Алмаз на Кольском: кто его спутник, а кто «вредитель»

«Сами мы не местные, приехали алмаз хибинский посмотреть!» – подобное нередко приходится слышать от туристов. А показать нам и нечего – не находили пока в Хибинах алмазов. Но может быть, они есть в других районах области?

Это, как говорится, вопрос дискуссионный. И далеко не новый.

Возможность открытия алмазов в «полуночных землях» России предсказал еще Михаил Васильевич Ломоносов в книге «О слоях земных» (1763 год), где писал, что «... в Севере... не можем сомневаться, что могли произойти алмазы... и могут отыскаться». Действительно, в 1980-е годы в Архангельской области были открыты несколько алмазоносных трубок взрыва и крупнейшая из них – трубка имени В. Гриба. Позже алмазы обнаружили и при исследовании песчано-гравийных прибрежных осадков вдоль Терского берега.

В газете «Кировский рабочий» за декабрь 1974 года Юрий Кирнарский подробно рассказал о перспективах алмазоносности Кольского полуострова. В своей статье он упоминает начатое еще в предвоенные годы систематическое обследование края и установление участков, оцененных как потенциально алмазоносные.

«В послевоенное время… в разных частях полуострова были обнаружены вулканические жерла – «трубки взрыва», заполненные, правда, не собственно кимберлитом, а более или менее похожими на кимберлит породами», – писал Юрий Мордухович. Ну и самой, пожалуй, известной историей остается обнаружение французским географом Шарлем Рабо в 1891 году мелких алмазных кристалликов на реке Паз (сейчас эти места относятся к Печенгскому району Мурманской области).

В 2008 году в журнале «Тиетта» вышла статья доктора геолого-минералогических наук, профессора Юрия Войтеховского, в которой он приводит слова французского ученого Шарля Веллена, автора заметки под названием «Об алмазоносном песке, собранном Шарлем Рабо в русской Лапландии (в долине Пасвик)» в 1891 году.

Вот что писал Веллен: «Во время своих замечательных исследовательских путешествий по русской Лапландии, которые с 1884 года осуществлялись трижды, господин Шарль Рабо собрал значительные коллекции горных пород, которые любезно доверил мне для исследования. Среди этих горных пород содержится и гранатсодержащий песок из долины Пасвик, в котором можно было надеяться обнаружить некоторые интересные минералы, так как названная река течет через сложенный гнейсами регион, в котором встречаются многочисленные граниты и пегматиты. Ближайшее исследование полностью подтвердило мои ожидания, так как мне удалось установить, что песок содержит алмазы. Этот результат особенно интересен потому, что до сих пор находки алмазоносных песков в Европе не были известны».

О кольских алмазах Веллен сообщает следующее: «…встречаются маленькие водяно‐прозрачные осколки – угловатые или реже окатанные, с исцарапанной поверхностью, размеры которых всегда незначительны и не превышают 0.25 мм; в виде исключения был установлен один кристалл размером 1.5 мм. Все обладали сильным алмазным блеском, весьма значительным преломлением и вели себя в поляризованном свете подобно телам, которые состоят из совершенно изотропного вещества. Были замечены отдельные признаки очень слабого двупреломления, должно быть, обусловленного наличием напряжений. Под действием окисляющих реагентов минерал не изменяется; наконец, проверка твердости показала, что осколки могут царапать корунд. Но известно, что все эти признаки характеризуют алмаз. Ради большей точности один осколок был полностью сожжен в избытке кислорода и дал лишь углекислоту». Вывод Веллен делает следующий: «Подавляющее большинство составных частей песка из Лапландии относится к обычным спутникам алмазов. Но если намереваться найти коренной источник этого минерала, то следует допустить вероятность, что он происходит из пегматитов, которые развиты в этом регионе…». Однако детальные поиски алмазов в этом районе Кольского полуострова результатов не имели.

Упоминания о потенциальной алмазоносности Кольского региона встречаются и в современных работах специалистов Геологического института Кольского научного центра РАН. В надежде разобраться, возможно ли на нашей территории найти алмазы, мы обратились к ведущему научному сотруднику института, кандидату геолого-минералогических наук Дмитрию Зозуле. Одна из сфер его научных интересов – изучение россыпной алмазоносности Кольского региона и обоснование новых кимберлитовых полей в восточной части Кольского полуострова.

Дмитрий Зозуля – один из соавторов важнейшей для понимания проблемы статьи в «Вестнике МГТУ» за 2000 год под названием «Перспективы россыпной алмазоносности Кольского региона». Совместно с коллегами, в том числе с доктором геолого-минералогических наук Борисом Гавриленко, сотрудником ГИ и разработчиком модели россыпеобразования благородных металлов и алмазов на территории Кольского полуострова, он описал исследования рыхлых отложений четвертичного периода в акватории Белого моря и на континентальной части полуострова. Ведь в течение 20 лет после обнаружения алмазоносных трубок взрыва в Архангельской кимберлитовой провинции шли поиски в Северной Карелии и в Мурманской области.

В этой же статье упоминается находка 1999 года на реке Элнйок к востоку от Ловозера – в шлиховой пробе из русловых отложений этой реки был обнаружен алмаз в виде остроугольного осколка полупрозрачного кристалла. В этой же пробе были и минералы-спутники алмаза – хромшпинелиды, хромдиопсиды, оливины. Эта находка свидетельствовала о возможности ледникового сноса материала в центре полуострова, и о том, что четвертичные породы района могут являться промежуточными коллекторами алмазов.

– У коренной алмазоносности много критериев, – рассказывает Дмитрий Ростиславович. – Сама структура земной коры способствует тому, что в ней могут образоваться кимберлиты, то есть породы, в которых впервые были обнаружены алмазы. Алмазы – ксенокристы, не родные для этой породы, они в ней не формируются, а находятся в мантии, из которой доставляются на поверхность из-за взрыва некого флюидонасыщенного материала. Перемещаясь, они захватывают попутно в виде ксенолитов перидотиты, эклогиты, даже породы коры. Там, где вся эта масса выходит на поверхность, образуются трубки взрыва.

Трубки взрыва, коренные месторождения алмазов – это огромные жерла, реже крупные трещины в земной коре, заполненные специфической горной породой – упомянутым кимберлитом. В верхней части жерла имеют обычно воронкообразные расширения, которые постепенно сужаются книзу.

Благоприятствуют образованию кимберлитовых трубок разные факторы, включая значительную мощность литосферы в отдельных частях континентов. И таким образом к сегодняшнему дню определены основные крупные провинции на Земле, которые являются алмазоносными, то есть источниками очень крупных месторождений алмазов. Это, в первую очередь Южная Африка.

– По критериям, благоприятным для образования кимберлитовых трубок, та часть Фенно-Скандинавского щита, где находится Кольский полуостров, Карелия и Финляндия, очень подходит для формирования трубок взрыва. И они здесь есть, - рассказывает Дмитрий Зозуля.

В 1986 году геологи Центрально-Кольской геологической экспедиции при бурении локальных магнитных аномалий открыли кимберлиты Терского берега недалеко от поселка Кашкаранцы на берегу Белого моря. Тогда крупнейшая на Кольском полуострове трубка «Ермаковская-7» подарила нам 131 мелкий алмаз, трубка «Ермаковская-20» – пять зерен мелких алмазов. Сегодня это место уже рекультивировано, все возвращено в первоначальное состояние по экологическим требованиям.

В начале 2000-х годов наступил новый этап поиска: идея внимательно изучить Терский берег пришла директору Геологического института КНЦ РАН Феликсу Петровичу Митрофанову после его визита в Южную Африку. Возможно, древние породы в Белое море переносил ледник, и теперь, при волно-колебательных прибойных движениях здесь возможно концентрирование алмазов из этих пород. Подобный механизм действует в Намибии на очень крупном месторождении – там в двухстах метрах от берега эрлифтные драги вымывают алмазы, которые уже как бы отсортированы самой природой: трещиноватые раскололись и ушли, а чистые и крупные, более ценные, остались.

Добыча алмазов на морских месторождениях Юго-Западной Африки составляет пять процентов всей мировой добычи. Положительными факторами являются относительно высокое содержание и хорошее качество алмазов, кроме того, затраты на добычу алмазов со дна акваторий в четыре раза ниже, чем на суше, где необходимы вскрышные работы. В Намибии ежегодно добывается до 1.5 млн карат алмазов.

В 2002 и 2003 году состоялись две экспедиции на Белое море. Первая, по поиску аномалий, организованная Геологическим институтом, значимых для нас результатов не дала. Вторую провел Мурманский морской биологический институт. Наши сотрудники в ее составе отбирали пробы со дна Белого моря. Все собранные породы обогащали магнитным способом – по плотности, в тяжелых жидкостях, а затем эту фракцию изучали под микроскопом. Было взято несколько сотен проб, в которых алмазов не нашли, хотя обнаружили минералы-спутники алмазов, в том числе пиропы.

– Пиропы формируются вместе с алмазом в кимберлитовых трубках при высоком давлении. Их достаточно легко обнаружить. Существует такая методика – пироповая дорожка: люди идут вдоль речек, лотками моют песок в русловых отложениях, доводят его до тяжелого концентрата и если видят в нем красные минералы, отмечают точку, а затем идут дальше. Чем больше находят таких точек, чем больше пиропов, тем «ближе» кимберлиты. Таким образом, кстати, был обнаружен первый выход кимберлита в Сибири, в 1954 году, трубка «Зарница», – рассказывает Дмитрий Ростиславович.

Если потенциально алмазы у нас есть, пусть даже никакого промышленного интереса они не представляют, то разве не стоит поискать еще?

– Крупных месторождений алмазов у нас все-таки нет, потому что ледник 10-15 тысяч лет назад сильно навредил: буквально пропахал территорию полуострова и снял верхние породы, включая части трубок – так называемые раструбы, которые наиболее богаты алмазами. Эти раструбы были эродированы, даже в «Ермаковской» остались только корневые участки.

Фактически 90 процентов территории Кольского полуострова осталось покрыто ледниковыми моренами и другими гляциальными отложениями. И это всегда несколько десятков метров мощности, то есть под ними очень трудно найти месторождения коренных пород. Тем более, что кимберлит – очень рыхлая порода и поэтому сильно выветривается. Вот вы видите перед собой Хибины – они кристаллические, а трубка чаще всего в болотистой местности, – объясняет Дмитрий Зозуля.

– Что касается минералов-спутников, то мы опробовали разнообразные ледниковые отложения, обогащали, просматривали. Было найдено много пироп-альмандинов, хромдиопсидов, оливинов, которые могут встречаться в кимберлитах. Наиболее перспективны в этом плане из-за большей глубины литосферы юго-восточная и юго-западная части полуострова, все остальное малоперспективно. Конечно, и в центре полуострова могут быть трубки взрыва, но они не из тех глубин, где находятся алмазы, которые, по классической теории, формируются на глубине от 160 до 240 километров, именно оттуда магма выносит их к поверхности земли. Чем больше мощность литосферной мантии, тем больше так называемое алмазное «окно» и тем больше алмазов собирает кимберлитовая магма на своем пути к поверхности. То есть кимберлиты могут быть и не алмазоносные, если сформировались на меньших глубинах, где алмаз сгорает или превращается в модификацию углерода – графит.

Впрочем, возвращаясь к первоначальным критериям, алмазы найти у нас возможно, но такой поиск требует очень больших трудозатрат: на геофизику, определение аномалий, отбор тонн базальных отложений морен, детальное бурение по сети в сотни метров. Подобным образом действовали в Финляндии, где нашли несколько десятков трубок, например в Куусамо. Но, конечно, никто их не разрабатывает, потому что содержания алмазов там небольшие.

Если не считать Финляндию, то ближайшая к нам алмазоносная провинция – Архангельская область. Это продолжение Кольского региона, но там кристаллический щит закрыт, как чехлом, отложениями пород, сформированных в палеозое. Промышленное месторождение алмазов - в районе Зимнего берега, там большие карьеры разрабатывают, хотя по-настоящему крупных алмазов и на нем не обнаружено. Кстати, геохимически кимберлиты Терского берега подобны высокоалмазоносным кимберлитам Золотицкого поля Архангельской области.

На Кольском полуострове сегодня исследования по алмазам остановились, но история еще не закончена, ведь высокие давления существуют не только на больших глубинах в мантии. Возникают они и в земной коре, когда сталкиваются литосферные плиты. Так образуются метаморфические породы, которые в теории, при уникальном стечении обстоятельств, в том числе и при воздействии различных флюидов, могут содержать микроалмазы. Искать такие алмазы пробуют на участках, сложенных эклогитом. Обычно в эклогитах мелкие алмазы размещаются прямо внутри зерен граната-пиропа, включенного в породу. Есть даже месторождение в Казахстане, которое можно разрабатывать на эклогиты, получая алмазы технические, не ювелирного качества. Когда-то подобные использовали для буровых коронок, теперь их сменили синтетические алмазы. Кстати, этот момент может усложнить поиски коренных месторождений – буровых работ проводится много, и технические алмазы, найденные в этих местах, могут ввести в заблуждение.

– Кимберлиты несут и породы, которые они прорывают. Среди них есть те, что формируют обычно нижнюю часть литосферных плит и называются ксенолиты. Ксенолиты могут содержать до 30 объемных процентов алмазов – подобные находки есть в Сибири, в ЮАР, в Австралии, где на месторождении Аргайл добывают сегодня 60 процентов всех алмазов мира, правда, технического качества. А основными поставщиками ювелирных алмазов остаются ЮАР, Сибирь и Канада, которая совсем недавно выбилась в лидеры за счет нескольких богатых трубок. Есть еще загадочные алмазы, которые непонятно откуда берутся, – это исторические месторождения в Индии, Бразилии, на Урале.

А что вы думаете относительно тех самых первых алмазов, обнаруженных на Кольском Шарлем Рабо?

– Такое вполне могло быть. Думаю, эти алмазы из северной Финляндии, из района Куусамо, откуда их принес ледник.

Понимаете, алмаз не может никуда деться, он ведь не выветривается. Конечно, он может быть хрупким, может рассыпаться, но он не изменяется под влиянием солнца, воды, ветра. Он сохраняется как нечто, что вылилось и высыпалось на поверхность земли. А процесс концентрирования при течении реки, когда формируются россыпные алмазы, делает материал более качественным, так же как при прибрежно-морской сортировке. Россыпные алмазы обычно более ценные, но они тоже находятся чаще в тех районах, где есть трубки.

Бывают, конечно, спорные находки – в различных перидотитах, интрузивных, а не эксплозивных породах, как кимберлиты. Кто-то предполагает, что это может быть засорение при буровых работах, кто-то доказывает, что алмазы встречаются в базальтах, как, например, на Камчатке. Но я склоняюсь к классической точке зрения: для образования алмазов необходимо высокое давление, которое достигается в наших земных условиях только лишь в мантии и, в очень редких случаях, при формировании эклогитов.

Если сравнивать наш край с Сибирью, то можно отметить: там с алмазами дела обстоят лучше, поскольку над кристаллическим чехлом есть осадочные отложения, и трубки, которые прорывают их, расходятся в породах, эти раструбы наиболее богаты алмазами. И у нас подобные были в палеозое, но сейчас, после ледника, – нет. И я бы сказал, что просто так идти по нашему краю и найти под ногами алмаз все-таки невозможно.

Подготовила Наталья Чернова