Kimberlity

První kimberlity popsal Vanuxen v roce 1837 z Ludlowiville poblíž Ithacy ve státě New York; termín kimberlit však zavedl až Lewis (1887) pro označení diamantonosných porfyrických slídových peridotitů z oblasti Kimberley v Jižní Africe. Kimberlity jsou vysoce hořečnaté (MgO > 25 % hmotnosti) magmatické horniny, které jsou obohaceny těkavými látkami (voda, oxid uhličitý a fluor) a nesou anomálně vysoké obsahy prvků, jako jsou K, Na, Ba, Sr, prvky vzácných zemin, Ti, Zr, Nb a P. Zjednodušeně řečeno, kimberlity představují hybridní skupinu hornin, která zahrnuje skupinu ultrabazických draselných hornin bohatých na těkavé látky (převážně CO2) a která vykazuje výraznou nerovnoměrnou texturu, jež je výsledkem přítomnosti makrokrystalů (a/nebo megakrystalů), které jsou zasazeny do jemnozrnné matrice.
Vzhledem k velké rozmanitosti, pokud jde o jejich texturní, mineralogické, petrografické a geochemické vlastnosti, byly pro kimberlity navrženy různé definice a klasifikace.

Klasifikace založená na texturních a genetických variacích:

Tento model navržený Clementem a Skinnerem, (1979) opírající se o texturní vlastnosti identifikuje tři genetické facie kimberlitových hornin.
1) Kimberlit kráterové facie
2) Kimberlit diatrémové facie
3) Kimberlit hypabysální facie
♦ 1) Kráterová facie: Pro povrchovou morfologii nezvětralého kimberlitu (obr. 1) je charakteristický kráter o průměru až 2 km, jehož dno může být 150 až 300 m pod povrchem. Kráter je zpravidla nejhlubší uprostřed a kolem kráteru je tufový prstenec, který je ve srovnání s průměrem kráteru relativně malý, zpravidla menší než 30 metrů. Kráterové facie jsou zastoupeny pyroklastickými (vzniklými v důsledku erupčních sil) a epiklastickými horninami (fluviální alterace pyroklastického materiálu) a vyznačují se sedimentárním (vrstevním) uložením.

Obr. 1: Kráterové facie jsou zastoupeny pyroklastickými (vzniklými v důsledku erupčních sil) a epiklastickými horninami (fluviální alterace pyroklastického materiálu): Kimberlit kráterové facie. Upraveno podle Mitchella 1986.

V kimberlitech kráterové facie se vyskytují dvě hlavní kategorie hornin: pyroklastické, které se ukládají erupčními silami, a epiklastické, což jsou horniny přepracované vodou.
Pyroklastické horniny: Tyto horniny se nacházejí zachované v tufových prstencích kolem kráteru a uvnitř kráteru. Tufové prstence mají malou výšku. Igwissi Hills v Tanzanii a Kasami v Mali jsou roury s dobře zachovanými tufovými prstenci (obr. 2). Uloženiny jsou běžně ložiskové, vezikulární a karbonatizované. Tufové usazeniny zachované uvnitř kráteru jsou rovněž vzácné; nicméně trubky Igwissi Hill v Tanzanii byly prozkoumány a odhalily tři odlišné jednotky. Shora dolů jsou to:

1. Dobře stratifikované vrstvy tufů vymezené lapilli a částicemi velikosti popela.
2. Slabě stratifikované hrubé pyroklastikum.
3. Bazální brekcie.
Epiklastické horniny: Tyto sedimenty představují fluviální přepracování pyroklastického materiálu z tufového prstence v kráterovém jezeře vzniklém na vrcholu diatrémy. Jsou složité a připomínají řadu překrývajících se aluviálních vějířů promíchaných s jezerními usazeninami.

Obr. 2: Kimberlitový kráter Igwisi Hills. Z The earth story.

♦ 2) Diatremní facie: Diatremická facie v kimberlitu se vyznačuje mrkvovitým tělesem s téměř kruhovým nebo eliptickým obrysem na povrchu a strmě skloněnými (80°-85°) stěnami. Tato facie může někdy přesahovat hloubku 2 km. Diatremické facie se vyznačují fragmentárním charakterem a přítomnost hranatých až zaoblených úlomků venkovských hornin (od několika centimetrů až po submikroskopickou velikost) jim propůjčuje výraznou identitu. Tuto facie tvoří autolity (zaoblené úlomky dřívějších generací kimberlitu), peletovité lapilli, (velké zaoblené až eliptické klasty velikosti lapilli zastoupené velkým anhedrálním olivínem nebo flogopitem v podobě jádra, které je uzavřeno v opticky nerozlišitelné mikrofenokrystalické matrici), fragmentované plášťové xenolity, které jsou zastoupeny diskrétními a roztříštěnými zrny olivínového granátu, klinopyroxenu a ilmenitu usazenými v produktu magnetické krystalizace sestávajícím z mikrofenokrystalů a zeminy.
♦ 3) Hypabysální facie: Kimberlity hypabyssální facie jsou horniny vzniklé krystalizací kimberlitového magmatu bohatého na těkavé látky. Makroskopicky se jedná o masivní horniny, v nichž jsou běžně patrné makrokrystal olivínu a další makrokrystaly (ilmenit, flogopit, granát). Vykazují vyvřelé textury a účinky magmatické diferenciace. Mezi charakteristické texturní rysy této facie patří např: 1. Absence pyroklastických úlomků a textur, 2. Přítomnost pozdní fáze poikilitického růstu flogopitu, 3. Segregační textury zahrnující segregaci kalcitu a serpentinu. 4. Páskování toku vyznačené preferovanou orientací mikrofenokrystalů.

Obr. 3: Model idealizovaného kimberlitového systému, znázorňující hypabysální, diatremní a kráterovou facii. Z Mitchell (1986).

Na základě rozdílů v izotopovém složení rozdělil Smith (1983) kimberlity do dvou skupin:
♦ Kimberlity I. skupiny: Skupina I zahrnuje nejklasičtější kimberlity, původně označované jako bazaltické kimberlity: To znamená ultrabazické (SiO2 1), na těkavé látky bohaté (převážně CO2) horniny, charakterizované přítomností makro- a megakrystalů minerálů bohatých na hořčík, jako je olivín, ilmenit, pyropický granát, různě bohatý diopsidický pyroxen, flogopit, enstatit a chromit chudý na Ti, zasazených do jemné matrice olivínu, serpentinu, karbonátu a dalších akcesorických minerálů bohatých na Mg a/nebo Ca. Jak makro-, tak megakrystaly jsou přinejmenším zčásti xenokrystaly nebo náhodné krystalické složky pocházející z rozrušení zemských hornin (v podstatě hluboko uložených plášťových peridotitů a eklogitů) protnutých vystupujícím kimberlitovým magmatem.

♦ Kimberlity skupiny II (oranžity): původně označované jako slídové nebo lamprofyrické kimberlity, jsou ultrapotasové (K/Na > 3), peralkalické (/Al > 1), na těkavé látky bohaté (převážně H2O) horniny, charakterizované přítomností flogopitu a olivínu jako makrokrystalů, v podloží tvořeném flogopitem, olivínem a diopsidem, běžně zónovaným až titanickým aegirinem, spinely o složení od Mg-nosného chromitu po Ti-nosný magnetit, perovskit a další minerály. Mají větší mineralogickou příbuznost s lamproity než s kimberlity skupiny I.

Rozšíření kimberlitů ve světě

Kimberlity najdeme rozšířené na všech kontinentech světa (obr. 4). Na základě vzorců rozšíření kimberlitů ve světě Clifford (1966), poznamenal, že ekonomicky životaschopné kimberlity se vyskytují především na prekambrických kráterech, zejména těch archeánského stáří (starších než cca 2,5 Ga). Toto pozorování později vešlo ve známost jako Cliffordovo pravidlo. V terranech zemské kůry mladších než 1,6 Ga není známo žádné primární ložisko diamantů. Tato zvláštní asociace naznačuje souvislost mezi výskytem diamantů a stářím subkontinentální litosféry a Cliffordovo pravidlo bylo dlouho považováno za cenné výběrové kritérium v programech průzkumu diamantů. Zde stojí za zmínku, že diamantonosné kimberlity jsou obvykle mladé ve srovnání se stářím litosféry, do které intrudovaly. Mnohé (včetně většiny jihoafrických příkladů) jsou křídové, mnohé další jsou paleozoické (jako v republice Sacha na Sibiři), ale celá řada sahá od proterozoika až po neogén (například některé příklady v západní Austrálii s stářím 22 milionů let).

Obr. 4: Celosvětové rozšíření kimberlitů.

Modely ukládání kimberlitů

V průběhu let byly navrženy různé modely ukládání kimberlitových trubic. Patří mezi ně např: 1) teorie explozivního vrtání, 2) teorie fluidizace, 3) hydrovulkanická teorie a 4) teorie embryonálních trubek.
Teorie explozivního vulkanismu
Vulkanická povaha kimberlitů byla brzy rozpoznána (Lewis 1887, Bonney 1899) a pod vlivem myšlenek, které vyslovil Geikie (1902), aby vysvětlil vznik podobných diatrem ve Skotsku, bylo navrženo, že kimberlity byly umístěny explozivním vrtáním (Wagner 1914). Kimberlitové diatrémy tak byly považovány za sopečné vývěry vyvěrající explozivně z hloubek až 2 km. Předpokládalo se, že erupce vznikla prudkým explozivním uvolněním vysoce stlačených par a plynů magmatického původu. Úroveň, na které k tomu došlo, je dnes označována jako přechod od feederové hráze k diatrémě.
Předpokládá se, že kimberlitové magma vystupuje z hlubokého pláště podél puklin a trhlin. Předpokládá se, že magma neobsahuje dostatečné množství těkavých látek, aby umožnilo přímou explozivní erupci, a jeho výstup se proto zastaví, jakmile je dosaženo určité nepropustné úrovně. Při hromadění vznikají v relativně malých hloubkách komory magmatu, označované jako přechodné komory. Krystalizace v těchto komorách vede k hromadění těkavých látek. Nakonec se vytvoří dostatečné tlaky, které způsobí zvrásnění a prasknutí stropu. Poté následuje explozivní erupce kimberlitu se současným rozpadem kanálu, dokud se nadměrný tlak nesníží. Opakováním tohoto procesu lze vysvětlit vícenásobnou intruzi v jediném průduchu nebo výskyt těsně od sebe vzdálených diatrem, pokud k prolomení stropu dojde v mírně odlišných místech nad magmatickou komorou.

Při rozsáhlé těžbě je zřejmé, že tato teorie, je neudržitelná. Hlavní argumenty proti této hypotéze, ať už v její původní podobě (Wagner 1914), nebo v modifikované podobě, jsou následující:
1) neexistují žádné důkazy o násilné intruzi, chybí vzhůru směřující koncentrické zlomy; 2) v hloubce nejsou žádná centra exploze, ani na bázi diatrem, ani v kořenových zónách; 3) hlubinná těžba neodhalila ani mezilehlé komory; 4) explozivní bortění není v souladu s omezením brekcií do nitra kanálů, z nichž některé se nikdy nedostaly na povrch. 5) zonální uspořádání xenolitů; propadání xenolitů; a zachování stratigrafie dříve existujících zemských hornin v megaxenolitovém souvrství neodpovídá explozivnímu vyklízení průduchů; 6) do diatrém se objevují výběžky zemských hornin, které nemohly přežít explozivní činnost.
Fluidizační teorie
Dawson (1962, 1967a, 1971, 1980) byl hlavním zastáncem fluidního nasedání kimberlitových diatrem. Domnívá se, že rozložení, zaoblení a pruhování inkluzí, juxtapozice xenolitů pocházejících z různých hloubek, obklopení a částečné odtržení bloků venkovských hornin, absence up-domingu a absence termálních metamorfních efektů lze vysvětlit pouze tímto procesem. Dawson tedy předpokládá, že plynem nabité kimberlitové magma vystupuje ze svrchního pláště skrze zlomový systém. Na vhodných místech slabosti zemské kůry dochází k průlomu na povrch z hloubky 2 až 3 km. Dochází k adiabatické expanzi magmatických plynů (převážně CO2) a výbuchový otvor se zvětšuje a vyplňuje fluidizovaným fragmentárním kimberlitem, který se s pískovým efektem zavrtává vzhůru a sleduje hlavní systémy spár. V některých diatrémech pozdější výrony plynů vytvářejí výrazné sloupce tufů, zatímco dutiny ve výduti mohou být vyplněny magmatem, které konsoliduje jako masivní kimberlit nebo obsahuje klasty a vytváří kimberlitovou brekcii.
Tvorba diatrémů fluidací nebyla přijata všemi vulkanology a byla odmítnuta zejména těmi, kteří se domnívají, že diatrémy vznikají hydrovulkanickými procesy. Hlavní argumenty uváděné proti fluidizaci jsou následující:
Je velmi nepravděpodobné, že by se z pomalu chladnoucích magmat hluboko v kůře uvolňovaly vysoké tlaky par a velké objemy plynů. K rychlé vezikulaci může docházet pouze v malých hloubkách, navíc tyto intruze mají tak malý objem, že je pochybné, zda by mohly produkovat dostatečné množství těkavých látek pro udržení 2 km dlouhého fluidního ložiska. Není specifikováno, proč by plynná fáze měla exsolvovat najednou a rozrušit magma na pyroklasty, ani proč jiné partie kimberlitu neexsolvují plyny stejným způsobem. Autolitické klasty v kimberlitech diatremální facie nejsou vezikulární ani střepovité; běžně jsou hranaté a zlomené a nevykazují žádné známky abrazivních rysů, které se očekávají jako důsledek zapojení do proudění plynů. Většina xenolitových klastů je hranatá, a proto nebyly vystaveny delšímu období agregativní bublinkové fluidizace. Koncentrace xenolitů ve specifických horizontech a zachování hrubé stratigrafie v megaxenolitové suti neodpovídá dlouhým obdobím bublinkové fluidizace. Přítomnost xenolitů není slučitelná s požadovaným dřívějším obdobím erozního rozšiřování trubky vysokorychlostním prouděním plynů-tufů.

Shrnem lze říci, že ačkoli je hypotéza fluidizace široce přijímána jako mechanismus vzniku diatrem, nehraje významnou roli při vzniku kimberlitových diatrem.
Hydrovulkanická teorie
Hydrovulkanismus označuje vulkanické jevy vzniklé interakcí magmatu nebo magmatického tepla s vnějším zdrojem vody, například povrchovým tělesem nebo vodonosnou vrstvou. Hlavním zastáncem této teorie je Lorenz (1999). Lorenz navrhuje, že diatrémy a maary vznikají v hydraulicky aktivních zónách strukturních slabin, jako jsou zlomy nebo lineamenty. Magma vystupující v podobě hráze se dostane do zlomu a kontaktuje cirkulující podzemní vodu; následná hydrovulkanická exploze roztříští a ochladí magma a rozláme zemskou horninu. Hydroklastické úlomky mohou být vyvrženy jako tufový prstenec obklopující maar. Pokračující aktivita má za následek zvětšování pukliny dalším rozrušováním stěnových hornin a odlamováním horniny do pukliny v důsledku tlakových rozdílů mezi stěnovými horninami a výbuchovou komorou, která vzniká v místě interakce vody a magmatu.
Lorenzova hypotéza vzniku diatrem je přitažlivá tím, že lze vysvětlit následující rysy kimberlitových diatrem: Diatrémy (a maary) jsou obecně jasně spojeny s lineárními rysy. Mnohé kimberlitové diatrémy se na svých nižších úrovních zřejmě nacházejí na křížení hrází a zlomů. Zdá se, že napájecí hráze vyrostly do již existujících zlomových systémů. Všechny tyto slabé zóny mohou být hydraulicky aktivní. Diatremy jsou běžně vyvinuty v mocných sekvencích sedimentárních a vulkanických hornin s vysokou pórovitostí a propustností. Diatremy se méně často vyskytují v horninách s nízkou propustností, jako jsou žulové gneissy. Kimberlitové diatrémy se vyskytují ve skupinách. Modemové maary a třetihorní diatrémy se rovněž vyskytují ve shlucích a jejich těsné geografické spojení zřejmě souvisí s místním hydrologickým režimem. Megaxenolity (plovoucí útesy) jsou interpretovány jako poklesové a/nebo subsidenční prvky. Výskyt epiklastického kimberlitu& naznačuje, že kráter nad diatremou byl občas vyplněn vodou. Přítomnost bloků těchto kimberlitů v hloubce diatrémy naznačuje, že kráterové jezero mohlo být narušeno pozdějšími erupcemi. Drenáž zřejmě podpoří hydrovulkanické erupce v podkladové diatrémě.
Teorie embryonových trubic
Při vědomí složitosti kimberlitových trubic se Clement (1979, 1982) domnívá, že žádný jednotlivý proces nemůže vysvětlit jejich rozmanité geologické a petrografické vlastnosti. V jeho modelu jsou kořenové zóny interpretovány jako embryonální trubky, které jsou po povrchovém průlomu modifikovány fluidací do diatrem.

Podle této teorie se předpokládá, že kimberlitové magmatické hráze vystupující z hloubky vyvíjejí prekurzorovou těkavou fázi v důsledku exsoluce CO2 uvolněného v důsledku poklesu tlaku. Tato těkavá fáze pod vysokým tlakem proniká do puklin a spár ve stěnových horninách nad intruzí a na jejích okrajích. Postupující fronta kontaktní brekcie je následována magmatem, které proniká brekciemi a všemi přítomnými spárami nebo zlomy. Vznikají intruzní brekcie a stěnové horniny jsou zaklíněny do kanálu. Dráha postupujícího magmatu je řízena již existujícími strukturami. Změna od vyplňování puklin k rozvoji kořenové zóny může být způsobena zvyšující se exsolucí těkavých látek při poklesu tlaku při vzestupu, protnutím hráze s puklinou, kterou lze využít nebo která obsahuje podzemní vodu.
Předpokládá se, že tento proces bude pokračovat, dokud magma nedosáhne úrovně, kdy je možný explozivní průlom na povrch. Clement (1979, 1982) se domnívá, že k tomu dochází ve výšce 300-400 m a může být podporováno interakcí podzemní vody s magmatem. Předpokládá se, že v důsledku průlomu a uvolnění tlaku dochází k rychlému odplynění magmatu v kořenové zóně a k vytvoření fluidního systému pára-kapalina-pevná látka.
Předpokládá se, že v důsledku expanze a dalšího uvolňování tlaku dochází k rychlé migraci povrchu exsoluce par směrem dolů (obr. 5). Během tohoto období fluidizace dochází k důkladnému promíchání již existujících hypabysálních kimberlitů kořenové zóny, vysokoúrovňových kontaktních brekcií a degazujícího magmatu. Absence zaoblení klastů venkovských hornin naznačuje, že fluidní systém existoval jen krátce. Opakováním celého procesu vzniknou diatrémy obsahující několik odlišných odrůd diatrémových facies kimberlitů a velmi složité kořenové zóny.

Obr. 5: Embryonální vývoj trubky. Čelo kontaktní brekciace červeně. Upraveno podle Mitchell, R. H. (1991).

Obr.6: Fáze vývoje diatrem podle představy Clementa (1982). Po období embryonálního vývoje roury následuje buď fluidizace (A), nebo hydrovulkanismus (B). Upraveno podle Mitchell, R. H. (1991).

Složitá struktura kimberlitových trubic naznačuje, že za jejich vznik není zodpovědný jediný proces. Vývoj trubek je iniciován podpovrchovými brekciačními procesy, které vedou ke vzniku složité kořenové zóny nad napájecí hrází. Povrchový průlom není důsledkem explozivního bortění, ale postupného výstupu komplexu kořenové zóny do úrovní, kde může dojít ke vzniku kráteru hydrovulkanickou explozí. Diatrémy se zdají být sekundárními strukturami vzniklými následnou modifikací pod nimi ležící kořenové zóny nebo zárodečné roury, a to fluidizací nebo hydrovulkanismem migrujícím směrem dolů.

Petrogeneze

I přes rozsáhlý výzkum zůstává původ kimberlitů kontroverzní, zejména co se týče povahy a hloubky jejich zdrojové oblasti. Kimberlity jsou charakteristicky spojeny se souborem mafických a ultramafických xenolitů, jejichž mineralogie naznačuje původ ve svrchním plášti. Tyto xenolity jsou úlomky hornin stěny kanálu, které kimberlitové magma oddělilo během svého rychlého vzestupu litosférou, a představují užitečné omezení toho, kde a za jakých podmínek kimberlitová tavenina vznikla. Předpokládá se, že kimberlitové magma vzniká částečným tavením hluboko v plášti.
Kimberlity jsou stejně jako karbonatity vzácné, ale byly nalezeny téměř na všech kontinentech a jsou také hlavním transportérem různých xenolitů z hloubek zemské kůry a pláště. Důležité je, že tyto plášťové xenolity vynášené kimberlity jsou hlavním zdrojem informací o povaze fysikálně-chemických procesů v plášti, a ještě více v kontinentálním plášti (Pearson et al., 2004). Kimberlity jsou součástí spektra křemenem nenasycených hornin, které se značně liší složením a zahrnují takové typy hornin, jako jsou melilitity, lamprofyry a nefelinity (obr. 7). Petrogeneze kimberlitů je však kontroverzní, přičemž panují neshody ohledně povahy a hloubky zdrojové oblasti, toho, zda jsou primárního původu, a příčiny tavení (např. plume vs. volatile fluxing) (Keshavet al., 2005).
Pro genezi kimberlitů byly dlouho zvažovány tři obecné typy hypotéz:
1. Kimberlity jsou mechanickou směsí ankeritického magmatu bohatého na H2O a granitické spodní kůry (Dawson, 1967).
2. Kimberlity vznikají přímo částečným tavením mafického až ultramafického pláště za vysokých tlaků (Wagner, 1929; Holmes, 1936).
3. Kimberlity vznikají vysokotlakou diferenciací mafického magmatu (proto-kimberlitu) procesem pokračující frakční krystalizace (Williams, 1932; O’Hara, 1968).
Geologická asociace kimberlitů se specifickými suity xenolitů a srovnání s experimentálními údaji dávají za pravdu poslední hypotéze (č. 3), kterou dříve navrhla řada jiných autorů (MacGregor, 1970). Předpokládá se, že výchozí taveninou nebo proto-kimberlitem (Kamenetsky et al. 2008) je tekutina bohatá na chloridy a uhličitany s velmi nízkým obsahem SiO2. Při svém průchodu směrem k povrchu se její složení blíží složení kimberlitového magmatu, protože dochází k interakci s horninami plášťové stěny: asimilace olivínu a dalších plášťových minerálů zvyšuje obsah oxidu křemičitého v tekutině, což ji vede ke složení s nízkým obsahem SiO2 a vysokým obsahem MgO charakteristickému pro kimberlit. Navzdory významnému pokroku v petrologii a geochemii kimberlitového magmatismu však zůstává určení složení kimberlitové taveniny jak v hypabysální facii, tak v plášti diskutovaným problémem (Kamenetsky et al., 2009;Russell et al. 2012;Sparks et al. 2009; Pesikov et al.,2015).

Obr. 7: Schematický řez archeánským kráterem s vyhaslým mobilním pásem (kdysi spojeným se subdukcí) a mladým riftem. Nízká kráterová geotermie způsobuje, že v centrální části stoupá přechod grafit-diamant. Litosférické diamanty se proto vyskytují pouze v peridotitech a eklogitech hlubokého kráterového kořene, kde jsou inkorporovány vystupujícími magmaty (většinou kimberlitovými K). Litosférické oranžity (O) a některé lamproity (L) mohou diamanty také vychytávat. Melilitity (M) vznikají rozsáhlejším částečným tavením astenosféry; v závislosti na hloubce segregace mohou obsahovat diamanty. Nefelinity (N) a související karbonatity vznikají rozsáhlým částečným tavením v malých hloubkách v riftových oblastech a neobsahují diamanty. Z Mitchel 2005.

Diamanty a kimberlity

Kimberlity jsou nejdůležitějším zdrojem primárních diamantů. Mnoho kimberlitových trubic také vytváří bohatá aluviální nebo eluviální ložiska diamantů. Na světě bylo objeveno asi 6 400 kimberlitových trubic, z nichž asi 900 bylo klasifikováno jako diamantonosné a z nich jen něco přes 30 bylo dostatečně ekonomicky výhodných pro těžbu diamantů.
Ačkoli se krystaly diamantů nacházejí v kimberlitech a příbuzných horninách, původ diamantů (obr. 7) je spíše spojen s úlomky peridotitu a eklogitu, které pocházejí ze svrchního pláště, z oblastí pod kráterem (štítem). Aby diamanty mohly vzniknout, vyžadují extrémně vysoké tlaky a teploty, které se vyskytují pouze v těchto hlubokých vrstvách Země. Právě zde vzniká hornina, eklogit, složená z červeného pyropového granátu a zeleného klinopyroxenu; vedle krystalů granátu a pyroxenu se vyvíjejí krystaly diamantu. Úlomky peridotitu (xenolity) složené z granátu, olivínu a ortopyroxenu rovněž obsahují diamanty a podobně pocházejí ze svrchního pláště. Tyto úlomky se však během procesu usazování běžně rozpadají, což vede ke vzniku matrice obsahující rozpadlé minerály olivínu, pyroxenu a diamantu (xenokrystů).
Ačkoli krystaly diamantu vznikají ve svrchním plášti pod kráterovými oblastmi, mohou zůstat stabilní pouze za těchto vysokých tlaků a teplot. Plášťové xenolity a diamantové krystaly, které jsou rychle vyneseny na povrch v kimberlitové magmatické tekutině, jsou schopny přežít v blízkosti povrchu v ochlazeném nebo metastabilním stavu. Pokud se intruze kimberlitu při svém výstupu na povrch opozdí nebo je zachycena ve spodní části kůry, diamantové krystaly nebudou v prostředí P-T stabilní a přemění se na grafit.
Právě pod štítovými oblastmi nebo krátery mohou diamantové krystaly zůstat stabilní v menších hloubkách díky nízkému geotermálnímu gradientu souvisejícímu se subkrasovým kýlem pod kontinentální kůrou (obr. 7) . Toto P-T prostředí bylo označeno jako oblast ukládání diamantů (Kirkley, M. B. et. al., 1991). Oblast kýlu je optimálním zdrojem diamantů, protože zlomy pod kráterem se s větší pravděpodobností dotýkají této oblasti a zůstávají přístupné povrchu.

Karbonátově bohatý kimberlit Peuyuk ze Somerset Island, Kanada. Od Andrey Giulianiho.

Kimberlit z Bellsbank, severně od Kimberley, Jižní Afrika. Od Jamese St. Johna.

Kimberlit z Premier Kimberlite Pipe, Cullinan, severovýchodní část Jihoafrické republiky. Z James St. John.

Hypabyssalský kimberlit. Od Reddit.

Hypabyssal facies kimberlit, Masontown, Pennsylvania. Tato kimberlitová hráz je uzavřena černými břidlicemi. Z Wyoming Diamond and Gemstone Province.

Brekcie kimberlitu hiátové facie z jezera Ellen, UP, Michigan. Z Wyoming Diamond and Gemstone Province.

Tuffaceous, crater facies kimberlite from Iron Mountain district. Z Wyoming Diamond and Gemstone Province.

Velký lomený megakrystal chromového diopsidu (drahokam chromový diopsid) v kimberlitu Sloan z Colorada. Z Wyoming Diamond and Gemstone Province.

Diamant v kimberlitu. Důl Bultfontein, Kimberley, okres Baard. Z e-rocks.

Diamant v kimberlitu. Důl Bultfontein, Kimberley, okres Baard. Z e-rocks.

Diamant (6,51 mm) v kimberlitu. Důl Bultfontein, Kimberley, okres Baard. Z geologie pro investory.

Diamant (6,51 mm) v kimberlitu. Důl Bultfontein, Kimberley, okres Baard. Z Geologie pro investory.

Bibliografie

– Brown, R. J., Manya, S., Buisman, I., Fontana, G., Field, M., Mac Niocaill, C., & Stuart, F. M. (2012). Erupce kimberlitových magmat: fyzikální vulkanologie, geomorfologie a stáří nejmladších známých kimberlitových sopek na Zemi (svrchnopleistocénní/holocénní sopky Igwisi Hills, Tanzanie). Bulletin of volcanology, 74(7), 1621-1643.
.