A kimberlit magmák elhelyezkedése és eredete egyaránt vitatott. Rendkívüli dúsulásuk és geokémiájuk számos spekulációhoz vezetett eredetüket illetően, a modellek szerint forrásuk a szubkontinentális litoszférikus köpenyben (SCLM) vagy akár az átmeneti zóna mélyén található. A feldúsulás mechanizmusa is az érdeklődés középpontjában állt, a modellek között szerepel a részleges olvadás, a szubdukált üledék asszimilációja vagy egy elsődleges magmaforrásból való származás.
A kimberliteket történelmileg két különböző fajtába sorolták, amelyeket elsősorban petrográfiai megfigyelések alapján “bazaltosnak” és “micéliumosnak” neveztek el. Ezt később C. B. Smith felülvizsgálta, aki ezeket a felosztásokat “I. csoport” és “II. csoport” névre keresztelte át a kőzetek izotópos rokonsága alapján, a Nd, Sr és Pb rendszerek felhasználásával. Roger Mitchell később azt javasolta, hogy ezek az I. és II. csoportba tartozó kimberlitek olyan jelentős különbségeket mutatnak, hogy talán nem is állnak olyan szoros kapcsolatban egymással, mint korábban gondolták. Kimutatta, hogy a II. csoportba tartozó kimberlitek közelebbi rokonságot mutatnak a lamproitokkal, mint az I. csoportba tartozó kimberlitekkel. Ezért az összetévesztés elkerülése érdekében a II. csoportba tartozó kimberliteket átminősítette orangeitekké.
I. csoportú kimberlitekSzerkesztés
Az I. csoportú kimberlitek CO2-gazdag ultramafikus káliumos vulkáni kőzetek, amelyekben elsődleges forsterites olivin és karbonátos ásványok dominálnak, magnéziumos ilmenit, króm-pirip, almandin-pirip, krómdiopszid (egyes esetekben szubkalcit), flogopit, enstatit és Ti-szegény krómit nyomelem-összetételével. Az I. csoportba tartozó kimberlitek jellegzetes inequigranuláris textúrát mutatnak, amelyet az olivin, pirop, krómdiopszid, magnéziumilmenit és flogopit makrokristályos (0,5-10 mm) és megakristályos (10-200 mm) fenokristályai okoznak, finom- és középszemcsés alapanyagban.
Az alaptömeg ásványtanát, amely jobban hasonlít a vulkáni kőzet valódi összetételére, a karbonát és jelentős mennyiségű forsterit olivin uralja, kisebb mennyiségben pirogránát, kr-diopszid, magnéziás ilmenit és spinell.
Olivin-lamproitokSzerkesztés
Az olivin-lamproitokat korábban II. csoportos kimberlitnek vagy narancskőnek nevezték, válaszul arra a tévhitre, hogy csak Dél-Afrikában fordulnak elő. Előfordulásuk és petrológiájuk azonban világszerte azonos, és nem szabad tévesen kimberlitnek nevezni őket. Az olivin-lambroitok ultrapotaszikus, peralkalikus, illékony anyagokban (főleg H2O-ban) gazdag kőzetek. Az olivin-lamproitok megkülönböztető jellemzője a flogopit makrokristályok és mikrofenokristályok, valamint az alaptömegű mikrák, amelyek összetétele a flogopittól a “tetraferriflogopitig” (rendellenesen Al-ban szegény flogopit, amely Fe-t igényel a tetraéderes hely bejutásához) terjed. A rezorbeált olivin makrokristályok és az alapanyagú olivin euféderes primerkristályai gyakori, de nem lényeges alkotóelemek.
Az alapanyag jellegzetes primer fázisai közé tartoznak a zónás piroxének (diopszid magok, amelyeket Ti-aegirin szegélyez), a spinell-csoportba tartozó ásványok (magnéziumos kromittól a titános magnetitig), Sr- és REE-gazdag perovszkit, Sr-gazdag apatit, REE-gazdag foszfátok (monazit, daqingshanit), a kálibári hollandit-csoportba tartozó ásványok, Nb-tartalmú rutil és Mn-tartalmú ilmenit.
Kimberlit indikátorásványokSzerkesztés
A kimberlitek sajátos vulkáni kőzetek, mert számos olyan ásványfajt tartalmaznak, amelyek kémiai összetétele arra utal, hogy a köpenyben, magas nyomás és hőmérséklet alatt keletkeztek. Ezek az ásványok, mint például a krómdiopszid (egy piroxén), a krómspinell, a magnézium ilmenit és a krómban gazdag pirogránát, általában hiányoznak a legtöbb más magmás kőzetből, így különösen hasznosak a kimberlitek indikátoraként.
Ezek az indikátorásványok általában a patakok üledékeiben keresendők a modern alluviális anyagban. Ezek jelenléte kimberlit jelenlétére utalhat az alluviumot létrehozó eróziós vízgyűjtőn belül.