Аналіз геологічного середовища кімберлітових трубок кратону Слейв (Канада)
Анотація
Метою статті є виявлення критеріїв алмазоносності шляхом порівняльного аналізу просторового розміщення кімберлітових трубок кратону Слейв з різним вмістом алмазів за такими ознаками, як вік і тип вміщуючих порід і відстань до залізорудних формацій.
Основний матеріал. У статті здійснено аналіз геологічного оточення кімберлітових трубок кратону Слейв з різним рівнем алмазоносності. Проведено якісне порівняння основних кімберлітових полів, що надало можливість виокремити відмінні риси ділянок з промисловими родовищами алмазів. Сформовано базу даних із 196 трубок, що дало змогу провести кількісний статистичний аналіз залежностей між алмазоносністю та параметрами геологічного оточення. Показано, що всі промислові родовища кратону (Д’явік, Екаті, Снеп Лейк, Гаччо К’ю) пов’язані виключно з неоархейським фундаментом (2,8–2,5 млрд років), що вказує на вирішальну роль пізньоархейських тектоно-магматичних подій у формуванні умов, сприятливих для кристалізації алмазів. Виявлено виразну концентрацію промислових алмазоносних трубок у межах полів калієвих гранітоїдів, що узгоджується з моделлю калієвого метасоматозу та концепцією «каналізованої дегазації» пізнього архею. Встановлено, що кімберлітові трубки відсутні на відстані менш ніж 20 км від поверхневих виходів залізорудних формацій, тоді як найбільша кількість промислових трубок зосереджена на відстані 100–146 км, що узгоджуються з субдукційною моделлю походження алмазів, згідно з якою залізорудні формації позначають верхній край похило зануреної океанічної плити, тоді як алмазоутворення відбувалося поруч з її нижньою частиною.
Висновки. Отримані результати дозволяють об’єднати різні гіпотези в єдину геодинамічну модель, де субдукція океанічної кори наприкінці неоархею призвела до вивільнення збагачених калієм флюїдів, калієвого метасоматозу літосферної мантії, земної кори та утворення алмазів. Сформульовано комплексний пошуковий критерій для промислових родовищ алмазів, що включає поєднання наступних параметрів: 1) неоархейський вік фундаменту континенту, 2) наявність полів калієвих гранітоїдів та калієвих метасоматитів, 3) розташування на відстані ~100–140 км від виходів залізорудних формацій на поверхню. Застосування цього підходу має важливе значення для оптимізації пошуково-розвідувальних робіт на алмази як у межах Слейва, так і в інших докембрійських кратонах світу, зокрема, для виявлення потенційних алмазоносних районів у межах Українського щита.
Завантаження
Посилання
Luniachek, A. (2025). Review of the spatial distribution of kimberlite pipes in the tectonic structures of the world. GEO&BIO, 27, 101–114. https://doi.org/10.53452/gb2708 [in Ukrainian]
Sorohtin, O. G., & Sorohtin, N. O. (2006). Subduction mechanism of diamond origin. Geology and Mineral Resources of the World Ocean, 1, 5–36. [in Ukrainian]
Armstrong, J. (2003). Diamond discovery in the Slave craton: Compilations of exploration data as tools for future discovery. In Abstracts of the 8th International Kimberlite Conference (pp. 1–5). Victoria. [in English]
Bekker, A., Slack, J., Planavsky, N., Krapez, B., Hofmann, A., Konhauser, K., & Rouxel, O. (2010). Iron formation: The sedimentary product of a complex interplay among mantle, tectonic, oceanic, and biospheric processes. Economic Geology, 105, 467–508. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.105.3.467 [in English]
Carvalho, L. D., Doyle, B., Stachel, T., Stern, R., Steele-MacInnis, M., Nestola, F., & Pearson, D. (2025). The Sequoia kimberlite complex, central Slave Craton: A new superdeep diamond location. Mineralogy and Petrology, 119, 395–409. https://doi.org/10.1007/s00710-025-00899-0 [in English]
Davis, W. J., Jones, A. G., Bleeker, W., & Grütter, H. (2003). Lithosphere development in the Slave craton: A linked crustal and mantle perspective. Lithos, 71(2–4), 575–589. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(03)00131-2 [in English]
Faure, S. (2010). World Kimberlites CONSOREM Database (Version 3) [Data set]. Consortium de Recherche en Exploration Minérale CONSOREM, Université du Québec à Montréal. https://consorem2.uqac.ca/production_scientifique/fiches_projets/world_kimberlites_and_lamproites_consorem_database_v2010.xls [in English]
Greene, S., Jacob, D. E., & O’Reilly, S. Y. (2023). Olivine evidence for an ultramafic silicate precursor melt for the Jericho kimberlite (Slave Craton, Canada). Lithos, 438–439, 1–16. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2022.106996 [in English]
Heaman, L. M., Kjarsgaard, B. A., & Creaser, R. A. (2003). The timing of kimberlite magmatism in North America: Implications for global kimberlite genesis and diamond exploration. Lithos, 71(2–4), 153–184. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2003.07.005 [in English]
Helmstaedt, H. (2009). Crust–mantle coupling revisited: The Archean Slave craton, NWT, Canada. Lithos, 112, 1055–1068. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2009.04.046 [in English]
Iizuka, T., Komiya, T., Ueno, Y., Katayama, I., Uehara, Y., Maruyama, S., Hirata, T., Johnson, S., & Dunkley, D. (2007). Geology and zircon geochronology of the Acasta Gneiss Complex, northwestern Canada: New constraints on its tectonothermal history. Precambrian Research, 153, 179–208. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2006.11.017 [in English]
Jones, A., Ferguson, I., Chave, A., Evans, R., & McNeice, G. (2001). Electric lithosphere of the Slave craton. Geology, 29(5), 423–426. https://doi.org/10.1130/0091-7613(2001)029<0423:ELOTSC>2.0.CO;2 [in English]
Kaempf, J., Johnson, T. E., Clark, C., Alfing, J., Brown, M., Lanari, P., & Rankenburg, K. (2024). Paleoarchean metamorphism in the Acasta Gneiss Complex: Constraints from phase equilibrium modelling and in situ garnet Lu–Hf geochronology. Journal of Metamorphic Geology, 42(3), 373–394. https://doi.org/10.1111/jmg.12759 [in English]
Kjarsgaard, B., & Levinson, A. (2002). Diamonds in Canada. Gems & Gemology, 38, 208–238. https://doi.org/10.5741/GEMS.38.3.208 [in English]
Kjarsgaard, B., Wit, M., Heaman, L., Pearson, G., Stiefenhofer, J., Januszczak, N., & Shirey, S. (2022). A review of the geology of global diamond mines and deposits. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 88, 1–117. https://doi.org/10.2138/rmg.2022.88.01 [in English]
Konzett, J., Sweeney, R., Thompson, A., & Ulmer, P. (1997). Potassium amphibole stability in the upper mantle: An experimental study in a peralkaline KNCMASH system to 8.5 GPa. Journal of Petrology, 38, 537–568. https://doi.org/10.1093/petrology/38.5.537 [in English]
Lobach-Zhuchenko, S., Rollinson, H., Chekulaev, V., Savatenkov, V., Kovalenko, A., Martin, H., Guseva, N., & Arestova, N. (2008). Petrology of a late Archaean, highly potassic sanukitoid pluton from the Baltic Shield: Insights into late Archaean mantle metasomatism. Journal of Petrology, 49, 393–420. https://doi.org/10.1093/petrology/egm084 [in English]
Luniachek, A. (2025). Slave Kimberlites Database 2025 v4 [Data set]. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.17157966 [in Ukrainian]
Palyanov, Y. N., Shatsky, V. S., Sobolev, N. V., & Sokol, A. G. (2007). The role of mantle ultrapotassic fluids in diamond formation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104(22), 9122–9127. https://doi.org/10.1073/pnas.0608134104 [in English]
Pell, J. (1997). Kimberlites in the Slave Craton, Northwest Territories, Canada. Geoscience Canada, 24, 77–88. [in English]
Quinn, D., Idzikowski, C., Peters, S., Czaplewski, J., & Kishor, P. (2023). Macrostrat geologic map (Version 4.1.3). https://macrostrat.org/map [in English]
Roots, E., Hill, G., Frieman, B., Smith, R., Craven, J., Snyder, D. B., & Calvert, A. (2025). Channelized metasomatism in Archean cratonic roots as a mechanism of lithospheric refertilization. Nature Communications, 16, 1–10. https://doi.org/10.1038/s41467-025-62912-6 [in English]
Safonov, O. G., Butvina, V., & Limanov, E. (2019). Phlogopite-forming reactions as indicators of metasomatism in the lithospheric mantle. Minerals, 9, 685. https://doi.org/10.3390/min9110685 [in English]
Shigley, J., Shor, R., Padua, P., Breeding, C., Shirey, S., & Ashbury, D. (2016). Mining diamonds in the Canadian Arctic: The Diavik Mine. Gems & Gemology, 52, 104–131. https://doi.org/10.5741/GEMS.52.2.104 [in English]
Shirey, S., & Shigley, J. (2013). Recent advances in understanding the geology of diamonds. Gems & Gemology, 49, 188–222. https://doi.org/10.5741/GEMS.49.4.188 [in English]
Shirey, S., Cartigny, P., Frost, D., Keshav, S., Nestola, F., Nimis, P., Pearson, G., Sobolev, N., & Walter, M. (2013). Diamonds and the geology of mantle carbon. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 75, 355–421. https://doi.org/10.2138/rmg.2013.75.12 [in English]
Smith, E., Shirey, S., Nestola, F., Bullock, E., Wang, J., Richardson, H., & Wang, W. (2016). Large gem diamonds from metallic liquid in Earth’s deep mantle. Science, 354, 1403–1405. https://doi.org/10.1126/science.aal1303 [in English]
Stachel, T., Aulbach, S., & Harris, J. (2022). Mineral inclusions in lithospheric diamonds. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 88(1), 307–391. https://doi.org/10.2138/rmg.2022.88.06 [in English]
Stubley, M. P., & Irwin, D. (2019). Bedrock geology of the Slave Craton, Northwest Territories and Nunavut (NWT Open File 2019-01). Northwest Territories Geological Survey. [in English]
Tomlinson, E., Jones, A., & Milledge, J. (2004). High-pressure experimental growth of diamond using C–K₂CO₃–KCl as an analogue for Cl-bearing carbonate fluid. Lithos, 77(1–4), 287–294. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(04)00147-1 [in English]
Yaxley, G. M., Berry, A. J., Rosenthal, A., Woodland, A., & Paterson, D. (2017). Redox preconditioning deep cratonic lithosphere for kimberlite genesis: Evidence from the central Slave Craton. Scientific Reports, 7(1), 30. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00049-3 [in English]
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
