Геолого-генетические модели алмазных россыпей Африки (Намибия и Конго) и России (Западного склона Урала)

Шмаков, Игорь Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геолого-генетические модели алмазных россыпей Африки (Намибия и Конго) и России (Западного склона Урала)
ВАК РФ 25.00.11, Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

Автореферат диссертации по теме "Геолого-генетические модели алмазных россыпей Африки (Намибия и Конго) и России (Западного склона Урала)"

На правах рукописи

ООУАОЧО'-'"

ШМАКОВ Игорь Иванович

ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АЛМАЗНЫХ РОССЫПЕЙ АФРИКИ (НАМИБИЯ И КОНГО) И РОССИИ (ЗАПАДНОГО СКЛОНА УРАЛА)

Специальность: 25.00.11 - геология, поиски и разведка твёрдых полезных ископаемых, минерагения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 2008

003454909

Работа выполнена в лаборатории месторождений алмаза и на кафедре геологии и геохимии полезных ископаемых геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Гаранин Виктор Константинович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Константиновский Александр Александрович

Ведущая организация: Объединенный институт геологии

и минералогии СО РАН, (ИГМ СО РАН) г. Новосибирск

Защита состоится «5» декабря 2008 г. в 14:30 час. в ауд. 415 на заседании диссертационного совета Д 501.001.62 Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, Геологический факультет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (главное здание, 6 этаж).

Автореферат разослан «31» октября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 501.001.62 ^

доктор геолого-минералогических наук Владимир Анатольевич Цыганов

доктор геолого-минералогических наук

Н.Г. Зиновьева

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Устойчиво растущее потребление алмазного сырья мировым рынком, а так же истощение крупных алмазных месторождений требует воспроизводства сырьевой базы для его добычи Ведущими месторождениями алмазов являются коренные кимберлитовые трубки, но на ряду с этим высокая рентабельность и быстрая окупаемость затрат привлекает значительные инвестиции в добычу алмазов из россыпей во всем мире Такие известные горнорудные районы, как Урал, Намибия и Бельгийское Конго, десятилетиями являясь источниками алмазов, далеко не исчерпали свой потенциал Помимо выше отмеченного, новые технологии и высокие цены на ювелирное сырье позволяют рентабельно добывать алмазы из относительно небогатых, но имеющих существенные запасы объектов Древние конгломераты, эрозионно-карстовые депрессии и современные аллювиальные россыпи магистральных рек, зачастую, и характеризуются такими параметрами, где следует учесть и такие благоприятные факторы, как относительно крупный средний вес камней, высокое качество сырья, расположение месторождений в экономически развитых районах

К настоящему времени, накоплен огромный фактический материал по геоморфологии, литологии, петрографии, минералогии и распределения алмазов в россыпях в России и за рубежом Однако многие генетические проблемы, связанные с источниками алмазов в россыпях и их геологической позицией, по-прежнему недостаточно изучены или являются объектом многолетних дискуссий Сложная геологическая история района может искажать поисковую картину и маскировать связь с кимберлитовыми телами, что чревато пропуском коренных первоисточников Нередка и обратная ситуация, когда неверная интерпретация эволюции россыпей приводит к ошибочной стратегии и методике поисковых работ, что приводит к необоснованным затратам средств и усилий для безуспешных поисков коренных первоисточников в заведомо неперспективных районах

ЦЕЛИ И ЗАДА ЧИ РАБ О ТЫ.

Цель работы - создание геолого-генетических моделей формирования алмазных россыпей для изучаемых территорий Намибии, Конго и Урала, выявления их связи с коренными кимберлитовыми телами и вторичными коллекторами, а так же дальнейшее совершенствование методики поисков алмазных россыпных месторождений в сложных геологических и горнотехнических условиях

Основные задачи исследований.

• Анализ и обобщение современных представлений о формировании алмазных россыпей, проведение их генетической классификации, оценка их промышленной значимости и реконструкция факторов, участвующих в эволюции россыпей различного генезиса вообще и для территории исследований, в частности

• Установление закономерностей в перераспределении алмазов, минералов-индикаторов кимберлитов и их гидродинамических спутников в результате различных экзогенных процессов, возможностей их высвобождения, миграции, сортировки и локализации, а так же их механического и химического изменения под воздействием многократных циклов размыва, транспортировки и захоронения

ФАКТИЧЕСКИЙ МА ТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу диссертации положены результаты, полученные автором в ходе двухлетних полевых и камеральных работ на Западном склоне Урала, двухлетний опыт работы на буровом судне на шельфе Намибии и почти пятилетних работ в нескольких алмазодобывающих районах Демократической Республики Конго

Экспертная оценка алмазоносного потенциала россыпей Западного склона Урала проводилась по заказу МПР РФ в составе отделе алмазных месторождений Центрального Научно-Исследовательского Геологоразведочного института цветных и благородных металлов (ЦНИГ-РИ) В тесном сотрудничестве с производственными организациями автор принимал непосредственное участие, как в производстве, так и в планировании полевых работ, им отобрано большинство проб и проведена обработка результатов Часть аналитических материалов была лю-

безно предоставлена лабораторией месторождений алмазов Геологического факультета МГУ им M В Ломоносова и компанией Sun Mining Фондовый материал по россыпям Урала был собран автором в Российском Геологическом Фонде, Москва

При проведении изысканий в алмазоносных районах ДРК и Намибии автор являлся ответственным исполнителем исследований и принимал личное участие на всех этапах работ - при выборе концессий, поисковых и геологоразведочных работах и эксплуатации месторождений В результате полевых работ были собраны и изучены данные по распределению алмазов в исследуемых объектах. Представительные выборки минералов-индикаторов кимберлитов и их минералогическое описание были получены из отобранных проб в сотрудничестве с отделом алмазных месторождений Центрального Научно-Исследовательского Геологоразведочного института цветных и благородных металлов (ЦНИГРИ), а извлеченные минералы были проанализированы и сфотографированы на базе аналитических лабораторий компании MINNTEX, Johannesburg и University of Capetown, а так же МГУ. Вся доступная информация по предшествующим исследованиям была собрана и учтена при написании этой работы Большой объем первичных, аналитических и графических материалов был проанализирован и систематизирован при работе с геологическими фондами CRGM (Centre de Recherches Géologiques et Minieres) в Киншасе, ДРК В итоге, автор располагал представительными материалами по продуктивности разновозрастных россыпей Конго и Намибии Использованы так же любезно предоставленные Клочковым И А , Корниловым Д В , Подчасовым В M и Савельевым В П материалы по россыпям алмазов в Конго и Анголы Полезная информация в сравнительном плане была получена так же при анализе появившейся в последние десятилетия отечественной и зарубежной литературы

В ходе работы над диссертацией автором было собрано, первично обработано, проанализировано и обобщено более 10000 проб, проведено более 5000 анализов тяжелой фракции из шлихов и концентратов, отобраны минеральные монофракции и описаны сотни зерен минералов-индикаторов кимберлитов Морфологическое изучение минералов-спутников (более 250) выполнено и сфотографировано на растровом электронном микроскопе JSM-820 фирмы «JEOL» (Япония). Определение химического состава минералов выполнено на растровом электронном микроскопе JSM-820, снабженном энергодисперсионным полупроводниковым детектором AN-85 S фирмы «LINK» (Великобритания) с компьютерной системой для обработки анализов Полученные в ходе геологоразведочных и добычных работ алмазы (около тысячи из Намибии и порядка 500 из ДРК) были изучены и описаны в полевых условиях под бинокулярной лупой МБС-9 Так же были привлечены данные по нескольким миллионам (') карат, добытых в Конго и в Намибии, а так же на Урале Автором на основе полученных материалов были созданы картографические и фактографические базы данных в ГИС Mapinfo 8 5 и Arc View 3 2 по всем регионам В эти базы данных вошла информация по всему объему аналитических работ, имеющиеся космоснимки и картографический материал по геологическому строению территорий

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ.

В силу закрытости алмазного бизнеса информация о геологическом строении и экономических показателях россыпей западного побережья Южной Африки, собранная за почти вековую историю добычи алмазов, была практически недоступна для научного геологического сообщества Личный двухлетний опыт автора, принявшего активное участие в разведке и добыче алмазов из морских россыпей Намибии, а так же анализ публикаций по этой теме позволяют обрисовать детальную картину эволюции этих месторождений Эта научная работа является одной из немногих в отечественной научной литературе попыток свести воедино данные по качественным и количественным характеристикам алмазов в россыпях, показать источники поступления этих алмазов и факторы, формирующие россыпи, а так же дать прогнозные характеристики структурно-геоморфологических ловушек, благоприятных для формирования экономически значимых концентраций алмазов

Для россыпных провинций ДРК был впервые собран представительный банк данных для разновозрастных россыпей Несмотря на то, что алмазы на территории добивались с начала XX века, изучение алмазных россыпей на этой территории носило, скорее эмпирический характер

Исследования геологов носили узкоспециальный характер, направленный на извлечение максимальной выгоды из уже известных алмазоносных объектов Длительный период военных действий и череда военных переворотов и политической нестабильности сделали эту территорию недоступной для планомерных геологических изысканий Автор принял участие в составе нескольких экспедиций, впервые за долгий период проводивших полномасштабный комплекс геологических изысканий в провинциях Восточная и Западная Касаи Таким образом, собранный и проанализированный современными методами материал является по сути одной из первых по-настоящему научных отечественных работ по геолого-генетическому строению алмазных россыпей ДРК в приграничных с Анголой районах

Проанализированы основные факторы и условия формирования алмазоносных россыпей и изменения минералов-индикаторов кимберлитов в условиях агрессивной коры выветривания Получены новые данные по химизму минералов-индикаторов кимберлитов, свидетельствующие о потенциально высокой продуктивности кимберлитовых тел, питающих россыпи На основании представительного количества анализов рассмотрены закономерности перераспределения алмазов и их спутников в ряду меловых кимберлитов - верхнемеловых конгломератов -комплекса четвертичных россыпей Собранный и обработанный фактический материал позволил аргументировать наличие дополнительных кимберлитовых первоисточников в непосредственной близости от изучаемых россыпных объектов, а так же показать эволюцию и закономерности формирования глубокозалегающих, но экономически значимых для региона, верхнемеловых и раннечетвертичных россыпей

Для Уральского региона исследований был собран и обобщен обширный материал, охватывающий весь генетический спектр разновозрастных россыпей алмаза, от силурийских конгломератов до современного аллювия Этот материал послужил, в соответствии с заказом МПР РФ, основой для создания картографической и фактографической баз данных, включающих геологические и минералогические характеристики россыпных образований Проведенный анализ всех известных россыпных объектов позволил установить основные закономерности размещения, строения и состава алмазных Уральских россыпей Выявлена и научно обоснована предполагаемая генетическая связь докембрийских кимберлитовых трубок, силурийских и девонских конгломератов и неоген-четвертичного россыпного комплекса, а так же показано отсутствие связи россыпей с так называемыми «туффизитами» и другими магматическими образованиями района

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗИЛ ЧИМОСТЬ

Практическая значимость выполненных исследований заключается в разработке геолого-генетических моделей россыпной алмазоносности, как для Урала, так и для Намибии и ДРК В свою очередь, предложенные модели в существенной мере дополняют (для Урала и Намибии), или пересматривают (для ДРК) представления об экономической значимости разновозрастных россыпей Реконструкция развития россыпных районов позволяют локализовать местоположение питающих их кимберлитовых тел В конечном счете, предложенные модели позволили применить правильную стратегию и методику поисков коренных источников и отбраковать заведомо бесперспективные территории, в случае Урала, или наоборот, выдвинуть новые площади в качестве первоочередных, в случае ДРК

Опыт работы на буровом и добывающем судах в 2004-2006 у побережья Намибии позволил создать четкую концепцию развития алмазоносных россыпей района Работая в составе профессиональной интернациональной геологической команды, автор принял участие в обнаружении, разведке и отработки подводных россыпей, а так же в осмыслении полученных результатов изучения этих месторождений, которые и в настоящее время составляют сырьевую базу компании Sakawe Diamond Corporation Разработанная геологической командой методика прогнозирования и обнаружения благоприятных позиций для формирования экономических концентраций алмазов позволили Компании занять одно из лидирующих положений в алмазодобывающем секторе побережья Намибии

В результате экспедиционных работ в ДРК были собраны, изучены и проанализированы представительные объемы разнообразных образцов и проб Результаты аналитических исследо-

ваний 2001г. частично отражены в отчете (Никитин Ю А., Шмаков И И , 2001) Исследования геологоразведочного полевого сезона 2002 г позволили оконтурить и обсчитать промышленные современную аллювиальную россыпь и глубокозалегающее месторождение алмазов в древних конгломератах, которые были успешно отработаны в 2002-2003 г.г Эти материалы легли в основу отчета (Шмаков И И, 2003) Геологические изыскания сезона 2003-2004, наоборот, показали крайне низкую перспективность лицензионных участков, что позволило уменьшить риск инвестиций в предложенные концессии и мотивировать перенос работ на другие, более перспективные, площади Результаты работ изложены в отчете (Шмаков И И , Грет О А , 2004)

В ходе геологоразведочных работ 2006-2008 на территории южных провинций Конго, автор принимает активное участие в организации и руководстве геологоразведочными исследованиями для интернациональной компании Southern Era Diamonds Inc Грамотная разработка поисковой модели месторождений и эффективная методика их разведки позволила Компании обнаружить и оценить алмазные россыпи в старом горнорудном районе, пропущенных либо недооцененных предыдущими добывающими компаниями Компания выходит на стадию промышленной добычи алмазов, что позволяет ей занять позицию практически единственного успешного горнорудного предприятия региона Результаты работ в настоящий момент публикуются в годовом отчете компании (Southern Era Diamonds Inc Annual)

Материалы проведенных исследований на Урале позволили дать экспертное заключение для Министерства Природных Ресурсов РФ с выделением перспективных направлений развития поисковых работ для разновозрастных россыпей и пересмотреть их экономическую значимость, а так же обосновать прекращение непродуктивных трат средств и усилий на исследования в области «туффизитовой» тематики Результаты работ и заключения частично изложены в промежуточном отчете (Голубев Ю К , Ваганов В И , 2000)

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. Прибрежно-морские алмазные россыпи Южной Африки являются россыпями дальнего сноса и переотложения. Источниками питания этих россыпей являются, в основном, глубоко эродированные меловые кимберлитовые тела центральной части Южной Африки, а так же, более древние трубки и ледниково-осадочные отложения различного возраста. Алмазы транспортировались к западному побережью реками, и вдоль него, направленными на север морскими течениями и ветрами. Благоприятное сочетание транспортных потоков алмазов, геоморфологических и структурных ловушек сформировало экономически значимые концентрации алмазов на разновозрастных террасах океанского побережья.

2. Кайнозойские алмазоносные россыпи Конго сформировались за счет размыва верхнемеловых конгломератов, которые в свою очередь образовались, частично, путем денудации меловых трубок на территории Анголы и их дальнейшей транспортировки алмазов реками на север. Наличие свежих минералов-индикаторов кимберлитов свидетельствует о наличии местных коренных источников алмазов на территории Конго. Присутствие алмазов с признаками древности и датировка кимберлитовых цирконов, указывает на дополнительное питание алмазных россыпей из более древних коренных источников и/или ледниковых отложений.

3. Мао-кайнозойские россыпи Урала сформировались за счет размыва и переотложения алмазов из палеозойских вторичных коллекторов, которые в свою очередь были образованы в результате ледниковых, аллювиальных и морских процессов, в ходе которых алмазы транспортировались с запада и многократно переотлагались. Возраст предполагаемых коренных источников должен быть до-вендский

Первое защищаемое положение рассмотрено в главе 2, второе - в главе 3, третье - в главе

4. сравнительная характеристика россыпей дана в главе 5 В небольшом по объему введении представлены защищаемые положения, описаны методики и объемы проведенных исследований В главе 1 представлены основные понятия, геолого-генетические типы алмазных россыпей, их классификация и модели В заключении даны основные выводы и рекомендации по результатам исследований

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения общим объемом 255 страница, в том числе, 33 рисунка, 10 таблиц, и список литературы, включающий 162 наименования

ПУБЛИКАЦИЯ И ОПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

По теме диссертации опубликовано пять работ, из них две в реферируемых журналах Еще несколько находятся в печати Материалы диссертации так же были использованы при написании коллективной монографии Подчасов В M , Евсеев M H , Богатых И Я , Минорин В Е , Черенков В Г , Россыпи алмазов мира - M ООО «Геоинформмарк», 2005 - 747с Помимо этого, результаты исследований изложены в 6 производственных отчетах и заключениях

Результаты исследований обсуждались в 2007 на научной конференции в Индии, "Fluvial and marine processes of Cenozoic and formation of placers", на презентациях Московского госуниверситета, а также на конференциях Министерства Геологии и Шахт республики Конго и на заседаниях геологического общества Намибии

БЛАГОДАРНОСТИ

Выполненные исследования, на всем своем протяжении, курировались и проводились под руководством дг-мн, академика ЕАЕН, лауреата премии Правительства РФ в области науки и техники В К Гаранина, заведующего лабораторией месторождений алмаза Геологического Факультета МГУ, и д г -м н , профессора Старостина В И , заведующего Кафедрой геологии и геохимии месторождений полезных ископаемых ГФ МГУ, чьи добрые советы и консультации в значительной степени стимулировали завершение данной работы

За постоянную поддержку и творческую помощь автор искренне признателен своим коллегам по совместной работе и наставникам дг-мн Афанасьеву В П , к г -м и Минорину В Е и Подчасову В M Отдельно хотелось бы выразить благодарность Е H Божко, К В Гаранину, Dr G Franceschini и M Muniswamy, моим коллегам, наставникам и соавторам по написанию ряда работ, а так же J Р Abson и руководству компании Southern Era Diamonds Ine, которые пошли навстречу желанию автора завершить написание диссертации. В разное время вопросы, затронутые в диссертации, обсуждались с Вагановым В И , Гараниным К В , Годуном К В , Гречишниковым Д M, Дак А И, Емельяновым В С , Иванушкиным Ф С , Кирмасовым А В , Клочковым И А , Куртлацким В В , Лаломовым А А , Макаровым Д Ю , Мухиным П А , Никитиным Ю А, Патык-Кара H Г , Савельевым В П, Самохиным А А , Феофиловым С Ю , Филатовым А Ю , Цаликовым К M, Черенковым В Г , A Moore, R Spaggiari, J Ward В решении многих технических задач, связанных с проведением аналитических работ и описательным проб, постоянное содействие оказывали Дьячкова И Н, Колесникова Т И, Щербакова Т Е Аналитические материалы по составу минералов-индикаторов кимберлитов, собранные по Уралу, были получены от Еналиевой M А, Синкина В П, Чуйко В А Фотографии алмазов и их описание было любезно предоставлены Захарченко О Д Часть аналитических материалов и электронная микрофотография была сделана при содействии Dr J S Compton

Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность всем упомянутым коллегам, а так же многим другим специалистам, с которыми приходилось контактировать при разведке и подготовке месторождения к промышленному освоению

Выражаю признательность и благодарность своей супруге Е С Шмаковой и сыну Шмакову Я И за помощь, терпение и выдержку

Своей работой автор отдает долг памяти наставникам, известным геологам-алмазникам России Богатых И Я, Минорина В Е и Патык-Кара H Г

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

на север морскими течениями и ветрами. Благоприятное сочетание транспортных потоков алмазов, геоморфологических и структурных ловушек сформировало экономически значимые концентрации алмазов на разновозрастных террасах океанского побережья

Алмазы в россыпях Намибии известны с 1908 г, тогда же начато освоение россыпей в прибрежных террасах и в подводных морских отложениях шельфа вдоль побережья. Потенциал россыпей Намибии приблизительно оценивается в 1,5 млрд. карат, почти 120 млн. карат извлечено за 100 лет алмазной добычи на западном побережье Южной Африки.

Несмотря на многолетнюю историю эксплуатации россыпей провинции, сравнительно мало число публикаций, содержащих данные о характеристиках этих уникальных алмазных россыпей, доступных для широкого круга отечественных исследователей.

Общая характеристика россыпей. 1500-километровую полосу вдоль западного побережья Южной Африки от залива Святой Елены в ЮАР до залива Консепшен в Намибии называют алмазным берегом (рис. 1). Перемыв морских и наземных отложений в течении четвертичных ледниковых и межледниковых колебаний уровня океана сформировал промышленные концентрации алмаза. В результате локальных и региональных процессов транспортировки за последние 80 млн. лет алмазы распределились вдоль побережья.

Рис. 1. Обобщенная карта западного побережья Южной Африки: 1 - изобаты в км; 2 - главные реки; 3 - палеоречные каналы; 4 - Большой Обрыв; 5 - предполагаемые контуры продолжения подводных россыпей алмазов; 6 - средний вес алмазов (карат)

Россыпи обладают высокой степени сортировки алмазов. Такая контрастная степень гранулометрической сортировки возникла вследствие аллювиальных процессов переноса; алмазы поступили на побережье из глубины континента. Морские и эоловые процессы транспортиров-

ки перераспределили и концентрировали наиболее прочные и высококачественные алмазы вдоль побережья, разрушая дефектные и хрупкие камни

Алмазы поступали на побережье через дельту р Оранжевой, отложения которой систематически перемывались направленными на север течениями при воздействии южных ветров Изучение распределения среднего веса алмазов показывает постепенное уменьшение размеров алмазов на север вдоль побережья от устья р Оранжевой

Источники алмазов морских россыпей. Существует две точки зрения на природу источников алмазов в морских россыпях на побережье Намибии Первая предлагает в качестве первоисточников древние флювиогляциальные отложения Согласно второй, алмазы морских россыпей происходят из кичберлитовых трубок мелового возраста, образовавшихся во внутренней части африканского континента В ходе мощного континентального поднятия трубки были эродированы, а алмазы снесены реками на побережье Каждая из этих точек зрения подтверждена серьезными обоснованиями

Тиллиты свиты Двайка, а так же другие ледниковые отложения кембрий-ордовикского возраста (серии Гариеп, Тэйбл Маунтэйн и Нама1 Часть содержащих алмазы диатрем имеет достаточно древний возраст (Куруман 1650, Премьер 1250 и трубки группы Венеция - 530 млн лет) Принимая во внимание глубокую денудацию этих трубок, предполагается, что при срезе порядка 1500 м только трубки Премьер и Венеция могли высвободить до 150 млн карат алмазов каждая Затем алмазы были захоронены в тшиштах серии Двайка Необходимо отметить, что сходные по возрасту и генезису алмазоносные образования серии Итараре широко развиты в Бразилии В период максимального оледенения ледники двигались вдоль долин на запад, транспортируя рыхлые осадки в районы, пространственно соседствующие с современным южно-африканским побережьем Атлантического океана

Кимберлитовые трубки мелового возраста распространены на площади, дренируемой речными системами Южной Атлантики Подавляющее большинство кимберлитовых тел имеют меловой возраст от 65 до 120 млн лет. Эрозионный срез для трубок различного возраста оценивается 700-1500 м, при этом было высвобождено значительное количество алмазов После разлома Гондваны начала формироваться речная система, транспортировавшая разрушенный материал в сторону современного морского побережья Предполагается, что в меловом периоде одновременно существовали две главных речные системы, текущих на запад палеорека Карру впадала в Атлантический океан через современное устье р Олифант, палеорека Калахари достигала побережье в районе нынешнего устья р Оранжевой За счет асимметричного тектонического поднятия восточной и южной частей Южной Африки в миоцене и плиоцене произошел перехват верховий падеореки Карру бассейном палеореки Калахари, при этом сформировалась современная речная система региона

Факторы, контролирующие транспортировку и концентрации алмазов. Прибрежно-морские россыпи Намибии сформировались под влиянием трех доминирующих, устойчивых во времени факторов прибрежно-морской транспортировки, дефляционных процессов и аллювиального переноса

Прибрежно-морская транспортировка является основным фактором переноса алмазов вдоль побережья и формирования прибрежно-морских россыпей Аридный климат, сменивший тропический 11-14 млн лет назад, уверенно датируется с момента установления холодного, направленного к экватору течения Бенгуела вдоль западного побережья Южной Африки (средняя скорость 17 см/сек) Перемещение обломочного материала вдоль побережья осуществляется главным образом прибрежными течениями, которые образуются под влиянием мощной деятельности волн, набегающих с юго-запада, вдоль субмеридионально ориентированного побережья

Тектонические движения, а так же наступления и таяния ледников в Северном полушарии приводили к колебаниям уровня океана и развитию серии морских террас вдоль побережья (рис 2) Уровни древних террас, развитые в период трансгрессии, хорошо распознаются на разных глубинах внутреннего континентального шельфа по данным батиметрии в виде пологих площадок В целом для региона определяются подводные террасовые уровни на глубинах' 20 -25,30 - 35,40 - 45, 50 - 55, 65 - 70, 75 - 80, 85 - 90,90 - 100, 100 - 105 м

Рис. 2. Кривая стояния уровня океана для побережья Южной Африки

Эоловьге процессы существенно влияли на концентрацию алмазов внутри отдельных дефляционных бассейнов побережья Намибии. В результате ветровых процессов были сформированы алмазные россыпи с аномально высокими содержаниями на днищах дефляционных ванн. Дефляционные бассейны начинаются на север от залива Чамейс и представляют собой расчлененную поверхность, состоящую из хребтов и впадин, которые совпадают с субмеридиональной ориентировкой различных пород докембрийского фундамента. Образование россыпей, связанных с ветровыми процессами, происходит в «основном» дефляционном поясе шириной до 15 км. К нему приурочены дефляционные ванны и депрессии, глубиной до 120 м. Депрессион-ные формы рельефа образовались за счет эрозии докембрийского фундамента, состоящего из сланцев и гнейсов с резко различной эрозионной устойчивостью. Депрессии параллельны направлениям господствующих южных и юго-восточных ветров.

При благоприятной позиции геоморфологических форм рельефа относительно направления ветра образуются ветровые «коридоры» с активными динамическими условиями. Подобные дефляционные «коридоры» имеют вытянутые линейные формы, ширину 1 - 2 км и фиксируются по цепочке барханов. Во время бурь частицы до 2 мм в диаметре начинают скачкообразно передвигаться по ложбинам в скальной поверхности. Скорость миграции обломочных частиц через ветровые «коридоры» весьма существенна и интенсивность перемещения барханов достигает 30 - 60 м в год. В рамках геологического времени это представляет собой очень эффективный транспортный механизм, который действует и в настоящее время.

Главные реки и временные русла сухих водотоков важны как при транспортировке алмазов из внутренних районов материка, так и при перераспределении кристаллов из промежуточных коллекторов, в том числе из находящихся в настоящее время выше уровня океана древних пляжных россыпей. Распределение алмазов вдоль западного побережья, количество кристаллов, и их средний размер хорошо увязывается с позицией речных дельт.

Реки Оранжевая и Олифантс - основные каналы, по которым алмазы поступали на побережье из внутренних частей континента. Реки Холгат, Буффелс, Споег и Гроен, а так же Кау-каусиб, Коихаб и Хуаб также могли снабжать россыпи значительным количеством алмазов, перемывая отложения из приподнятых террас и вынося алмазы на более низкие отметки базиса эрозии. Древние и современные речные системы смывали обломочный материал высоких морских террас, сгружая его на побережье, что приводило к формированию приустьевых пляжных россыпей на более низких уровнях базиса эрозии.

Гидродинамический режим магистральных водотоков и локальных «сухих рек» определяется сезонным характером, когда засушливый период года сменяется дождливым. Во время сильных ливней формируются мощные потоки, которые несут большое количество крупных обломков, песка и глины, часто приобретают характер грязекаменного селя. Эти потоки имеют

высокую плотность и могут переноситься на относительно далекие расстояния достаточно крупные алмазы.

Алмазы и их гидродинамические спутники в россыпях Алмазы из морских россыпей Намибии являются одними из наиболее высококачественных камней в мире. В результате специфических условий формирования россыпей сохранились только устойчивые к разрушению камни. Для алмазов прибрежно-морских россыпей характерна высокая степень сортировки.

Экзогенные процессы вовлекают алмазы в транспортировку посредством различных способов переноса (качение, волочение, скачкообразное движение и др.). Эти транспортирующие механизмы селективно воздействуют на тяжелые минералы и алмазы с различной гидродинамической плотностью, поэтому исходная алмазная популяция подверглись природной сортировке, как по крупности, так и по форме. Хотя экзогенные процессы циклично сменяют друг друга на разных этапах геологического развития побережья, перемешивая алмазы между собой, тем не менее, можно условно выделить три наиболее характерных совокупности, а именно: морская, эоловая и аллювиальная популяции.

Минералы-индикаторы кимберлитов в россыпях Намибии. Были изучены тяжелые минералы, извлеченные из морских подводных осадков побережья Намибии.

,4 Намибия, пиропы

Кимберлиты 147 зерен

,0 Подводные россыпи 17 зерен

8 6 х"' _---""-----

№ ___•••—--"

4 '......

< • •

2 * Поле

—-

0 2 4 6 в 10 12 14

Сг,0„ %

- КимберлигООб * КимберпитО! 1 о Кимберлит012 • Подводные россыпи

Рис. 3. Химический состав пиропов из известных неалмазоносных кимберлитов в бассейне нижнего течения реки Оранжевой и пиропов из россыпей побережья Намибии

Рис. 4. Пиропы из подводных отложений побережья Намибии: А - дисковидные выбоины и следы абразии, возникшие в результате прибрежно-морских процессов; Б - ветрогранная форма пиропа, сформированная в результате однонаправленной эоловой абразии. Хорошо видна ветровая полировка, наложенная на химически корродированную поверхность пиропа; В - крайняя стадия износа пиропа с поверхностью, приполированной эоловыми процессами

Из минералов-индикаторов кимберлитов были найдены только сильно окатанные гранаты. По составу эти зерна являются пиропами лерцолитового и гарцбургит-дунитового парагенезиса, при полном отсутствии гранатов алмазного парагенезиса (рис. 3).

Для сопоставления были так же изучены гранаты из кимберлитовых трубок в районе среднего и нижнего течения р. Оранжевой. Эти фанаты так же являются пиропами, так же показывают кимберлитовый парагенезис, но они характеризуются составом, резко отличным от изученных россыпных гранатов. Таким образом, россыпные гранаты не были транспортированы через устье реки Оранжевой, а были напрямую вынесены из близлежащих трубок во внутренней части Центральной Намибии. Это показывает, что алмазы и пиропы попали в прибрежные россыпи из разных источников. В то же время это подтверждает, что алмазы из тиллитов серии Двайка, так же как и пиропы из неалмазоносных трубок, могли быть транспортированы не только р. Оранжевой, но и напрямую к побережью местными реками Каукаусиб, Коихаб и другими. Гранаты показывают следы пребывания в корах выветривания и наложенную последующую механическую абразию как результат речной транспортировки и прибрежно-морской износ, атак же эоловый износ (рис. 4).

Таким образом, можно предложить региональную модель образования морских россыпей побережья Намибии (рис. 5).

Рис. 5. Региональная модель транспортировки алмазоносного материала на побережье Юго-Западной Африки. См. пояснения в тексте

Внедрение кимберлитовых трубок в южной части Африканского континента происходило во время ранних этапов тектономагмагической активизации в архее и протерозое (1), а также в мезозойский этап (3). Продукты разрушения древних кимберлитовых трубок перемещались первоначально флювиальными системами, а затем ледниковыми и флювиогляциальными процессами на запад (2), транспортируя рыхлые осадки в районы, пространственно соседствующие с современным южно-африканским побережьем Атлантического океана. Во время мезозойской эпохи корообразования (4) происходило интенсивное разрушение тиллитов и кимберлитовых трубок, и при активном вздымании территории в последующие этапы тектонической активности алмазы были высвобождены в древние речные системы (5). Начавшийся около 80 млн. лет назад процесс аллювиального переноса алмазов палеореками к существующему в то время уровню океана (6) продолжается р. Оранжевой (7) и в настоящее время к уровню современного базиса эрозии (9). Дельтовые отложения рек (11) вовлекались в зону действия вдольбереговых течений (8), перенося алмазы на север. В результате колебаний уровня океана морские террасы выводились на поверхность, где ветровая эрозия (10) вовлекала алмазы в эоловый перенос вдоль дефляционных бассейнов в северном направлении.

Цикличное повторение этих экзогенных процессов сформировало уникальные прибреж-но-морские алмазные россыпи западного побережья Южной Африки.

Киры

2. Кайнозойские алмазоносные россыпи Конго сформировались за счет размыва верхнемеловых конгломератов, которые в свою очередь образовались, частично, путем денудации меловых трубок на территории Анголы и их дальнейшей транспортировки алмазов реками на север. Наличие свежих минералов-индикаторов кимберлитов свидетельствует о наличии местных коренных источников алмазов на территории Конго. Присутствие алмазов с признаками древности и датировка кимберлитовых цирконов, указывает на дополнительное питание алмазных россыпей из древних коренных источников и/или ледниковых отложений.

Алмазоносная провинция Касаи Оссиденталь расположена в юго-западной части Демократической Республики Конго и в восточной части Анголы в бассейне реки Касаи и по ее притокам Ловуа, Лонготчимо, Чикапа, Луембе, Чиумбе и др Алмазы добываются из древних и современных отложений многочисленных водотоков бассейна Касаи и Луебо между 20° и 22° восточной долготы и 5°30" и 8° южной широты Это старый горнорудный район со столетней историей, который до сих пор продолжает поставлять на рынок значительные объемы алмазов.

Первый алмаз был найден здесь в 1907 году Промышленная добыча алмазов из россыпей за период 1913-1965 гг составила более 24 миллионов карат алмазов Средние размеры алмазов составляют 10 камней на карат Алмазы от 5 до 20 камней являются редкостью, свыше 20 карат - единичны Качество алмазов, несмотря на их малые размеры, высокое, содержание ювелирных камней достигает 65% Независимость Конго в 60-х годах прошлого столетия прервала промышленную добычу аллювиальных алмазов в провинции Касаи Оссиденталь, и как следствие, прекратилось планомерное геологическое изучение региона Только в последнее время стали возобновляться полномасштабные геологические работы, изучающие региональные геологические вопросы и характеристики алмазоностности территории

Геологическая позиция россыпного района. В тектоническом плане район приурочен к поднятию-массиву Касаи, который представляет собой выход на поверхность кристаллических пород фундамента кратона Конго архейской и нижнепротерозойской стабилизации В пределах массива Касаи установлены зоны глубинных разломов субмеридионалыюго и субширотного простирания, часто выражающиеся в виде грабенообразных понижений в фундаменте

В геологическом строении района принимают участие архейские, палеозойские, мезозойские и современные отложения Наиболее древними породами являются архейские гнейсы, сланцы, железистые кварциты и протерозойскими граниты и мигматиты, они образуют внешнее кольцо Конголезской впадины (рис 6) С нижнего протерозоя до верхнего палеозоя никаких отложений на площади не сохранилось

На фундаменте с несогласием залегает палеозойская осадочная формация, выделяемая в Южной Африке как формация Карру Формация состоит из свиты Лукуга (аналог Двайка и Эк-ка формаций Южной Африки), представленной пермо-карбоновыми ледниковыми образованиями, и свиты Лойя (Бакунгу) нижнемелового возраста, представленной песчаниками и аргиллитами В отложениях свит Лукуга и Лойя (Бакунгу) алмазов не встречено

Следующая по возрасту, свита Кванго, датируемая средним - верхним мелом, содержит алмазы Ее возрастной аналог в Анголе - формация Калонда Свита Кванго сложена рыхлыми песчаниками, аргиллитами и залегающими в основании свиты конгломератами красного и фиолетового цвета Базальный конгломерат характеризуется слабой сортировкой и содержит хорошо окатанные гальки агата и халцедона, а так же фрагменты угловатых местных пород, с песчано-глинистым заполнителем

Этот комплекс пород перекрывается рыхлыми кайнозойскими осадками, представленным здесь серией Калахари (палеоген - миоцен), которая встречается на мелких изолированных плато и на вершинах некоторых возвышенностей Серия состоит из трех свит свиты Камина, свиты полиморфных песчаников и свиты охристых песков. К более молодым отложениям относится аллювий террас и русел современной речной сети В пределах долин большинства крупных рек выделяются 3-6 надпойменные террас, расположенных на высоте до 40 м и более над уровнем реки Мощность террасовых галечников 5-6 м

' АНГОЛА

Г I г- /

Рис. 6. Схематическая геологическая карта бассейна р. Касаи и ее основных притоков: 1 - региональная кимберлитоконтро-лирующая зона; 2 - поля верхнемеловых кимберлитов: А - Лукапа, Б - Бакванга; 3 -основные алмазоносные районы: В -Мбужи-Маи, Г - Касаи Оссиденталь; 4 -предполагаемые направления переноса алмазов во время формирования меловых конгломератов

-ф— А) | В) ^—*

В юго-восточной части изучаемой территории находятся кимберлитовые поля, примерно в 100 километрах южнее политической границы между Анголой и ДРК. Кимберлитовые трубки прорывают отложения формации Карру до нижнего мела включительно и перекрываются свитой Кванго (Калонда), возраст трубок датируется мелом (102,9+/-1.7млн. лет).

На северо-востоке, за пределом алмазоносной провинции Касаи Оссиденталь, расположены несколько трубок кимберлитового района Мбужи-Маи. Трубки прорывают отложения свиты Кванго (Калонда) и перекрываются отложениями серии Калахари, их возраст определен как верхнемеловой (70 ± 1 млн. лет). Они образуют собственную аллювиальную алмазоносную провинцию - Касаи Ориенталь, с резко отличными от провинции Касаи Оссиденталь параметрами алмазных россыпей, и в данной работе подробно не описываются.

Этапы россыпеобразования провинции Касаи Оссиденталь. Основной этап россыпе-образования провинции приходится на эпоху формирования верхнемеловых терригенных ба-зальных конгломератов свиты Кванго. Последовательный площадной размыв этих конгломератов и перераспределение алмазов в речные отложения сформировал древние террасовые и современные пойменные и русловые россыпи.

Верхнемеловые конгломераты свиты Кванго. Большинство исследователей этого региона предполагают, что ангольские кимберлитовые трубки были в значительной степени изменены в условиях коры выветривания и активно переработаны эрозией, начиная с момента своего образования. Алмазы, высвобожденные из кимберлитовых трубок, были вовлечены в транспортировку речными и эоловыми процессами на север в палеоречную систему реки Касаи. В то же время эта точка зрения вступает в противоречие с данными геологоразведки, показывающими, что большинство продуктивных трубок Анголы слабоэродированы и до сих пор сохраняют до 100 м кратерных образований. Таким образом, эти трубки не могли быть единственными источников столь значительного количества алмазов в россыпях.

Алмазоносные конгломераты свиты Кванго распространены преимущественно по среднему течению р. Касаи и по ее притокам — Чиумбе, Луембе, Лонготчимо и другим рекам, вплоть до реки Лулуа. Здесь наблюдается депрессия, вытянутая в меридиональном направлении. По периферии этой депрессии породы Кванго представлены конгломератами, а ближе к центру - песчаниками и аргиллитами. Эти конгломераты в ряде мест алмазоносны. В целом, содержание алмазов и пиропов уменьшается с юга на северо-запад и северо-восток.

Высокие террасы Кайнозойские речные системы сформировали террасовые комплексы, содержащие переработанный материал верхнемеловых конгломератов Верхние террасы большинства крупных притоков реки Касаи содержат красно-коричневые, глинистые базальные галечники, наиболее приближенные по своему составу к первоначальным конгломератам серии Кванго Помимо этого, здесь присутствует грубообломочный валунный материал, образованный в результате разрушения свиты полиморфных песчаников Отложения этих террас были сформированы во время среднего - верхнего плейстоцена, когда на территории региона преобладал крайне аридный климат, для которого были характерно существования «сухих рек»

Подобные пролювиальные системы смывали материал разрушения базальных конгломератов серии Кванго, а так же валуны и блоки полиморфных песчаников, сгружая их в приустьевой конус выноса, что приводило к формированию крупнообломочного матрикса, работающего как природная гравитационная отсадка Селевой конус образовывался на уровне базиса эрозии, которым служили русла более крупных рек Впоследствии в процесс так же включалась гидродинамическая переработка алмазоносного материала, осуществлявшаяся аллювиальной деятельностью магистральных рек района

При дальнейшем врезе речного русла отложения высоких террас были выведены в суб-аэральные условия. Агрессивная кора выветривания более поздних гумидных периодов разрушила неустойчивые минералы В целом, для данных отложений характерна приповерхностная латеритизация, которая привела к тому, в галечниках высоких террас сохранились только химически устойчивые тяжелые минералы - ильменит, рутил, ставролит, турмалин, корунд и кианит

Низкие террасы и пойма Размыв и дальнейшее перераспределение материала высоких террас сформировали отложения низких террас и поймы Эти отложения содержат галечники оранжево-желтого и серого цвета, с более светлой окраской для молодых отложений Галечники и перекрывающие отложения низких террас существенно менее мощные, чем их аналоги на высоких террасах, что свидетельствует о более спокойном гидрографическом режиме Как правило, низкие террасы наиболее продуктивны в случае размыва и дополнительной концентрации алмазов из близко расположенных древних террас и/или конгломератов серии Кванго По мере удаления от этих формаций алмазоностность низких террас резко падает Алмазная популяция из галечников низких террас, как правило, более крупная и лучше сортирована, чем для перемываемых галечников верхних террас, что свидетельствует о выносе мелких осколков и обломков алмаза.

Отложения современного русла Продуктивные алмазоносные отложения представлены приплотиковыми галечниками, представленными смесью валунного, гравийно-галечного и псс-чано-глинистого материала Для этих отложений характерна высокая концентрация алмазов (до десятков и сотен карат на кубический метр) и других тяжелых минералов Алмазоносные каналы и водобойные котлы содержат незначительные запасы галечника, но высокие содержания алмазов в них предопределяют их значимость для местной старательской добычи В то же время, в отдельных каньонообразных каналах глубина по данным эхолотирования может достигать 30 и даже 70 (') метров, как это наблюдается в приустьевой части реки Лонготчимо

Общие закономерности распределения алмазов района в и их характеристики. В целом, алмазы провинции Касаи Оссиденталь представлены относительно мелкими, но высококачественными камнями Они показывают определенную закономерность в измерении содержания, среднего размера и других характеристик в зависимости от возраста отложений, местоположения россыпи внутри провинции, а так же от различных процессов транспортировки Для выяснения закономерностей размещения алмазных россыпей были собраны и проанализированы архивные данные предыдущей добычи горнорудных компаний в этой стране.

Россыпные месторождения расположены на территории размером около 250 километров с севера на юг и 70-90 км с запада на восток В промышленную добычу вовлекались, как правило, долинные россыпи мелких ручьев, а так же террасовые отложения крупных водотоков Россыпи отрабатывались со средним содержанием 0,85 (от 0 26 до 5, 21) карат на кубический метр и среднем размере 10 (от 4 до 25) камней на карат Наибольший официально найденный камень весил 30 карат, хотя неофициально существуют сообщения о находках алмазов до 40-70 карат.

При собственном изучении алмазов были отмечены следующие особенности, а именно:

• Большинство алмазов несут следы аллювиального механического износа в виде отбитых вершин и ребер;

• Небольшой процент алмазов имеют приполированную поверхность, часто поверх аллювиальных сколов, которая, по-видимому, сформировалась в результате многократных соударений песчинок, бомбардировавших поверхность алмазов в ходе эоловых процессов;

• Впервые для данной провинции были отмечены находки алмазов с зелеными пятнами природной радиационной пигментации. Подобная пигментация является одним из признаков древности, характерная для алмазов, прошедших неоднократный цикл размыва и захоронения во вторичных коллекторах.

В целом, распределение алмазов кайнозойских россыпей соответствует россыпям, сформированных в условиях площадного размыва вторичных коллекторов.

Минералы-индикаторы кимберлитов в россыпях. Тропические коры выветривания и длительный аллювиальный перенос отложили отпечаток на сопутствующие алмазу минералы -индикаторы кимберлитов, а так же его гидродинамические спутники. Весовое содержание тяжелой фракции россыпей достаточно высокое, минералогический состав достаточно разнообразен и представлен гранатом, ильменитом, шпинелью, цирконом, ставролитом, турмалином, хризобериллом, корундом, эпидотом, рутилом и кианитом.

Гранат представлен пиропом-алмандином и, как правило, несет на себе следы химического растворения, полностью уничтожившее предыдущие первичные магматогенные или абразионные поверхности. Наиболее типична округлая кубоидная форма растворения, в то же время на некоторых гранатах отмечается дислокационный тип коррозии с образованием многочисленных проникающих каналов травления (рис. 7).

Рис. 7. Формы растворения гранатов из конгломератов: I — кубоидная; 2 — многочисленные четырехугольные каналы травления на поверхности кубоидов

Такие формы растворения наиболее типичны для пиропов из конгломератов Кванго; на гранатах из четвертичных аллювиальных россыпей поверх коррозионных поверхностей накладываются следы аллювиальной и ветровой абразий.

Гранаты практически полностью отсутствуют в отложениях верхних террас, что, по-видимому, связано с продолжающимся химическим выветриванием; в то же время они достаточно многочисленны в отложениях нижних террас и русла, ниже уровня стояния грунтовых вод, экранирующих минералы от разрушающего воздействия органических кислот. Так же ниже уровня воды в русле способны сохранятся даже такие неустойчивые минералы, как хромди-опсид и оливин. Эти минералы были найдены на отдельных участках, и, по-видимому, связаны с близкорасположенными неизвестными кимберлитовыми телами.

Большинство минералов-индикаторов несут на себе следы механического износа. В то же время были обнаружены локальные участки с высокими концентрациями кимберлитовых минералов индикаторов в базалыюм конгломерате Кванго. Многочисленные зерна пиропа и пикроильменита по размерам достигают 4-6мм, отдельные зерна пикроильменита сохранили первичную магматогенную шипастую поверхность с лейкоксеновыми примазками. Химический состав гранатов показывает высокий процент (до 17%) высокохромистых и низкокальциевых пиропов алмазного парагенезиса (рис. 8).

14 12 10

^ е «

СЕ

2 6 и

2 О

О 2 4 6 8 10 12 14

41 СггО,, "о.* .

Рис. 8. Химический состав пиропов из конгломератов серии Кванго: 1 - аномалия Чимбута; 2 -фоновые содержания пиропов на других районов развития конгломератов.

Совместно с ними найдена популяция алмазов со слабой степенью гидродинамической сортировки, содержащих как крупные, так и мелкие камни. Среди этих алмазов присутствуют кубы, алмазы в оболочке, поликристаллы, трещиноватые и дефектны камни, как правило, отсутствующие среди алмазов, прошедший длительный аллювиальный износ. Весь этот комплекс признаков свидетельствует о высокой вероятности нахождения новых кимберлитовых потенциально высоко алмазоносных трубок на территории Конго в непосредственной близости от этой минералогической аномалии.

В работе [Вашпи'ке, 2008] показано, что в россыпях провинции Касаи Оссиденталь присутствуют цирконы, которые по содержанию НГ-изотопов могут быть отнесены к кимберлито-вым цирконам. Их датировка по и-РЬ методу, показала, что в регионе произошли три различных периода кимберлитового магматизма. Первый эпизод датирован археем (2,6-2,8 млрд. лет), второй эпизод позднепротерозойский (608 ± 5 млн. лет) и самый молодой эпизод верхнемеловой (116 ± 8 млн. лет). Цирконы древнего возраста характеризуются высокой степенью механического износа, в то время как мезозойские цирконы сохранили свою угловатую форму. Эти данные позволяют сделать несколько важных заключений:

1. Для большинства кратонов мира характерны несколько этапов кимберлитообразова-ния. В пределах кратона Касаи до настоящего времени известны только мезозойские кимберли-товые трубки. Находки кимберлитовых цирконов архейского и протерозойского возраста, а так же алмазов с признаками древности позволяют так же предположить здесь присутствие кимберлитовых трубок более древнего, чем мезозой, возраста;

2. Существование древних кимберлитовых трубок может хорошо объяснить обширную россыпную алмазоносность на границе Анголы и ДРК. В то же время, представляется маловероятным, что алмазы попали в конгломераты Кванго напрямую из докембрийских кимберлитовых трубок. Скорее всего, они прошли как минимум один цикл захоронения во вторичных коллекторах и дальнейшего размыва. Таким вторичными коллекторами, вполне возможно, могли служить флювиогляциальные отложения серии Лукуга (формация Двайка для Южной Африки).

Химический состав пиропов из конгломератов серии Кванго, ДРК

вердят . ... ......-"'"к

дерцодит • • ' ' . * А А4 ".....*......- .....................Г * * * .-*•"" ............ ........д А

г*рцбурпгг-дукнт. Поде стабильности алмаза

С ледниковыми отложениями свиты Лукуга связана россыпная золотоносность района Кило-Мото на востоке страны. Остатки мореных отложений пермо-триасового возраста сохранились в депрессионных долинах в Анголе и на юго-востоке Конго. По-видимому, с этими же отложениями связано присутствие многочисленных галек агата в россыпях, поскольку местные источники этих галек неизвестны.

граничных с ней районов ДРК по [Bluck, 2005] с дополнениями: 1 - предполагаемые до-палеозойские кимберлиты; 2 - сохранившиеся в депрессиях ледниковые отложения серии Луку-га; 3 - мезозойские кимберлитовые трубки с сохранившейся кратерной частью; 4 - базальные конгломераты серии Кванго (Калонда); 5 - конуса выноса боковых притоков на различных террасовых уровнях; 6 - современные галечники в русле реки; 7 - разломы, ограничивающие грабены

Таким образом, характеристики россыпной алмазоносное™ провинции Касаи Оссиден-таль показывают, что четвертичные россыпи алмазов сформировались за счет площадного размыва верхнемеловых конгломератов. В свою очередь, эти конгломераты образовались в результате размыва известных кимберлитовьгх трубок на территории северо-восточной Анголы, так и за счет местных кимберлитовых трубок на территории Конго (рис. 9). Предполагается, что значительная часть алмазов поступила в верхнемеловые конгломераты из более древних вторичных коллекторов и докембрийских трубок. В качестве вторичных коллекторов предполагаются ледниковые отложения серии Лукуга.

3. Мезо-кайнозойские россыпи Урала сформировались за счет размыва и переотложения алмазов из палеозойских вторичных коллекторов, которые в свою очередь были образованы в результате ледниковых, аллювиальных и морских процессов, в ходе которых алмазы транспортировались с запада и многократно переотлагались. Возраст предполагаемых коренных источников должен быть до-вендский

Урал является старейшим алмазодобывающим районом. Здесь впервые в России были обнаружены алмазы и разведаны россыпи с уникально высоким содержанием ювелирных сортов. Начиная с момента находки первого алмаза в 1829 г, проблема поисков первоисточников уральских алмазов привлекала пристальное внимание исследователей. Ряд исследователей считает источниками алмазов в мезо-кайнозойских россыпях исключительно промежуточные коллекторы, в то время как другие, признавая факт питания современных россыпей из промежуточных коллекторов, допускают наличие в районе коренных первоисточников.

В ходе проведения геологических работ появлялись данные о находках алмазов в грубо-обломочных кластических толщах Ptz и PZ . Дальнейшее крупнообъемное опробование показало алмазоносность терригенных толщ D2tk и S/kl. В то же время вопрос об алмазоносности более древних вторичных коллекторов по-прежнему остается открытым.

Изучая распределения алмазов вдоль Западной и Восточной Уральских алмазоносных зон, геологи пришли к выводу, что наиболее крупные алмазы и наибольшая встречаемость кристаллов приурочена к району Колчимского поднятия. И.С.Степанов с соавтором считают, что алмазы транспортировались древней рекой из верховьев современной Камы и отлагались в русловых и дельтовых фациях, а так же вдоль побережья отступающего Уральского моря. По их мнению, скопления алмазов в мезо-кайнозойских депрессиях объясняется карстованием карбонатных толщ на границе с терригенными породами. В образующиеся карстовые воронки алмазы были привнесены реками либо прибрежно-морскими течениями, и в дальнейшем были запечатаны в них, в то время как более мелкая популяция алмазов была вынесена дальше на восток и юго-восток отступающим морем

Рис. 10. Расположение основных россыпных месторождений Вишерского района (Кир-масов, 2000): 1 - докембрийские образования; 2 - ордовикские конгломераты; 3 - среднедевон-ские песчаники такатинской свиты; 4 - главный фронтальный надвиг; 5 - позднебайкальские сдвиго-надвиги и сдвиго взбросы; 6 - позднебайкальские взбросы; 7, 8 - герцинские надвигив-збросо-надвиги (7) и сдвиги (8); 9 - прочие разрывы, предположительно байкальского (а) и гер-цинского (б) возраста; 10 - разрывы в раннедокембрийском кристаллическом фундаменте, отраженные в строении осадочного чехла; 11 - зона секущих поперечных разломов; 12 - зоны брекчирования (а) и трещиноватости (б) пород; 13 - участки расположения россыпей

Таким образом, предыдущие исследования показали крайне сложную геологическую историю развития изучаемого района.

Геологическая позиция россыпного района Западного склон а Урала. Пространственно изучаемая территория расположена на западном склоне Северного Урала в пределах Пермской области. С геологической точки зрения, россыпные месторождения алмазов приурочены к Колчимскому поднятию, в пределах которого расположены наиболее экономически значимые прииски в пределах Уральской россыпной провинции. Несколько россыпей в границах Колчимского поднятия объединяются в Красновишерский алмазоносный район (рис. 10).

Геологическая карта Колчимского района характеризует сложно построенный регион, где в результате пологого надвига с востока на запад на уровень современного эрозионного среза были выведены глубокозалегающие породы древнего фундамента и платформенного чехла, осложненные разновозрастными пликативными и дизъюнктивными нарушениями.

Район исследований сложен осадочными толщами докембрия и палеозоя, обнаженных в крыльях двух крупных блоковых антиклинальных поднятия - северного Колчимского и южного Тулым-Парминского, разделенных промежуточным блоком, опущенным по вертикальным разломам СЕ-ЮЗ направления. Эти антиклинальные блоки формируют крупную формацион-

ную структуру - Колчимское поднятие, представляющего юго-восточную часть Полюдова кряжа - положительной структуры первого порядка в пределах Предуральского прогиба

В геологическом строении района, включающего данное поднятие, участвуют отложения рифейско-кембрийского, палеозойского и мезо-кайнозойского комплексов, отвечающие главным этапам тектонического развития территории

Рифейско-кембрийский комплекс. Наиболее древними породами, обнажающимися в ядре Колчимской структуры, являются верхнерифейские и кембрийские образования, представленные терригенно-карбонатными породами

Палеозойский (ордовикско-пермский) комплекс. Разрез палеозоя западного склона Урала состоит из пород ордовика, силура, девона и перми, залегающих с резким угловым несогласием на отложениях рифейско-кембрийского комплекса Достоверно алмазоносными из них являются две свиты - колчимская свита нижнего силура и такатинская свита среднего девона

Колчимская свита .У/И Нижний силур представлен колчимской свитой, содержащей фауну ландовери, и несогласно залегает на породах рифея, венда и кембрия Колчимская свита сложена желтовато-серыми известняками, доломитами В основании свиты выделяется дрес-вянская пачка (так называемое терригенное основание колчимской свиты) Она представлена кварцевыми, известковистыми разнозернистыми и гравийными песчаниками, реже полимикто-выми конгломератами, кварцевыми гравелитами и конгломератами, верхние горизонты сложены пестроцветными алевролитами с прослоями аргиллитов, мергелей, песчанистых известняков В ряде случаев пачка содержит алмазы и минералы-спутники Силурийские отложения являются наиболее древними коренными породами в пределах Колчимского поднятия с достоверно установленной алмазоносностью

Такатинская свита О^к является основным промежуточным коллектором алмазов и сложена в нижней части светло-серыми кварцевыми грубозернистыми песчаниками с мелким гравием кварца с прослоями (от 5 см до нескольких метров) кварцевых гравелитов, конгломератов В верхней части преобладают темно-серые, иногда пестроокрашенные аргиллиты, переслаивающиеся с кварцевыми алевролитами

Мезо-кайнозойский комплекс. Неконсолидированные отложения мезо-кайнозойского комплекса, представленные различными генетическими типами пород (элювиальными, делювиальными, пролювиальными, элювиальными и ледниковыми), перекрывают позднедокем-брийские и палеозойские образования Зачастую эти образования наследуют алмазы из размытых палеозойских вторичных коллекторов

Магматические образоваиия. В пределах Колчимского поднятия известны слабые проявления позднерифейского субщелочного и щелочного вулканизма, представленные маломощными пачками вулканических брекчий и туфов смешанного состава в пятой пачки рассольнен-ской свиты и дайки эссексит-диабазов вишерского комплекса венд-кембрийского возраста Эти магматиты не содержат алмазов

Характеристика алмазов западного склона Урала. Уральские алмазы представлены кривогранными, плоскогранно-кривогранными, плоскогранными, в основном, монокристаллами, поликристаллические образования встречаются крайне редко В подавляющем большинстве алмазы Урала представляют собой своеобразные округлые тонко - и скрыто-слоистые кристаллы с выпуклыми гранями Плоскогранные алмазы для уральских россыпей не характерны Алмазы ромбододекаэдрического габитуса представлены додекаэдроидами (округлыми аналогами ромбододекаэдров) Изометрические развитые додекаэдроиды встречаются редко, чаще они сплюснуты, удлинены Среди алмазов октаэдрического габитуса преобладают октаэдры, реже встречаются октаэдроиды (округлые аналоги октаэдров) Кроме того, нередки комбинационные кристаллы типа О - Д, сложенные плоскими гранями октаэдра и кривогранными поверхностями додекаэдроида Исключительно редки кубы и кубоиды Для алмазов Урала достаточно характерен механический износ, возникший в результате прибрежно-морской транспортировки

Распределения алмазов показывает высокую степень сортировки алмазов, что является результатом длительной аллювиального переноса и прибрежно-морской сортировки. Здесь отсутствуют как самые мелкие алмазы, так и особо крупные камни

Минералы-индикагоры алмаза Урала соответствуют кимберлитовому и/или лампроито-вому генезису, при этом они показывают существенный механический износ, высокую степень сортировки и значительную гипергенную коррозию. А " Б

Рис. 11. Минералы-индикаторы алмаза из вторичных коллекторов нижнесилурийских терри-генных отложений Я/к! и среднедевонских гравелитов 02(к

А. Зерно пиропа из терригенных отложений 5Д/ Увел. X 110. Отчетливо виден пирамидально-черепитчатый рельеф на поверхности зерна. Б. Хромшпинелид из девонских отложений. Увеличено в 400 раз.

Пиропы. Наиболее древние пиропы найдены в базальном горизонте колчимской свиты, представленной нрибрежно-морскими песчаниками и конгломератами. Пиропы здесь хорошо сортированы. Пиропы окрашены в фиолетовые, красные, малиновые, оранжевые и белесые цвета. Морфология пиропов весьма разнообразна. Пиропы представлены, в основном, обломками округлых зерен и осколками, меньше округлыми зернами, встречаются пиропы шарообразной формы. Судя по округлой и шарообразной поверхности пиропов, они были изношены, но следы износа на пиропах не могут быть обнаружены из-за интенсивного растворения. Коррозионные поверхности не несут признаков переотложения, т.е. образование этих скульптур происходило на месте, в отложениях колчимской свиты (рис. 11, А). Зерна с первично-магматогенными поверхностями не обнаружены.

ДКолчимская свита нижнего силура Б1И ОТакатинская свита среднего девона 021к

Рис 12 Химический состав пиропов на бинарной диаграмме СггОз-СаО из вторичных коллекторов нижнесилурийских терригенных отложений Sjkl , среднедевонских гравелитов Ditk и кимберлитовой трубки Умбинская, Тиман

Следующим по возрасту вторичным коллектором с установленной алмазоносностью являются отложения такатинской свиты среднего девона В целом, пиропы из такатинской свиты сходны по гранулометрии и морфологии сортировке с силурийскими пиропами, но на небольшой части зерен из девона фиксируются следы до коррозионного износа в виде шарообразной формы зерен и округлой поверхности на обломках Следы износа отмечаются и на коррозионных скульптурах в виде некоторой сглаженности коррозионной поверхности зерен, наличии серповидных и треугольных выбоин на выступающих скульптурах Можно с определенной долей уверенности утверждать, что изученные пиропы дважды испытали механогенную обработку - до коррозионного растворения и после

Химический состав пиропов из колчимской и такатинской свит имеет некоторые различия (рис 12) Для силурийских терригенных пород характерны более высокохромистые пиропы, среди них достаточно высокий процент алмазной ассоциации (25%), в то время как для такатинской свиты пиропы из поля стабильности алмаза составляют только 12% Химический состав гранатов из известных девонских кимберлитовых трубок Тимана показывает отсутствие пиропов алмазного парагенезиса

На основе изучения гранатов можно сделать следующие выводы'

1 Достоверные находки пиропов известны в терригенных отложениях колчимской Sikl и среднедевонских такатинских Ditk свит и кайнозойских осадках

2 Пиропы имеют кимберлитовое происхождение и, по-видимому, переотложены из высоко алмазоносных коренных источников до-силурийского возраста

3. Сортировка пиропов по крупности, округлая и шарообразная форма целых зерен указывают на их износ в прибрежно-морских условиях

4 Растворение и замещение пиропов происходило непосредственно в промежуточных коллекторах

5 Пиропы в такатинскую свиту поступали с уже растворенной и немного изношенной коррозионной поверхностью, вероятно, из колчимской свиты и из девонских трубок Тимана

Пикронльмениты. В древних отложениях Урала, как правило, распространены полностью метасоматически замещенные зерна пикроильменита Неизмененные пикронльмениты характеризуются высокой магнезиальностью (MgO 11,47-13,39%), высоким содержанием окиси хрома (Сг20з 5,2-6,72%) и повышенные содержания FejOj (4,21-10,75%), относятся к пикроиль-менитам кимберлитового типа

Хромиты. Среди хромшпинелидов по морфологическим особенностям, химическому составу и ассоциациям отчетливо выделяются два типа, из которых первый тип - округлые хромшпинелиды (рис 11, Б) - связан с кимберлитами, в то время как второй типп - октаэдриче-ские хромшпинелиды - связан с ультраосновными породами дунит-гарцбургитовой формации (родственных породам Сарановского массива, Средний Урал)

Цирконы. Представлены обломками зерен округлой или криволинейной формы без кристаллографической огранки Для них характерна бледно желая или розовая окраска Датировка U-Pb методом установила возраст 652+/-10 млн лет

Таким образом, состав минералов, сопутствующих алмазам россыпей Урала, соответствует минералам-индикаторам кимберлитов из палеозойских грубообломочных пород Совокупность МИК из такатинской свиты девона Урала являются гетерогенной и гетерохронной смесью минералов-индикаторов из до-силурийских высокоалмазоносных трубок и непродуктивных девонских тел, сходных по возрасту (390-400млн лет) и составу кимберлитовым трубкам Тимана

Эволюционная история развития алмазных россыпей Западного склона Урала.

На основе анализа распределения параметров алмазоносности, статистических обобщений и геологических данных можно сделать следующую реконструкцию истории развития ал-

мазной россыпей Урала (рис. 13).

Рис. IV.3. Геологическая схема эволюции алмазоносных россыпей Западного склона Урала: 1 -до-палеозойские аргиллиты, алевролиты, песчаников и тиллиты; 2 -доломиты колчимской свиты силура ЙШ, в основании песчаники и конгломераты; 3 - элювиально-карстовые глины: А -палеозойские, Б - мезозойские; 4 - кварцевые конгломераты такатинской свиты среднего девона Э21к; 5 - песчаники девона и карбона; 6 - делювиально-пролювиальные глины и пески с щебнем, галькой и валунами; 7 - четвертичные аллювиальные галечники 1-1У террас, песчано- глинистые, полимиктовые; 8 - делювиальные ложковые отложения, глинисто-песчаные с валунами и галькой такатинских конгломератов; 9 - границы террасовых отложений; 10 - пологий тектонический надвиг с востока на запад; 11 - алмазы в россыпях: В - из базальных терригенных отложений силура, Г - из девонских галечных конгломератах

Алмазы имеют кимберлитовый генезис, несут на себе признаки древности и, вероятнее всего, были неоднократно переотложены во вторичных до-девонских коллекторах. До-силурийский возраст коренных первоисточников определяется по нахождению алмазов и их спутников в базальных отложениях колчимской свиты силура. В такатинекое время алмазы и его минералы-спутники были перенесены с запада или северо-запада палеорекой и захоронены в русловых, дельтовых и морских фациях на закарстованной поверхности силурийских доломитов. В результате неоднократных тектонических надвиговых подвижек эти отложения были выведены на дневную поверхность. В мезозойский и олигоценовый этапы мощного корообра-зования эти отложения были дезинтегрированы и обогащены благодаря выносу легких продуктов выветривания, формируя аномально высокие концентрации в рыхлых отложениях. В миоцене в ходе перемыва этих отложений были образованы аллювиальные россыпи. В среднем плейстоцене, в период днепровского оледенения, стратиграфическое залегание этих отложений было нарушено в результате гляциотектонических процессов движущегося покровного ледника. Флювиогляциальный перемыв продуктивных отложений образовал относительно высокоалмазоносные россыпи. Молодые четвертичные отложения, возникшие при размыве этих рыхлых осадков, наследуют из них высокие концентрации алмаза. При этом выносились осколки мелких классов, вследствие чего в ряду девонские коллекторы - мезо-кайнозойские отложения - террасовые и современные россыпи средний вес алмазов, их качество и сортировка повышается, в результате аллювиального перемыва снижается число пигментированных и дефектных кристаллов. Минералы-спутники, разрушенные гипергенной коррозией, в россыпях не сохраняются. Таким образом, исследованные россыпи связаны с комплексом коренных и рыхлых отложений, сформированных в результате различных геологических процессов. Совокупность алмазов в россыпях имеет полный набор признаков древности, дальнего аллювиального пере-

носа и сортировки Признаков близости коренных первоисточников не обнаружено По нашему мнению, поиски коренных первоисточников алмазов в этом районе не имеют перспективы

В качестве альтернативной теории можно попытаться реконструировать региональную эволюцию Урало-Тиманской алмазоносной провинции и примерно предложить направления поисков коренных источников Такими источниками, по нашему мнению, являются кимберлит-лампроитовые допалеозойские тела на территории Скандинавии, Карелии, и предположительно, Сарматского щита

В Карелии, на Заонежском полуострове, известны алмазоносные тела кимберлитовых силлов с возрастом 1764+/-125млн лет В Костомукше, на территории Карельского архейского кратона, установлено 50 даек и жил оливиновых лампроитов с возрастной датировкой 12311241 млн лет На сопредельной территории Финляндии выявлен ряд алмазоносных кимберлитовых полей Возраст кимберлитовых тел оценивается по данным 1100 (начало позднего ри-фея) и 594 (поздний венд) млн лет

В ледниковых отложениях яблоновской свиты Vjb венда на территории Ладожского грабена найдены высокобарические минералы спутники алмаза - пиропы, хромдиопсиды, хром-шпинелиды По данным Чумакова [Чумаков, 1978], покровное оледенение в венде располагалось в пределах Фено-Сарматского материка, занимавшего большую часть Европейской платформы С него ледники сползали к востоку и северо-востоку в прилежащее Уральское море. Вряд ли они могли привнести алмазоносный материал непосредственно к побережью палео-моря, но они существенно распределили алмазы и их минералы-спутники по площади, прилегающей к современному склону Восточно-Европейской платформы В результате нескольких эпох мощного корообразования и тсрригенного седиментогенеза алмазы сконцентрировались сначала в терригенных толщах, а затем аллювиальная транспортировка палеореками вовлекала алмазы в силурийские и в девонские прибрежно-морские вдольбереговые процессы переноса и сортировки Таким образом, сформировались древние коллектора западного склона Урала, являющиеся источниками для неоген-четвертичных россыпей района

Заключение, практические следствия и рекомендации.

Проведенные исследования и сопоставления позволяют провести параллели между этими россыпными провинциями, установить черты сходства и различия между ними, а так же дать практические рекомендации, а именно

1) Россыпные алмазоносные провинции Намибии, Конго и Урала сформировались под влиянием сходных экзогенных процессов эрозия коренного источника (кимберлит-лампроитовые трубки) - ледниковые процессы - коры выветривания и карстовые процессы -аллювиальный перенос - прибрежно-морская или дельтовая седиментация - эоловые процессы

2) Россыпная провинция Касаи Оссиденталь является удержанной, россыпная провинция Уральского хребта транзитной и провинция Намибийского побережья является конечной мега-россыпями (в классификации [Bluck, 2005]) по своей позиции относительно коренных первоисточников алмазов Таким образом, эти россыпные провинции иллюстрируют начальное, промежуточное и конечное звенья полного эволюционного цикла развития алмазоносных россыпей Мира

3) Стратегия геологоразведочных работ для Конго должна быть направлена как на поиск новых неизвестных коренных источников алмазов, так же как на поиски россыпных месторождений алмаза

В то же время, геологоразведочные работы на Западном склоне Урала и на побережье Намибии должны быть нацелены на поиск исключительно россыпных объектов Нет никаких предпосылок обнаружения здесь промышленных коренных тел

4) Формирование алмазных россыпей может быть научно обосновано, используя геологические, минералогические, математические и другие модели, их закономерности могут быть расшифрованы и в достаточно надежной степени предсказаны на основе этих моделей Полученные модели эволюции россыпей должны быть базовой основой для выработки стратегии геологоразведочных работ для каждого из регионов

Многие вопросы формирования россыпей алмаза до сих пор остаются нераскрытыми, что является стимулом для их изучения на новом уровне методологического и технологического развития Автор отдает себе отчет в целесообразности продолжения исследований россыпей алмаза и более глубокого анализа процессов россыпеобразования

Список работ опубликованных но теме диссертации

1. Шмаков И.И., Минории В.Е. Геолого-гепетическая модель алмазоносной россыпи Илья-Вож, Западный склон Урала // Руды и металлы, 2004, 4, стр.48-57

2 Шмаков И И, Божко Е Н Происхождение алмазных морских россыпей Намибии // Вестник Воронежского государственного университета Серия Геология, 2008, №1, с 116- 126

3. Шмаков И.И. Геологическая эволюция алмазоносных морских россыпей побережья Юго-Западной Африки // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2008,3, с.43-48.

4 Shmakov 11, Mumswamy М Geological environment and evolution of alluvial diamond placers of Kasai Occidental province, DRC// Abstracts of IGSP-514 "Fluvial and marine processes of Cenozoic and formation of placers", Thrivananthapuram, India, 2007, pp 60-63

5. Shmakov 11 Mesozoic palaeochannels as diamond source of alluvial placers //Abstracts of 331GC, Fluvial paleo-systems Evolution and mineral deposits, Oslo, 2008, CD version A1344920

Подписано в печать 30.10.2008 Формат 60x88 1/16. Объем 1.75 п.л. Тираж 50 экз. Заказ № 787 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119991 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. А-102

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Шмаков, Игорь Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ АЛМАЗНЫХ РОССЫПЕЙ.

1.1. Общие сведения и понятия.

1.2. Обобщенные модели алмазных россыпей.

1.2.1. Модели питающих источников алмаза.

1.2.2. Геолого-структурные и морфоструктурные модели.

1.2.3. Морфологические модели россыпей.

1.2.4. Палеогеографические, гидродинамические и литофациальные модели.

1.2.5. Петрографические и минералогические моднли.

1.2.6. Концентрационные модели.

1.2.7. Математико-статистические модели.

1.2.8. Геофизические и геохимические модели.

1.2.9. Климатические модели.

1.3. Генетические и прикладные проблемы в изучении алмазных россыпей

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ АЛМАЗНЫХ РОССЫПЕЙ ПОБЕРЕЖЬЯ НАМИБИИ.

2.1. Обзор существующих геологических представлений.

2.2. Геология, стратиграфия, тектоника и магматические породы региона

2.3. Условия залегания продуктивного пласта речных и морских россыпей и характеристики их алмазопосности.

2.3.1. Террасовые россыпи реки Оранжевая.

2.3.2. Подводные россыпи побережья Намибии.

2.3. Алмазы н его минералы-спутники в россыпях Намибии.

2.3. Геолого-генетическая модель образования алмазных россыпей побережья Намибии.

Глава 3. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ И ДРЕВНИХ АЛМАЗНЫХ РОССЫПЕЙ ПРОВИНЦИИ КАСАИ ОССИДЕНТАЛЬ (ДЕМОКРАТИЧЕСКАЯ РЕСПУБЛИКА КОНГО)

3.1. Обзор существующих геологических представлений.

3.2. Геология, стратиграфия, тектоника и магматические породы региона

3.3. Условия залегания продуктивного пласта древних и современных россыпей и характеристики их алмазоносности.

3.3.1. Древние россыпи провинции Касаи Оссиденталь.

3.3.2. Четвертичные террасовые и русловые россыпи района.

3.4. Алмазы и его минералы-спутники в современных и верхнемеловых россыпях Конго.

3.5. Геолого-генетическая модель образования алмазных россыпей Конго.

Глава 4. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ АЛМАЗНЫХ РОССЫПЕЙ ЗАПАДНОГО СКЛОНА УРАЛА.

4.1. Обзор существующих геологических представлений.

4.2. Геология, стратиграфия, тектоника и магматические породы региона

4.3. «Туффнзнты» Западного склона Урала.

4.4. Условия залегания продуктивного пласта россыпей и характеристики их алмазоносности.

4.5. Алмазы и его минералы-спутники в современных и древних россыпях Урала.

4.6. Геолого-генетическая модель образования алмазных россыпей Западного склона Урала.

Глава 5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭВОЛЮЦИОННОГО РАЗВИТИЯ АЛМАЗНЫХ РОССЫПЕЙ НАМИБИИ, КОНГО И УРАЛА, ПРАКТИЧЕСКИЕ СЛЕДСТВИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геолого-генетические модели алмазных россыпей Африки (Намибия и Конго) и России (Западного склона Урала)"

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ

Устойчиво растущее потребление алмазного сырья мировым рынком, а так же истощение крупных алмазных месторождений требует воспроизводства сырьевой базы для его добычи. Ведущими месторождениями алмазов являются коренные кимберлитовые трубки, но на ряду с этим высокая рентабельность и быстрая окупаемость затрат привлекает значительные инвестиции в добычу алмазов из россыпей во всем мире. Такие известные горнорудные районы, как Урал, Намибия и Бельгийское Конго, десятилетиями являясь источниками алмазов, далеко не исчерпали свой потенциал. Помимо выше отмеченного, новые технологии и высокие цены на ювелирное сырье позволяют рентабельно добывать алмазы из относительно небогатых, но имеющих существенные запасы объектов. Древние конгломераты, эрозионно-карстовые депрессии и современные аллювиальные россыпи магистральных рек, зачастую, и характеризуются такими параметрами, где следует учесть и такие благоприятные факторы, как относительно крупный средний вес камней, высокое качество сырья, расположение месторождений в экономически развитых районах.

К настоящему времени, накоплен огромный фактический материал по геоморфологии, литологии, петрографии, минералогии и распределению алмазов в россыпях в России и за рубежом. Однако многие генетические проблемы, связанные с источниками алмазов в россыпях и их геологической позицией, по-прежнему недостаточно изучены или являются объектом многолетних дискуссий. Сложная геологическая история района может искажать поисковую картину и маскировать связь с кимберлитовыми телами, что чревато пропуском коренных первоисточников. Нередка и обратная ситуация, когда неверная интерпретация эволюции россыпей приводит к ошибочной стратегии и методике поисковых работ, что приводит к необоснованным затратам средств и усилий для безуспешных поисков коренных первоисточников в заведомо неперспективных районах.

ЦЕЛИ И ЗАДА ЧИ РАБОТЫ

Основные задачи исследований.

ФАКТИЧЕСКИЙ МА ТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу диссертации положены результаты, полученные автором в ходе двухлетних полевых и камеральных работ на Западном склоне Урала, двухлетний опыт работы на буровом судне на шельфе Намибии и почти пятилетних работ в нескольких-алмазодобывающих районах Демократической Республики Конго.

Экспертная оценка алмазоносного потенциала россыпей Западного склона Урала проводилась по заказу МПР РФ в отделе алмазных месторождений Центрального Научно-Исследовательского Геологоразведочного института цветных и благородных металлов (ЦНИГРИ). В тесном сотрудничестве с производственными организациями автор принимал непосредственное участие, как в производстве, так и в планировании полевых работ, им отобрано большинство проб и проведена обработка результатов. Часть аналитических материалов была любезно предоставлена лабораторией месторождений алмазов Геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и компанией Sun Mining. Фондовый материал по россыпям Урала был собран автором в Российском Геологическом Фонде, Москва.

При проведении изысканий в алмазоносных районах ДРК и Намибии автор являлся ответственным исполнителем исследований и принимал личное участие на всех этапах работ - при выборе концессий, поисковых и геологоразведочных работах и эксплуатации месторождений. В результате полевых работ были собраны и проанализированы данные о распределении алмазов в исследуемых объектах. Представительные выборки минераловиндикаторов кимберлитов и их минералогическое описание были получены из 5 отобранных проб в сотрудничестве с отделом алмазных месторождений Центрального Научно-Исследовательского Геологоразведочного института цветных и благородных металлов (ЦНИГРИ), а извлеченные минералы были проанализированы и сфотографированы на базе аналитических лабораторий компании MINNTEX, Johannesburg и University of Capetown, а так же МГУ. Вся доступная информация по предшествующим исследованиям была собрана и учтена при написании этой работы. Большой объем первичных, аналитических и графических материалов был проанализирован и систематизирован при работе с геологическими фондами CRGM (Centre de Recherches Geologiques et Minieres) в Киншасе, ДРК. В итоге, автор располагал представительными материалами по продуктивности разновозрастных россыпей Конго и Намибии. Использованы так же любезно предоставленные Клочковым И.А., Корниловым Д.В., Подчасовым В.М. и Савельевым В.П. материалы по россыпям алмазов в Конго и Анголы. Полезная информация в сравнительном плане была получена так же при анализе появившейся в последние десятилетия отечественной и зарубежной литературы.

В ходе работы над диссертацией автором было собрано, первично обработано, проанализировано и обобщено более 10000 проб, проведено более 5000 анализов тяжелой фракции из шлихов и концентратов, отобраны минеральные монофракции и описаны сотни зерен минералов-индикаторов кимберлитов. Морфологическое изучение минералов-спутников (более 250) выполнено на растровом электронном микроскопе JSM-820 фирмы «JEOL» (Япония). Определение химического состава минералов выполнено на растровом электронном микроскопе JSM-820, снабженном энергодисперсионным полупроводниковым детектором AN-85 S фирмы «LINK» (Великобритания) с компьютерной системой для обработки анализов. Полученные в ходе геологоразведочных и добычных работ алмазы (около тысячи из Намибии и порядка 500 из ДРК) были изучены и описаны в полевых условиях под бинокулярной лупой МБС-9. Так лее были привлечены данные по нескольким миллионам (!) карат алмазов, добытых в Конго и в Намибии, а так же на Урале. Автором на основе полученных материалов были созданы картографические и фактографические базы данных в ГИС Maplnfo 8.5 и Arc View 3.2 по всем регионам. В эти базы данных вошла информация по всему объему аналитических работ, имеющиеся космоснимки и картографический материал по геологическому строению территорий.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

В силу закрытости алмазного бизнеса информация о геологическом строении и экономических показателях россыпей западного побережья Южной Африки, собранная за 6 почти вековую историю добычи алмазов, была практически недоступна для научного геологического сообщества. Личный двухлетний опыт автора, принявшего активное участие в разведке и добыче алмазов из морских россыпей Намибии, а так же анализ публикаций по этой теме позволяют обрисовать детальную картину эволюции этих месторождений. Эта научная работа является одной из немногих в отечественной научной литературе попыток свести воедино данные по качественным и количественным характеристикам алмазов в россыпях, показать источники поступления этих алмазов и факторы, формирующие россыпи, а так же дать прогнозные характеристики структурно-геоморфологических ловушек, благоприятных для формирования экономически значимых концентраций алмазов.

Для россыпных провинций ДРК был впервые собран представительный банк данных для разновозрастных россыпей. Несмотря на то, что алмазы на территории добивались с начала XX века, изучение алмазных россыпей на этой территории носило, скорее эмпирический характер. Исследования геологов носили узкоспециальный характер, направленный на извлечение максимальной выгоды из уже известных алмазоносных объектов. Длительный период военных действий и череда военных переворотов и политической нестабильности сделали эту территорию недоступной для планомерных геологических изысканий. Автор принял участие в составе нескольких экспедиций, впервые за долгий период проводивших полномасштабный комплекс геологических изысканий в провинциях Восточная и Западная Касаи. Таким образом, собранный и проанализированный современными методами материал является по сути одной из первых по-настоящему научных отечественных работ по геолого-генетическому строению алмазных россыпей ДРК в приграничных с Анголой районах.

Проанализированы основные факторы и условия формирования алмазоносных россыпей и изменения минералов-индикаторов кимберлитов в условиях агрессивной коры выветривания. Получены новые данные по химизму минералов-индикаторов кимберлитов, свидетельствующие о потенциально высокой продуктивности кимберлитовых тел, питающих россыпи. На основании представительного количества анализов рассмотрены закономерности перераспределения алмазов и их спутников в ряду меловых кимберлитов - верхнемеловых конгломератов - комплекса четвертичных россыпей. Собранный и обработанный фактический материал позволил аргументировать наличие дополнительных кимберлитовых первоисточников в непосредственной близости от изучаемых россыпных объектов, а так же показать эволюцию и закономерности формирования глубокозалегающих, но экономически значимых для региона, верхнемеловых и раннечетвертичных россыпей. 7

Для Уральского региона исследований был собран и обобщен обширный материал, охватывающий весь генетический спектр разновозрастных россыпей ал1маза, от силурийских конгломератов до современного аллювия. Этот материал послужил, в соответствии с заказом МПР РФ, основой для создания картографической и фактографической баз данных, включающих геологические и минералогические характеристики россыпных образований. Проведенный анализ всех известных россыпных объектов позволил установить основные закономерности размещения, строения и состава алмазных Уральских россыпей. Выявлена и научно обоснована предполагаемая генетическая связь докембрийских кимберлитовых трубок, силурийских и девонских конгломератов и неоген-четвертичного россыпного комплекса, а так же показано отсутствие связи россыпей с так называемыми «туффизитами» и другими магматическими образованиями района.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНА ЧИМОСТЬ

Практическая значимость выполненных исследований заключается в разработке геолого-генетических моделей россыпной алмазоносности, как для Урала, так и для Намибии и ДРК. В свою очередь, предложенные модели в существенной мере дополняют (для Урала и Намибии), или пересматривают (для ДРК) представления об экономической значимости разновозрастных россыпей. Реконструкция развития россыпных районов позволяют локализовать местоположение питающих их кимберлитовых тел. В конечном счете, предложенные модели позволили применить правильную стратегию и методику поисков коренных источников и отбраковать заведомо бесперспективные территории, в случае Урала, или наоборот, выдвинуть новые площади в качестве первоочередных, в случае ДРК.

Опыт работы на буровом и добывающем судах в 2004-2006 гг. у побережья Намибии позволил создать четкую концепцию развития алмазоносных россыпей района. Работая в составе профессиональной интернациональной геологической команды, автор принял участие в обнаружении, разведке и отработки подводных россыпей, а так же в осмыслении полученных результатов изучения этих месторождений, которые и в настоящее время составляют сырьевую базу компании Sakawe Diamond Corporation. Разработанная геологической командой методика прогнозирования и обнаружения благоприятных позиций для формирования экономических концентраций алмазов позволили Компании занять одно из лидирующих положений в алмазодобывающем секторе побережья Намибии.

В результате экспедиционных работ в ДРК были собраны, изучены и проанализированы представительные объемы разнообразных образцов и проб. Исследования геологоразведочного полевого сезона 2002 г. позволили оконтурить и обсчитать промышленные современную аллювиальную россыпь и глубокозалегающее месторождение алмазов в древних конгломератах. Это месторождения были успешно отработаны в 2002-2003 гг. Геологические изыскания сезона 2003-2004, наоборот, показали крайне низкую перспективность лицензионных участков, что позволило уменьшить риск инвестиций в предложенные концессии и мотивировать перенос работ на другие, более перспективные, площади.

В ходе геологоразведочных работ 2006-2008 на территории южных провинций Конго, автор принимает активное участие в организации и руководстве геологоразведочными исследованиями для интернациональной компании Southern Era Diamonds Inc. Грамотная разработка поисковой модели месторождений и эффективная методика их разведки позволили компании обнаружить и оценить алмазные россыпи в старом горнорудном районе, пропущенные либо недооцененные предыдущими добывающими компаниями. Компания выходит на стадию промышленной добычи алмазов, что позволяет ей занять позицию практически единственного успешного горнорудного предприятия региона. Результаты работ в настоящий момент публикуются в годовом отчете компании [Southern Era Diamonds Inc Annual, 2008].

Материалы проведенных исследований на Урале позволили дать экспертное заключение для Министерства Природных Ресурсов РФ с выделением перспективных направлений развития поисковых работ для разновозрастных россыпей и пересмотреть их экономическую значимость, а так же обосновать прекращение непродуктивных трат средств и усилий на исследования в области «туффизитовой» тематики. Результаты работ и заключения изложены в промежуточном отчете [Голубев, Ваганов, 2000].

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Прибрежпо-морские алмазные россыпи Южной Африки являются россыпями дальнего сноса и переотложения. Источниками питания этих россыпей являются, в основном, глубоко эродированные меловые кимберлитовые тела центральной части Южной Африки, а так же, более древние трубки и ледниково-осадочные отложения различного возраста. Алмазы транспортировались к западному побережью реками, и вдоль него, направленными на север морскими течениями и ветрами. Благоприятное сочетание транспортных потоков алмазов, геоморфологических и структурных ловушек сформировало экономически значимые концентрации алмазов на разновозрастных террасах океанского побережья.

Первое защищаемое положение рассмотрено в главе 2; второе — в главе 3, третье — в главе 4, сравнительная характеристика россыпей дана в главе 5. В небольшом по объему введении представлены защищаемые положения, описаны методики и объемы проведенных исследований. В главе 1 представлены основные понятия, геолого-генетические типы алмазных россыпей, их классификация и модели. В заключении даны основные выводы и рекомендации по результатам исследований.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения общим объемом 213 страниц, в том числе, 52 рисунка, 17 таблиц, и список литературы, включающий 154 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения", Шмаков, Игорь Иванович

Эти выводы полностью совпадают с данными детальной разведки россыпи. Четвертичные I, II и III надпойменные террасы наследуют высокие концентрации алмазов в результате иеремыва более древних неоген-среднеплейстоценовых высоких террас. В свою очередь, аллювий древних IV и V террас, сохранившиеся на днище эрозионно-карстовых депрессий, имеет наибольшую продуктивность, что связано с процессом пере-мыва обогащенных мезозойских и олигоценовых кор выветривания. Самые крупные алмазы и их наибольшие концентрации приурочены к выходам грубообломочных фации такатинской свиты девона. Алмазоносность этих фаций установлена прямым опробованием коренных пород. Признаков магматических процессов здесь не обнаружено.

4.5. Характеристика алмазов Западного склона Урала

В основном, алмазы всей Урало-Тиманской алмазоносной провинции по минералогическим характеристикам сходны между собой. Тем не менее, как показывают последние публикации, между алмазными популяциями Северного и Среднего Урала, а так же Северного и Среднего Тимана существуют определенные различия, как во внешних признаках, так и во внутренней структуре [Захарченко и др., 2006; Харитонов, 2006]. Характеристика шшазов Красновишерском алмазоносного района. Североуральские алмазы представлены кривогранными, плоскогранно-кривогранными, плоскогранными, в основном, монокристаллами; поликристаллические образования встречаются крайне редко. В подавляющем большинстве алмазы Урала представляют собой своеобразные округлые тонко - и скрыто-слоистые кристаллы с выпуклыми гранями. Плоскогранные алмазы для уральских россыпей не характерны. Алмазы ромбододекаэдрического габитуса представлены додекаэдроидами (округлыми аналогами ромбододекаэдров). Изометрические развитые додекаэдроиды встречаются редко, чаще они сплюснуты, удлинены (рис. 4.5.1 А). Среди алмазов октаэдр и ческого габитуса преобладают октаэдры, реже встречаются октаэдроиды (округлые аналоги октаэдров). Кроме того, нередки комбинационные кристаллы типа О - Д, сложенные плоскими гранями октаэдра и кривогранными поверхностями додекаэдроида. Исключительно редки кубы и кубоиды (табл. 4.4.1).

Шпинелевые двойники представляют собой срастание двух додекаэдроидов или переходных форм типа октаэдры-додекаэдроиды. Преобладают хорошо сохраненные кристаллы, меньше обломков и совсем незначительная часть осколков. Гладкие поверхности граней на кристаллах встречаются редко. Обычно они, так или иначе, скульптированы и покрыты различными видами узоров. Наиболее широко развитой скульптурой являются каплевидные бугорки, встречающиеся на алмазах любого габитуса. Широко распространены на кристаллах черепитчатая, дисковая, шестоватая скульптуры. Для октаэдров характерны треугольные и шестиугольные углубления. Встречаются также коррозионная скульптура, структурная матировка к линии скольжения. Обычно на одном кристалле присутствует несколько скульптур.

Рис. 4.5.1. Алмазы россыпей Северного Урала: А. — додекаэдроид, дымчато-коричневый, гладкогранный, незначительно удлиненный по оси [100]. Фото Захарченко О.Д. Размер камня приблизительно один карат; Б. додекаэдроид со сглаживанием всех элементов поверхности и приобретением «леденцового» характера поверхности. Фото Захарченко О.Д. Размер приблизительно 1,2 карата; В - общий вид уральских алмазов

Для алмазов Северного Урала достаточно характерен механический износ, возникший в результате прибрежно—морской транспортировки. При слабой степени износа на поверхности кристаллов, обычно в приреберных участках, появляются единичные тонкие трещинки, часто ориентированные перпендикулярно ребрам. При большей степени износа мелкие трещинки группируются в скопления, иногда создающие удлиненные образования вдоль ребер (рис. 4.5.1 Б). Часто при незначительной степени обработки наблюдается едва заметное округление (обкалывание) ребер и вершин. При дальнейшем износе кристалла мельчайшие выщербинки, трещинки появляются и на гранях алмаза. При углублении процесса износа происходит дальнейшее притупление ребер и вершин, а также увеличивается степень износа граней. Притупленпые ребра в виде матовых, неблестящих ленточек опоясывают кристалл. Иногда на поверхности кристалла появляются довольно крупные и глубокие серповидные трещины. При значительном износе вершины алмазов сильно округляются, ребра слабо проявляются или уничтожаются, кристалл приобретает матовую, шероховатую поверхность (рис. 4.5.1Б).

Кривые распределения количества алмазов в зависимости от их веса показывают определенные закономерности, а именно (рис. 4.5.2):

• Отмечается высокая степепь сортировки алмазов, что является результатом длительной аллювиального переноса и прибрежно-морской сортировки. Здесь отсутствуют как самые мелкие алмазы, так и особо крупные камни;

• Для алмазов Северного Урала характерно полимодальное распределение алмазов. Модальные пики совпадают или близки для разных участков, даже разделенных значительным расстоянием вдоль Уральского хребта. По-видимому, такое распределение объясняется пульсационным характером поступления алмазоносного материала в дельту палеореки, когда каждый эрозионный цикл вовлекал новую порцию алмазов во вдольбереговой поток наносов. Это так же согласуется с нашими наблюдениями Болыиеколчимском карьере до 4-6 седиментационных циклов на обнажениях такатинской свиты, а так же с архивными данными по Ишковскому участку [Мусихин и др., 1974ф];

• Самому древнему силурийскому вторичному коллектору соответствует самая мелкая популяция алмазов. Этот факт хорошо объясняется тем, что мелкие алмазы более мобильны и легче вовлекаются в транспортировку, в то время как крупные камни более инертны [Шмаков, Минорин, 2004]. По-видимому, россыпи Волынка соответствует наиболее позднее девонское русло с самыми крупными алмазами, а Рассольнинскому участку (силур), Чикману и Акчиму - относительно самые мелкие алмазы прибрежно-морской популяции;

• Прибрежные течения разносили алмазы на юг вдоль побережья и на восток вглубь морского бассейна, что характерно для вдольбереговых течений [Sutherland, 1982].

Волынка-1612 кристаллов Ишковский (D2tk)-1972 кристаллов Илья-Вож - 2433 кристалла Чикман -1230 кристаллов Рзссольнинская (S1kl)- 429 кристаллов й

Средний нес, караты 0 10

Волынка, 1,53 кар/камень ■ Чикман, 0,20 кар/карат Ишковский, 0.87 кар/камень Рассольнинская. 0,11 кар/камень

Ильи-Всок, 0.65 кар/камень

Рис. 4.5.2 Кривые распределения количества алмазов по размерно-весовым классам по данным геологоразведочных проб для различных участков и разновозрастных отложений. 13 каратах даны средние веса алмазов для каждого участка

Минералы-индикаторы алмаза Северного Урала соответствуют кимберлитовому и/или лампроитовому генезису, при этом они показывают существенный механический износ, высокую степень сортировки и значительную гипергенную коррозию.

Пиропы. Так как гранат является наиболее информативным среди минералов-спутников алмаза, его характеристика дается более подробно. Наиболее древние пиропы найдены в базальном горизонте колчимской свиты, представленной прибрежно-морскими песчаниками и конгломератами. Пиропы здесь хорошо сортированы, имеют размеры до 2 мм, преобладают зерна (до 70 %) гранулометрического класса -1+0,5 мм. Пиропы окрашены в фиолетовые, красные, малиновые, оранжевые и белесые цвета. Во всех гранулометрических классах преобладают фиолетовые зерна пиропов (до 76%). Морфология пиропов весьма разнообразна (рис. 4.5.3). Пиропы представлены, в основном, обломками округлых зерен и осколками, меньше округлыми зернами, встречаются пиропы шарообразной формы. Незначительное количество зерен (-6%) растворено до кубоидов. В основном это свойственно оранжевым низко хромистым разностям [Езерский. Молчанова, 1999].

Судя по округлой и шарообразной поверхности пиропов, они были изношены, но следы износа на пиропах не могут быть обнаружены из-за интенсивного растворения. Коррозионные поверхности не несут признаков переотложения, т.е. образование этих скульптур происходило на месте, в отложениях колчимской свиты. Зерна с первично-магматогенными поверхностями не обнаружены.

Рис. 4.5.3. Минералы-индикаторы алмаза из вторичных коллекторов нижнесилурийских терригенных отложений Sikl и среднедевонских гравелитов Djtk: А. Зерно пиропа из тер-ригенных отложений Sikl, Рассольнинская депрессия. Увел. X 110. Отчетливо виден пирамидально-черепитчатый рельеф на поверхности зерна. Б. Хромшпинелид из девонских отложений, участок Ишковский карьер. Увеличено в 400 раз

Таким образом, изученные пиропы с проявленными поверхностями растворения свидетельствуют о процессах растворения, происходящих именно во вторичных коллекторах.

Следующим по возрасту вторичным коллектором с установленной алмазоносно-стью являются отложения такатинской свиты среднего девона. В целом, пиропы из такатинской свиты сходны по гранулометрии и морфологии сортировке с силурийскими пиропами, но па небольшой части зерен из девона фиксируются следы до коррозионного износа в виде шарообразной формы зерен и округлой поверхности на обломках. Следы износа отмечаются и на коррозионных скульптурах в виде некоторой сглаженности коррозионной поверхности зерен, наличии серповидных и треугольных выбоин на выступающих скульптурах. Можно с определенной долей уверенности утверждать, что изученные пиропы дважды испытали механогенную обработку - до коррозионного растворения и после.

I t

О -К--I-1--1-1-1-1-1 о 2 4 6 в О

CfiOj, вес.%

ЛКолчимская свита нижнего силура SlkJ • Умбинская кимберлитовэя трубка, Тимаи

ОТакатинская свита среднего девона D2tk

Рис. 4.5.4. Химический состав пиропов на бинарной диаграмме Cr20.i-Ca0 из вторичных коллекторов нижнесилурийских терригенных отложений S{kl, среднедевонских гравелитов D]tk и кимберлитовой трубки Умбинская, Тиман

Химический состав пиропов из колчимской и такатинской свит имеет некоторые различия (рис. 4.5.4), Для силурийских терригенных пород характерны высокохромистые пиропы, среди них достаточно высокий процент алмазной ассоциации (25 %),. В то же время, пиропы из отложений такатинской свиты попадают в поле стабильности алмаза в меньшем количестве (12%). Химический состав гранатов из известных девонских кимберлитовых трубок Тимана показывает отсутствие пиропов алмазного парагенезиса.

В неоген-четвертичных россыпях пиропы чрезвычайно редки. Пиропы, в основном, имеют округло-обломочную форму. Поверхность зерен сильно растворена, преобладают черепитчатые и каплевидные скульптуры, проявлена шагрень. Судя по морфологии зерен можно предположить с некоторой степенью уверенности, что источником пиропов в четвертичных россыпях являются породы такатинской свиты и отложения колчимской свиты, подстилающие алмазоносные кайнозойские осадки.

На основе изучения гранатов можно сделать следующие выводы: • Достоверные находки пиропов известны в терригенных отложениях колчимской

Sikl и среднедевонских такатинских D2tk свит и кайнозойских осадках.

• Пиропы имеют кимберлитовое происхождение и, по-видимому, переотложены из высоко алмазоносных коренных источников до-силурийского возраста.

• Сортировка пиропов по крупности, округлая и шарообразная форма целых зерен указывают на их износ в прибрежно-морских условиях.

• Растворение и замещение пиропов происходило непосредственно в промежуточных коллекторах.

• Пиропы в такатинскую свиту поступали с уже растворенной и немного изношенной коррозионной поверхностью, вероятно, из колчимской свиты и из девонских трубок Тимана.

Пикроильмениты. В древних отложениях Северного Урала, как правило, распространены полностью метасоматически замещенные зерна пикроильменита. В отложениях месторождения Волынка измененные пикроильмениты встречаются в больших количествах по сравнению с другими минералами-спутниками. Размеры зерен до 2 мм, преобладают пикроильмениты класса -1+0,5 мм, зерна меньше 0,5 мм представлены в основном осколками. Пикроильмениты, метасоматически измененные, имеют окраску от темно-коричневой, почти черной, до светлой грязно-серой, желтоватой. Для них характерны изометрически — неправильные, овальные, округлые и лепешковидные формы с кавернозной поверхностью, в ямках встречаются окатанные зерна кварца. У некоторых зерен частично отсутствует внешняя корочка (оболочка), встречаются зерна со свежими сколами [Езерский, Молчанова, 1999].

Неизмененные пикроильмениты, характеризующиеся высокой магнезиальностью (MgO 11,47-13,39 %), высоким содержанием окиси хрома (СГ2О3 5,2-6,72 %) и пониженным содержанием РегОз (4,21-10,75 %), относятся к кимберлитовому парагенезису и попадают во вторую генетическую группу по классификациям [Гаранин и др., 1984].

Хромиты. Среди хромшпинелидов по морфологическим особенностям, химическому составу и ассоциациям отчетливо выделяются две группы.

В первой группе хромшпинелиды представлены целыми округлыми зернами, реже с реликтами первоначальной октаэдрической формы (овализированные октаэдры), их обломками и осколками. Поверхность хромшпинелидов преимущественно гладкая, но встречаются зерна и с шероховатой (микрозанозистой) поверхностью, часто наблюдаются многочисленные впадинки и ямки. На некоторых зернах отмечается внешняя «рыхлая» корочка. Свежие сколы имеют неровную, раковистую поверхность с антрацитовым блеском, часто наблюдаются красно-коричневые рефлексы. Встречаются зональные кристаллы. Цвет зерен, в основном, черный, размеры достигают 2 мм. Преобладающий гранулометрический класс зерен хромшпинелидов -1+0,5 мм (до 67 %). Встречаются подобные хромшпинелиды в терригенных породах колчимской свиты нижнего силура, в породах такагинской свиты и в кайнозойских отложениях. Обычно они находятся в пробах вместе с алмазами, пиропами и лейкоксеновыми псевдоморфозами по пикроильмениту.

Вторая группа хромшпинелидов представлена отдельными октаэдрическими кристаллами. Цвет кристаллов стально-серый до темно-серого. Размеры зерен достигают 2 мм. Подобные хромшпинелиды встречаются в меньших количествах, чем округлые. Встречены октаэдрические хромшпинелиды и сростки в терригенных породах колчимской свиты нижнего силура и в молодых кайнозойских отложениях. В пробах из пород така-тинской свиты подобные хромшпинелиды не обнаружены.

По результатам изучения хромшпинелидов, можно предполагать существование двух типов хромшпинелидов, выделенных по морфологическим особенностям и по особенностям их химического состава:

• Первый тип - округлые хромшпинелиды - связан с кимберлитами.

• Второй тип - октаэдрические хромшпинелиды - связан с ультраосновными породами дунит-гарцбургитовой формации (родственные породам Сарановского массива, Средний Урал).

Цирконы. Представлены обломками зерен округлой или неправильной формы без кристаллографической огранки. Для них характерна бледно желтая или розовая окраска. Датировка U-Pb методом установила возраст 652+/—10 млн. лет (самый конец рифея - начало венда) [Лукьянова и др., 2006].

Таким образом, состав минералов, сопутствующих алмазам в россыпей Северного Урала, соответствует минералам-индикаторам кимберлитов из палеозойских грубообло-мочных пород. По-видимому, совокупность МИК из такатинской свиты девона Северного Урала являются гетерогенной и гетерохронной смесью минералов-индикаторов из до-силурийских высокоалмазоносных трубок и непродуктивных девонских тел, предположительно в ближнем Предуралье, сходных по возрасту (390-400 млн. лет [Мальков Холопо-ва,1995]) и составу кимберлитовым трубкам Тимана.

Различия в свойствах алмазов Урало-Тиманской алмазоносной провинции. Анализ данных по результатам изучения алмазов Урало-Тиманской провинции позволяет сделать обобщенное заключение [Захарченко и др., 2006; Харитонов, 2006]:

1. Во всех россыпях этого региона резко преобладают округлые (тонко и скрытола-минарные) додекаэдры «бразильского» (или «уральского») типа;

2. Для алмазов всей алмазоносной провинции характерно преобладание сходство по габитусу и характеру люминесценции - практически во всех россыпях преобладают алмазы с сине-голубой фотолюминесценцией [Кухаренко, 1955; Орлов, 1970; Бовкун и др., 1996; Макеев и др., 1999] (рис. 4.5.5 А, Б);

3. Алмазы провинции имеют сходную окраску. Различия в соотношении бесцветных, зеленых и коричневых алмазов определяется, по-видимому, в степени развития на поверхности пятен природной радиационной пигментации (рис. 4.5.6);

4. По данным ИК-спектроскопии и другим характеристикам распределения всего внутреннего комплекса оптически активных центров алмазы из россыпей Урала отличаются от алмазов Тимана. Среди них выделяются три основные группы кристаллов: 1) основная популяция алмазов Северного Урала; 2) популяция I Среднего Урала, по некоторым параметрам (соотношению А и Б центров); 3) популяция II Среднего Урала [Захарченко и др., 2006] (табл. 4.5.1);

Заключение

Проведенные исследования и сопоставления позволяют провести параллели между рассмотренными алмазоносными россыпными провинциями, установить черты сходства и различия между ними, дать практические рекомендации и сформулировать следующие основные выводы:

1) Россыпные алмазоносные провинции Намибии, Конго и Урала сформировались под влиянием сходных экзогенных процессов: эрозия коренного источника (кимберлит-лампроитовые трубки) - ледниковые процессы - коры выветривания и карстовые процессы - аллювиальный перенос - прибрежно-морская или дельтовая седиментация - эоловые процессы.

2) Россыпная провинция Касаи Оссиденталь (ДРК) является удержанной, россыпная провинция Уральского хребта (Россия) транзитной и провинция побережья Намибии является конечной и все они являются мега-россыпями (в классификации [Bluck et al., 2005]) по своей позиции относительно коренных первоисточников алмазов. Таким образом, эти россыпные провинции иллюстрируют начальное, промежуточное и конечное звенья полного эволюционного цикла развития алмазоносных россыпей Мира.

3) Стратегия геологоразведочных работ для Конго должна быть направлена как на поиск новых неизвестных коренных источников алмазов, так же как на поиски глубокозалегающих россыпных месторождений алмаза. При этом, геологоразведочные работы и на Западном склоне Урала, и на побережье Намибии, должны быть нацелены, в первую очередь, на поиск россыпных объектов.

4) Формирование алмазных россыпей может быть научно обосновано геологическими, минералогическими, математическими и другие моделями. Закономерности строения и размещения россыпей могут быть расшифрованы и в достаточно надежной степени предсказаны на основе этих моделей. Полученные модели эволюции россыпей должны быть базовой основой для выработки стратегии геологоразведочных работ по поиску алмазных месторождений (коренных и россыпных) для каждого из регионов.

Многие вопросы формирования россыпей алмаза до сих пор остаются нераскрытыми, что является стимулом для их изучения на новом уровне методологического и технологического развития. Автор отдает себе отчет в целесообразности продолжения исследований россыпей алмаза и более глубокого анализа процессов россыпеобразования.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Шмаков, Игорь Иванович, Москва

1. Афанасов М.Н., Николаев В.А., Орлова М.Т., Якобсон К.Э. первая находкаминералов-спутников алмаза в нижневендских отложениях Ладожского грабена.//Разведка и охрана недр, 2001, 6, С.8-15.

2. Барде М.Г. Месторождения алмазов в Африке. Всесоюзный центр переводов.

3. Перевод № Ц-64687. М. 1976. 711 с.

4. Баталов В.Л. Закономерности распределения алмазов в аллювиальных россыпях

5. Урала и методика их разведки. Автореферат диссертации ПГУ, Пермь, 1967.

6. Беккер Ю.Р., Бекасова И.Б;, Ишков А.А. Алмазоносные россыпи в девонскихотложениях Северного Урала // Литология и полезные ископаемые. 1970. № 4. С. 65-75.

7. Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей. / Ю.А. Билибин. М.; - Л. ГОНТИ,1938.-505 с.

8. Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей. Изд. АН СССР, Москва, 1956.

9. Бовкун А.В., Гаранин В.К., Малиборский П.Г. и др. Особенности кристалловалмаза Беломорья, Тимана, Северной Якутии и их генезис //Минер. Журнал, 1996. № 4. С. 44 55.

10. Ваганов В. И. Алмазные месторождения России и мира // МГП Геоинформмарк, М.,2000,371с.

11. Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П., Сошкина Л.Т. Ильменит из кимберлитов. МГУ,1984, 238 с.

12. Гаранин В.К., Гонзага Г.М., Камирос Дж.Е.Г, Кудрявцева Г.П. Новая гипотеза гляциального образования алмазоносных россыпей Урала//Вестн.Моск.Ун-та, серия 4, Геология, 2000, №5, е. 51-54.

13. Геология и полезные ископаемые Африки. / Под ред. И.В. Высоцкого, Я.Г. Каца, Г.П. Леонова, Е.Е. Милановского, В.П. Поникарова, В.Е. Хаина (отв. ред.). М.: «Недра», 1973, с. 544.

14. Гневушев М.А., Шеманина Е.И. Некоторые особенности уральских алмазов и их возможные первоисточники. "Минералы изверженных горных пород и руд Урала". АН СССР, Ленинград, 1961.

15. Граханов С.А. Геологическое строение и алмазоносность россыпей севера

16. Якутской алмазоносной провинции. Воронеж, 2000, 77 с.202

17. Гринсон А.С., Лукьянова Л.И., Погорелов Ю.И. К вопросу о происхождении и размещении первоисточников алмазов на западном склоне Урала // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1975. № 1. С. 24-30.

18. Дудар В.А. Россыпи Среднего Тимана. //Руды и металлы. 1996, № 4, с. 80-90.

19. Дьяков А.Г., Бартошинский З.В. Транспортировка и характер износа алмазов аллювиальных россыпей Якутии. // Труды ЯФСО АН СССР. 1961, сб. 6. С. 123135.

20. Егоров К.Н., Романько Е.Ф., Подвысоцкий В.Т., Саблуков С.М., Гаранин В.К., Дьяконов Д.Б. Новые данные о кимберлитовом магматизме юго-запада Анголы. Геология и геофизика, 48 (2007), 4, с. 414-430.

21. Езерский А.В., Молчанова Е.В. О проблеме коренных источников алмазов на Северном Урале. / Материалы региональной конференции. Геология и минерально-сырьевые ресурсы Европейской территории России и Урала, 1999, с. 69-70.

22. Захарченко О.Д., Хачатрян Г.К., Гречишников Д.Н. Алмазы Тимано-Уральского региона. Отв. редактор В.И. Ваганов. М.: ЦНИГРИ, 2006. 209 с.

23. Иванов С.Н., Русин А.И. Поздневепдский этап тектонического развития Урала // Геотектоника. 2000. № 3. С. 21-32.

24. Карта прогнозно-металлогенического районирования Народной Республики Ангола. Масштаб 1 : 1 000 000. Орлов В. П., Минц М. В., Буш В. А., Виноградов И. В. , Ручкин Г. В. и др. ГНПП «Аэрогеофизика», ЦНИГРИ, ОАО «ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ», МПР РФ. 1997.

25. Казн Л. Геология Бельгийского Конго. М, Изд. иностранная литература, 1958, 573 с.

26. Кирмасов А.Б. Структурная позиция мезозойских трубок щелочно-ультраосновпых пород гряды Чернышева, Республика Коми // Руды и металлы. 2000. № 2. С. 50-57.

27. Кудрявцева Г.П., Посухова Т.В., Пьянкова С.П., Тетерина Е.В. Морфология, состав и оптико-спектроскопические характеристики гранатов из вторичных коллекторов Западного Урала. / Минералогический журнал, т. 15, №1, 1993, с. 2031.

28. Кухарепко А.А. Алмазы Урала. М.: Госгеолтехиздат. 1955. 256 с.

29. Макеев А.Б., Дудар В.А., Лютоев В.П. и др. Алмазы Северного Тимана. Сыктывкар: Геопринт, 1999.

30. Мальков Б.А., Холопова Е.Б. Трубки взрыва и алмазоносные россыпи Среднего Тимана. Сыктывкар: Геопринт, 1995, 53 с.

31. Метслкина М.П., Прокопчук Б.И., Суходольская О.В., Францессон Е.В. К проблеме докембрийеких алмазоносных формаций. Изв. АН СССР № 8, 1971, с. 62-73.

32. Минорин В.Е., Клочков П.К., Лебедева Л.А. Многофакторные модели россыпей алмазов для оптимизации разведочных работ. М.: ЦНИГРИ // Руды и металлы. 1993. № 1-2. С. 49-54.

33. Минорин В.Е., Подчасов В.М., Баландин А.В. Методические рекомендации по поискам и разведке кайнозойских аллювиальных россыпей алмазов Якутии. М.: ЦНИГРИ. 1988. 60 с.

34. Минорин В.Е., Патык-Кара Н.Г. Россыпные месторождения алмазов. // Россыпные месторождения России и других стран СНГ. М.: Науч. Мир. 1997. С.352-380.

35. Минорин В.Е. Прогнозно-поисковые модели алмазоносных россыпей России. Москва, ЦНИГРИ, 2001г. 117 с.

36. Писемская Е.М. Алмазы Койво-Вижайского района. «Нигризолото», Москва, 1953.

37. Подчасов В.М., Евсеев М.Н., Богатых И.Я., Минорин В.Е., Черенков, В.Г., 2005. Россыпи алмазов мира. М., 747 с.

38. Прокопчук Б.И. Алмазные россыпи и методика их прогнозирования и поисков. М.: Недра, 1979, 248 с.

39. Прокопчук Б.И., Суходольская О.В., Метелкина М.П. Использование специфических свойств уральских алмазов для оценки возраста и генезиса их источников. /Разведка и охрана недр, 1964, с. 6-8.

40. Прокопчук Б.И., Левин В.И., Метелкина М.П., Шофман И.Л. Древний карст и его россыпная минерагения. М.: Наука, 1985, 175 с.

41. Пучков В.Н. Тектоника Урала современные представления // Геотектоника. 1997. №4. С. 42-61.

42. Рожков И.С., Буров А.П., Прокопчук Б.И. Геологические основы и методика поисков и разведки месторождений алмазов. М.: Недра. 1970. 391 с.

43. Рыбальченко А.Я., Колобянин В.Я., Лукьянова Л.И. и др. О новом типе коренных источников алмазов на Урале // ДАН. 1997. Т. 353. № 1. С. 90-93.

44. Рыбальченко Т.М. Петрографическая характеристика алмазоносных магматитов Полюдова кряжа// Вестник Перм. Ун-та. Геология. 1997. Вып. 4. С. 43-51.

45. Смирнов Ю.Д., Боровко Н.Г. и др. Геология и палеогеография западного склона Урала. Москва, «Недра», 1977.

46. Степанов И.С. Об оценке достоверности некоторых находок алмазов. Геология и геофизика, № ю, 1977, с.73-80.

47. Степанов И.С. К вопросу об алмазоносности такатинской свиты среднего девона Урала. Геология и геофизика, № 11, 1983, с. 54-61.

48. Степанов И.С., Сычкин Г.Н. Поиски коренных источников алмаза на основе анализа россыпей (на примере Урала) Докл. изв. Вузов, Геология и разведка, № 11, 1989, с.78-86.

49. Степанов И.С., Сычкин Г.Н. Предпосылки коренной алмазоносности Сарматского нуклеара. Сов. Геология, №1, 1992, с.45-53.205

50. Трофимов B.C. Геология месторождений природных алмазов. М.: Недра, 1980, 304 с.

51. Ушков В.В. Поиски алмазов в Карелии//Проблемы алмазной геологии и некоторые пути их решения. Воронеж. 2001, с. 582-583.

52. Харитонов Т.В. Служебная записка Главным специалистам ЗАО «Пермгео лого добыча» В.А. Кириллову и Г.Г. Морозову // Уральский геологический журнал, 2006, № 3 (51).

53. Харитонов, Т.В. Проблемы минералогии, петрографии и минерагении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского. Сборник научных статей. Пермь, ПГУ, 2007, Вып. 10, с. 49-60.

54. Харькив А.Д, Зинчук Н.Н. и Зуев В.М М.: Недра, История алмаза, 1997г, 210 с.

55. Чайковский И.И. Грязево-вулканические фации алмазоносных кимберлитов Полюдово-Колчимского поднятия Северного Урала // Вестник Перм. Ун-та. Геология. 1999. Вып. 3. С. 55-80.

56. Чочиа Н.Г. Геологическое строение Колво-Вишерского края. ВНИГРИ, Ленинград 1955.

57. Чумаков Н.В. Докембрийские тиллиты и тиллитоиды. (проблема докембрийского оледенения). Труды ГИН, вып. 308, М. «Наука», 1978, 200 с.

58. Шеманина Е.И., Богомольная Л.С. Включения в уральских алмазах и вероятный тип их первоисточника. //Тр. ЦНИГРИ, вып. 153, 1980, с. 89-95.

59. Шмаков И.И., Минорин В.Е. Геолого-генетическая модель алмазоносной россыпи Илья-Вож, Западный склон Урала. М, Руды и металлы, 2004, 4, с. 48-57

60. Шмаков И.И., Божко Е.Н. Происхождение алмазных морских россыпей Намибии // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология, 2008, №1, с. 116-126.

61. Шмаков И.И. Геологическая эволюция алмазоносных морских россыпей побережья Юго-Западной Африки// Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2008, 3, с. 43-48.

62. Шило Н.А. (отв. ред. акад. В.П. Смирнов). Основы учения о россыпях. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Наука. 1985. 400 с.

63. Энгельгардт М. О месторождении алмазов в хребте Уральском //Горный журнал, 1831. Ч. II, кн.IV.

64. Anfilogov V.N., Korablev A.G., Kabanova L.Y. Fluid-tectonic mobilization of the buried crust of kimberlite weathering and origin of the Ural diamond deposits. Journal of Geochemical Exploration, 2000 Vol.69-70, № 1-3, p.327-332.206

65. Batumike J.M., Griffin W.L., O'Reilly S.Y., Belousova E.A., Pawlitschek M. Crustal evolution in the central part of the Congo craton, Luebo-Kasai, D.R. Congo: Zircon U-Pb and Hf-isotope data. 2008. (в печати.)

66. Ben-Avraham, Z., C.J.H. Hartnady and A. P. le Roex, 1995, Neotectonic activity on continental fragments in the southwest Indian Ocean: Agulhas Plateau and Mozambique Ridge, J. Geophys. Res., 100, pp. 6199-6211

67. Birch, G.F., Day, R.W. and Du Plessis, A., 1991. Nearshore Quaternary sediments on the west coast of southern Africa. Bulletin of the Geological Survey, RSA, 101, p. 1-14.

68. Bluck, B.J, Ward, J.D., De Wit, M.C.J., 2005. Diamond mega-placers: southern Africa Diamond and the Kapvaal craton in global context. Geological Society, London. Special Publication. Vol. 248, p.213-245.

69. Compton, J.S., Mulabisana, J. and McMillan, I.K., 2002. Origin and age of phosphorite from the Last Glacial Maximum to Holocene transgressive succession off the Orange River, South Africa. Marine Geology, 186, p. 243-261.

70. Compton, J.S., Wigley, R. and McMillan, I. 2004. Late Cenozoic phosphogenesis on the western shelf of South Africa in the vicinity of the Cape Canyon. Marine Geology 206, p. 19-40.

71. Corbett, I.B., 1989. The sedimentology of diamondiferous deflation deposits within the Sperrgebiet, Namibia. Unpublished PhD Thesis, University of Cape Town, 415 pp.

72. Corbett, I.B., 1996. A review of diamondiferous marine deposits of western southern Africa. Africa Geoscience Review, 3 (2), pp. 157-174.

73. Davis, G.L. The ages and U contents of zircons from kimberlites and associated rocks. Extended Abstr., 2nd Int. Kimb. Confer. Santa Fe, N.M., 1977.

74. Davies T.A., Hay W.W., Southam J.R. and Worsley T.R. Estimates of Cenozoic oceanic sedimentation rates. Science, 1977, p. 1077.

75. Dawies O. The older coastal dunes in Natal and Zululand and their relation to former shorelines. Ann. S. Afr. Mus., 71, 1976.

76. De Decker, R.H. and Woodborne, M.W., 1996. Geological and Technical Aspects of Marine Diamond Exploration in Southern Africa. Abstracts of Offshore Technology Conference 8018

77. De Villiers, J. and Songhe, A.P.G., 1959. The geology of the Richtesveld. Memoir of the Geological Survey of South Africa 48, pp. 219-240.

78. De Wit, M.C.J., 1996. The distribution and stratigraphy of inland alluvial diamond deposits in South Africa. Africa Geoscience Review 3, pp. 19-33.

79. De Wit, M.C.J., Ward J.D., Jacob J.R. Diamond-bearing deposits of the Vaal-Orange River System//Field Excursion Guide book, 6 Intern. Conf. On Fluvial Sedimentology. Univ. of Cape Town. September, 1997. T. 2. Cape-Town, 1997. Pp. 1-61.

80. De Wit, M.C.J., 1999. Post-Gondwana Drainage and the Development of Diamond Placers in Western South Africa. Economic Geology, 94, pp.721-740.

81. Dingle, R.V., Siesser, W.G. and Newton, A.R., 1983. Mesozoic and Tertiary geology of southern Africa. A.A. Balkema, Rotterdam, 375 pp.

82. Dingle, R.V. and Hendey, Q.B., 1984. Late Mesozoic and Tertiary sediment supply to the Eastern Cape basin (S.E. Atlantic) and palaeo-drainage systems in south-western Africa. Marine Geology 56, pp. 13-26

83. Du Toit, A.L., 1921. The Carboniferous glaciations of South Africa. Transactions of the Geological Society of South Africa 24, pp.l 88-227.

84. Du Toit, A.L., 1954. Geology of South Africa 3rd Edition. Oliver and Boyd, Edinburgh and London, 611 pp.

85. Fieremans C. Origine et reparation de la mineralisation diamantifere au Kasai Occidental (Congo) et dans le Nord-Est de la Lunda (Angola). Ann. Soc. Geol. Belg,. 1961, pp. 213-220.

86. Fieremans M., Fieremans C. Diamond in its Primary Rocks with Special Reference to the Diamond Deposits of Mbuji Mayi, East Kasai Zaire. D.S.B.G 101/1-2, 1993, pp. 939

87. FORMINIERE. 1906-1956. Edition L.Cuypers, Bruxelles, 1965. 196 p.

88. Frimmel, H.E. and Frank, W., 1998. Neoproterozoic tectono-thermal evolution of the Gariep Belt and its basement, Namibia and South Africa, Precambrian Research, 90, pp. 1-28.

89. Hallam, C.D., 1964. The Geology of Coastal Diamond deposits of Southern Africa. The Geology of some Ore Deposits of Southern Africa, 2, pp. 671-728.

90. Geological Map of Namibia (Scale 1:1 000 000). 1980 (Revised). //Geological Survey of Namibia, Windhoek

91. Geological Map of Namibia (1:250 000 Geological series), Sheet 2816-ORANGEMUND 1998.

92. Golubev, Y.K. 1995. Diamond exploration glaciated terrain: a Russian prospective. Journal of Geochemical Exploration, 53, pp. 265-275.

93. Griffin, W.L., Win, T.T., Davies, R., Wathanakul, P., Andrew, A., Metcalfe, I., Cartigny, P., 2001. Diamonds from Myammar and Thailand: characteristics and possible origins. Economic Geology 96, pp. 159-170.

94. Gurney, J.J., Levinson, A.A., Smith H.S, 1992. Mining of diamonds off the West Coast of Southern Africa. Gem&Gemmology, vol.27, 4, p. 206-219.

95. Jacob R.J., Bluck В .J., Ward J.D. Tertiary-age diamondiferous fluvial deposits of the lower Orange River valley, Southwestern Africa. //Economic Geology 1999, 94, P. 749758.

96. Janse A.J.A., Sheahan P.A. Catalogue of worldwide diamond and kimberlite occurences: a selective and annotative approach. Journal of geochemical exploration (special issue), vol. 53, NOS 1-3, 1995.

97. Kaiser, E., 1926. Die Diamantenwuste Sud Westafrikas. 2Vol. Dietrich Reimer, Berlin. Pp. 241.

98. Kinny, P.D., Meyer, H.O.A. Zircon from the mantle: A new way to date old diamond. Journ. Geol., 1994. 102, P. 475-481.

99. Levinson, A.A., Gurney, J.J. and Kirkley, M.B., 1992. Diamond sources and production: past, present, and future. Gems and Gemology 28, 234-254

100. Mahotkin I.L. Petrology of group 2 Kimberlite, Olivine Lamproite (K2L) series from the Kostomukhsa area, Karelia, N.W.Russia.// Proc. Of the 7-th Inter. Kimberlite conf.Cape town, 1998.P.529-531.

101. Maree, B.D., 1987. Die afsetting en verspreiding van spoeldiamante in Suid-Afrika. South African Journal of Geology 90, 428-447.

102. Merensky, H., 1909. The diamond deposits of Luderitzland, German South West Afrika. Trans. Geological Society of South Africa, 12, p. 13-23

103. Moore J.M. and Moore, A.M., 2004. The role of primary kimberlitic and secondary Dwyka glacial sources in the development of alluvial and marine diamond deposits in Southern Africa. Journal of Earth Sciences, 38, 115-134.

104. Note explicative de la carte des gites mineraux du Zaire. 1974, Paris, P.99.

105. Oosterveld, M. M., 1972: Ore reserve estimation and depletion planning for a beach deposit. Proc. of A. P. С. О. M. 37 Symposium, Johannesburg, p. 1-7.

106. Partridge T.C. and Maud R.R. Geomorphic evolution of southern Africa since the Mesozoic. S. Afr. J.Geol., 90 (2), 1987.

107. Pether, J., 1986. Late Tertiary and early Quarternary marine deposites of the Namaqualend coast, Cape Province: new perspectives. South African Journal of Sciences, 82, p.464-470.

108. Pether, J., Roberts, D.L. and Ward, J.D., 2000. Deposits of the West Coast. In: Partridge, T.C. and Maud, R.R. (eds). The Cenozoic of Southern Africa. Oxford University Press, Inc (New York), pp. 33-54.

109. Real F. Sur les roches kimberlitiques de la Lunda (Angola). Bol. Mus. Lab. Min. Geo. Fac. Cien. Univ. Lisb. 26, 1958, p. 21-33.

110. Robinson D.N. Surface textures and other features of diamonds. Unpublished PhD Thesis. University of Cape Town, South Africa, 1979. P.221.

111. Rogers, J., 1977. Sedimentation on the continental margin of the Orange River and the Namib Desert. Joint Geological Survey/University of Cape Town Marine Geoscience Group, 7, 162 p.

112. Scharer U., Corfu F., Demaiffe D. U-Pb and Lu-Hf isotopes in baddeleyite and zircon megacrysts from Mbuji-Mayi Kimberlite: constraints on the Subcontinental mantle. Chem. Geol. 1997,143, 1-16.

113. Schneider, G.I.C. and Miller, R.M.G., 1992. Diamonds. Mineral Resource Series, Open file Report MRS 50, 32 p.

114. Visser, J.N.J., 1985. The Dwyka Formation along the north-western margin of the Karoo Basin in the Cape Province, South Africa. Transactions of Geological Society of South Africa 88, pp. 37-48.

115. Walker, C.H, Gurney, J.J., 1985. The recovery of diamonds from the surf zone of the south Atlantic near the Olifants River, R.S.A UNDERWATER RESEARCH METHODS AND TECHNIQUES www.gso.uri.edu/unols/divesafety/appd.html

116. Wagner, P.A., 1914. The Diamond Fields of Southern Africa. The Transvaal Leader, Johannesburg, 347 p.

117. Ward, J.D., Van der Westhuizen, A., Jacob, R.J., Apollus, L., Spaggiari, R.I. and Nicholas, G., 1998. West Coast Field Excursion. 7th International Kimberlite Conference, University of Cape Town, South Africa, 23 p.

118. Wigley, R.A, Compton, J.S., 2006. Late Cenozoic evolution of the outer continental shelf at the head of the Cape Canyon, South Africa. Marine Geology, 26, pp. 1-23.

119. Wright, J.A, 1964. Gully patterns and development in wavecut bedrock shelves north of Oranjumend. Trans. Geological Society of South Africa, 67, pp. 163-171.1. ФОНДОВАЯ ЛИТЕРАТУРА:

120. Варламов B.A., Зильберман А.А., Харькив А.Д., Минорин В.Е. и др. Отчет ЦНИГРИ по теме «Прогноз алмазоносности западного склона Урала и Предуралья», Москва-Пермь, 1990г,6 томов.

121. Данилов В.Г., Истомин В. А. и др. Отчет о результатах поисково-оценочных работ в пределах концессии (Блок №6).//BRAN MINING Co. (Pty) Ltd. Виндхук, 1996.

122. Кириллов В. А. Отчет "Детальные разведочные работы на участке «Волынка» в Красновишерском районе Пермской области за 1981-1988гг.", п.Набережный, 1988г, 3 тома.

123. Кириллов В.А., Паршакова Т.А. «Отчет о доразведке Рассольнинской депрессии в Красновишерском районе Пермской области за 1986 90 гг.», Пермь, 1990.

124. Колобянин В.Я., Пьянкова С.П., Погорелов Ю.И. и др. Отчет ПО212

125. Shmakov I.I. Mesozoic palaeochannels as diamond source ol^ alluvial placers.//Abstracts of 33IGC, Fluvial paleo-systems: Evolution and mineral* deposits, Oslo, 2008, CD version A1344920.

126. South African Committee for Stratigraphy (SACS). Srtatigrapthy of Southern Africa. Part I (Сотр. L. E. Kent). Lithostratigraphy of the Republic of South Africa,

127. South West Africa/Namibia, and the republics of Bophutatswana, Transkei and Venda:i t

128. Handbook of Geological Survey of South Africa. 8, 1980. Pp. 690.

129. Spaggiari, R.I., Bluck, B.J. and Ward; J.D., 2006. Characteristics of diamondiferous Plio-Pleistocene littoral depostis within the paleao-Orange River mouth, Namibia. Ore Geology 28, pp. 475-492. . '

130. Sutherland D.G. The transportation and sorting of diamonds by fluvial and marine process. Economic Geology, 1982, V.77, pp. 1613-1620.

131. Swart D. H. and Fleming, C. A., 1980. Longshore Water and Sediment Movement. Proceedings of the 17th Internationalj Conference on Coastal Engineering, Sydney Vol. 2, pp. 1275-1294.

132. Tompkins, L.A. and Gonzaga, G.M., 1989. Diamonds in Brazil and a proposed for the origin and distribution of diamonds in the Coromandel Region, Minas Gerais, Brazil. Economic Geology, 84, pp. 591-602

133. Vance E.R., Harris J.W., Milledge II.J. Possible origins of alpha damage in diamonds from kimberlite and alluvial sources. Mineralogical Magazine 39, 1973. P. 349-360.

134. Van Wyk, J.P. and Pienaar, L.F., 1986. Diamondiferous gravels of the lowerч

135. Orange River, Namaqualand. In: Anhaeusser, C.R. and Maske, S. (eds.),v Mineral Deposits of Southern Africa, II. Geological Society of South Africa, pp. 2309-2321.

136. Visser, J.N.J., 1983. An analysis of the Permo-Carboniferous glaciation in the marine Kalahari Basin, southern Africa. Paleogeography, Paleoclimatology and Paleoecology 44, pp. 295-315.

137. Вишерагеология» по теме "Поиски кимберлитов в южной части Полюдова Кряжа за 1987-1992 гг." п. Набережный, 1993г, 3 тома.

138. Минорин В.Е., Подчасов В.М., Богатых И.Я., Граханов С.А., Шаталов В.И. Геология, прогнозирование, методика поисков, оценки и разведки месторождений алмазов. ДСП Отчет АК АЛРОСА, Москва, 2003

139. Мусихин Г.Д. «Отчет о разведке месторождения алмазов "Южная часть Рассольненской депрессии» и «Ишковский участок» в Красновишерском районе Пермской области за 1965-1973гг." п. Набережный, 1974, 5 томов.

140. Погорелов Ю.И., Колобянин В.Я., Васильев С.И., Луценко Т.М. Литолого-петрографические исследования в зоне гипергенеза Полюдова Кряжа в связи с поисками первоисточников алмазов 1975-78 гг. Фонды ГГП «Вишерагеология», 1978.

141. Пьянкова С.П., Паршакова Т.А., Чумаков A.M. Литолого-минералогическое изучение отложений основания такатинской свиты эйфеля Колчимского поднятия в связи с поисками первоисточников алмазов. 1981, фонды ГГП «Вишерагеология».

142. Соболева И.А., Чумакова Л.В. Отчет по теме «Литология и стратиграфия Mz-Kz депрессий Рассольненская и Илья-Вож». Свердловск, 1972.

143. Стаднюк В.Д. Отчет о результатах заверочных работ по изучению перспектив коренной и россыпной алмазоносности заявленных участков на территории Намибии и ЮАР // VILMONA MINING (Pty) Ltd. Windhoek, 1996.

144. Franceschini, G., 2003. Marine diamond redistribution in relation to different water depths. Unpublished internal report, Samicor Geological Department, 20 pp.

145. Kalbskopf.S., 1978. Bedrock gullies, their petterns, morphology and relation to major wave-cut shelves at CDM. CDM, (Pty)Ltd. Inhouse report

146. Speiser A. Report on the investigation of diamondiferous gravels of the Northern Bank of the Orange River (Concession No. 10-12). August, 1997.

147. Stoken, C.G., 1978. A review of Cenozoic climatic and geological events in the Sperrgebiet. CDM, (Pty) Ltd. Inhouse report

Информация о работе

Шмаков, Игорь Иванович
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2008
ВАК 25.00.11

Диссертация

Геолого-генетические модели алмазных россыпей Африки (Намибия и Конго) и России (Западного склона Урала) - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы