. Brett R.C., Russell J.K., Andrews G.D.M., Jones T.J. The ascent of kimberlite: Insights from olivine // Earth Planet. Sci. Lett. 2015. V. 424. P. 119–131.

  49. Broadley M.W., Barry P.H., Ballentine C.J.et al. End-Permian extinction amplified by plumeinduced release of recycled lithospheric volatiles // Nat. Geosci. 2018. V. 11. № 9. P. 682–687.

  50. Bussweiler Y. Polymineralic inclusions in megacrysts as proxies for kimberlite melt evolution: a review // Minerals. 2019. V. 9. https://doi.org/10.3390/min9090530

  51. Campeny M., Mangas J., Melgarejo J.C. et al. The Catanda extrusive carbonatites (Kwanza Sul, Angola): an example of explosive carbonatitic volcanism // Bull. Volcanol. 2014. V. 76. https://doi.org/10.1007/s00445-014-0818-6

  52. Chayka I.F., Kamenetsky V.S., Vladykin N.V. et al. Origin of alkali-rich volcanic and alkali-poor intrusive carbonatites from a common parental magma // Sci. Rep. 2021. V. 11. 17627. https://doi.org/10.1038/s41598-021-97014-y

  53. Chen W., Kamenetsky V.S., Simonetti A. Evidence for the alkaline nature of parental carbonatite melts at Oka complex in Canada // Nat. Commun. 2013. V. 4. Article number: 2687.

  54. Cohen K.M., Finney S.C., Gibbard P.L., Fan J.-X. The ICS International Chronostratigraphic Chart // Episodes. 2013. V. 36. № 3. P. 199–204.

  55. Cooper A.F., Gittins J., Tuttle O.F. The system Na2CO3–K2CO3–CaCO3 at 1 kilobar and its significance in carbonatite petrogenesis // Amer. J. Sci. 1975. V. 275. P. 534–560.

  56. Creaser R.A., Grutter H., Carlson J., Crawford B. Macrocrystal phlogopite Rb-Sr dates for the Ekati property kimberlites, Slave Province, Canada: evidence for multiple intrusive episodes in the Paleocene and Eocene // Lithos. 2004. V. 76. P. 399–414.

  57. Davis W.J., Kjarsgaard B.A. A Rb-Sr isochron age for a kimberlite from the recently discovered Lac de Gras field, Slave province, northwest Canada // J. Geol. 1997. V. 105. P. 503–509.

  58. Dawson J.B., Garson M.S., Roberts B. Altered former alkalic carbonatite lava from Oldoinyo Lengai, Tanzania: inferences for calcite carbonatite lavas // Geology. 1987. V. 15. P. 765–768.

  59. Doucet L.S., Ionov D.A., Golovin A.V., Pokhilenko N.P. Depth, degrees and tectonic settings of mantle melting during craton formation: inferences from major and trace element compositions of spinel harzburgite xenoliths from the Udachnaya kimberlite, central Siberia // Earth Planet. Sci. Lett. 2012. V. 359. P. 206–218.

  60. Doucet L.S., Ionov D.A., Golovin A.V. The origin of coarse garnet peridotites in cratonic lithosphere: new data on xenoliths from the Udachnaya kimberlite, central Siberia // Contrib. Mineral. Petrol. 2013. V. 165. P. 1225–1242.

  61. Edgar A.D., Charbonneau H.E. Melting experiments on a SiO2-poor, CaO-rich aphanitic kimberlite from 5–10 GPa and their bearing on sources of kimberlite magmas // Amer. Mineral. 1993. V. 78. P. 132–142.

  62. Fedortchouk Y., Canil D., Carlson J.A. Dissolution forms in Lac de Gras diamonds and their relationship to the temperature and redox state of kimberlite magma // Contrib. Mineral. Petrol. 2005. V. 150. P. 54–69.

  63. Field M., Stiefenhofer J., Robey J., Kurszlaukis S. Kimberlite-hosted diamond deposits of southern Africa: a review // Ore Geol. Rev. 2008. V. 34. № 1–2. P. 33–75.

  64. Gavryushkin P.N., Thomas V.G., Bolotina N.B. et al. Hydrothermal synthesis and structure solution of Na2Ca(CO3)2: “synthetic analogue” of mineral nyerereite // Cryst. Growth Des. 2016. V. 16. P. 1893–1902.

  65. Girnis A.V., Brey G.P., Ryabchikov I.D. Origin of Group IA kimberlites: fluid saturated melting experiments at 45–55 kbar // Earth Planet. Sci. Lett. 1995. V. 134. P. 283–296.

  66. Girnis A.V., Bulatov V.K., Brey G.P. Formation of primary kimberlite melts – Constraints from experiments at 6–12 GPa and variable CO2/H2O // Lithos. 2011. V. 127. P. 401–413.

  67. Giuliani A. Insights into kimberlite petrogenesis and mantle metasomatism from a review of the compositional zoning of olivine in kimberlites worldwide // Lithos. 2018. V. 312–313. P. 322–342.

  68. Giuliani A., Kamenetsky V.S., Phillips D. et al. Nature of alkali-carbonate fluids in the sub-continental lithospheric mantle // Geology. 2012. V. 40. P. 967–970.

  69. Giuliani A., Kamenetsky V.S., Phillips D. et al. Stable isotope (C, O, S) compositions of volatile-rich minerals in kimberlites: a review // Chem. Geol. 2014. V. 374–375. P. 61–83.

  70. Giuliani A., Soltys A., Phillips D. et al. The final stages of kimberlite petrogenesis: petrography, mineral chemistry, melt inclusions and Sr-C-O isotope geochemistry of the Bultfontein kimberlite (Kimberley, South Africa) // Chem. Geol. 2017. V. 455. P. 342–356.

  71. Giuliani A., Pearson D.G., Soltys A. et al. Kimberlite genesis from a common carbonate-rich primary melt modified by lithospheric mantle assimilation // Sci. Advances. 2020. V. 6. Iss. 17. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz0424

  72. Golovin A.V., Korsakov A.V., Zaitsev A.N. In situ ambient and high-temperature Raman spectroscopic studies of nyerereite (Na,K)2Ca(CO3)2: can hexagonal zemkorite be stable at earth-surface conditions? // J. Raman Spectrosc. 2015. V. 46. P. 904–912.

  73. Golovin A.V., Sharygin I.S., Korsakov A.V. Origin of alkaline carbonates in kimberlites of the Siberian craton: evidence from melt inclusions in mantle olivine of the Udachnaya-East pipe // Chem. Geol. 2017a. V. 455. P. 357–375.

  74. Golovin A.V., Korsakov A.V., Gavryushkin P.N. et al. Raman spectra of nyerereite, gregoryite and synthetic pure Na2Ca(CO3)2: diversity and application for the study micro inclusions // J. Raman Spectrosc. 2017b. V. 48. P. 1559–1565.

  75. Golovin A.V., Sharygin I.S., Kamenetsky V.S. et al. Alkali-carbonate melts from the base of cratonic lithospheric mantle: links to kimberlites // Chem. Geol. 2018. V. 483. P. 261–274.

  76. Golovin A.V., Sharygin I.S., Korsakov A.V. et al. Can primitive kimberlite melts be alkali-carbonate liquids: composition of the melt snapshots preserved in deepest mantle xenoliths // J. Raman Spectrosc. 2020. V. 51. № 9. P. 1849–1867.

  77. Green D.H., Wallace M.E. Mantle metasomatism by ephemeral carbonatite melts // Nature. 1988. V. 336. P. 459–462.

  78. Guzmics T., Mitchell R.H., Szabo C. et al. Carbonatite melt inclusions in coexisting magnetite, apatite and monticellite in Kerimasi calciocarbonatite, Tanzania: melt evolution and petrogenesis // Contrib. Mineral. Petrol. 2011. V. 161. P. 177–196.

  79. Haggerty S.E. Superkimberlites – a geodynamic diamond window to the Earthʹs core // Earth Planet. Sci. Lett. 1994. V. 122. P. 57–69.

  80. Heaman L., Creaser R.A., Cookenboo H., Chacko T. Multi-stage modification of the Northern Slave mantle lithopshere: evidence from zircon- and diamond-bearing eclo-gites xenoliths entrained in the Jericho kimberlite, Canada // J. Petrol. 2006. V. 47. P. 821–858.

  81. Heaman L.M., Phillips D., Pearson D.G. Dating kimberlites: methods and emplacement patterns through time // Elements. 2019. V. 15. P. 399–404.

  82. Hetman C.M., Smith B.H.S., Paul J.L., Winter F. Geology of the Gahcho Kue kimberlite pipes, NWT, Canada: root to diatreme magmatic transition zones // Lithos. 2004. V. 76. P. 51–74.

  83. Howarth G.H., Büttner S.H. New constraints on archetypal South African kimberlite petrogenesis from quenched glass-rich melt inclusions in olivine megacrysts // Gondwana Res. 2019. V. 68. P. 116–126.

  84. Ionov D.A., Doucet L.S., von Strandmann P. et al. Links between deformation, chemical enrichments and Li-isotope compositions in the lithospheric mantle of the central Siberian craton // Chem. Geol. 2017. V. 475. P. 105–121.

  85. Ionov D.A., Liu Z., Li J. et al. The age and origin of cratonic lithospheric mantle: Archean dunites vs. Paleoproterozoic harzburgites from the Udachnaya kimberlite, Siberian craton // Geochim. Cosmochim. Acta. 2020. V. 281. P. 67–90.

  86. Irving A.J., Wyllie P.J. Subsolidus and melting relationships for calcite, magnesite and join CaCO3–MgCO3 to 36 kb // Geochim. Cosmochim. Acta. 1975. V. 39. P. 35–53.

  87. Kalugina A.D., Sharygin I.S., Solovev K.A. et al. Composition of the kimberlite melt of the Komsomolskaya-Magnitnaya pipe (Upper Muna field, Siberian craton) // EGU General Assembly Conference Abstracts. 2022. EGU22-10980.

  88. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B. Magmatic fluids immiscible with silicate melts: examples from inclusions in phenocrysts and glasses, and implications for magma evolution and metal transport // Geofluids. 2010. V. 10. P. 293–311.

  89. Kamenetsky V.S., Yaxley G.M. Carbonate-silicate liquid immiscibility in the mantle propels kimberlite magma ascent // Geochim. Cosmochim. Acta. 2015. V. 158. P. 48–56.

  90. Kamenetsky M.B., Sobolev A.V., Kamenetsky V.S. et al. Kimberlite melts rich in alkali chlorides and carbonates: a potent metasomatic agent in the mantle // Geology. 2004. V. 32. P. 845–848.

  91. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Sharygin V.V. et al. Chloride and carbonate immiscible liquids at the closure of the kimberlite magma evolution (Udachnaya-East kimberlite, Siberia) // Chem. Geol. 2007. V. 237. P. 384–400.

  92. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Sobolev A.V. et al. Oli-vine in the Udachnaya-East kimberlite (Yakutia, Russia): types, compositions and origins // J. Petrol. 2008. V. 49. P. 823–839.

  93. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Sobolev A.V. et al. Can pyroxenes be liquidus minerals in the kimberlite magma? // Lithos. 2009a. V. 112. P. 213–222.

  94. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Weiss Y. et al. How unique is the Udachnaya-East kimberlite? Comparison with kimberlites from the Slave Craton (Canada) and SW Greenland // Lithos. 2009b. V. 112. P. 334–346.

  95. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Golovin A.V. et al. Ultrafresh salty kimberlite of the Udachnaya–East pipe (Yakutia, Russia): a petrological oddity or fortuitous discovery? // Lithos. 2012. V. 152. P. 173–186.

  96. Kamenetsky V.S., Grütter H., Kamenetsky M.B., Gömann K. Parental carbonatitic melt of the Koala kimberlite (Canada): constraints from melt inclusions in olivine and Cr-spinel, and groundmass carbonate // Chem. Geol. 2013. V. 353. P. 96–111.

  97. Kamenetsky V.S., Belousova E.A., Giuliani A. et al. Chemical abrasion of zircon and ilmenite megacrysts in the Monastery kimberlite: implications for the composition of kimberlite melts // Chem. Geol. 2014a. V. 383. P. 76–85.

  98. Kamenetsky V.S., Golovin A.V., Maas R. et al. Towards a new model for kimberlite petrogenesis: evidence from unaltered kimberlites and mantle minerals // Earth-Sci. Rev. 2014b. V. 139. P. 145–167.

  99. Kamenetsky V.S., Doroshkevich A.G., Elliott H.A.L., Zaitsev A.N. Carbonatites: contrasting, complex, and controversial // Elements. 2021. V. 17. P. 307–314.

  100. Kavanagh J.L., Sparks R.S.J. Temperature changes in ascending kimberlite magma // Earth Planet. Sci. Lett. 2009. V. 286. P. 404–413.

  101. Keller J., Zaitsev A.N. Geochemistry and petrogenetic significance of natrocarbonatites at Oldoinyo Lengai, Tanzania: composition of lavas from 1988 to 2007 // Lithos. 2012. V. 148. P. 45–53.

  102. Kennedy C.S., Kennedy G.C. The equilibrium boundary between graphite and diamond // J. Geophys. Res. 1976. V. 81. P. 2467–2470.

  103. Kesson S.E., Ringwood A.E., Hibberson W.O. Kimberlite melting relations revisited // Earth Planet. Sci. Lett. 1994. V. 121. P. 261–262.

  104. Kinny P.D., Griffin W.L., Heaman L.M. et al. SHRIMP U‑Pb ages of perovskite from Yakutian kimberlites // Russ. Geol. Geophys. 1997. V. 38. P. 91–99.

  105. Kitayama Y., Thomassot E., Galy A. et al. Co-magmatic sulfides and sulfates in the Udachnaya-East pipe (Siberia): a record of the redox state and isotopic composition of sulfur in kimberlites and their mantle sources // Chem. Geol. 2017. V. 455. P. 315–330.

  106. Kitayama Y., Thomassot E., Galy A. et al. Geochemical evidence for carbon and chlorine enrichments in the mantle source of kimberlites (Udachnaya pipe, Siberian craton) // Geochim. Cosmochim. Acta. 2021. V. 315. P. 295–316.

  107. Kjarsgaard B.A., Pearson D.G., Tappe S. et al. Geochemistry of hypabyssal kimberlites from Lac de Gras, Canada: comparisons to a global database and applications to the parent magma problem // Lithos. 2009. V. 112. P. 236–248.

  108. Kopylova M.G., Hayman P. Petrology and textural classification of the Jericho kimberlite, northern Slave Province, Nunavut, Canada // Can. J. Earth Sci. 2008. V. 45. P. 701–723.

  109. Kopylova M.G., Matveev S., Raudsepp M. Searching for parental kimberlite melt // Geochim. Cosmochim. Acta. 2007. V. 71. P. 3616–3629.

  110. Korsakov A.V., Golovin A.V., De Gussem et al. First finding of burkeite in melt inclusions in olivine from sheared lherzolite xenoliths // Spectrochim. Acta, Part A. 2009. V. 73. P. 424–427.

  111. Kramers J.D., Roddick J.C.M., Dawson J.B. Trace element and isotope studies on veined, metasomatic and “MARID” xenoliths from Bultfontein, South Africa // Earth Planet. Sci. Lett. 1983. V. 65. P. 90–106.

  112. Le Maitre R.W. Igneous Rocks. A Classification and Glossary of Terms. Cambridge: Cambridge University Press, 2002. 236 p.

  113. Lebedeva N.M., Nosova A.A., Kargin A.V., Sazonova L.V. Evolution of kimberlite melt as inferred from inclusions in garnet megacrysts in the Grib kimberlite (Arkhangelsk Region, Russia) // Mineral. Petrol. 2020. V. 11. P. 273–288.

  114. Lepekhina E.N., Rotman A.Y., Antonov A.V., Sergeev S.A. SHRIMP U-Pb zircon ages of Yakutian kimberlite pipes // 9th International Kimberlite Conference, Frankfurt, 2008, Extended Abstract 9IKC-A-00354.

  115. Litasov K.D., Shatskiy A., Ohtani E., Yaxley G.M. Solidus of alkaline carbonatite in the deep mantle // Geology. 2013. V. 41. P. 79–82.

  116. Litasov K.D., Shatskiy A., Gavryushkin P.N. et al. P-V-T equation of state of CaCO3 aragonite to 29 GPa and 1673 K: in situ X-ray diffraction study // Phys. Earth Planet. Inter. 2017. V. 265. P. 82–91.

  117. Liu Z., Ionov D.A., Nimis P. et al. Thermal and compositional anomalies in a detailed xenolith-based lithospheric mantle profile of the Siberian craton and the origin of seismic midlithosphere discontinuities // Geology. 2022. V. 50. № 8. P. 891–896.

  118. Lockhart G., Grütter H., Carlson J. Temporal, geomagnetic and related attributes of kimberlite magmatism at Ekati, Northwest Territories, Canada // Lithos. 2004. V. 77. P. 665–682.

  119. Mernagh T.P., Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B. A Raman microprobe study of melt Inclusions in kimberlites from Siberia, Canada, SW Greenland and South Africa // Spectrochim. Acta, Part A. 2011. V. 80A. P. 82–87.

  120. Mikhailenko D., Golovin A., Korsakov A. et al. Metasomatic evolution of coesite-bearing diamondiferous eclogite from the Udachnaya kimberlite // Minerals. 2020. V. 10. № 4. P. 383.

  121. Mitchell R.H. Kimberlites: mineralogy, geochemistry and petrology. N.Y.: Plenum Press, 1986. 442 p.

  122. Mitchell R.H. Kimberlites, orangeites and related rocks. N.Y.: Plenum Press, 1995. 410 p.

  123. Mitchell R.H. Carbonatites and carbonatites and carbonatites // Can. Mineral. 2005. V. 43. P. 2049–2068.

  124. Mitchell R.H. Petrology of hypabyssal kimberlites: relevance to primary magma compositions // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2008. V. 174. P. 1–8.

  125. Mitchell R.H., Giuliani A., O’Brien H. What is a kimberlite? Petrology and mineralogy of hypabyssal kimberlites // Elements. 2019. V. 15. P. 381–386.

  126. Moore A.E. The case for a cognate, polybaric origin for kimberlitic olivines // Lithos. 2012. V. 128. P. 1–10.

  127. Nielsen T.F.D., Sand K.K. The Majuagaa kimberlite dike, Maniitsoq Region, West Greenland: constraints on an Mg-rich silicocarbonatitic melt composition from groundmass mineralogy and bulk compositions // Can. Mineral. 2008. V. 48. P. 1043–1061.

  128. Norton G., Pinkerton H. Rheological properties of natrocarbonatite lavas from Oldoinyo Lengai, Tanzania // Eur. J. Mineral. 1997. V. 9. P. 351–364.

  129. Orndorff R.C., Stamm N., Craigg S. et al. Divisions of geologic time–major chronostratigraphic and geochronologic units // US Geol. Surv. Fact Sheet. 2010. V. 3015. № 2.

  130. Parthasarathy G., Chetty T.R.K., Haggerty S.E. Thermal stability and spectroscopic studies of zemkorite: a carbonate from the Venkatampalle kimberlite of southern India // Amer. Mineral. 2002. V. 87. P. 1384–1389.

  131. Pearson D.G., Brenker F.E., Nestola F. et al. Hydrous mantle transition zone indicated by ringwoodite included within diamond // Nature. 2014. V. 507. P. 221–224.

  132. Podborodnikov I.V., Shatskiy A., Arefiev A.V. et al. New data on the system Na2CO3–CaCO3–MgCO3 at 6 GPa with implications to the composition and stability of carbonatite melts at the base of continental lithosphere // Chem. Geol. 2019. V. 515. P. 50–60.

  133. Price S.E., Russell J.K., Kopylova M.G. Primitive magma from the Jericho Pipe, NWT, Canada: constraints on primary kimberlite melt chemistry // J. Petrol. 2000. V. 41. P. 789–808.

  134. Reguir E.P., Chakhmouradian A.R., Halden N.M. et al. Major- and trace-element compositional variation of phlogopite from kimberlites and carbonatites as a petrogenetic indicator // Lithos. 2009. V. 112S. P. 372–384.

  135. Rezvukhin D.I., Alifirova T.A., Golovin A.V., Korsakov A.V. A plethora of epigenetic minerals reveals a multistage metasomatic overprint of a mantle orthopyroxenite from the Udachnaya kimberlite // Minerals. 2020. V. 10. P. 264.

  136. Ringwood A.E., Kesson S.E., Hibberson W., Ware N. Origin of kimberlites and related magmas // Earth Planet. Sci. Lett. 1992. V. 113. P. 521–538.

  137. Russell J.K., Porritt L.A., Lavallee Y., Dingwell D.B. Kimberlite ascent by assimilation-fuelled buoyancy // Nature. 2012. V. 481. P. 352–356.

  138. Sarkar C., Heaman L.M., Pearson D.G. Duration and periodicity of kimberlite volcanic activity in the Lac de Gras kimberlite field, Canada and some recommendations for kimberlite geochronology // Lithos. 2015. V. 218. P. 155–166.

  139. Sharygin I.S., Litasov K.D., Shatskiy A. et al. Melting phase relations of the Udachnaya-East Group-I kimberlite at 3.0–6.5 GPa: experimental evidence for alkali-carbonatite composition of primary kimberlite melts and implications for mantle plumes // Gondwana Res. 2015. V. 28. P. 1391–1414.

  140. Sharygin I.S., Litasov K.D., Shatskiy A. et al. Experimental constraints on orthopyroxene dissolution in alkali-carbonate melts in the lithospheric mantle: implications for kimberlite melt composition and magma ascent // Chem. Geol. 2017. V. 455. P. 44–56.

  141. Sharygin I.S., Golovin A.V., Tarasov A.A. et al. Confocal Raman spectroscopic study of melt inclusions in olivine of mantle xenoliths from the Bultfontein kimberlite pipe (Kimberley cluster, South Africa): evidence for alkali-rich carbonate melt in the mantle beneath Kaapvaal Craton // J. Raman Spectrosc. 2022. V. 53. P. 508–524.

  142. Shatskiy A.F., Litasov K.D., Palyanov Y.N. Phase relations in carbonate systems at pressures and temperatures of lithospheric mantle: review of experimental data // Russ. Geol. Geophys. 2015. V. 56. P. 113–142.

  143. Shatskiy A.F., Litasov K.D., Sharygin I.S., Ohtani E. Composition of primary kimberlite melt in a garnet lherzolite mantle source: constraints from melting phase relations in anhydrous Udachnaya-East kimberlite with variable CO2 content at 6.5 GPa // Gondwana Res. 2017. V. 45. P. 208–227.

  144. Shatskiy A.F., Bekhtenova A., Podborodnikov I.V. et al. Carbonate melt interaction with natural eclogite at 6 GPa and 1100–1200°C: implications for metasomatic melt composition in subcontinental lithospheric mantle // Chem. Geol. 2020a. V. 558. 119915.

  145. Shatskiy A.F., Bekhtenova A., Podborodnikov I.V. et al. Metasomatic interaction of the eutectic Na-and K-bearing carbonate melts with natural garnet lherzolite at 6 GPa and 1100–1200: toward carbonatite melt composition in SCLM // Lithos. 2020b. V. 374–375. 105725.

  146. Shatskiy A.F., Podborodnikov I.V., Arefiev A.V. et al. Pyroxene-carbonate reactions in the CaMgSi2O6 ± NaAlSi2O6 + + MgCO3 ± Na2CO3 ± K2CO3 system at 3–6 GPa: implications for partial melting of carbonated peridotite // Contrib. Mineral. Petrol. 2021. V. 176. № 5. P. 34.

  147. Shee S.R. The petrogenesis of the Wesselton mine kimberlite, Kimberley, Cape Province, Republic of South Africa: Unpublished PhD thesis. South Africa: University of Cape Town, 1985. 220 p. + appendices.

  148. Sobolev A.V. Melt inclusions in minerals as a source of principle petrological information // Petrology. 1996. V. 4. P. 209–220.

  149. Sobolev A.V., Sobolev N.V., Smith C.B., Dubessy J. Fluid and melt compositions in lamproites and kimberlites based on the study of inclusions in olivine // Ed. J. Ross et al. Kimberlites and Related Rocks: Their Composition, Occurrence, Origin and Emplacement. Sydney: Blackwell Scientific Publications, 1989. P. 220–241.

  150. Sokol A.G., Kruk A.N. Role of CO2 in the evolution of kimberlite magma: experimental constraints at 5.5 GPa and 1200–1450°C // Lithos. 2021. V. 386–387. 106042.

  151. Soltys A., Giuliani A., Phillips D. A new approach to reconstructing the composition and evolution of kimberlite melts: a case study of the archetypal Bultfontein kimberlite (Kimberley, South Africa) // Lithos. 2018. V. 304–307. P 1–15.

  152. Sparks R.S.J. Kimberlite volcanism // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 2013. V. 41. P. 497–528.

  153. Sparks R.S.J., Brooker R.A., Field M. et al. The nature of erupting kimberlite melts // Lithos. 2009. V. 112S. P. 429–438.

  154. Stamm N., Schmidt M.W. Asthenospheric kimberlites: volatile contents and bulk compositions at 7 GPa // Earth Planet. Sci. Lett. 2017. V. 474. P. 309–321.

  155. Stone R.S., Luth R.W. Orthopyroxene survival in deep carbonatite melts: implications for kimberlites // Contrib. Mineral. Petrol. 2016. V. 171. P. 9.

  156. Stripp G.R., Field M., Schumacher J.C. et al. Post-emplacement serpentinization and related hydrothermal metamorphism in a kimberlite from Venetia, South Africa // J. Metamorph. Geol. 2006. V. 24. P. 515–534.

  157. Sun J., Liu C.-Z., Tappe S. et al. Repeated kimberlite magmatism beneath Yakutia and its relationship to Siberian flood volcanism: insights from in situ U-Pb and Sr-Nd pe-rovskite isotope analysis // Earth Planet. Sci. Lett. 2014. V. 404. P. 283–295.

  158. Sweeney R.J. Carbonatite melt compositions in the Earth’s mantle // Earth Planet. Sci. Lett. 1994. V. 128. P. 259–270.

  159. Sweeney R.J., Falloon T.J., Green D.H. Experimental constraints on the possible mantle origin of natrocarbonatite // Eds. K. Bell, J. Keller. Carbonatite Volcanism: Oldoinyo Lengai and Petrogenesis of Natrocarbonatites. Germany: Springer-Verlag, 1995. P. 191–207.

  160. Tappe S., Pearson D.G., Kjarsgaard B.A. et al. Mantle transition zone input to kimberlite magmatism near a subduction zone: origin of anomalous Nd-Hf isotope systematics at Lac de Gras, Canada // Earth Planet. Sci. Lett. 2013. V. 371. P. 235–251.

  161. Torsvik T.H., Burke K., Steinberger B. et al. Diamonds sampled by plumes from the core-mantle boundary // Nature. 2010. V. 466. P. 352-U100.

  162. Tyni M. Diamond prospecting in Finland – a review // Ed. H. Papunen. Mineral Deposits: Research and Exploration, Where Do They Meet? Rotterdam: Balkema, 1997. P. 789–791.

  163. Wallace M.E., Green D.H. An experimental determination of primary carbonatite magma composition // Nature. 1988. V. 335. P. 343–346.

  164. Watkinson D.H., Chao G.Y. Shortite in kimberlite from the Upper Canada Gold Mine, Ontario // J. Geol. 1973. V. 81. P. 229–233.

  165. Wyllie P.J., Huang W.L. Influence of mantle CO2 in the generation of carbonatites and kimberlites // Nature. 1975. V. 257. P. 297–299.

  166. Zaitsev A.N., Keller J. Mineralogical and chemical transformation of Oldoinyo Lengai natrocarbonatites, Tanzania // Lithos. 2006. V. 91. P. 191–207.

  167. Zaitsev A.N., Keller J., Spratt J. et al. Nyerereite-pirssonite-calcite-shortite relationships in altered natrocarbonatites, Oldoinyo Lengai, Tanzania // Can. Mineral. 2008. V. 46. P. 843–860.

  168. Zaitsev A.N., Wenzel T., Vennemann T., Markl G. Tinderet volcano, Kenya: an altered natrocarbonatite locality? // Mineral. Mag. 2013. V. 77. P. 209–222.

  169. Zucchini A, Gavryushkin P.N., Golovin A.V. et al. The nyerereite crystal structure: a possible messenger from the deep Earth // Amer. Mineral. 2022. V. 107. P. 2054–2064.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Петрология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал