Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литолого-фациальные особенности и условия формирования верхнепалеозойских отложений восточного борта Тунгусской синеклизы в связи с алмазоносностью

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Литолого-фациальные особенности и условия формирования верхнепалеозойских отложений восточного борта Тунгусской синеклизы в связи с алмазоносностью"

^ИБЙРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ , РЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКИ И МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (СНИИГГиМС)

На правах рукописи

КОРОБКОВ Илья Георгиевич

ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕРХНЕПАЛЕОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОЧНОГО БОРТА ТУНГУССКОЙ СИНЕКЛИЗЫ В СВЯЗИ С АЛМАЗОНОСНОСТЬЮ (НА ПРИМЕРЕ ОСНОВНЫХ АЛМАЗОНОСНЫХ РАЙОНОВ ЯКУТИИ)

Специальность 04.00.21 - "Литология"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Новосибирск, 1996

Работа выполнена в Якутском научно-исследовательском геологическом предприятии ЦНИГРИ Акционерной Компании "Алмазы России-Саха"

Научные руководители: Матухин Ростислав Григорьевич,

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Зикчук Николай Николаевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор

Официальные оппоненты: Афанасьев Валентин Петрович

доктор геолого-минералогических наук

Родин Роальд Семенович

доктор геолого-минералогических наук

Ведущее предприятие: Объединенный институт геологии, геофизики

и минералогии СО РАН (Новосибирск)

Защита диссертации состоится " 27 " июня 1996 г. в 10 часов на заседании дисертационного совета К.071.13.01 при СНИИГиМСе (Новосибирск, Красный проспект, 67, конференцзал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СНИИГГиМСа.

Автореферат разослан •20« мая 1996 г.

Ученый секретарь диисергационного совета, кандидат геол.-минерал, 'наук

Мату хина В.Г.

Введение

Актуальность работы. Западная Якутия занимает традиционно ведущее место в поставках сь'рья для алмазодобывающей отрасли России. Проводимые здесь алмазопоисковые работы, направленные на расширение минерально-сырьевой базы в закрытых районах, становятся все более трудоемкими и недостаточно эффективными. Для целей совершенствования методики поисков на закрытых площадях огромное значение приобретает комплексное изучение как нижнепалеозойских кимберлитовмещающих отложений, так и перекрывающих их образований верхнего палеозоя и мезозоя. Реконструкция условий формирования древних коллекторов алмазов, основанная на применении литолого-фациального и палеотектонического анализов, а также установление закономерностей распределения во времени и пространстве фациальных обстановок накопления коллекторов и их связей с определенными разновозрастными структурными элементами имеют большое практическое значение з прогнозных оценках площадей при ведении поисковых работ, направленных на открытие новых россыпных и коренных месторождений алмазов.

Цель и задачи исследований. Целью проведенных исследований являлось восстановление условий накопления основных продуктивных горизонтов верхнего палеозоя, выявление закономерностей распределения в них кимберлнтовых минералов, установление особенностей палеогеологического строения региона и на этой основе разработка дополнительных факторов локального прогноза погребенных россыпных и коренных источников алмазов.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи: 1) выяснение генетических и фациальных особенностей формирования продуктивных отложений; 2) реконструкции палеогеографических обстановок позднепалеозойского седиментогенеза путем составления литолого-палеогеографических карт; 3) выявление наиболее благоприятных фациальных условий для проявления россыпной алмазоносности; 4) изучение особенностей тектонического строения кимберлитовмещающего основания и его роли в формировании погребенного рельефа и развитии палеоландшафтных зон; 5) разработка схемы базитового магматизма района на основе морфологического и вещественного изучения аулкано-плутонических ассоциаций; 6) выяснение возможности использования установленных особенностей морфологии мезозойских базнговых интрузий для палеогеографических реконструкций и прогнозных построений при алмазопоисковых работах.

Научная новизна работы заключается в следующем: 1) восстановлены условия формирования верхнепалеозойских продуктивных отложений, в том числе

реконструирована существовавшая в течение длительного времени система палеоводотоков разного порядка; 2) детально изучены литогенетические типы продуктивных отложений и восстановлены фациальные обстановки формирования погребенных россыпей алмазов; 3) выявлена пространственно-генетическая связь палеогеоморфологических форм погребенного рельефа со структурными элементами кимберлитовмещающего основания; 4) проведено ритмостратиграфическое расчленение верхней части терригенно-карбонатных образований в объеме холомолохской свиты (63 Ы); 5) на основании структурно-формациошгого анализа мезозойских базитов проведено районирование исследуемой территории с выделением локальных палеовулканических структур, определены их морфология, особенности строения и связь с определенными структурными элементами осадочного чехла.

Практическое значение диссертационной работы заключается в следующем:

1) даны рекомендации широкого . использования комплекса методов литолого-фациального анализа для восстановления условий формирования верхнепалеозойских коллекторов алмаза, установления областей размыва и аккумуляции терригенного материала, определения путей и динамики его переноса;

2) разработаны методические приемы структурно-формационного анализа для выявления связей разновозрастных магматических образований с рудоконтролирующими структурами осадочного чехла и элементами палеогеоморфологии позднепалеозсйского этапа седиментации; 3) усовершенствована система палеогеологических факторов локального прогноза погребенной коренной и россыпной алмазоносности.

Основные защищаемые положения:

1. Накопление каменноугольных продуктивных на алмазы отложений на востоке Тунгусского бассейна происходило в трех палеоландшафтных зонах: возвышенная денудационная, низкая пологохолмистая, низменная аллювиальная равнины.

2. Наиболее благоприятные фациальные условия для образования высококонтрастных ореолов кимберлитовых минералов существовали во время формирования лапчанских (С2 1р) аллювиально-пролювиальных и раннеботуобинских (С2.3 Ь[) аллювиальных осадков.

3. Долины каменноугольных палеоводотоков закладывались в пределах различно ориентированных структурных желобов и грабен-синклиналей карбонатного основания, что позволяет с большей достоверностью восстанавливать палеорельеф на время формирования продуктивных алмазоносных горизонтов.

4. На площадях развития трапповых образований вдоль осевых линий отрицательных морфоструктур среднекаменноугольного палеорельефа происходило избирательное внедрение магматического расплава, овеществленное в повышенных

мощностях интрузивного комплекса II фазы становления мезозойских вулканоструктур, что необходимо учитывать при поисковых работах на алмазы.

5. Эрозионные рельефообразующие процессы в постсреднепалеозойский этап развивались с учетом уже существовавшего тектонического плана карбонатного основания, унаследовано подчеркивая его основные структурные элементы - желоба и линейные депрессии, к которым в пределах Мало-Ботуобинского и Далдыно-Алакитского алмазоносных районов приурочены все известные кимберлитовые и базитовые трубки взрыва, что является локальным фактором поискового прогнозирования коренных источников алмаза.

Реализация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы в течение ряда лет использова.\ись при определении методики и направления различных стадий алмазопоисковых работ на локальных участках в пределах восточного борта Тунгусской синеклизы в зоне деятельности Чернышевской ГРЭ ПГО "Якутскгеология". Предложенные лнтолого-фациальные и палеогеографические факторы алмазоносности служили основой для определения условий формирования и особенностей строения погребенных россыпей алмазов, а том числе и оценки их прогнозных ресурсов. Установленные пространственно-генетические - связи между реконструированными

палеоландшафтными элементами и характером распределения разнофазных магматитов позволили в конкретных случаях определить природу выделяемых геофизических аномалий при крупномасштабных поисковых работах и провести прогнозную оценку перспективных участков. Материалы по фитостратиграфии и литологии верхнепалеозойских отложений используются при составлении унифицированных и корреляционных схем рассматриваемой территории.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Всесоюзном минералогическом семинаре по проблемам использования минералогических методов исследования при прогнозе, поисках и оценке месторождений полезных ископаемых (Алма-Ата, 1987); регибнальном совещании по созданию схем базитового магматизма железорудных и алмазоносных районов Сибирской платформы (Иркутск, 1987); районной, республиканской и региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (Мирный, 1987: Якутск, 1988; Магадан, 1988; Иркутск, 1989, 1990; дипломы I, II, III степени); Всесоюзном совещании "Базитовый магматизм Сибирской платформы и его металлогения (Якутск, 1989); VI Всесоюзном совещании "Основные направления повышения эффективности и качества геологоразведочных работ на алмазы (Иркутск, 1990); IV юбилейных чтениях памяти М.М.Одинцова (Иркутск, 1991); VII Всесоюзном вулканологическом совещании и IX Всесоюзном палеовулканологическом симпозиуме (Иркутск, 1992); рабочем совещании АК "Алмазы России-Саха": "Объекты поисковых работ для различных стадий

геологоразведочного процесса на алмазы "; отдельные вопросы обсуждались также на заседаниях отделов и секции Ученых Совегов ЯНИГП ЦНИГРИ, СНИИГГиМСа, ВостСибНИИГГиМСа, ЯИГН СО АН СССР, ИЗК СО АН СССР, кафедры Иркутского госуниверситета, НТС Чернышевской ГРЭ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ. Результаты исследований нашли также отражение в 6 научно-производственных отчетах, составленных при участии автора или под его методическим руководством.

Фактический материал. Основу диссертации составили материалы, собранные автором в 1976-1994 гг. при проведении темагических, поисковых, поисково-оценочных и разведочных работ на алмазы, а также глубинном геологическом картировании масштаба 1 : 50 ООО (ГГК-50). Общий объем задокументированного керна составил более 35 ООО п.м. Различным видам анализов было подвергнуто более 3 ООО образцов, что позволило осуществить многоплановые петрографические, гранулометрические, минералогические (легкая и тяжелая фракции), кристаллооптические, химические, рентгено-дифрактометрическне исследования. Интерпретация аналитических данных проводилась автором. При написании работы использовались многочисленные опубликованные и фондовые материалы экспедиций ПГО "Якутскгеология" и других организаций,'в которых рассматривались вопросы геологического строения и истории развития восточного борта Тунгусской синеклизы и в первую очередь верхнепалеозойской части ее разреза.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения общим обьемом: 197 страниц, 44 рисунка, 4 таблицы и списка литературы, включающего 148 наименований. Искреннюю признательность автор выражает научным руководителям - докторам геолого-минералогических наук Р.Г.Матухину и Н.Н.Зинчуху за советы, конструктивную критику и помощь в работе и глубоко чтит память своего научного руководителя доктора геолого-минералогических наук. В.И.Будникова. В процессе исследований автор консультировался по отдельным вопросам у докторов геолого-мчнералогическнх н?ук Б.В.Олейникова, Б.Р.Шпунта, В.К.Маршинцевп, Б.М.Владимирова, В.А. Цыганова, кандидатов геолого-минералогических наук Г.Х.Файнштейна, В.И.Тараненко, М.И.Лелюха, В.П.Ледневой, Б.С.Ягнышева, А.Г. Скрипина, И.В.Будникова которым выражает глубокую благодарность. ОсоЬук> признательность автор выражает кандидату геолого-минералогических наук Е.И.Борису за постоянную практическую помощь, А.Т.Васильеву за внимание и поддержку в ходе работы над диссертацией. Автор благодарен геологам Чернышевской ГРЭ -Н.И.Гореву, М.Н.Пелецкому, Н.Г.Бондареву, В.А. Никифорову и Амакинской ГРЭ - А.Н.Киркю, С.Е.Гребенникову за помощь в проведении полевых исследований и камеральной обработке, а также Н.Г. Бондареву и Н.А.Жучковой за помощь в оформлении материалов.

Глава 1. К истории вопроса

В главе дается краткая характеристика геологического строения верхнепалеозойской части разреза восточного борта Тунгусской синеклиэы и показано развитие взглядов по вопросам ее стратиграфического расчленения и генезиса.

По результатам первых площадных поисковых и геологосъемочных работ масштаба 1 : 200 ООО весь объем пермокарбоновых осадков был разделен на катскую (С2.3) и пеляткинскую (Pj) свиты. Значительная невыдержанность литологического состава свит объяснялась условиями их образования в континентальных обстановках краевой части Тунгусского бассейна седиментации. Дискутировались лишь вопросы о преобладании русловых либо озерных и озерно-болотных условий осадконакопления (Плотникова 1967, Плотникова, Кардопольцева, 1969; Борис, Иванив, 1974), предполагались и ледниковые обстановки (Павлов, 1974).

Возросший объем фактического материала, полученный при проведении широкомасштабных алмазопоисковых работ, показал широкое литологическое разнообразие верхнепалеозонских осадков как по латерали. так и в вертикальном разрезе. Новые данные уже не укладывались в схему лишь континентального генезиса. Заметное влияние по корректировке взглядов на условия формирования верхнепалеозойских отложений оказали работы выполненные в других частях Тунгусской синеклизы. Так, региональные исследования В.М.Никольского (1965), В.И.Будникова (1972, 1976), О.А.Бетехгиной (1974), Н.П.ИльюхиноЙ и Н.Г.Вербицкой (1976) и ряда других показали, что осадконакопление на значительной части синеклизы в каменноугольное и пермское время происходило в крупных пресноводных и солоноватоводных бассейнах.. Развитию новых представлений об условиях формирования верхнепалеозоиских осадков на восточной борту Тунгусской синеклизы способствовали исследования, проведенные в 1975-1980 гг. непосредственно в пределах рассматриваемой территории. Литолого-фациальным фактором прогноза и разработке критериев локального прогнозирования на основе изучения древних коллекторов посвящены работы Н.И.Отнюкова, Б.М.Владимирова (1974), Г.Х.Файнштейна (1977). Схемы палеогеографических обстановок разных временных срезов приводятся в работах В.А.Твердохлебова| В.А.Могилева (1972), Ю.А.Дукардта (1977),

B.М.Рукавишникова (1977), З.В.Осиповой (1973)).- Вопросы стратиграфии и вещественного состава верхнепалеозойских осадков освещены в исследованиях

C.Ф.Павлова, С.А.Кашика (1978). В этот период многими исследователями уже,

наряду с континентальными - образованиями (Позднспалеозойский..., 1982) выделяются дельтозо-бассейновые, прибрежно-бассеиновые и бассейновые отложения (Пермские..., 1980; Палеогеоморфологические..., 1983).

Расширение с начала 80-х годов фронта поисковых работ на запад Мало-Ботуобинского района позволило собрать дополнительные данные по стратиграфии и литологии верхнепалеозойских отложений и уточнить возрастные границы свит. Выполненные в этот период в районе литолого-фациальные и палеогеографические исследования освещены в тематических и производственных отчетах С.М.Колдаева (1982), Е.И.Бориса (1984, 1987, 1988, 1992), В.И.Шаталова (1984, 1986, 1988). И.И.Голубевой (1984), Ю.А.Дукардта (1984)., Н.И.Горева (1986), О.Г.Салтыкова (1985), ЛП.Белякова (1988), И.В.Дергачева (1986), Ю.М.Калмычкова (1988), И.Г.Коробкова (1987, 1989). Ю.Т.Якыгина (1986). А.В.Манакова (1989). Большинство этих исследователей выделяют как континентальные, так и замещающие их по латерали прибрежно-бассеиновые или прибрежно-морские образования. К подобным выводам приходят и авторы обобщающих работ по геологии верхнепалеозойских отложений восточного борта Тунгусской синеклизы (Геология..., 1986; Позднепалеозойские..., 1991).

Несмотря на значительные объемы выполненных исследований многие вопросы строения и генезиса верхнепалеозойских отложений остались еще далеки от своего разрешения. К. ним относятся: выяснение генетических и фациальных закономерностей формирования продуктивных горизонтов; выявление фациальных обстановок, благоприятных для проявления россыпной алмазоносности; изучение взаимосвязи осадков с различными формами палеорельефа; оценка роли структурного фактора в процессах формирования поверхности рельефа кимберлитовмещающих образований; установление характера отражения палеогеоморфологических форм погребенного рельефа в особенностях строения мезозойского базитового комплекса. Именно в этих направлениях и проводились наши исследования, результаты которых изложены в настоящей работе.

Глава 2. Методика исследований

В главе рассмотрен комплекс основных методических приемов, использовавшихся при проведении исследований.

Стратиграфические расчленения и корреляция разрезов проводились в соответствии с Легендой Ботуобинской серии листов среднемасштабных карт (Мирный, 1989). При этом для верхней части разреза кимберлитовмещающих образований были использованы дополнительные данные, полученные автором при

проведении ритмостратшрафического расчленения отложений холомолохской свиты верхнего кембрия (Коробков, 1987).

Согласно Легенде (1989) в разрезе верхнепалеоэойской толщи выделены лапчанская (Сз 1р), ботуобинская (С2.3 ЬО, ахтарандинская (Р] аЬ) и боруллойская (Р2 Ьг) свиты. При определении объемов свит и их корреляции наряду с циклическим анализом использовались данные гамма-каротажа, отражающего естественную радиоактивность пород, напрямую связанную с содержанием их глинисто-алевритовой составляющей (Коробков, 1987), а также результаты минералогических исследований (Григорьев, Коробков, 1987).

Анализу фациальных условий накопления продуктивных горизонтов предшествовало детальное литологическое описание пород с выделением всего комплекса генетических признаков, характеризующих как первичные условия образования осадков, так и их последующие диагенетические преобразования. Данная группа признаков включала в себя: гранулометрический состав, характер сортировки и класс окатанности обломочного материала, минералогический состав, цветовая характеристика, текстурные особенности, наличие органических остатков, включения обломков пород, а также минеральные новообразования. На основании гранулометрических параметров производилось выделение литологических типов пород, а при изучении совокупности признаков определялся литогенетический тип отложений. Основным элементарным палеогеографическим понятием, отвечающим одному или нескольким родственным литогенетическим типам, является фация. При этом под фацией вслед за большинством исследователей (Ю.А.Жемчужников, В.М.Страхов, Н.Б.Вассоевич, П.П.Тимофеев и др.) мы подразумеваем не только комплекс физико-географических условий среды осадконакопления, в результате существования которых формировались осадки, но и сами осадки, обладающие определенным сочетанием первичных признаков. Палеотектонические реконструкции опирались на анализ мощностей стратифицированных горизонтов каменноугольных отложений, остаточных мощностей холомолохской свиты и ее ритмопачек, выходящих на эрозионную поверхность карбонатного цоколя. Основой для составления литолого-фациальных карт послужили геолого-литологические планы базальных горизонтов, построенные по данным бурения с привлечением литологических анализов, а также многочисленные литолого-фациальные разрезы. При увязке литологических разностей базальных горизонтов лапчанской свиты и нижней отуобинской подсветы учитывалось строение рельефа карбонатного цоколя, а при фациальных построениях - как мощности отложений в целом, так и отдельно самих продуктивных базальных горизонтов. Направление сноса обломочного материала определялось путем анализа взаимоотношений палеоводотоков различных порядков и их связи с. господствовавшими формами восстановленного палеорельефа.

Изучение Антологического состава верхнепалеозойских отложений проводилось и включало в себя, наряду с детальными описаниями керна скважин, комплекс лабораторных исследований, проводимых в ЯНИГП ЦНИГРИ, ВСЕГЕИ, ПГО "Якутскгеологня" и Чернышевской ГРЭ. Эти исследования включали комплекс минералогических, петрографических и гранулометрических анализов, а также изучение кристаллооптических и рентгеноспектральных характеристик отдельных минеральных образований. Данные литологических анализов подвергались математической обработке с использованием кластерного и факторного анализов.

Морфоструктурньгй анализ кимберлитовмещающих образований включал в себя построение и анализ разномасштабных структурных карт: кровли мирнинской свиты (62 П1г), остаточных мощностей холомолохской свиты (€3 Ы), карт рельефа погребенной поверхности карбонатного цоколя с выделением элементов палеогеоморфологических характеристик - локальных водоразделов и тальвегов палеоводотоков различных порядков. При оценке роли локальных структур и доказательстве подобия (параллельности) поверхности рельефа карбонатного основания более глубинным структурным поверхностям наряду с наложением (сопоставлением) разногоризонтных поверхностей проводился корреляционный анализ с расчетом радиуса корреляции множества пар абсолютных отметок, принадлежащих сравниваемым погоризонтным планам.

Структурно-формационный анализ мезозойских вулкано-плутонических ассоциаций заключался в построении специализированных карт, основанных на данных бурения многочисленных скважин, комплекса ГИС, грави- и магниторазведочных работ. Данный комплект включал в себя карты изопахит эксплозивно-эффузивных образований, интрузивного комплекса с элементами их зональности и особенностей петрографического строения, гипсометрические карты подошвы интрузивных массивов и ряд других. При анализе распределения основных объемов базитов учитывались рельеф карбонатного цоколя и все структурные элементы венд-ннжнепалеозойского основания. При этом, для восстановления истинной мощности интрузивных образований, определенный объем которых к настоящему времени уничтожен более поздними эрозионными процессами; использовалась методика расчленения интрузивных массивов по данным каротажа магнитной восприимчивости (Манаков, Коробков и др., 1987).

Глава 3. Основные черты геологического строения восточного борта Тунгусской синсклизы

/

В главе приведены основные сведения по стратиграфии, магматизму, тектоническому строению исследуемой территории. Стратиграфическое расчленение и характеристика магматических комплексов соответствуют Легенде Ботуобинской серии листов среднемасштабных карт. При этом для верхней части разреза

кимберлитовмещающих образований на основании детального

ритмостратиграфического расчленения отложений холомолохской свиты верхнего кембрия выделено 23 элементарных ритма, объединенных с учетом ГИС в 12 ритмопачек, обосновано уточнение их границ. При рассмотрении позднепалеозойско-раннемезозойских магматических образований на основании проведенного струкгурно-формационного анализа выделены локальные палеовулканоструктуры (ПВС), подробно рассмотрены их морфология, особенности строения и фазы становления. При характеристике тектонического строения отмечено, что в пределах Мирнинского кимберлитового поля все известные кимберлитовые и базитовые трубки приурочены к грабенообразным отрицательным структурам кимберлитовмещающих образований.

Глава 4. Литолого-фациальпая характеристика каменноугольных отложений

На основании детального литолого-фациального анализа в разрезе каменноугольных отложений выделены различные типы фаций, приведена подробная вещественная характеристика основных литотипов. рассмотрены их генетические признаки и коллекторские свойства, подчеркнутые количественными связями с концентрациями кимберлитовых минералов.

В составе лапчанской свиты (Сз 1р) выделено четыре типа фаций:

— Фация гравийно-галечных пролювиально-аллювиальных осадков временных водотоков

— Фация песчано-алевритовых и глинистых пролювиальных осадков временных водотоков

— Фация песчано-галечных аллювиальных осадков постоянных водотоков

— Фация песчано-алевритовых и глинисто-алевритовых осадков поймы.

Значительное разнообразие литогенетических типов пород нижнеботуобинской подсвиты позволило выделить в ее составе следующие типы фаций:

— Фация песчано-гравийно-галечных осадков русла палеоводотока 1-го порядка

— Фация гравийно-галечных и крупнозернистых песчаных осадков русла палеоводотоков Н-го и Ш-го порядков

— Фация песчаных осадков русла палеоводотоков Ш-го порядка

— Фация гравийно-галечных и песчано-гравийных осадков стрежневого аллювия палеоводотоков И-го и Ш-го порядков

— Фация песчаных и песчано-гравийно-галечных осадков кос и прирусловых отмелей палеоводотоков

— Фация песчаных, песчано-алевритовых и глинисто-алевритовых осадков поймы

— Фация глинисто-алевритовых, углисто-глинистых осадков вторичных водоемов поймы

— Фация дресвяно-щебнистых, песчано-алеврито-глинистых делювиально-пролювиальных склоновых осадков.

Широкая ингрессия эпиконтинентального бассейна в начальный период позднеботуобинского времени привела к подтоплению основной части палеопидросети раннеботуобинских водотоков. Смена условий осадконакопления находит свое отображение в следующих типах фаций этой части разреза:

— Фация песчаных осадков открытого подвижного мелководья эпиконтинентального бассейна

— Фация песчаных, песчано-алевритовых осадков слабоподвижного мелководья бассейна

— Фация глинистых, алевритовых и песчано-глинистых осадков застойного мелководья бассейна

— Фация гравийных, песчано-гравийных осадков центральных частей дельты

— Фация гравийно-песчаных, песчаных осадков дельты

— Фация песчаных, песчано-алевритовых и алеврито-глинистых осадков краевых частей дельты.

Антолого-минералогические ассоциации продуктивных горизонтов н их связь с фацвальпыми обстановками

Элементы алмазоносности установлены почти во всех литотипах верхнепалеозойского разреза, однако характер распределения их концентраций является резко дифференцированным как в вертикальном разрезе, так и по латерали. Исходя из установленных коллекторских свойств литогенетических типов рассмотрены наиболее характерные и отличительные особенности состава основных продуктивных горизонтов изученной площади. Среди комплекса фациальных обстановок, выделяемых в разрезе лапчанских отложений наиболее высокие коллекторские свойства присущи фациям гравийно-галечных

пролювиально-аллювиальных и песчано-алевритовых пролювиальных осадков временных водотоков, а также фациям песчано-галечных аллювиальных осадков постоянных водотоков. Все продуктивные литотипы названных фациалЬных обстановок характеризуются общностью поведения в распределении минералов легкой, тяжелой и глинистой фракций. Так, среди породообразующих минералов ведущая роль принадлежит кварцу (75-95 %), тяжелые минералы характеризуются ярко выраженной ильменитовой или гранат-ильменитовой ассоциацией, глинистые -каолинитовой, реже хлорит-каолинитовой или гидрослюдисто-каолинитовой ассоциацией. Максимальные площадные концентрации кимберлитовых минералов в данных литогенетических типах приурочены непосредственно к ближайшему окружению (северо-западному флангу) Мирнинского кимберлитового поля, где они образуют промышленные погребенные россыпи алмазов. На остальной территории

находки минералов-спутников алмазов (МСА) в осадках лапчанской свиты крайне редки.

Из всего комплекса фациальных обстановок раннеботуобинского времени по-настоящему высокие коллекторские свойства характерны лишь для фаций гравийно-галечных и крупнозернистых песчаных осадков русла палеоводотоков И и III порядков, а также фаций песчаных и песчано-гравийно-галечных осадков кос и прирусловых отмелей. Все литотипы данных фациальных обстановок также отличаются общностью вещественного состава. Среди группы основных породообразующих минералов первое место принадлежит кварцу, содержание которого довольно стабильно и составляет в среднем 55-60 %. Калиевые полевые шпаты также имеют выдержанный количественный состав (12-15 %), содержание плагиоклазов составляет в среднем 13-18 %, обломков пород - 8-9 %. Распределение минералов тяжелой фракция в продуктивных отложениях раннеботуобинского периода характеризуется устойчивой гранат -эпидот-ильменитовой или гранат-ильменитовой (песчаные косы и отмели) ассоциаций. Близкие содержания основных глинистых компонентов образуют здесь монтмориллонит-каолинитовую ассоциацию с хлоритом и гидрослюдой.

В составе фациальных комплексов верхнеботуобинской подсвиты повышенные коллекторские свойства присущи лишь гравийным и песчано-гравийным осадкам дельтовых отложений. Они имеют практически идентичный литолого-минералогический состав с гравийно-галечными и песчано-гравий-но-галечными осадками палеоводотоков III порядка, что свидетельствует о близких гидродинамических характеристиках среды осадконакопления.

Особенности распределения минерального состава алмазоносных горизонтов позволили составить для них ряды характерных минералов по количественному принципу: лапчанская свита - кварц -г ильменит 4- гранат (эпидот + сфен) -г каолинит + хлорит + гидрослюда; нижнеботуобинская подсвита - кварц + калиевые полевые шпаты + плагиоклаз 4- ильменит + эпидот + 1ранат 4- каолинит + монтмориллонит + гидрослюда + хлорит; верхнеботуобинская подсвита - кварц + плагиоклаз + к.п.ш. -г эпидот + ильменит + гранат -ь каолинит + хлорит + гидрослюда. Результаты проведенных литолого-фациальных исследований показали, что фациальные обстановки осадконакопления оказали значительное влияние на характер и особенности распределения кимберлитовых минералов, причем как по площади, так и в разрезе каменноугольных отложений, подтверждая тем самым, выдвинутое в работе защищаемое положение о том, что наиболее благоприятные фациальные условия для образования высококонтрастных ореолов кимберлитовых минералов существовали во время формирования лапчанских (С2 1р) аллювиально-пролювиальных и раннеботуобинских (С2.3 bt) аллювиальных осадков. Все основные продуктивные отложения фациальных комплексов характеризуются

общностью поведения минералов легкой, тяжелой и глинистой фракций с образованием подобных литолого-минералогических ассоциаций в пределах единых стратиграфических уровней. Соответственно непродуктивные литогенетические типы имеют свои отличительные особенности вещественного состава.

ЭволюДОя вещественного состава верхнепалеозойских отложении восточного борта Тунгусской сннеклизы

Среди отложений свит верхнепалеозойского разреза выделяются следующие типы пород: псефиты, псаммиты, алевритовые, глинистые и смешанные песчано-алеврито-глинистые породы. Увеличение медианных размеров зерен происходит вверх по разрезу, достигая максимальных значений в породах боруллойской свиты. Изменения минерального состава легкой фракции выражаются в сокращении количества кварца и соответственно увеличении содержания агрегатных минеральных скоплений и пелитизированных полевых шпатов вверх по разрезу от осадков нижнеботуобинской подсвиты к отложениям боруллойской свиты. Вверх по разрезу уменьшается и значение отношения устойчивых минералов к неустойчивым. При постоянстве видового состава терригенных минералов тяжелой фракции, для отложений базальных горизонтов свит характерно увеличение средней концентрации вверх по разрезу (нижнеботуобинская подсвита - верхнеботуобинская подсвита - боруллойская свита) циркона, гранатов, клиноцоизита, эпидота, ставролита, пироксенов, уменьшаются содержания ильменита, биотита, хлорита. Для каждого стратиграфического подразделения характерны также свои особенные структурные организованности минералогических систем, подчеркивающие разнофациальную природу отложений. Среди группы глинистых минералов наблюдается следующее изменение их состава в вертикальном разрезе. Максимальные концентрации каолинита присутствуют в осадках базального горизонта нижнеботуобинской подсвиты, хлорита и гидрослюды верхнеботуобинской подсвиты. Для боруллойской свиты типоморфным минералом является монтмориллонит. Полученные результаты литологических исследований показывают, что основные изменения содержаний минералов тяжелой, легкой и глинистой фракций происходят на границах раздела стратиграфических подразделений. Таким образом, литологические характеристики пород могут использоваться не только для количественного описания стратиграфического разреза, но и для корреляции немых толщ. Особенности минерального состава глинистых фракций свидетельствуют о том, что. наиболее интенсивный перемыв кор выветривания происходил в период формирования лапчанской и нижней пачки ботуобинской свит. Это говорит о незначительных в целом расстояниях транспортировки мелкообломочного и глинистого материала и преобладании местных

источников сноса в первой половине раннего палеозоя, что необходимо учитывать при прогнозных построениях. - .

Глава 5. Условия формирования верхнералсозонских коллекторов алмазов

Взаимосвязь среднекаменноугольиого рельефа, морфологии трапповых интрузий и строения продуктивных горизонтов

Среднекаменноугольный возраст реконструированного рельефа обусловлен тем, что, его основные формы наиболее активно развивались при формировании отложений лапчанской свиты и нижнеботуобинской подсвиты среднего карбона. Более высокие уровни рельефа перекрыты бассейновыми осадками верхнеботуобинской подсвиты (С3), когда процессы размыва и денудации были проявлены значительно слабее. При реконструкции рельефа на участках широкого развития базитового магматизма, наряду с применением традиционных методик, широко использовался анализ распределения мощностей трапповых интрузий. Выполненные исследования (Коробков, 1989; 1990; 1992) показали, что характер распределения их мощностей и поведения подошвы обусловлены динамикой и направлением внедрения расплавов. Так, участки повышенной мощности имеют в плане вытянутые валообразные формы, ориентированные длинной осью вдоль направлений, по которым происходило основное продвижение магмы. Отмечено, что наиболее "любимым" местом для внедрения трапповых интрузий служили древние палеодолины. Избирательно внедряясь по наиболее пониженным участкам палеорельефа, базитовый расплав огибает встречающиеся на его пути положительные морфоструктурные элементы, что приводит к резкому сокращению над ними мощностей интрузивных тел, иногда вплоть до полного их выклинивания. Использование этих закономерностей в площадном распределении объемов интрузий явилось весьма актуальным при реконструкции гидросети каменноугольных палеоводотоков. Всего на поверхности восстановленного рельефа выделяются три уровня I порядка, связанные с циклами формирования общей поверхности выравнивания. Наиболее высокий структурно-денудационный ярус (возвышенная равнина) имеет превышения от 60 до 120 м, средний (пологохолмистая равнина) от 40 до 60 м, нижний (низменная аллювиальная равнина) расположен в гипсометрическом диапазоне 0-40 м. Сопоставление погоризонтных планов рельефа цоколя, литолого-фациальных и структурных карт показало, что подавляющее большинство отреставрированных палеоводотоков закладывалось и унаследованно развивалось в пределах уже подготовленных линейных депрессий, представленных как крупными впадинами и грабен-синклиналями так и более мелкими структурными желобами. Зародившись в среднепалеозойский» этап развития территории эти впадины и желоба, как показали палеотектонические реконструкции, продолжили

свое развитие в начале позднепалеозоиского периода, что и нашло свое выражение в сопряженности древних долин с этими отрицательными структурами. Выполненные исследования по оценке роли структурного фактора в процессах формирования поверхности погребенного рельефа на основе сопоставительного и корреляционного анализов свидетельствуют о высокой степени подобия эрозионно-структурной поверхности рельефа цоколя более глубинным структурным горизонтам. Последнее служит доказательством того, что эрозионные процессы, затрагивающие нижнепалеозойские образования в постсреднепалеозойский этап развития территории, развивались в согласии с тектоническим планом карбонатного основания, препарируя и подчеркивая его основные структурные элементы и в первую очередь желоба и линейные депрессии. Рассмотрение взаимоотношений погребенного рельефа с захороняющими и бронирующими его образованиями верхнего палеозоя и мезозоя показывает, что наиболее крупные формы рельефа, выделяемые в ранге структур I порядка, повлияли на характер распределения и особенности строения крупных стратиграфических частей разреза (в объеме свит и подсвит) и мезозойских базитовых вулканоструктур, а также определяли направления регионального сноса обломочного материала. Мелкие морфоструктуры контролируют области локального проявления процессов денудации и осадконакопления, определяют местные направления переноса материала и участки его захоронения, оказывают влияние на характер внедрения интрузивного комплекса базитов.

Полученные результаты исследований подтверждают выдвинутые в работе следующие защищаемые положения:

— долины каменноугольных палеоводотоков закладыйались в пределах различно ориентированных структурных желобов и грабен-синклиналей карбонатного основания, что позволяет с большей достоверностью восстанавливать палеорельеф на время формирования продуктивных алмазоносных горизонтов;

— на площадях развития трапповых образовании вдоль осевых линий отрицательных морфоструктур среднекаменноугольного палеорельефа происходило избирательное внедрение магматического расплава, овеществленное в повышенных мощностях интрузивного комплекса II фазы становления мезозойских вулканоструктур, что необходимо учитывать при поисковых работах на алмазы;

— эрозионные рельефообразующие процессы в постсреднепалеозойский этап развивались с у четом уже существовавшего тектонического плана карбонатного основания, унаследовано подчеркивая его основные структурные элементы -желоба и линейные депрессии.

Характер распределения фаций по площади н в разрезе

Рассмотрение литолого-фациальных особенностей продуктивных толщ верхнего палеозоя показывает, что они подчиняются общей схеме генетического ряда, согласно которой от области размыва к области аккумуляции происходит постоянная и последовательная смена отложений от элювиальных, делювиальных и аллювиальных к дельтовым и бассейновым осадкам. Преобладающее развитие в плане фациальных обстановок и фациальных комплексов (группы генетически родственных фаций) для нижних, наиболее продуктивных частей каменноугольного разреза определяется их тесной взаимосвязью с подстилающими формами восстановленного рельефа. Анализ этой взаимосвязи и характер латерального распределения фациальных комплексов свидетельствует о формировании продуктивных на алмазы отложений в грех последовательно сменяющихся к западу палеоландшафтных зонах: возвышенная денудационная, низкая пологохолмистая, низменная аллювиальная равнины. Каждая из этих зон характеризуется определенным набором фациальных обстановок (Коробков, 1989; 1990; 1991). Наиболее заметное качественное изменение фациальной природы отложений происходит на границе раздела нижней и верхнеботуобинской подсвит, когда на смену континентальной группы фаций приходят бассейновые. Анализ изменения фациального состава каменноугольных отложений по латерали и в вертикальном разрезе показывает, что распределение областей бассейнового и континентального осадконакопления также обусловлено палеоландшафтными зонами, тесно связанными с крупными морфоструктурными элементами (ступенями) восстановленного рельефа. При этом для наиболее продуктивна« частей разреза (лапчанская свита, нижнеботуобинская подсвита) смена фациальных комплексов напрямую зависит от характера распределения мелких элементов ландшафта - долин палеоводотоков, локальных депрессионных форм, возвышенных водораздельных участков и т.д. В латеральном направлейии с востока на запад для этой части разреза в целом характерен следующий фациальный ряд осадков: элювиальные и делювиально-пролювиальные (возвышенная денудационная равнина), пролювиальные и пролювиально-аллювиальные (низкая пологохолмистая равнина), аллювиальные (низменная аллювиальная равнина). Для верхнеботуобинских отложений смена фациального состава с востока на запад приводит к образованию континентально-бассейнового ряда от делювиальных (возвышенная равнина) до дельтовых фаций (пологохолмистая и частично низменная аллювиальная равнины) и последовательно сменяющихся осадков застойного, слабоподвижного и открытого мелководий бассейна (пологохолмистая и низменная равнины).

Полученные результаты подтверждают выдвинутое в работе следующее защищаемое положение - накопление каменноугольных продуктивных на алмазы отложений происходило в грех палеоландшафтных зонах: возвышенная

денудационная, низкая пологохолмистая, низкая пологохолмистая, низменная аллювиальная равнины.

Условия формирования продуктивных отложений

Палеогеографические обстановки накопления каменноугольных коллекторов являлись прямым отображением формирования тектонического плана восточного борта Тунгусской синеклизы. Тектонический режим характеризующийся мелкими разнонаправленными колебательными движениями различных порядков на фоне общего погружения, контролировал распределение палеоландщафтных зон, смену фациальных обстановок по площади и в разрезе, распределение областей размыва, характер транспортировки и дальность переноса обломочного материала.

В конце позднего девона - начале раннего карбона происходит размыв значительной толщи карбонатных и терригенно-карбонатных отложений, накопившихся в периоды раннего и среднего девона, силура, ордовика и, частично, позднего кембрия. В размыва вовлекаются и образования среднепалеозойского кимберлитового и базитового магматизма. Формируется досреднекаменноугольный промежуточный коллектор.

В раннекаменноуголъное время на выровненной пенепленизированной поверхности в условиях теплого влажного климата происходит интенсивное развитие процессов выветривания и образование площадных кор выветривания. Выветриванию подвергались и кимберлитовые тела с высвобождением алмазов и их минералов-спутников, которые накапливались в элювии, а затем при размыве формировали россыпи различных генетических типов.

В начале среднего карбона слабое оживление тектонического режима приводит к неравномерному и разноамплитудному опусканию отдельных участков, начинает закладываться лапчанская гидросеть. На западном фланге Мирнинского кимберлитового поля в фациях ближнего сноса формируются россыпи с промышленными концентрациями. В период накопления основного обьема осадков лапчанской свиты тектонический режим был относительно спокойным. Об этом свидетельствуют алеврито-глинистый состав осадков и анализ фациальных обстановок, которые характеризуются преобладанием озерно-болотных фаций.

Во второй половине среднего карбона с некоторой тектонической активизацией происходит погружение исследованной территории к западу. Понижение базиса эрозии предопределяет линейный характер размыва территории зарождающимися раннеботуобинскими водотоками, которые в большинстве своем унаследовано заложились в пределах тех же палеодолин, уже частично заполненных осадами лапчанской свиты. Широкое развитие получают отложения руслового и пойменного комплексов палеоводотоков, формируются многие ореолы МСА и отдельные россыпи алмазов.

В начальный период позднеботуобинского времени, охватывающего конец среднего и начало позднего карбона, после временной стабилизации тектонических процессов происходит новое погружение восточной окраины Тунгусского бассейна. Начавшаяся широкая ингрессия эпиконтинентального бассейна приводит к подтоплению основной части палеогидросети раннеботуобинских водотоков и формированию осадков открытого подвижного мелководья, слабоподвижного и застойного мелководья, а также целого комплекса литогенетических типов приустьевых и дельтовых отложений этих водотоков. В конце позднего карбона при относительной стабилизации тектонических процессов начинают господствовать палеоландшэфтные зоны прибрежной низменности, продвигавшейся вслед за отступавшей к западу береговой линией бассейна. Пульсационный характер регрессии находит свое отображение в полицикличном строении верхней пачки ботуобинской свиты.

В приливно-отливных условиях отступающего бассейна формируются и осадки ахтарандинской свиты нижней перми.

В начале позднепермского времени (нижнеборуллойская подсвита) основным процессом формирования осадков явилась деятельность флювиогляциальных вод (Павлов, 1990). Во второй половине поздней перми (верхнеборуллойская подсвита) осадконакопление происходило в условиях озерно-болотной низменности.

В раннем триасе, а на смежной к северу территории (Моркокинский, Айхальский районы) уже в конце позднепермского времени осадконакопление происходило на фоне активизации вулканических процессов начальной фазы становления ПВС.

Глава 6. Палеогеологнческие критерии локального прогнозирования алмазных месторождений

Обзор системы локальных прогнозно-поисковых факторов

Локализация площадей и участков, перспективных на проявления погребенной алмазоносности, требует постоянного совершенствования всего комплекса прогнозно-поисковых факторов и в первую очередь палеогеологических. Рассматривая прогнозные факторы, как инструмент локализации перспективных участков, мы подразделяем их на поисковые предпосылки и признаки. В редакции В.А.Цыганова (1979) под предпосылками поискового прогнозирования как конечных, так и промежуточных объектов поисков понимаются такие особенности среды, вмещающей поисковый объект, которые отражают геологические закономерности, обусловившие его появление в конкретном месте и использование которых в свою очередь позволяет прогнозировать новые необнаруженные объекты. Под признаками поискового прогнозирования понимаются такие свойства самих

объектов, которые отражают специфические (аномальные) в сравнении с вмещающей средой особенности их внутреннего строения и которые на основе этой специфичности могут использоваться для констатации наличия и определения местоположения поискового объекта. В главе дается понятие и приводится краткая характеристика основных комплексов прогнозных факторов (Файнштейн и др., 1985) среди которых выделяются минералогические, структурно-тектонические, стратиграфические, геофизические, а также фактор многоканальное™ кимберлитовых тел. Накопленный за последние годы новый фактический материал по геологическому строению алмазоносных районов, в том числе по структурным позициям коренной алмазоносности в пределах кимберлитовых полей и палеогеологическим особенностям погребенных россыпепроявлений, вызывает необходимость доработки и усовершенствования используемых прогнозно-поисковых моделей. Из совокупности прогнозных факторов в сферу наших исследований вошли изучение и совершенствование прогнозно-поисковой модели промежуточных объектов, выделяемых на поздних стадиях поисковых работ, а именно локальные и узколокальные площади и участки, перспективные на выявление погребенного россыпепроявления или коренного источника в ранге отдельного кимберлитового тела (группы сближенных тел).

Факторы локального прогноза погребенной коренной алмазоносности

Среди индикационных вещественных свойств искомых коренных объектов наиболее контрастными являются особенности их петрографо-минералогического состава.

К прямым признакам, отражающим кимберлитоносность участка, как объекта промежуточных поисков, относятся находки кимберлитов и их минералов включенные в кимберлитовмещающие породы. Из минералогических факторов, заключающихся в находках МСА в переотложенном залегании, наиболее важными являются те, которые свидетельствуют о близости переноса от коренного источника. -К таковым в первую очередь относятся находки МСА высокой степени сохранности и в крупных гранулометрических классах, повышенные концентрации в ореолах слабоустойчивых к транспортировке оранжевых пиропов и пикроильменитов агрегатного строения, графитизированидо сростков алмаза, повышенное содержание хромита, находки оливина (форстерита), хромдиопсида. Благоприятными факторами являются также контрастно выраженная пикроильменитовая ассоциация, обогащение всего ра>реза осадочного коллектора МСА, резко превышающими фоновые содержания, высокая степень взаимосвязи (значимый коэффициент прямой корреляции) концентраций алмазов с содержанием МСА слабой степени устойчивости. В качестве косвенных минералогических факторов рассмотрены возможности использования минеральных новообразований связанных с

деятельностью постмагматических растворов, а также минералогические факторы, лежащие в основе оценки степени алмазоносности прогнозируемых коренных источников. Для группы наиболее широко используемых минералогических факторов прогноза приведены оценка их устойчивости, характеристика возможных отказов и показаны пути совершенствования методики шлихо-минералогических исследований направленных на решение поисковых задач. В составе комплекса косвенных признаков рассмотрены также геохимическая специализация кимберлитов на хром, никель, кобальт и характер отражения кимберлитовых тел в различных геофизических полях.

В качестве предпосылок поискового прогнозирования выделены стратиграфические, магматические, структурно-тектонические и структурно-морфологические. При рассмотрении устойчивости магматических предпосылок отмечена тесная пространственная связь кимберлитов с эксплозивными и лайковыми телами других магматических комплексов в пределах различных полей Якутской алмазоносной провинции. Полученные результаты исследований по изучению околотрубочных пространств в пределах Мирнинского и закрытой части Алакит-Мархинского полей показали, что практически большинство известных кимберлитовых тел приурочено к участкам торцевого выклинивания структурных желобов и их боковых ответвлений, подтверждая тем самым выдвинутое в работе защищаемое положение о том, что в пределах Мало-Ботуобинского и Далдыно-Алакитского алмазоносных районов известные кимберлитовые и базитовые трубки взрыва приурочены к структурным желобам, и что, в свою очередь, является локальным фактором поискового прогнозирования коренных источников алмаза. Для околотрубочных пространств характерно также частое появление гребневидных и антиклинальных складок и узких грядообразных морфоструктур. В пределах Алакит-Мархинского поля вблизи многих известных диатрем установлены и весьма контрастные субизометричные воронкообразные морфоструктуры. В качестве рабочей гипотезы рассмотрен возможный эндогенный (эксплозивный) механизм их образования. Приведена характеристика всех выделяемых морфоструктурных элементов, рассмотрены формы их отражения в перекрывающей части разреза и даны рекомендации по использованию этих особенностей строения кимберлитовмещающих образований в качестве локальных и узколокальных структурно-тектонических и структурно-морфологических предпосылок локального прогнозирования.

Факторы локального прогноза погребенной россыпной алмазоносности

К прямым признакам поискового прогнозирования погребенных россыпей относятся прежде всего находки алмазов и их минералов-спутников алмаз-пироповой фации глубинности. Проведенные оценки корреляционной зависимости для

погребенных россыпепроявленин между концентрациями алмазов и общим содержанием МСА показали наличие значимых и устойчивых взаимосвязей между этими параметрами алмазоносности (Коробков, 1991). Таким образом, выявление высоких концентраций МСА, причем, как алмаз-пироповой, так и графит-пироповой фаций глубинности, является вторым по значимости признаком, свидетельствующим о потенциальной алмазоносности исследуемых россыпных объектов. Среди минералогических факторов оценки погребенных россыпей важную роль играют также размеры и качество извлекаемых кристаллов, поскольку даже небольшие по площади скопления крупных ювелирных камкей часто могут определить основную ценность подобного типа месторождений.

Комплекс предпосылок поискового прогнозирования включает в себя стратиграфические, литологические, литогенетические, литолого-фациальные, палеогеоморфологические, структурно-тектонические и магматические. Отражением стратиграфических предпосылок на исследуемой территории восточного борта Тунгусской синеклизы является развитие осадков среднего карбона, выделяемых в объеме лапчанской и ботуобинской свит и включающих основные алмазоносные горизонты. Литологические предпосылки находят свое выражение в особенностях состава продуктивных литотипов. Наиболее благоприятными для россыпепроявлений являются грубообломочные отложения: брекчии, конгломераты (галечники), песчано-гравийно-галечные осадки и смешанные алеврито-песчаные образования с включениями щебня, гравия, гальки и валунов. Особенностью литологической характеристики алмазойосных толщ является также весьма низкая степень сортировки материала и общность поведения в распределении минералов легкой, тяжелой и глинистой фракций в пределах единых стратиграфических уровней. Основными генетическими типами отложений в россыпях в составе лапчанской свиты являются пролювий и пролювиально-аллювиальные образования временных водотоков и аллювий постоянных коротких водотоков, для ботуобинской - аллювии палеоводотоков II и III порядков с протяженностью не более 10-15 км. Данные литогенетические типы характеризуют и фациальный облик алмазоносных осадков. Для лапчанских россыпей это фации гравийно-галечных, песчано-алевритовых и глинистых пролювиальных осадков временных водотоков, а также фации песчано-галечных аллювиальных осадков постоянных водотоков. Для раннеботуобинского времени высокие коллекторские свойства характерны для фации гравийно-галечных .и крупнозернистых песчаных осадков палеоводотоков, в том числе и для фаций песчаных и песчано-гравийно-галечных осадков кос и прирусловых отмелей. Роль палеогеоморфологических предпосылок заключается в том, что все наиболее продуктивные литотипы приурочены к пониженным участкам палеорельефа - мелким эрозионным желобам, бороздам и долинам палеоводотоков практически не выходя за их пределу. Значение структурно- тектонических

предпосылок определяется приуроченностью большинства восстанавливаемых палеоводотоков к структурным желобам соразмерной протяженности и контрастности. Проявленность магматических предпосылок ограничена контурами распространения мезозойских базитов и выражается в тесном пространственном совпадении участков повышенных мощностей трапповых интрузий с тальвегами палеоводотоков.

Заключение

Задачей настоящей работы являлось восстановление условий накопления основных продуктивных горизонтов верхнего палеозоя, выявление закономерностей распределения в них кимберлитовых минералов, установление особенностей палеогеологического строения региона и выработки на этой основе дополнительных факторов локального прогнозирования погребенной коренной и россыпной алмазоносности. Выполненный для ее решения комплекс исследований позволяет сделать выводы, подтверждающие выдвинутые в работе защищаемые положения.

Анализ характера распределения кимберлитовых минералов в вертикальном разрезе показывает, что их основной объем сосредоточен в нижних, наиболее грубообломочных горизонтах каменноугольных отложений лапчанской и ботуобинской септ. Изучение характера латерального распределения фациальных комплексов и их взаимосвязи с подстилающими элементами восстановленного рельефа свидетельствует о формировании продуктивных каменноугольных отложений в трех последовательно сменяющихся к западу от Мирнинского кимберлитового поля иалеоландшафтных зонах: возвышенная денудационная, низкая пологохолмистая и низменная аллювиальная равнины.

Выявленный характер распределения кимберлитовых минералов показывает, что эти элементы алмазоносности присущи достаточно большому количеству литотипов, слагающих верхнепалеозойский разрез. Однако их максимально высокие содержания приурочены к базальпым горизонтам каменноугольных отложений, формировавшихся в определенных фациальных обстановках. Выполненные литолого-фациальные построения и анализ взаимосвязей повышенных концентраций алмазов и их минералов-спутников с различными литогенетическими типами, характеризующими условия осадконакопления, свидетельствуют о том, что наиболее благоприятными фациальными услориями для образования высококонтоастных ореолов кимберлитовых минералов существовали во время формирования \апчлнских аллювиально-пролювиальных и раннебогуобинских аллювиальных осадков. Литогенетические типы этих фациальных обстановок для каждого временного среза характеризуются и общностью поведения и распределении минералов легкой, тяжелой и глинистой фракций.

Палеогеографические построения позволили реконструировать на исследуемой части восточного борта Тунгусской синеклизы разветвленную гидросеть палеоводотоков, существовавших в течении длительного промежутка времени. Морфоструктурное изучение кимберлитовмещающих образований нижнего палеозоя показало, что долины каменноугольных палеоводотоков пространственно приурочены к системе разноплановых структурных желобов и грабен-синклиналей карбонатного основания. Выявленные пространственно-генетические связи геоморфологических форм рельефа со структурными элементами основания нашли свое подтверждение при проведении корреляционного анализа, направленного на доказательство подобия поверхности погребенного рельефа более глубинным структурным горизонтам. Полученные результаты по степени этого подобия дают возможность привлечения дополнительной информации, позволяющей с большей достоверностью восстанавливать палеорельеф на время формирования продуктивных алмазоносных горизонтов.

Проведение структурно-формационного анализа мезозойских вулкано-плутонических ассоциаций позволило осуществить районирование изученной территории с выделением локальных палеовулканических структур, установить этапы их формирования, определить основные особенности строения и выявить тесные пространственно-генетические взаимосвязи с конкретными линейными структурами. Наиболее важным аспектом этих взаимосвязей является то, что на площадях развития трапповых образований вдоль осевых линий отрицательных морфоструктур палеорельефа происходило избирательное внедрение магматического расплава, овеществленного в повышенных мощностях интрузивного комплекса. Использование выявленных закономерностей в площадном характере распределения интрузий является актуальным не только при реконструкции рельефа на участках, где трапповые массивы полностью или частично вытеснили стратифицированные объемы верхнепалеозойского разреза, но также и для картирования линейных отрицательных структур кимберлитовмещающего основания с соответствующей корректировкой поисковых работ на алмазы.

Выполненный комплекс литолого-фациальных и палеотектонических построений свидетельствует о ведущей роли эндогенных факторов в рельефообразовании плотика. Это приводит к тому, что эрозионные рельефообразующие процессы в постсреднепалеозойский этап развивались с учетом уже существовавшего структурно-тектонического плана карбонатного основания, унаследовано подчеркивая его основные структурные элементы - желоба и линейные депрессии, к которым в пределах Мало-Ботуобинского и Далдыно-Алакитского алмазоносных районов приурочено практическое большинство известных кимберлитовых и базитовых трубок взрыва. Обосновывая выделение данных структур в качестве локальных факторов поискового прогнозирования коренных

источников алмаза подчеркнем, что выполненные исследования показали тесную пространственную сопряженность практически всех кимберлитовых тел Мирнинского и закрытой части Алакнт-Мархинского поля с "верховьями" (участками торцевого выклинивания) структурных желобов и их боковых ответвлений. Благоприятность этих участков линейных отрицательных структур на проявление эксплозивного магматизма трубочного типа подчеркивается и приуроченностью к ним разновозрастных базитовых диатрем (Мирникское поле, Чернышевская площадь).

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Использование результатов минералогических исследований для детального расчленения верхнепалеозойских коллекторов алмазов и определения условий их формирования (Мало-Ботуобинский район) - В кн.: Поисковая минералогия: современное состояние и перспективы развития. Алма-Ата, 1987, т.1, с. 26-27 (соавтор И.Г.Григорьев).

2. Расчленение интрузивных долеритов по данным каротажа магнитной восприимчивости - В кн.: Схемы базитового магматизма железорудных и алмазоносных районов Сибирской платформы. Иркутск, 1987, с. 29-30 (соавторы А.В.Манаков, Н.И.Горев, В.Г.Соловьев).

3. Фациальные условия осадконакопления каменноугольных коллекторов алмаза западной части Мало-Ботуобинского района. - В кн.: Тез. докл. VIII Якутской республиканской научно-практич. конф. молодых ученых и специалистов. Якутск, 1988, с. 26 (соавтор М.Н.Пелецкий).

4. Палеовулканические структуры Ахтарандинской зоны разломов. - В кн.: Базитовый магматизм Сибирской платформы и его металлогения. Якутск, 1989, с.

22-23.

5. Расслоенная ассоциация пород Эрбейэкского интрузива и механизм их формирования. - В кн.: Базитовый магматизм Сибирской платформы и его металлогения. Якутск, 1989, с. 65-66 (соавторы А.В.Округин, В.П.Леднева, А.Т. Саввинов).

6. Ритмостратиграфическое расчленение кимберлитовмещающих пород илгинской свиты верхнего кембрия Мало-Ботуобинского района. - В кн.: Геология и прогнозирование месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири. Иркутск, 1989, с. 24-26 (соавтор А.В.Михеев).

7. Методика проведения литолого-фациального анализа верхнепалеозойских коллекторов алмаза на палеогеологической основе. - В кн.: Геология и прогнозирование месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири. Иркутск, 1989, с. 26-27 (соавторы М.Н.Пелецкий, Н.И.Горев).

8. Гранаты пиропового ряда из Западной Якутии. - В кн.: Геология и прогнозирование месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири, Иркутск, 1989, с. 58-59 (соавтор В.И.Вуйко).

9. Морфология и особенности строения мезозойских вулкано-тектонических структур Вилюйско-Мархинской зоны глубинных разломов. - В кн.: Геология, геохимия и полезные ископаемые Дальнего Востока. Магадан, 1989, с. 9-17.

10. Литолого-срациальная характеристика среднекарбоновых палеоводотоков Западной Якутии и их связь с ореолами рассеяния минералов-спутников алмаза. - В кн.: Геология, геохимия и полезные ископаемые Дальнего Востока. Магадан, 1989, с. 35-42 (соавтор М.Н.Пелецкий).

11. Условия формирования каменноугольных коллекторов алмазов (Западная Якутия). -В кн.: Материалы XIV конференции молодых научных сотрудников по геологии, геофизике Восточной Сибири (тезисы докл.). Иркутск, 1990, с. 47-48.

12. Антологическая характеристика русловых отложений палеоводотоков и их роль в фврмировании локальных ореолов минералов-спутников алмаза (МСА) в западной части Мало-Ботуобинского района. - В кн.: Минералогические аспекты металлогении Якутии. Якутск, 1990, с. 108-114.

13. Палеогеография каменноугольных коллекторов а\маза Западной Якутии. -В кн.: Основные направления повышения эффективности и качества геологоразведочных работ на алмазы (тезисы докладов). Иркутск, 1990, с. 128-130.

14. Корреляционные зависимости параметров алмазоноснсгсти в погребенных россыпях среднего течения р.Вилюй.'- в кн.: Геология промежуточных коллекторов алмазов. Иркутск, 1991. с. 35-37. (соавторы М.Н.Пелецк.ш, В.М. Рукавишников).

15. Стратиграфия и фации каменноугольных отложений западной части Мало-Ботуобинского Района. - В кн.: Стратиграфия и литофациальный анализ верхнего палеозоя Сибири. Новосибирск, 1991, с. 79-90.

16. Мезозойские вулканоструктуры восточного борта Тунгусской синеклизы. В кн.: Вулканизм в структурах Земли и различных геодинамических обстановках. Иркутск, 1992, с. 129-130.