Валерий Ваганов - От алмаза до бриллианта

Поиски кимберлитов проводятся также обломочно-речным методом, заключающимся в обнаружении и прослеживании обломков кимберлитов. Дело в том, что кимберлиты являются нестойкими породами, они разрушаются уже на поверхности и склонах самих кимберлитовых трубок. В руслах рек обломки кимберлитов встречаются на расстоянии не более 5—10 км от трубок. Обычно обломки малочисленны и обнаруживаются с большим трудом. Однако если на склоне или в русле реки найден обломок кимберлита, то это значит, что кимберлитовая трубка близко.

В описанном выше виде шлиховой метод поисков кимберлитов по минералам — спутникам алмаза эффективен лишь в районах со сравнительно простым геологическим строением, когда кимберлитовые трубки, размываемые водой, непосредственно выходят на поверхность земли.

Но район исследования может иметь и более сложную историю геологического развития. Например, представим, что возникшие сотни миллионов лет назад на каком-то участке кимберлитовые трубки размывались древними водотоками с образованием россыпей. Затем земная поверхность опустилась и была залита морем. В водном бассейне отложились различные осадочные породы (песчаники, глины, известняки), захоронившие под собой все, что было раньше, в том числе кимберлиты и россыпи. Затем под влиянием внутренних сил Земли море отступило и этот участок снова поднялся и превратился в сушу. Возникает новая речная сеть. Вода размывает все породы и добирается, наконец, до кимберлитов и россыпей. Образуются новые россыпи, в которых присутствуют как минералы-спутники из коренных кимберлитов, так и из древних россыпей, которые в данном случае выступают как бы в качестве промежуточного накопителя минералов-спутников (они и называются промежуточными коллекторами). Такой процесс может повторяться неоднократно, и в результате возникает целый набор разновозрастных россыпей и промежуточных коллекторов.

И вот геолог работает в алмазоносном районе с таким запутанным геологическим прошлым. Здесь уже известно несколько кимберлитовых трубок, ставится задача — отыскать новую. Из речного аллювия отбирается шлих, а в нем обнаруживается множество минералов-спутников. Казалось бы, все ясно: надо мыть шлихи дальше, идти по «дорожке». Однако на самом деле все оказывается гораздо сложнее. Ведь в этот шлих попали минералы и из уже известных кимберлитовых тел, и из целого ряда разновозрастных промежуточных коллекторов. Геологу необходимо точно сказать: эти гранаты и пикроильмениты из такой-то трубки, эти — из такой-то, а вот те, судя по их особенностям, явно привнесены из промежуточного коллектора. И если после такого анализа остаются минералы, которые не увязываются ни с каким известным источником, только тогда можно предположить, что мы обнаружили звено искомой поисковой «дорожки».

Расшифровка результатов шлихового опробования — дело весьма непростое. Минералы-спутники изучаются разнообразными методами с использованием самой современной точной аппаратуры. Здесь геолог превращается в физика, химика, математика. И все это для того, чтобы точно определить, в каком направлении сделать следующий шаг, где лежит и куда ведет заветная «дорожка».

Широко применяются в последнее время геофизические методы поисков кимберлитов. Они основаны на том, что такие физические свойства кимберлитов и вмещающих их пород, как плотность, намагниченность, электропроводность. «прозрачность» для акустических колебаний и радиоволн, несколько различны и это современными приборами можно уловить. Особо ценны геофизические методы при поисках в так называемых закрытых районах, где кимберлиты не выходят на поверхность и перекрыты более молодыми осадочными породами. В этих случаях приборы фиксируют на фоне геофизического поля изометричную аномалию, так называемую аномалию трубочного типа. Затем эти аномалии проверяют наземными исследованиями с помощью бурения.

Геофизические методы обладают еще одним большим преимуществом: они могут быть применены с воздуха в аэроварианте, когда аппаратура монтируется на самолетах или вертолетах. Это позволяет оперативно и качественно проводить геофизическую съемку крупных и труднодоступных территорий.

В настоящее время значительную часть кимберлитовых трубок находят с помощью геофизических методов. Таковы, например, в Якутии трубки «Электра» и «Аэромагнитная», обнаруженные с помощью соответственно электроразведки и аэромагнитной разведки.

С каждым годом все более разрабатываются геохимические методы поисков. Некоторые химические элементы, которыми особенно богата кимберлитовая магма, различными путями мигрируют во вмещающие породы, образуя вокруг кимберлитовых трубок своеобразные зоны — геохимические ореолы, в которых содержания этих элементов заметно повышены. Современные методы анализа позволяют выявлять эти ореолы. Площадь их в несколько раз превышает площадь кимберлитовых тел. Ясно, что найти такой геохимический ореол легче, чем обнаружить саму кимберлитовую трубку.

Большую помощь в поисках алмазных месторождений оказывают аэрофотосъемка, а в последние годы и космическая съемка. На снимках довольно четко выделяются разломы, к которым приурочены кимберлитовые трубки, а иногда и сами трубки. Чаще, однако, на аэро- и космоснимках дешифрируются фотоаномалии трубочного типа — округлые пятна, отличающиеся цветом, густотой и высотой растительности и т. д. Установление природы фотоаномалий проводится геологами непосредственно в поле (в необходимых случаях с привлечением бурения).

Методы прогноза и поиска алмазных месторождений непрерывно совершенствуются, появляются их модификации. Ученые-геологи стремятся овладеть так называемым локальным прогнозом, при котором можно было бы точно указать небольшой (несколько квадратных километров) участок, в пределах которого расположена алмазоносная кимберлитовая трубка (или россыпное месторождение).

Ряд способов (зачастую весьма оригинальных) добычи алмазов в древности известен нам из легенд, сказок, преданий, записок очевидцев. При этом, несмотря на явный ореол сказочности, сопровождающий описание некоторых из этих способов, можно видеть, что они основаны на реальных свойствах алмазов, в частности на их способности прилипать к некоторым видам жиров.

В великом античном творении — древнегреческой эпической поэме «Одиссея» рассказывается, как, бродя по одному из островов в поисках источника пресной воды, царь острова Итака Одиссей и его спутники обнаружили глубокую яму. Заглянув в нее, Одиссей уронил туда меч, рукоятка которого была украшена драгоценными камнями. Один из спутников Одиссея вызвался достать меч из ямы. Он спустился в яму на веревке и обнаружил воткнувшийся в землю меч. При этом его поразило, что на дне ямы сверкало множество мелких ярких камешков. Заткнув меч за пояс, воин прихватил горсть этой земли, и в этот момент его ужалила змея. Тут только воин разглядел, что помимо камешков в яме были еще целые клубки ядовитых змей. Он громко закричал от боли и ужаса, и его быстро вытащили наверх.