Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности формирования осадочных коллекторов алмазов (на примере Якутской кимберлитовой провинции)

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Закономерности формирования осадочных коллекторов алмазов (на примере Якутской кимберлитовой провинции)"

т РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Ш СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

; ИНСТИТУТ ЗЕМНОЙ КОРЫ

О—

с=

УДК 549.552.323.6(571.56) На правах рукописи

ПОДВЫСОЦКИЙ Виктор Тодосьевич

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ АЛМАЗОВ

(на примере Якутской кимберлитовой провинции)

Специальность 04.00.01 - общая и региональная геология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Иркутск - 1995

Работа выполнена в Восточно-Сибирском научно-исследовательском институте геологии, геофизики и минерального сырья (г. Иркутск) и в Якутском научно-исследовательском геологоразведочном предприятии ЦНИГРИ АК "Алмазы России-Саха" (г. Мирный).

Официальные оппоненты:

Ведущая организация: Якутский институт геологических наук СО РАН, г. Якутск

заседании специализированного совета Д 003.07.01 при Институте земной коры СО РАН: 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Восточно-Сибирского филиала СО РАН (в здании ИЗК СО РАН).

доктор геолого-минералогичёских наук С.Ф.Павлов

доктор геолого-минералогических наук Н.П.Похиленко

доктор геолого-минералогических наук В.К.Маршинцев

CTV

Защита диссертации состоится

Автореферат разослан "

" ^yy^f 1995 г#

Ученый секретарь специализирова! кандидат геол.-мин. наук

Ю.В.Меньшагин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основы развиваемых в диссертации представлений заложены работами А.А.Кухаренко, И.С.Рожкова, Г.Х.Файнштейна, Б.И.Прокопчука, В.В.Жукова, М.И.Плотниковой, А.Г.Дьякова, Л.А.Зимина, А.Д.Харькива, С.Ф.Павлова, Н.Н.Зинчука, М.В.Михайлова, О.Г.Салтыкова, Е.И.Бориса, В.П.Афанасьева и многих других геологов. Несмотря на то, что выяснением условий формирования алмазоносных отложений на основе изучения их литолого-минералогических и фациально-генетических особенностей занимались многие исследователи, окончательно проблема не решена в связи с тем, что не все стороны данного вопроса изучены с одинаковой полнотой. В частности, недостаточно разработаны историко-геологические методы исследований для расшифровки закономерностей размещения, строения и условий формирования промежуточных коллекторов алмазов. Актуальность рассматриваемой проблемы очевидна в связи с перемещением алмазопоисковых работ на Сибирской платформе в закрытые районы. Повышение эффективности прогнозирования и поисков погребенных месторождений алмазов возможно лишь на основе комплексного всестороннего исследования индикаторных минералов алмазоносных пород и заключающих их терригенных отложений - осадочных коллекторов.

Многообразие прогнозных задач, возникающих при производстве геологосъемочных и поисковых работ, обусловливает необходимость применения системной оценки "работоспособности" геолого-минералогических предпосылок и признаков на площадях с различным строением и индивидуальной историей геолого-тектонического развития в "пострудный" этап их эволюции.

Основная цель исследований - совершенствование существующих и разработка новых подходов к методам прогнозирования и поисков погребенных месторождений алмазов на основе изучения условий формирования, особенностей строения и закономерностей размещения ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов.

Задачи исследований:

1. Провести анализ и систематизацию имеющихся фактических данных по алмазоносности разновозрастных терригенных отложений.

2. Изучить особенности вещественного состава промежуточных коллекторов алмазов различных генетических типов.

3. Рассмотреть условия формирования ореолов рассеяния индикаторных минералов кимберлитов и россыпей алмазов. Оценить степень воздействия различных факторов в процессе образования алмазоносных осадков в различных ландшафтно-динамнческих обстановках.

4. Выявить закономерности распределения продуктов разрушения алмазоносных пород по отношению к коренным источникам, исследовать характер и направленность экзогенной эволюции кимберлитоносных участков земной коры от момента внедрения кимберлитов и начала их денудации до образования современных геологопоисковых обстановок.

5. Сформулировать конкретные рекомендации по прогнозированию и поискам погребенных месторождений алмазов на основе разработанных концепций и моделей.

Защищаемые положения.

1. В пределах алмазоносной провинции Сибирской платформы выделяются временные эрозионно-седиментационные уровни и пространственные структурно-фациальные зоны, характеризующиеся преимущественным разви-

тием осадочных коллекторов и россыпей алмазов определенных генетических типов.

2. Модель процесса устойчивого коллекторо- и россыпеобразования в ходе пенепленизации кимберлитоносных площадей (в пределах одного денудационно-седиментационного цикла) представляется как последовательность событий: формирование аллохтонных россыпей и промежуточных коллекторов алмазов в морских бассейнах - образование первичных, вторичных и смешанных (комбинированного питания) коллекторов и россыпей дальнего переноса в континентальных условиях -формирование первичных осадочных коллекторов и россыпей вблизи коренных источников.

3. В распределении продуктов денудации алмазоносных пород выявляется зональность, обусловленная закономерным размещением ландшафтно-динамических областей коллекторообразования по отношению к группам коренных источников, что позволяет использовать ее для оконтуривания площадей, перспективных на выявление кимберлитовых полей по областям развития ореолов и россыпей различной морфогенетической принадлежности.

Специфика минералогических поисковых обстановок определяется положением кимберлитовых полей и районов относительно платформенных структур.

4. Основой прогнозирования погребенных месторождений алмазов является комплекс исследований, включающий четыре основных направления." 1) определение по косвенным данным типа коренных источников, их минерального состава и строения; 2) изучение типоморфизма индикаторных минералов алмазоносных пород из осадочных коллекторов; 3) исследование фациально-генетических и вещественных особенностей терригенных алмазоносных отложений; 4) проведение палеогеологических и палеогеографических реконструкций.

Научная новизна работы складывается из новизны результатов, полученных как в процессе изучения объектов, так и обобщения имеющихся материалов по проблеме.

1. На основе комплексного изучения вещественного состава терригенных алмазоносных отложений, типоморфизма не только минералов-спутников алмаза (МСА), но и других индикаторных и основных шлихообразующих минералов - миграционных спутников алмаза, детально исследован экзогенный этап эволюции среднепалеозойских кимберлитовых полей.

2. Получены новые данные по геологическому строению Мало-Боту-обинского и Далдыно-Алакитского алмазоносных районов на момент внедрения кимберлитов и величине их эрозионного среза на основе изучения ксенолитов базитов и ксенолитов осадочных пород с фаунистическими остатками из кимберлитовых брекчий, рассмотрены особенности строения неэродированных кимберлитовых тел. Показано, что объемы размытого кимберлитового материала и абсолютные количества индикаторных минералов, переведенных в сферу действия россыпеобразующих процессов, определяются не только величиной эрозионного среза территории, но в значительной степени особенностями строения верхних частей кимберлитовых тел.

3. Разработаны типизация ореолов рассеяния МСА и морфогене-тическая классификация россыпей алмазов с учетом трех главных параметров: литодинамических обстановок формирования, дальности перемещения минералов и характера взаимоотношения их с вмещающими терригенными осадками - коллектором конкретного фациального типа.

4. Выявлены дополнительные аргументы в пользу существования на восточном борту Тунгусской синеклизы, в пределах Мирнинского и Алакит-Мархинского кимберлитовых полей, досреднекаменноугольного коллектора индикаторных минералов, который был размыт в процессе формирования более молодых алмазоносных отложений.

5. Разработан вариант модели отражения кимберлитового поля в осадочных коллекторах, на основе которой обосновывается схема прогнозно-поискового процесса, даются рекомендации по совершенствованию минералого-палеогеологических методов прогнозирования и поисков погребенных месторождений алмазов, рассматриваются перспективы выявления рудно-россыпных и россыпных полей на Сибирской платформе.

Практическая значимость. Результаты исследований используются в прогнозных построениях и при производстве геологопоисковых работ. В процессе проведения исследований осуществлялась оперативная передача рекомендаций, прогнозных карт и заключений, в соавторстве с коллегами по работе, Ботуобинской, Чернышевской и Амакинской ГРЭ, ПГО "Якутск-геология", "Иркутскгеология", Министерство геологии СССР, которые учитывались при планировании и корректировке геологопоисковых работ на алмазы на Сибирской платформе.

Результаты изучения магнитных фракций из кимберлитов трубки "Удачная", выполненного совместно со специалистами ИРГИРЕДМЕТА, использовались для совершенствования методов контроля за извлечением алмазов на обогатительных фабриках НПО "Якуталмаз".

Фактический материал. В основу работы легли материалы, собранные автором в процессе изучения кимберлитов и алмазоносных осадков Сибирской платформы с 1975 года. Полевые работы проводились в пределах Муро-Ковинского, Мало-Ботуобинского, Далдыно-Алакитского, Мунского, Прилен-ского и Анабарского алмазоносных районов. При этом широко использовались данные геологопоисковых, геологоразведочных и эксплуатационных работ, а в процессе проведения исследований - фондовые и опубликованные материалы по объектам Якутской алмазоносной провинции (ЯАП) и других регионов СНГ и Мира.

Исходный материал получен при выполнении плановых бюджетных и хоздоговорных исследований в ИЗК СО РАН (1975-1977 гг.), ВостСиб-НИИГГиМСе (1977-1990 гг.) и ЯНИГП ЦНИГРИ АК "Алмазы России-Саха" (с 1993 г.).

Личный вклад автора, объекты и методы исследований. Исследования проведены на основе полевых наблюдений и каменном материале автора. Научный личный вклад заключается в применении системного анализа к рассмотрению особенностей экзогенной эволюции кимберлитовых полей, закономерностей строения и условий формирования терригенных алмазоносных отложений на основе детального изучения их вещественного состава.

Для решения поставленных задач проводился полевой отбор следующих материалов для лабораторно-камерального изучения: ксенолитов (фундамента, базитов и осадочных пород с фаунистическими остатками) из кимберлитовых брекчий; шлиховых, литологических проб и галечного материала из осадочных коллекторов и россыпей алмазов. Объектами исследований послужили наиболее доступные для всестороннего изучения коренные и россыпные месторождения алмазов ЯАП - трубки Мир, Интернациональная, Таежная, Амакинская, Юбилейная, Айхал, Зарница, Сытыканская, Удачная; россыпи Водораздельные галечники, Новинка,

Геофизическая, Восточная, Западная, Дьюкунах; ореолы трубок Мир, Дачная, им.XXIII партсъезда, Сытыканская и другие, а также осадочные коллекторы и ореолы МСА ряда поисковых участков Мало-Ботуобинского и Алакит-Мархинского кимберлитовых полей Якутии отдельных алмазоносных площадей юга платформы.

Собрана и всесторонне изучена коллекция индикаторных минералов кимберлитов из различных геологических образований, зафиксировавших практически все основные этапы экзогенной эволюции алмазоносных площадей - из элювия кимберлитов; терригенньк отложений, перекрывающих кимберлитовые тела; древних и современных j* сыпей различного генезиса; морских и континентальных осадочных коллем . рои различного возраста и фациальной принадлежности.

В полевых условиях осуществлялось изуч :ие и опробование опорных разрезов осадочных пород (коллекторов) по i рну скважин, в шахтах и шурфах. Россыпные месторождения алмазои и кимберлитовые породы изучались в карьерах. Для выявления характера и закономерностей распределения кимберлитового материала в современных водотоках, изучения разрезов в обнажениях проводились маршрутниисследования (бассейны рек Вилюй, Б.Ботуобия, Муна, Б.Куонамка).

В процессе лабораторно-аналитически > исследований изучались типоморфные особенности минералов и вен: ственный состав пород с использованием как классических, так и совремс их методов.

За период работы по проблеме выполнен. соло 1000 полных и порядка 800 частичных микрозондовых, 30 рентгенофазо х, 40 термографических, 250 рентгеноспектральных и силикатных анализов, ¡ осмотрено и описано более 1500 шлифов и 200 аншлифов. Произвел ¡.-по порядка 300 полных минералогических и литологических анализов, п. уч- но около 180 снимков на сканирующем электронном микроскопе, чыполнено 40 оптико-спектроскопических анализов гранатов, 120 ;; ерных микроспектральных анализов серпентинов, слюд, хлоритов и других j гких минералов.

Основной объем аналитических и следований выполнен в ВостСибНИИГГиМСе сотрудниками отдела мн:: ралогических исследований: полный шлихо-минералогический анализ - Л.А 1орошенко, количественный спектральный и лазерный микроспектральн> - И.Г.Еграновой, рент-геноструктурный - С.И.Клименко, Л.П.Феок. дстовой, электронно-микроскопический - В.П.Котельниковым, съемки мин ралов на РЭМ - А.Н.Бириц-ким, отбор монофракций минералов, микро ; >тогониометрические иссле. дования цирконов - И.И.Мостепаненко, петрогр фическое изучение галечного материала из осадочных коллекторов - Т.И.Хмс ьницкой. Изучение фауны из ксенолитов вмещающих пород из кимберлитоь осуществлялось В.И.Бялым, Л.В.Огиенко, Н.В.Степановой, А.Г.Ядренкиной, Г.Р.Колосницыной.

Помощь в выполнении микрозондовых ак , шзов оказали К.Н.Никишов, Н.П.Похиленко, Л.Л.Завьялова, оптико-спектро копических - В.И.Вуйко.

Лично автором проводились следующие виды лабораторных исследований: физиографическое изучение и опис.>,;ие минералов под бинокулярным микроскопом, минераграфические исс одования рудных минералов (пикроильменитов, ильменитов, магнетитов) в аншлифах и брикетах, петрографическое изучение шлифов, отб -р зерен минералов на микрозондовые и электронномикроскопическь - исследования, съемки под рудным и поляризационным микроскопами, i также комплексная интерпретация результатов различных видов анализе! .

Апробация работы н результатов исследований. Основные положения работы докладывались на чтениях памяти М.М.Одинцова (Иркутск, 1981, 1986), Всесоюзном совещании "Метасоматизм и рудообразование" (Ленинград, 1981), региональном совещании "Методика поисков и разведки месторождений полезных ископаемых в Восточной Сибири" (Иркутск, 1982, 1985), чтениях памяти акад. А.Е.Ферсмана "Типоморфизм минералов и его прикладное значение" (Чита, 1983), региональном совещании "Проблемы возраста геологических образований Восточной Сибири" (Иркутск, 1984), конференциях "Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири" (Иркутск, 1984, 1989), IY региональном петрографическом совещании "Петрология, рудоносность и корреляция магматических и метаморфических образований, флюидный режим эндогенных процессов" (Иркутск, 1985), X Всесоюзном совещании по рентгенографии минерального сырья (Тбилиси, 1986), региональном совещании по созданию схем базитового магматизма железорудных алмазоносных районов Сибирской платформы (Иркутск, 1987), VIII Всесоюзном совещании по геологии россыпей (Киев, 1987), совещании " 100 лет государственной геологической службе Восточной Сибири" (Иркутск,

1988), межведомственном совещании "Стратиграфия и палеогеография среднего палеозоя Сибири" (Новосибирск, 1989), петрографическом совещании "Корреляция, петрология и рудоносность магматических и метаморфических комплексов, эндогенные процессы в литосфере" (Иркутск,

1989), конференции "Методы прогноза и поисков алмазов на юге Восточной Сибири" (Иркутск, 1990), Всесоюзном совещании "Основные направления повышения эффективности и качества геологоразведочных работ на алмазы" (Иркутск, 1990), совещании по минералогическим методам поисков алмазных месторождений (Мирный, 1994), а также на сессиях Восточно-Сибирского отделения ВМО (Иркутск, 1985, 1987), школах по поисковой минералогии (Алушта, 1984, 1988) и семинарах в ряде научных и производственных организаций. Кроме того, многие положения работы изложены в 5 тематических и 4 производственных отчетах, а также в рукописной работе "К методике поисков погребенных месторождений алмазов минералого-палеогеологическими методами".

По теме диссертации опубликовано 38 работ. Сдана в печать рукопись монографии "Состав и условия формирования древних осадочных коллекторов и россыпей алмазов", 17.5 авт. листа, соавтор Е.Н.Белов.

Объем н структура работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения общим объемом 483 е., в том числе 117 иллюстраций, 74 таблиц, списка литературы из 293 наименований.

Автор выражает большую признательность и благодарность руководителям и геологам экспедиций за помощь в проведении полевых работ и сборе материалов - И.Я.Богатых, В.Н.Щукину, А.И.Крючкову, М.И.Лелюху, В.И.Тараненко, Ю.Т.Яныгину. К.Г.Чумирину, В.В.Боровкову, В.К.Лозовику, В.М.Судакову, Н.Н.Абрамову, Т.Г.Насурдинову, Г.А.Капитонову, В.Д.Стад-нюку, за плодотворный обмен мнениями, ценные замечания Г.Х.Файнштейну, Н.Н.Зинчуку, Б.М.Владимирову, А.С.Барышеву, Е.Н.Белову, А.Е.Бессоли-цыну, А.И.Скрипину, В.П.Афанасьеву, Е.И.Борису, С.И.Митюхину, В.А.Цыганову, В.М.Мишнину, Э.А.Шамшиной, М.И.Грудинину, а также всем коллегам, оказавшим помощь в выполнении аналитических и оформительских работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Прогнозированию месторождений алмазов присущи общие принципы научного прогноза месторождений, такие как целесообразность выработки критериев прогноза применительно к типовым площадям с характерными для них поисковыми обстановками, соизмеримость масштабов исследований и объектов прогноза, классификация изучаемых образований на генетической основе и т.д. (Рундквист, 1971).

Совершенствование прогноза возможно на основе разработки петрологической геолого-геофизической модели кимберлитового поля, включающей три основных уровня литосферных блоков: 1) верхняя мантия - нижняя кора, 2) фундамент - чехол, 3) верхняя кромка чехла, терригенные алмазоносные отло-( жения. Так как каждый в отдельности поисковый метод "работает на своем уровне", то эффективность поисков комплексом методов всецело зависит от степени изученности всех элементов (уровней) системы "кимберлитовое поле".

Предметом исследований диссертанта является третий, один из наиболее важных, уровень. Очевидно, что достоверность прогнозных построений в весьма существенной степени зависит от знаний закономерностей строения и размещения ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов различных генетических типов по отношению к коренным источникам, а, следовательно, от степени изученности условий формирования алмазоносных осадков и особенностей эволюции кимберлитоносных участков земной коры в экзогенный этап. Непосредственный объект исследований - терригенные алмазоносные отложения, которые традиционно именуются осадочными (промежуточными) коллекторами алмаза, изучались как геологические тела, обладающие составом, структурой и формой и представляющие собой единство двух составляющих элементов - ассоциаций индикаторных минералов алмазоносных пород и осадка, в котором они локализуются.

Глава 2

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ АЛМАЗОНОСНЫХ ПОРОД

В главе анализируются опубликованные данные по возрасту алмазов, их коренных источников и древнейших промежуточных коллекторов, рассматриваются вопросы формирования алмазоносных парагенезисов в древней мантии, условия появления алмазоносных пород на поверхности Земли и закономерности их размещения в литосфере.

Прогноз кимберлитовых полей по структурно-тектоническим критериям, в силу нечетко выраженных закономерностей размещения алмазоносных пород и невыразительности контролирующих зон, остается слабо разработанным. Комплекс геолого-геофизических параметров, который однозначно характеризовал бы глубинное строение кимберлитового поля, пока не сформирован. В связи с этим, для решения конкретных прогнозно-поисковых задач, наряду с выявлением геологических границ кимберлитовых полей по глубинным элементам их строения, имеется необходимость в разработке принципов оконтуривания погребенных кимберлитоносных площадей по

продуктам денудации коренных источников, т.е. по осадочным коллекторам алмазов.

Глава 3

ЭПОХИ ВНЕДРЕНИЯ КИМБЕРЛИТОВ И ЭТАПЫ КОЛЛЕКТОРО- И РОССЫПЕОБРАЗОВАНИЯ НА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЕ

На Сибирской платформе выделяются поля кимберлитов и конвергентных им пород протерозойского, палеозойского, палеозой-мезозойского, мезозойского, мезозой-кайнозойского возрастов (Дэвис и др., 1980; Владимиров, 1987; Брахфогель, Шпунт, 1989; Кимберлиты..., 1990).

Формирование промежуточных коллекторов и россыпей алмазов осуществлялось практически на геем протяжении платформенного этапа развития мегакратона. Россыпеобра мвание алмазов связано с эпохами регионального выравнивания и корообразования. Достоверно установлены среднекаменно-угольный, нижнеюрский, верхнеюрский, палеоген-неогеновый и четвертичный уровни формирования россыпей, предполагаются - рифей-вендский, нижнекаменноугольный, средне^рекий и нижнемеловой (Дьяков, 1960; Плотникова и др., 1960; Файнштейн, 1962; Структура ..., 1962; Леонов и др., 1966; Рожков и др., 1967; Жуков и др., 1968; Прокопчук, 1979; Шамшина, 1986). Интенсивное развитие кор химического выветривания осуществлялось в довендское, позднедевонское-раннекамспноугольное, средне-позднетриасовое, меловое и раннекайнозойское время (Файнштейн, 1962; Континентальные ..., 1969; Павлов, 1974; Докембрийские ..., 1976; Шамшина, 1979; Зинчук и др., 1980).

Относительно наиболее достоверные и полные геологические данные имеются для послесреднемалеозойского этапа формирования терригенных алмазоносных отложений. 15 этом возрастном интервале выделяются три тектоно-магматически-се/1,1'!снтационных цикла - средне-позднепалеозойский, мезозойский и кайнозойский. Рапределение осадочных коллекторов алмазов (свита, подсвита, ярус) в разрезе чехла платформы рассматривается в работе.

По латерали осадочные коллекторы и связанные с ними ореолы рассеяния минералов-спутников и россыпи алмазов с определенной закономерностью размещены по периферии Анабарсхого и Оленекского поднятий, в бортовых частях Вилюйской и Тунгусской синеклиз, в пределах Присаянского и Приенисейского краевых прогибов. Наблюдаемое распределение терригенных алмазоносных отложении объясняетмя унаследованностью в развитии крупных платформенных структур в послесреднепалеозойский этап. Надпорядковые платформенные структуры определили границы длительно существовавших структурно-формационных областей и связанных с ними структурно-фациальных зон - это, главным образом, филократонные Анабарская и Енисейская области, хатакратонная Тунгусская, авлакогенные Вилюйская и Кютюнгдии:,:ая (Объяснительная записка..., 1977; Матухин, 1990). В мезозойское врс; ч появились структурно-формационные области более низких порядков, связанные с наложенными внутриплатформенными и краевыми прогибами. И отдельных частях структур существовали индивидуальные денудационно-седиментационные бассейны. В целом, в масштабах Сибирской платформы, формирование промежуточных коллекторов алмазов происходило в условиях двух структурно-ландшафтных областей - пенеплена (денудационно-аккумулятивных равнин) и бортовых частей отрицательных структур (прогибов и синеклиз компенсированного развития). Россыпи, сформированные и сохранившиеся на пенеплене,

немногочисленные, они небольшие по масштабам, невыдержанные по параметрам, но богатые по содержанию. Основными аккумуляторами алмазов, высвободившимся из коренных источников, являются борта впадин и платформенные зоны краевых прогибов, отложения которых характеризуются, хотя и невысокими содержаниями полезного компонента, но значительным площадным распространением (Прокопчук, 1979). Каждый возрастной и генетический тип россыпи занимает определенную позицию в платформенных структурах, с формированием которых тесно связана конкретная эпоха россыпеобразования (Файнштейн, 1962). Нижнекарбоновые морские россыпепроявления тяготеют к внутренним бортам Тунгусской синеклизы и не исключаются во внутреннем поле Вилюйской. Континентальные среднекарбоновые алмазоносные россыпи приурочены к внешним зонам восточного борта Тунгусской синеклизы, а рэтские пролювиально-озерные развиты только в пределах северо-восточной части Ангаро-Вилюйского мезозойского прогиба. К Приверхоянскому, Лено-Анабарскому краевым прогибам, главным образом, к зонам сочленения их с крыльями Оленекского и Анабарского поднятий, тяготеют юрские морские и более молодые континентальные россыпи и россыпепроявления. В вертикальном разрезе чехла платформы россыпные месторождения алмазов тяготеют к начальным стадиям циклов осадконакопления, к основанию формаций эпикон-тинентального мелководного моря и эпиконтинентальной аллювиальной равнины, а внутри каждой формации - к регрессивным фазам морских осадков и нижним ритмам континентальных толщ (Файнштейн, 1962). Известные промышленные россыпи алмазов на Сибирской платформе связаны со среднекаменноугольной, раннеюрской и четвертичной эпохами денудации. Главная роль в формировании четвертичных россыпей принадлежит древним терригенным алмазоносным формациям.

Глава 4

СТРОЕНИЕ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТЕЛ И КИМБЕРЛИТОНОСНЫХ ПЛОЩАДЕЙ ДО НАЧАЛА ИХ ПОСТРУДНОЙ ДЕНУДАЦИИ

В главе рассматриваются особенности строения неэродированных кимберлитовых тел, приводятся результаты изучения ксенолитов траппов и ксенолитов осадочных пород с фаунистическими остатками из кимберлитовых брекчий. Проведены реконструкции геологического строения Мало-Боту-обинского и Далдыно-Алакитского алмазоносных районов на момент внедрения кимберлитов.

Главным фактором коллекторо- и россыпеобразования, определяющим количество алмазов и их минералов-спутников, переведенных в зону действия россыпеобразующих процессов, является, как известно, эрозионный срез. При этом важны не абстрактные оценки величин среза кимберлитовых диатрем, а оценки количеств эродированного и разрушенного собственно кимберлито-вого материала.

Значительное многообразие особенностей строения неэродированных кимберлитовых тел, на основе анализа материалов по Сибирской, ВосточноЕвропейской, Африканской и другим древним платформам, можно свести к четырем типам: 1) диатремы с мощными (до 250-300 м) осадками кратерного озера, покрывающими кимберлиты; 2) маары, образовавшиеся в результате интенсивной эксплозивной вулканической деятельности; 3) трубки, перекрытые "шапкой" раздробленных вмещающих пород; 4) слепые тела,

залегающие (залегавшие) на той или иной глубине от палеоповерхности (Hawthorne, 1975; McCallum е.а., 1976; Францессон, Борис, 1982; Подвысоцкий и др., 1985; Зуев и др., 19s>'; Особенности ..., 1989; Лелюх и др., 1989; Харькив, 1990; Харькив, Зинчук, 1994). Формирование эпикластических осадков большой мощности на труоках связывается с процессами заполнения мааров, но, главным образом, с проседанием жерлового материала в полостях диатрем и длительным существованием, в связи с этим, локального седиментационного бассейна (Доусон, 198?). При незначительных объемах расплавов, не обеспечивающих прочистку жерлового канала, формировались слепые и полуслепые, в зависимости о объемов магм, кимберлитовые тела (тр. Одинцовская, тела N1 и N2 тр. Удачная Далдыно-Алакитского района). В таких случаях происходил лишь прорыв газовой составляющей к поверхности, сопровождавшийся брекчированием вышележащих пород на пути прорыва. Наличие козырьков осадочных пород над трубками, козырьков кимберлитов друг над другом в сдвоенных телах, существование слепых тел и систем разноориентированных к и мберлитовых жил, сопровождающих трубки, а также характер контакто) < взаимоотношений их с вмещающими породами дают основание предпот. 1ть, что относительно синхронные по времени внедрения кимберлитов^' юла, могут (могли) располагаться на различных гипсометрических уровнях но отношению к палеоповерхности (Готовцев, 1985; Егоров и др., 1993).

В кимберлитовых брекчиях Мало-Ботуобинского и Далдыно-Алакитского районов присутствуют ксенолиты осадочных пород широкого возрастного диапазона, указывающие на существование в разрезе в момент внедрения кимберлитовых расплавов в чехол более широкого спектра карбонатных и терригенно-карбонатных пород (Брахфогель, 1974; Подвысоцкий и др., 1985). Обстоятельством, позволяющим использовать ксенолиты для уточнения времени проявления магматизма и реконструкций геологического строения территорий, является факт опускания ксенолитов в полость диатрем (не только кимберлитовых, но также и железорудных) на значительно более глубокие уровни от их первоначального залегания (Hawthorne, 1975; Страхов, 1978; Доусон, 1983; Милашеп, 1984). Обломки основных пород базальтового облика, которые по мннералого-петрографическим и петрохимическим особенностям наиболее соответствуют базальтам аппаинской свиты (D3) Ыгыаттинской впадины, установлены во всех трубках Мало-Ботуобинского района. Аппаинские базлльты из обнажений по р. Вилюй и ксенолиты палагонитовых базальте п из кимберлитов характеризуются низкими значениями коэффициент ов фракционирования, относительно высокими отношениями титана к сумме двух- и трехвалентного железа и калия к сумме щелочей. По химизму они являются недосыщенными кремнеземом и на диаграмме Si02 - сумма щелочей, Na+KVCa - щелочность, часть из них попадает в область субпи ючных и щелочных базальтов. В кимберлитовых телах Далдыно-Алакитского района ксенолиты базитов, несмотря на целенаправленные тщательные поиски в трубках Удачная, Зарница, Сытыканская, Айхал, Юбилейная, не выявлены.

Сопоставляя результат! изучения ксеногенного материала из кимберлитов с учетом материалов другие авторов, данные по морфологии, внутреннему строению кимберлитовых тел и принимая во внимание особенности геологической истории р;п пития рассматриваемых кимберлитовых районов и смежных с ними территории, общий эрозионный срез Мало-Ботуобинского района оценивается величиной 250-300 м, Далдыно-Алакитского - 150-500 м.

Глава 5

КИМБЕРЛИТОВЫЕ МИНЕРАЛЫ. ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА И МОРФОЛОГИИ

МСА и характер их эволюции в процессе формирования шлиховых ореолов изучены довольно детально, что нашло отражение в многочисленных публикациях. Нами основное внимание уделено изучению типоморфных особенностей и закономерностей миграции в ходе седиментогенеза легких и ферримагнитных минералов - серпентина, кальцита, флогопита, магнетита из кимберлитов и некоторых других типов пород.

Типоморфные минералы кимберлитов - серпентин и кальцит - являются во многих случаях и породообразующими. Характерным для апооливицовых серпентинов из кимберлитов комплексом признаков является (Mitchell, 1978; Подвысоцкий, 1985): высокая железистость (в среднем 6-8 % суммарного железа), повышенные содержания никеля (не ниже десятых долей %), промежуточный между лизардитом и хризотилом характер дифрактограмм, пониженные температуры проявления главного эндоэффекта (650-680°С) на термических кривых, значительный разрыв между температурами максимумов эндо- и экзореакций (до 170°С) и наличие в пределах данного разрыва небольшого "хлоритового" эндоэффекта.

Отличительным признаком кимберлитовых карбонатов является повышенные (более десятых долей %) содержания в их составе стронция, бария, РЗЭ (Воробьев и др., 1978; Костровицкий, 1987), а также никеля (сотые и десятые доли %) в апооливиновом кальците (Подвысоцкий, 1980). Жильный кальцит, также как и гидротермальный серпентин, стерилен в отношении микропримесей.

Магнетит, образующий крупные выделения в кимберлитовых породах, моно- и полиминеральные прожилки и желваки, по составу, согласно литературным и нашим данным, относится к беспримесному стехиометрическому, в той или иной степени маггемитизированному, магнетиту.

Для кимберлитового флогопита I генерации характерны повышенные количества ТЮ2 (до первых целых %), СГ2О3 (десятые доли %), отсутствие кристаллографической огранки, триоктаэдрическая модификация развивающегося по нему хлорита изумрудно-зеленого или травянозеленого цвета (Францессон, 1968; Зинчук и др., 1983; Подвысоцкий и др., 1985). В ряде случаев магнезиальная слюда и хлорит развиваются в скарновых зонах, в экзоконтактах трапповых интрузий. Изучение такого флогопита показало, что, хотя по структуре он и соответствует кимберлитовому, однако отличается по облику, а именно: наличию идеальной кристаллографической огранки (шестиугольные таблитчатые кристаллы), четким зонам и ступеням роста. Цвет скарнового хлорита бледно-зеленый до бесцветного.

В кимберлитовой системе, под воздействием магматических и постмагматических процессов, формируется облик минералов, являющийся исходным (первичным) для последующих экзогенных преобразований (Харькив, 1978; Афанасьев, 1986; Типоморфизм ..., 1989). Пиропы в кимберлитовых расплавах подвергаются процессам "оплавления" и замещения флогопитом, амфиболом, хромшпинелидами с образованием реакционных кайм и микрорельефа (мельчайшие капли и бугорки) на поверхности зерен. Гидротермальные растворы в постмагматическую стадию способствуют растрескиванию пиропов и приводят к формированию на магматогенных поверхностях и по трещинам зерен пирамидально-черепитчатого рельефа

растворения (Афанасьев и др., 1980; Афанасьев, 1986). Аналогичный рельеф на данной стадии изменения кимберлитов возникает на зернах оливина и хромдиопсида. На поверхности выделений пикроильменитов, как показывают результаты минераграфического изучения, под воздействием поздне- и послемагматических процессов, образуются зернистые реакционные моно- и полиминеральные оболочки, сложенные перовскитом, анатазом, магнетитом, лейкоксеном и некоторыми другими минералами. Первичные зернистые каймы на поверхности зерен пикроильменитов позволяют использовать их для оценки дальности переноса ассоциаций индикаторных минералов. Хромшпинелиды характеризуются наиболее четко выраженным идиоморфизмом кристаллов не несущих явных скульптур растворения на гранях (Типоморфизм..., 1989). Крупность кимберлитовых минералов, поступающих в ореолы, определяется исходными размерами зерен в коренном источнике, варьирующими в пределах от 0,5 до 1-3 мм и более, а также степенью их трещиноватости.

Глава 6

ПРОЦЕССЫ ДЕНУДАЦИИ КОРЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ФОРМИРОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ АЛМАЗОВ

Наиболее объемная глава, где рассматриваются закономерности эволюции минералов алмазоносных пород в процессе формирования шлиховых ореолов, приводятся результаты изучения литолого-фациальных и минералогических особенностей осадочных коллекторов и россыпей алмазов, анализируются условия формирования ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов на Сибирской платформе.

6.1. Закономерности эволюции кимберлитовых минералов и их ассоциаций в процессе формирования шлиховых ореолов

Особенности ассоциаций кимберлитовых минералов в ореолах рассеяния определяются двумя основными факторами: исходными особенностями минералов в коренном залегании, в материнском источнике, и характером и интенсивностью экзогенных морфогенетических процессов. Поступающие в осадки ассоциации кимберлитовых минералов претерпевают сложную эволюцию в процессе формирования ореолов и россыпей под воздействием целого ряда этапов экзогенного морфогенеза (Кухаренко, 1961; Дьяков, Бартошинский, 1961; Прокопчук и др., 1964; Харькив и др., 1970; Афанасьев, Борис, 1984; Типоморфизм..., 1989). Поведение минералов в ходе осадочного процесса определяется, как известно, их химической, физико-механической и гидроаэродинамической устойчивостью и условиями протекания осадочного процесса.

Воздействие экзогенных факторов (химических и физических) в процессе формирования ореолов приводит к существенной трансформации первичного (исходного) облика кимберлитовой минеральной ассоциации - изменяется гранулометрия, соотношения минералов в ассоциации в целом и их генераций в отдельных группах минералов, видоизменяется макро- и микроморфология зерен (Закономерности..., 1980; Типоморфизм..., 1989), а также в процессе переноса и переотложения меняются аллювиальные (миграционные) спутники алмаза.

Важным фактором экзогенного превращения кимберлитовых минералов является гипергенное преобразование их в корах выветривания кимберлитов, экспонированных на палеоповерхности, а также в промежуточных коллекторах. Наименее устойчивыми к процессам выветривания являются хром-

диопсид, оливин и пироп; первые два минерала в корах выветривания замещаются карбонатами и глинистыми минералами, а пироп растворяется с появлением характерного рельефа и каналов травления на зернах. Крайними формами гипергенного преобразования пиропов в корах являются кубоиды и губчатые изъеденные бесформенные обломки (Харькив, 1978; Закономерности ..., 1980; Афанасьев, Зинчук, 1987). Гипергенно измененные зерна пиропов в осадочных коллекторах являются индикаторами древних эпох корообра-зования. Пикроильменит и хромит в промежуточных коллекторах и корах выветривания кимберлитов существенных преобразований не претерпевают.

Перемещение кимберлитовых минералов в континентаЬьных условиях приводит к формированию латеральной миграционной зональности ореолов и потоков рассеяния, выражающейся в накоплении вблизи коренных источников более крупных зерен и минералов, характеризующихся наиболее высоким удельным весом, прежде всего пикроильменита, который является чутким индикатором дальности перемещения минералов в связи как с общей невысокой механической прочностью, так и наличием на поверхности многих зерен абразивно неустойчивых первичных кайм. Признаки истирания на зернах пикроильменита в континентальных условиях фиксируются на расстоянии первых десятков километров от коренного источника, оливина и пиропа - 50 и более км (Салтыков, Скриплева, 1973; Харькив, 1978; Афанасьев и др., 1984; Боткунов, 1985). Механический износ на хромитах и алмазах в континентальных ореолах практически не проявляется; существенная обработка данных минералов осуществляется только в бассейновой ландшафтно-динамической обстановке.

Механизм переноса алмазов при транспортировке реками, закономерности их осаждения и концентрации в современном аллювии, а также особенности распределения в древних россыпях, рассмотрены с использованием данных А.Г.Дьякова, Г.Ф.Дорганова, Б.И.Прокопчука, И.С.Рожкова, Г.Х.Файнш-тейна, В.В.Жукова, А.И.Имшенецкого и материалов геологоразведочных экспедиций компании "Алмазы России-Саха".

Закономерности поведения легких минералов кимберлитов (серпентина, флогопита) в процессе формирования шлиховых ореолов прослежены на ряде объектов Мирнинского кимберлитового поля - районы трубок Таёжная, им. XXIII партсъезда, россыпи Геофизическая, Водораздельные галечники. Легкие продукты разрушения кимберлитов в виде частиц серпентина (неизмененного и монтмориллонитизированного), серпентин-кальцитовых псевдоморфоз по оливину, флогопита, обрывков келифитовых. кайм, а также тонкодисперсные продукты дезинтеграции кимберлитов - триоктаэдрический монтмориллонит в пелитовой фракции цемента конгломератов фиксируются вблизи коренных источников в базальных горизонтах перекрывающих толщ. В ряде случаев в подошвенных частях осадочных коллекторов обнаруживаются (трубка им. XXIII партсъезда) мелкие обломки (на удалении до 120-150 м) и иногда валуны (90-100 м от диатремы) кимберлитов, диагностика которых может быть произведена визуально, а также методами петрографического и спектрального количественного анализов. По данным рентгеноструктурного анализа зерна серпентиноподобного минерала из проб перекрывающих осадков района тр. им. XXIII партсъезда, как и мелкие обломки кимберлита, сложены преимущественно триоктаэдрическим монтмориллонитом, характеризующимся, по данным спектрального анализа, повышенными концентрациями никеля (г/т) (0.0095-0.032), хрома (0.0014-0.0025), кобальта (0.0015-0.0044), ниобия (0.00060.0069). Апокимберлитовый монтмориллонит фиксируется в цементе базаль-

пых конгломератов перекрывающей толщи юры рассматриваемого района термическим методом в пробах на удалении до 1,3-1,К км от трубки.

6.2. Литолого-фациальные и минералогические особенности осадочных коллекторов и россыпей алмазов.

В процессе размыва коренных источников, в различные этапы экзогенной эволюции кимберлитоносных площадей, формировались ореолы рассеяния и россыпи алмазов, которые локализуются в осадочных породах различного возраста и различных литодинамических типов.

Вещественный состав древних алмазоносных отложений наиболее детально изучен нами в центральной части платформы на эталонных объектах - в пределах Мало-Ботуобинского (включая западный борт Ыгыаттинской впадины) и Алакит-Мархинского алмазоносных районов, которые территориально приурочены к двум структурно-фациальным зонам западного борта Вилюйской и восточного борта Тунгусской синеклиз. Многообразие возрастных и генетических типов осадочных коллекторов и россыпепроявлений алмазов, развитых в данной части платформы, обусловлено неоднократными изменениями структурно-тектонической и палеогеографической обстановок на протяжении геологической истории развития территории. В пределах рассматриваемых структурно-фациальных зон выделяются два "послекимберлитовых" мегацикла коллекторообразования - верхнепалеозойский и нижнемезозойский. Отложения данных мегациклов осадконакопления характеризуются определенными чертами различия и сходства по вещественному составу и ландшафтно-фациальным условиям формирования.

Литология терригенных алмазоносных отложений центральной части платформы довольно детально освещена в литературе (Павлов, 1974; Файнштейн, 1981; Позднепалеозойский..., 1982; Зинчук и др., 1983, 1985; Литология..., 1985; Бессолицын и др., 1985; Геология ..., 1986; Позднепалеозойские..., 1991), поэтому в работе рассматриваются лишь наиболее важные моменты данного вопроса на основе анализа имеющихся и полученных в процессе исследований данных.

Нижнекаменноугольный прибрежно-морской осадочный коллектор (эмяксинская и онкучахская свиты) изучен в бортовых частях Вилючанской депрессии Ыгыаттинской впадины (Подвысоцкий и др., 1988; Шаталов и др., 1989). Литологический состав, текстурно-структурные особенности пиропо-носных нижнекаменноугольных отложений свидетельствуют, что осадкообразование осуществлялось в условиях подвижного мелководья заливо-лагунного бассейна. Вертикальное размещение парагенетических литофаций предполагает более широкое распространение нижнекаменноугольных осадков по площади. Не исключена возможность, что в пределах Мало-Ботуобинского района в реликтовых палеодепрессиях сохранились прибрежно-морские грубообломочные нижнекарбоновые осадки, которые могут представлять практичесюкинтерес.

Сравнительное изучение коллекторов кимберлитовых минералов бассенового типа из других районов Сибирской платформы - юго-западной (Тычанский, Непско-Чонский, Муро-Ковинский районы) и северо-восточной (Кютюнгдинский грабен) частей, показывает, что условия морского коллекторообразования в отмеченных пунктах платформы различались существенно. В бассейне ср. теч. р. Н.Тунгуски (тушамская свита) это осадки, образовавшиеся в условиях сравнительно стабильной береговой зоны бассейна, о чем свидетельствуют интенсивный механический износ пиропов и отсутствие пикроильменитов. Формирование "тычанского" коллектора так же

Таблица 1. МОРФОГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ РОССЫПЕЙ И РОССЫПЕПРОЯВЛЕНИЙ АЛМАЗОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

Обстановка седиментации Ландшафтно динамическа зона Формацион-иый тип Динамический тип Фациальный тип Структурное положение Примеры россыпей и россьтепроявлений (возраст)

По дальности перемещения полезного компонента По способу аккумуляции осадка По характеру обогащения полезным компонентом Ландшафтная подзона Форма-коллектор

Континентальная Слабо расчле ценная аллювиально озерная денудацион-но-аккумуля- низменная равнина (пенеплен) О.'ШГОМНКТО вые террнгенные кремнисто-кварцевые формации эрозионно-Ленудацион-ных и аллювиальных равнин Неперемещен-ные Элювиальный Остаточных концентраций на кимберлитах Плоских возвышенностей Плакоры Локальные малоамплитудные поднятия На тр.Мир и др. промышленных телах (Мг-Кг)

На промежуточных коллекторах На юрских алмазоносных отложениях (К-О,^

Ближайшего смешения Коллювиаль-но-делювиаль ный Первичнообога-щенные Склонов и их подножий Склоны поверхностей выравнивания Склоны малоамплитудных поднятий Лог Хабар-Район тр. дина, Мир ((}1У) Лог Сухой

Вторичнообога-щенные

Ближайшего перемещения Пролювиаль-ный Первичнообога-щенные Временных водотоков Линейные эрозионные ложбины на склонах и выполо-женные участки подножий Борт Моччобин-ской впадины "Геофизическая", район тр.Интернацио-кальиая (],) "Восточная", уч. Верх-не-Иреляхский (С2)

Вторичнообога-щенные Восточный борт Тунгусской синеклизы

Ближайшего и ближнего перемещения Аллювиальный Преимущественно первичнообо-гашенные Коротких постоянных водотоков Русла рек Склон Ботуобин-ского поднятия р.Ирелях (С21У) р.Эбелях, р.Биллях, р.Б.Куонамха (устье рч.Дьюкен-р. Анабар, 0,„)

Дальнего переноса Аллювиальный Вторичнообога-щенные Протяженных транзитных водотоков Речные долин Восточный склон Анабарского поднятия

Ближнего перемещения Подводно-ал-лювиальный (речных выносов) Преимущественно первично-обогащенные Прибрежных частей озерных водоемов Эрозионно-техтоничес-кие локальные депрессии Ангаро-Вилюйский прогиб; борта локальных депрессий "Водораздельные галечники","Новин-ха"Мало-Ботуобин-ский район (I,)

Ближайшего и ближнего перемещения Карстовый Первичнообога-щенные (на кимберлитах) Подземных водных потоков Карстовые воронки, "карманы" Локальное поднятие тр .Айхал, Алакит-Мархинское поле (С,)

Вторичнообога-щенные (в карбонатных породах Восточный склон Анабарского поднятия Бассейн верхнего течения р.Уджа (К)

Переходная Аллювналыю дельтовая равнина и прибрежно-бассейновая зона Олнгомккто- терригенные формащп! аллювиальных равнин, прогибов и синеклиз Ближнего и дальнего переноса Подводно-ал- и'СЧЫТХ выносов) античное и лущенные шлейфов разноса и вторично-обогащенные Ст.тральных дельт, подводных дельт, прибрежных частей лагун Системы русловых ложбин, подводные склоны морских бассейнов, подводные склоны лагун и заливов Склон Куойско-Далдынского поднятия Бассейн нижнего течения р.Молодо (Л,)

Прибойного потока и участков волнения Юотюнгинский прогиб Бассейн р.Юотюнгде (С,)

Западный борт Тунгусской синек-лизы; Склон Бай-китского поднятия Бассейн р. Тычаны (С)

Морская Внутришель-фовые области морских бассейнов Полимикто-вые (олиго-миктовые) терригенные формации ни ¡континентального мел ководного моря краевых прогибов и синеклиз Ближнего и дальнего переноса Прибойного потока Первичнообога-щенные шлейфов разноса, участками вто-ричнообогащен-ные Морских пляжей, валов, баров, кос и пересыпей Низкие и высокие (абразивные) береговые зоны, подводные склоны отлогих и крутых берегов Южный борт Лено-Анабарского прогиба Бассейны р.р.Беенчиме и Куойка (Д,)

Западная часть Приверхоянского прогиба Лено-Сюнподенское междуречье р,, 1з)

Участков волнения Внутренние борта Тунгусской синекяизы Прогнозируются

как и "кютюнгдипского" осуществлялось, как считается, в заливо-лагунных, дельтовых условиях за счет местных (внутрибассейновых) источников сноса (Прокопчук и др., 1984; Вааг и др., 1990). Совершенное отсутствие сортировки грубообломочных пород тычанской свиты и, вместе с тем, интенсивная окатанность пиропов дают основание допускать образование данных осадков за счет перемыва более древних морских алмазоносных отложений в послераннекаменноугольное время.

Преимущественное в целом развитие в пределах восточного борта Тунгусской синеклизы имеют верхнепалеозойские и мезозойские породы, которые представлены главным образом континентальными, в значительно меньшей степени морскими (бассейновыми), отложениями - конгломератами, гравелитами, песчаниками, алевролитами, аргиллитами и углисто-глинистыми разностями с различными количественными соотношениями в свитах. Нижние ритмы мегациклов (лапчанская, укугутская свиты) сложены более высокозрелыми продуктами, преобразованными в корах выветривания и переотложенными вблизи от источников сноса. Осадки характеризуются высокими значениями коэффициентов мономинеральности и устойчивости, олигомиктово-кварцевым составом обломочной части и преимущественно каолинитовым - глинистой. Зрелость осадков уменьшается по разрезу снизу вверх, хотя в основании каждой свиты залегает горизонт более высокозрелых пород.

По многим вещественным параметрам породы верхнепалеозойского и раннемезозойского мегациклов коллекторообразования существенно не различаются, что связано с близкими условиями осадконакопления в сходных структурно-фациальных зонах. Отмечается определенное сходство ландшафтно-динамических обстановок формирования осадков начальных стадий верхнепалеозойского и мезозойского мегациклов, когда осадконакопление осуществлялось в континентальных условиях в конседиментационных впадинах в результате размыва кор химического выветривания на прилегающих поднятиях. Породы последующих этапов формирования, в связи с поступлением терригенного материала из более удаленных областей питания, приобретали полимиктовый состав и становились менее зрелыми. В основании каждого ритма залегает горизонт песчано-гравийно-галечных образований. Галечный материал базальных конгломератов представлен обломками местных пород (терригенно-карбонатные нижнего палеозоя, долериты, туфы, основные эффузивы, гравелиты), а также валунами и галькой экзотических пород - кварциты, сланцы, роговики, кислые и средние эффузивы, лавобрекчии и туфолавы липарит-трахитового состава, граниты, диабазы. По составу эффузивы, по данным химических анализов, относятся к субщелочным и щелочным липаритовым, трахириодацитовым и трахириолитовым порфирам. В мезозойских конгломератах, кроме обломков обычных долеритов и туфов, широко распространенных на изученных площадях, присутствуют фрагменты пород несколько необычного облика и состава - гранофиры, гиалобазальты, а также туфы и туфобрекчии с очень высокими (14.3-24.2 мае. %) содержаниями Р205.

Особенности строения разрезов, текстурно-структурные и литологические особенности изученных осадочных коллекторов свидетельствуют о формировании их в непрерывном парагенетическом фациальном ряду - от прибрежно-бассейновых (аллювиально-дельтовые, авандельтовые, лагунные, пляжевые) до континентальных (русла временных и постоянных водотоков, озерные бассейны).

В тяжелой фракции проб из промежуточных коллекторов, кроме кимберлитовых, обнаружпнается более 30 минералов, концентрации и соотношения которых существенно меняются в различных свитах и литологических типах пород. Наибольшим распространением во всех свитах пользуются ильменит, альмандин, циркон, дистен, ставролит, эпидот, а в мезозойских отложениях, кроме того, гроссуляр, сфен и некоторые другие минералы, которые и образуют минералогические ассоциации. Для отложений всех свит рассчитаны корреляционные матрицы и проведен анализ сходства по основным шлихообразующнм минералам, построены дендрограммы, которые наглядно отражают корреляционные связи главных минералов миграционных спутников алмаза.

Материнскими источниками для формирования ассоциаций являлись метаморфические (альмандин, циркон, дистен, ставролит, ильменит, эпидот), основные (ильменит, пироксен), в меньшей степени кислые, средние и ульграосновные (циркон, ильменит, эпидот, хромшпинелиды, альмандин), а также приконтактово-измеиенные (гроссуляр, сфен, эпидот) породы. Часть минералов перемещалась на более высокие возрастные уровни в результате перемыва подстилающих отложений. О поступлении терригенного материала из пород, формировавшихся в различных фациальных обстановках, свидетельствует различная степень окатанности минералов - от едва заметной до весьма существенной. Отложения изученных свит с той или иной степенью контрастности различаются по значениям ряда минералогических коэффициентов - циркон:рутил, циркон:альмандин, турмалин:рутил, циркон: (дистен+ставролит), ильменит: циркон, циркон: (пироксен+амфибол+эпидот).

Среди аллотигенных минералов в осадочных коллекторах алмазов присутствуют, как правило, от 2-3 до 5-6 и более генераций одного и того же минерального вида, источниками которых служили совершенно различные по составу породы (Осипова, 1974; Ильменит..., 1986; Мостепаненко, Подвысоцкий, 1987; Минералогия ..., 1992).

Анализ частоты встречаемости выделенных с помощью микрозондового и оптикоспектроскопического анализов 9 разновидностей альмандинов показывает, что в среднекамснноугольных отложениях присутствует лишь 4 разновидности, в пермо-карбоновых осадках количество генераций альмандинов возрастает более чем в два раза.

Среди ильменитов, входящих в электромагнитную и магнитную фракции шлиховых проб из алмазоносных отложений, кроме пикроильменитов, выделяются две морфологические группы: I) зерна без кристаллографической огранки (электромагнитные) и 2) хорошо образованные таблитчатые и пластинчатые гексагональные кристаллики (размеры 0,2-0,5 мм) и обломки, преимущественно магнитные. Первую группу представляет, главным образом, трапповый ильменит - углонато-неправильные с ребристой и ступенчатой поверхностью зерна. Источниками пластинчатых и таблитчатых ильменитов являются метаморфические породы (сланцы, гнейсы) о чем свидетельствует не только форма, но главным образом, наличие многочисленных мельчайших включений зерен кварца, иногда занимающих, как можно наблюдать в отраженном свете, до 30-40 % площади минерала (гелицитовая структура), а также отдельных включений циркона, турмалина или сфена. Выделенные генерации ильменитов различаются по составу: средние содержания Mg01 МпО и А12О3 в трапповых и метаморфических ильменитах, по данным микрозондового анализа, составляют 0,91 и 2,14, 0,56 и 1,20, 0,10 и 0,24 мае. % соответственно. Соотношении ТЮз и суммарного железа также различны. Количества СГ2О3 в ильменнгах обеих групп не превышают 0,01-0,02 мае. %.

Среди цирконов, по цвету, форме зерен, морфологии кристаллов, выделено 11 генераций, которые неравномерно распределены в продуктивных толщах (Мостепаненко, Подвысоцкий, 1987). Наиболее контрастно по соотношениям различных групп цирконов отличаются среднекаменноугольные отложения лапчанской свиты.

Распределение пироксенов в осадочных коллекторах резко неравномерное -от знаковых (лапчанская, укугутская свиты) до 25-350 и более г/м^ (конекская, онкучахская свиты).

Результаты исследований клинопироксенов из осадочных коллекторов и разновозрастных и разнофациальных базитов показывают, что данные минералы по составу образуют две группы - 1) пироксены из средне-верхнепалеозойских источников и 2) пироксены из мезозойских источников. Для клинопироксенов первой группы характерны более высокая магнезиальность, более низкие железистость и кремний-алюминиевое отношение, несколько более низкие содержания титана, но более высокие хрома, по сравнению с пироксенами второй группы. Особенности состава "палеозойских" пироксенов свидетельствуют о более высокой магнезиальности и, видимо, большей глубине зарождения расплавов, сформировавших интрузивные и эффузивные тела средне-верхнепалеозойских базитов, по сравнению с расплавами пермо-триасовых долеритов. Примечательно, что наиболее высокие содержания СГ2О3 (0,9-1,2 мае. %) характерны для вулканических и эффузивных фаций базитов.

Типоморфизм и закономерности распределения по латерали и вертикали изученных основных шлихообразующих минералов - миграционных спутников алмаза, использованы для палеогеологических и палеогеографических реконструкций, в частности, для уточнения условий формирования алмазоносных осадков. Данные по содержаниям клинопироксенов в осадочных коллекторах учтены при рассмотрении палеообстановок коллекторо- и россыпеобразования, а особенности состава использованы для определения, совместно с другими данными, возрастной и фациальной принадлежности размытых (и размываемых) основных пород.

6.3. Условия формирования осадочных коллекторов и заключенных в них ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов.

Факторами, ответственными за формирование ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов, являются: 1) тип и характер коренных источников; 2) тектоно-геоморфологические, климатические, фациально-динамические условия протекания осадочного процесса; 3) свойства минералов, определяющие особенности поведения минеральных ассоциаций в процессе формирования ореолов и россыпей. Факторы первой группы являются исходными, второй - внешними, третьей - внутренними (Бергер, 1986). Главный фактор, тектонический режим, контролирует динамику и величину эрозионного среза коренных источников, соотношение между процессами денудации и выветривания, пространственное распределение областей размыва и аккумуляции (Геологические ..., 1981).

Основной (по величине) эрозионный срез поднятий, в пределах которых локализованы кимберлиты, осуществлялся, как показывают прямые геологические наблюдения, за относительно короткий промежуток времени непосредственно после внедрения в земную кору расплавов и формирования | коренных источников, что приводило к удалению за пределы рудных площадей большого количества терригенного, в том числе кимберлитового, материала. В процессе формирования пенеплена (раннекаменноугольного, если рассматривать среднепалеозойские высокопродуктивные кимберлиты),

образование древних осадочных коллекторов и россыпей алмазов происходило в трех основных ландшафтно-динамических зонах - прибрежной части морского бассейна, заливо-лагунного мелководья и аллювиально-озерной аккумулятивной равнины. Условия формирования россыпей алмазов различных генетических типов существенно различались (Рис. 1).

РОССЫПИ

АВТОХТОННЫЕ АЛЛОХТОННЫЕ

Пенеплен Бортовые части синеклиз и прогибов

Формирование на путях миграции и локальной аккумуляции Формирование в областях аккумуляции

Образование и один эрозионный цикл Серия поступлении илмнзопоспого материала

Незначительный размыв коренного источника, небольшие объемы высокопродуктивного материала Существенный эрозионный срез коренных источников, значительные объемы алмазоносного материала любой степени продуктивности

Низкая энергия водотоков Интенсивная обработка поступающего материала

Преобладают процессы разубоживания Преобладают процессы обогащения

Перемешивание разнородного материала Сортировка минералов

Обязательный элемент - коры выветривания Наличие кор выветривания не обязательно

Рис. 1. Основные различия в условиях образования автохтонных и аллохтонных россыпей алмазов

Конечными водоемами стока терригенного материала основного этапа денудации служили эпиконгинентальные морские бассейны,

В условиях

продолжительной переработки поступающего большого количества кимберлитового материала под действием волн и вдольбереговых течений, осуществлялись не только интенсивный износ минералов, прочностно отбор и гранулометрическая сортировка, но и происходила концентрация полезного компонента в пляжевой зоне. В морской ландшафтно-динамической обстановке могли формироваться аллохтонные россыпи алмазов за счет не только богатых, но и убогих коренных источников и бедных верхних частей кимберлитовых диатрем, т.к. берег морского бассейна единственный в

природе ландшафт, в котором образуются россыпи из исходного материала, имеющего низкую концентрацию полезного компонента (Аксёнов, 1972). В последующие эрозионно-седиментационные циклы бассейновые осадки служили исходным материалом для формирования в континентальных условиях вторичнообогащенных россыпей алмазов, а также вторичных и смешанных ореолов рассеяния кимберлитовых минералов. В целом же, прибрежно-морские, в частности нижнекаменноугольные, алмазоносные отложения, в результате их размыва в последующие геологические эпохи, создавали алмаз-хромит-пироповый региональный фон с характерным обликом минералов - интенсивный механический износ и выдержанный гранулометрический состав. В первичном залегании рассматриваемые отложения сохранились в краевых синеклизах и внутриплатформенных прогибах.

По мере пенепленизации кимберлитоносных территорий коллекторо- и россыпеобразующие процессы все более перемещались в сторону коренных источников. Контрастные первичные ореолы рассеяния минералов-спутников и первичнообогащенные россыпи алмазов ближнего перемещения могли формироваться лишь на пенеплене (неоднократно в различные эпохи), в условиях низкой энергии водотоков, незначительной скорости и глубины их врезания и мощных кор химического выветривания (Файнштейн, 1962). Образование россыпей рассматриваемого типа осуществлялось на путях миграции (в аллювии временных и коротких постоянных водотоков) и локальной аккумуляции (в озерных бассейнах) терригенного материала вблизи богатых коренных источников на фоне слабоконтрастных тектонических движений. Ореолы и россыпи ближайшего и ближнего перемещения в наибольшей мере сохраняют минералогические особенности размытых частей коренных источников. Формировались они, как правило, в течение одного эрозионного цикла за счет относительно небольшого объема высокопродуктивного кимберлитового материала, денудированного синхронно образованию палеодолин коротких водотоков, вмещающих ореолы и россыпи. Особенностями отложений, вмещающих описываемый тип ореолов и россыпей, являются высокие коэффициенты мономинеральности, устойчивости, низкая степень сортировки обломочного материала, преимущественно каолинитовый и монтмориляонитовый состав глинистой фракции цементе, налегание их непосредственно на кимберлитовмещающие породы. Степень алмазоносности осадочных коллекторов ближайшего переноса служит достоверным индикатором степени алмазоносности питающего их коренного источника (источников) (Файнштейн, 1962, 1980).

В периоды оживления тектонической деятельности, в результате перемыва и переотложения более древних континентальных и морских алмазоносных осадков, формировались вторичные (либо смешанные, если при этом денудировались коренные источники) ореолы и вторичнообогащенные россыпи, либо россыпи комбинированного (если размывались коренные источники) питания. Россыпи шлейфов разноса формируются, как правило, за счет более древних алмазоносных отложений континентального генезиса (и коренных источников), в отличии от переотложенных (вторично-обогащенных), полностью утративших связь с коренными источниками россыпей, образование которых связано главным образом с перемывом и переотложением прибрежно-морских алмазоносных отложений, либо континентальных осадков, содержащих морские ассоциации кимберлитовых минералов. Общими характерными признаками переотложенных россыпей являются алмаз-пироповая (±хромит, пикроильменит) ассоциация

индикаторных минералов, сильный механический износ МСА и выдержанный гранулометрический их спектр, заметный износ и сортировка по крупности и качеству алмазов, среди которых преобладают ромбододекаэдры, округлые и бездефектные кристаллы.

В четвертичное время в результате размыва древних алмазоносных отложений (и кимберлитов) осуществлялся разнос алмазов и минералов-спутников на значительные расстояния от коренных источников и формирование, при сочетании благоприятных условий, русловых, долинных, террасовых и иных фациально-динамических типов россыпей.

6.3.1. Палеогеографические реконструкции обстановок коллекторо- и россыпеобразования на эталонных объектах.

В разделе рассматриваются палеообстановки формирования алмазоносных осадков в раннекаменноугольную, среднекаменноугольную, средне-поздне-каменноугольную, пермскую, триас-раннеюрскую и кайнозойскую эпохи эволюции Мало-Ботуобинского и Далдыно-Алакитского алмазоносных районов.

6.4. Типизация ореолов рассеяния МСА и классификация россыпей алмазов Сибирской платформы.

Особенности образования ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов определяются условиями формирования осадочного коллектора, в котором они локализуются, а распределение алмазоносного материала - размещением ландшафтно-динамических зон осадкообразования. Для практических целей ореолы рассеяния кимберлитовых минералов удобно типизовать по трем главным параметрам: 1) литодинамическим обстановкам формирования; 2) характеру взаимоотношений кимберлитовых минералов с вмещающими их терригенными осадками и 3) дальности переноса минералов от коренных источников. По условиям образования различаются три основных типа шлиховых ореолов - континентальные, морские и формировавшиеся в переходных обстановках (Афанасьев, 1991). По характеру взаимоотношений кимберлитовых минералов и терригенных отложений, в которых они размещаются, выделяются первичные, вторичные и смешанные ореолы. В первом случае поступление минералов осуществлялось непосредственно из коренного источника синхронно формированию осадка (коллектора). Вторичные ореолы образуются за счет переотложения индикаторных минералов из более древних алмазоносных отложений. Ореолы третьего типа, наиболее распространенные, формируются в результате .размыва как кимберлитовых тел, так и более древних промежуточных коллекторов различного генезиса. По дальности переноса шлиховых ассоциаций в континентальных условиях выделяются ореолы ближайшего (о -первые км), ближнего (первые км - первые дес. км) и ореолы дальнего (более 30-40 км) переноса. Дальность перемещения индикаторных минералов от коренных источников принимается с определенной долей условности, но с учетом конкретных ситуаций на известных эталонных объектах. Оценивается дальность переноса продуктов денудации кимберлитов как по составу и облику минеральных ассоциаций, так и по литолого-фациальным особенностям вмещающих их терригенных отложений, если они являются первичным коллектором для минералов (Файнштейн, 1980).

В работе приводятся результаты детального изучения геологии и литолого-минералогических особенностей разновозрастных и генетически разнотипных осадочных коллекторов и россыпей алмазов центральной части Сибирской платформы. На основании обобщения опубликованных материалов (Харькив, 1978; Файнштейн, 1980; Афанасьев и др., 1984, 1986) и результатов,

полученных в процессе исследований, обобщены основные отличительные признаки ореолов различных типов, детальное рассмотрение которых дается в работе.

Проведена морфогенетическая классификация россыпей алмазов (Табл. 1) на основе обобщения результатов личных исследований и разработок других авторов (Файнштейн, 1962; 1980; Прокопчук, 1979; Рожков и др., 1967; Леонов и др., 1966).

Глава 7

ОТРАЖЕНИЕ КИМБЕРЛИТОВЫХ ПОЛЕЙ В ОСАДОЧНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ

В распределении генетически разнотипных ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов выявляется определенная зональность, образованная закономерным размещением ландшафтно-динамических областей коллекторообразования по отношению к пенепленизирующимся кимберлитоносным поднятиям. Несмотря на неоднократное перемещение ландшафтных зон формирования алмазоносных осадков по отношению к коренным источникам на протяжении длительного этапа экзогенной эволюции кимберлитовых полей (в связи с миграцией морских бассейнов и изменениями базисов эрозии), общие закономерности прослеживаются и позволяют использовать их для оконтуривания кимберлитоносных площадей. Чтобы разработать алгоритм решения обратной задачи - выделения в новых регионах по минералогическим признакам (по продуктам денудации алмазоносных пород) площадей на обнаружение кимберлитовых олей, было проведено изучение закономерностей распределения индикаторных минералов на эталонных, детально разбуренных объектах, оконтурены области распространения ореолов и россыпей различных морфогенетических типов.

Структура (строение) эталонных Алакит-Мархинского и и Мирнинского кимберлитовых полей по осадочным коллекторам и, соответственно, шлихо-минералогические поисковые ситуации в их пределах не аналогичны, что связано с определенными различиями в особенностях их геологического развития в экзогенный этап. Анализ построенных карт минералогического районирования показывает, что для Алакит-Мархинского поля характерны локальные, относительно контрастные, ореолы, развитые в пределах площади распространения кимберлитовых тел. Приурочены они в основном к руслам коротких постоянных, реже протяженных, палеоводотоков, что обусловило их струйчатое, либо линейно-цепочечное, строение, В целом, преобладают первичные и смешанные ореолы ближайшего и ближнего перемещения, которые тяготеют к коренным источникам. Вторичные ореолы отличаются более площадным характером развития. Специфика распространения ореолов в Мало-Ботуобинском районе состоит в том, что подавляющее их количество, особенно верхнепалеозойских, расположено за пределами площади распространения известных коренных источников. Область их развития превышает площадь распространения кимберлитов существенно, однако область развития первичных (и смешанных) континентальных ореолов ближайшего и ближнего переноса резко сокращается и превосходит площадь распределения кимберлитов лишь в 1,5 раза.

Анализ карт распределения ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпепроявлений алмазов на эталонных объектах показывает, что оконтурить кимберлитоносную площадь по продуктам денудации алмазоносных пород можно последовательно тремя контурами, которые

отражают различный уровень информации об объекте: 1 - по площади развития ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов дальнего переноса любого типа - морских, континентальных и переходных обстановок седиментации; 2 - по области распространения континентальных ореолов и россыпей различной дальности переноса; 3 - по зоне развития первичных и смешанных континентальных ореолов рассеяния и россыпям ближайшего н ближнего перемещения. Наиболее достоверным и важным в практическом плане контуром будет последний, т.к. именно по ореолам данного типа наиболее эффективны поиски погребенных кимберлитовых тел.

На основании обобщения всех имеющихся данных и результатов комплексных исследований эталонных объектов, разработан вариант графически-описательной модели погребенного кимберлитового поля по продуктам денудации кимберлитов, в которой графическая часть - это схема, отражающая структуру объекта, а именно, демонстрирующая все возможные, вытекающие из характера экзогенной эволюции известных полей, взаимоотношения ореолов рассеяния индикаторных минералов между собой и с порождающими их коренными источниками. Модель включает элементы строения эталонных кимберлитовых полей, а также элементы (ситуации), которые вытекают из выявленных закономерностей экзогенной эволюции кимберлитоносных площадей. В описательной части (таблицы, текст) приведены параметры модели - признаки ореолов различного типа, критерии "первичности" минералов и минеральных ассоциаций, признаки, позволяющие судить о степени их удаленности от коренных источников и т.д.

7.1. Минералогическое районирование алмазоносных территорий.

Составление карт минерагенического районирования рассматривается как основной способ минералогического анализа при прогнозных построениях и как средство объяснения закономерностей размещения ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов на выделенных типах площадей.

На формирование "минералогического облика" кимберлитоносных территорий оказывал влияние целый комплекс факторов, но прежде всего, тектонический режим, который определял динамику и величину эрозионного среза, пространственное распределение областей размыва и седиментации, мощности продуктивных и захороняющих осадков. В свою очередь тектонический режим являлся отражением эндогенных процессов тех платформенных структур, в пределах которых размещались субпровинции, зоны и поля алмазоносного магматизма. Структуры 1-го порядка, представляющие различные части платформы, определяли не только особенности магматизма вообще и алмазоносного в частности, но и характер, и направленность экзогенной эволюции кимберлитоносных площадей. В конечном итоге эволюция платформенных структур определила типы минералогических поисковых обстановок на платформе. Наиболее сложные геологопоисковые ситуации возникали в пределах структур, испытывавших длительное устойчивое погружение после внедрения алмазоносных пород в чехол (например, юго-западная часть Сибирской платформы). Положительные тектонические движения в кайнозойский этап способствовали размыву перекрывающих терригенных толщ, экспонированию коренных источников и переводу индикаторных минералов из древних промежуточных коллекторов в аллювий четвертичных водотоков. Следовательно, минералогическое районирование невозможно провести не восстановив историю геологического развития территории исследований. Легенда к карте специализированного минералогического районирования включает следующие основные элементы:

I) собственно минералогические - морфоло! ая и состав минералов, характер ассоциаций, типы ореолов (типизация и классификация ореолов строится с учетом типоморфизма индикаторных мин^анов, фациально-генетических и вещественных особенностей вмещающие. терригенных отложений и ландшафтно-динамических условий формкрои ,ния коллекторов);

И) структурно-тектонические - древние и современные структуры и морфоструктуры;

III) палеогеологические и палеогеографические - области денудации и аккумуляции на различные эпохи, и; 'одолины, береговые зоны палеобассейнов, региональные и доки, ные направления переноса обломочного и алмазоносного материала.

Главный принцип минералогического районирования формулируется как историко-геологический с минералогичсоач! нагрузкой на структурно-фациальной основе.

Глава 8

ВОПРОСЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ПСКОВ ПОГРЕБЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИИ л ;МАЗОВ

Основной целью прогнозно-поискового про iccca следует считать выделение не только перспективных объектов, подле» шых дальнейшему изучению, но и бесперспективных площадей с достатки степенью достоверности при минимальных (оптимальных) затратах срочо Главная роль в разбраковке площадей, имеющих благоприятные структурн -тектонические, магматические и другие предпосылки, принадлежит минерало. ическим методам, т.к. алмазы и другие индикаторные минералы являются np.t ¡ыми признаками наличия или отсутствия алмазоносных пород на тер итории исследований.Основу достоверного научного прогноза погребен; их кимберлитовых полей и отдельных месторождений алмазов должна сос гавлять полная информация об истории геологического развития плои; ¡ди поисков, особенностях формирования и размещения осадочных 1екторов и закономерностях распределения продуктов денудации алма:. лых пород в пространстве и времени. Решение данных вопросов возможт на основе проведения на всех стадиях работ детального минералого-палеоп. ^логического анализа, который включает в себя следующие основные направления исследований:

1) прогнозирование на основе анализ. сех данных типа коренных источников, их минералогических особенно 1 и закономерностей строения до начала денудации, реконструкцш геологического разреза, существовавшего в момент внедрения али: аоносных пород и величин эрозионного среза территории и коренных источников как суммарного, так и на различные эпохи коллекторе- и россыпеоб,) ования;

2) изучение типоморфизма индикаторных ¡ералов;

3) исследование фациально-генетических и вещественных особенностей терригенных алмазоносных отложений;

4) проведение палеогеографических реконструкций.

Основным приемом ретроспективных построений является палеогеологическая интерпретация стратп; ;>афических, литологических, минералогических и других данных, а основа ¡к результатом исследований -палеогеологические и палеогеографические ри.',>езы, схемы и карты. На картах отражаются элементы палеогеологического ci; оения водосборных площадей, морфоструктурная позиция рудно-россыпн, >х полей, региональные и

локальные направления переноса терригенного материала в различные эпохи денудации и аккумуляции, положение различных типов ореолов по латерали и вертикали. Принципы составления минералого-палеогеографической (палеогеологической) основы прогнозных карт для поисков: а) коренных источников алмазов, б) россыпей ближнего сноса и в) аллохтонных россыпей, несколько различаются. В первом случае важное значение имеет рациональное комплексирование методов прогноза с выделением приоритетных, в зависимости от конкретных геологопоисковых ситуаций и степени работоспособности шлихо-минералогического метода, во втором случае значительный вес приобретает палеогеоморфологический анализ, в третьем -палеогеографические и палеотектонические построения.

В последнем разделе диссертации рассматриваются перспективы выявления новых рудно-россыпных и россыпных полей на Сибирской платформе. Для установления закономерностей размещения алмазоносных пород и продуктов их денудации на платформе составлена, совместно с Е.Н.Беловым, по материалам АК "Алмазы России-Саха", ВостСнбНИИГГиМСа, ИЗК СО РАН и некоторых других организаций "Карта проявлений алмазоносности на Сибирской платформе и благоприятных геолого-минералогических предпосылок и признаков" м-ба 1:2 500 ООО. Совместно с коллегами по работе составлена также "Карта перспектив восточного борта Тунгусской синеклизы на выявление месторождений алмазов" м-ба 1:500 ООО. По особенностям проявления магматизма, истории геологического развития в платформенный этап, особенностям строения и размещения осадочных коллекторов, специфике локализованным в них ореолов МСА, характеру алмазоносности, в пределах Сибирской алмазоносной провинции (Одинцов, 1957) выделяется три субпровинции - Юго-Западно-Сибирская, Центрально-Сибирская и СевероВосточно-Сибирская. Приурочены субпровинции к крупным платформенным структурам - Тунгусской синеклизе и Анабаро-Оленекской антеклизе. Центрально-Сибирская субпровинция расположена в зоне сочленения Тунгусской, Вилюйской синеклиз и Анабаро-Оленекской антеклизы.

По структурно-тектоническим, магматическим, минералогическим параметрам в пределах Сибирской платформы намечается ряд минерагенических зон, наиболее важными из которых в практическом плане являются Саяно-Жиганская и Тунгусско-Оленекская. В пределах данных зон располагается подавляющее большинство известных кимберлитовых полей ЯАП; к ним и пересекающей их Ангаро-Тунгусской зоне, приурочены также алмазоносные районы юго-западной части платформы. Обобщение результатов прогнозных построений многих авторов и анализ имеющихся материалов по проблеме показывают, что на территории Сибирской платформы вычленяется порядка десяти закрытых площадей, перспективных на выявление рудно-россыпных и россыпных полей - Чуно-Бирюсинская, Муро-Ковинская, Тычано-Байкитская, Непско-Чонская, Алаара-Делинг-динская, Ыгыаттинско-Жиганская, Муно-Тюнгская, Лено-Сюнгюденская, Оле-некско-Сололийская, Уджинская. Остаются перспективы для обнаружения алмазоносных источников и на ряде открытых площадей платформы. В работе даются рекомендации по особенностям применения минералого-палеогеологических исследований на различных типах площадей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основной результат проведенных исследований - системный анализ особенностей эволюции кимберлитоносных участков земной коры в

экзогенный этап на основе детального комплексного научения вещественного состава терригенных алмазоносных отложений и проведения палеореконструкци й.

Образование терригенных алмазоносных осадков (промежуточных коллекторов алмазов) происходило практически па всем протяжении платформенного этапа развития Сибирского мегакратона в различных ландшафтно-динамических обстановках. В процессе становления и эволюции чехла платформы формирование россыпей алмазов осуществлялось в условиях двух основных тектоно-геоморфологических областей: 1) пенеплена -деиудационно-аккумулятивных равнин и 2) впадгм - бортовых частях прогибов и синеклиз компенсированного развития. Каждый возрастной и генетический тип россыпи занимает определенную позицию в платформенных структурах, с формированием которых связана конкретная эпоха россыпеобразования. Структурно-фациальные зоны, в пределах которых осуществлялись процессы денудации и седиментации, определяли парагенетические ряды осадочных коллекторов алмазов и особенности локализованных в них ореолов рассеяния МСА. Распределение генетически разнотипных ореолов рассеяния минералов-спутников и россыпей алмазов подчиняется определенной зональности, связанной с запальным размещением ландшафтно-динамических областей коллекторообразс иания по отношению к пенепленизирующимся поднятиям с локализованными в из пределах коренными источниками. С учетом основных параметров - ландшафтных обстановок формирования, формационной принадлежности, фациальных и динамических типов, структурного положения проведена морфогенетическая классификация россыпей и россыпепроявлений алмазов Сибирской платформы.

Формирование "минералогического облика" кимберлитовых полей обусловлено действием комплекса факторов - тектонических, магматических, неотектонических, геологических, геоморфологических. Специфика проявления данных факторов (кооперативно и каждого в озцельности) определяется положением конкретных площадей относительно тех или иных платформенных структур. Главный фактор экзогенного преобразования территорий, тектонический режим, контролировал динамику и величину эрозионного среза коренных источников, соотношение между процессами денудации и выветривания, пространственное распределение областей размыва и аккумуляции. В связи с вертикальной зональностью в строении кимберлитовых тел, в зависимости от величины денудационного среза той или иной территории, на эродированной поверхности будут обнажаться различные типы пород, характеризующиеся различными свойствами и различной насыщенностью собственно кимберлитовым материалом.

На Сибирской платформе распространены следующие основные типы площадей (по условиям ведения поисков минералогическими методами): 1) полностью открытые; 2) погребенные, в пределах которых имеются кимберлитовые тела, выходящие на дневную поверхность; 3) полностью перекрытые осадками (первые десятки метров), но в пределах которых современная гидросеть размывает промежуточные осадочные коллекторы (континентальные и морские) до базальных горизонтов наиболее древних(до плотика); 4) бронированные мощными (первые сотни метров) осадочными (туфогенно-осадочными) толщами и траппами, в пределах которых, в связи с особенностями тектоники и неотектоники, современная гидросеть размывает промежуточные коллекторы на незначительную глубину. Информативность и поисковая эффективность минералогических методов в различных типах

геологопоисковых обстановок неодинакова, в связи с чем при прогнозных построениях важное значение приобретает учет всех имеющихся данных, а при поисках - рациональное комплексирование поисковых методов в зависимости от ландшафтно-геологических условий территорий.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Подвысоцкий В.Т. О карбонате кимберлитов в связи с процессами серпентинизации и карбонатизации// Зап. Всес. минерал, о-ва. - 1980. - N3. -С. 361-366.

2. Подвысоцкий В.Т. Некоторые геохимические особенности автометаморфизма кимберлитов// Докл. АН СССР. - 1980. - 253.- N3. - С. 715-720.

3. Подвысоцкий В.Т., Костровицкий С.И. Ранний этап карбонатизации кимберлитов// Сов. геология. - 1980. - N1. - С. 92-96.

4. Подвысоцкий В.Т., Владимиров Б.М., Иванов С.И., Котельников В.П. О серпентинизации кимберлитов// Докл. АН СССР. - 1981. - 256. - N4. - С. 946950.

5. Подвысоцкий В.Т., Владимиров Б.М. Особенности метасоматического преобразования кимберлитов// Метасоматизм и рудообразование: Тез. докл. -Ленинград, 1982.-С. 16-17.

6. Подвысоцкий В.Т., Егранова И.Г., Феоктистова Л.П. О магнетите из кимберлитов// Докл. АН СССР. - 1982. - 256. - N2. - С. 459-462.

7. Подвысоцкий В.Т., Чумирин К.Г., Медведев A.B., Клименко С.И. Типоморфные особенности серпентина, кальцита, слюды из кимберлитов и возможности использования их при поисковых работ на алмазы в закрытых районах// Типоморфизм минералов и его прикладное значение: Тез. докл. -Чита, 1983.-С. 106-109.

8. Подвысоцкий В.Т., Бялый В.И. Находки ксенолитов осадочных пород в кимберлитовых трубках// Проблемы возраста геологических образований Восточной Сибири. Итоги и дальнейшие направления исследования с целью подготовки к изданию "Геолкарты-50": Тез. докл. - Иркутск, 1984. - С. 53-54.

9. Подвысоцкий В.Т., Владимиров Б.М. Особенности метасоматического преобразования кимберлитов//М.: Наука, 1984. - С. 30-37.

10. Подвысоцкий В.Т., Белов E.H., Бессолицын А.Е., Бялый В.И. Возраст кимберлитов и величина эрозионного среза Мало-Ботуобинского района// Докл. АН СССР. - 1985. - 2&5. N5. - С. 1174-1177.

И. Подвысоцкий В.Т., Владимиров Б.М., Егранова И.Г. Метасоматические процессы в кимберлитах// Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири. - Новосибирск, Наука, 1985. - С. 109-116.

12. Файнштейн Г.Х., Бессолицын А.Е., Белов E.H., Ващенко Е.М., Ивашутин В.И., Подвысоцкий В.Т., Филиппов А.Г. Методические рекомендации по палеогеологическим методам прогнозирования и поискам погребенных месторождений алмазов на Сибирской платформе. - Иркутск, 1985. - 43 с.

13. Подвысоцкий В.Т. Серпентино-карбонатная минерализация в кимберлитах// Зап. Всес. Минерал, о-ва. - 1985. - N2. - С. 234-247.

14. Подвысоцкий В.Т., Клименко С.И., Егранова И.Г. Типоморфные особенности серпентина, флогопита и ферримагнитных минералов из кимберлитов Якутии и использование их при поисках алмазов в закрытых районах// Геология и минералогия алмазоносных районов Тунгусской синеклизы. - Новосибирск, СНИИГГиМС, 1985. - С. 72-85.

15. Феоктистова Л.П., Подвысоцкий В.Т. Зависимость параметров решетки ильменитов от их состава// Материалы X Всес. совещания по рентгенографии минерального сырья. - Тез. докл. - Тбилиси, 1986. - С. 29-30.

16. Подвысоцкий В.Т., Мостепаненко И.И., Белов E.H., Бессолицын А.Е. Ильменит в осадочных коллекторах и древних россыпях Мало-Ботуобинского района//Докл. АН СССР. - 1986. - 287. - N5. - С. 1198-1200.

17. Владимиров Б.М., Подвысоцкий В.Т. Петрогенетическая модель формирования алмазоносных пород// Кимберлиты и кимберлитоподобные породы: Тез. докл. - Иркутск, 1986. - С. 27-29.

18. Подвысоцкий В.Т., Белов E.H., Бессолицын А.Е., Лозовик В.К, Завьялова Л.Л. О досреднекаменноугольном коллекторе кимберлитовых минералов в

юго-западной части Якутской провинции// Докл. АН СССР. - 1987. - 297. -N1. - С. 170-174.

19. Мостепаненко И.И., Подвысоцкий В.Т. Циркон в осадочных породах Мало-Ботуобинского района Якутии// Докл. АН СССР. - 1987. - 297. - N2. -С. 452-456.

20. Подвысоцкий В.Т., Белов E.H., Бессолицын А.Е., Мостепаненко И.И., Вуйко В.И., Ивашутин В.И. Минералогия и условия формирования древних осадочных коллекторов и россыпей алмазов западной части Якутской кимберлитовой провинции. - Тез. докл. - Киев, 1987. - С. 288-290.

21. Подвысоцкий B.T., Макаров A.C. Ильменит и титаномагнетит в породах трапповой формации Мало-Ботуобинского и Алакит-Мархинского кимберлитовых полей Якутской провинции//Докл. АН СССР. - 1987. - 297. -N3. - С. 690-695.

22. Подвысоцкий В.Т., Белов E.H., Афанасьев В.П., Бессолицын А.Е., Ивашутин В.И., Файнштейн Г.Х. Минералого-папеогеологический анализ при поисках погребенных месторождении алмазов// 100 лет государственной геологической службе Восточной Сибири. - Тез. докл. - Иркутск. - 1988. - С. 30-31.

23. Подвысоцкий В.Т., Белов E.H., Завьялова Л.Л. О находке пиропов в нижнекаменноугольных отложениях Ыгыаттинской впадины// Докл. АН СССР. - 1988. - 302. - N6. - С. 1463-1467.

24. Подвысоцкий B.T. Петрогенетическая модель формирования алмазоносных пород// Проблемы кимберлитового магматизма. - Новосибирск, Наука, 1989.-С. 65-75.

25. Шаталов В.И., Коробков Г.В., Подвысоцкий В.Т., Белов E.H. Среднепалеозойская эпоха кимберлитового магматизма и формирования наиболее древних осадочных коллекторов алмазов Вилюйской субпровинции// Стратиграфия, палеогеография и минерагения среднего палеозоя Сибири. - Тез. докл. - Новосибирск, 1989. - С. 77-78.

26. Подвысоцкий В.Т.,Владимиров Б.М.,Хренов П.М.,Файнштейн Г.Х., Алексеев Ю.А., Бессолицын А.Е., Белов E.H., Ивашутин В.И. Основы прогнозирования и поисков месторождений алмазов на юге Восточной Сибири// Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири. - Тез. докл. - Иркутск, 1989. - С. 65-67.

27. Подвысоцкий В.Т., Бессолицын А.Е., Файнштейн Г.Х. Поиски алмазов на территории Иркутской области// Методы прогноза и поисков алмазов на юге Восточной Сибири. Тез. докл. - Иркутск, 1990. - С. 73-76.

28. Барышев A.C., Подвысоцкий В.Т. Технология прогнозирования и поисков алмазов на юге Сибирской платформы// Основные направления повышения эффективности и качества геологоразведочных работ на алмазы. - Тез. докл. -Иркутск, 1990. - С. 157-159.

29. Подвысоцкий В.Т., Белов E.H., Бессолицын А.Е., Вуйко В.И., Мостепаненко И.И. Минералогия и условия формирования древних алмазоносных отложений юго-западной Якутии в связи с поисками погребенных месторождений алмазов// Прикладная минералогия Восточной Сибири. - Изд-во Иркутского университета, 1992. - С. 55-67.

30. Подвысоцкий В.Т., Белов E.H. Состав и условия формирования древних осадочных коллекторов и россыпей алмазов (монография, в печати).