Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Система геофизических исследований с целью прогноза и поиска кимберлитовых образований в пределах Архангельской (русской) алмазоносной провинции

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Система геофизических исследований с целью прогноза и поиска кимберлитовых образований в пределах Архангельской (русской) алмазоносной провинции"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ АКАДЕМИЯ ИМ. СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ Кафелра электрических, гравиметрических и магнитных методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

ргб од

2 2 ДПР 199В

УЛК 550_832:552.323.6 (470.11) На правах рукописи

ЧИСТОВА ЗИНАИДА БОРИСОВНА

СИСТЕМА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯ С ЦЕЛЬЮ ПРОГНОЗА И ПОИСКА КИМБЕРЛИТОВЫХ ОБРАЗОВАНИЙ В ПРЕДЕЛАХ АРХАНГЕЛЬСКОЙ (РУССКОЙ) АЛМАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 04.00.12 - Геофизические методы поисков и

разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва. 1996

Работа выполнена в Институте экологических проблем Севера Ураль ского отделения Российской Академии наук. Отдел Наук о Земле лаборатория "Глубинного строения и геодинамики литосферы" и на кафедре электрических, гравитационных и магнитных методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых Московской государственной геологоразведочной академии

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических науЕ<

профессор В.В.Бродовой

Официальные оппоненты - доктор геолого-минералогических нау?

профессор Демура Г.В.

кандидат геолого-минералогических

наук Фельдман A.A. (ЦНИГРИ)

Ведущее предприятие - Научно-технический центр (НТЦ) ГГП "Apxat

гельскгеология". г.Архангельск

Автореферат разослан " апреля 1996 года

Зацщта диссертации состоится "16" мая 1996 года в 1500 часов I заседании Специализированного Совета Д.063.55.03 при Московсш государственной геологоразведочной академии по адресу 1178' Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, д.23. МГГА. Геофизический ф; культет. ауд. 6-38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГГА

Ученый секретарь Специализированного Совета, доктор физико-математических

наук, профессор - Блох Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. В России и за рубежом многие финансовые структуры заинтересованы и готовы инвестировать будущую алмазодобывающую промышленность Русского Севера. В условиях экономического кризиса этот фактор настоятельно диктует необходимость системного усовершенствования научно-методологических основ прогноза и достоверности выделения кимберлитового магматизма по геофизическим признакам в пределах Архангельской (Русской) алмазоносной провинции (методологические исследования - первое защищаемое положение), в которой в последнее время наметилась отчетливая тенденция снижения эффективности применения геофизических методов поисков кимберлитовых тел. Такое положение обуслов-ленно несколькими факторами: сложным геологическим строением региона; игнорированием системного подхода при поисках трубок взрыва; неучтенными изменениями в процессе работ характеристик искомых объектов.

Кризис эффективности поисковых работ в регионе обуславливает необходимость более четкого определения разностадийных объектов исследований (геолого-методические исследования - второе защищаемое положение). Наличие обширного класса слабоинтенсивных магнитных аномалий (>10000) в пределах площади развития кимберлитовых образований, подобных аномалиям над промышленно-алмазоносными телами, определяет острую необходимость повышения достоверности выделения рудоперспективных аномалий (геофизико-методические исследования -третье защищаемое положение) .

Основная цель и задачи диссертационной работы - поиск и разработка геофизических критериев локализации кимберлитового магматизма более точно отвечающих изменившимся условиям и соответствующих им методических приемов. Задачи исследований:

-определение методологической основы геолого-геофизических исследований;

-выбор конкретных промежуточных обьектов прогнозирования; -разработка дополнительных критериев выделения трубок взрыва в геолого-геофизических материалах.

Фактический материал и личный вклад автора. В качестве исходного материала использовались средне- и крупномасштабные карты потенциальных полей (в т.ч. составленные лично диссертантом -Q-37-XXVII-XXIV. XXXIII-XXXV и при его частичном участии - Q-38-XIII. XIV. XIX. XX. XXV. XXVI. XXXI) и их трансформанты, карты удельной продольной проводимости и их трансформанты, геологические, геохимические, гидрогеологические, сейсмические материалы, результаты КМПВ. MOB. ГСЗ. ГМТЗ. бурения, дешифрирования космо-и аэрофотоматериалов и результаты детали-зационных работ на аномалиях. Основное внимание в работе уделено анализу проявления таксонов кимберлитового магматизма в потенциальных полях. Геофизические данные автором были проанализированы и синтезированы с геологическими и геохимическими. Основой являлись материалы собс-

твенных целенаправленных геолого-геофизических исследований.

Конкретные сведения о характере вариаций геомагнитного поля ре она получены в результате собственных многолетних полевых наблюдени. привлечением результатов наблюдений сторонних организаций.

Методика количественных расчетов изрезанности (дисперсии) гра ков магнитного поля по предлагаемой диссертантом формуле получена е! результате собственного многолетнего анализа и интерпретации средне крупномасштабных геофизических исследований площади Архангельской п] винции.

Научная новизна работы. Впервые для региона рассмотрен полны! непрерывный ряд проявлений кимберлитового магматизма и его отражена потенциальных полях, как единой и целостной основы прогноза алмазов ных объемов недр.

В качестве общей и единой модели на всех уровнях контроля пред. гается узел пересечения разнорежимных тектонических дислокаций, соз, ющих наиболее раздробленную (глубинную) вертикально-проницаемую стр: туру, благоприятную для локализации кимберлитового магматизма.

Для исследуемой площади впервые предложено и обосновано для и: чения внутренней структуры тел "трубочного" типа и повышения достов! ности выделения рудоперспективных аномалий применение: микромагнит! исследований; количественных показателей учета изрезанности магнитн* поля над объектами. Даны рекомендации с целью учета временной струк' ры геомагнитных вариаций высоких широт.

Практическое значение и реализация результатов исследован!

Предлагаемый к изучению иерархический ряд проявлений кимберж вого магматизма в Архангельской провинции в качестве методологичес! основы геофизических исследований позволяет значительно сократить о( емы поисковых работ и перейти от экстенсивного пути к более эффект: ному, целевому изучению разноранговых кимберлитовых образований в естественных геологических границах.

Применение разработанных критериев по предлагаемой методике пр( ноза позволило выделить новую перспективную на обнаружение кимберли' вого магматизма Белоозерскую площадь и прогнозировать на площади I нокского поля наличие новых магматических тел. В дальнейшем на Бел< зерской площади были обнаружены минералы-спутники алмазов, что суще< венно укрепило достоверность прогноза на основе геофизических дани По результатам проведенной затем аэромагнитной съемки с последую! детализацией, площадь рекомендована к заверке бурением. Диссертан' даны рекомендации по дальнейшему совершенствованию методики и тexнoJ гии геофизических исследований и разработан ряд методических прие( по разбраковке локальных магнитных аномалий, применение которых позе лит значительно повысить эффективность геофизических исследованш тем самым уменьшить объемы горно-буровых работ.

Предварительные результаты данного исследования были использовг в ГГП "Архангельскгеология" при составлении программы работ на пса

дующее перспективное развитие региона и рассматривались при обсуждении пакета геологических материалов для внешнеэкономических связей.

Предварительные результаты анализа характера магнитных вариаций используются подразделениями ГГП "Архангельскгеология" при проведении наземных и аэромагнитных работ начиная с 1980 г.

Апробация работа. Основные положения работы и выводы из них неоднократно докладовались на научно-технических советах ГГП "Архангельск-геология" (1982,1984.1987.1993). совещаниях Координационного Совета Мингео СССР по геофизическим исследованиям на севере Восточно-Европейской платформы (1987,1988.1990). на секции наук о Земле Института экологических проблем Севера УрО РАН (1996). Предварительные результаты исследований были доложены также на "The Barents Region's Universities cooperation conference" (1995) и приняты в качестве доклада ца 30th International Geological Congress (4-14 August,1996. Beijing).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей: кроме того. в соавторстве с сотрудниками ГГП "Архангельскгеология" написано 5 отчетов, в двух из которых автор является ответственным исполнителем.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Общий объем 244 стр..в том числе стр.144 текста, 80 иллюстраций и 2 таблицы. Библиография включает 123 наименования.

Автор приносит искреннюю благодарность д.г.-м.н. проф. В. В. Бродо-вому за научное руководство, к.г.-м.н. старшему научному сотруднику ИЭПС УрО РАН Кутинову Ю.Г. и к.г.-м.н. гл. инженеру НТЦ ГГП "Архангельскгеология" Губайдуллину М. Г. за ценные критические замечания, к. г.'-м.н. ведущему геофизику НТЦ ГГП "Архангельскгеология" Добрыниной М. И. за любезно предоставленные материалы.

Особую признательность автор выражает чл.-корр. АН РК д.г.-м.н. Ф.Н.Юдахину за моральную поддержку.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Предлагается к изучению иерархический ряд (провинция, субпровинция. пояс, район, поле, куст, трубка) проявлений кимберлитового магматизма в Архангельской (Русской) провинции, контролируемых тектоническими нарушениями разного порядка и фиксируемых в потенциальных полях, в качестве основы прогноза и поиска кимберлитовых образований.

2. Общей и единой моделью контроля кимберлитового магматизма (район. поле, куст, трубка) является вертикально проницаемая структура, образованная пересечением разнорежимных тектонических нарушений разных порядков и выявляемая в геофизических полях.

3. Повышение достоверности выделения рудоперспективных магнитных аномалий достигается путем использования дополнительных методов и методических приемов: микромагнитных исследований; учета изрезанности магнитного поля над объектом и за его пределами в процессе увеличения степени детальности исследований; учета временной структуры геомагнитных вариаций для высоких широт Архангельской провинции и изменения характера резких аномальных вариаций в районе рудного объекта.

Содержащие работы Глава 1. Геолого-геофизическая характеристика района Исследуемый регион входит в Беломорский геоблок и характеризуе ся. в основном, повышенными значениями поля 6g и мафическим характер земной коры.

В строении площади резко обособлено два структурных этажа: ело нодислоцированный архей-нижнепротерозойский фундамент и осадочный ч хол. Фундамент сложен породами беломорского комплекса архея (амфибол товая фация метаморфизма) (6=2.70 г/см3. £ =99х10~5ед. СИ. р =3540 Ом Vp=5600 м/с), который по геофизическим данным залегает на глубинах О - 3.0 км. В целом, в фундаменте развиты контрастные структуры: горе и авлакогены северо-западного простирания, осложненные дизьюнктива других направлений .

В осадочном чехле, залегающем с угловым и стратиграфическим н согласием на породах фундамента, выделяются верхнепротерозойские, п леозойские и кайнозойские образования, разделенные длительными стр тиграфическими перерывами. Эти отложения слагают два тектоно-вещес венных мегакомплекса: доплитный или рифтогенный (отложения рифея 6=2.45 г/см3. 2=380x10 "5ед. СИ. J) =440 Омм) и плитный или ортоплитн (венд-фанерозойские отложения). Эти комплексы различаются как по лит логии. так и по своему структурному положению - нижний заполняет пр гибы фундамента северо-западного простирания, а верхний с размывом и рекрывает как породы нижнего, так и кристаллический фундамент. Вен ские отложения представлены песчано-глинистой формацией (6=2.24 г/см ^=35хЮ~5ед. СИ. j>=50 Омм) и залегают непосредственно под четвертичнь осадками в западной части района, а на востоке перекрыты каменноугол ными и. частично, пермскими отложениями. Палеозойские породы предста лены терригенными (6=2.38 г/см3. 2=20х10"5 ед.СИ, J>=90 Омм) и карб натными отложениями карбона и перми (6=2.44 г/см3, <£ =(1-5)х10~5ед. С j>=485 Омм) развиты преимущественно на востоке области. Залегают с ра мывом на породах венда и перекрыты четвертичными отложениями. Четве тичные отложения почти сплошным чехлом покрывают территорию, несогла но залегая на неровной поверхности докембрийских и палеозойских поре Для этих отложений характерна чрезвычайная изменчивость мощностей, е щественного состава и физических свойств (6=1.40-2.70 г/сс зг=(1-5000)хЮ"5ед.СИ. р =1-800 Омм).

Основными поисковыми объектами являются трубки взрыва. Тела фс мируют цепочки субмеридионального простирания или компактные участ площадью до 10 кв.км. Диатремы имеют в плане различную форму - изоме ричную. элипсовидную с извилистыми очертаниями, с разным соотношем длинной и короткой осей (от 0.27 до 1.0). реже гантелевидную. Извест: также сближенные трубки, когда расстояние между ними меньше или раЕ размерам самих объектов. Размеры диатрем на уровне эрозионного сре весьма изменчивы от 0.005 до 1,7 км2. Возраст трубок определен к позднедевонский-среднекаменноугольный. По количеству фаз внедрения i

ла можно разделить на одно- и многофазные. Первые представлены трубками с одной фазой внедрения и характеризуются небольшими размерами (в среднем 200x300 м), относительно высокой магнитной восприимчивостью и интенсивностью магнитных аномалий (до 60-70 нТ) . слабой продуктивностью. Тела сложены в кратерной части туфогенно-осадочными и туфоген-ными отложениями (6=2.20 г/см3, ^=(60-100)х10"5ед.СИ.р=20 Омм). в жер-ловой - ксенотуфобрекчией (6=2.22 г/см3.£ =(60-100)х10~5ед.СИ.р =0-20 Омм). Вторые характеризуются наличием нескольких фаз внедрения: кра-терная фация представлена туфогенньш и туфогенно-осадочным материалом (6=2.16 г/см3. £=20х10"5ед. СИ,£=20 Омм); жерловая - ксенотуфо- (6=2.22 г/см3.^=(20-60)х10"5 ед.СИ.р=0-20 Омм) и автолитовой брекчиями (6=2.36 г/см3.^=(60-100)хЮ"5ед.СИ. Р=20-50 Омм). а также порфировым кимберлитом (6=2. 5бг/см3. £=180хЮ"5ед. СИ, р=150-300 Омм) в низах разреза. Для трубок второй группы характерна более высокая продуктивность, относительно большие размеры, низкая магнитная восприимчивость и интенсивность аномалий магнитного поля (до 25-30 нТ). Трубки взрыва прорывают толщу вендских отложений и перекрыты отложениями палеозоя и кайнозоя.

Глава 2. Состояние проблемы: обобщение и критический анализ полученных результатов

В данной главе анализировались методика выделения и интерпретации аномалий, применявшиеся приемы моделирования, их связи между собой и выбором методов исследований.

Принятый в регионе комплекс геофизических методов был ориентирован на поиски кимберлитовых тел по двум наиболее устойчивым признакам их дифференциации от вмещающих пород венда - повышенной намагниченности и электрической проводимости. Ведущим поисковым методом в комплексе является аэромагнитная съемка м-ба 1:10000. Исходным признаком выделения перспективного участка служит наличие ЛМА "трубочного типа". Выделенная аномалия заверяется наземной магнитной съемкой и (не всегда) комплексом электроразведочных работ методами ЕЭМП. ДИМ. ВЭЗ и др. Аномалии. выделенные после наземных геофизических работ, проверяются бурением.

Вопрос о наличии аномалий обычно решался после выполнения трансформаций поля с некоторыми оптимальными параметрами. Наибольшее распространение получили метод осреднения "отрезком" (1=1-3 км) в аэромагнитной съемке и "окном" при наземных работах. В результате на изучаемых площадях выделено большое количество изометричных аномалий близких по характеристикам к аномалиям, связанным с искомыми объектами. В итоге данной стратегии поисков процент обнаружения трубок взрыва геофизическими методами снизился от 8-15.8% до 1.2%.

Анализ, проведенный диссертантом, показал:

-повсеместно наблюдается игнорирование системного подхода при поисках трубок взрыва;

-методика проведения поисковых работ геофизическими методами была направлена на выделение тел. модель которых не всегда соответствовала

искомым трубкам взрыва;

-на стадии обработки данных аэромагниторазведочных работ вносит ряд искажающих факторов и формируется достаточно однородный по cboî геофизическим характеристикам класс ЛМА;

-неоднократное применение на всех стадиях работ процедуры осре, нения без сопутствующего анализа исходного поля лишает большинст! аномалий присущих им индивидуальных черт, что делает их разбраков] крайне сложным процессом;

-на настоящий момент не существует универсальных признаков аном; лии "трубочного типа" в геофизических материалах;

-ни один отдельно взятый признак не обеспечивает надежного опо: нания объекта, поэтому необходима комплексная оценка всей совокупное' данных.

Глава 3. Иерархический ряд проявлений кимберлитового магматизма их отражение в геолого-геофизических материалах

До сих пор такие минерагенические таксоны как кимберлитовые пр> винции. субпровинции, пояса, районы, поля, кусты не приобрели стру турных очертаний. Уменьшить неоднозначность прогнозных построений мо: но на основе системного подхода к изучению проявлений кимберлитово магматизма, осуществляя переход от ранга к рангу через закономерн группирование так называемых элементарных ячеек.

Размещение кимберлитового магматизма определяется; мощностью составом земной коры, позволяющим процессу эволюции глубинных ма: достичь определенного уровня; наличием линейных деформаций на повер: ности мантии и в земной коре, инициирующих при определенных услови: формирование мантийных диапиров, над которыми развивается алмазообр; зование; историей развития алмазоносных структур.

Самая региональная минерагеническая единица - кимберлитовая гщ винция- в тектоническом отношении выделяется по границам соответству! щей древней платформы, в пределах которой выделяются субпровинции (я, ра архейской стабилизации или геоблоки преимущественно мафическо состава земной коры). Эти блоки являются крупными плотностными и сей< мическими неоднородностями литосферы, отчетливо выражаясь в гравитац; онном поле по характерной морфологии и интенсивности аномалий, и в х; рактере субгоризонтальной расслоенности земной коры. Эти особенное1 внутреннего строения геоблоков оказывали большое влияние на характ тектоно-магматических процессов. "Мафический" тип коры, ввиду больше различия физико-механических свойств слагавших его пород, был первой, чально более проницаем, чем "салический". В этом случае при подъе] магмы на границах слоев с различной плотностью возникает "магморазры; (Сычев П.М., 1985) и формируется промежуточная магматическая камер; что находит свое подтверждение в волновых характеристиках (Егорю A.B. и др.. 1987) и результатах геоплотностного моделирования (Губа! дуллин М.Г. и др.. 1993) (рис.1) по профилям ГСЗ. где отмечено налич] внутрикоровых локальных высокоскоростных аномалий. В основе решен:

- - - Ч - - 1 . . 1 • - г -I - - К," * - • \_iiii.

* • * I 1 • |* ' | * * *| л * т'

....{•• • . . 1 . \> Ч ' • I • Ч ''*.'«.

• • • I" * ''.'• а •

^имиегорс ми ¿|»ак«г<*

е±]< езг ев* и2ч в5 шь1

Рис. ¡. Разрез по лрэ}и/и ГСЗ N 5

1-гратто-гнейсоеьи елей с гхяжетъги значеш»и Ур; г-граш-то-гнейсоеьй елей с повыиени*« значеш»« Ур; 3- базальтов« слой; 4- тектоическив наруцежя: а)перэзго горядка; б)аторого порядка: 5-сейоические гранты: б-^оичесю*: параметр* (ур кя/с/5 г/смЗ); 7- промежуточной очаг

т.»)

ЕЭ* Рис.2. Фрагмент интерлретзиш профиля ГСЗ-ГСВЗ Вага-Белое .-ере (по материалам Н.Г.Гопоркоесй.Ш) г.). суСлроеикмя А-Уда^цированн>й разрез Ур; б-Расчети* параметры, сеисюнасщенность 2с-ко/кчестзо сейсгоческих элементов (прел»ляз1цх. отражаш« грани и то^к обмена) в пределах элементарней ячейки разреза (Н=10 км. х=Ю км) Условий сбозначежя:

значен параметров; 2- зоны инверсии

выделения субпровинций лежит картирование региональных зон глубинь разломов, представляющих планетарную сеть ограничений блоковых (объе ных) структур (рис.2). Необходимость выделения субпровинции в преде; Архангельской (Русской) провинции подтверждается минералогически данными: трубки Севера Русской плиты отличаются по составу не толь от трубок Якутии и Африки, но и Тимана и Терского берега Кольского г луострова (Соболев В.К..1991).

С позиций глубинного строения, рассматриваемый регион относится Беломорскому геоблоку с повышенной плотностью литосферы (рис.16). Из линии глубин до поверхности мантии в плане образуют рисунок, указыва щий на непосредственную связь основных структур земной коры, предста ленных поясами тектоно-термальной переработки и повышенной проница мости и рифейскими авлакогенами северо-западного простирания, с ос бенностями строения верхней мантии (Фельдман A.A. и др.. 1991). Данн структуры рассматриваются мной как пояса, контролирующие базит-гипе базитовый (в т.ч. и кимберлитовый) магматизм. Необходимость выделен поясов объясняется их высокопроницаемой средой, благоприятной д внедрения кимберлитовых магм. Выделение границ поясов выполнено по р фейским авлакогенам северо-западного простирания, которые интерпрет руются как региональные долгоживущие проницаемые зоны, имеющие глуб кие корни, претерпевшие несколько этапов активизации в истории свое развития. В геофизических полях авлакогены выделяются неоднозначно, целом, в гравитационном поле им отвечают линейные среднечастотные (п риод от 25 до 50 км) отрицательные аномалии интенсивностью от 4 до мГал (рис.3). В магнитном поле им соответствуют линейные зоны аномал но повышенных значений поля интенсивностью в среднем 300-400 (рис.4), прослеживающиеся почти на всем их протяжении. Магнитные ан малии предположительно вызваны образованным в процессе метаморфиз чарнокитами архейских тектоно-термальных поясов (Добрынина М.И 1991). Вдоль этих аномальных зон установлены зоны пониженных скорост продольных волн (Vp=5.9 км/с на фоне 6.2 км/с).

Пересечение авлакогенов с Балтийско-Мезенской долгоживущей ра ломно-блоковой зоной северо-восточного простирания обеспечивает в у лах пересечения вертикальную высокопроницаемую область коро-мантийно взаимодействия и формирование благоприятных условий для размещен кимберлитовых районов и полей. В частности, на пересечении этой зоны Зимнегорским авлакогеном расположен Зимнебережный кимберлитовый райо

Те части региона, в т.ч. и Зимнебережный район, где отмечают узлы пересечения Балтийско-Мезенской зоны с тектоническими структура иных направлений, характеризуются наиболее высокой блоковой дел мостыо. а следовательно и проницаемостью земной коры. Им свойствен повышенная сейсмичность (рис. 5) и аномальные значения теплового пол По-видомому, на площади пересечения Зимнегорского авлакогена и Ба. тийско-Мезенской зоны возникал вертикальный глубинный стволовой как, повышенного тепло- и массообмена между мантией и верхней частью земн

/

- u -

tû км: R2-50 ml Условие обозна^жя;

1-иэол»«11длок: а)паг01итель/ье; б)нулевие; 8>отршательн>е; 2-разлсги ?учаапента: а)ограшчваале аалакоrem; 6)eioporo герягм

Рис.4, dpaoiewr схепл намагшчени« образовав поверхкс^и фундамента

Усгсвнл обозначения:

1-разл>м фувдагента, orpar»M*eaaine рижские азлакоге«*: 2-раз-;х>1г, фукдаг^ента, ограш^васи*«г структур* 2-го порядка

коры.

Характеристика авлакогенов в геофизических материалах показаь ранее. Балтийско-Мезенская зона в потенциальных полях фиксируется и; менением направления изолиний, зонами интерференции осей локальнь аномалий. Сам кимберлитовый район достаточно отчетливо проявлен в гес физических аномалиях. Протяженные среднечастотные линейные гравитащ-онные аномалии кимберлитоконтролирующего пояса сменяются в пределе кимберлитового района аномалиями изометричной формы и линейными аномг лиями повышенной частоты (период 10-16 км). Меняется не только норфс логия, но и общий уровень гравитационного поля, который снижается ь 6-8 мГал. Центральной части кимберлитового района соответствует аномг лия относительно повышенных значений (рис.6). Магнитное поле центре объекта относительно повышенное, а на его периферии - отриш тельное (рис.7).

Пересечение структур 2-го ранга формирующих внутреннее строем вышеупомянутых авлакогенов и разломно-блоковой зоны контролирует ра: мещение кимберлитовых полей, (рис.8) слагающих Зимнебережный район. I таких структурах, как правило, происходит резкая смена, смещение ш стыки элементов основного тектонического плана, иногда они игран барьерную роль по отношению к некоторым дизъюнктивным структурам, потенциальных полях северо-западным разломам соответствуют градиентш зоны, узкие положительные аномалии высокой интенсивности, обусловле! ные магматическими телами основного-ультраосновного состава. вытянутЕ контуры отрицательных аномалий, связанные с прогибами в рельефе фундг мента. Северо-восточные нарушения выделяются путем анализа вторичш деформаций потенциальных полей, фиксируемые в виде разрывов, смещеш аномалий, затяжек и крутых поворотов изолиний. Комплексные грави-ма! нитные аномалии, обусловленные пересечением тектонических структу[ обычно наложены на линейные среднечастотные аномалии, вызванные р! фейскими грабенами. В этом случае линейные аномалии деформируются. о( разуя участки с повышенной дисперсией поля.

Кимберлитовые поля Архангельской провинции пространственно совп; дают с положительными магнитными аномалиями, интерпретируемыми кг магматические тела в составе фундамента. Полученный результат не пр( тиворечит теоретическим данным. В качестве частного случая этот мехг низм рассматривался при объяснении подъема с глубины основных ма1 (Сычев П.М..1985).

Пересечение глубинных разнорежимных тектонических структур созд; ет вертикальный еще более глубинный стволовой канал повышенного тепл< и массообмена. нередко сопровождаемый повышенной сейсмичностью. Уз. пересечения разломов представляют собой сложнопостроенные как в зерт! кальной, так и горизонтальной плоскости объемные тела, площади котор! определяются шириной пересекающихся сквозных зон разломов. В платфо] менных условиях они представляют собой участки повышенной трещинов; тости осадочного чехла и связанных с ней гидро- я геохимических аном;

Рис.5. Схема сспсхтавлешя материалов

1-иЖюм« (UDTKXTVt гл^биннл разрьви« нар/Jívvü; 2-гранты ба/тмско-мезенсксй разломю-блсжоасй зоны: З-разлогм зунаанента. огражчваоне аалакогеш; 4-раз/огы 2-го порядка: 5-эаиемгры землетрясение а)с кагшгудсй <5; 6)с нагштудсй >5; б-магмаго-ческие тела

Рис.б. Фрагмент карты поля ig

I-iOOawm лолвд; 2-гратды БалтгЛко-Пезенской разлсмнз-блоко-вои зоны; З-разязг-ы. огратчиватяе авлакогsuj; 4- глубин«»е разломы 2-го порядка.а)северо-зарал«го простирал«; б)сезеэо-всс-гочмого; в)су01ври>омалькзго: г)су&иротюго. 5-нагмаглческие тела

лий. отражающихся в ландшафте. Эти структуры являются проводника» магматических расплавов и эманации и в силу вышеперечисленных свойс являются кимберлитовмещающими. Они же являются общей и единой модел! для всех уровней контроля кимберлитового магматизма, в том числе трубок (рис.9).

В пределах кимберлитовых полей Архангельской провинции диссерта! том выделяются три типа взаимного расположения трубок взрыва: линейнг группировка в виде "цепочек"; локальные относительно изометричш участки - кусты тел и одиночные тела. Размещение трубок взрыва внут{ кимберлитовых полей определяется положением контролирующих и вмещаюиц кимберлиты дислокаций. В полях, где системы нарушений относятся к сет чатому типу, трубки взрыва находятся в узлах пересечения дислокаций распределяясь без видимых закономерностей (подчиняясь сложному вну; реннему строению тектонических нарушений более высоких рангов). Поля субпараллельными системами дислокаций, как правило, размещаются I флангах линейных зон повышенной проницаемости, где разрывные нарушен! имеют четко выраженную однонаправленность.

Таким образом, диссертантом предлагается в качестве первого заид щаемого положения к изучению иерархический ряд (провинция, субпровш ция, пояс, район, поле, куст, трубка) проявлений кимберлитового магмг тизма в Архангельской (Русской) провинции, контролируемых тектоничес кими нарушениями разного порядка и фиксируемых в потенциальных поля) в качестве основы прогноза и поиска кимберлитовых образований.

Достоверность анализа подтверждается результатами сейсмичесы исследований, выполненных ЗГТ (Егоркин А.В. и др., 1987) (субпровш ция. район); дешифрирования космоматериалов (Серокуров Ю. Н. и др. 1992) и геоплотностного моделирования (Губайдуллин М.Г. и др., 1993).

Глава 4. Трубки взрыва Архангельской провинции и их геофизически

поля

Трубка взрыва представляет собой не только основной, но и единс твенный (при сложившейся методике) поисковый объект на настоящий мс мент.

Анализ материалов, проведенный диссертантом, позволил сделат следующие выводы;

-при сложившейся методике реален пропуск слабоинтенсивных перс пективных аномалий высокоточной аэромагниторазведкой не только м-Е 1:10000. но и 1:5000;

-в зависимости от конкретных петромагнитных разрезов трубки взрь ва могут картироваться: а)положительными изометричными аномалиям!' обусловленными телами типа "вертикальный цилиндр, бесконечный на гль бину" (одна фаза внедрения); б) положительной субизометричной аномала ей типа "вертикальный цилиндр, ограниченный на глубину" или "пласта ны": в)слабо выраженной цепочкой локальных аномалий, обусловлена превалирующим влиянием приконтактовой части первой фазы внедрениг г)отрицательными локальными аномалиями интенсивностью до 10 нТ. св?

Рис.7. Фрагмент карты кагнтслэ гшядТа 1-юол«™ гоми а: а)попсяительие; бХиршате/ыъе: 2-гра«цв Балтлсю-Мезенсксй разломХЗлокоаой зона; 3-рам>ь. огра»«*м-ваане аалакогеш; 4- глуби»« разлете 2-го порядка:а)сеаеро-за-ладного простиран«; 6)сеегрэ-всстсмого; з)су6*рцэональюго; Осу&иротюго; 5-магматичесхие тела

Рис.В. Схема разманен кипбер/итоал полей . Структуры Фундамента: а)первэго порядка: 1-Архангелески1 вьступ: П-ЗммнегорскиЯ аалакоген; Ш-Кулсйс№и &ступ; б)зторого порядка: впаф»ы-1-Керецкая; 2-Кешнская: З-Лешуконская; подня-тия-2-Золотуцксе; 4-мегра-ГЬлтииское; а-Гкэтуисгае; 5-Чубальская ступень: б-Руч>евскиа еыступ Усгсепх обозначежя: 1-гранны структур 1-го горяяка;2-гралиа балтийско-Мезенской эот:3-граж-цы структур 2-го порядка; 4-кшберотовые поля и их кзпера (1-Мельсюе; 2-Зо/отшкое; З-Верхотиское; 4-Соянское; 5-Кетн:-кое: 6-Пачугское: 7-Суксосксе: З-1*!/»«;«*: 9-и»мозерское: 10-Турьинское: 11- Полтинское: 12- Верхнесоянское: 13-Ехугское

занными с преобладающей суммарной намагниченностью золотицких слоеЕ венда;

-ожидаемый аномальный эффект от наиболее перспективных автолито-вых трубок взрыва в районе развития вендских отложений (>50% территории) составляет максимум 6 нТ на земле, на высоте 100 м аномалия практически не фиксируется;

-в зависимости от геоэлектрического разреза трубки взрыва могут выделяться: а) аномалией повышенной проводимости; б)аномалией пониженной проводимости; в) в районах развития низкоомных отложений усть-пи-нежской свиты возможны оба варианта в зависимости от эрозионного срезг диатрем; г) в определенных геологических условиях трубки взрыва могут не фиксироваться аномалией электропроводимости.

Таким образом, аномальный эффект от трубок взрыва более разнообразен. чем принятый "поисковый облик" объекта (локальная изометрична* магнитная аномалия, размером не менее 100x100 м, в ряде случаев совпадающая с аномалией электропроводимости), т.е. в данном случае мы нмееь дело с новым классом тел, имеющим иные характеристики в геофизически) материалах, чем те. что были эмпирически получены на уже известны} трубках взрыва. Поэтому необходимо: рассматривать поисковые предпосылки и признаки как уже выделенные на известных объектах, так и те. которые возможно будут сопутствовать гипотетическим трубкам взрыва: привлекать к разбраковке аномалий как дополнительные методы, так и новые методические приемы.

В данной главе диссертантом анализировались стратиграфические, геометрические, геоморфологические, минералогические, геохимические, структурно-тектонические и геофизические предпосылки и признаки.

Был сделан вывод, что в связи со спецификой района (широкое развитие водно-ледниковых отложений, глубинных минерализованных вод. малый уровень эрозионного среза трубок взрыва и глубоко зашедшие процессы вторичных изменений по ним, слабая комплексная изученность объектов поиска) большинство рассматриваемых критериев и признаков на являются достаточно надежными и требуют тщательных дальнейших исследований.

Наиболее перспективным является применение структурно-тектонических и геофизических предпосылок и признаков.

Структурно-тектонические факторы, контролирующие размещение ким-берлитовой провинции, субпровинции, пояса, района, полей и кустое рассмотрены в гл. 3. Анализ материалов позволил автору сделать вывод, что подавляющее большинство эксплозивных тел приурочено к участкам пересечения или сочленения разрывных нарушений (узлов). При этом, в образовании полей напряжений вокруг диатрем участвуют дизъюнктивы нескольких систем (от 2 до 5-7). Сопоставление материалов с данными по Якутской алмазоносной провинции показывает, что мы имеем дело с общей закономерностью размещения трубок взрыва, а не с локальным фактором, характерным только для тел Зимнебережного района. Размер узлов оценивается в 2-3 км в поперечнике и сопоставим с размерами ПГУ. При этом

множественность пересечения и аномальность разломов их образующих является одним из индикаторов глубинности и перспективности узла. Таким образом, в качестве промежуточного объекта при локальном прогнозировании (сопоставимого по размерам с ПГУ) можно рассматривать узлы пересечения и сочленения разломов, как участков благоприятных для возникновения вертикальной проницаемой структуры как в теле фундамента, так и в осадочном чехле.

Мною была проведена оценка связи трубок взрыва с узлами пересечения разрывных нарушений. Лля этой цели было подсчитано количество трубок взрыва, приуроченных к узлам пересечений 2-х. 3-х, 4-х. 5-ти, 6-ти и более тектонических зон; определены площади занимаемые пересечениями и оценена перспективность узлов в зависимости от количества пересечений. Были получены следующие выводы: а)наиболее перспективными являются узлы с количеством пересечений 3 и более; б)трубки взрыва алмазоносных кимберлитов приурочены к пересечению, как минимум. 4-х разрывных нарушений; в)общая площадь аналогичных узлов на территории Зимнего берега составляет всего А. 5%.

Автор сделала вывод, что физической формой тектонических структур осадочного чехла исследуемой территории являются зоны повышенной тре-щиноватости. подверженные инфильтрационным процессам минерализованных вод из глубоких горизонтов вендских отложений. Эти структуры осадочного чехла пространственно совпадают с глубинными разломами фундамента. В геофизических материалах картируются линейными аномалиями повышенной проводимости.

До последнего времени роль магниторазведки в выделении тектонических дислокаций осадочного чехла была крайне незначительна. Последний рассматривался как слабодифференцированное в петромагнитном отношении горизонтально слоистое образование. Петрофизические исследования позволили иначе взглянуть на эту проблему. Изучение связи открытой пористости образцов (п0) и магнитной восприимчивости Ш показало, что в высокопроницаемых средах (участки интенсивного дробления и выветривания пород) наблюдаются зоны резкого повышения (в карбонатных породах до 770х10"5ед. СИ, в песчаниках венда до 150х10~5ед.СИ) и высокой дисперсии магнитной восприимчивости.

Таким образом, являясь участками благоприятными для внедрения трубок взрыва, локальные тектонические узлы представляют собой вертикальную высокопроницаемую колонну с аномальными петрофизическими характеристиками во вмещающих осадочных породах (повышенная проницаемость -по>50%, зоны повышенной абдо (150-770)х10"5ед.СИ. пониженного сопротивления р =0-20 Омм и пониженная плотность пород).

Анализ закономерностей контроля разноуровенных таксонов кимберли-тового магматизма позволяет диссертанту в качестве второго защищаемого положения принять, что общей и единой модель» контроля кимберлитового магматизма (район, поле, куст, трубка) является вертикально-проницаемая структура, образованная пересечением разнорежимных тектонических

нарушений разных порядков и выявляемая в геофизических полях.

Предлагаемая автором методика прогноза включает: первый этап выделение узлов пересечения разнорежимных тектонических нарушени совпадающих с региональными участками повышенной дисперсии потенциал ных полей: второй этап - выделение в их пределах узлов пересечений б лее высокого ранга, совпадающих с локальными участками повышенной ди Персии потенциальных полей; третий этап - разбраковка выделенн участков с учетом дополнительных признаков, таких как наличие минер лов-спутников алмаза (пиропы, диопсиды и т.п.); наличие геохимическ кимберлитовых элементов (титан, ванадий, никель, кобальт); наличие л кальных магнитных аномалий. Данная методика является единой для вс уровней контроля кимберлитового магматизма: исследуя субпровинцию, первом этапе выделяем районы, на втором и третьем - поля; исследуя р йон, на первом этапе выделяем поля, на втором и третьем - кусты трубки (рис.9).

Признаком разрывного нарушения типа сброса может служить скачкообразное изменение глубины залегания верхней кромки возмущающего т ла, относящегося к одному структурному этажу, что может быть получе в результате вычислений, а также качественно, по резкому уменьшен интенсивности аномалий и расширению их над частью тела. Наиболее бл гоприятным является случай круто падающих магматических тел, пересек емых разломом вкрест простирания. В геофизических полях нарушени сбросового типа соответствуют градиентные зоны, цепочки локальных ан малий. резкая смена характера поля.

Разрывные смещения типа сдвига при достаточной амплитуде перемещения фиксируются в потенциальных полях, когда плоскость сместите, пересекает тело под углом, близким к прямому. Наиболее четко перемещ ния сдвигового характера картируются, когда участвующие в движении п роды имеют форму крутопадающих пластообразных тел (трещинные интруз: и т.п.). Наблюдающиеся при этом нарушения непрерывности тел выражают в грави-магнитных полях смещением аномалий. Амплитуда сдвига определ. ется по перемещению аномалий с учетом падения объектов. При наклони' падении возмущающего тела смещение оси аномалии может соответствова' не только разлому типа сдвига, но и сбросу (взбросу или сбросо-сдв] гу). В геофизических полях смещениям сдвигового типа соответствен смещения и зоны интерференции осей, пережимы и раздувы аномалий, з; тяжки и крутые повороты изолиний.

Таким образом, в результате анализа геофизических данных в рег№ не реально выделить практически все тектонические нарушения и дать 1 достаточно четкую классификацию.

На основе разработанной модели по предлагаемой методике диссе\ тантом была выделена перспективная на обнаружение кимберлитового ма] матизма Белоозерская площадь. Достоверность прогноза в дальнейшем бы. подтверждена крупномасштабными геофизическими работами МОМКАГЭ и шл! хоминералогическим опробованием Сев. ОКИ ЦНИГРИ. В результате площа^

- 19 -

рекомендована к последующей заверке буровыми работами.

Геофизические предпосылки и признаки как объектов поисков и разведки. При выделении ПГУ использовался ряд критериев, среди которых основными являлись локальность, изометричность (не более 1:3-1:4), интенсивность и размеры аномалий (не менее 100x100 м). Предпочтение отдавалось изолированным одиночным аномалиям, приуроченным к участкам спокойного магнитного поля, для которых менее вероятна их связь с четвертичными отложениями. В качестве критерия перспективности указывалась также субмеридиональная ориентация длинных осей аномалий. Проведенный диссертантом анализ показал, что на настоящий момент не существует устойчивых универсальных признаков трубок взрыва в геофизических материалах. Для выделения таких признаков необходим анализ не только аномалий, связанных с трубками взрыва, но и 'объектов-помех.

В геологической модели кимберлитового тела были выделены три основных элемента: магматическая часть первой (ксенотуфобрекчии - эндо-контактовая зона) и второй (автолитовые брекчии - центральная зона) фаз "внедрения" и перекрывающая их вулканогенно-осадочная толща (кра-терные отложения - апикальная зона).

По магнитным свойствам разделяются все элементы модели. Повышенными значениями намагниченности с высокой дисперсией обладает апикальная и эндоконтактовые зоны с X от (5 -Ю)х10"5 до (100-500)х10"5 ед.СИ. фактором Q от 0.4 до 2 и j=40°. Апикальная зона обладает признаками расслоенности (с невыдержанной мощностью прослоев) и чередованием прослоев с низкой и высокой Центральная зона отмечается от предыдущих высокой однородностью Л в этой зоне у разных тел изменяется от 20x10"5 до 40х10~5 ед.СИ при значениях ü=0.1-0.5.

По другим физическим характеристикам сохраняется расслоенность апикальной зоны с чередованием прослоев с низкими и повышенными р. б и Vp (от 5-20 Ом.м. 2.25-2.35 г/см3, 2000-2500 м/с и до 50-150 Ом.м. 2.35-2.45 Г/см3, 2500-4000 м/с соответственно).

Центральная и эндоконтактовые зоны четко не дифференцируются между собой, у них наблюдается повышение с глубиной б от 2.25-2.35 г/см3 до 2.55 г/см3, Vp от 2000-2500 м/с до 3500 м/с.

В кимберлитовых телах, как и во вмещающей среде, проявлены процессы выветривания. Влияние последних, в первую очередь, сказывается на петроплотностных моделях. Наиболее изменены верхние (мощность 10-15 м). приконтактовые и приразломные (на глубину 50-250 м) участки тел, где б понижается до 2.10-2.25 г/см3. Слабые измененния плотности в объеме тела устанавливаются по наличию реликтов наименее измененных пород с плотностью равной 2.40-2.55 г/см3.

Характерными параметрами кимберлитовых тел перспективного типа являются: намагниченность пород в апикальной и эндоконтактовой зонах -20x10-(40-100)х10~3А/м отличие от вмещающей среды по J в 2-5 раз и по б до 0.1-0.15 г/см3 в разрезах падунской и мезенской свит венда, по Vp на 200-500 м/с в отложениях падунской и мезенской свит. Отличительным

признаком апикальной зоны является чередование прослоев с контраста изменением всех перечисленных параметров.

В результате петрофизических исследований было выделено 7 тип объектов-помех, отличающихся своим положением в геологическом разрез За исключением одного из них. обусловленного повышенной намагниче ностью пород урзугской свиты, остальные шесть связаны с эрозионно-те тоническими структурами (палеодепрессии). находящимися в разной стад развития.

Сравнивая петрофизические модели искомого объекта и помех мож отметить их значительное сходство: расслоенность верхней части разре по магнитным свойствам, различие в намагниченности и направлении уг. наклона вектора намагничения для вмещающих пород и пород тела, низа удельное сопротивление объекта и наличие высокоомных перекрывающих о ложений. Аномальный эффект в магнитном поле носит комплексный характ( и создается как самим телом, так и рельефом вмещающих пород. В некот! рых случаях, например на ан.24А (трубка Поморская), тело совмещено помехой: в разрезе четвертичных отложений отмечаются высокомагнитге гравийно-галечные отложения. Трубка Ц-23 (Архангельская) в наземн( магнитном поле выделяется как контакт двух сред (очевидно в даннс случае аномальный эффект в значительной степени вызывается рельефе полого намагниченных вмещающих пород венда).

Ранее уже отмечалось, что аномальный эффект от объекта-помехи магнитном поле определяется конкретным расположением магнитных масс четвертичных отложениях и песчаниках урзугской свиты, а также характе ром намагниченности вмещающих пород венда. Максимальный аномальный э<1 фект от объектов-помех не превышает величины 10-30 нТ. В то же врек аналогичными цифрами выражается аномальный эффект от наиболее перепек тивных слабомагнитных тел.

Т. о.. сама по себе амплитуда аномалии, если она не свидетельству ет о наличии сильномагнитных образований, не может служить критерие разбраковки аномалий по перспективности. Такими критериями могут быть -приуроченность к узлам сквозных тектонических дислокаций, наибо лее перспективными из которых являются узлы сочленения 4-х и боле разрывных нарушений. В качестве дополнительного критерия можно отме тить наличие дугообразных ("кимберлитовых") тектонических элементов ореола повышенной магнитной восприимчивости.

-оценка аномальных эффектов применительно к конкретному вариант геологического разреза и петрофизической модели объекта-помехи в сово купности с влиянием вмещающих пород;

-корректное определение глубины залегания магнитных масс. Исследованиями вмещающих и перекрывающих пород в околотрубочно пространстве был выявлен дополнительный элемент модели - ореол повы шенной магнитной восприимчивости. Во вмещающих породах ореол образуе зону с повышенной ге на (10-20)х10~5 ед.СИ мощностью 20-40 м. котора сливается с эндоконтактовой зоной тела. Иногда эта зона переходит ¡

послойные ответвления. В перекрывающих отложениях ореол развивается от контакта тела вверх и в надэкзоконтактовую зону (вверх на 40-50 м и по простиранию более, чем на 500 м). В карбонатных породах ореол имеет сложную морфологию с признаками приуроченности к сложной системе разрывов. Повышение X. в терригенных отложениях составляет (30-130) хЮ"5 ед. Си. в карбонатных породах - (20-50)хЮ"5 ед. СИ с экстремальными значениями $ до (250-500)х10~5 ед.СИ.

Пространственное развитие ореола с приуроченностью к контактовой зоне кимберлитовой трубки свидетельствует о гидрохимической природе его образования и о связи с циркуляцией глубинных минерализованных вод по зонам повышенной проницаемости. Исходя из природы ореола можно предположить, что он имеет и другие признаки, которые пока не изучались. Результаты петромагнитных исследований вмещающих и перекрывающих трубки взрыва пород обосновывают применение микромагнитной съемки (ММС). При детальном геологическом картировании данная съемка позволяет изучить внутреннее строение трубок и отличить их от объектов-помех. С помощью ММС можно проследить и изучить внутреннее строение тектонических зон и узлов пересечения и выделить малоамплитудные нарушения. При детальных поисках и поисково-оценочных работах ММС будут способствовать прослеживании рудного тела, установлению его пережимов и раздувов.

Одинаковый аномальный эффект от объектов-помех и наиболее перспективных трубок взрыва обуславливает особую актуальность разбраковки слабо интенсивных аномалий. Данное сходство аномалий отражает их однотипную расслоенность по магнитным свойствам пород верхней части разреза. Для разбраковки этого класса аномалий, мною анализировались их различия, т.е. магнитные свойства нижней части разреза.

Исследованиями выявлено, что малая изрезанность (дисперсия) графиков магнитного поля над объектами трубочного типа не изменяется при повышении детальности исследований, в отличие от дисперсии поля над объектами-помехами, что говорит о большей внутренней однородности магнитных свойств пород трубок взрыва, возрастающей с глубиной. Так, например, повышение детальности в 5 раз (трубки А-840,А-496.А-697) изменило изрезанность графика магнитного поля (V) на 0.5 - 1.5 у.е.; в 10 раз (трубка Ц-206) - на 0.5 у.е. Совершенно иная картина при повышении детальности исследований аномалий-помех. Повышение в 2. 5 раза изменило дисперсию наблюденного магнитного поля на 3 - 12 у.е. (Ц181 - Ц186. Ц189. Ц192 - Ц199); повышение в 5 раз на 6 - 21 у.е. (Ц154, Ц165 -Ц167, Ц456, Ц293, Ц205. Ц455); повышение в 12 раз - на 12 - 41 у. е. (Ц205, Ц455)

Оценку величины изрезанности поля автор проводила одновременно с учетом количества экстремумов, как характеристики насыщенности карты аномалиями отражающей распространенность в районе магнитных образований; а также их суммарной напряженности (или амплитуды) в значительной степени зависящей от намагниченности возмущающих тел. их размеров.

формы и условий залегания. В свою очередь, форма аномалий в плане с ражает геометрию возмущающих объектов. Простирание аномалий отрачсае как правило, основное направление простираний складчатых и разрывн структур района, ориентировку интрузивных тел и областей измененн пород. Размеры аномалий в плане определялись размерами возмущающих т или магнитных включений. В результате количественное определение изр занности по предлагаемой схеме приобретает относительно многофакторн и объективное значение. Предлагается формула (1).

1=1

V = (Z IAII ) / L * N (1)

N

где V - изрезанность графика магнитного поля; L - условная един ца длины; N - количество экстремумов на условной единице длины; AI амплитуда отдельного экстремума магнитного поля.

Корректное проведение детальных магниторазведочных работ, особе но микромагнитных съемок, и крупномасштабных высокоточных аэромагни ных съемок невозможно без подробного анализа характера магнитных вар аций, радиуса их влияния.

Детальное изучение магнитных вариаций в пределах Архангельск провинции обусловлено высокими широтами, аномальными явлениями, прич нами геологического характера и заслуживают особого внимания.

В основном мною определялось влияние длиннопериодных и короткоп риодных геомагнитных вариаций на результаты высокоточных магнитных с емок в пределах Архангельской алмазоносной провинции.

Анализируемый материал: общее число обрабатываемых вариограмм 1680; количество календарных лет - 11 ( с 1979 по 1990 г. г. ); кол! чество полных месяцев - 58; суммарное время наблюдений - 9900 часов.

Результаты анализа представлены в виде описания: наиболее xapai терных форм (рис.10.а), амплитуд и периодов КПК; характера наблюдаем] вариаций и закономерностей (по месяцам для всего календарного года) выделением дней, наиболее благоприятных для проведения магниторазв< дочных работ в условиях Приморской площади и Зимнего берега Архангел1 ской провинции: отдельных осложняющих факторов и дополнительных при: наков разбраковки выявленных магнитных аномалий.

На рис.10, б приведены графики синхронной работы МВС в предел; рудного объекта (Тучкино) и сопредельной с ним площади. Вариации ш объектом резко отличаются от сопредельных более сложным характером амплитудой сигнала (в 4-5 раз больше). Отдельные элементы повторяютс на обоих графиках с небольшим смещением во времени. Они. очевидно, х< рактеризуют региональный фон. осложненный локальными аномальными B03i щениями. Источник локальных наложенных возмущений, их характерные де тали исследованы слабо, но даже в общих чертах на данном этапе виднс что подобные характерные изменения КПК над объектом могут являться дс полнительным разбраковочным признаком при поисках трубок взрыва. Мете дика разбраковки следующая: в дни резко аномальных вариаций выполнит

- 25 -

л И* С*б ПРО rt и ни. и А

район

ко -jo\

1со -¿0 \ J \ ^

ICO ■ -10

ш

20-

30-

, ..... v I V | V

^ I г;-/ - i Kin

■u^c i " ljlm "

W r pT

.Ull|v „ ll,,,

jrt'i - I_Ujlrn

.И^ЛI у

■ lo и- + г

v V J

иго

I—'H1

Pic.9. (Ьаель контроля »»йерттоеого магматизма 1-осадсм«* чехол; 2-граштнЛ елей; 3-базал>тоеьй елей; 4-прсме-жупмъе нататические камеры; 5-трубки юрьеа; 6-кошческие разлет; 7-хш поеыаенней деструкции пород; 8-поеерхность too

7г Л- II" if "" В* ""

>Тч» («4.3«i)

ёЛ* с?1 о if

Рис.10. Грэ<)чки вариаци* гесмагштюго поля А-характери* для решена КПК и бухтоэбразте ва[лаци1: 1-овиноч-ил гилообразнсй $орш; 2-груплоеье гикообразнси ^ори*: 3-иелкие гмлссбразнсй фор>«; 4-крупнл гмлообразнси форта; 5-б-бухтсобраэ-же аозмуцешя;

Б-лржер иэчене^я хода короткоперюднгк вариации гесмагжтюго поля: 1-а районе объекта; 2-за его предела™

замеры двумя МВС. Одна из них устанавливается в пределах площади пре полагаемого рудного объекта (равен площади окружности тройного радиу магнитной аномалии), а другая - в заведомо безрудном месте, но не д лее 5-10 км от первой. Поисковый признак рудности формулируется след ющим образом. В районе рудного магнитного и слабомагнитного объек усложняется картина наблюдаемых резких вариаций геомагнитного п ля:возрастает амплитуда короткопериодных колебаний всех типов, увел чивается количество пикообразных импульсов. Суточный ход тех же вари ций характеризует однотипность движений как в районе объекта, так и его пределами.

В результате анализа петрофизических моделей трубок взрыва и об ектов-помех, с учетом выявленного ореола повышенной магнитной воспр имчивости в околотрубочном пространстве и анализа временной структу геомагнитных вариаций - формулируется третье защищаемое положение. П вышение достоверности выделения рудоперспективных магнитных аномал достигается путем использования дополнительных методов и методическ приемов: мюсромагнитных исследований; учета изрезанности магнитно поля над объектом и за его пределами в процессе увеличения степени д тальности исследований; учета временной структуры геомагнитных вари ций для высоких широт Архангельской провинции и изменения характе резких аномальных вариаций в районе рудного объекта.

Достоверность анализа подтверждается обширным фактическим матер алом, многолетними личными исследованиями автора в пределах Архангел ской провинции. Сходные результаты получены независимыми исследовани ми НПО "Рудгеофизика" (наличие ореолов, дисперсия магнитного поля тр бок Золотицкого поля) и установлено изменение характера магнитных в риаций над трубками взрыва в Якутской провинции (Бондаренко С.И. др.. 1981).

Заключение

В целом, выполненное исследование нацелено на выделение кимберл тового магматизма, что в геологических условиях региона, будет безу ловно способствовать повышению эффективности поисковых работ на нов этапе исследований .

Уже сейчас данные исследования позволили усовершенствовать осно прогнозных работ на алмазы в геологических условиях юго-восточного Б ломорья и этим самым повысить эффективность средне-крупномасштабных детальных геофизических работ.

Применение разработанных критериев позволило выделить новую пер> пективную на обнаружение кимберлитового магматизма Белоозерскую пл щадь и прогнозировать на площади Ненокского поля наличие новых магм, тических тел.

В дальнейшем все это было подтверждено:

-в районе Белоозерской площади были обнаружены минералы-спутни: алмазов (ЦНИГРИ);

-по результатам проведенной аэромагнитной съемки и последуют*

детализации, площадь рекомендована к заверке буровыми работами.

Результаты исследований и рекомендации по разбраковке слабоинтенсивных магнитных аномалий неоднократно заслушивались и были приняты на НТС ГГП "Архангельскгеология" и Координационными Советами Мингео СССР, рассматривались при обсуждении пакета геологических материалов для внешнеэкономических связей и были неоднократно опубликованы в открытой печати, в т.ч. и за рубежом. В данный момент они приняты в качестве доклада ЗО-ым Международным геологическим конгрессом (Пекин. 1996).

Список опубликованных работ автора по теме диссертации

1. Геологическое строение западной части низовья Северной Двины по геофизическим данным.//Изв. вузов. Геол. и разведка. 1987. N11. с. 136-139 (совместно с Кутиновым D.Г.)

2. О возможном проявлении магматизма в протерозойском осадочном чехле западной части низовья Сев. Двины по геофизическим данным.//Геология и полезные ископаемые севера Русской платформы. М..1987, с.47-52. (совместно с Кутиновым Ю.Г.)

3. Некоторые закономерности проявления трубок взрыва в геофизических полях на северо-восточном борту Онежского грабена.//Изв. вузов. Геол. и разведка, 1990, N4, с.108-115. (совместное Кутиновым Ю. Г.. Губайдуллиным М. Г.)

4. Выявление геофизических признаков рудного поля, куста и трубки взрыва с целью совершенствования методики поисков коренных источников алмазов на Русском Севере. -В кн.: Геология и полезные ископаемые севера Европейской части СССР. Архангельск. 1991. с.161-171.

5. Некоторые аспекты геоинформационного обеспечения экологических исследований (совместно с Кутиновым Ю.Г.)

6. Prognosis of the location of klmberlltes on the basis of complex date (on the example Archangel region). Abstract of 30th International. Geological Congress. Beijing (в печати).

7. Роль разломно-блоковых структур в контроле кимберлитового магматизма на примере Архангельской провинции. -В сб. : Геология и минера-гения докембрия Северо-Востока Европейской платформы и Севера Урала (Матер. Всеросс.совещ.) ИГ Коми НЦ, Сыктывкар, (в печати).