Определения температуры и давления кристаллизации алмазов в кимберлитах проведены с помощью и нескольких косвенных способов. Здесь мы кратко остановимся только на первом из них. Для таких определений нужны алмазы с включениями других минералов (оливина, граната и др.), выделявшихся из магмы одновременно с ними. Мелкие зерна их прилипали к растущему кристаллу алмаза, постепенно обволакивались им со всех сторон и таким образом оказывались заключенными в сверкающую «темницу».
Различные вещества неодинаково изменяют свой объем при охлаждении и падении давления, и поэтому вокруг минералов-узников в алмазе при атмосферных условиях наблюдаются зоны внутренних напряжений, хорошо различимые в поляризованном свете. Если температуру и давление окружающей среды поднять до значений, при которых эти минералы были захвачены алмазом, то напряжения в его кристаллах исчезнут. Опыты показали, что эти напряжения исчезают уже при 1500-1700°С и давлении 40 000-50 000 кгс/см2, т. е. при тех же термодинамических параметрах, которые были предсказаны на основе теоретических расчетов и вытекают из экспериментов по синтезу алмаза.
Оказывается, что не только алмаз, но и пироповый гранат не может кристаллизоваться при атмосферном давлении. Как теоретические- выкладки, так и экспериментальные данные со всей очевидностью свидетельствуют, что в силикатных расплавах типа кимберлитовой магмы для образования таких гранатов необходимо давление не ниже 20 000 кгс/см2.
Отсюда следует, что если давление магмы достигало 40 000-50 000 кгс/см2, то в ней происходила кристаллизация алмаза и пиропа. Из магм, испытывавших давления в пределах 20 000-40 000 кгс/см2, возникали породы с пиропом. Если давление не достигало 20 000 кгс/см2, то при остывании магмы получались породы, не содержащие ни алмаза, ни пиропа.
Строго говоря, название «кимберлит» следовало бы применять только к алмазоносным порфировым ультраосновным (содержащим мало кремния) породам, полностью аналогичным породе из трубки «Кимберли». Однако даже в эксплуатируемых месторождениях содержание алмаза исчисляется стотысячными и миллионными долями процента, и поэтому, чтобы определить, имеется или нет этот минерал во вновь найденной трубке взрыва, необходимо переработать огромное количество породы. Концентрация пиропа в кимберлитах обычно в десятки тысяч раз выше, чем алмаза, что позволяет легко определить его наличие или отсутствие в породе.
Было решено называть кимберлитами все порфировые ультраосновные породы, образование которых связано с вулканическими процессами, характеризующимися колоссальными давлениями и температурами. Их принято называть породами кимберлитовой фации ультраосновного вулканизма. Заметные различия в минимальных давлениях, необходимых для кристаллизации алмаза и пиропа, позволяют разделить кимберлитовую фацию на две: алмазную и пироповую. Все остальные породы, обладающие аналогичным составом, образовались при давлении ниже 20 000 кгс/см2 и относятся к пикритовой фации вулканизма. В качестве собирательного названия для таких пород используется термин «пикриты».
Первым практическим результатом, полученным в итоге уточнения термина «кимберлит», явилась существенная экономия средств при поисках алмазных месторождений. Если раньше на каждой вновь найденной трубке и дайке отбирались пробы для определения алмазоносное, то теперь опробованию подвергаются только породы.
Шоу бізнес
