Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Особенности тектонического строения Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей по географическим данным

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Особенности тектонического строения Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей по географическим данным"

На правах рукописи

МАТРОСОВ Вячеслав Александрович

003054214

ОСОБЕННОСТИ ТЕКТОНИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МИРНИНСКОГО ИНАКЫНСКОГО КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОЛЕЙ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ

25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

ИРКУТСК 2007 г.

003054214

Работа выполнена в Якутском научно-исследовательском геологоразведочном предприятии ЦНИГРИ акционерной компании «АЛРОСА» (ЗАО).

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических

наук, профессор, Н. Н. Зинчук

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

Алексей Семенович Барышев

Защита состоится 15 марта 2007 г. в 14 часов на заседании Диссертационного Совета № Д 212.073.01 при Иркутском государственном техническом университете по адресу: 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

кандидат геолого-минералогических наук, Александр Михайлович Пашевин

Ведущая организация: Институт геологии алмаза и благородных

металлов Сибирского отделения РАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИрГТУ.

Автореферат разослан « 14 » февраля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат геол.-мин. наук

Мальцева Г. Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Анализ пространственного распределения кимберлитовых тел относительно разномасштабных дизъюнктивных структур в пределах Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей приводит к выводу о существовании устойчивой связи коренных алмазоносных проявлений с элементами разрывной и пликативной тектоники, выделенной на основе геолого-геофизических данных, как в осадочном чехле, так и в фундаменте платформы.

Актуальность работы. В настоящее время одной из наиболее актуальных остается проблема закономерностей в локализации кимберлитового магматизма, как сообщества пространственно сближенных тел в рангах поля и куста. Несмотря на большое количество исследований многие вопросы геофизического и структурного контроля до сих пор не выяснены или приводят к весьма неоднозначным результатам. Анализ критериев выделения прогнозных площадей с помощью современных программных средств показал, что наиболее устойчивым признаком является разрывная тектоника, присутствующая во всех прогнозных таксонах-зона, поле, куст тел, диатрема.

В юго-западной части Якутской кимберлитовой провинции наиболее изученной в геофизическом отношении является территория, расположенная вдоль Вилюйско-Мархинской зоны разломов, где выявлено два алмазоносных кимберлитовых поля-Мирнинское и Накынское. В пределах зоны практически повсеместно выполнены съемки магнитного и гравитационного полей масштаба 1:10000 и 1:50000 соответственно. Имеются результаты сейсмических (МОВ-ОГТ; ГСЗ) и магнитотеллурических (МТЗ) наблюдений. Данные каротажа скважин, пробуренных при поисковых работах на алмазы, гидрогеологических и нефтепоисковых исследовании позволяют получить представление об осадочном чехле платформы. Эти материалы обеспечивают хорошую базу для геолого-геофизического моделирования строения кимберлитовых полей, на основе которой изучалось распределение аномальных характеристик земной коры. Решение поставленной задачи может обеспечить научное прогнозирование поисковых объектов в рангах кимберлитового поля или куста тел.

Целью исследований является выделение геофизических критериев прогноза коренной алмазоносности закрытых территорий на основе изучения тектонического строения осадочного чехла и фундамента платформы комплексом геолого-геофизических методов, разработка технологии прогнозирования поисковых объектов для среднемасштабной стадии алмазопоисковых работ.

Основные задачи, на решение которых направлена настоящая работа, заключаются в следующем:

-изучение аномальных особенностей потенциальных полей в пределах алмазоносных районов. Анализ связи кимберлитового магматизма с тектоническим строением территории и неоднородной структурой земной коры;

-исследование основных закономерностей структуры разрывных нарушений в пределах кимберлитовых полей. Выделение участков локализации сближенных кимберлитовых тел (кустов) на основе обобщающих характеристик областей активного динамического влияния разломов;

-определение критериев прогноза коренной алмазоносности на стадии проведения среднемасштабных геофизических работ.

Фактическая основа и методы исследований. В основу диссертационной работы положены материалы гравиметрических, магнитных и электромагнитных съемок, полученные при изучении Малоботуобинского и Средне-мархинского районов, в проведении которых автор принимал непосредственное участие, работая в Ботуобинской геологоразведочной экспедиции. Результаты девятнадцатилетней работы автора в области интерпретации геофизических материалов и прогнозирования объектов коренной алмазоносности сначала в Ботуобинской экспедиции (1987-2000 г.), затем в ЯНИГП ЦНИГРИ (2000-2006 г.). Основная информация о площади 30 000 кв. км в двух алмазоносных районах по гравиразведке, магниторазведке, сейсморазведке и магни-тотеллурическим зондированиям была собрана и преобразована в единый формат данных. Вся интерпретация материалов и построение результативных карт осуществлялась на компьютере с использованием современных пакетов программ-GEOSOFT, WinGlink, COSCAD 3D, Model Vision, SURFER. Для выполнения специализированной обработки применялись программы, разработанные совместно с автором в ЯНИГП ЦНИГРИ: FD (Fractal Dimension Resolver-программа для вычисления фрактальной размерности и энтропии разломов земной коры), GeoMag 3D (программа для решения прямой задачи гравиразведки для многослойного тела, состоящего из пластов однородных по глубине и переменных по простиранию). Защищаемые положения:

I. По геофизическим данным, Мирнинское кгшберлитовое поле приурочено к области флексурного перегиба северо-восточного склона Непско-Ботуобинской антеклизы, соответствующего узлу пересечения Укугутской и Вилюйско-Мархинской зон разломов, который осложнен линейными средне амплитудными грабенами и слабоконтрастными разрывными нарушениями, фиксируемыми в потетрмлъных полях в виде линейных аномалий повышенных значений магнитного поля и протяженных гравитационных градиент -2

ных зон.

2. Накынское кимберлитовое поле локализуется в области флексурного перегиба кристаллического фундамента юго-восточного склона Анабарской антеклизы, сопряэ/сенного с узлом пересечения Средпе-Мархинской и Вилюй-ско-Мархинской зон разломов выраженного сменой простирания знакопеременных среднечастотных аномалий магнитного поля с северо-западного на северо-восточное. Средне-Мархипская зона сформирована тремя линейными перегибами северо-западного простирания значительной амплитуды, которые сопровождаются разломами, фиксируемыми локальными аномалиями повышенных значений, осложняющими юго-западный фланг регионального магнитного максимума.

3. Кусты кимберлитовых тел Мирнинского и Накынского полей локализуются в деструктивных полях зон активного динамического влияния разломов, которые обладают высокими значениями фрактальной размерности и информационной энтропии.

Научная новизна работы заключается в том, что для прогнозирования полей и кустов кимберлитовых тел использованы результаты интерпретации комплекса геофизических методов направленные, как на решение самой задачи, так и на учёт влияния геологических факторов, маскирующих полезные аномалии. Для этого разработана последовательность интерпретационных процедур, обеспечивающая объемное картирование областей с неизменённой жесткой корой, выражающихся положительными аномалиями гравитационного поля и аномалиями высокого сопротивления. Установлено сходство геофизических и тектонических характеристик консолидированной коры Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей. Кимберлитовые поля локализуются в поднятом крыле флексурных перегибов на склонах антеклиз, которые соответствуют узлам пересечения двух зон разломов, одна из которых древнее и выражена нарушениями на уровне фундамента платформы. В осадочном чехле платформы областям внедрения магматитов щелочно-ультраосновного состава отвечают места повышенной насыщенности разрывными нарушениями, которые выражены аномалиями показателя фрактальной размерности и информационной энтропии. Определены геофизические и тектонические критерии, используемые для прогноза площадей, перспективных на обнаружение сообществ кимберлитовых тел.

Практическая ценность. Проведено изучение строения земной коры на основе ЗО моделирования данных потенциальных полей, которое базируется на результатах интерпретации материалов детальных магнитотсллурических зондирований и ГСЗ. Предложена методика построения карт гравитационного поля, характеризующая строение кристаллической коры, основанная на

использовании геофизических материалов-сейсморазведки и ГИС. На терри-блоками земной коры архейской консолидации, по границе которых и внедрялись кимберлотовые расплавы. Уточнены критерии прогнозирования коренной алмазоносности на основе разломной тектоники. Предложен перечень геофизических параметров, позволяющий фиксировать поисковые объекты в ранге куста тел, даны практические рекомендации по их применению. Разработана технология интерпретации геофизических материалов, направленная на выделение объектов коренной алмазоносности при среднемасштабных работах. Даны практические рекомендации, которые используются производственными экспедициями при проведении алмазопоисковых работ.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на различных конференциях и совещаниях: XI сессии СевероВосточного отделения ВМО, региональной научно-практической конференции «Геология и металлогения Северо-востока Азии на рубеже тысячелетий», посвященной 100-летию Ю.А. Билибина» (Магадан, 2001); Всероссийском совещании «Напряжённое состояние литосферы, её деформация и сейсмичность», (Иркутск, 2003); Научно-практической конференции, посвященной 35-летию ЯНИГП ЦНИГРИ «Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века» (Мирный, 2003); Всероссийской научно-технической конференции "Геофизические методы при разведке недр и экологических исследованиях" (Томск, 2003); VI международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2003); Региональной научно-практической конференции «Общество и технический прогресс на современном этапе» (Мирный, 2004); XXXVII Тектоническом совещании «Эволюция тектонических процессов в истории Земли» (Новосибирск, 2004) и др. Неоднократно материалы докладывались на ученом совете ЯНИГП ЦНИГРИ, Ботуобинской экспедиции и других геологоразведочных экспедициях.

Публикации. По теме диссертации в специальных журналах и сборниках опубликовано 17 работ. Помимо этого результаты исследований изложены в б производственных и научно - производственных отчетах, где автор являлся ответственным исполнителем или соисполнителем.

Объем и структура работы. Диссертация объемом 142 страницы машинописного текста состоит из 4 глав, введения и заключения, содержит 5 таблиц, 52 иллюстраций и библиографию из 113 наименований.

В своих исследованиях автор опирался на помощь и содействие: д.г.-м.н., профессора, академика АН РС (Я) Н. Н. Зинчука, д.г.-м.н. А. В. Манакова, к.г.-м.н. Н. Н. Романова, к.г.-м.н. Н. И. Горева, к.г.-м.н. С. И. Митюхина, М. Н. Гарата, к.ф.-м.н. Ю. В. Утюпина, к.г.-м.н. Е. В. Поспеевой, к.г.-м.н. С. А. 4

Борнякова, к.г.-м.н. А. С. Гладкова, д.г.-м.н. А. Я. Ротмана, к.г.-м.н. Е.И. Бориса. При проведении работ по теме диссертации автор встречал поддержку и советы со стороны к.г.-м.н. A.B. Герасимчука, к.г.-м.н. М.И. Лелюха, д.г.-м.н. A.B. Толстова, д.г.-м.н. В.А. Цыганова, д.г.-м.н. С. И. Шермана, к.ф.-м.н. Л. П. Шадриной, к.г.-м.н. А. Г. Яковлева за что автор выражает всем горячую признательность и благодарность. Автор глубоко признателен коллегам геологам и геофизикам Ботуобинской и Амакинской геологоразведочных экспедиций, с которыми тесно сотрудничал многие годы.

Считаю своим долгом выразить благодарность преподавателям Иркутского государственного технического университета и особую благодарность научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору H.H. Зинчуку.

Содержание работы

ГЛАВА 1. КИМБЕРЛИТОВЫЙ МАГМАТИЗМ ВИЛЮЙСКО-МАРХИНСКОЙ ЗОНЫ РАЗЛОМОВ (СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ)

Большой вклад в разработку прогнозно-поисковых моделей кимберлито-вых полей внесли В.И. Ваганов, A.B. Манаков, С.И. Митюхин, В.А. Мила-шев, A.A. Фельдман, Е.В. Францессон, В.А. Цыганов и др.. В главе приводится краткая характеристика и анализируются взгляды различных исследователей на проблему выделения поисковых объектов для различных стадий алма-зопоисковых работ. Особое внимание при описании уделяется концепциям глубинного контроля структур, содержащих диатремы в ранге кимберлитово-го поля.

Для каждой стадии исследователями были предложены схемы поисков, определен комплекс методов и масштабы исследований. О кимберлитовых полях и критерияхи их выделения написано много геологами и геофизиками (Еловских, 1974; Мокшанцев, 1976; Милашев, 1979; Духовский, 1984; Бары-шев, 1987; Никулин, 1988; Фельдман, 1989; Романов, 1991; Суворов, 1993; Ваганов, 2000; Зинчук, 2004). Меняющаяся геологическая ситуация на территории алмазоносных районов требует адаптации критериев прогнозирования к участкам работ, поэтому совершенствование комплексных прогнозно-поисковых моделей алмазоносных объектов и критериев их выделения остается одним из приоритетных направлений. Рассматривая существующие концепции кимберлитоконтролирующих факторов, на наш взгляд, наиболее надежными являются следующие из них.

Установленным фактом является приуроченность алмазоносных кимберлитов к архейским кратонам, под которыми большинство исследователей понимают стабильные блоки литосферы, не подвергавшиеся значительным

деформациям в течение длительного времени (правило Клиффорда).

Невозможность проникновения магматических расплавов сквозь толщу коры, имеющую в районах кимберлитовых полей мощность порядка 40 км, приводит к мысли о существовании зон повышенной проницаемости, и не случайно многие исследователи видят связь кимберлитового магматизма с зонами глубинных разломов.

Кристаллическая кора и платформенный чехол характеризуются различной проницаемостью для кимберлитовой магмы, как по вертикали, так и по латерали. Зоны повышенной проницаемости консолидированной коры, отождествляемые с глубинными разломами, играют роль каналов, по которым поднимался кимберлитовый расплав, и поэтому при среднемасштабных прогнозных построениях зоны разломов выступают как основной критерий. В осадочном чехле кроме продвижения кимберлитовой магмы по разрывным нарушениям, происходит образование диатрем. Терригенно-карбонатные породы осадочного чехла более пластичны, чем жёсткий кристаллический фундамент, и, следовательно, при одинаковой нагрузке реакция среды на разрушение будет различной. Вероятно, этим можно объяснить частое пространственное несовпадение осей одноимённых разломов, а также различную выраженность систем нарушений в чехле и фундаменте платформы.

Нахождение двух кимберлитовых полей в пределах Вилюйско- Мархин-ской зоны разломов, последовательность внедрения в осадочный чехол следующего ряда магматитов-дайки и силлы долеритов, туфовые тела и кимберлиты, приуроченность последних к дайкам базитов не случайна и, вероятно, кимберлитовая магма использовала подготовленные каналы (пути) для своего подъёма к поверхности.

Глава 2. ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСОЛИДИРОВАННОЙ КОРЫ В РАЙОНАХ КИМБЕРЛИТОВОГО МАГМАТИЗМА

В главе приводится подробное описание двух районов, в пределах которых находятся Мирнинское и Накынское кимберлитовые поля, иллюстрируются их геофизические характеристики, высказываются предположения о природе аномалий. Изложенные материалы свидетельствует о наличии структурно-вещественных преобразований в земной коре, происходящих в средне-палеозойский период, с которым и связан кимберлитовый магматизм. Эти выводы подтверждаются однотипностью геофизических особенностей в двух алмазоносных районах. Аналогичные характеристики отмечаются A.A. Фельдманом и Н. А. Прусаковой для кимберлитовых полей Архангельской провинции.

2.1 Сейсмическая характеристика земной коры кимберлитовых полей. О строении и составе консолидированной коры в районах 6

кимберлитового магматизма центральной части Якутской алмазоносной провинции представления исследователей сложились на основе изучения ксенолитов из кимберлитовых трубок, данных сейсморазведки ОГТ и ГС.З, а также изучении вещественного состава метаморфических пород и их физических свойств. Основываясь на этих представлениях и скоростных характеристиках, полученных при изучении образцов, была предложена вещественная модель строения коры для данных ГСЗ, согласованная с интерпретацией интенсивности наблюдаемого на поверхности суммарного теплового потока (Розен и др., 2005). Континентальная кора северо-востока Сибирского кратона имеет трехслойное строение и усредненную мощность 40 км. Верхние 10 км разреза сложены, главным образом, плагиогнейсовой формацией (примерно соответствует верхнеанабарской серии), а средний интервал 10-20 км-метабазит-гшагиогнейсовой формацией, приблизительно соответствующей далдынской серии. Нижний интервал имеет два горизонта: верхний 20-30 км глубины, по расчетным данным, должен быть существенно обогащен базитовым материалом, а самый нижний горизонт (глубины 30-40 км), вероятно, целиком соответствует по составу истощенному толеитовому базальту.

В результате изучения структуры коры Малоботуобинского района методом отражённых волн (МОВ-ГСЗ) выявлена повышенная расслоенность литосферы до глубины 42 км. Субвертикальная область аномального поведения скоростных характеристик разреза, выраженная полем рассеянных волн, пространственно совпадает с Мирнинским кимберлитовым полем (Биезайс, 2000). Наклонные отражающие площадки наиболее контрастно возникают в интервале глубин 12-42 км под кимберлитовым полем, образуя неоднородность типа «яркого пятна».

В Среднемархинском районе проводились аналогичные профильные работы МОВ-ГСЗ через Накынское кимберлитовое поле (Караев, 2003). Информация оценивалась по относительному изменению интенсивности интегральных амплитудных характеристик поля рассеянных волн. На сейсмических разрезах серия наклонных отражающих площадок наиболее контрастно проявляется на глубинах 25-40 км, где имеет ширину 25-27 км. Выделенная расслоенность средней и нижней коры пространственно совпадает с центральной частью Вилюйско-Мархинской зоны разрывных нарушений. Сходство усиливается двумя фактами: кимберлитовые тела в обоих полях располагаются в краевых частях неоднородных участков коры, во вторых-аномалии характеризуются отражающими площадками, расположенными в консолидированной коре практически до поверхности Мохо.

Рельеф поверхности кристаллического основания платформы в двух районах построен на основе материалов сейсмических работ и данных по сква -

жинам, вскрывшим фундамент. Северо-восточный склон Непско- Ботуобин-ской антеклиы занимает центральную часть Малоботуобинского района. Наиболее близко к дневной поверхности кристаллический фундамент подходит на юге района, характеризуясь отметками (-1800 м), в северной части района глубина достигает 2500 м. С востока к антеклизе причленяется Ыгы-аттинская впадина Вилгойской синеклизы, в которой мощность чехла возрастает до 4000 м. Западное крыло Непско-Ботуобииской антеклизы имеет пологий наклон в сторону Тунгусской синеклизы. Вилюйско-Мархинская зона разрывных нарушений в пределах Малоботуобинского района проходит по восточной оконечности антеклизы.

В Среднемархинском районе рельеф фундамента отражает переход Ана-барскую антеклизы в Вилюйскую синеклизу, что характеризуется изменением отметок от (-1500м) на севере до (-6000м) юго-востоке. Вилюйско - Мар-хинская зона, в центральной части которой находится Накынское кимберли-товое поле, проходит в области переклинали, маркирующего сочленение двух крупных структур платформы.

2.2 Геоэлектрическая характеристика земной коры кимберлитовых полей. Геоэлектрическое строение земной коры двух алмазоносных районов было получено после проведения глубинных магнитотеллурических зондирований. Основным опорным электрическим горизонтом является поверхность кристаллического фундамента. Геоэлектрическая модель консолидированной коры Малоботуобинского района характеризуется тремя типами разреза.

Восточная часть района, в пределах Анабаро-Мирнинской коллизионной зоны, сложена породами с низким сопротивлением порядка десятков-первых сотен Ом*м. Более неоднородным строением обладает верхняя часть кристаллической коры, на общем фоне которой выделяются участки относительно пониженного и повышенного сопротивления. По данным двумерной инверсии, с глубины 30 км, разрез становится более проводящим и однородным. В центральной части района кристаллическая кора до глубины 5 км обладает горизонтально-однородным строением с сопротивлением пород 100-200 Ом хм. С глубиной, на уровне 7-30 км, сопротивление повышается до сотсн Омхм (по Ш-инверсии) и достигает максимума 7000-10000 Ом*м по результатам 21>моделирования. На фоне высокоомного разреза кристаллической коры, выделяется сквозная вертикальная проводящая область шириной 10 км, распространяющаяся с глубины 5 км до границы Мохоровичича. Сопротивление этого участка разреза понижено до 100-200 Омхм. Максимальное уменьшение сопротивления отмечается на глубинах от 10 до 40 км. В западной части района сопротивление средней части кристаллической коры изменяется от 2000 до 9000 Омхм, нижняя кора с глубины 30 км более 8

проводящая, па что указывают значения сопротивления в 200 Ом*м (Поспее-ва, 2004). При сопоставлении результатов интерпретации МТ-поля с данными обработки глубинных сейсмических исследований МОВ-ГСЗ, отмечается совпадение электрических и сейсмических неоднородностей в строении разреза консолидированной коры.Кимберлитовые тела Мирнинского поля тяготеют к градиентным зонам, расположенным на сочленении высокоомного блока земной коры и проводящих литосферных неоднородностей. Наблюдается определённая тенденция в распределении трёх факторов-зоны разломов (Вигаойско-Мархинская и Уку1утская) пересекаются в пределах высокоомного блока литосферы, создавая в узле сочленения условия повышенной проницаемости коры-проводящие зоны, которые использовались кимберлитовой магмой для проникновения в осадочный чехол платформы.

В Среднемархинском районе глубинные магнитотеллурические исследования были выполнены по редкой сети точек. На основе интерпретации данных МТЗ (Поспеева, 2003) выделена аномалия проводимости в консолидированной коре размером 60*70 км. На фоне высокоомных участков верхней и средней коры под Накынским кимберлитовым полем прослеживается вертикальная аномалия проводимости с сопротивлением 300 Омхм, в первом приближении аналогичная Мирнинской. Максимум электропроводности приходится на нижнюю половину консолидированной коры с глубинами 25-45 км. При этом кимберлитовые тела расположены над градиентной областью, характеризующей область сочленения высокоомного и низкоомного блоков.

2.3 Выражение строения кристаллической коры в магнитном поле. Региональная часть магнитного поля Малоботуобинского района отражает изменения намагниченности пород фундамента и связана с его составом. В восточной части территории преобладают линейные положительные и отрицательные аномалии, вытянутые в северо-западном направлении. Такая структура поля характерна для метаморфитов Анабаро-Мирнинской коллизионной зоны. В западной половине линейность их приобретает меридиональное простирание, но при этом существенно возрастает количество изо-метричных аномалий с низким значением магнитного поля. Подобная зональность наблюдается и в интенсивности магнитного поля, общий уровень которого в восточной части выше на 300 нТл, чем в западной, и составляет 1500 нТл. Оценки глубины залегания фундамента, полученные при количественных расчетах магнитных аномалий не всегда соответствуют фактической глубине его залегания, и обычно превышают последнюю, иногда на значительные величины. Это объясняется размагничиванием верхней части земной коры до глубины 5-10 км и связывается с разнообразными процессами метаморфизма и коро-мантийными взаимодействиями среды. Проведённые расчёты показали, что в пределах отрицательных аномалий, под кимберлитовыми

полями, размагничивание составляет 94% от уровня «первичной» намагниченности пород фундамента (Романов 1985, Герасимчук, 1994). Кимберлито-вые диатремы Мирнинского поля и основная масса туфовых тел расположены в краевой части отрицательной аномалии магнитного поля изометричной формы. Разрывные нарушения Вилюйско-Мархинской зоны, выполненные дайками долеритов среднепалеозойского возраста, создают в магнитном поле линейные положительные аномалии интенсивностью 60-80 нТл, шириной до 1000 м.

В структуре магнитного поля Среднемархинского района преобладают аномалии изометричной формы, имеющие как положительный, так и отрицательный знак. В центральной части района выделяется блок высоко намагниченных пород, вероятно, сложенный образованиями, аналогичными далдын-ской серии Анабарского щита. На северо-западе и юге территории в магнитном поле отмечаются линейные отрицательные аномалии, вероятно, связанные с гранитизацией пород фундамента в процессе метаморфизма.

Магнитное поле осложнено локальными линейными положительными аномалиями, маркирующими дайки долеритов, которые выполняют разрывные нарушения Вилюйско-Мархинской, Маркоко-Линденской зон. Кимбер-литовые тела Накынского поля размещаются в области градиента среднеин-тенсивной отрицательной аномалии магнитного поля.

2.4 Отражение плотностных неоднородностей консолидированной коры в гравитационном поле. Одной из основных задач интерпретации гравитационного поля является разделение его на составляющие, которые отвечают разноглубинным объектам в составе литосферы. Решение задачи о разделении поля проводилось путём послойного ЗО-моделирования с использованием априорной информации о форме границ и плотностных свойствах среды. Для проведения объёмного послойного моделирования в ЯНИГП ЦНИГ-РИ была создана специальная программа СеоМа§ЗБ. Расчетное поле силы тяжести от консолидированной коры было получено путем вычитания из измеренного поля полей, создаваемых массами осадочного чехла и подкоровой части литосферы.

В Среднемархинском районе для восполнения информации о средней и нижней частях осадочного чехла была рассчитана корреляционная зависимость между плотностью карбонатных пород и скоростью. Для расчёта корреляционной зависимости использовались данные о продольной скорости (Ур), полученные в результате акустического каротажа, и лабораторные измерения плотности. Корреляционная зависимость, удовлетворяющая измеренным данным, имеет следующий вид (Матросов, 2001): от = -0.003 УР2 +0.145 УР+ 1.86

где ст - плотность в г/см3; Ур - продольная скорость в км/с

Поле силы тяжести от консолидированной коры Малоботуобинского района отражает распределение породных комплексов обладающих различными плотностными свойствами. В центральной части района выделяется линейная положительная аномалия шириной 60-80 км, обрамленная с запада и востока аномалиями с отрицательными значениями поля. Участки с низкими значениями поля соответствуют породам коры, подвергшимися процессам гранитизации при метаморфизме. В восточной части района это Анабаро- Мирнин-ская коллизионная зона, которая связана с тектонической активизацией прошедшей в протерозое на рубеже 1,7-1,9 млрд. лет. Последующая среднепа-леозойская тектоно-магматическая деятельность на этой части территории, связанная с образованием западного фланга Палеовилюйского авлакогена, сопровождалась увеличением теплового потока и деструкцией земной коры. С таким же влиянием Тунгуской синеклизы, вероятно, связана отрицательная аномалия на западе района. Область высоких значений поля в центральной части района предполагает, что в разрезе консолидированной коры преобладают породы повышенной плотности (основности) не подвергшиеся существенной тектоно-магматической переработке, как в западной или восточной частях района. Результаты интерпретации данных МТЗ и гравитационного поля совпадают-положительной аномалии поля силы тяжести соответствует высокоомный блок консолидированной коры. Кимберлитовые тела Мирнин-ского поля находятся в краевых частях положительной аномалии поля силы тяжести, то есть в области градиента.

В Среднемархинском районе поле силы тяжести, сформированное породами кристаллической коры, характеризуется изометричными аномалиями интенсивностью до 10 мГал, которые группируются в линейные структуры северо-восточного простирания шириной 30-40 км. Влияние Палеовилюйского авлакогена выражается в виде аномалий отрицательного знака, расположенных в восточной и юго-восточной частях рассматриваемой территории. Другая линейная область отрицательных аномалий проходит северо-западнее кимберлитового поля. Прямая корреляция с магнитным полем обеих областей позволяет предполагать, что состав верхней коры сложен аналогами пород хапчанской серии Аиабарского щита. Кимберлитовые тела Накыпского поля расположены в области градиентов положительной аномалии поля силы тяжести и отрицательной аномалии магнитного поля.

Изложенная выше геолого-геофизическая характеристика консолидированной коры двух кимберлитовых полей, расположенных в зоне Вилюйско-Мархинской зоны разрывных нарушений, свидетельствует о закономерностях в характеристиках участков внедрения кимберлитовой магмы. На это указы-

вает положение кимберлитовых тел относительно однотипных аномалий геофизических полей в Малоботуобинском и Среднемархинском алмазоносных районах.

Глава 3. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОЛЕЙ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ

В главе рассмотрены критерии выделения кимберлитовых полей в пределах Вшпойско-Мархинской зоны разломов. Они основываются на характеристиках геофизических полей, отражающих аномальные особенности среды, которые возникли в процессе вещественных или структурных преобразований, связанных или сопутствующих кимберлитовому магматизму. Основное внимание автором уделено выявлению сходства геофизических характеристик алмазоносных кимберлитовых полей расположенных в пределах одной разломной зоны.

Разрывные нарушения, проявленные в осадочном чехле платформы, находят отражение в потенциальных полях в виде линейных аномалий или протяженных градиентных зон. Не все разрывные нарушения выражены в виде линейных аномалий в гравитационном и магнитном поле. Это связано с тем, что простой разрыв сплошности среды, характеризующий разрывное нарушение, не находит отражение в измеряемых полях из-за малых размеров, соизмеримых с длиной волны, или он меньше шага съёмки. К иной ситуации приводит та или иная активизация, изменяющая петрофизические характеристики нарушения, так как она связна с внедрением магматических тел или флюидов, под воздействием которых происходит трансформирование физических свойств пород окружающих разлом. Эти же процессы приводят к появлению вкрапленной рудной минерализации. Описываемые ситуации фиксируются геологами при спецдокументировании керна скважин (Игнатов, 1988, 2003) и геофизиками, изучающими методами электроразведки воздействие тектоно-магматических процессов на верхнюю часть осадочного чехла (эффект ВПИ в ЗМПП) в Малоботуобинском районе (Митюхин, 1985; Сидоров, 1985; Матросов, 2001).

3.1. Мирнинское кимберлитовое поле. Дизъюнктивную тектонику Ма-лоботуобинского района определяет Вилюйско-Мархинская зона разломов, основные нарушения которой (Западный, Центральный, Параллельный, Восточный) уверенно картируются в виде линейных аномалий повышенных значений магнитного и гравитационного полей. Эти разломы проявлены не только в осадочном чехле, но и в фундаменте платформы, что находит отражение в данных сейсмических исследований в виде вертикальных участков потери корреляции отражённых волн, характеризующих гетерогенное строение среды участка разрывного нарушения. С точки зрения поисков кимберлитовых

тел, являющихся магматическими образованиями, важны нарушения в которых проявлена именно магматическая составляющая,

В осадочном чехле Малоботуобин-ского района нарушения Вилюйско-Мархинской зоны занимают доминирующее положение по частоте встречаемости и протяженности разломов в азимутах 0°-20с. Укугут-

екая зона разломов закартирозана в основном на периферии кимберлитовото поля. Элементы ее строения, занимая азимуты 35°-60" на розах диаграммах, выражены слабо в осадочном чехле и, как следствие этого, в потенциальных полях. Большая часть нарушений северо -западного простира-

0 ejeil.tf ziji й й tit .

.*■!: -2200 .3400

j СР., i -ЗАО0

лею .....'i

Рис. 1. Карч а рельефа фундамента Мшюбо'О'обинекого района с разрывными нарушениями по данным сейсморазведки. Составлена Матросовым В.Д. ! ~кимберлитовые тела Мирнинского поля и туфовые трубки, 2- грабены, 3-границы флексуры, 4-разрывные нарушенияI. трассируемые в фундаменте, 5- изолинии отметок фундамента и их значения.

НИ? (азимуты 305е- 325°) принадлежит зонам влияния основных разломов Би-люйско-Мархинской системы и образовалась в результате сдвиговых деформаций по ним. Эти азимуты характеризую! и длинные оси кимберлитовых трубок (рис. i).

Строение кристаллического фундамента Маиобогуобинскогй района определяет структура ( порядка-Непско-Ботуобинская антеклиза. На фоне северо-восточного склона антеклизы выделяются локальные грабены, связанные с разломами двух зон-Вилюйско-Мархинской и У кугу тс кон. Грабены еубмери-

дианального простирания контролируются основными разломами Вшпойско-Мархинской зоны, которые расположиш в восточных бортах отрицательных структур. Амплитуда сбросов колеблется от 20 до 100 м при почти вертикальных углах наклона-80°^88°. На север и юг от центральной части кимбер-литового поля амплитуда грабенов затухает. Если взять амплитуду сброса за показатель активизации, то область распространения ограничивается северной и южной границей Укугутской зоны. Грабены северо-восточного простирания, связанные с Укугутской зоной разломов, ограничены на западе Буор-дахским разломом субмеридионального простирания. На северо-востоке амплитуда грабенообразных структур возрастает, и они уже относятся к Ыгыат-тинской впадине Палеовилюйского авлокагена. Грабены двух зон образуют своеобразную решетку, осложняющую северо-восточный склон Непско - Бо-туобинской антеклизы, что выражается флексурным перегибом, в пределах поднятого борта которого и расположено Мирнинское кимберлитовое поле.

Розы диаграммы разрывных нарушений кристаллического фундамента позволяют говорить о двух зонах с азимутами простирания 0°-20° и 60°-75°. В фундаменте, в отличие от осадочного чехла, северо-западное направление представлено единичными дизъюнктивами, имеющими подчинённое значение. Подобная закономерность связана с тем, что северо-западное направление в осадочном чехле формируют нарушения сколового характера, образованные при сдвиговых деформациях субмеридианальных разломов Вилюйско -Мархинской зоны. По сути, эти нарушения принадлежат области активного динамического влияния этих разломов (ОАДВР) в осадочном чехле (Матросов, 2004). Наибольшая концентрация разнонаправленных дизъюнктивов верхней части кристаллического фундамента приходится на участок пересечения Вшпойско-Мархинской и Укугутской зон, а кимберлитовые тела Мир-нинского поля находятся в его краевой, юго-западной части. В центральной части области пересечения двух зон кимберлитовых тел на сегодняшний день не выявлено, хотя минералогическая ситуация дает основание для положительного прогноза.

Таким образом, результаты комплексной интерпретации среднемасштаб-ных геофизических работ позволяют обосновать первое защищаемое положение:

По геофизическим данным, Мирнинское кимберлитовое поле приурочено к области флексурного перегиба северо-восточного склона Непско-Ботуобинской антеклизы, соответствующего узлу пересечения Укугутской и Вилюйско-Мархинской зон разломов, который осложнен линейными средне амплитудными грабенами и слабоконтрастными разрывными нарушениями, фиксируемыми в потенциальных полях в виде линейных аномалий повышен -14

пых значений магнитного поля и протяженных гравитационных градиентных зон.

3.2. Накынское кнмберлитовое поле. В строении платформенного чехла Среднемархинского района принимают участие терригенно-карбонатные породы венда, кембрия и ордовика, а также мезозойские образования, представленные отложениями юры морского генезиса мощностью от 10 до 200 м. На поверхность пород нижнего палеозоя выходит большая часть даек долеритов, имеющих различный возраст и даже разные фазы внедрения. Вилюйско-Мархинская зона разломов в Среднемархинском районе имеет северо-восточное простирание и проходит по северо-западному борту Палеовилюйского авлакогена. В центральной части Вилюйско-Мархинской зоны расположено Накынское кимберлитовое поле, состоящее из трех кимберлитовых тел сред-непалеозойского возраста.

На анализируемой территории Вшнойско-Мархинская зона имеет ширину порядка 60 км. В магнитном поле разрывным нарушениям соответствуют четкие линейные положительные аномалии протяженностью в десятки километров. Отдельные разрывы имеют гораздо меньшую длину, иное направление и другую выраженность в магнитном поле-это аномалии в виде ступени. Линеаментный анализ азимутов простираний линейных магнитных аномалий, связанных с дайками долеритов показал, что существует три преобладающих направления: 320°-350°, 60°-75°, 25°-55°. Разломы Средне- Мархинской зоны обладают азимутами простирания 325°-350°, направление 60°-75° соответствует Моркока-Линденской зоне, а Вилюйско-Мархинской зоне разломов присущи азимуты 25°-60° (Матросов, 2001). Средне- Мархинская зона разрывных нарушений состоит из единичных даек долеритов, уверенно закартированных только в пределах Вшнойско-Мархинский зоны. Они выходят за её пределы, как в сторону Палеовилюйского авлакогена, так и на север-южный склон Анабарской антеклизы. Дайки этой зоны характеризуются интенсивными положительными аномалиями магнитного поля. При общей выдержанности азимутов они состоят из фрагментов, которые меняют простирание в пределах ±30° от основного направления. Моркока- Линденская зона, в районе На-кынского кимберлитового поля, соприкасается с северной частью Вилюйско-Мархинской зоны и постепенно, на восток, сливается с ней. Поэтому на круговой диаграмме обе зоны выражены одной группой. В магнитном поле это выдержанные по простиранию положительные интенсивные аномалии, часть из них имеет кулисообразный характер (Матросов, 2005).

Таким образом, разрывную тектонику Накынского кимберлитового поля определяют разломы трёх зон: Вилюйско-Мархинской, Средне-Мархинской и Моркока-Линденской, а пликативиую-взаимоотпошение двух структур I по -

рядка-Анабарской антеклизы и Вшнойской синеклизы. Юго-восточный склон Анабарской антеклизы, где расположено Накынское кимберлитовое поле, представляет собой область перехода пологой моноклинали в Вилюйскую синеклизу с резким увеличением мощности осадочного чехла.

Для определения возраста магматитов Накынского кимберлитового поля применялись различные способы исследований: Rb-Sr датировки, Ar40 ~ j9, Ar-метод по флогопиту кимберлита, Sm-Nd (Мащак, 2004; Томшин, 2003; Зайцев, 2003; Шаталов, 1999). Меридианальный разлом относится к Средне-Мархинской зоне и выполнен дайкой долеритов, имеющей самый древний возраст-426 млн. лет, Северный и Южный разломы принадлежат к Вилюйско-Мархинской зоне с возрастом магматитов 376 млн. лет, и самый молодой возраст у даечных тел Моркока-Линденской зоны (331 млн. лет)-это разломы Дъяхтарский и Ботуобинский. Кимберлитовые тела имеют возраст 332-364 млн. лет.

Рельеф кристаллического фундамента Среднемархинского района построен по данным сейсморазведки ОГТ, которые были переобработаны с целью уточнения строения осадочного чехла и выделения разрывных нарушений. В фундаменте платформы района доминируют две зоны разрывных нарушений: северо-восточная и северо-западная. Наибольшее количество дислокаций приходится на дизъюнктивы Вилюйско-Мархинской зоны (52%) как по частоте встречаемости, так и по протяженности. Разрывные нарушения Средне-Мархинской зоны пространственно более выдержаны, но пользуются меньшим распространением (24%). Нарушения Вилюйско-Мархинской зоны в месте её пересечения с дизъюнктивами Средне-Мархинской зоны меняют азимут простирания на 10° в осадочном чехле и на несколько меньший угол в кристаллическом фундаменте. Характер смещения отдельных разрывных нарушений позволяет говорить о более молодом возрасте Вилюйско - Мархин-ской зоны.

На фоне пологого юго-восточного склона Анабарской антеклизы и крутого северо-западного борта среднепалеозойской Линденской впадины выделяются локальные прогибы (рис. 2), контролируемые разломами северо- западного простирания, входящими в состав Средне-Мархинской зоны. Ширина прогибов колеблется от 6 до 12 км при максимальных амплитудах 100-200 м. По мере удаления от Линденской впадины и начала развития структур Анабарской антеклизы амплитуда прогибов затухает, а участки с максимальными глубинами и крутыми бортами характерны для области сопряжения впадины и антеклизы. Серия прогибов, соответствующая Средне-Мархинской зоне разломов в месте пересечения с Вилюйско-Мархинской зоной, создает флексурный перегиб, осложняющий пограничную область структур I

порядка. В восточной, приподнятой части флексуры находится Накынекое кимберлитовое поле (рис. 2).

Структур!,I фундамента Средне-мархянского района выражены в магнитном поле в виде аномалий отрицательного и положительного знака северо- восточного и северо-северо-запад] ю го простирания. Центральную и северо-восточную часть района занимает положительная аномалия интенсивностью до 500 нТл, осложненная серией 4 более мелких аномалий обоих знаков размерами от 15 до 30 км. Накынское кимберлитовое поле находится в градиентной зоне локальной аномалии пониженных значений магнитного поля, осложняющей юго-западный фланг регионального магнитного максимума. Отрицательная аномалия пространственно совпадает с областью пересечения двух зон разрывных нарушений. Средне-Мархинская зона разломов в сред-нечастотной составляющей магнитного поля выражается сменой азимутов простирания аномалий с северо - восточного на северо - западное, при этом

* 1 _1_ ? я

—

Шкала отметок фундамента, м -2000 -гИЮ ЛЮО .351« -40и0 .4500 -.4000 ■«(» -6000 -М00 -7000 ,-1-1_' ---■. ч, .-1...

Рис, 2. Карта рельефа фундамента Средиемархннского района с разрывными нарушениями по данным сейсморазведки. Составлена Матросовым В.А, 1 - кгшберлитовые тела Иакыиского поля, 2 -границы флексуры, 3- разрывные нарушения, трассируемые в фундаменте, 4 - изолинии отметок фундамента и ш значения.

отмечается уменьшение интенсивности поля вплоть до отрицательных значений. Отмеченные характеристики позволяют предполагать, что зона является границей разделяющей породы фундамента с различными физическими свойствами.

Приведенные данные позволили выявить особенности в тектоническом строении Накынского кимберлитового поля, находящие отражение в геофизических полях и обосновать второе защищаемое положение:

Накынское кимберлитовое поле локализуется в области флексурного перегиба кристаллического фундамента юго-восточного склона Анабарской антеклизы, сопряженного с узлом пересечения Средне-Мархинской и Вилюй-ско-Мархинской зон разломов выраженного сменой простирания знакопеременных среднечастотных аномалий магнитного поля с северо-западного на северо-восточное. Средне-Мархинская зона сформирована тремя линейными перегибами северо-западного простирания значительной амплитуды, которые сопровождаются разломами, фиксируемыми локальными аномалиями повышенных значений, осложняющими юго-западный фланг регионального магнитного максимума.

Глава 4. СТРУКТУРА РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА И ФУНДАМЕНТА ПЛАТФОРМЫ НА УЧАСТКАХ С КИМ-БЕРЛИТОВЫМ МАГМАТИЗМОМ

В главе приводится подробное описание технологии анализа разрывных нарушений с точки зрения нелинейных процессов, иллюстрируются их геофизические характеристики, высказываются предположения о природе аномалий. Эти материалы свидетельствует о наличии закономерностей в структуре разрывных нарушений земной коры связанных с периодом проявления кимберлитового магматизма. Кимберлитовые расплавы, поднимаясь от подошвы земной коры по зонам повышенной проницаемости (глубинным разломам) формировали поля магматитов на дневной поверхности. В пределах кимберлитовых полей локализация кустов тел происходила на участках разломов, оперяющие нарушения которых обладали повышенной густотой в осадочном чехле платформы. С точки зрения тектонофизических представлений разломная зона-это объект, представляющий объёмный деформационный элемент, характеризующийся внутренней структурой, под которой понимается совокупность структурных элементов, определяющих специфику её строения в отличие от окружающего пространства (Семинский, 2005). На основе физического моделирования процессов образования зон сдвига и растяжения определился подход к диагностике состояний области динамического влияния разлома в процессе его стадийного развития. Разрывообразование,

проходящее в зоне разлома от начальной стадии до конечной, можно рассматривать как синергетический процесс, протекающий в виде последовательной смены структурных уровней с характерным рисунком элементов и механизмов деформации (Борняков и др., 2000, 2004). Определяющая роль перехода с одного структурного уровня на другой принадлежит особому состоянию внутриразломных систем разрывов высших порядков, связанному с их самоорганизацией, спонтанно возникающей в условиях неравновесности разрывной зоны. Одним из количественных критериев выделения структурных уровней при формировании зоны разломов и диагностики проявления в её пределах процессов самоорганизации может быть фрактальная размерность (О) внутриразломных систем разрывов. Фрактальная размерность отражает степень упорядоченности разрывной системы в зоне разлома, усиливающуюся в условиях кооперативного поведения составляющих ее элементов. Другой функцией состояния открытой неравновесной динамической системы, по которой можно судить о наличии или отсутствии в ней процессов самоорганизации, является энтропия (Б). Расчёт информационной энтропии при исследовании структуры зоны разлома в динамике (физическое моделирование) отражает эволюцию системы в целом и отдельных ее частей от начала формирования разрывов до образования магистрального сместителя (Борняков, 2004, Шерман, 2002). Особенностью зоны динамического влияния разлома является наличие деструктивных полей, развивающихся в активном крыле разлома и характеризующихся дискретными максимумами разрывов оперения, существенно превосходящими фоновые значения (Лобацкая, 1987). Как отмечает Р. М. Лобацкая, консервативность деструктивных полей сохраняется на протяжении всей жизни зоны динамического влияния разлома. В моменты повторных активизаций они первыми вовлекаются в новый этап деструкции земной коры, однако при этом первоначально возникшие максимумы не меняют своего положения, что означает повышенную нарушенность среды на всех уровнях. По данным геофизических исследований выделяются разрывные нарушения различных рангов и определение границ зоны активного динамического влияния разлома, закономерностей в распределении разрывных нарушений внутри зоны может быть использовано при изучении пространственного положения кимберлитовых тел в пределах поля.

В качестве количественных критериев диагностики распределения разрывных нарушений использовались два показателя-фрактальная размерность Мандельброта и нформационная энтропия Шеннона. Для расчёта показателя фрактальной размерности и информационной энтропии с участием автора была создана программа в лаборатории информатики ЯНИГП ЦНИГРИ. Сторона окна расчёта обобщающих показателей сети разрывных нарушений

выбирается эмпирическим путём. Величина искомого параметра определяется на основе зависимости: размер стороны окна-значение расчетного показателя. При последовательном росте размеров стороны окна палетки, происходит нелинейное увеличение интенсивности фрактальной размерности (О) и информационной энтропии (БЫ) как в зонах известных разломов (Западного, Параллельного), так и в области вне зоны их влияния. На отрезке от 4 до 6 км наблюдается смена связи О и БМ с прямой на обратную. Расчёты проводятся по карте разрывных нарушений, которая не несёт временной нагрузки и по этому изменение характера связи можно трактовать как границу зоны динамического влияния разлома, тем самым определяется искомая величина-размер окна расчёта.

Анализ данных сети разрывных нарушений фундамента Малоботуобин-ского района проводился на основе расчёта фрактальной размерности и информационной энтропии в окне размером 6><6 км. Окно перемещалось по площади шагом 500 м. Повышенными значениями фрактальной размерности выделяется три линейных цепочки аномалий, образующие равнобедренный треугольник, внутри которого находятся все известные кимберлитовые тела. Восточную линию аномалий контролирует субмеридианальный Центральный разлом, относящийся к Вилюйско-Мархинской зоне разломов. Аномальная область северо-восточного простирания отвечает северной границе Укугут-ской зоны, противоположный край которой менее выражен и проходит в районе кимберлитовых тел, совпадая с Мачобинским разломом. Третья цепочка аномалий фрактальной размерности северо-западного простирания проходит несколько южнее трубки Таежная. Севернее кимберлитовой трубки Мир выделяется площадная аномалия размером 20*30 км. Аномалия характеризует область пересечения Центрального разлома с Укугутской зоной. Наиболее интенсивная часть аномалии приходится на участок Тымтайдах, в пределах которого найдены алмазы из неизвестного источника.

Разрывные нарушения осадочного чехла Малоботуобинского района, полученные в результате интерпретации магнитных и гравиметрических работ, исследовались по той же методике. Общая структура карт существенно отличается от аналогичных карт разрывных нарушений фундамента. Высокие значения показателя фрактальной размерности разрывных нарушений осадочного чехла сосредоточены в пределах центральной части района, где расположено кимберлитовое поле (рис. 3). Выделяется три участка с аномально высокими значениями в зонах Западного, Параллельного и Буордахского разломов, которые можно отнести к деструктивным полям, так как они обладают их признаками-максимально дислоцированы на уровне осадочного чехла и фундамента платформы. В пределах двух участков расположены кимберли-20

тории исследований выделены площади, занимаемые стабильными плотными товые тела района, третий является перспективным на обнаружение новых диатрем.

Участок Западного разлома, где находятся кимберлиТовые тела, характеризуется высокими значениями фрактальной размерности (> 1,12) и инфор-............_ мациониой эн-

■ « • / ^ ' ~ ) отражающими

однородность сети разрывных нарушений на этом отрезке основного разлома. Несколько менее выразительный вид имеет участок Параллельного разлома в местах внедрения в осадочный чехол кимберлито вы х трубок Мир и Дачная, но абсолютные значения фрактальной размерности и информационной энтропии сохраняются на высоком уровне. Аномальная область тяготеет к западной стороне грабена, также как и кимберлитовые те-

111 кала интенсивности, и

1 16 1.13 I II 1.09 106 1 О

хтгггл

Рис. 3. Карга фрактальной размерности разрывных нарушений осадочного чехла Малоботуобинского района. Составлена Матросовым В.А. I— кимберлитовые тела Мирнинскога поля, 2 - туфовые трубки, 3 - разрывные нарушения интерпретации магнитного и гравитационного полей, 4 - изолинии поля и их значения. ла. Участки зон динамического влияния рудо контролирующих разломов в

местах внедрения кимберлитовых тел характеризуются дискретными максимумами разрывов, что находит отражение в высоких значениях показателя фрактальной размерности и информационной энтропии. Все кимберлитовые тела Мирнинского кимберлитового поля, за исключением трубки им. 23 съезда КПСС, тяготеют к западным бортам грабенов, связанных с основными разломами Вилюйско-Мархинской зоны-Западным, Параллельным. Приведённые данные позволяют предполагать, что активными являлись западные борта разломов, где находятся деструктивные поля, характеризуемые аномальными значениями Б и БМ и кимберлитовые тела. Контуры деструктивных полей, вероятно, являются границей кустов кимберлитовых тел. Это обстоятельство определяет их прогнозную значимость и позволяет выделять площади начального опоискования в пределах предполагаемых кимберлитовых полей на стадии среднемасштабного прогноза (Матросов, 2004).

В Среднемархинском районе разрывные нарушения осадочного чехла картировались по той же методике, что и в Малоботуобинском районе, на основе локальных составляющих магнитного и гравитационного полей. Количественные значения фрактальной размерности изменялись от 1,0 до 1,14. На общем фоне Вилюйско-Мархинской зоны разломов выделяется область с повышенными значениями показателя фрактальной размерности и энтропии, в первом приближении, соответствующая Накынскому кимберлитовому полю. В пределах области высоких значений зафиксированы линейные аномалии, которые можно рассматривать как зоны динамического влияния двух дизъ-юнктивов, в осевых частях которых находятся дайки Накынского и Лиендо-китского разломов. Границы зоны влияния разрывных нарушений, в первом приближении, можно оценить по размерам локальных участков максимумов фрактальной размерности. Кимберлитовые трубки Накынского поля расположены в пределах локальной аномалии с высоким показателем фрактальной размерности-1,14. При этом аномалия тяготеет к зоне влияния Лиендокитско-го разлома, локализуясь на площади с повышенной густотой разрывных нарушений, что является признаком деструктивного поля. Аналогичная аномалия с высокими показателями фрактальной размерности находится в верховьях реки Накын, где возможно нахождение нового куста кимберлитовых тел. Находки алмазов, известные в аллювии рек Накын и Хання северо-восточнее известных кимберлитовых тел, могут быть связаны с коренными источниками на выделенной площади, так как гипсометрически она находится выше.

Расчёт информационной энтропии показал некоторое отличие в структуре распределения повышенных значений энтропии от аналогичных показателей фрактальной размерности. Более контрастно выглядит зона влияния Накынского разлома, отождествляемого с дайкой Накынского разлома. Аномальный 22

участок в верховьях реки Накын, выделенный по высоким значениям фрактальной размерности, характеризуется величиной информационной энтропии равной 0,04. Такой же величиной информационной энтропии обладает деструктивное поле, в пределах которого расположены кимберлитовые тела.

Приведенные в главе сведения позволяют обосновать третье защищаемое положение:

Кусты кимберлитовых тел Мирнинского и Накынского полей локализуются в деструктивных полях зон активного динамического влияния разломов, которые обладают высокими значениями фрактальной размерности и информационной энтропии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования на территории Малоботуобинского и Среднемархинского алмазоносных районов позволили выделить площади, занимаемые стабильными, плотными блоками земной коры архейской консолидации, в пограничной области которых расположены кимберлитовые ноля. Установлено, что подобные участки кристаллической коры характеризуются высоким сопротивлением, повышенной плотностью и намагниченностью, что в свою очередь создаёт аномалии положительного знака в геофизических полях, которые уверенно фиксируются при проведении среднемасштабных работ. Для районирования территории разработана технология интерпретации потенциальных полей на основе 20 и 30 моделирования, обеспечивающая выделение аномалий, создаваемых объектами консолидированной коры, а в комплексе с магнитотеллурическими исследованиями позволяющая проводить оценку потенциальной перспективности районов на коренную алмазоносность.

Для выделения участков разломной зоны, контролирующих размещение алмазоносных кгшберлитовых полей определены критерии, основанные на интерпретащга среднемасштабных геофизических работ: аэромагнитной съемки, гравиметрии, сейсморазведки и магнитотеллурики. Перспективные области разломных зон, приходятся на границы стабильных блоков коры, где в результате среднепалеозойской активизации в осадочном чехле разрывными нарушениями фундамента. Особенностью активизации является то, что она происходит на участках сопряжения разломных зон одна из которых древнего заложения и обозначена флексурным перегибом поверхности фундамента на склоне антеклизы. Кимберлитовые поля тяготеют к поднятым крыльям флексур.

Уточнены критерии, связанные с разрывной тектоникой, используемые при прогнозировании объектов коренной алмазоносности в ранге куста ким-берлитовых тел. Предложены способы обработки разноранговой сети разрыв-

23

ных нарушении, выделяемой на основе геофизических методов применительно к алмазопоисковым объектам. Обоснованы геофизические признаки размещения кустов кимберлитовых тел, что позволяет с учётом минералогических критериев прогнозировать перспективные участки на стадии средне-масштабных работ.

По теме диссертации опубликованы следующие основные работы автора:

1. Борняков С.А., Гладков A.C., Адамович А.Н., Матросов В.А., Клепиков В.А. Информационная энтропия и фрактальная размерность как критерий самоорганизации систем разрывов в зонах разломов (по результатам физического моделирования) //ДАН.-2003.-Т. 391.-№2.-С. 1-4.

2. Борняков С.А., Гладков A.C., Матросов В.А. и др. Нелинейная динамика раз-ломообразования по результатам физического моделирования // Геотекто-HUKa.-2004.-Ns5.-С. 85-95.

3. Гладков A.C., Матросов В.А. и др. Новые данныеразломной тектоники Мало-

Ботуобинского кимберлитового района // Эволюция тектонических процессов в истории Земли: Материалы XXXVII Тектонического совещания, Новосибирск, 10-16 февраля.-Новосибирск: Изд-во СО РАН филиал «Гео», 2004. Т. 1.-С. 96-99.

4. Манаков A.B., Поспеева Е.В., Матросов В.А. Пространственная неоднородность кимберлитовых полей Якутии // Новые идеи в науках о земле: Тезисы докл. VI международной конференции, Москва, 9-10 апреля 2003 г.-М.; 2003.-Т. 2.-С. 359.

5. Манаков A.B., Матросов В. А. Отражение разрывной тектоники Малобо-

туобинского алмазоносного района в поле вертикального градиента силы тяжести // Напряженное состояние литосферы, ее деформация и сейсмичность: Всероссийское совещание, 26-29 августа 2003 г.-Иркутск, 2003.-С. 372-376.

6. Манаков A.B., Матросов В. А. и др. Изучение мощности мезозойских отложе-

ний в Накынском кимберлитовом поле по гравиметрическим данным // Вест. Воронеж, ун-та. Геология.-2003-Ns 2.-С. 172-178.

7. Манаков A.B., Герасимчук A.B., Гарат М.Н, Матросов В.А. Пути совершен-

ствования геофизических исследований при проведении алмазопоисковых работ// Наука и образование. -Якутск.-2002.-N°3.-С. 14-20.

8. Манаков A.B., Поспеева Е.В., Матросов В.А. Прогноз кимберлитовых полей на основе современных магнитотеллурических технологий // Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее (АЛМАЗЫ—50): Материалы научно - практической конф., посвященной 50-летию открытия первой алмазоносной кимберлитовой трубки «Зарница», 25-27мая 2004 г.-СПб:Изд-во ВС.ЕГЕИ, 2004.-С. 218-221.

9. Манаков A.B., Поспеева Е.В., Матросов В.А. и др. Применение метода магнитотеллурических зондирований в алмазопоисковых работах //Записки Горного института.-СПб, 2005.-Т. 162.-С. 45-60.

10. Матросов В.А. Использование данных ГИС для интерпретации гравиразведки

в Накынском кимберлитовом поле (Якутия) // Проблемы алмазной геологии и некоторые пути их решения: Сб. научных статей.-Воронеж: Изд-eo ВГУ, 2001.-С. 284-290.

11. Матросов В.А. Характер аномалий ВПИ в Малоботуобинском алмазоносном районе // Геология и металлогения северо-востока Азии на рубеже тысячелетий: Материалы XI сессии Северо-Восточного отделения ВМО «Региональной научно-практической конференции посвященной 100-летию Ю.А. Билибина», Магадан, 16-18мая 2001 г.-Магадан, 2001.-С. 260-263.

12. Матросов В.А., Сильчев A.B. Особенности строения Вилюйско-Мархинской зоны разломов в Среднемархинском районе //Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века: Материалы региональной научно-практической конференции—Воронеж: Изд-во ВГУ, 2003.-С. 318-321.

13. Матросов В.А., Борняков С.А., Гладков A.C. Новый подход к оптимизации

прогноза при поисках алмазоносных кимберлитов // ДАН.-2004.-Т. 395.-Ш.-С. 1-4.

14. Матросов В.А., Глушков E.H. Возможности геофизических методов при прогнозировании гидрогеологической обстановки //Вопросы методики прогнозирования и поисков месторождений полезных ископаемых.-Якутск: ЯФ ГУ «Изд-во СО РАН», 2004-С. 309-315.

15. Матросов В.А. Отражение среднепалеозойского магматизма в магнитном поле (на примере Накьгнского кимберлитового поля) // Геология алмаза-настоящее и будущее (геологи к 50-летнему юбилею г. Мирный и алмазодобывающей промышленности России): Сб. научных статей.-Воронеж: Изд-во ВГУ, 2005.-С. 1414-1421.

16. Поспеева Е.В., Манаков A.B., Матросов В.А. Магнитотеллурические исследо-

вания при поисках алмазов //Геофизические методы при разведке недр и экологических исследованиях: Материалы Всероссийской научно - технической конференции.-Томск: ТПУ, 2003.-С. 372-376.

17. Поспеева Е.В., Манаков A.B., Матросов В.А. Геоэлектрическая неоднородность земной коры в связи с кимберлнтовым магматизмом юга Якутской алмазоносной провинции. // Вест. Воронеж. Ун-та. Геология—2004.-№ 1.-С. 137-147.

Подписано к печати 12.02. 2007 Формат 60x84/16. Бумага офсетная №1. Гарнитура Тайме. Печать Riso. Печ. л. 1.2. Тираж 100. Заказ 526. Отпечатано в типографии ИЗК СО РАН. 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Матросов, Вячеслав Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ,

МАЛОРАСПРОСТРАННЕНЫХ ТЕРМИНОВ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. КИМБЕРЛИТОВЫЙ МАГМАТИЗМ ВИЛЮЙСКО-МАРХИНСКОЙ ЗОНЫ РАЗЛОМОВ (СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ).

1.1. Геолого-геофизическая характеристика кимберлитовых полей Вилюйско-Мархинской зоны разломов.

1.2. Анализ прогнозных критериев выделения полей и кустов кимберлитовых тел.

ГЛАВА 2. ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСОЛИДИРОВАННОЙ КОРЫ В РАЙОНАХ КИМБЕРЛИТОВОГО МАГМАТИЗМА.

2.1. Сейсмическая характеристика земной коры кимберлитовых полей.

2.2. Геоэлектрическая характеристика земной коры кимберлитовых полей

2.3. Выражение строения кристаллической коры в магнитном поле.

2.4. Отражение плотностных неоднородностей консолидированной коры в гравитационном поле.

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОЛЕЙ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ.

3.1. Мирнинское кимберлитовое поле.

3.2. Накынское кимберлитовое поле.

ГЛАВА 4. СТРУКТУРА РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА И ФУНДАМЕНТА ПЛАТФОРМЫ НА УЧАСТКАХ С КИМБЕРЛИТОВЫМ МАГМАТИЗМОМ.

4.1. Обобщающие показатели сети разрывных нарушений кимберлитовых полей.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности тектонического строения Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей по географическим данным"

Анализ пространственного распределения кимберлитовых тел относительно разномасштабных дизъюнктивных структур в пределах Мирнинского и Накынско-го кимберлитовых полей привел к выводу о существовании устойчивой связи коренных алмазоносных проявлений с элементами разрывной тектоники, выделенными на основе геолого-геофизических данных как в осадочном чехле, так и в фундаменте платформы.

Актуальность работы. В настоящее время одной из наиболее актуальных остается проблема закономерностей в локализации кимберлитового магматизма, как сообщества пространственно сближенных тел в рангах поля и куста. Несмотря на большое количество исследований, многие вопросы геофизического и структурного контроля до сих пор ire выяснены или приводят к весьма неоднозначным результатам. Анализ критериев выделения прогнозных площадей с помощью современных программных средств показал, что наиболее устойчивым признаком является разрывная тектоника, присутствующая во всех прогнозных таксонах зона, поле, куст тел, диатрема.

В юго-западной части Якутской кимберлитовой провинции наиболее изученной в геофизическом отношении является территория, расположенная вдоль Вилюйско-Мархинской зоны разломов, где выявлено два алмазоносных кимберлитовых поля Мирнинское и Накынское. В пределах зоны практически повсеместно выполнены съемки магнитною и гравитационного полей масштаба 1:10000 и 1:50000 соответственно. Имеются результаты сейсмических (MOB ОГТ; ГСЗ) и магнитотеллурических (МТЗ) наблюдений. Данные каротажа скважин, пробуренных при поисковых работах на алмазы, гидрогеологических и нефтепоисковых исследовании позволяют получить представление об осадочном чехле платформы. Эти материалы обеспечивают хорошую базу для геолого-геофизического моделирования строения кимберлитовых полей, на основе которой и изучалось распределение аномальных характеристик земной коры. Решение поставленной задачи может обеспечить научное прогнозирование поисковых объектов в рангах кимберлитового поля или куста тел.

Целью исследований является выделение геофизических критериев коренной алмазоносности территории на основе изучения тектонического строения осадочного чехла и фундамента платформы комплексом геолого-геофизических методов, разработка техноло1 ии прогнозирования поисковых объектов для среднемас-штабной стадии алмазопоисковых работ.

Основные задачи, на решение которых направлена настоящая работа, заключаются в следующем:

- изучение аномальных особенностей потенциальных полей в пределах алмазоносных районов. Анализ связи кимберлитового магматизма с тектоническим строением территории и неоднородной структурой земной коры;

- исследование основных закономерностей структуры разрывных нарушений в пределах кимберлитовых полей. Выделение участков локализации сближенных кимберлитовых тел (кустов) на основе обобщающих характеристик областей активного динамического влияния разломов;

- определение критериев прогноза коренной алмазоносности при проведении среднемасштабных геофизических работ.

Фактическая основа и методы исследований. В основу диссертационной работы положены материалы гравиметрических, магнитных и электромагнитных съемок, полученные при изучении Малоботуобинского и Среднемархинского районов, в проведении которых автор принимал непосредственное участие работая в Ботуобинской геологоразведочной экспедиции. Результаты девятнадцатилетней работы автора в области интерпретации геофизических материалов и прогнозирования объектов коренной алмазоносности сначала в Ботуобинской экспедиции (1987-2000 г.), затем в ЯНИГП ЦНИГРИ (2000-2006 г.). Основная информация на площади 30 000 кв. км в двух алмазоносных районах по гравиразведке, магниторазведке, сейсморазведке и магнитотеллурическим зондированиям была собрана и преобразована в единый формат данных. Вся интерпретация материалов и построение результативных карт осуществлялась на компьютере с использованием современных пакетов программ-GEOSOFT, WinGlink, COSCAD 3D, Model Vision, SURFER. Для выполнения специализированной обработки применялись программы, разработанные совместно с автором в ЯНИГН ЦНИГРИ: FD (Fractal Dimension Resolver-программа для вычисления фрактальной размерности и энтропии разломов земной коры), GeoMag 3D (программа для решения прямой задачи гравиразведки для многослойного тела, состоящего из пластов однородных по глубине и переменных по простиранию).

Защищаемые положения:

1. По геофизическим данным, Мирнинское кимберлитовое поле приурочено к области флексурного перегиба северо-восточного склона Непско-Ботуобинской антеклизы, соответствующего узлу пересечения Укугутской и Вилюйско-Мархинской зон разломов, который осложнен линейными средне амплитудными грабенами и слабоконтрастными разрывными нарушениями, фиксируемыми в потенциальных полях в виде линейных аномалий повышенных значений магнитного поля и протяженных гравитационных градиентных зон.

2. Накынское кимберлитовое поле локализуется в области флексурного перегиба кристаллического фундамента юго-восточного склона Анабарской антеклизы, сопряженного с узлом пересечения Средне-Мархинской и Вилюйско-Мархинской зон разломов выраженного сменой простирания знакопеременных среднечастот-ных аномалий магнитного поля с северо-западного на северо-восточное. Средне-Мархинская зона сформирована тремя линейными перегибами северо-западного простирания значительной амплитуды, которые сопровождаются разломами, фиксируемыми локальными аномалиями повышенных значений, осложняющими юго-западный фланг региональною магнитною максимума.

3. Кусты кимберлитовых тел Мирнинского и Накынского полей локализуются в деструктивных полях зон активного динамического влияния разломов, которые обладают высокими значениями фрактальной размерности и информационной энтропии.

Научная новизна работы заключается в том, что для прогнозирования полей и кустов кимберлитовых тел использованы результаты интерпретации комплекса геофизических методов направленные, как на решение самой задачи, так и на учёт влияния геологических факторов, маскирующих полезные аномалии. Для этого разработана последовательность интерпретационных процедур, обеспечивающая объемное картирование областей с неизменённой жесткой корой, выражающихся положительными аномалиями гравитационного поля и аномалиями высокого сопротивления. Установлено сходство геофизических и тектонических характеристик коры Мирнинского и Накынского кимберлитовых полей. Кимберлитовые поля локализуются в поднятом крыле флексурных перегибов на склонах антеклиз, которые соответствуют узлам пересечения двух зон разломов, одна из которых древнее и выражена нарушениями на уровне фундамента платформы. В осадочном чехле платформы областям внедрения магматитов щелочно-ультраосновного состава отвечают места повышенной насыщенности разрывными нарушениями, которые выражены аномалиями показателя фрактальной размерности и информационной энтропии. Определены геофизические и тектонические критерии, используемые для прогноза участков, перспективных на обнаружение сообществ кимберлитовых тел.

Практическая ценность. Проведено изучение строения земной коры на основе 3D моделирования данных гравитационного и магнитного полей, которое базируется на результатах интерпретации материалов детальных магнитотеллуриче-ских зондирований и ГСЗ. На территории исследований выделены площади, занимаемые стабильными плотными блоками земной коры архейской консолидации, по границе которых и внедрялись кимберлитовые расплавы. Уточнены критерии прогнозирования коренной алмазоносности на основе разломной тектоники. Предложен перечень геофизических параметров, позволяющий фиксировать поисковые объекты в ранге куста тел, даны практические рекомендации по их применению. Разработана технология интериретации геофизических материалов, направленная на выделение объектов коренной алмазоносности при среднемасштабных работах. Даны практические рекомендации, которые используются производственными экспедициями при проведении алмазопоисковых работ.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на различных конференциях и совещаниях: XI сессии Северо-Восточного отделения ВМО, региональной научно-практической конференции «Геология и металлогения Северо-востока Азии на рубеже тысячелетий», посвященной 100-летию Ю.А. Билибина» (Магадан, 2001); Всероссийском совещании «Напряжённое состояние литосферы, её деформация и сейсмичность», (Иркутск, 2003); Научно-нрактической конференции, посвященной 35-летию ЯНИГП ЦНИГРИ «Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века» (Мирный, 2003); Всероссийской научно-технической конференции "Геофизические методы при разведке недр и экологических исследованиях" (Томск, 2003); VI международной конференции «Новые идеи в науках о Земле»

Москва, 2003); Региональной научно-практической конференции «Общество и технический прогресс на современном этапе» (Мирный, 2004); XXXVII Тектоническом совещании «Эволюция тектонических процессов в истории Земли» (Новосибирск, 2004)и др.

Публикации. По теме диссертации в специальных журналах и сборниках опубликовано 17 работ. Помимо этого результаты исследований изложены в 6 производственных и научно-производственных отчетах, где автор являлся ответственным исполнителем или соисполнителем.

Объем и структура работы. Диссертация объемом 142 страницы машинописного текста состоит из 4 глав, введения и заключения, содержит 5 таблиц, 52 иллюстрации и библиографию из 113 наименований.

В своих исследованиях автор опирался на помощь и содействие: академика АН PC (Я), д.г.-м.н., профессора Н. Н. Зинчука, д.г.-м.н. А. В. Манакова, к.г.-м.н. Н. Н. Романова, к.г.-м.н. Н. И. Горева, М. Н. Гарата, к.ф.-м.н. 10. В. Утюпина, к.г.-м.н. Е. В. Поспеевой, к.г.-м.н. С. А. Борнякова, к.г.-м.н. А. С. Гладкова, д.г.-м.н. А. Я. Ротмана, к.г.-м.н. Е.И. Бориса. При проведении работ по теме диссертации автор встречал поддержку и советы со стороны к.г.-м.н. А.В. Герасимчука, к.г.-м.н. М.И. Лелюха, д.г.-м.н. А.В. Толстова, д.г.-м.н. В.А. Цыганова, д.г.-м.н. С. И. Шермана, к.г.-м.н. П. Ю. Пушкарёва, к.г.-м.н. А. Г. Яковлева за что автор выражает всем горячую признательность и благодарность. Автор глубоко признателен коллегам геологам и геофизикам Ботуобинской и Амакинской геологоразведочных экспедиций, с которыми тесно сотрудничал многие годы.

Считаю своим долгом выразить благодарность преподавателям Иркутского государственного технического университета и особую благодарность научному руководителю, доктору геолого-минерало! ических наук, профессору Н.Н. Зинчу-ку.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Матросов, Вячеслав Александрович

Выводы:

- консолидированная земная кора под кимберлитовыми полями неоднородна и сейсмически расслоена, что связано с тектоническими процессами;

- верхняя часть кристаллической коры, формирующая региональную составляющую магнитного поля, характеризуется линейными и площадными аномалиями, имеющими как положительный, гак и отрицательный знак. Изометричные аномалии отрицательною знака, связанные с процессами преобразования верхней час-ш кристаллической коры, сопугствукн кимберлитовому магматизму, коюрый проявлен в их краевых частях, характеризуемых наибольшими градиентами;

- просIрапсI венно кимберлитовые тела Малоботуобипскою района тяюгеюг к участкам, где разломы Вилюиско-Мархинской зоны пересекаю г облаем и проводимости высокоомных блоков коры, находясь в краевых частях последних. Такое поведение переходных зон, вероятно, связано с высокой проницаемостью участков коры, коюрую использовали кимберлитовые Mai мы для внедрения в осадочный чехол платформы;

- неоднородное сгроение консолидированной коры находит отражение в аномалиях поля силы тяжести после введения в него поправок за осадочный чехол пииформы и рельеф поверхности Мохо Кимберлитовые гела двух полей- Мир-нипскою и Накыпекою-расположены в периферийных чааях положительных аномалий, связанных с преобладанием пород повышенной плонюсги в строении разреза консолидированной земной коры.

Кимберлитовые гела (кусгы) размещаются на учаегках, где происходит смена физических свойств пород криааллической коры, выражающихся областями фадиента в Mai ни гном, гравитационном, электромагнитном полях, а гакже в поле сейсмических волн.

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОЛЕЙ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ

Разрывные нарушения, проявленные в осадочном чехле платформы, находят отражение в 1еофизических полях в виде линейных аномалий или прожженных фадиепшых зон. К наиболее распространенным видам геофизических исследовании относя 1ся магпиюмстрические и гравиметрические съемки, проводящиеся на больших 1ерриториях часто в детальных масштабах. Для определения разрывной 1екюники применяется 1акже сейсморазведка, в модификации ОГТ, позволяющая изучать осадочный чехол и фундамент платформы. Но объёмы се ограничены. В потенциальных полях не все разрывные нарушения выражены в виде линейных аномалий. Это связано с тем, что простой разрыв сплошности среды, характеризующий разрывное нарушение, не находиi отражение в измеряемых нолях из-за малых размеров, соизмеримых с длиной волны или он меньше uiaiа съёмки. К иной ситуации приводит га или иная активизация, изменяющая парофизические характеристики нарушения, так как она связана с внедрением Mai магических тел (для рассматриваемых районов-внедрение долеритов, образующих лайковые 1ела) или флюидов, под воздействием коюрых происходит трансформирование физических свойав пород, вмещающих разлом. Эти же процессы приводят к появлению вкра-п 1СНПОЙ рудной минерализации. Система сближенных трещин одною направления с вкрапленной минерализацией, как правило, создаст положительные аномалии маг ни I пою поля и отрица1ельные в поле силы 1яжести за счет объёмною разуплотнения среды. Описываемые ситуации фиксируются геошмами при спецдоку-мешировании керпа скважин (Итнаюв и др., 1988, 2001, 2003) и юофизикамн, изучающими методами электроразведки воздействие текгопо-Maiматичсских процессов на верхнюю часть осадочного чехла (эффею ВПИ в 3MIIII) в Малобогуобин-ском районе (Митюхин, 1985; Сидоров, 1985; Матросов, 2001).

Разломпую структуру Малоботуобинского и Среднемархинского районов определяет Вплюйско-Мархинская зона разломов, основные нарушения ко юрой (Западный, Центральный, Параллельный, Восточный и др.) уверенно картируюiся в виде линейных аномалии повышенных значений Mai ни гною и фавшационпою нолей. Эти раз юмы проявлены не только в осадочном чехле, но и в фундаменте платформы, что находит отражение в данных сейсмических исследований в виде вертикальных участков потери корреляции отражённых волн, характеризующих гетерогенное строение среды участка разрывного нарушения.

Выделение нарушений осадочного чехла проводилось по картам локальных составляющих магнитного и гравитационного полей. Критерием отнесения аномалии к разрывному нарушению являлась её линейность, которая выражалась в про-слеживаемости аномальных значений на более чем трёх профилях съёмки. Основное внимание уделялось линейным слабоинтенсивным аномалиям магнитного поля, полученным при работах масштаба 1:5 000-1:10 ООО. При ширине 50-100 м размеры их по простиранию колебались от 400 до 1800 м, а интенсивность не превышала 2-6 нТл. Проведение буровых работ с комплексом ГИС и последующее моделирование магнитного поля позволило выявить природу подобных аномалий (рис. 33). Она связана с микроблоковым строением карбонатных пород нижнего палеозоя, являющихся вмещающими по отношению к кимберлитам и обладающих дтпт

Рис. 33. Моделирование магнитного поля над микроблоком карбонатных пород в зоне разрывного нарушения северо-западного простирания. Аномалия GSM - 2 в пределах области влияния Западного разлома. повышенной нама1 пиченностыо (oi 15х 10 5сд.СИ и выше). Особенное 1ыо проявления подобных линейных аномалий является ю, чю, они расположены, как правило, с западных строи субмеридиональиых рудокошролирующих разломов Ви-люйско-Мархипской зоны в пределах Мирпинскот кимберлиговою поля. Все кимберлитвые тела района, за исключением трубки им. XXIII съезда КПСС, находятся 1акже с западной стороны рудокоптролируютцих разломов

Возможности выделения разрывных нарушений сейсморазведкой на уровне фундамента платформы иллюстрирует пример исследования Маччобинскою грабена (рис 34). Результаты моделирования свидетельствуют о возможности картирования методом отраженных волн разрывных нарушений различной амплитуды (от первых до сотен метров) и связанных с ними зон, а также участков изменения внутренней структуры 1ерршсниой пачки пород венда. Аномальные эффекты наиболее наглядно проявляются па фрагмешах временных разрезов и на ссисмических моделях по затуханию амплитуд или смещению 1лавною жаремума юризонта КВ. Данные количественного анализа динамических параметров отражающею горизонта KB показывают, что наиболее информативными являются параметры, связанные с чааогным спектром: ширина спектра, средневзвешенная частота и частота максимума. Аномальные колебания этих параметров приурочены к зонам тектонических нарушений, при этом на высокочастотных моделях влияние зон на параметры возрастает

В Среднемархинском районе разрывные нарушения Вилюйско-Мархинской зоны не меняюi свои физические характеристики и, соответственно, выраженность в тсофизпчсских полях На рисунке 35 приведен пример комплексного юофизиче-ского разреза по профилю 54, пересекающею в меридианалыюм направлении Ви-люйско-Мархинскую зону в районе центральной часш Накынскою кимберлитово-ю ноля. Основные разрывные нарушения, выполненные дайками долеритв, создают положительные аномалии в гравитационном и Mai питых полях, а в ноле отраженных воли выражаются вертикальными областями потери корреляции. Потеря корреляции сейсмических волн наблюдается и в верхней части фундамента ii.iai-формы, а учаеюк перехода осадочный чехол - фундамент не вносит изменения в вертикальное трассирование нарушения, чю, вероятно, связано с особенностями обработки данных метода ОРТ. Разрывные нарушения, в которых не отмечено А

91100 89100 87100 85100 пк(м).

Акустический каротаж (км/с) 5 6. 7

S ^ о. х £ °

KB

1000 Т(мс) 4

91100

89100

87100

85100 пкЫ) В

91100

80 Т(мс)

89100

87100

85100 пк(м)

KB

V=4600 м/с V=4500 м/с

1800

Рис. 34. Фрагмент временного разреза (А), сейсмические модели (Б, В) и сейсмо-геологический разрез (Г) через Маччобинский грабен (Малоботуобинский район). лГ,л/л

Лиендокитскин

Ag, лиг vO

Ill2 'Л/ 3 <Ш>

Рис. 35. Сводный геофизический разрез по профилю 54. пересекающему Вилюйско-Мархинскую зону разломов (Средне-мархинский район).

1 - разрывные нарушения в фундаменте и осадочном чехле платформы по данным сейсморазведки, 2 -кимберлитовые тела Накнского поля, 3 - графики локального магнитного и гравитационного полей, 4 — обозначения сейсмических горизонтов. ирису iciкис даечных iел, отмечаю 1ся линейными аномалиями низкой ишенсивно-сIи в потенциальных полях, но создают уверенно выделяемые участки noicpn сигнала па сейсмических разрезах, особенно при сбросовом характере пограничных областей.

Изучение пликативной тектоники двух районов проводилось на основе данных сейсморазведки - средняя и нижняя чаем и карбонатного чехла, а 1акжс данных I ИС по сеш поисковых скважин - верхние тризонты осадочного разреза.

Основным отражающим тризошом, воспроизводящим рельеф поверхноаи кристаллическою фундамент, являемся KB (Малоботуобинский район) и ею ана-ло! ВР2 (Средпемархипский район) Выше но разрезу присутствую! еще три отражающих юриюша, позволяющие изучать внуфеннюю структуру осадочного чехла. Рельеф всех сейсмических фаниц повторяет друт друга, а амплитуда пликашв-ных структур посгепепно затухает при приближении к дневной поверхности. Данные ГИС находятся в хорошем соотвсмавии с результатами сейсмических исследований, чю позволяет говорить о высоком качестве картирования пликативной тектоники. Поэтому в дальнейшем будет освещаться один гори юнт для характеристики всею карбонагпою чехла платформы в описываемых районах.

3.1. Мирнинское кимберлитовое поле

Как огмечалось выше, основными источниками информации о разрывной тектонике верхней части осадочного чехла платформы является ишериретация данных потенциальных полей. Па рисунке 36 приведена Kapia локальной составляющей Mai питого поля Малоботуобинского района, i де положительными аномалиями трассируются основные разломы Вилюйско-Мархинской зоны субмеридиа-нальпою простирания и вынесены разрывные нарушения, выделенные по интерпретации магнитною и фавшационною полей. Обозначенные на карте нарушения находят огражение в данных ГИС на участках с i-устой сстыо буровых скважин и отмечаются непосредственно в керне в виде трещин с магпстит-сидеритовой минерализацией или границ микроблоков с повышенной Mai питой восприимчиво-емыо.

Разрывные нарушения, каршруемые по аномалиям потенциальных полей, характеризуют верхнюю чаемь карбонат ною осадочного чехла платформы при этом чаеть нарушений остается не замеченной из-за юю, чю линейные размеры

30 км

Шкала магнитного поля, нТл

300 250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 ' III-1-LI|

Рис. 36. Карта локального магнитного поля Малоботуоб и некого района.

1 - кимберлитовые тела Мирнинского поля, 2 - туфовые трубки, 3 - дайки долеритов, выполняющие разрывные нарушения Вилюйско-Мархинской зоны и их названия, 4 - разрывные нарушения по данным интерпретации потенциальных полей. ширина, длина по простиранию) их малы. С ючки зрения поисков кимберлитовых ilm, явтяющихся гак же как туфовые фубки и дайки долеритов, маг магическими образованиями, важны нарушения, в которых проявлена именно viai машческая составляющая, ю есть подвергшихся изменениям в результате магмагичсскои процессов, произошедших на изучаемой территории.

Па розах диаграммах, построенных по выделенной сеж разрывных нарушении, отражено распределение нарушений как по азимутам просгирания, гак и по протяженности во всех румбах (рис. 37). Нарушения Вилюйско-Мархинской зоны заиимаюг доминирующее положение по частоге встречаемости и по протяженности разломов в азимутах 0°-20°. Укугутская (Джункун-Хампинская) зона разломов, элеметпы строения которой слабо выражены в осадочном чехле и, как следствие лою, в потенциальных полях, на розах диаграммах выражена слабо. Разрывные нарушения па круговой диаграмме занимают азимугы 35°—60° и закаржрованы в основном на периферии кимберлитовою ноля. Третья сисгема нарушений, северозападною простирания (азиму гы 305°—325°), сформирована в результате сдвиговых деформаций по основным разломам субмеридиональпого направления Вилюйско-Мархинской зоны Эги азимугы характеризуют и длинные оси кимберлиювых 1рубок. На диаграммах несколько обособлено выделяется группа нарушений с азимутами простирания 335°—345°, ортоюнальная разломам Укугутской зоны. Нарушения не образуют какую-то зону и, вероятно, являготся наиболее древними в районе, гак как наименее выражены, чю может бьнь связано с последующими активизациями герриюрии, при коюрых они не обновлялись.

Строение кристаллического фундамента Малоботуобинскою района известно на основании данных сейсморазведки ОГГ. На общем фоне северною борта Пе-ттско-Ьотуобинской ашеклизы с преобладающим уклоном в северо-восточном направлении выделяются локальные грабены, контролируемые разломами двух зон -Вилюйско-Мархинской и Укутутской (рис. 38). Грабены субмеридианальною нро-етирания соответствуют основным дайкам Вилюйско-Мархинской зоны, последние расположены в восточных бортах структур. Амплитуда сбросов колеблется от 20 до 100 м при близвертикальных углах наклопа-80°-880. Па север от центральной част кимберлитовою поля амплитуда грабенов затухает, и если взять амплитуду сброса за показатель активизации, то область распространения ограничивается

Рис. 37. Розы диаграммы разломов осадочного чехла платформы в Малоботуобин-ском районе: А - по частоте встречаемости, Б - по протяжённости.

Зоны разломов: ) - Вияюйск- Мархинская, 2 - Укугутская (Джункун - Хампинская); 3 - азимуты простирания длинных осей кимберлитовых тел Мирнииского поля. ц^ Ш^Н Составлена по материалам БГРЭ и ЗЯГЭ

О 10 20 30 км Шкала отметок фундамента, м

-16Ш -1800 -2000 -2200 -2400 -26U0 -2800

Рис. 38. Карта рельефа фундамента с разрывными нарушениями Малоботуобин-ского района по данным сейсморазведки.

1 - кимберлитовые тела Мирнинского поля и туфовые трубки, 2-грабены, 3-границы флексуры, 4 -изолинии отметок сейсмического горизонта KB и их значения, 5 - разрывные нарушения по данным интерпретации ОГТ, трассируемые в фундаменте. северной границей Укугутской зоны. В южной части района, на широге р. Плети, амплитуда фабспов 1акже уменьшается.

Грабетты северо-восточною ироегирания, принадлежащие Укугутской зоне разломов, контролируются разрывными нарушениями, имеющими сбросовую кинематику. Западной границей распространения грабенов являемся Буордахский разлом субмеридиоиалытого ироегирания. На северо-востоке амплитуда грабенов возрастает, и они уже относятся к Ишагтинскои впадипе Палеовилюйскою авла-Koiena. Грабены, входящие в состав обоих зон образуют своеобразную ренте 1ку осложняющую северо-восточный склон Неиеко-Ботуобипской антеклизы, что выражается флексурным перегибом, в поднятом крыле которою расположено Мирнин-ское кимберлитовое поле (рис. 38)

Кроме пликагивной тектоники сейсморазведка фиксирует разрывные нарушения на всю мощность осадочного чехла и основания платформы. Вынесенные на карту (рис. 38) дизъюнктивные нарушения огражаюг раздробленность верхней части кристаллическою фундамента. Наибольшая концентрация разнонаправленных дизъюнктивов приходится на учасюк пересечения Вилюйско-Мархинской и У кугу гской зон, который располагается севернее трубки Мир, на правобережье реки М. Ботуобия. Кимберлиювые тела Мирнинского поля находятся в краевой, юю-западной части узла пересечения Вилюйско-Мархинской с Укугутской зоной. В центральной части области пересечения двух зон кимберлиювых тел на сегодняшний день не выявлено, хогя минералогическая ситуация дает основание для положительною прогноза.

Розы диаграммы разрывных нарушений кристаллическою фундамента по-зво 1ЯЮ1 говорим» о двух зонах, в пределах которых преобладают разломы с азимутами простирания 0°—20° и 60°-75° (рис. 39). В фундаменте, в огличие oi осадочного чехла, северо-западное направление представлено единичными дизъюнкт ивами, имеющими подчиненное значение. Подобная закономерность связана с гем, что северо-западное направ тение в осадочном чехле формирукн нарушения сколовою характера, образованные при сдвиговых деформациях в зонах, принадлежащих субмсридианальным разломам. По сути, ли нарушения формирукн области активною динамическою влияния этих разломов (ОАДВР) в осадочном чехле (Матросов, 2004)

Рис. 39. Розы диаграммы разломов фундамента платформы в Малоботуобинском районе: А - по частоте встречаемости, Б - по протяжённости.

Зоны разломов: J - Вилюгюко-Мархинская, 2 - Укугутская (Джункун-Хаипинская); 3 - азимуты простирания длинных осей кимберлитовых тел Мирнинского поля.

Полученные результаты комплексной интерпретации среднемасппабных 1еофизически\ pa6oi, позволяют обоснован первое защищаемое положение:

По геофизическим данным, Мирнинское кимберлитовое ноле приурочено к облает флексурного перегиба северо-восточного склона Непско- Boiyo-биискои антеклизы, соответствующего узлу пересечении Укугутской и Ви-лшйско-Мархипской зон разломов, который осложнен линейными средне амплитудными грабенами и слабоконтрастными разрывными нарушениями, фиксируемыми в потенциальных нолях в виде линейных аномалий повышенных значений магнитного ноля и протяженных гравитационных градиентных зон.

3.2. Накынское кимберли ювое ноле (Укрытие в 1994 юду 1Соло1ами Богуобинскои экспедиции ЛК «AJIPOCA» кимберлиювой трубки Ботуобипской на 1ерриюрии Средиемархиискою района привело к резкому увеличению объемов поисковых pa6oi, в том числе и наземной магнитпои съёмки масштаба 1:5000. Проведённые рабогы позволили выявить аномалии магии тою поля связанные: с дайками долериюв внедрившимся по разрывным нарушениям; хонолитм этого же сосгава; кимберли твой диагремой (трубка Нюрбипская) и эрозиоппо-кареювыми депрессиями.

В строении платформенного 4evia района принимают участие территенно-карбонашые породы венда, кембрия и ордовика, а также мезозойские образования, предегавленные отложениями юры морского генезиса мощностью от 10 до 200 м. Максимальным развшием пользуются 1ерршенно-карбонатные породы кембрия и ордовика, на поверхность которых и выходи г большая часть даек долеритов. Как отмечается в исследованиях теологов Ботуобинской экспедиции (Молчанов и др., 1999) часть даек имеет различный возрасг и даже разные фазы внедрения. Вилюй-ско-Мархииская зона разломов в Средпемархинском районе имеет ееверо- восточное простирание и проходит по северо-западному боргу среднепалеозойскою Па-лсовилюйского авлакогена, погтому считается краевой. Зона выделена, в основном, по данным аэрома1 нитнои съемки (рис. 40), выполненной на этой территории в разные юлы. Как следствие, закарнтрованы разломы различной протяженности и направления, выполненные магнитными породами. Умы падения даек почти вертикальные с небольшим наклоном в сторону Палеовилюйскою авлакотена. В осе

Рис. 40. Карта локальной составляющей магнитного поля Сред не мархи некого района.

1 - кимберлитовые тела Иакыпского поля, 2 - Оаики долеритов, выполняющие разрывные нарушения. вой части Вилюйско-Мархинской зоны расположено Накынское кимберлитовое иоле, в пределах которого выявлено четыре кимберлиювых тела среднепалеозой-ского во jpac I а. Линеамсытный анализ азиму юв прос тираний линейных Mai пит пых аномалий, вызванных дайками долериюв, в Среднсмархинском районе показал, чю существует 1ри преобладающих направления: 320°-350°, 60°-75°, 25°-55° (рис. 42). Азиму нл 320°-350° совпадают с направлением Средне-Мархинской зоны иу-оинных разломов, направление соответствует Моркока-Липденской зоне, а

Вилюйско-Мархинской зоне разломов присущи азимуты 25°-60° (Матросов, 2001).

На рассматриваемой территории Вилюйско-Мархинский дайковый пояс имеет ширин) порядка 60 км и протягивается от реки Марха до реки 1юкяп. В магнитном поле разрывным нарушениям зоны соответствуют чёткие линейные положительные апомачии протяженностью в десятки километров. Отдельные разрывы имеюI юраздо меньшую длину, иное направление и друтую выраженность в Mai-нишом поле-ло цепочки положительных аномалий или аномалии в виде ступени. Средне-Мархинская зона разрывных нарушений состоит из серии даек долериюв, уверенно закартированпых только в пределах Вилюйско-Мархинский зоны. Они выходят на небольшое рассюяние за её пределы как в сторону Палеовилюиского авлакотена, гак и на север, склон Апабарской ашеклизы. Дайки этой зоны характеризуются интенсивными положительными аномалиями Mai ни тою поля. При общей выдержанности направления они соскш из фра1менгов, которые менякн простирание в пределах ^30° oi основного азимута. Моркока-Липдснская зона в районе Накынскою кимберлиювою поля соприкасается с северной частью Вилюйско-Мархинской зоны и постепенно на восток сливается с ней. Поэтому на крую-вой дщпрамме обе зоны выражены одной группой (рис 41). В машитном поле но выдержанные по прос тиранию положительные интенсивные аномалии, часть из них имеет кулисообразный характер (Матросов, 2005).

1аким образом, 1екюническое строение Накынскою кимберлиювою поля определяют разломы ipex зон: Вилюйско-Мархинской, Средне-Мархинской и Моркока-Линденской (Молчанов и др., 1999; Мащак, Наумов, 2004), а также взаимоотношение двух структур I порядка-Апабарской ашеклизы и Палеовилюйскою авлакотена. Юго-восточный склон Апабарской аптеклизы, 1де расположено Пакын

Рис. 41. Розы диаграммы разломов осадочного чехла платформы в Среднемархин-ском районе: А - по частоте встречаемости, Б - по протяжённости.

Зоны разломов: J - Вилюиско-Мархипская. 2 - Средне-Мархинская, 3 - Моркока-Jlиное некая ; 4 - азимуты простирания длинных осей кимберлитовых тел Накынского поля. скос кимберлитовое иоле, предасШ1яе1 собой область перехода полоюй моноклинали в Вилюйскую синеклизу с резким увеличением мощности осадочпою чехла (рис. 3, 14).

Дайки долеритов, как 1ермин, используется в тексте диссертции без учёш их пеф01рафических раз шчий и геохимической специализации. г)ю связано с тем, чю в магнитном поле перечисленные особенности не находят отражение, 1ак как один из основных иарамстров-ма1нитная восприимчивость, у них практически одинаков Друюе петромагнижые характеристики, 1акие как величина естественной оааточной намагниченности (Jn) и сё направление, коэффициент Кеншсбер-тера (фактор Q) оказывают существенное влияние на форму и интенсивность аномалий \iai ниIною поля и напрямую связаны с возрастом образования матмашче-ских тел (MaipocoB, 2005). Иными словами, в какую палеоматпитную эпоху произошло внедрение даек долериюв в разломы, шкой и будет величина, а 1акже знак естественной остаточной намагниченности. Для определения возраста матматитов Накыиского кимберлитового поля применялись различные способы исследований-Sm-Nd, Rb-Sr датировки, Аг40-39Лг - метод но флогопиту кимберлита (Мащак, Наумов, 2004; Томшин и др., 1998; Зайцев и др., 2003; Шаталов и др., 1999). На основе них данных и данных по физическим свойствам матматитов (Зинчук, 2002) была составлена таблица 5.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования на 1срритории Малоботуобинского и Среднемархинского алмазоносных районов позволили выделить площади, занимаемые с обильными, нлошыми блоками земной коры архейской консолидации, в тираничной области которых расположены кимберлиювые поля. Установлено, чю ли участки кри-е1аллической коры характеризую 1ся высоким сопротивлением, повышенной iuioi-нос1ью и намашичсниостью, чю в свою очередь создаёт аномалии положительного знака в геофизических полях, которые уверенно фиксируются при проведении средпемасшгабных рабог Для районирования территории разработана гехнодотия интерпретации потенциальных полей на основе 21) и 3D моделирования, обеспечивающая выделение аномалий, создаваемых объектами консолидированной коры, а в комплексе с магнитотеллуричсскими исследованиями проводить оценку потенциальной перспективности районов па коренную алмазоносноегь.

Перемещение кимберлитовых магм в земной коре определяется гектоническими факторами, а одним из необходимых условий продуктивности диагрем является сохранность алмазов при транспортировке к дневной поверхности. Это означает пространственное совпадение проницаемых участков зон разломов кристаллической коры и разрывных нарушений осадочного чехла в период кимберлиюво-I о магматизма

Для выделения участков, контролирующих размещение алмазоносных кимберлитовых полей, определены критерии, основанные на ишерпрегации средне-масштабных геофизических рабог-аэромагиишой съемки, гравимегрии, сейсморазведки ОГТ и магнитогелурики. Перспективные области разломных зон приходятся на границы стабильных блоков коры, где в резульше срсднепалеозойской активизации в осадочном чехле развивались локальные малоамплитудные протибы или грабены, контролируемые разрывными нарушениями фундамента. Особенностью акгивизации является ю, что она нроисходш на участках сопряжения разломных зон одна из которых древнего заложения и обозначена флексурным пере-1ибом на поверхности фундамент. Кимберлитовые поля гяготсют к поднятым крыльям флексур.

Таким образом, выявленные и уточненные признаки кимберлиювою ноля:

- области пересечения региональной зоной разломов склоновых частей депрессий поверхпоаи Мохо;

- облааь фадиепта положительной аномалии поля силы гяжеаи, характеризующей более плотные породы консолидированной коры;

- облааь 1радиеша отрицательной аномалии ма1нигпото поля, связанной с изменением магнитных свойств пород фундамеша;

- фкжеурный перешб па склоне антеклизы в поднятом крыле, ко юрою ло-кашзуется кимберли ювое поле;

- область пересечения двух зон разломов, одна из которых более древняя и выражена нарушениями на уровне фундамента платформы.

Гехноло1Ия прогнозирования для среднемасштабпой стадии алмаюпоиеко-вых рабог, которая включает в себя:

- построение карг рельефа и разрывных нарушений фундамеша по данным сейсморазведки ОГГ;

- анализ результатов ajpoMai питпой и 1равимстрических съемок с целью картирования неоднородного строения криааллической коры и выявления разрывных нарушений осадочного чехла;

- проведение профильных магниготеллурических зондирований на погенци-агьно перспективных участках для получения информации о гео)лекгричсских характеристиках земной коры.

Уточнены критерии, используемые при прогнозировании объектов коренной атмазоносности в ранге куста кимберлиювых тел, основанные на свойствах разрывной тектоникой. Предложены тектопофизические признаки локализации кустов кимберлиювых тел, что позволяет с учеюм минерало1ических критериев прогнозировать перспективные участки на стадии средпемасштабных работ.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Матросов, Вячеслав Александрович, Иркутск

1. Абдрахимов М.З , Кузнецов Ю.И., Зонп М.С. Сф)кт>ра норовою пространства ы)боких образований земной коры (по данным Кольской сверх! л>бо-кои скважины) // Физика Земли -1996. № 5.- С 35-45.

2. Алакшин А.А., Лысак С В., Письменный Б.М., Поснеев А.В., Поспеева Ь.В. Глубинное строение и юодинамика Саяно-Байкальской юрной области и со-предельпых районов Восточной Сибири // Гл>бинпое сiроение герриюрии СССР.-М."Недра, 1991.- С.72-88.

3. Бабаян Г.Д. 1ектоника и нефте1азоноснос1ь Вилюйской синеклизы и прилегающих районов по геофизическим и 1еоло1ическим ма!ериалам. Новосибирск: На>ка, 1973.-137 с.

4. Биезайс Я.Я. Гл>бинная ссисмо!еоло1Ическая модель кимберлиюобраз> тощей системы (на примере Мирпипскою кимберлитовою поля Якутии). -Воронеж. ВГУ, 2002.-104 с.

5. Бопдаренко А Г., Саврасов Д.И. Об элемронроводности эклогитов и ким-берлиюв 1р>бок Якутии при высоких темпера1>рах в связи с вопросами ефоепия верхней машин //ДАН СССР-1969. №5.- С. 72-80.

6. Борпяков С.А., Шсрман С.И., Гладков А.С. Многоуровневая самоор1аниза-ция дес1р>ктивпою процесса в сдвиювой зоне // Физическая мезомеханика. -2000.-1 омЗ, №4.-С. 107-115.

7. Борпяков С.А., Шсрман С.П., Гладков А С. Сфук|урные уровни десфукции в сдвиювой зоне и их офажение во фрактльпых размерностях // Докл. РАН -2001.-1 ом 377, № 1.-С. 72-75.

8. Борняков С.А., Гладков А.С., Матросов В.А., Адамович А.П., Клепиков В.А. Нелинейная динамика разломообразовапия по результатам физическою моделирования // Геотекюника-2004. №5.- С. 85-95.

9. Брахфогель Ф.Ф. Геоло1Ические аспекты кимберлиювою Mai магизма северо-востока Сибирской платформы.-Як>тск. Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1984. -128 с.

10. Ва1анов ВИ, Варламов В.А., Фельдман А.А. и др. IIpoiпозно-ноисковые сиаемы для месюрождсний алмазов // Отечественная теология.-1995. №3-С.42-53.

11. Ватапов В И. Алмазные месторождения России и мира (Основы нрот позирования). М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2000.-371 с.

12. М.Ваньян Л.Л., Хаиндман Р.Д. О природе электропроводности земной коры // Физика земли.-1996. №4.- С. 5-11.

13. Герасимчук А.В , Ссрспко В.II. Вещее 1венно-физические предпосылки районирования фундамента Далдыно-Алакитско1 о ретиона но 1еофизичсским данным // Советская 1еоло1ИЯ.-1988. № 11.- С. 74-80.

14. Горев II.И. Кимберлигокошролирующие юны ссвсро-восюка Сибирской шшформы // Геоло1ия, закономерности размещения, методы протозирова-ния и поисков месторождений алмазов: Сб. научных С1а1ей.-Мирпыи, 1998. С. 246-248.

15. Горев П.И. Текюническое районирование Сибирской илаiформы при протезировании коренных источников алмазов // Проблемы алмазной юолоти и некоторые пути их решения: Сб. научных сшей.-Воропеж; ВГУ, 2001.-С. 462-481.

16. Ду кард г Ю.А., Борис Е.И. Кошроль кнмберлитового вулкашима Якутской алмазоносной провинции палеорифтовыми струкарами // Отечественная геоло1Ия.- 1996. № 10.- С. 28-34.

17. Дукардт Ю.А., Борис Е.И. Авлакогепез и кимберлитовый магматизм.- Воронеж: ВГУ, 2001.- 161с.

18. Зарайский Г.П., Балашов В.II. О разуплотнении торных пород при надевании // ДАН СССР.- 1978.- Гом 240, №4.- С. 926-929.

19. Зорин IO.A. Новейшая структура и изостазия Байкальской риф твой зоны и сопредельных территорий-М.: Наука, 1971- 168 с.32.3инчук П.Н., Бондаренко А.Т., Гараг М.Н. Петрофизика кимберлитов и вмещающих пород.- М/ ООО «Недра-Бизнееценф», 2002.- 695 с.

20. ЗЗ.Зинчук Н.И., Ду карт Ю.А., Борис Б.И. Тектонические аспекты npoi позирования кимберлитовых полей Новосибирск, 2004 - 166 с.

21. Илупип И.П., Ваганов В.И., Прокопчу к Б.И. Кимберлиты: Справочник М.: Недра, 1990.- 248 с.

22. Итнаюв П А., Ивашин В А., Старостин В.И. и др. Деформации кембрийских пород Мало-Бо1уобипского района, вмещающих кимберлиты // Руды и металлы.- 1997. N2.-С. 40-46.

23. Ипшов Г.А., Штейн Я И., Черный С.Д., Яныпш Ю.Т. Новые приемы оценки локальных площадей на коренные алмазные месторождения // Руды и металлы.-2001. №5.-С. 32-43.

24. Киссин И.Г. Флюидоиасыщенноаь земной коры, )лектропроводиосп», сейсмичность // Физика Земли.- 1996. № 4.- С. 30-40.

25. К.ПШОНТОВИЧ К). JI. Проблемы сташсшческой теории 01крыгых систем // Успехи физических наук.- 1989.-Том 158, Вып. 1.-С. 59-91.

26. Ковальский В.В. Кимберлиювые породы Якутии и основные принципы их истро1енстической классификации.-М.: Изд-во АН СССР, 1963 184с.

27. Колодезников И.И., Левашов В.К., Маршинцев В.К., Мишнин В.М., Шкод-зинский B.C. Геолотя и перспективы алмазоносное ж юю-восточпой окраины Сибирской шшформы и Ссте-Дабана-М.: Недра, 1996 152 с.

28. Косыгин 10. А., Забродин В.Ю., Коноваленко А А., Кулындышев В А. и др Понятие «глубинный разлом» и проблемы сис1емагики ьчубиниых разломов // Гео1ектоника 1977. №3 - С. 106-1II.

29. Кухлиш X. Справочник по физике: Пер. с нем.- М.: «Мир», 1982.- 520 с.

30. Кушев В.Г., Синицып А.В , Мишин А.М , Натапов Л.М. Структурная позиция и продуктивноеп, кимберлитов Восючно-Сибирской (Якутской) провинции // Геолог ия и геофизика.- 1992. №10.- C.3I-38.

31. Летников Ф. А. Синергетика юолотческих систем.- Новосибирск: Наука, 1992 28 с.

32. Лобацкая P.M. Структурная зональноеib раз юмов- М.: Недра, 1987 128 с.5().Малич Н. С. Темоничеекое рашпие чехла Сибирской платформы- М.: Недра, 1975 -216 с.

33. Малич Н.С., Грипсон А.С., Гурчанов П В. и др. Рифил енез Сибирской n.iai-формы // В кн.: 1ектонич. процессы: Докл. Сов. ieo.ioroB на XXVIII сес. Международ. 1еол. Конгресс (Вашинпон, июль, 1989) -М. Наука, 1989- С. 184-193

34. Манаков А.В. Особепноаи строения литосферы Якутской кимберлиювой провинции.- Воронеж- Изд-во BI У, 1999.- 57 с.

35. Манаков А.В., Романов H.II, Полырацкая О.Л. Кимберлиювые поля Якутии.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 2000.- 82 е.

36. Манаков А.В., Матросов В. А., Утюнии Ю.В., Зайзевский Ф.К., Глушков ВН. Изучение мощности мезозойских оиюжений в Накыпском кимберлито-вом поле по 1равимстрическим данным // Beci. Воронеж, ун-та Геоло1ия-2003. №2.-С. 172-178

37. Манаков А.В., Посиеева ЕВ., MaipocoB В.А. Пространственная неоднородность кимберлитовых полей Якутии // VI международная конференция «Новые идеи в науках о Земле».- М., 2003. 1ом 2.- С.359.

38. Мапаков А.В., Посиеева П.В., Матросов В А., Сараев А.К., Алексеев Д.А. Применение метода машиютеллурических зондирований в алмаюпоиско-вых работах // Записки Горного институ та.- СПб, 2005. Т. 162 С. 45-60.

39. Масайтис В.Л., Михайлов М.В., Ссливанопская I.B. Вулканизм и 1екюника Паюмско-Вилюйского среднепалеозойского авлакотена.- М.: Недра, 1975182 е.

40. Матросов В.А Использование данных ГИС для ишерпрегации фавиразвед-ки в Накынском кимберлиювом поле (Якутия) // Проблемы алмазной ieo.io-Iии и некоторые пути их решения. Сб. научных сытей- Воронеж. ВГУ, 2001.-С. 284-290.

41. Матросов В.А., Ьорняков С.А., Гладков А.С Новый подход к ошимизации пропюза при поисках алмазоносных кимберлиюв // Докл. РАН- 2004.- Гом 395; №2.-С. 1-4.

42. MaipocoB В.А., Глушков П.И. Возможности геофизических методов при иро-I нозироваиии i идрогеологической обстановки // Вопросы методики npoi но-зирования и поисков месторождений полезных ископаемых.- Якутск: ЯФ ГУ «Изд-во СО РАН», 2004.-С. 309-315.

43. Меюдические указания по поискам коренных месторождений алмазов па Сибирской платформе (Якукжая алмазоносная провинция).-JI.: НПО «Руд-гсофизика», 1989.- 62 с.

44. Милашев В. А. Сфуктуры кимберлитовых полей-Л.: Недра, 1979.- 183 с

45. Милашев В. А Л ру бки взрыва JJ.: Недра, 1984 - 268 с.

46. Милашев В.А. Трещиновагоаь, блоковое сфоенис платформенного чехла и локализация диафем.- СПб.: ВПИИОксангеоло1 ия, 1997.- 146 с.

47. Мииохип С.И. Применение электроразведки нсус1аиовившимися )лекфо-mdiпитыми нолями в условиях проводящей и поляризующейся среды Ма-ло-Ео1уобипского алмазоносною района. Авюреф. дис. канд. 1еол.-мин. наук.- Иркутск: ИЗК СО РАИ СССР, 1985.- 16 с.

48. Мипшин В.М., Бадархаиов IO.II., Болозпсв В.И. Якутский ме1акратон: не-фадиционные аспекты тектоники и минерагении Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987.- 156 с.

49. Молчанов Ю Д. Физико-1еологичсское сфоенис Мало-Бо1уобинскою алмазоносною района и геофизические факторы контроля кимберлитовою маг-машзма. Дис. канд. 1еол. мин. наук,- Мирный, БГРЭ. 1984.

50. Николаевский А.А. Глубинное сфоенис воеючной части Сибирской iuai-формы и ее обрамления.- М.: Наука, 1968 183 с.

51. Поспеева Н.В. Магматическое моделирование при решении прямой задачи ГМТЗ в условиях Малоботуобинского алмазоносною района // Геология и геофизика.- 1988.- № 9.- С. 106-109.

52. Поспеева Н В., Манаков Л.В , Матросов В Л. Геоэлеклричсекая неоднородное ib земной коры в связи с кимберлитовым ма1машзмом юга Яку1Скои алмазоносной провинции // Вест. Воронеж, ун-та. Геолошя 2004. № 1.- С. 137-147.

53. Г1оснеева F В., Манаков Л.В., Матросов В.А. Магнитотеллурическис исследования при поисках алмазов // Всероссийская научно-техническая конференция "Геофизические методы при разведке недр и экологических исследованиях".- Томск: ТПУ, 2003.- С. 372-376.

54. Приюжин П., Копдипуди Д Современная гермодинамика: oi тепловых дви-гагелей до диссшгагивных структур М: Мир, 2002.- 461 с.

55. Романов Н.Н., Клименко П.Ф., Герасимчук А В. и др. Тектонические и i.iy-бннные факюры локализации кимберлитов воеючпою 6opia Тунгусской еппеклизы //'I руды ЦНИГРИ,- М , 1991. Вып. 250,- С. 32-41.

56. Саврасов Д.И., Камышева Г.Г. Физические свойства докембрийских кристаллических пород Анабарскою щита // Уч. Зап. НИГА. Рсгиопаплтая ieo-лот ня.- 1966. Вып. 8.-С. 169-187.

57. Сарсадскнх Н.П Рет ионалытые и локальные закономерное ж размещения эндогенных мееторо/кденнй алмазов // Основы научного прогноза месторождении рудных и нерудных полезных ископаемых: Сб. научных статей- Л., Недра. 1973.-С. 15-18.

58. Семипский К.Ж. Пространственная ретулярносп. разрывообразования в раз-ломпых зонах земной коры // Геология и геофизика 2004.- Т. 45, № 6-С.703-716.

59. Семипский К.Ж., Гладков А.С, Лунина О.В., Тугарина М.А. Внутренняя структура конжнентальных разломпых зон: прикладной аспект.- Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2005.- 293 с.

60. Сидоров В.А. Импульсная индуктивная электроразведка М: Недра, 1985 -192 с.

61. Специус З.В , Серепко B.1I. Состав континентальной верхней матнии и низов коры под Сибирской платформой.- М.: Паука, 1990.- 272 с.

62. Суворов В.Д. Глубинные сейсмические исследования в Якутской кимберлитовой провинции. Новосибирск: Паука, 1993. - 136 с.

63. Тектоника, геодинамика и металлогения терриюрии Республики Саха (Якутия). М.:МАИК «Наука/Иитерпсриодика», 2001. - 571с.

64. Iомнтин М Д., Фомин А.С., Корнилова В.II. и др. Особенноеiи магматических образований Накыпскою кимберли г oboi о поля Якутской провинции // Геология и геофизика.- 1998.-Т. 39, №12.-С 1693-1703.

65. Трофимов B.C. Основные закономерности размещения и образования алмазных месторождений М.: Недра, 1980.- 304 с.

66. Тяикин КФ. Изучение разломпых и складчатых структур докембрия геоло-ю-теофизическими методами.-Киев: Наукова Думка, 1986- 168 с.

67. Фогиади 1.Э., Захарова I JI., Ладынин А.В. и др. Основные черш cip^Kiypbi и динамики литосферы Сибири но геологомеофизическим данным.- Новосибирск: Наука, 1990.- 117 с.

68. Франценсон Р В Роль авлакогенов в формировании кимберлиюв па древних платформах // Геолог ия рудных месторождений.- 1986. №5- С. 91-93.

69. Францепсоп Н.В., Луш Б.Г. Кимберлиювый маг магизм древних нлагформ.-М.: Недра, 1995.-342 с.

70. Шагалов В.И., Тарабукин В П., Болонев B.C. и др. Уточнение возраста кимберлитов Иакынского ноля//Отечественная геология.- 1999.№4-С. 3-4.

71. Шерман С.И , Семипский К.Ж , Борняков С.А. и др. Разломообразова-ние в лиюсфере. Зоны сдвига.- Новосибирск: Наука. СО РАН, 1991- 262 с.

72. Шерман С И , Семипский К.Ж., Борняков С.А. и др. Разломообразова-ние в литосфере. Зоны растяжения Новосибирск: Наука. СО РАН, 1992228 с.

73. Шерман С.И., Сорокин А.П., Черемпых А.В. Новый подход к тектоническому районированию приам>рья по фрактальной размерности разломов земной коры // Докл. РАН.- 2001. -Т. 381, №3.- С. 388-392.

74. Шерман С.И., Черемных А.В., Борняков С.А, Гладков А.С и др. Динамика формирования генеральных разчомов в зонах растяжения литосферы (результаты физического моделирования) // Физическая мезомеханика.-2002.-1 ом 5, №2.-С 79-86

75. IIliexT Г.И Глубинное строение и история тектонического развития Ви тюйской впадины-М.: Наука, 1965 123 с.

76. Helmstacdt H.H. Natural diamond occurences and tectonic setting of "pri-mar>" diamond deposits // Prospectors and developers assosiation of Canada.-1993 -P. 3-72.

77. Janse A.J. Is Clifford rule still valid Affirmative examples from around the world //Tifth Int. Kimb. Conf.-Araxa, Brazil.- 1991.- P. 196-198.

78. Mandelbrot B.B. Hie fractal geometry of nature. N.Y.:Freeman, 1982.-480p.

79. Rudnick R.L. Xenoliths-samples of the lower continental crust. D. Fountain, R. Arculus, R.W.Kay, eds., Continental Lower Crust. Elsevier, Amsterdam, 1992,- P. 269-316.

80. Suvorov V.D., Melnik E.A., Ihybo II., Perchuk If. Exceptional high seismic P-v\ave velocity of the uppermost mantle around the Mirnyi kimberlite in Siberia.- Amer. Geoph. Union abstr., San Francisco, California, 2003, S31E-0796.

81. Woodcock N. 11, Fisher V. Strike-slip- duplexes // J. of Struct Geol.- 1986. V. 8, N 7.- P. 725-735.