Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Масштабное изучение ксеногенного материала из разновозрастных кимберлитов Сибирского кратона (СК) позволило реконструировать термальную историю и мощность литосферной мантии под серией полей Прианабарья (Дюкенское, Куранахское, Лучаканское и Ары-Мастахское) и смежных территорий (Чомурдахское, Молодинское, Толуопское кимберлитовые поля) на основе химического состава ксенокристаллов клинопироксена из концентрата тяжелой фракции кимберлитов и мантийных ксенолитов. Подгонка линии геотермы к набору P-T данных производилась в авторской программе Gtherm (Geotherm - Open Source Geotherm Calculator (gtherm.ru), созданной в рамках реализации данного проекта. Было показано, что литосфера под изученными полями в период с 430 до 150 млн лет прошла этап значительного метасоматического преобразования с формированием участков высоко железистых и высоко титанистых пород. Термальная мощность литосферы при этом сохранялась (до 260 км в отдельных ее районах). Процесс сокращения термальной мощности наблюдался, вероятно, в северных частях СК в юрское время (до 180–200 км), что подтверждается оценками мощности литосферы под северным Куойкским и Молодинским полем. Несмотря на то, что в девонское время мощности литосферы северных и южных полей оказываются достаточно близки, кимберлитовые магмы трубок южных полей, захватывали при подъеме больший диапазон потенциально алмазоносных пород (глубины от 130 до 230 км), относительно трубок северных полей (глубины до 170 км). Данные результаты могут косвенно объяснять существенную разницу алмазоносности девонских кимберлитов южных полей, расположенных на архейских террейнах и северных полей, относящихся уже к протерозойским блокам Сибирского кратона. Детальный анализ состава минералов из кимберлитов трубок Мир, Удачная, Комсомольская-Магнитная, Дьянга и Обнаженная, показал, что СКЛМ в центральной части кратона сложена преимущественно гранатовыми лерцолитами с меньшим количеством гарцбургитов. Гранаты из лерцолитов имеют низкое и умеренное содержание TiO₂. Наиболее глубокие уровни литосферной мантии под трубкой Мир (глубже 165 км) представлены ультра деплетированными реститовыми породами, включая гарцбургиты и дуниты, что связано с ограниченным присутствием граната и клинопироксена при Т > 950 °C, тогда как оливин преобладает в интервале 1000–1200 °C (глубже 170 км). Породы литосферной мантии под трубкой Мир свидетельствуют о стадии карбонатитового метасоматоза, который, вероятно, привел к росту алмазов. В то же время признаки силикатного метасоматоза практически отсутствуют. Под трубками Комсомольская-Магнитная и Дианга в нижней части литосферной мантии наблюдается значительный силикатный метасоматоз, что могло привести к разрушению алмазов и снижению их потенциального содержания. В результате мощность алмазоносного окна под трубками Мир и Комсомольская-Магнитная почти одинакова, но алмазоносность трубки Комсомольская-Магнитная существенно ниже. Изучение зерен ильменита из разных трубок позволило установить, общие признаки кристаллизации этого минерала из расплавов (предположительно единого астеносферного происхождения), так как форма спектра не зависит от степени деформации зерна ильменита. Химический состав двух наиболее крупных ламеллей ильменита из мегакристаллов ксенолитов трубок Обнаженная и Мир показал, отличия по составу от крупных кристаллов ильменита. Ильменит из кимберлитовых ксенолитов центральной части СК встречается в полимиктовых брекчиях и структурах распада в других минералах и имеет преимущественно кумулативное происхождение. Ильменит из мантийных ксенолитов трубки Обнаженная имеет различную морфологию, что позволяет выделить несколько генераций и свидетельствует о многостадийной истории формирования и гетерогенной литосферной мантии под менее глубокой северо-восточной окраиной Сибирского кратона. Детальных анализ химического состава минералов коровых ксенолитов из кимберлитов позволил для 5 изученных образцов рассчитать эффективные валовые составы и поля стабильности минеральных ассоциаций, для 3 из них установить р-Т параметры суперпозиции изоплет. Одна группа ксенолитов показывает сходимость изоплет в оптимальном по минеральному составу поле наблюдается в сухих условиях при Т 850-950К и давлениях 2-10 кбар, вторая - при 0.6 вес % воды в системе при Т 800-850К и давлениях 4-5 кбар. Значения температур укладываются в диапазон, полученный традиционной термобарометрией, для грант-биотитовых пород из той же трубки (Shatsky et al., 2016). Для трубок Сытыканская и Юбилейная данные р-Т параметры для ксенолитов отвечают условиям эксгумации. Для сужения диапазона по давлению будут использованы традиционная термобарометрия. Для оценки теплогенерации пород коры были измерены содержания K, Th и U в коровых ксенолитах из серии кимберлитовых трубок СК. Наивысшие содержания U наблюдаются в кристаллах циркона (до 1450 ppm), апатита (до 700 ppm) и монацита (до 550 ppm); K в кристаллах калиевого полевого шпата (до 13 мас. %) и биотита (до 7 мас. %); Th в кристаллах монацита (до 160000 ppm) и циркона (до 650 ppm). Метод LA-ICP-MS показал себя подходящим для измерения U, Th (за исключением монацита) и K (за исключением биотита, калиевого полевого шпата, плагиоклаза). Используя полученные значения теплогенерации, даже примерные оценки температуры Мохо под центральной частью СК оказываются значительно выше, чем те которые получены методами геотермометрии. Высокое содержание теплогенерирующих элементов (HPE), предсказанное для кратонной нижней коры, должно приводить к более высоким температурам в глубокой коре и мантийной литосфере, а следовательно, к более низким оценкам мощности литосферной мантии, что не согласуется с наблюдениями. Таким образом достоверное определение распространения в породах кристаллического фундамента и содержаний, таких минералов, как циркон и монацит является первоочередной задачей для достоверного расчета теплогенерации.