ГлавнаяCo времени первого описания кимберлита К. Льюисом в 1887 году появилось огромное количество определений для этой породы. Подавляющая часть попыток дать определение кимберлиту приходится на 1960-1980 годы, когда стали известны все главные минералогические, петрографические и геохимические характеристики этих пород. Сложность этой задачи определяется огромным разнообразием структур, текстур, минералогических особенностей и геохимических характеристик кимберлитов. Один из классиков изучения кимберлитов и кимберлитоподобных пород P.X. Митчелл в монографии «Кимберлиты» в 1986 году указывает, что нельзя дать какого-либо краткого определения кимберлиту, поскольку это не единая порода, а семейство пород («клан» пo P.X. Митчеллу), схожих по минералого-петрографическим характеристикам. В настоящее время наиболее часто используется следующее определение кимберлитов, данное P.X. Митчеллом:
«Кимберлиты - это клан богатых летучими компонентами (главным образом, СО2) калиевых ультраосновных пород. В большинстве случаев они имеют резко неравномернозернистые структуры, обусловленные наличием макрокристаллов (а в некоторых случаях я мегакристаллов) в мелкозернистой основной массе. Ассоциация мегакристаллов/макрокристаллов состоит из округлых ксеноморфных кристаллов магнезиального ильменита (пикроильменита), пиропа, оливина, клинопироксена, флогопита, энстатита и хромита. Оливин доминирует в этой ассоциации. Минералы основной массы включают идиоморфные кристаллы оливина и/или флогопита второй генерации, перовскит, шпинель (Ti-Al-содержащий хромит, магнетит), бедный Al и Ti диопсид, монтичеллит, апатит, кальцит и первичный поздний серпентин (в большинстве случаев богатый Fe). Некоторые кимберлиты содержат пойкилитовый флогопит. Распространенными акцессорными минералами являются никельсодержащие сульфиды и рутил. Обычны замещения ранее образованных оливина, флогопита, монтичеллита и апатита серпентином и кальцитом. Наиболее дифференцированные составляющие клана кимберлитов могут не содержать макрокристаллы. В этом случае они состоят главным образом из кальцита, серпентина, магнетита, флогопита, апатита и перовскита». Это определение может быть дополнено еще следующими положениями:
- кимберлиты образуют мелкие трубки (диатремы), дайки и сизы;
- кимберлиты обычно содержат ксенолиты (нодули) верхнемантийных пород;
- кимберлиты могут содержать алмазы.
Ксенолиты верхнемантийных пород в кимберлитах представлены (1) недеформированными и деформированными гранатовыми (редко шпинелевыми) гарцбургитами и лерцолитами; (2) флогопит- и амфиболсодержащими породами и глиммеритами (флогопитовые породы); (3) метасоматизированными перидотитами с флогопитам в калиевым амфиболом (рихтеритом); (4) эклогитами (гранат-омфацитовыми породами), иногда с коэситом, корундом, кианитом. Что касается положения о наличии алмаза, то подавляющее большинство исследователей не считает алмаз неотъемлемой частью кимберлитов. Большинство кимберлитов являются неалмазоносными и присутствие алмаза - это лишь уникальная характеристика некоторых членов семейства кимберлитов.
Из определения Р.Х. Митчелла становится ясно, что кимберлит -это сложная гибридная порода, в которой совмещены минералы, образовавшиеся в различных термодинамических условиях. Кимберлитовые брекчии содержат обломки осадочных пород чехла и метаморфических пород фундамента, а также разнообразные ксенолиты пород верхней мантии. Основная масса породы, цементирующая эти обломки, обладает неравномернозернистой порфировидной структурой (рис. 9.1). Согласно приведенному выше определению P.X. Митчелла, в роли «вкрапленников» в кимберлитах выступают крупные, от 0.5 до 5 см, округлые зерна оливина, пироксена, граната, флогопита, хромита, пикроильменита, циркона, алмаза (рис. 9.1). Наиболее крупные зерна минералов в кимберлитах носят название мегакристаллы. Оливин является резко доминирующей фазой в кимберлитах, составляя 30-70% от объема породы, тогда как пироксены (особенно ортопироксены) чрезвычайно редки в кимберлитах.
Определение кимберлита как породы с порфировидной структурой подразумевает, что все зерна, представляющие «вкрапленники», Кристаллизовались из кимберлитового расплава. Однако это далеко не так. Среди зерен оливина в кимберлитах присутствуют как продукты кристаллизации из кимберлитового расплава (так называемые фенокристаллы), так и реликты дезинтегрированных верхнемантийных пород (ксенокристаллы). Ранее предполагалось, что признаком фенокристаллов оливина является их идиоморфизм. Ho позднее выяснилось, что это не так. Подавляющая масса «вкрапленников» оливина в этих породах представлена ксенокристаллами, захваченными из перидотитов, и лишь тонкие каймы вокруг ксенокристаллов, обогащенные CaO, MnO, обедненные NiO и содержащие многочисленные минеральные и флюидные включения, являются продуктами кристаллизации из расплава. Объем этого «истинно магматического» оливина не превосходит 5%. Этот вывод явился ключевым для оценки состава первичного кимберлитового расплава. Ксеногенное происхождение характерно для зерен граната, пикроильменита, хромита и алмаза. Эти минералы могут как дорастать в кимберлитовом расплаве, так и растворяться в нем, приобретая округлые очертания. Количество этих минералов в кимберлитах несравнимо меньше, чем количество оливина. Если оливин характерен для всех кимберлитов, то гранат, пикроильменит, хромит и алмаз могут вообще отсутствовать в некоторых разностях.
Ксено- и фенокристаллы в кимберлитах сцементированы мелкокристаллической массой, в которой присутствуют те же минералы, но размером менее 0.1 мм, другой формы и другого состава, а также карбонаты (кальцит, редко доломит, щелочные карбонаты - шортит, цемкорит, ниеререит), апатит, перовскит, различные сульфиды (включая редкий калиевый сульфид - джерфишерит), монтичеллит, различные по составу шпинели. В кимберлитах трубки Удачная-Восточная среди минералов основной массы выявлены щелочные хлориды и содалит. Интересно отметить, что минералы основной массы кимберлитов проявляют заметно более высокую степень идиоморфизма по сравнению с крупными ксенокристаллами. Тем не менее, некоторые исследования полагают, что и эти мелкие зерна являются ксенокристаллами. Основная масса кимберлита - это карбонат-серпентиновый материал с включениями разнообразных силикатных, оксидных и фосфатных минералов. Для основной массы кимберлитов характерны флюидальные текстуры, создаваемые ориентированными кристаллами оливина в карбонат-серпентиновой матрице. Афировые разности кимберлитов редки. Они характерны для даек и силлов кимберлитов. В таких породах часто встречаются кальцит-серпентиновые глобули и миндалины.