Прогноз коренной алмазоносности территории вятско-камской впадины
жүктеу/скачать 288.69 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Апробация работы и публикации
- Структура и объем работы
- Геологическое строение территории
- Первое защищаемое положение
- Второе защищаемое положение
- Третье защищаемое положение
- Список работ, опубликованных по теме диссертации
|
На правах рукописи ГУБИН Сергей Алексеевич ПРОГНОЗ КОРЕННОЙ АЛМАЗОНОСНОСТИ ТЕРРИТОРИИ ВЯТСКО-КАМСКОЙ ВПАДИНЫ Специальность 25.00.11 – Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Пермь – 2011 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Пермский государственный университет» на кафедре минералогии и петрографии.
Защита состоится 31 марта 2011 г., в 1630 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.189.01 при Пермском государственном университете по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, ПГУ, корп. 1, зал заседаний Ученого совета. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета. Отзывы, заверенные печатью учреждения, в двух экземплярах просим направлять по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, Пермский государственный университет, ученому секретарю диссертационного совета. Факс: (342) 239 68 32. E-mail: geophysic@psu.ru. Автореферат разослан « » февраля 2011 г.
Актуальность проблемы. В настоящее время, по мнению некоторых исследователей, израсходован фонд коренных месторождений алмаза, которые могут быть открыты классическими методами. На территории Вятско-Камской впадины (ВКВ), как и на всей Восточно-Европейской платформе, поиски кимберлитовых тел по «пироповым дорожкам» не привели к намеченной цели. Особую важность приобретает поиск коренных источников алмазов в осложненных условиях – перекрывающие терригенные отложения, мощное корообразование, оледенение и т.д. Эти факторы, затрудняющие прогнозно-поисковые работы, снижают эффективность методов, применявшихся ранее при поисках трубок взрыва. Использование шлихоминералогических, шлихогеохимических и геофизических методов не выступает гарантом успешных поисковых работ. Для решения проблемы поисков коренных алмазоносных пород в условиях повышенной мощности перекрывающих отложений и искаженности ореолов рассеяния минералов-индикаторов ледниковой деятельностью необходимо применение классических методов в комплексе с другими специальными методами. Среди них выделяются специализированные литологические исследования, малообъемное опробование на мелкие алмазы и геоморфологические исследования, ориентированные на анализ тектонического строения территории. Целью диссертационной работы является создание прогнозно-поисковых моделей алмазоносных минерагенических таксонов разных рангов, установление участков, перспективных на обнаружение коренных источников алмазов на территории ВКВ, разработка прогнозно-поискового комплекса на коренные источники алмазов. Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи: 1) оценка перспектив территории ВКВ на обнаружение коренных источников алмаза на основе анализа геолого-тектонического строения и геофизических данных, 2) изучение литологических особенностей мезозойских отложений ВКВ как вторичных коллекторов, 3) анализ типоморфных особенностей и распространения минералов-индикаторов кимберлитового магматизма и мелких алмазов на территории ВКВ.
Научная новизна1. На основе комплексного геологического анализа проведено минерагеническое районирование территории ВКВ применительно к задачам прогноза коренной алмазоносности. 2. Установлена роль раннемезозойской коры выветривания, развитой на нижнетриасовых и верхнепермских породах и предположительно на кимберлитах, в питании обломочного материала юрских терригенных отложений. 3. По данным литологических и минералогических исследований установлено ритмичное строение юрской толщи и охарактеризованы особенности юрского промежуточного коллектора алмазов. 4. Установлены типоморфные признаки минералов-индикаторов, указывающие на наличие в пределах областей питания отложений Вятско-Камской впадины кимберлитовых источников. 5. Разработан прогнозно-поисковый комплекс на коренные источники алмазов на территории ВКВ.
Практическая ценность1. Апробирована методика поисков коренных источников алмазов, основанная на малообъемном опробовании отложений промежуточных коллекторов. 2. Дана оценка перспективности различных районов ВКВ на коренные алмазы. 3. Предложена типовая методика поисков, которая может быть применена на других потенциально алмазоносных территориях. 4. Показана возможность применения минералогического анализа для стратиграфического расчленения «немых» терригенных отложений ВКВ и смежных территорий. Защищаемые положения1. На основе комплексного геологического анализа территории Вятско-Камской впадины выделены три потенциально алмазоносные минерагенические зоны, входящие в состав Волго-Камской минерагенической субпровинции и Восточно-Европейской минерагенической провинции. 2. На территории Вятско-Камской впадины с учетом находок мелких алмазов и минералов-индикаторов выделены перспективные на обнаружение кимберлитов участки. 3. По результатам исследований разработан прогнозно-поисковый комплекс на коренные алмазы, рекомендуемый для территории восточной части Восточно-Европейской платформы.
-5-е Всероссийское литологическое совещание (г. Екатеринбург, 2008), -Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского (г. Пермь, 2008, 2009, 2010), -Геология и полезные ископаемые Западного Урала (г. Пермь, 2008, 2009). Всего по теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе одна работа в издании, рекомендованном ВАК для публикации основных результатов докторских и кандидатских диссертаций. Результаты исследований использованы при составлении итогового отчета о работах по договору с администрацией Пермского края контракт №100 «Обоснование площадей для постановки поисковых работ на алмазоносные кимберлиты» (2007-2010 гг.). Структура и объем работыДиссертационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения. Общий объем работы составляет 224 страниц, в том числе 96 рисунков, 19 таблиц и 6 табличных приложений. Список использованной литературы включает 112 наименований. БлагодарностиРабота выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук профессора Б.М, Осовецкого, которому автор выражает особую благодарность. За неоценимую помощь и ценные советы на разных стадиях подготовки работы автор благодарит д.г.-м.н. Р.Г. Ибламинова, д.г.-м.н. И.И. Чайковского, к.г.-м.н. К.П. Казымова, к.г.-м.н. Г.В. Лебедева, к.г.-м.н. Б.В. Перевозчикова, к.г.-м.н. И.Я. Илалтдинова, к.г.-м.н. Н.Е. Молоштанову. Геологическое строение территорииВятско-Камская впадина расположена в восточной части Восточно-Европейской платформы. С севера, востока и юга впадина ограничивается выклиниванием нижнетриасовых отложений, на западе она ограничена Вятско-Камской зоной валов, на севере – Предтиманским прогибом. Стратиграфия. Стратифицированная толща начинается с рифей-вендских отложений, которые с угловым несогласием залегают на породах фундамента. Палеозойская эратема на территории впадины представлена девонской, каменноугольной и пермской системами. На отложениях верхнего протерозоя со значительным стратиграфическим перерывом (выпадают образования кембрия, ордовика, силура и нижнего девона) залегают средний и верхний девон. Отложения девонской системы представлены в основном терригенными (песчаники, алевролиты, аргиллиты) и хемогенными (известняки, доломитизированные известняки, мергели) образованиями (Ибламинов, Лебедев, 1995). Каменноугольная система представлена всеми тремя отделами: нижним, средним и верхним. Система включает главным образом карбонатные органогенные и хемогенные отложения с редкими прослоями аргиллитов, песчаников, гипсов и ангидритов. Пермская система в соответствие с новой стратиграфической шкалой представлена тремя отделами: нижним, средним и верхним. Толща в основном карбонатная с существенным участием аргиллитов и сульфатных пород. Верхняя часть пермского разреза представлена обломочными терригенными отложениями – алевролитами, песчаниками с линзами конгломератов и гравелитов. Мезозойская эратема представлена нижним отделом триасовой системы, средним и верхним отделами юрской и нижним отделом меловой систем. Отдельными исследователями (Ивашов, 1981) в бассейне верхнего течения р. Весляны выделяется нижний отдел юрской системы. В составе нижнего отдела триаса залегают красно-бурые глины, переслаивающиеся с песчаниками, реже алевролитами.
В составе среднего отдела юрской системы выделяются байосский, батский и келловейский ярусы. По литологическим признакам отложения байосского и батского ярусов делятся на две толщи – омутнинскую («рудную») и песковскую («надрудную»). Омутнинская толща развита главным образом в осевой части ВКВ. Сложена она в основном глинами. В основании песковской толщи часто встречаются крупногалечные конгломераты и галечники. В целом же она состоит из сероцветных слюдисто-кварцевых песков, часто косослоистых, и алевритов, содержащих линзы гравия, галечника и светло-серых глин с углистыми остатками (рис. 1). По результатам минералогических и гранулометрических исследований сотрудниками ПГУ было отмечено ритмичное строение песковской толщи [3, 5], что несмотря на различие в принципах выделения ритмов, подтверждает данные П.В. Ивашова (1981). В частности, в восточной части ВКВ выделено 3 микроритма. Келловейский ярус представлен прибрежно-морскими отложениями: светло-серыми и серыми песками, серыми и темно-серыми глинами и алевролитами. Общая мощность омутнинской и песковской толщ может достигать 84 м. В целом эволюция условий осадконакопления юрских отложений выражается в переходе от озерно-аллювиальных к аллювиальным и далее к озерно-болотным и прибрежно-морским осадкам. Отложения меловой системы, представленные мелкозернистыми песчаниками и глинами с прослоями алевролитов, наблюдаются только в осевой части Вятско-Камской впадины в бассейнах верхних течений рек Камы и Вятки. Тектоника. Характер тектонического строения территории Вятско-Камской впадины неоднократно менялся на протяжении геологической истории развития региона. Сложное сочетание пликативных и блоковых подвижек фундамента предопределило тектоно-седиментационные особенности развития и современное состояние осадочного чехла на площади работ. В целом в строении осадочного чехла можно выделить три крупных комплекса: додевонский, среднедевонский-триасовый и юрско-кайнозойский. Их формирование контролировалось основными геотектоническими циклами. Так, первый комплекс был сформирован в процессе развития байкальского цикла, второй – герцинского и третий – альпийского (Проворов, 1996). Додевонский комплекс в наиболее полном виде выражен в пределах грабена Казанско-Кажимского авлакогена, где в его основании залегают рифейские образования, перекрывающиеся вендскими. Среднедевонско-триасовый комплекс трансгрессивно перекрывает породы фундамента, рифея и венда и в своем развитии фиксирует неоднократную смену тектонического режима. Юрско-кайнозойский комплекс характеризует следующий этап тектонического развития региона и фиксирует очередные крупные перестройки тектонического плана. В северной части Верхнекамской впадины активно формируются Вятско-Камская и Сысольская впадины как молодые наложенные тектонические структуры. Казанско-Кажимский авлакоген инвертировал в мезозое. В результате на месте крупной грабенообразной структуры появилась положительная структура, представленная зоной Вятских валов. Наличие нескольких систем глубинных разломов и точек их пересечения обусловливает высокую степень проницаемости земной коры для магмопроявлений, в том числе и трубок взрыва. Первое защищаемое положениеНа основе комплексного геологического анализа территории Вятско-Камской впадины выделены три потенциально алмазоносные минерагенические зоны, входящие в состав Волго-Камской минерагенической субпровинции и Восточно-Европейской минерагенической провинции.Впадина располагается в пределах Волго-Камского блока (Блинова, 2003), сложенного крупным архейским срединным массивом, который окаймлен узкими складчатыми системами ранних протерозоид. Границы геоблока картируются по крупным авлакогенам платформы. Фундамент не был вовлечен в постконсолидационную тектоно-магматическую переработку, а его возраст превышает 1,5 млрд лет (Красный, 1984), т.е. тектоническое положение ВКВ отвечает критериям алмазоносности, регламентируемым правилом Т.Н. Клиффорда. Таким образом, территорию ВКВ, расположенную в пределах ранее выделенных Восточно-Европейской алмазоносной провинции и Волго-Камской алмазоносной субпровинции (области) (Ваганов, 2000), можно рассматривать как перспективную на обнаружение коренных источников алмазов. При прогнозировании и поисках кимберлитов на данной территории необходимо учитывать особенности различных их типов, которые отличаются между собой морфологией тел, морфологией алмазов, типоморфизмом индикаторных минералов и т.д. Здесь предполагается нахождение кимберлитов периферийных зон. Однако нельзя исключать возможность питания обломочного материала впадины минералами кимберлитов отдаленных частей платформы. Анализ разломной тектоники показал, что в пределах Вятско-Камской впадины и ее ближайшем окружении присутствуют рифтогенные структуры, которые могут рассматриваться как рудоконтролирующие при прогнозировании алмазоносных минерагенических зон. Среди них выделяются Казанско-Кажимский авлакоген, Гайнско-Кудымкарская зона разломов, Кильмезско-Кирсинский грабен. В пределах всех рифтогенных структур по морфометрическим признакам могут быть выделены алмазоносные минерагенические зоны. Протяженность и ширина разломных образований являются достаточными для контроля коромантийного энергомассопереноса. Однако территория Казанско-Кажимского авлакогена и его обрамления наиболее благоприятна для обнаружения кимберлитов. Она обладает основными элементами прогнозно-поисковой модели алмазоносной минерагенической зоны и выделяется как кимберлитоконтролирующая структура (Ваганов, Голубев, 1997). Казанско-Кажимская потенциально алмазоносная минерагеническая зона имеет протяженность более 700 км и северо-северо-восточное простирание при ширине от 40 до 140 км. Данная структура древнего рифейского заложения до недавнего времени считалась амагматичной, однако при бурении Северо-Мыйской скважины в интервале 1228-1235 м, что стратиграфически соответствует живетскому ярусу девона, обнаружено секущее тело трахиандезитового состава. Установлены признаки тектоно-магматической активизации Казанско-Кажимского авлакогена в раннем мезозое, также позволяющие выделять авлакоген как потенциально алмазоносную минерагеническую зону. Мезозойская активизация фиксируется в планетарном масштабе (Северное море, Сибирская платформа). Индикатором активизации древнего геоблока является отсутствие или малая мощность раннемезозойских терригенных отложений в осевой части Казанско-Кажимского авлакогена. Это указывает на вертикальные конседиментационные или постседиментационные восходящие движения, которые привели к невозможности накопления континентальных осадков или их последующему размыву. Систематические находки гидротермальных (золото, касситерит, пирит, галенит, барит, флюорит, киноварь и др.) минералов в отложениях юрской системы служат индикатором подвижности, глубинности и проницаемости развитых в пределах авлакогена разломов. В бассейне р. Вурлам установлено субвулканическое тело, где среди минералов установлены теллуриды платины (Нельзин, Савченко, 2001). В пределах минерагенической зоны выявлены ореолы распространения минералов-индикаторов кимберлитового и родственного ему магматизма: пиропа, хромдиопсида, высокохромистого хромшпинелида и перовскита. Установлена алмазоносность отложений базального горизонта песковской толщи. Благоприятным фактором для потенциальной магматической активности кимберлитового типа является приподнятое положение фундамента в пределах плечевых частей Казанско-Кажимского авлакогена. Среди сводовых структур выделяются Лойненский и Вороньинский выступы, Сысольский и Немский своды. Глубина залегания фундамента установлена в пределах 1,5-2,0 км. К западу (в направлении осевой части авлакогена) и востоку (к Предуральскому краевому прогибу) наблюдается погружение кровли фундамента до 3000 м и более (Проворов, 2006). Согласно классификации ЦНИГРИ территорию ВКВ можно рассматривать как зону плечевой части Казанско-Кажимского авлакогена или как зону дифференцированных блоковых движений. Аналогом такой зоны может служить Беломорская система рифтов, к которой принадлежат Ненокское щелочно-базальтоидное, Терское и Зимнебережное кимберлитовые поля. Таким образом, в пределах Вятско-Камской впадины и в ближайшем ее окружении наиболее достоверно выделяется Казанско-Кажимская потенциально алмазоносная минерагеническая зона. Для Гайнско-Кудымкарской и Кильмезско-Кирсинской минерагенических зон выявлены в основном тектонические элементы прогнозно-поисковой модели. Они располагаются вдоль рифтогенных структур древнего заложения: Гайнско-Кудымкарская межблоковая зона разломов и Кильмезско-Кирсинский грабен соответственно (Проворов, 2000). В пределах данных структур установлено распространение минералов-индикаторов кимберлитового магматизма. Однако данные территории требуют подтверждения более детальными исследованиями. Второе защищаемое положениеНа территории Вятско-Камской впадины с учетом находок мелких алмазов и минералов-индикаторов выделены перспективные на обнаружение кимберлитов участки.Выполненные прогнозно-поисковые работы на алмазы позволяют выделить на территории ВКВ потенциально алмазоносные минерагенические районы. Однако имеющийся объем данных недостаточен для надежного их обоснования. Необходимы специализированные геофизические исследования: глубинное сейсмозондирование, предназначенное для выявления характера поверхности мантии, выявление гравитационных минимумов для определения разуплотненных участков кристаллического фундамента, магнитотеллурическое зондирование, сейсморазведка МОГТ, определяющая кольцевые и дугообразные разломы в нижних горизонтах осадочного чехла, магниторазведка для определения структуры самого фундамента и его поверхности. Отсутствие данных, которые могут быть использованы при определении размещения потенциально алмазоносных минерагенических районов классическим путем, приводит к необходимости районирования на основе шлихогеохимических и шлихоминералогических методов. При проведении прогнозно-поисковых работ нами выполнено три вида опробования: малообъемное, шлиховое и литологическое [1]. Малообъемное опробование – главный тип опробования, основанный на отборе рыхлого терригенного материала объемом до 3 м3 и его обогащении на винтовом сепараторе. На полевой стадии из исходного объема породы получается концентрат массой от 5 до 25 кг. На лабораторной стадии концентрат подвергается разделению в тяжелой жидкости (бромоформе). Классы 1,0-0,5 и -0,5 мм разделяются на магнитную, слабо-, сильно- и неэлектромагнитную подфракции. Главной целью малообъемного опробования является обнаружение мелких алмазов и получение представительной выборки зерен минералов-индикаторов. Шлиховое опробование применялось для установления минеральной специализации участков, выявления минералов-индикаторов, различных типов минерализаций и т.д. На полевой стадии производился отбор рыхлого терригенного материала (20 л) из отложений современного аллювия или коренных пород, выполнялась его отмывка в лотке до «серого» шлиха. В лабораторных условиях производилось разделение пробы в бромоформе на тяжелую и легкую фракции. Полученная тяжелая фракция рассевалась на классы по крупности зерен: +1; 1-0,5; 0,5-0,25 и -0,25 мм. Завершалась обработка шлиховых проб минералогическим анализом и аналитическими исследованиями. Выделение минералогических горизонтов производилось с помощью литологических исследований. Для этого из терригенных отложений отбиралась проба массой 500-600 г. После отмучивания глинистых частиц материал рассевался на ситах на классы +1; 1-0,5; 0,5-0,25; 0,25-0,1; 0,1-0,05 и -0,05 мм. На минералогический анализ направлялись классы 0,5-0,25 и 0,25-0,1 мм. Конкретными результатами малообъемного и шлихового опробования являются: 1) установление поискового значения минералов-индикаторов; 2) оконтуривание ореолов распространения индикаторных минералов; 3) выявление генетических особенностей минералов-индикаторов. В индикаторную ассоциацию входят мелкие алмазы, пироп, хромдиопсид, пикроильменит, высокохромистый хромшпинелид, оливин, перовскит и др. На данном этапе прогнозно-поисковых работ важно обнаружить как алмазоносные, так и неалмазоносные кимберлиты и родственные им породы.
При существующей методике обогащения ориентировочные потери зерен алмазов могут составлять около 50%. Следовательно, их фактическая встречаемость должна быть выше. Пиропы. Встречаются в наибольшем количестве в северной части ВКВ. Максимальная концентрация крупных (более 0,5 мм) пиропов составляет 24 зерна на 1 м3 юрских терригенных отложений. Статистическими методами установлена хорошая сортировка зерен по крупности, среднее модальное значение диаметра 0,30-0,35 мм при одномодальном распределении. По морфологии среди юрских пиропов выделяются следующие разности: 1) округлые зерна овальной формы, 2) зерна в форме искаженного параллелепипеда, 3) кубы и кубоиды, 4) угловатые осколки, 5) уплощенные зерна. Электронно-микроскопическими исследованиями было установлено 2 типа поверхностей пиропов. Признаки мантийного происхождения выражены глянцевой и тонкоматированной поверхностями. Поверхность экзогенного происхождения обусловлена истиранием минерала при переносе и растворением в коре выветривания. Средний балл окатанности – 3,0. Выполнено около 350 микрозондовых анализов зерен пиропов. Отличительной особенностью пиропов является наличие большого количества бесхромистых разностей. Такие зерна встречаются в кимберлитах в пироксенитовой, эклогитовой и мегакристовой ассоциациях. Почти вся остальная совокупность укладывается в лерцолитовый тренд на диаграмме Н.В. Соболева (рис. 2). Гранаты лерцолитового парагенезиса – наиболее распространенный тип мантийных гранатов в кимберлитах. Такие пиропы разделяются на две группы, отличающиеся термодинамическими условиями образования: малоглубинные и глубинные. К малоглубинным пиропам относятся индивиды с содержанием CaO>0,4Cr2O3+3,6. Такие гранаты содержатся в большом количестве на северо-востоке Сибирской платформы в кимберлитовых трубках мезозойского (J3) возраста (трубки Муза, Ирина, Дьянга, Мэри, Гоби, Водораздельная и др.), в современном аллювии (р. Элиэтибийе, бас. р. Тюнг и др.) и в существенно меньших количествах в трубках палеозойского возраста (трубка Ивушка). Доля малоглубинных пиропов в кимберлитовых трубках Сибирской платформы возрастает от палеозоя к мезозою с 6,9 до 33,4%(Тычков, 2010). Хромдиопсид. Содержание хромдиопсидов в тяжелой фракции юрских отложений колеблется в широких пределах. Вероятнее всего, это связано с разложением их в корах выветривания. Распределение величин среднего поперечника зерен указывает на хорошую сортировку по крупности. Среднее модальное значение приурочено к интервалу 0,25-0,20 мм. Характерны короткостолбчатые, бочонковидные, овальные, дощатые и иногда угловатые формы. С помощью микрозондового анализа установлен химический состав 203 зерен хромдиопсидов. Согласно генетической классификации И.П. Илупина, большая часть выборки соответствует хромдиопсидам из непромышленных кимберлитов Северной Америки и глубинных включений в базальтах (рис. 3).
Пикроильменит. С помощью микрозондового анализа установлено 2 зерна высокомагнезиального ильменита с содержанием MgO около 5 мас.%. Оба зерна обнаружены в одной пробе, где найдены также 2 кристалла алмаза. Точка опробования располагается вблизи д. Давыдовка на правом берегу р. Весляна. В целом магнезиальный ильменит (MgO>1 мас.%) широко распространен в тяжелой фракции юрских терригенных отложений. По химическому составу, согласно классификации В.К. Гаранина, его можно отнести к группам 3а и 3б кимберлитового парагенезиса. Поисковое значение пикроильменита на территории впадины оценивается как слабое вследствие крайне редкой встречаемости. Однако при установлении четких критериев разбраковки при первичной диагностике зерен вероятность обнаружения минерала должна увеличиться [8]. Высокохромистый хромшпинелид. Хромшпинелиды с высоким содержанием оксида хрома установлены не только в кимберлитах, но и в ультрабазитах Полярного Урала (до 65,92 мас.%), Корякского Нагорья (68,44 мас.%), Тасмании (68,83 мас.%), базальтах Западных Саян (66,60 мас.%) (Хмельков, 2008). В пределах Вятско-Камского бассейна осадконакопления предполагается поступление хромшпинелидов из трех источников: офиолитовых гипербазитов, расслоенных интрузий, кимберлитов. Для определения влияния каждого источника питания проведен статистический анализ результатов исследований химического состава, которые были проведены Б.А. Макеевым, и Н.И. Брянчаниновой (1999) и О.К. Ивановым (1990). Изучение состава хромшпинелидов территории впадины производились Б.М. Осовецким и автором. В целом Вятско-Камская впадина характеризуется наличием большого количества зерен с низким содержанием Fe2O3. В хромшпинелидах впадины отсутствует выборка, соответствующая акцессорной шпинели офиолитовых массивов. На диаграмме Cr2O3 – Al2O3 наблюдается распределение фигуративных точек вдоль перидотитового (прямая Al2O3=Cr2O3) и пикритового (прямая Al2O3=10) трендов (рис. 4). Совместное присутствие таких трендов характерно для кимберлитовых хромистых шпинелей (Хмельков, 2008). Содержание Cr2O3 более 62 мас.% в хромшпинелидах расслоенных интрузий и офиолитовых гипербазитов – явление редкое. В ходе исследований, среди хромшпинелидов ВКВ размером 1-0,5 мм выявлено 18 зерен с содержанием Cr2O3 более 62 мас.%. Это составляет 6,75% всей выборки [6]. Количество хромшпинелидов с повышенным содержанием оксида хрома в монофракциях отдельных проб достигает 12%. Данная концентрация близка к диапазону содержаний, характерных для хромшпинелидов кимберлитового парагенезиса (от 16 до 35%). Однако на снижение концентраций оказывают влияние как минимум два фактора: 1) разубоживание за счет дополнительного источника питания, 2) в процессе вызревания минеральной ассоциации происходит ее обеднение высокохромистыми хромшпинелидами, которые в химической и механической среде менее устойчивы, и обогащение низкохромистыми разностями (Хмельков, 2008). Таким образом, помимо гипербазитовых офиолитов и расслоенных интрузий, источником хромшпинелидов Вястко-Камской впадины могут быть кимберлитовые породы.
Оливин. К настоящему времени на территории Вятско-Камской впадины в юрских отложениях обнаружено лишь одно зерно оливина. Сложности оптической диагностики не позволяют пока достоверно и с большой долей вероятности диагностировать минерал. Поэтому долгое время не удавалось установить оливин в мезозойских отложениях. Данная находка является обнадеживающим фактом, поскольку оливин относится к крайне неустойчивым минералам. Выделение таких крупномасштабных таксонов, как минерагенический район и поле, производится при наличии установленных алмазоносных тел. Поэтому на территории Вятско-Камской впадины для решения задач поисков коренных источников алмазов предлагается выделение перспективных участков, которые должны обладать элементами прогнозно-поисковых моделей алмазоносных минерагенических районов и полей. При сопоставлении полученных данных установлено, что на территории Вятско-Камской впадины возможно выделение трех перспективных участков: Керосского, Серебрянского и Кирсинского (рис. 5). Наиболее полным набором элементов прогнозно-поисковых моделей алмазоносных районов и полей обладают первые два. Тектоническим критерием для обоснования данных участков, расположенных в северо-восточной части Вятско-Камской впадины, служит их положение в зоне повышенной плотности глубинных разломных структур. Данная территория является зоной сочленения трех крупных рифтогенных образований – Казанско-Кажимского авлакогена, Гайнско-Кудымкарской зоны разломов и Кильмезско-Кирсинского грабена. Зоны растяжения земной коры осложнены ступенчатыми склонами, которые выделяются по поверхности фундамента и определяют условия для формирования участков повышенной проницаемости, благоприятные для проникновения мантийных масс. Положение перспективных участков (западного – Керосского и восточного – Серебрянского) также согласуется с размещением узловых точек, возникающих в результате пересечения рифтовых структур и перпендикулярных к ним разломов. Поперечный разлом выделен по расположенным на одной прямой, имеющей субширотное простирание, положительным магнитным аномалиям и совмещенным с ними аномалиям плотности гидросети. Субмеридиональная, северо-северо-восточная ориентировка Керосского участка обусловлена приуроченностью предполагаемых кимберлитовых тел к плечевой части Казанско-Кажимского авлакогена. Предполагается, что для Серебрянского перспективного участка кимберлитоконтролирующей является Гайнско-Кудымкарская зона разломов. Поступление терригенного материала, возможно, производилось с востока. Это позволяет ориентировать площадь участка в северо-северо-западном направлении и вывести его за пределы ВКВ. Критерием для оконтуривания Керосского перспективного участка является также размещение на данной территории локальной возвышенности фундамента – Лойненского выступа. Изучение пространственного распространения минералов-индикаторов кимберлитового магматизма (пиропов, хромдиопсидов, хромшпинелидов и т.д.) и мелких алмазов в пределах данной территории также подтверждает перспективность выделенных площадей. В целом оба участка, расположенные в северной части ВКВ, согласуются с встречаемостью минералов индикаторной ассоциации.
Наибольшие содержания пиропов, хромдиопсидов, высокохромистых хромшпинелидов приурочены именно к северной части впадины. Причем в южном направлении концентрации данных минералов в юрских отложениях постепенно снижаются. Большая часть находок мелких алмазов также приурочена к северной части ВКВ. Более того, наблюдается закономерное пространственное расположение тектонических структур и ореолов рассеяния. В частности, аномалии встречаемости крупных зерен пиропов и хромдиопсидов (>0,5 мм) приурочены к пересечению поперечного разлома с Казанско-Кажимской и Гайнско-Кудымкарской рифтогенными структурами. Дополнительно к двум основным нами оконтурен Кирсинский перспективный участок, который выделяется в основном по тектоническим элементам прогнозно-поисковой модели. Здесь рекомендуется постановка работ, аналогичных тем, что были проведены на территориях Серебрянского и Керосского участков. В пределах Кирсинского перспективного участка наблюдается повышенная плотность разломов фундамента. Это связано с тем, что на данной территории происходит сочленение нескольких структур растяжения: Казанско-Кажимского авлакогена северо-северо-восточного простирания, Кильмезско-Кирсинского и предполагаемого Афанасьевского грабенов субмеридионального простирания и Беломоро-Вычегодского мобильного проницаемого пояса. Последний носит трансрегиональный характер, протягиваясь от северо-западных территорий Балтийского щита на юго-восток к складчатым сооружениям Урала и далее в регионы Средней Азии. К нему приурочены Архангельские коренные месторождения алмазов. Такое тектоническое положение приводит к наличию большого количества узловых точек, которые могут быть проводниками кимберлитовой магмы. Также благоприятно положение данного участка в пределах положительной структуры фундамента – Немского свода. Третье защищаемое положениеПо результатам исследований разработан прогнозно-поисковый комплекс на коренные алмазы, рекомендуемый для территории восточной части Восточно-Европейской платформы.Работы по минерагеническому районированию могут быть разделены согласно стадийности геологоразведочных работ. Выделение таксонов ранга провинции, области, зоны и района производится в рамках работ первого этапа общегеологического и минерагенического назначения. На этом этапе должны быть выявлены необходимые для
достоверного оконтуривания территорий элементы прогнозно-поисковых моделей (таблица). С помощью минералогических, стратиграфических, палеогеографических, геоморфологических, геохимических и др. исследований производится подготовка территории к геофизическим исследованиям и разбуриванию аномалий.
Исходя из этого, прогнозно-поисковые работы стадии поисков предлагается проводить в определенной последовательности (рис. 6). Проведение исследований магнитного поля нацелено на выявление аномалий, указывающих на возможное размещение кимберлитовых трубок. Подтвердить аномалии магнитной активности, связанные с кимберлитами, выходящими на поверхность, возможно с помощью геологической съемки и аэрокосмосъемки. Параллельно с этим необходимо проводить шлиховую съемку и малообъемное опробование, которые призваны либо подтвердить, либо отбраковать аномалии. На данном этапе поисковых работ возможно установление ореолов рассеяния минералов индикаторной ассоциации, которые не будут привязаны ни к одной из имею- щихся магнитных аномалий. Такие ореолы могут быть связаны как с местными телами, не отраженными в магнитном поле, так и с отдаленными от перспективного участка кимберлитами. Для их заверки необходимо проведение геохимических исследований, дополнительной шлиховой съемки и малообъемного опробования. После подтверждения магнитных аномалий геохимической съемкой на индикаторные элементы и шлихоминералогических исследований рекомендуется производить разбуривание перспективных участков. Ореолы рассеяния индикаторных минералов, явно не относящиеся к исследуемой территории, подвергаются доизучению с помощью палеогеографических построений, шлиховой съемки и малообъемного опробования. Обнаружение участков локализации ореолов рассеяния удаленных кимберлитовых тел приводит к необходимости возобновления работ второй стадии, но уже на новой территории. Заключение1. В результате диссертационных исследований обоснована перспективность территории ВКВ на обнаружение коренных источников алмазов. Территории ранга алмазоносной минерагенической зоны достаточно достоверно выделяются по тектоническим и минералогическим элементам соответствующей прогнозно-поисковой модели. Доказана возможность мантийного магматизма, установлены признаки магматизма и активизации рифтогенных структур, предыдущими исследователями установлены магматические тела и неоднократно обнаруживались обломки магматических горных пород, не имеющие следов дальнего переноса. 2. Выделенные перспективные на обнаружение коренных источников алмазов участки в пределах минерагенических зон отвечают элементам прогнозно-поисковой модели ранга поля. Явно прослеживается приуроченность аномалий встречаемости крупных зерен минералов-индикаторов к северной части ВКВ. Находки мелких алмазов также тяготеют к северным районам исследуемой территории. Расположение минералогических аномалий согласуется с тектоническим строением территории. Здесь располагаются локальные возвышенности фундамента, которые указывают на блоковое строение рифтогенных структур. В пределах перспективных участков располагаются зоны повышенной плотности глубинных разломов. Наблюдаются узловые точки, представленные пересечением поперечных разломов и плечевых частей платформенных рифтов. К ним, кстати, приурочены находки алмазов. 3. Предлагаемый прогнозно-поисковый комплекс призван, учитывая ограничения, накладываемые на геофизические и минералогические методы исследований, минимизировать затраты на стадии поисков коренных месторождений алмазов. Диагенетические изменения в толщах мезозойских отложений приводят к формированию минеральных фаз (маггемит) с повышенной магнитной восприимчивостью, которые выражаются в ложных магнитных аномалиях. Применение шлихоминералогических исследований по аналогии с Якутской алмазоносной провинцией пока не привели к желаемому результату на территории Восточно-Европейской платформы. Для территории ВКВ данная проблема объясняется множественностью источников питания обломочного материала, что искажает первичные ореолы рассеяния минералов-индикаторов. Влияние мезозойской коры выветривания выражено в уничтожении минералов индикаторной ассоциации, чем объясняется их редкая встречаемость в терригенных отложениях средней юры. Отсюда при продолжении поисковых работ могут быть использованы крупные, неокатанные зерна минералов-индикаторов, в первую очередь пиропы и хромдиопсиды, а также высокохромистые хромшпинелиды. Пока не использован поисковый потенциал пикроильменита, оливина и перовскита. Поиски ореолов рассеяния минералов индикаторной ассоциации необходимо проводить совместно с картированием находок алмазов. Особую роль в данных условиях приобретает малообъемное опробование, нацеленное на обнаружение мелких алмазов, как наиболее эффективное продолжение поисковых работ.
1. Осовецкий Б.М., Казымов К.П., Губин С.А. Поиски кимберлитов в восточных районах Восточно-Европейской платформы // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2010. № 4. С. 37-43 (доля участия автора 70%). Статьи в сборниках и материалах международной, всероссийских и региональных конференций: 2. Казымов К.П., Губин С.А. Терригенно-минералогическое районирование территории северо-запада Пермского края // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: матер. регион. научн.-практ. конф. / Перм. ун-т. Пермь, 2007. С. 96-100 (доля участия автора 70%). 3. Губин С.А., Осовецкий Б.М. К минералогической характеристике юрских отложений территории Вятско-Камской впадины // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: научные чтения памяти П.Н. Чирвинского: сб. науч. ст. / Перм. ун-т. Пермь, 2008. С. 56-62 (доля участия автора 60%). 4. Губин С.А. Состав глинистых отложений триасовой системы северо-запада Пермского края // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: научные чтения памяти П.Н. Чирвинского / Перм. ун-т. Пермь, 2008. С. 62-66. 5. Осовецкий Б.М., Губин С.А. Цикличность строения юрских отложений // Типы седиментогенеза и литогенеза и их эволюция в истории Земли: матер. 5-го Всероссийского литологического совещания. Екатеринбург, 2008. С. 185-186 (доля участия автора 70%). 6. Осовецкий Б.М., Губин С.А. Хромшпинелиды юрских отложений Вятско-Камской впадины // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион. науч.-практ. конф. / Перм. гос. ун-т. Пермь, 2009. С. 102-106 (доля участия автора 70%). 7. Осовецкий Б.М., Губин С.А., Меньшикова И.А. Перовскит мезокайнозойских отложений Вятско-Камской впадины // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении: научные чтения памяти П.Н. Чирвинского / Перм. ун-т. Пермь, 2010. С. 41-53 (доля участия автора 50%). 8. Осовецкий Б.М., Губин С.А., Меньшикова И.А. Ильменит юрских отложений Вятско-Камской впадины // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: материалы регион. научн.-практ. конф. / Перм. ун-т. Пермь, 2010. С. 85-91 (доля участия автора 60%). Подписано в печать 03.02.2011 г. Формат 60×84 1/16. Усл. печ. л. 1,39. Тираж 100 экз. Заказ .
Типография Пермского госуниверситета. жүктеу/скачать 288.69 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
