Инд. авторы:	Соболев Н.В., Соболев А.В., Томиленко А.А., Ковязин С.В, Батанова В.Г., Кузьмин Д.В
Заглавие:	Парагенезис и сложная зональность вкрапленников оливина из неизмененного кимберлита трубки удачная-восточная ( якутия): связь с условиями образования и эволюцией кимберлита
Библ. ссылка:	Соболев Н.В., Соболев А.В., Томиленко А.А., Ковязин С.В, Батанова В.Г., Кузьмин Д.В Парагенезис и сложная зональность вкрапленников оливина из неизмененного кимберлита трубки удачная-восточная ( якутия): связь с условиями образования и эволюцией кимберлита // Геология и геофизика. - 2015. - Т.56. - № 1-2. - С.337-360. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	РИНЦ: 23063225;
Реферат:	rus: Неизмененный магнезиальный оливин (Fo 85-94) является основным минералом блока кимберлита трубки Удачная-Восточная, практически не содержащим серпентина. Он преобладает в ксенолитах перидотитов, а также в качестве включений в алмазах. В кимберлите указанной трубки, так же как и в серии гипабиссальных кимберлитов других регионов земного шара, выделяются два главных типа вкрапленников оливина в соответствии с размерами и морфологией: ксенокристаллы (макрокристаллы) округлой или неправильной формы - оливин I и идиоморфные вкрапленники - оливин II, размеры которых не превышают, как правило, 0.5 мм и очень редко достигают 1 мм. Объектом настоящего исследования явились несколько тысяч образцов оливина из вкрапленников, относимых как к оливину I, так и к оливину II с постепенными переходами между ними. Особое внимание уделялось поискам минеральных включений в оливине и поискам вкрапленников с четко выраженной зональностью. В центральных однородных по составу зонах серии вкрапленников выявлены включения ортопироксена, а также клинопироксена (хромдиопсида и хромомфацита) с широкими вариациями содержаний примесей Na 2O и Cr 2O 3, существенно превышающих ранее установленные и достигающих 6.00 мас. % Na 2O и 4.23 мас. % Cr 2O 3. Убедительным свидетельством высокобарической природы центральных зон вкрапленников оливина является выявление в шести образцах включений пиропа, содержащего от 1.41 до 9.14 мас. % Cr 2O 3 и от 4.64 до 6.61 мас. % СаО и характеризующегося высокой магнезиальностью с Mg# 75.6-83.7, что, несомненно, доказывает высокобарический лерцолитовый парагенезис вкрапленников. Составы центральных зон изученных вкрапленников оливина полностью совпадают по содержанию примесей Ni, Co, Ca, Cr и Mn с составами оливинов из алмазов и ксенолитов перидотитов. Однако значимые отличия наблюдаются в устойчивом повышенном содержании примеси Ti, составляющем 100-300 г/т для абсолютного большинства вкрапленников, включая и те, которые содержат включения пироксена и пиропа. eng: Unaltered Mg-olivine (Fo 85-94) is a predominant mineral of the kimberlite block (serpentine-free) of the Udachnaya-East pipe, and it prevails in peridotite xenoliths and as inclusions in diamonds. The kimberlite of this pipe, like a series of hypabyssal kimberlites in other regions, contains two main types of olivine macrocrysts according to their size and morphology: those rounded or irregularly shaped (olivine I) and euhedral phenocrysts (olivine II), which are usually no larger than 0.5 mm and very seldom reach 1 mm in size. This study was focused on several thousand olivine samples assigned both to olivines I and to olivines II, with a gradual transition between them. Particular attention was paid to the search for mineral inclusions in olivine and for phenocrysts with a clear zoning. In the phenocryst cores of homogeneous composition, we have revealed orthopyroxene inclusions as well as clinopyroxene (chrome-diopside and chrome-omphacite) inclusions with wide variations in the Na2O and Cr2O3 contents, significantly higher than the previously established ones: up to 6.00 wt.% Na2O and 4.23 wt.% Cr2O3. Convincing evidence for the high-pressure origin of the olivine macrocryst cores is the presence of pyrope inclusions with 1.41-9.14 wt.% Cr2O3, 4.64-6.61 wt.% CaO, and Mg# = 75.6-83.7 in six samples, which testifies to the high-pressure lherzolite paragenesis of the phenocrysts cores. The cores of the studied olivine phenocrysts are identical in the contents of Ni, Co, Ca, Cr, and Mn to olivines from diamonds and peridotite xenoliths. However, they differ significantly in the steady elevated Ti content, equal to 100-300 ppm for the majority of the phenocrysts, including those containing pyroxene and pyrope inclusions.
Ключевые слова:	olivine; clinopyroxene; Pyrope; trace elements; paragenesis; diamond; кимберлит; kimberlite; алмаз; парагенезис; элементы примеси; пироп; клинопироксен; оливин;
Издано:	2015
Физ. характеристика:	с.337-360
Цитирование:	1. Агашев А.М., Похиленко Н.П., Толстов А.В., Поляничко В.Г., Мальковец В.Г., Соболев Н.В. Новые данные о возрасте кимберлитов Якутской алмазоносной провинции // ДАН, 2004, т. 399 (1), с. 95-99. 2. Алексеев С.В., Алексеева Л.П., Борисов В.Н., Шоуакар-Сташ О., Фрейп Ш., Шабо Ф., Кононов А.М. Изотопный состав (H, O, Cl, Sr) подземных рассолов Сибирской платформы // Геология и геофизика, 2007, т. 48 (3), с. 291-304. 3. Дэвис Г.Л., Соболев Н.В., Харькив А.Д. Новые данные о возрасте кимберлитов Якутии, полученные уран-свинцовым методом по цирконам // Докл. АН СССР, 1980, т. 254 (1), с. 175-179. 4. Ефимова Э.С., Соболев Н.В. Распространенность кристаллических включений в алмазах Якутии // Докл. АН СССР, 1977, т. 237 (6), с. 1475-1478. 5. Зедгенизов Д.А., Ефимова Э.С., Логвинова А.М., Шацкий В.С., Соболев Н.В. Включения ферропериклаза в микроалмазе из кимберлитовой трубки Удачная // ДАН, 2001, т. 377 (3), с. 381-384. 6. Зедгенизов Д.А., Рагозин А.Л., Шацкий В.С. Хлорид- карбонатный флюид в алмазах из ксенолита эклогита // ДАН, 2007, т. 415, с. 961-964. 7. Кинни П.Д., Гриффин Б.Дж., Хеамэн Л.М., Брахфогель Ф.Ф., Специус З.В. Определение U-Pb возрастов перовскитов из якутских кимберлитов ионно-ионным масс-спектроскопическим (SHRIMP) методом // Геология и геофизика, 1997, т. 38 (1), с. 91-99. 8. Киселев А.И., Ярмолюк В.В., Иванов А.В., Егоров К.Н. Пространственно-временные отношения среднепалеозойских базитов и алмазоносных кимберлитов на северо-западном плече Вилюйского рифта (Сибирский кратон) // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (2), с. 185-196. 9. Королюк В.Н., Лаврентьев Ю.Г., Усова Л.В., Нигматулина Е.Н. О точности электронно-зондового анализа породообразующих минералов на микроанализаторе JXA-8100 // Геология и геофизика, 2008, т. 49 (3), с. 221-225. 10. Пальянов Ю.Н., Сокол А.Г., Хохряков А.Ф., Крук А.Н. Условия кристаллизации алмаза в кимберлитовом расплаве по экспериментальным данным // Геология и геофизика, 2015, т. 56 (1-2), с. 254-272. 11. Рагозин А.Л., Каримова А.А., Литасов К.Д., Зедгенизов Д.А., Шацкий В.С. Содержание воды в минералах мантийных ксенолитов из кимберлитов трубки Удачная (Якутия) // Геология и геофизика, 2014, т. 55 (4), с. 549-567. 12. Соболев А.В., Соболев С.В., Кузьмин Д.В., Малич К.Н., Петрунин А.Г. Механизм образования сибирских меймечитов и природа их связи с траппами и кимберлитами // Геология и геофизика, 2009а, т. 50 (12), с. 1293-1334. 13. Соболев В.С. Условия образования месторождений алмазов // Геология и геофизика, 1960 (1), с. 7-22. 14. Соболев Н.В. О минералогических критериях алмазоносности кимберлитов // Геология и геофизика, 1971 (3), с. 70-80. 15. Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. Новосибирск, Наука, 1974, 264 с. 16. Соболев Н.В., Лаврентьев Ю.Г., Поспелова Л.Н., Соболев Е.В. Хромовые пиропы из алмазов Якутии // Докл. АН СССР, 1969, т. 189 (1), с. 162-165. 17. Соболев Н.В., Ефимова Э.С., Реймерс Л.Ф., Захарченко О.Д., Махин А.И., Усова Л.В. Минеральные включения в алмазах Архангельской кимберлитовой провинции // Геология и геофизика, 1997, т. 38 (2), с. 358-370. 18. Соболев Н.В., Логвинова А.М., Зедгенизов Д.А., Ефимова Э.С., Лаврентьев Ю.Г., Усова Л.В. Аномально высокое содержание примеси никеля во включениях оливина из микроалмазов кимберлитовой трубки Юбилейная (Якутия) // ДАН, 2000, т. 375 (3), с. 393-396. 19. Соболев Н.В., Логвинова А.М., Ефимова Э.С. Сингенетические включения флогопита в алмазах кимберлитов: свидетельство роли летучих в образовании алмазов // Геология и геофизика, 2009б, т. 50 (12), с. 1588-1606. 20. Соболев Н.В., Логвинова А.М., Николенко Е.И., Лобанов С.С. Минералогические критерии алмазоносности верхнетриасовых россыпей северо-восточной окраины Сибирской платформы // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (8), с. 1162-1178. 21. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М., Недра, 1998, 555 с. 22. Чепуров А.И., Жимулев Е.И., Агафонов Л.В., Сонин В.М., Чепуров А.А., Томиленко А.А. Устойчивость ромбического и моноклинного пироксенов, оливина и граната в кимберлитовой магме // Геология и геофизика, 2013, т. 54 (4), с. 533-544. 23. Шарыгин И.С., Головин А.В., Похиленко Н.П. Джерфишерит в кимберлитах Куойкского поля как индикатор обогащения хлором кимберлитовых расплавов // ДАН, 2011, т. 436 (6), с. 820-826. 24. 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. 25. Шимизу Н., Соболев Н.В., Ефимова Э.С. Химическая гетерогенность гранатовых включений и ювенильность перидотитовых алмазов из Сибири // Геология и геофизика, 1997, т. 53 (2), с. 337-352. 26. Armstrong J.P., Wilson M., Barnett R.L., Nowicki T., Kjarsgaard B.A. Mineralogy of primary carbonate-bearing hypabyssal kimberlite, Lac de Gras, Slave Province, Northwest Territories, Canada // Lithos, 2004, v. 76, p. 415-433. 27. Arndt N.T., Guitreau M., Boullie A.M., le Roex A., Tommasi A., Cordier P., Sobolev A. Olivine and the origin of kimberlite // J. Petrol., 2010, v. 51, p. 573-602. 28. Bernsthein S., Szilas K., Kelemen P.B. Highly depleted cratonic mantle in West Greenland extending into diamond stability field in the Proterozoic // Lithos, 2013, v. 168-169, p. 160-172. 29. Berry A.J., Walker A.M., Hermann J., O’Neill H.S.C., Foran G.J., Gale J.D. Titanium substitution mechanism in forsterite // Chem. Geol., 2007, v. 242, p. 176-186. 30. Bondre N.Y. Salt up the pipe // Nature Geosci., 2009, v. 2, p. 604. 31. Brett R.C., Russelle J.R., Moss S. Origin of olivine in kimberlite: phenocryst or impostor? // Lithos, 2009, v. 112S, p. 201-212. 32. Brey G.P., Kohler T. Geothermobarometry in four-phase lherzolites II: new thermobarometers and practical assessment of exiting thermobarometers // J. Petrol., 1990, v. 31, p. 1353-1378. 33. Clarke D.B., Mitchell R.H., Chapman C.A.T., Mackay R.M. Occurrence and origin of djerfisherite from the Elwin Bay kimberlite, Somerset island, Northwest Territories // Canad. Miner., 1994, v. 32, p. 815-823. 34. De Hoog J.C.M., Gall L., Cornell D.H. Trace-element geochemistry of mantle olivine and application to mantle petrogenesis and geothermobarometry // Chem. Geol., 2010, v. 270, p. 196-215. 35. Foley S.F., Prelevic D., Rehfeldt T., Jacob D.E. Minor and trace elements in olivines as probes into early igneous and mantle melting processes // Earth Planet. Sci. Lett., 2013, v. 363, p. 181-191. 36. Hermann J., O’Neill H.St.C., Berry A.J. Titanium solubility in olivine in system TiO2-MgO-SiO2: no evidence for an ultradeep origin of Ti-bearing olivines // Contr. Miner. Petrol., 2005, v. 148, p. 746-760. 37. Hervig R.L., Steele L.M. et al. Diamonds: minor elements in silicate inclusions: pressure-temperature implications // J. Geophys. Res., 1980, v. 85 (B12), p. 6919-6929. 38. Hilchie L., Fedortchuk Y., Matveev S., Kopylova M. The origin of high hydrogen content in kimberlitic olivine: Evidence from hydroxyl zonation in olivine from kimberlites and mantle xenoliths // Lithos, 2014, v. 202-203, p. 429-441. 39. Izraeli E.S., Harris J.W., Navon O. Brine inclusions in diamonds: a new upper mantle fluid // Earth Planet. Sci. Lett., 2001, v. 187, p. 323-332. 40. Jarosevich E.J., Nelen J.A., Norberg J.A. Reference sample for electron microprobe analysis // Geostand. Newsl., 1980, v. 4, p. 43-47. 41. Kamenetsky M.B., Sobolev A.V., Kamenetsky V.S., Maas R., Danyushevsky L.V., Thomas R., Pokhilenko N.P., Sobolev N.V. Kimberlite melts rich in alkali chlorides and carbonates: A potent metasomatic agent in the mantle // Geology, 2004, v. 32, № 10, p. 845-848. 42. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Sobolev A.V., Golovin A.V., Demouchy S., Faure K., Sharygin V. V., Kuzmin D.V. Olivine in the Udachnaya-East kimberlite (Yakutia, Russia): types compositions and origins // J. Petrol., 2008, v. 49, № 4, p. 823-839. 43. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Weiss Y., Navon O., Nielsen T.F.D., Mernagh T.P. How unique is the Udachnaya-East kimberlite? Comparison with kimberlites from the Slave Craton (Canada) and SW Greenland // Lithos, 2009a, v. 112, p. 334-346. 44. Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Sobolev A.V., Golovin A.V., Sharygin V.V., Pokhilenko N.P., Sobolev N.V. Can pyroxenes be liquidus minerals in the kimberlite magma? // Lithos, 2009b, v. 112, Suppl., (1), p. 213-222. 45. Kamenetsky V.S., Maas R., Kamenetsky M.B., Paton C., Phillips D., Golovin A.V., Gornova M.A. Chlorine from the mantle: Magmatic halides in the Udachnaya-East kimberlite, Siberia // Earth Planet. Sci. Lett., 2009с, v. 285, p. 96-104. 46. Klein-BenDavid O., Pearson D.G., Nowell G.M., Ottley C., Mc Neill J.C.R., Logvinova A., Sobolev N.V. The sources and time-integrated evolution of diamond-forming fluids - Trace elements and isotopic evidence // Geochim. Cosmochim. Acta, 2014, v. 125, p. 146-169. 47. Köhler T.P., Brey G.P. Calcium exchange between olivine and clinopyroxene calibrated as a geothermobarometer for natural peridotites from 2 to 60 kb with applications // Geochim. Cosmochim. Acta, 1990, v. 54, p. 2375-2388. 48. Kopylova M.G., Kostrovitsky S.I., Egorov K.N. Salts in southern Yakutian kimberlites and the problem of primary alkali kimberlite melts // Earth Sci. Rev., 2013, v. 119, p. 1-16. 49. Logvinova A.M., Wirth R., Fedorova E.N., Sobolev N.V. Nanometre-sized mineral and fluid inclusions in cloudy Siberian diamonds: new insights on diamond formation // Eur. J. Miner., 2008, v. 20, p. 317-331. 50. Meyer H.O.A. Inclusions in diamond / Ed. P.H. Nixon // Mantle xenoliths. Wiley, Chichester, 1987, p. 501-522. 51. Milman-Barris M.S., Beckett J.R., Baker M.B., Hofmann A.E., Morgan Z., Crowley M.R., Vielzeuf D., Stolper E. Zoning of phosphorous in igneous olivine // Contr. Miner. Petrol., 2008, v. 155, p. 739-765. 52. Misra K.C., Anand M., Taylor L.A., Sobolev N.V. Multi-stage metasomatism of diamondiferous eclogite xenoliths from the Udachnaya kimberlite pipe, Yakutia, Siberia // Contr. Miner. Petrol., 2004, v. 146, № 6, p. 696-714. 53. Mitchell R.H. Composition of olivine, silica activity and oxygen fugacity in kimberlite // Lithos, 1973, v. 6, p. 65-81. 54. Mitchell R.H. Kimberlites: mineralogy, geochemistry and petrology. New York, Plenum, 1986. 55. Mitchell R.H. Petrology of hypabyssal kimberlites: relevance to primary magma compositions // J. Volcanol. Geotherm. Res., 2008, v. 174, p. 1-8. 56. Moore A.E. The case for a cognate, polybaric origin for kimberlitic olivines // Lithos, 2012, v. 131, p. 1-10. 57. Moss S., Russell J.K., Scott-Smith B.H., Brett R.C. Olivine crystal size distribution in kimberlite // Amer. Miner., 2010, v. 95, p. 527-536. 58. Nimis P., Zanetti A., Dencker I., Sobolev N.V. Major and trace element composition of chromian diopsides from the Zagadochnaya kimberlite (Yakutia, Russia): Metasomatic processes, thermobarometry and diamond potential // Lithos, 2009, v. 112, p. 397-412. 59. Schertl H.-P., Neuser R.D., Sobolev N.V., Shatsky V.S. UHP-metamocphic rocks from Dora Maira/Western Alps and Kokchetav/Kazakhstan: New insights using cathodoluminescence petrography // Eur. J. Miner., 2004, v. 16, p. 49-57. 60. Sharygin V.V., Sobolev N.V., Channer D.M.DeR. Oscillatory-zoned crystals of pyrochlore-group minerals from the Guaniamo kimberlites, Venezuela // Lithos, 2009, v. 112S, p. 976-985. 61. Shirey S.B., Cartigny P., Frost D.J., Keshaw S., Nestola F., Nimis P., Pearson D.G., Sobolev N.V., Walter M.J. Diamonds and the geology of mantle carbon // Rev. Miner. Geochem., 2013, v. 75, p. 355-421. 62. Simkin T., Smith J.V. Minor element distribution in olivine // J. Geol., 1970, v. 78, p. 304-325. 63. Sobolev A.V., Sobolev N.V., Smith Ch.B., Dubessy J. Fluid and melt compositions in lamproites and kimberlites based on the study of inclusions in olivine / Ed. J. Ross // Kimberlites and related rocks. Their composition, occurrence, origin and emplacement. Blackwell Scientific Publications, Sydney, 1989, v. 2, p. 220-240. 64. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Sobolev S.V., Nikogosian I.K. An olivine-free mantle source of Hawaiian shield basalts // Nature, 2005, v. 434, p. 590-597. 65. Sobolev A.V., Hofmann A.W., Kuzmin D.V., Yaxley G.M., Arndt N.T., Chung S.-L., Danyushevsky L. V., Elliott T., Frey F.A., Garcia M.O., Gurenko A.A., Kamenetsky V.S., Kerr A.C., Krivolutskaya N.A., Matvienkov V.V., Nikogosian I.K., Rocholl A., Sigurdsson I.A., Sushchevskaya N.M., Teklay M. The amount of recycled crust in sources of mantle-derived melts // Science, 2007, v. 316 (5823), p. 412-417. 66. Sobolev A.V., Batanova V.G., Krasheninnikov S., Borisov A., Arndt N., Kuzmin D.V., Krivolutskaya N., Sushevskaya N. Potential temperatures of sources of MORB, OIB and LIP’s based on Al partitioning between olivine and spinel // Abstract VIIC-06, AGU Fall Meeting, 2013. 67. Sobolev N.V., Lavrent’ev Y.G. Isomorphic sodium admixture in garnets formed at high pressures // Contr. Miner. Petrol., 1971, v. 31, p. 1-12. 68. Sobolev N.V., Lavrentev Y.G., Pokhilenko N.P., Usova L.V. Chrome-rich garnets from the kimberlites of Yakutia and their parageneses // Contr. Miner. Petrol., 1973, v. 40 (1), p. 39-52. 69. Sobolev N.V., Logvinova A.M., Zedgenizov D.A., Seryotkin Y.V., Yefimova E.S., Floss C., Taylor L. A. Mineral inclusions in microdiamonds and macrodiamonds from kimberlites of Yakutia: a comparative study // Lithos, 2004, v. 77, № 1-4, p. 225-242. 70. Sobolev N.V., Logvinova A.M., Zedgenizov D.A., Pokhilenko N.P., Kuzmin D.V., Sobolev A.V. Olivine inclusions in Siberian diamonds: high-precision approach to minor elements // Europ. J. Miner., 2008, v. 20, № 3, p. 305-315. 71. Sobolev N.V., Logvinova A.M., Zedgenizov D.A., Pokhilenko N.P., Malygina E.V., Kuzmin D.V., Sobolev A.V. Petrogenetic significance of minor elements in olivines from diamonds and peridotite xenoliths from kimberlites of Yakutia // Lithos, 2009, v. 112, Suppl. 2, p. 701-713. 72. Sokol A.G., Kupriyanov I.N., Palyanov Y.N., Kruk A.N., Sobolev N.V. Melting experiments on the Udachnaya kimberlite at 6.3-7.5 GPa: Implications for the role of H2O in magma generation and formation of hydrous olivine // Geochim. Cosmochim. Acta, 2013, v. 101, p. 133-155. 73. Stachel T., Harris J.W. The origin of cratonic diamonds-constraints from mineral inclusions // Ore Geol. Rev., 2008, v. 34, p. 5-32. 74. Stachel T., Harris J.W. Formation of diamond in the Earth’s mantle // J. Phys. Condens. Matter, 2009, v. 21, p. 75. Zhai D.-G., Liu J.-J., Zhang H.Y., Wang J.P., Yang X.A., Wu S.H. Origin of oscillatory zoned garnets from the Xieertala Fe-Zn skarn deposit, northern China: in situ LA-ICP-MS-evidence // Lithos, 2014, v. 190-191, p. 279-291. 76. Ziberna L., Nimis P., Zanetti A., Sobolev N.V. Metasomatic processes in the Central Siberian cratonic mantle: Evidence from garnet-xenocrysts from the Zagadochnaya kimberlite // J. Petrol., 2013, v. 54(11), p. 2379-2409. 77. Wan Z., Coogan L.A., Canil D. Experimental calibration of aluminum partitioning between olivine and spinel as a geothermometer // Amer. Miner., 2008, v. 93, p. 1142-1147.