ГлавнаяВ определении кимберлита особо указывается, что эти породы являются ультраосновными. Действительно, содержание SiО2 в кимберлитах, как правило, не превосходит 40 мас.% (рис. 9.2а). Согласно сводкам по составам кимберлитов, приведенных в монографиях Дж. Доусона и Р.Х. Митчелла, большинство кимберлитов по содержанию SiO2 соответствуют интервалу 25-35 мас.%, содержание Аl2О3 менее 5 мас.%. Более высокие концентрации SiO2 и Al2O3 отражают контаминацию кимберлитов коровым материалом. Подобно всем ультраосновным породам, кимберлиты содержат высокие концентрации MgO - 15-43 мас.% (рис. 9.2а).
Важнейшей характеристикой состава кимберлитов является обогащение их летучими компонентами, особенно СО2. Концентрация СО2 некоторых кимберлитах может достигать 10-15 мас.%. В связи с этим кимберлиты можно рассматривать как карбонатно-силикатные породы. Существуют переходы кимберлитов в более карбонатные разности, близкие к карбонатитам. Если определяющая роль углекислоты в кимберлитах не ставится под сомнение, то значение H2O в кимберлитах широко обсуждается. Большинство исследователей придерживаются мнения, что кимберлиты изначально были обогащены водой, концентрация которой могла превосходить 5 мас.%. Однако есть и иная точка зрения, согласное которой вода в кимберлитах является позднемагматической, а первичная кимберлитовая магма содержала очень низкие концентрации воды и, соответственно, характеризовалась очень высокими соотношениями СО2/Н2О.
Для кимберлитов характерны высокие концентрации P2O5 до 1 мас.%, что отражается в постоянном присутствии апатита.
В определении кимберлита по Р.Х. Митчеллу делается акцент на то, что это калиевые породы. Тем не менее, концентрация K2O в них редко превосходит 3 мас.%. Главной фазой, несущей калий в кимберлитах, является флогопит. Поэтому лишь в слюдяных кимберлитах концентрация K2O может достигать 4 мас.%. Калиевая специфика кимберлитов, прежде всего, отражается в резком преобладании KiO над Na2O. Концентрации Na2O более 0.5 мас.%, как правило, связаны с контаминацией кимберлитов коровым материалом. Высокое отношение K2О/Na2О отличает кимберлиты от других ультраосновных пород, в том числе вулканических (коматиитов, пикритов, меймечитов).
Примечательной характеристикой кимберлитов является четкая отрицательная корреляция MgO и CaO в их составах (рис. 9.2б). При этом концентрация MgO проявляет положительную корреляцию с SiO2 (рис. 9.2а), a CaO - с CO2. На основе этих фактов кимберлиты часто рассматриваются как смесь двух составляющих (пропорции могут быть разными) - ультраосновной оливин-ортопироксеновой (гарцбургитовой) и карбонатной (кальцитовой или доломитовой). Представления о бинарной природе кимберлитовых расплавов положены в основу моделей образования и эволюции кимберлитов, а также моделей первичного кимберлитового расплава.
Вариации химического состава кимберлитов позволили выделить среди них две основные группы.
1. Кимберлиты группы I, так называемые «базальтовые» кимберлиты, характеризуются преобладанием оливиновых фенокристов. Кимберлиты группы I обогащены CaO, H2O, CO2, но бедны K2O и SiO2 по сравнению с кимберлитами группы II.
2. Кимберлиты группы II, так называемые «слюдяные» кимберлиты, обогащены K2O.
Основой выделения этих двух групп кимберлитов стала минералого-петрографическая классификация, предложенная еще в 1914 г. П.А. Вагнером. В дальнейшем подразделение кимберлитов на две группы подтвердилось изотопными данными. Оказалось, что кимберлиты группы I имеют такие же соотношения изотопов Sr и Nd как базальты океанических островов (OIB). Кимберлиты группы II характеризуются изотопными соотношениями, близкими к калиевым вулканическим породам континентов (например, лавам Восток но Африканского рифта).