В Якутии, вблизи города Мирный, находится
самый большой по общему объёму алмазный
карьер в мире - кимберлитовая трубка
"Мир" (город Мирный появился уже
после открытия трубки и был назван
в её честь). Карьер имеет глубину
525 метра и диаметр 1,2 километра.
Образование кимберлитовой трубки
происходит во время извержения вулкана,
когда сквозь земную кору газы из недр
земли вырываются наружу. Форма такой
трубки напоминает воронку или бокал.
Вулканический взрыв выносит
из недр Земли кимберлит - породу, иногда
содержащую алмазы. Порода названа
так в честь города Кимберли в
Южной Африке, где в 1871 году был
найден алмаз весом 85 карат (16,7 грамм),
что вызвало Алмазную лихорадку.
13 июня 1955 года геологи, искавшие
в Якутии кимберлитовую трубку,
увидели высокую лиственницу,
корни у которой обнажил оползень.
Лиса прорыла под ним глубокую
нору. По характерному синеватому
цвету разбросанной лисой земли
геологи поняли, что это кимберлит.
В Москву была тут же послана
кодированная радиограмма: "Закурили
трубку мира, табак отличный".
Вскоре через 2800 км. бездорожья
к месту открытия кимберлитовой
трубки потянулись автоколонны.
Вокруг месторождения алмазов
вырос рабочий посёлок Мирный,
сейчас это город с населением
36 тысяч человек.
Разработка месторождения проходила
в крайне тяжелых климатических
условиях. Чтобы пробиться через
вечную мерзлоту, её приходилось взрывать
динамитом. В 1960-е годы здесь производили
уже 2 кг. алмазов в год, из которых
20% были ювелирного качества и после
огранки и превращения в бриллианты
могли поступать в ювелирный
салон. Остальные 80% алмазов использовались
для промышленных целей. Бурным развитием
"Мира" была обеспокоена южноафриканская
компания "De Beers", которая была вынуждена
скупать советские алмазы, чтобы контролировать
цены на мировом рынке. Руководство "De
Beers" договорилось о прибытиии в Мирный
своей делегации. Руководство СССР согласилось
на это с условием, что советские специалисты
посетят алмазные карьеры в Южной Африке.
Делегация "De Beers" прибыла в 1976 году
в Москву, чтобы потом лететь в Мирный,
однако южноафриканские гости были намеренно
задержаны бесконечными встречами и банкетами
в Москве, поэтому, когда делегация наконец
добралась до Мирного, на осмотр карьера
у них оставалось всего 20 минут. Однако
южноафриканские специалисты всё равно
были поражены увиденным, например, тем,
что русские не использовали воду при
обработке руды. Хотя это и понятно: ведь
7 месяцев в году в Мирном стоит минусовая
температура и поэтому использование
воды попросту невозможно.
В период с 1957 по 2001 годы в карьере
"Мир" было добыто алмазов на 17
миллиардов долларов. За эти годы карьер
так расширился, что грузовикам приходилось
проезжать по спиралевидной дороге
8 км. от дна до поверхности. Владеющая
карьером "Мир" российская компания
АЛРОСА в 2001 году прекратила добычу
руды открытым способом, т.к. этот способ
стал опасным и неэффективным. Учёные
выяснили, что алмазы залегают на глубине
более 1 км., а на такой глубине для добычи
подходит не карьер, а подземный рудник,
который по плану выйдет на проектную
мощность один миллион тонн руды в год
уже в 2012 году. Всего разработка месторождения
планируется еще в течение 34 лет.
Вертолётам категорически запрещено
летать над карьером, т.к. огромная воронка
засасывает в себя летательные аппараты.
Высокие стены карьера таят в
себе опасность не только для вертолётов:
существует угроза оползней, и однажды
карьер может поглотить прилегающие,
в том числе застроенные, территории.
Учёные думают над проектом экогорода
в ныне пустующей огромной яме. Руководитель
московского архитектурного бюро Николай
Лютомский рассказывает о своих планах:
"Главная часть проекта - огромная бетонная
конструкция, которая станет своего рода
"пробкой" для бывшего карьера и будет
распирать его изнутри. Сверху котлован
перекроют светопрозрачным куполом, на
котором будут установлены солнечные
батареи. Климат в Якутии суровый, но там
много ясных дней и батареи смогут вырабатывать
около 200 МВт электроэнергии, которая должна
обеспечить с лихвой нужды будущего города.
Кроме того, можно использовать тепло
Земли. Зимой в Мирном воздух охлаждается
до –60°C, но на глубине ниже 150 метров (то
есть ниже вечной мерзлоты) температура
грунта плюсовая, что добавляет проекту
энергоэффективности. Пространство города
предлагается разделить на три яруса:
нижний – для выращивания сельхозпродукции
(так называемая вертикальная ферма), средний
– лесопарковая зона, очищающая воздух,
и верхний для постоянного пребывания
людей, имеющий жилую функцию и служащий
для размещения административных и социокультурных
зданий и сооружений. Общая площадь города
составит 3 млн. квадратных метров, и здесь
смогут жить до 10000 человек – туристов,
обслуживающего персонала и работников
ферм".
Глава 2
Геологическое строение кимберлитовой
трубки «Мир»
Кимберлитовая трубка «Мир»,
представляющая собой коренное
месторождение алмазов, расположена
в Мало-Батуобинском районе, в долине
р. Иирэлээх и прорезается логом Хабардина.
По характеру геологического
проявления она представляет
собой вертикально уходящее на
глубину трубообразное тело, сложенное
брекчиевидной породой, состоящей из обломков
собственно кимберлита и разнообразных
включений других пород и минералов. Особую
роль среди этих обломков (как и в кимберлитах
Африки) играет гранат, приближающийся
по составу к пиропу и являющийся характерным
поисковым минералом при шлиховом опробовании.
Кимберлитовая трубка в
плане имеет форму неправильного
овала, вытянутого по длинной
оси в северо-западном направлении.
Как большинство классических
трубок Южной Африки, таких как
«Кимберлей», «Де-Беерс» и других, трубка
«Мир» на глубину постепенно сужается.
В разрезе трубка имеет воронкообразную
форму с падением стенок от близкого к
вертикальному с северо-восточной стороны
до сравнительно наклонного с северо-западной,
с углами падения до 60—75°.
Материал, выполняющий трубку,
представляет собой типичные
брекчии, сцементированные серпентин-карбонатным
цементом. Основную массу наряду
с обломками собственно кимберлитов
и фенокристаллами оливина составляют
ксенолиты пород осадочного происхождения,
захваченные преимущественно из нижележащих
горизонтов осадочного комплекса, и обломки
траппов. Кристаллические породы изверженного
происхождения и эклогиты очень редки
и в общей массе пород составляют незначительный
объем. Наряду с преобладающей массой
ксенолитов, имеющих размеры от долей
до 10—30 см в поперечнике, встречены две
глыбы известняка усть-кутского яруса,
огромных размеров (до 5 м в поперечнике),
известных в Южной Африке под названием
«плавучих рифов».
Из родственных включений
кимберлитов на отдельных участках
в трубке «Мир» встречаются
своеобразные сильно измененные
перидотиты с пиропом, оливиниты
и змеевики. Включения эклогитов очень
редки, а кристаллические сланцы архейского
комплекса, столь распространенные в кимберлитах
Далдыно-Алакитского района, здесь практически
отсутствуют. Среди посторонних включений
резко преобладают карбонатные породы
усть-кутского яруса и диабазы. Реже встречаются
включения кварцитов и песчаников. Количество
их относительно невелико и составляет
в среднем не более 5—10% по отношению к
вмещающему кимберлиту. Включения осадочных
пород представлены доломитами и мергелями.
Обломки их обычно округлой формы, реже
угловатые. Размеры обломков варьируют
в пределах от нескольких миллиметров
до 10—16 см. Встречаются слабо или почти
не измененные осадочные породы, сохранившие
свою первоначальную структуру (мелкоолитовую,
строматолитовую и т. п.). Иногда вокруг
таких обломков наблюдается тонкая сине-зеленая
кайма измененной породы. Кроме того, отмечаются
ороговикованные разности. Однако настоящие
контактовые роговики при петрографическом
изучении не обнаружены.
Интересна находка в центральной
части трубки ксенолита песчано-глинистой
породы с включениями остроугольных
обломков аргиллитов, то разрушенных
до состояния глины, то очень плотных,
ороговикованных. По внешнему виду эта
порода очень напоминает отложения нижнеюрского
возраста, залегающие в непосредственной
близости от трубки. Размеры видимой части
ксенолита 1,5X1,3 м.
Обломки диабазов представлены
обычно афанитовыми и мелкозернистыми
разностями. Они имеют угловатую, реже
округлую форму и достигают 20—25 см в поперечнике.
Встречены и крупные глыбы диабаза размером
1,5X0,5 м. Эти породы почти не изменены действием
кимберлитовой магмы. Сам кимберлит вокруг
включений несколько уплотнен и как бы
«припаян» к последним.
Посторонние включения распределены
в массе кимберлита неравномерно.
Можно отметить, что в целом
наибольшее количество вмещающих
карбонатных пород наблюдается
в периферических частях трубки.
Скопления обломков диабаза встречаются
как в приконтактовой, так и во внутренней
части трубки.
Осадочные породы в контакте
с кимберлитом претерпевают целый
ряд видимых изменений как
механического, так и гидротермального
характера. Механические факторы
проявились в появлении ореола
тектонических брекчий во вмещающих
породах на контакте с кимберлитовым
телом. Это объясняется внедрением
кимберлитовой магмы, сопровождающимся
взрывом, естественным дроблением
при этом боковых интрудированных
пород и расширением трубы при весьма
интенсивном процессе серпентинизации
всей массы породы. Расширение объема
привело к повторному дроблению боковых
пород и движению всей трубы кверху с образованием
характерных «зеркал скольжения». Ослабленные
зоны дробления послужили прекрасными
путями проникновения гидротерм, которые
способствовали интенсивному изменению
вблизи контакта вмещающих пород и самого
кимберлита.
Так, известковистые доломиты
в контакте с кимберлитом заметно
ороговикованы и уплотнены, а мергелистые
известняки, наоборот, превращены в вязкие
мергелистые глины. Зона тектонических
брекчий представлена преимущественно
образованиями, состоящими из обломков
вмещающих пород, слабо сцементированных
милонитизированной глинистой массой,
пропитанной гидроокислами железа. Нередко
встречаются прожилки кальцита, кварца
и битуминозного вещества, пропитывающего
трещиноватый кальцит медового цвета.
Отмечены также проявления сульфидов
— пирита и галенита.
Несмотря на перечисленные
типы гидротермальных проявлений,
следует подчеркнуть их весьма
низкотемпературный характер воздействия
на боковые породы и, следовательно,
еще раз подтвердить мнение
о том, что кимберлитовый материал
не имел высоких температур
при своем внедрении в трубки.
Экзогенные процессы способствовали
интенсивному переотложению углекислого
кальция и пропитыванию кимберлитов, в
результате чего приконтактовые зоны
трубки были в значительной степени карбонатизированы
и приобрели светлые тона. С удалением
от контактов и особенно с глубиной карбонатизация
постепенно, но явно уступает место серпентинизации,
кимберлиты заметно уплотняются и принимают
облик темной, ультраосновной изверженной
породы.
Характер поверхностных
изменений в кимберлите самых
верхних частей трубки отражает
в основном процесс выветривания
пород и превращения последних
в глиноподобную, жирную на
ощупь массу, обычно пропитанную
гидроокислами железа. При этом
минералы претерпевают в той
или иной степени изменения,
выражающиеся в следующем: флогопит
превращается в хлорит, пироксены
замещаются хлорито-подобным веществом
и карбонатом, ильменит покрывается белой
коркой лейкоксена, а магнетит лимонитизируется;
наиболее устойчивым минералом является
пироп. Наивысшая степень изменения минералов
выражается в их превращении в агрегат
гидроокислов железа, глинистого вещества
и карбонатов.
Верхние горизонты кимберлитов
были вскрыты шурфами, глубиной от 4
до 20 м, а характер поведения рудного
тела прослежен сетью колонковых
скважин на глубину от 100 до 400 м
и одной скважины — до 600 м.
Геологический разрез верхних горизонтов
трубки имеет следующий вид.
От поверхности до глубины 2,5 м
прослеживается делювиально-элювиальный
слой, представленный преимущественно
мелкозернистым, глинистым песком или
дресвой кимберлита и содержащий
обломки твердого кимберлита, известняков
и диабазов. Эти отложения имеют
зеленовато-серую или зеленовато-желтую
окраску. На отдельных участках наблюдается
грубая слоистость. Ближе к контакту
размер обломочного материала увеличивается
и состав обломков становится более
однородным, сплошь представляя породы
усть-кутского яруса. Местами обломки
перекрывают полностью элювий кимберлита,
образуя сплошной стой, мощностью до 1,5
м.
Делювиально-элювиальные отложения
трубки на глубине 1,5—2 м
сменяются сильно разрушенными
кимберлитами, представляющими собой
довольно рыхлые породы зеленовато-голубоватых
и желтых тонов, в которых
простым глазом различаются зерна
пиропа, чешуйки хлорита, ильменит,
магнетит и иногда кристаллы
алмаза.
Рыхлые образования сменяются
на глубине 5—6 м крупноглыбовым материалом,
порода приобретает значительную плотность,
переходя в монолитный кимберлит.
В кимберлитовой трубке
по структурным и текстурным
признакам четко выделяются два
вида кимберлита: мелкообломочный
кимберлит типа кристаллокластического
туфа и грубообломочные разности, напоминающие
типичные вулканические туфобрекчии.
Тело трубки сложено в основном породой
первого типа, грубообломочные разности
слагают в них обособленные участки в
виде округлых и вытянутых в плане блоков,
напоминающих известные «столбы» в кимберлитах
Африки. От мелкообломочных кимберлитов
последние отличаются увеличением размеров
основных компонентов породы и повышенным
содержанием обломков пикритовых порфиритов
и включений змеевиков, а также более резко
выраженной угловатостью обломков.
Детальная характеристика этих двух
типов кимберлитов будет дана ниже
при петрографическом описании кимберлитовой
трубки в целом.