Об этом геологам рассказали повторные датировки пород из богатейшего месторождения розовых алмазов
Геологи уточнили возраст и определили условия формирования австралийского алмазоносного месторождения Аргайл. Лампроитовая трубка, которая до 2020 года была главным мировым источником редких и ценных розовых алмазов, образовалась 1,31–1,26 миллиарда лет назад. Это произошло во время распада древнего суперконтинента Нуна на одном из участков континентального рифтинга, где происходило растяжение литосферы, сообщает статья в журнале Nature Communications.
Месторождение Аргайл в округе Кимберли (Западная Австралия) представляет собой систему сросшихся диатрем ― трубкообразных каналов, образованных прорывом вулканического газа. В отличие от других богатых алмазоносных месторождений, трубка Аргайл заполнена не кимберлитами, а ультраосновными лампроитовыми породами. Внедрения в кору высокощелочных лампроитовых магм встречаются и на древних платформах, и в складчатых поясах, тогда как кимберлитовые интрузии характерны для платформенных обстановок. Месторождение Аргайл располагается в зоне древнего складчатого пояса Холлс-Крик на краю кратона Кимберли, и геологи полагают, что этот пояс сформировался приблизительно 1,837–1,808 миллиарда лет назад.
Как правило, лампроитовые трубки взрыва не несут большого количества алмазов, но Аргайл ― это исключение. До прекращения разработки в 2020 году месторождение давало в среднем восемь миллионов карат (1600 килограмм) ежегодно. Около пяти процентов добычи составляли камни ювелирного качества, и среди них ― чрезвычайно редкие и ценные розовые и красные алмазы. Аргайл обеспечивал свыше 90 процентов мировой добычи этих камней. Своей окраской они обязаны дефектам структуры кристаллов из-за пластических деформаций, которые могли возникать при воздействии различных тектонических факторов. Однако происхождение лампроитовой диатремы, возраст которой геологи оценивали в 1126 ± 9 миллионов лет, до сих пор оставалось неясным.
Чтобы выяснить историю формирования этого необычного месторождения, Хьюго Олирук (Hugo K. H. Olierook) из Университета Кёртина в Перте совместно с коллегами из Австралии, Великобритании и Китая предприняли повторное датирование лампроитов в алмазосодержащем керне из трубки Аргайл уран-свинцовым методом. С помощью масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой с лазерной абляцией были проанализированы включения обломочного циркона и обломочного апатита для определения максимального возраста пород, а также включения гидротермального титанита, что позволило установить минимальный возраст. Дополнительно титанит был датирован с применением масс-спектрометрии с термической ионизацией в сочетании с изотопным разбавлением, а циркон и апатит проанализировали уран-торий-гелиевым методом.
Для образцов апатита, который кристаллизовался в глубинном магматическом очаге, ученые получили распределение датировок в пределах 1900–1820 миллионов лет назад. Средневзвешенное значение возраста самых молодых образцов составило 1828 ± 6 миллионов лет. Анализы зерен обломочного циркона дали основной пик на отметке времени 1870 миллионов лет назад. Эти результаты позволяют судить о том, когда начали формироваться лампроиты Аргайл. Наиболее молодые цирконы имеют возраст 1311 ± 9 миллионов лет. Эта дата ― самый ранний момент, когда могло произойти внедрение магмы в трубку взрыва. Верхнюю хронологическую границу этого события дает датировка гидротермального титанита, который образовался в конечной стадии кристаллизации магмы, вскоре после ее внедрения в трубку: 1257 ± 15 миллионов лет назад. Таким образом, трубка Аргайл оказалась более чем на 100 миллионов лет старше, чем считалось ранее.
Авторы исследования сопоставили полученные результаты с реконструкцией тектонической обстановки, построенной с учетом палеомагнитных данных. Около 1,8 миллиарда лет назад сформировался суперконтинент Нуна (Колумбия), и приблизительно в это же время возникает складчатый пояс Холлс-Крик. Источником мощных пластических деформаций, породивших розовые алмазы месторождения Аргайл, могли стать коллизионные процессы, которыми сопровождалась сборка Нуны. Суперконтинент распался около 1,3–1,2 миллиарда лет назад, и, по-видимому, именно с распадом Нуны было связано образование алмазоносной лампроитовой трубки. Она возникла в результате ослабления литосферы на участке континентального рифтинга на северо-восточной окраине Нуны, где в то время располагался древний Австралийский континент, причем растяжение шло по старому «шву» между плитами. В ослабленную зону устремились вулканические газы, а затем трубку взрыва заполнила лампроитовая магма, обогащенная розовыми алмазами.
Олирук и его коллеги полагают, что предложенный ими сценарий не уникален. Связь между процессами распада суперконтинентов и возникновением алмазоносных месторождений уже отмечалась геологами ― например, распад Нуны и последовавший вскоре после него пик кимберлитового магматизма в Южной Африке. Однако значение этого явления оставалось недооцененным. По-видимому, активизация тектонических процессов и вызванные ею локальные растяжения литосферы закономерно влекут за собой дестабилизацию летучих компонентов мантийного вещества с последующим быстрым подъемом богатых летучими мантийных расплавов.
Ранее N + 1 рассказывал о том, как результаты анализа цирконов снизили роль тектоники плит в формировании суперконтинента Нуна, а также о том, что крупнейший за последние три века розовый алмаз был найден в Анголе.
С их помощью ученые надеются подробнее исследовать подготовку сейсмических событий
Геофизики провели статистический анализ GPS-данных о смещении геодезических станций перед 90 крупными землетрясениями. Выяснилось, что за два часа до сейсмического толчка станции ускоренно перемещались в направлении, которое соответствовало модели предполагаемого медленного скольжения по разлому перед сейсмическим срывом. По мнению ученых, смещения отражают заключительную фазу подготовки землетрясения. Дальнейшие наблюдения на более плотной измерительной сети позволят отслеживать этот процесс на более ранних этапах и повысить эффективность оперативных прогнозов крупных землетрясений. Об исследовании сообщают две статьи (1, 2) в журнале Science.