Kimberlit

Kimberlit vyvreté horniny
Kimberlit z Fínska
Zloženie
Hlavné minerály	olivín, (klino-) pyroxény, flogopit
Akcesórie	ilmenit, apatit, magnetit, granátu, spinel, diamanty
Vlastnosti
Textúra	brekciovitá
Farba	tmavá, sivozelená, tmavomodrá až čierna
Portál vied o Zemi

Kimberlit je vyvretá, subvulkanická ultrabázická hornina obohatená o draslík a prchavé zložky, hlavne oxid uhličitý a vodu. Hornina je serpentinizovaná a karbonatizovaná, príbuzná peridotitu. Významná je najmä pre možnosť obsahu diamantov, ale nie všetky kimberlity sú automaticky diamantonosné.

Názov podľa lokality Kimberley v Južnej Afrike zaviedol v roku 1887 americký geológ Henry Carvill Lewis.

Delenie

Pôvodne boli kimberlity delené na základe petrografických kritérií na bazaltové a sľudové. Neskôr bolo toto členenie upravené na základe izotopového obsahu Nd, Sr a Pb. V nasledujúcich rokoch sa ukázalo, že tieto skupiny kimberlitov sú natoľko odlišné, že majú pravdepodobne rôzny pôvod. Kimberlity II. skupiny sú blízke lamproitom, zatiaľ čo kimberlity I. skupiny nie. Kimberlity II. skupiny boli preto označené ako orangeity.

Zloženie a vlastnosti

Výbrus kimberlitu v polarizačnom mikroskope pri rovnobežných nikoloch. Veľké svetlé kryštály sú olivíny.

Minerálne zloženie kimberlitov je premenlivé. Ako ultrabázická hornina má veľmi nízky obsah SiO₂. Sú to tzv. subvulkanické horniny, ktoré vznikli utuhnutím magmy tesne pod zemským povrchom, majú preto znaky vulkanických a intruzívnych hornín. Skladá sa hlavne z väčšieho množstva olivínu, často serpentinizovaného, ktorý sa nachádza v asociácii s flogopitom a klinopyroxenem, karbonátmi a chromitmi. V niektorých prípadoch sa v hornine nachádza aj malé množstvo pyropov, rutilu a alebo perovskitu.

Hornina má tmavú farbu (modro až zeleno sivá, až čierna) s typickou porfyrickou štruktúrou. Často je zrejmá brekcii podobná textúra, ktorá vzniká pri pomerne expolozívnom umiestnení intrúzií, smerom do hĺbky hornina prechádza do masívnych dajkových typov. Kimberlity často obsahujú xenolity ultrabázických a vysoko metamorfovaných hornín, hlavne eklogitov, ktoré majú pôvod v spodnej kôre alebo vrchnom plášti, v hĺbkach okolo 140 – 200 km.

Kimberlity I. skupiny sú bohaté na CO₂. Najväčšie zastúpenie má olivín forsterit, Mg-ilmenit, Cr-pyrop, almandín-pyrop, Cr-diopsid, flogopit, enstatit a o titán ochudobnený chromit. Majú výraznú porfyrickú štruktúru s 0,5 – 200 mm veľkými výrastlicami olivínu, pyropu a ostatných hlavných minerálov, ktoré sa nachádzajú v základnem hmote približne rovnakého zloženia.

Kimberlity II. skupiny (orangeity) sú bohaté na prchavé látky hlavne vodu. Ich najtypickejším znakom sú flogopitové výrastlice ako i základná hmota tvorené rôznymi typmi sľudy. Olivín tvorí výrastlice aj časť základnej hmoty, no nie najvýznamnejší. V základnej hmote sa tiež nachádzajú zonárne pyroxény (Ti-egirín), minerály skupiny spinelu ako (Mg-chromit až Ti-magnetit), pervoskit bohatý na stroncium a prvky vzácnych zemín, Sr-apatit, fosfáty bohaté na prvky vzácnych zemín ako monazit, daqingshanit, K a Ba hollanditové minerály, Mn-ilmenit a na niób bohatý rutil.

Geochemické vlastnosti kimberlitov:

• MgO >12% a obvykle i viac >15%
• molárny objem K₂O/Al₂O₃ >3
• obsah Ni (>400 ppm), Cr (>1000 ppm), Co (>150 ppm)
• obohatenie o prvky vzácnych zemín (tzv. REE)
• stredný až vyšší obsah LILE, celkový obsah ΣLILE = >1,000 ppm
• vysoký obsah H₂O a CO₂
• SiO₂ len okolo 25 – 30 %

Vznik

Vzorka kimberlitu so xenolitmi plášťového materiálu. Dobre viditeľné najmä zelené xenolity serpenitinitu.

Umiestnenie aj spôsob vzniku kimberlitovej magmy je stále predmetom diskusií. Kvôli ich chemickému zloženiu sa uvažuje o ich pôvode v oblastiach pod kontinentálnou kôrou ako aj v hlbších častiach v tzv. prechodnej zóny. Mechanizmus obohatenia bol tiež predmetom veľkého záujmu, vďaka čomu vznikli modely obohatenia v dôsledku parciálneho tavenia, asimilácie subdukovaných usadených hornín ako i odštiepenia z primárnej magmy.

Tavenina kimberlitového zloženia pravdepodobne vzniká pri čiastočnom tavení granátického lherzolitu, kedy taveniny obsahujú flogopit a dolomit. Môže asociovať s karbonatitmi. Keďže obsahujú len malé alebo takmer žiadne ortopyroxény, ich ďalším zdrojom mohol byť aj granátický dunit. Čiastočne natavený plášťový diapír je v hĺbkach okolo 270 km, kam siahajú korene vrchnoplášťovej litosféry s diamantonosnými horninami, ako sú metaperidotity, ale najmä eklogitizované ruly zdrojom len malého množstva taveniny. V týchto premenených horninách, môže dôjsť k premene uhlíkatých zlúčenín cez metamorfný grafit až na diamant. Prívodné kanály hlbšie generovaných magmatických tavenín kimberlitov, orangeitov, lamproitov, prípadne melilitov prechádzajú cez najhlbšie časti kratogénu, v ktorých sú tlaky a teploty, pri ktorých sú kubické diamanty stabilnou minerálnou modifikáciou uhlíka namiesto hexagonálneho grafitu. Často preto obsahujú xenolity najrôznejších diamantonosných hornín – lherzolitov, harzburgitov, dunitov, eklogitov, eklogitických rúl, ktoré vynáša k povrchu.

Kimberlity väčšinou vystupujú v intrakontinentálnych oblastiach, kde prerážajú staršie často prekambrické kryštalinikum. Nachádzajú sa väčšinou v zvislých telesách označovaných ako kimberlitové rúrky. Tieto valcovité telesá majú priemer menší než 1 kilometer. Vo väčších hĺbkach sa viaceré rúrky zvyknú spojovať do väčších telies.

Výskyt

Výskyty sú známe z južnej Afriky a ruského Jakutska, kde sú intenzívne ťažené pre svoj obsah diamantov. Pre získanie diamantov je ale nutné vyťažiť veľké množstvo horniny, čo v niektorých prípadoch viedlo k vzniku veľmi hlbokých povrchových lomov, často najhlbších technických diel svojej kategórie. V Českom masíve sú tiež známe výskyty z Českého stredohoria pri Měruniciach.

Využitie

Ťažia sa ako materská hornina diamantov.

Referencie

Ďalšie zdroje

• Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Kimberlit na českej Wikipédii.
• Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Kimberlite na anglickej Wikipédii.

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Kimberlit