Работы Тунгусской, Орловской, Северной и Амакинской экспедиций

Работы Тунгусской, Орловской, Северной и Амакинской экспедиций

В январе 1947 года при Иркутском и Красноярском геологических управлениях, а также при НИГРИзолото формируются Тунгусская, Орловская и Туруханская экспедиции, основной задачей работ которых являлось выявление общих перспектив алмазоносности Восточной Сибири.

Первый алмаз во внутреннем поле Сибирской платформы был обнаружен С.Н. Соколовым весной 1948 года в террасовых отложениях р. Малая Ерема (приток р. Нижней Тунгуски). Осенью 1948 года Тунгусская экспедиция была реконструирована и переименована в Амакинскую экспедицию. Ее начальником был назначен И.И. Сафьянников, а техническим руководителем М.М. Одинцов. В этом же году по решению М.М. Одинцова в бассейн р. Вилюй направляется отряд, возглавленный Г.Х. Файнштейном.

В августе 1949 года сотрудники отряда находят алмаз на Вилюе в галечниках косы Соколиная, а к осени извлекают еще 21 кристалл. Летом 1949 года была установлена алмазоносность террасовых отложений р. Карапчанки (правый приток р. Ангары). Таким образом, начальный этап поисковых работ на алмазы, проведенных в Восточной Сибири, увенчался обнадеживающими результатами. Амакинская экспедиция была укреплена и расширена в кадровом и организационном плане и переподчинена Москве. Ее базой с 1950 года стал поселок Нюрба, расположенный в среднем течении р. Вилюй.

Последующие четыре года были ознаменованы наращиванием поисковых площадей, с одной стороны, и разработкой гипотезы коренных источников алмазов на Сибирской платформе – с другой.

Осенью 1950 года из галечников среднего течения р. Мархи были извлечены В.Б. Беловым два кристалла алмаза, а в 1951 году в бассейнах этих рек были выявлены десятки россыпей и некоторые разведаны для дражной добычи. В 1953 году алмазы были обнаружены в аллювиальных отложениях р. Малая Ботуобия (приток р. Вилюй) Н.В. Кинд и А.А. Понкратовым.

На юге Сибирской платформы в эти годы была установлена алмазоносность аллювиальных отложений бассейнов рек: Н. Тунгуски, Бирюсы, Уды, Ковы, Ии, Оки, Илима, Тычан, Тушамы, Вельмо, Б. Пита и др.

К 1954 году площадь алмазопроявлений на Сибирской платформе включала пространство, заключенное между Восточным Саяном и Енисейским кряжем – на юге и юго-западе и р. Мархой – на северо-востоке. Северный фланг оставался мало исследованным. Последующей задачей стала проблема выявления коренных источников.

Среди трех предполагаемых первоисточников алмазов (кимберлиты, траппы, перидотиты) кимберлитовая гипотеза была доказана в 1954 году находкой первой алмазоносной трубки «Зарница», осуществленной Л.А. Попугаевой. Предтечей этому открытию явились теоретические работы В.С. Соболева, А.А. Кухаренко и Н.Н. Сарсадских, доказавших генетическую связь высокомагнезиального пиропа с алмазом и его материнской породой – кимберлитом.

1954 – 1955 годы оказались знаменательными для геологов-поисковиков алмазных месторождений. Используя метод пироповой съемки, В.Н. Щукин открыл в 1955 году в бассейне р. Далдын две промышленные трубки – Удачную и Сытыканскую. В этом же году на юго-западе Якутии в бассейне р. М. Ботуобия была обнаружена Ю. Хабардиным уникальная по промышленной значимости трубка Мир, а П.Ф. Потаповым оконтурена россыпь Водораздельные галечники. С самого начала изучения обнаруженных кимберлитов стало очевидным, что они группируются структурно в три самостоятельных поля – Мало-Ботуобинское, Далдынское и Алакитское.

В последующие годы новые кимберлитовые тела открывались вначале в алмазоносных районах с установленными трубками, а затем и за их пределами.

В Мало-Ботуобинском алмазоносном районе поиски и разведка велись вновь организованной Ботуобинской экспедицией, которую возглавил В.Н. Щукин. За отрезок времени с 1956 по 1969 год здесь были открыты трубки: Спутник (1956), Амакинская и Таежная (1959), им. XXIII съезда КПСС (1960), Интернациональная (1969) и россыпь Новинка, в 1971 году – трубка Дачная.

В Алакитском кимберлитовом поле в 1960 году была открыта промышленная трубка Айхал, а в 1975 – крупнейшая в Якутской кимберлитовой провинции трубка Юбилейная, содержащая промышленные концентрации алмазов.

Далдыно-Алакитская алмазоносная площадь

Расположена в бассейне верхнего течения р. Мархи, где объединяет два кимберлитовых поля – Далдынское и Алакитское. Честь обнаружения алмазоносных кимберлитовых тел на территории современного Далдынского поля принадлежит двум талантливым геологам-поисковикам – Л.А. Попугаевой и В.Н. Щукину. В 1954 году Л.А. Попугаева открыла первую на Сибирской платформе трубку Зарницу, оцененную на начальных этапах опробования непромышленной. В.Н. Щукин в полевой сезон 1955 года открыл два промышленных кимберлитовых тела – трубки Удачную (июнь 1955 года) и Сытыканскую (18 августа 1955 года), которые обеспечивают в настоящее время основной объем алмазной продукции России.

Первое кимберлитовое тело – трубка Маршрутная, в Алакитском поле было обнаружено В. Н. Щукиным 17 июля 1955 года. Трубка оказалась непромышленной. Следующая трубка – Юность, обнаруженная в Алакитском районе в 1957 году, также была оценена как непромышленная. Лишь в 1960 году В.Т. Изаровым и Б.А. Афанасьевым в Алакитском районе была открыта промышленная трубка Айхал (Слава). Второе промышленно-алмазоносное тело – трубка Юбилейная, было обнаружено в 1975 году И.Я. Богатых и Е.Д. Черным.

В настоящее время в Алакитском поле известно несколько десятков кимберлитовых тел, среди которых помимо трубок Айхал и Юбилейная, в промышленное освоение могут быть вовлечены трубки Комсомольская и Краснопресненская.

В Далдынском поле известно несколько десятков кимберлитовых тел, и промышленно-алмазоносной, помимо трубок Удачная и Сытыканская, является трубка Зарница.

Трубка Зарница. В нашей стране это второе по величине, после трубки Юбилейной, кимберлитовое тело. Ее размеры на поверхности составляют 32 га. В плане она имеет изометричную форму с соотношением осей 1,1:1,0. По падению – это почти правильный цилиндр, который через каждые 100 м углубки уменьшается в объеме на 12-19%.

В ее внутреннем строении различают две петрографические разновидности – автолитовые брекчии и эруптивные брекчии.

Кимберлиты содержат (кг/т): пикроильменит – 1,86-3,73; пироп – 0,13-0,51; хромшпинелид – 3,0-4,9; пироксен – 0,04-0,08; амфибол – 3,7-6,5. Среди глубинных включений преобладают ультраосновные ксенолиты – 96%, гранатовые пироксениты – 4%, эклогиты не встречены.

В целом содержание пиропа и пикроильменита в Зарнице одно из самых высоких по провинции.

Разведка трубки на предварительной стадии показала убогие содержания алмазов. Однако в 1977 – 1982 годах была проведена новая разведка на глубину до 300 м под идею А.И. Боткунова (главный геолог Объединения «Якуталмаз») о возможности извлечения крупных ювелирных камней. Разведка дала положительный результат, и была дана рекомендация Министерства цветных металлов СССР начать эксплуатацию месторождения с 1988 года, но понижение спроса на рынке, открытие богатых Эбеляхских россыпей на Анабаре и, наконец, новые находки на Средней Мархе отодвинули этот вариант на будущее.

Ее будущее может вновь встать на повестку дня, когда подойдет время реконструкции Удачнинского ГОКа.

Для трубки Удачной характерно наличие большого количества очень крупных ксенолитов осадочных пород и кристаллических гранатовых пород, отторгнутых от кристаллического основания. Отдельные «плавающие рифы» достигают здесь 100 м в поперечнике.

Установлено, что Западное тело сформировалось раньше Восточного.

Западное тело. Сильно серпентинизировано. Здесь повышено количество ксенолитов глубинных пород (лерцолитов, дунит-гарцбургитов). Алмазоносность тела неравномерная: в западной части наблюдаются повышенные содержания алмазов. Точно такая же неравномерность выявлена и на глубине – в порфировых разновидностях содержания алмазов понижены. Еще больше они снижаются в брекчиях, обогащенных ксенолитами осадочных пород

Восточное тело. Имеет более сложное внутреннее строение. Здесь выделяют до пяти фаз внедрения. В целом же кимберлиты восточного тела менее карбонатизированы. Характер распределения алмазов здесь также неравномерный как по латерали, так и на глубину.

В отличие от западного тела здесь пикроильменит преобладает над пиропом. Трубка разведана до глубины 1500 м. Она расположена в зоне вечной мерзлоты, в 12 км южнее Полярного круга. Среднегодовая температура равна

-14^оС, многолетняя мерзлота прослеживается до глубины 400 м при температуре

-10-12^оС.

Трубка начала эксплуатироваться в августе 1967 года. Вначале отрабатывались элювиальные и делювиальные россыпи путем гидравлической транспортировки руды на фабрику № 11, а с мая 1974 года на фабрику стал поступать кимберлит. В 1976 году введена в эксплуатацию самая мощная в алмазодобывающей промышленности мира фабрика № 12.

В 1987 году ЯкутНИИпроалмазом разработан проект отработки трубки открытым карьером до глубины 600 м, а в перспективе планируется открытая разработка до глубины 800-900 м. Сейчас глубина карьера достигла 460 м. Рудник трубки Удачной обеспечивает в настоящее время 60% всей алмазодобычи в России.

Существуют большие сложности при эксплуатации: а) загазованность карьера; б) высокоминерализованные трещинно-пластовые воды с температурой –

12-15^оС. Их приток на глубине 350 м достигает 1000 м³/час. Концентрация солей достигает 48-490 г/л. В зимний период откачивается до 30-50 м³/час.

Как и трубка Удачная, Сытыканская состоит из двух тел: северо-восточного и юго-западного.

Северо-восточное тело имеет в плане вытянутую форму с соотношением осей 4,6:1,0 и на глубоких горизонтах переходит в дайку.

Юго-западное тело имеет форму эллипса. В целом трубка содержит повышенные против средних значений концентрации пиропа и пикроильменита. Количество ксенолитов изменяется от первых процентов до 40%. Здесь извлечено 10 ксенолитов алмазоносных эклогитов.

Наиболее характерной особенностью трубки является четко выраженная тенденция к разному уровню алмазоносности в разновременных фазах внедрения. Кимберлиты центрального «столба» содержат повышенные количества кристаллов октаэдрического и комбинационного габитусов (43,1%) при низком содержании додекаэдров «бразильского» типа (3,4%), максимальное количество поликристаллических сростков (до 15%). Окрашенных кристаллов менее 1%, балласов также мало, повышено количество кристаллов с оранжевым свечением (25%) и умеренное с голубым – (30-50%). Кимберлиты северо-восточного столба низко алмазоносны и содержат небольшой процент октаэдров (22,3%), но повышенное количество додекаэдров (22,3%) и кубоидов. Трубка характеризуется высоким содержанием крупных алмазов. Здесь обнаружены камни с массой: 24,78 и 15,75 карата; были найдены два камня, подвергшихся случайному дроблению, обломки которых составили 180 карат, а сам кристалл равен 342,57 карата.

Трубка отрабатывается открытым карьером, с конца 70-х годов руда вывозится и обогащается в Айхальском горно-обогатительном комбинате.

В отличие от предыдущих, трубка Айхал является единым телом, имеющим сильно удлиненную форму на дневной поверхности и на глубине. Отношение ее осей составляет: на дневном срезе 1:6, на глубине 140 м – 1:21 и на глубине 240 м – 1:29. Далее по падению она переходит в жильное тело мощностью 2,0-3,0 м.

Особенности внутреннего строения трубки Айхал свидетельствуют о трехфазном ее становлении. При этом формирование основного тела сопровождалось внедрением жильных кимберлитов и апофиз в ее контактах. Характерным для вещественного состава кимберлитов являются: а) интенсивная карбонатизация туфобрекчий; б) низкое содержание барофильных минералов-спутников алмаза.

Пикроильменит встречается в концентратах в виде редких знаков, а содержание хромита повышено. В брекчиях третьей фазы были впервые для Якутских месторождений обнаружены алмазоносные серпентиниты (геолог Б. Най).

Среди алмазов трубки Айхал из кристалломорфологических типов преобладают ромбододекаэдры (59,8%), октаэдры составляют всего 14,9%, комбинационные формы – 16,3%. В то же время округлых камней («бразильский» тип) мало – 0,2%, обломки без следов огранки – 55,3%.

Среди цветовых разновидностей преобладают кристаллы с грязно-зеленоватым нацветом.

В объеме тела алмазы распределены неравномерно. В период разведочных работ было выявлено три самостоятельных блока по содержанию алмазов. Границы блоков близко совпадают с петрографическими разновидностями кимберлитов. В целом по трубке высокое содержание алмазов прослеживается на глубину до 600 м.

Эксплуатация трубки Айхал была начата в августе 1961 года. Извлечение производилось на временной обогатительной фабрике.

Большого притока подземных вод здесь нет. В настоящее время завершается доразведка глубоких горизонтов (до 900 м).

Существующий проект предусматривает отработку месторождения открытым способом до глубины 335 и 236 м в разных участках тела в зависимости от его мощности. Последняя партия кимберлитов из трубки Айхал была переработана в 1981 году. Дальнейшая эксплуатация предусматривается подземным способом.

В геологическом строении Алакитского района значительные площади занимают триасовые трапповые силлы, перекрывающие нижнекарбоновые кимберлитовые тела. В этой связи в поисковых методах большой объем работ приходится на магнитометрию и бурение. Трубка была обнаружена буровой скважиной под эффузивно-терригенными отложениями верхнего палеозоя – нижнего мезозоя. Средняя мощность перекрывающих пород составляет 66 м, при этом мощность траппового интрузива – от 0,5 до 34 м.

В плане, спроектированном на дневную поверхность, трубка Юбилейная имеет грушевидную форму площадью в 59 га. Это самое крупное в Якутской кимберлитовой провинции тело. Рядом с трубкой Юбилейной расположена небольшая трубка-спутник Озерная, при оконтуривании которой скважинами и была обнаружена ее «хозяйка» трубка Юбилейная. В объеме трубочного тела выделяют три блока: центральный – цилиндрический, западный и восточный – дайкообразные. По предварительным данным считается, что в первую фазу сформировались западный и восточный блоки, сложенные порфировыми кимберлитами, а во вторую – центральный блок автолитовых брекчий. Последние обогащены пиропом (0,24%), пикроильменитом (0,16%) и хромшпинелидами (0,011%).

Кристалломорфологические разновидности алмазов представлены: октаэдры – 27%, комбинационные формы – 16%, ромбододекаэдры – 22,2%, округлые – 9,7%, кубоиды – 0,7%. Повышено количество алмазов в «рубашке» – 3,7% и поликристаллических агрегатов – 8,1%.

Содержание алмазов в объеме тела неравномерное. Самые низкие концентрации выявлены в верхних горизонтах центрального тела. Здесь кимберлиты разубожены ксеногенным материалом вмещающих пород.

Горно-проходческие условия на месторождении очень сложные. Центральная часть трубки находится под озерами с подошвой из талых грунтов. Восточная и западная площади покрыты озерами Мутное и Талое. Многолетнемерзлые породы имеют температуру, равную -2,4 – -4,0^оС.

По проекту глубина карьера открытой разработки составит: в центральной и западной частях – 500 м, в восточной – 400 м. Срок отработки карьера – 27 лет. Объем вскрышных работ – 38,6 млн м³.

Строительство карьера начато в 1984 году, а в 1990 году были переработаны первые тонны кимберлитов. В настоящее время глубина карьера более 100 м.

Алмазы трубки Мир характеризуются высоким качеством – бесцветные камни составляют 75,4%. Среди окрашенных преобладают буровато-коричневые разновидности, занимающие 7,2% от общего объема, и дымчато-серые (13,9%). Среди фантазийных преобладают лиловые (2,0%) и голубовато-зеленые (0,6%) камни. Из кристаллографических форм преобладают октаэдры (61,2%), ромбододекаэдры не превышают в общем объеме добычи 9,7%, комбинационные формы – 28,8%, кубы – 0,6%.

Первая партия алмазов в объеме 13 тыс. карат была продана на мировом рынке в 1959 году. С 1958 года месторождение разрабатывается открытым способом. По первоначальному проекту карьерная обработка была запланирована на 240 м, потом ее увеличили до 300 м, а с 1972 года – до 475м.

Современные технические возможности транспортных средств и техники, закрепление бортов позволяют отработать трубку открытым способом до 600 м.

С 1988 года рудник пребывает в стадии реконструкции. К ее концу объем вскрышных работ составит 47 млн м³ породы. При достижении глубины 525 м диаметр карьера на поверхности достигнет 1200 м. После достижения глубины в 525 м отработка тела будет вестись подземным способом.

Средний коэффициент фильтрации равен 0,66 м³/сут, минимальный водоприток в карьере составляет 1270 м³/час, при этом содержание сероводорода до 137 мг/л, метана – 58%, этана – 14%; есть водород, аргон, тяжелые углеводороды.

После отключения системы осушения в 1992 году уровень воды в карьере достиг отметки +81,9 м, а объем рассолов – 15,2 млн м³.

Трубка Интернациональная находится в 16 км от трубки Мир. На дневной поверхности имеет форму неправильного овала, вытянутого в северо-западном направлении. От поверхности до глубины 120 м тело имеет воронкообразное расширение, переходящее в основной цилиндрический канал вертикального падения. Последний прослежен без изменения формы до глубины 1000 м. Трубка перекрыта нижнеюрскими отложениями, изменяющимися по мощности от 2,1 м до 9,2 м.

Содержание алмазов в кимберлитах трубки Интернациональная сопоставимы с уровнем алмазоносности в лампроитах трубки Аргайл, а по качественным характеристикам кристаллов превосходят их во много раз. Среди кристаллографических разновидностей преобладают октаэдры (63%), ромбододекаэдры и кристаллы комбинационных форм составляют 9 и 18% соответственно. Для месторождения характерно наличие высокого уровня бесцветных камней (70,7%).

Трубка разведана до глубины 1220 м. Ее верхняя часть отработана до отметки 284 м карьером, а с глубины 300 м начата подземная добыча. Площадь сечения трубки при подземной отработке изменится до сечения, равного 5,4-3,9 га. Месторождение разделено на этажи высотой по 90 м. В первую очередь начата отработка горизонта 580-560 м, во вторую очередь – горизонта 560-830 м и в третью очередь – горизонта 263 м до +116 м.
Среднемархинская алмазоносная площадь (Накынское кимберлитовое поле)

Кимберлиты поля были обнаружены в среднем течении р. Мархи в 20 км от ее устья, на водоразделе левобережных притоков Накым и Ханья.

Кимберлитовая трубка была обнаружена в марте 1994 года и названа Ботуобинской.

Первые алмазы в районе среднего течения р. Мархи были найдены партией В.Б. Белова в 1950 году, и поиски кимберлитов здесь велись периодически не один сезон: 1950 – 1953 годы (129-я партия Амакинской экспедиции), 1960 – 1962 годы (213 партия Амакинской экспедиции), в 1972 году. Неудачи объяснялись вначале тем, что район перекрыт мезозойскими осадками, и требовались тяжелые горные работы, которых не велось. После 1972 года было решено, что кимберлиты здесь имеют юрский и более молодой возраст.

Новый этап поисковых работ был возобновлен в 1993 году. В результате бурения структурных скважин кимберлит был вскрыт в феврале 1994 года на глубине 80 м под юрскими отложениями.

Для трубки Ботуобинской характерно, как и для трубки Айхал, низкое содержание спутников, повышенное содержание пиропов алмазной ассоциации (10%). В 1996 году рядом с трубкой Ботуобинской обнаружена еще одна трубка – Нюрбинская.

Содержание алмазов в трубкой Ботуобинская более 5 карат/т, ювелирных камней более 50%. Отработка месторождения будет проводиться вахтовым способом при небольшом контингенте работающих (не более 300 человек). Предполагается переброску экономических ресурсов в новый район осуществить за счет приостановки строительства подземных рудников на трубках Мир и Айхал.
Промышленные россыпи

Промышленные россыпи выявлены вблизи эксплуатируемых богатых трубок Мир, Интернациональная, Удачная, Айхал.

Известны также россыпи, для которых коренные источники пока не выявлены – Эбелях, Биллях, Молодо.

По генетическому признаку выделяют элювиальные (трубка Удачная), делювиальные – россыпь Новинка (трубка Интернациональная), аллювиальные – россыпь Ирелях (трубка Мир), пролювиальные и др.

По горным условиям отработки россыпи Якутской алмазоносной провинции подразделяются на глубокозалегающие и открытые.

Глубокозалегающими являлись россыпи Новинка и Геофизическая. Здесь перекрывающие породы имели мощность 40-42 м при мощности продуктивного пласта равной 1,5-6,0 м. Эти россыпи были отработаны открытым карьером. Руда возилась на фабрику самосвалами на расстояние 25 км.

К категории глубоких относится россыпь Водораздельные Галечники, примыкающая непосредственно к трубке Мир.

Эта россыпь была открыта в 1955 году иркутским геологом П.Ф. Потаповым. Ее истинный – нижнеюрский возраст был установлен М.М. Одинцовой.

Пустые породы над продуктивным пластом имеют мощность 42 м, мощность алмазоносных горизонтов изменяется от 1,5 м до 15,0 м.

В вертикальном разрезе она многоярусная – «пустые» породы чередуются с алмазоносными. По результатам разведки выделено 6 залежей, состоящих по вертикали из 4 пластов. Содержания алмазов варьируют от 0,5 до 5,0 карата/м³.

Добыча ведется летом бульдозерно-гидравлическим способом. Пески промываются на гидровашгерде, а подрешетная пульпа (30-50 мм) подается землесосами по трубам (2-2,5 км) на обогатительную фабрику.

Долинная россыпь р. Ирелях. Протяженность 25 км, мощность «торфов» 4-6 м, песков от 0,5 до 6,0 м (среднее 1,5-2,5 м).

Добыча велась двумя драгами с вместимостью черпаков 250 л, россыпь обрабатывалась вначале снизу-вверх поперечными и продольными профилями.