Изучение базальных горизонтов осадочного чехла Воронежской антеклизы – путь к прогнозу её коренной алмазоносности

Ключевые слова: Воронежская антеклиза, алмазы, минералы спутников алмазов, базальные горизонты, промежуточные коллекторы

Аннотация

Введение: В прогнозных построениях на алмазоносность древних кратонов доминируют представления о тяготении кимберлитовых диатрем к участкам развития наиболее мощной архейской (древнее 2.5 млрд лет) коры. Коренные источники воронежских алмазов, по аналогии с другими алмазоносными провинциями, должны быть локализованы в пределах данных областей. Мелкие алмазы в пределах Воронежской антеклизы обнаружены только в породах базальных горизонтов осадочного чехла, залегающих на разных глубинах. Алмазы сопровождаются минералами-индикаторами кимберлитов (МИК), основные из них пироп, пикроильменит, хромшпинелиды и хромдиопсид. Для выхода на коренные источники алмазов помимо исследования акцессориев необходимо проведение фациального анализа базальных горизонтов. Методика: В 2004–2006 гг. в различных частях антеклизы были отобраны 50 опорных проб объемом 0.25–10 м3 из алевропесчаных пород палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Они были обработаны в НПП «Недра», г. Симферополь, где из них выделены минералы-индикаторы кимберлитов. Типоморфные и химические особенности выделенных МИК изучены под бинокуляром, на электронном микроскопе с рентгеновским микрозондовым анализатором Camebax 50-SX (МГУ). При проведении геолого-съемочных работ (ГДП-200) в 2003–2017 гг. изучено 250 шлиховых проб из девонских, каменноугольных, юрских, меловых, палеогеновых и неогеновых отложений. Начальный объем шлиховой пробы составил 20 литров (0.02 м3). Промывка проб проводилась на лотке сибирского типа в три стадии: отмучивание проб, смыв легких частиц и доводка шлиха. Перед проведением минералогического анализа была проведена расситовка на классы крупности +1.0 мм, –1.0+0.25 мм, –0.25+0.1 мм и –0.1 мм, деление материала в тяжелой жидкости (бромоформе) с плотностью 2.9 г/см3, разделение тяжелой фракции проб на магнитную, электромагнитную и немагнитную составляющие. Химический состав минералов был изучен на электронном микроскопе Jeol 6380 LV с энергодисперсионной системой количественного анализа Inca-250 (ВГУ) и электронном микроскопе JSM 5300 со спектрометрометром Link:ISIS (ЦНИГРИ), проведено 1000 анализов. Составлены геологические, фациальные и палеогеографические карты. На основе их анализа выявлены связи распределения МИК с фациальными особенностями отложений базальных горизонтов. Результаты и обсуждение: В изученных пробах обнаружено 683 мелких алмаза и большое количество их минералов-спутников. Среди последних количественно доминируют пиропы, особенно умеренно хромистые разности, характерные для лерцолитов. Встречены зерна, составы которых идентичны гранату из алмазоносных гарцбургит-дунитов, а также те, которые характерны для включений в алмазах. В изученных пробах обильно представлены ильмениты с широкими вариациями химического состава, в том числе пикроильмениты. По сравнению с гранатом и ильменитом. хромшпинелиды более редкие, но и среди них встречены разности с составом, отвечающим потенциально алмазоносной коэситовой субфации глубинности. Алмазы и их минералы спутники в промежуточных коллекторах ВА, судя по типоморфным признакам и составу, происходят из коренных алмазосодержащих пород, что должно рассматриваться как прямой поисковый признак при прогнозных построениях. Заключение: Анализ палеогеографических карт нового поколения (масштабы 1:200 000 – 1:500 000), данные опробования (50 проб массой 0.5–20 т каждая) свидетельствуют в пользу гипотезы о местном происхождении алмазов и локализации их материнских пород в осадочном чехле Воронежской антеклизы. Палеогеографические исследования, непременный компонент поисковой активности, и данные по МИК позволили оконтурить две площади, где предполагаются продуктивные диатремы.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Алексей Васильевич Черешинский, Воронежский государственный университет

к. г.-м. н., доцент, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская федерация

Леонид Тихонович Шевырев, Воронежский государственный университет

д. г.-м. н., Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская федерация

Аркадий Дмитриевич Савко, Воронежский государственный университет

д. г.–м. н., профессор, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская федерация

Литература

1. Shevyrev L. T., Savko A. D., Shishov A. V. Evolyutsiya tektonicheskoy struktury Voronezhskoy anteklizy i ee endogennyy rudogenez. [Evolution of the tectonic structure of the Voronezh anteclise and its ore-forming]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 25, 2004. 112 p. URL
2. Afanas'ev N. S. Petrofizika dokembriyskikh obrazovaniy i geologicheskoe stroenie Voronezhskogo kristallicheskogo massiva: dis. d-ra geol. min. nauk. [Petrophysics of Precambrian formations and the geological structure of the Voronezh crystal massif]. Leningrad, 1982. 450 p. URL
3. Savko A. D., Zinchuk N. N., Shevyrev L. T., Il'yash V. V., Afanas'ev N. S. Almazonosnost' Voronezhskoy anteklizy. [Diamondiferousity of the Voronezh anteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 17, 2003. 120 p. URL
4. Nemirov A. A., Skripin A. I., Saf'yaninikov V. I. Geologiya promezhutochnykh kollektorov almazov. [Geology of intermediate diamond reservoirs]. Novosibirsk, Nauka publ., 1994. 136 p. (in Russ.).
5. Khar'kiv A. D. Kartirovanie almazonosnykh territoriy po indikatornym mineralam kimberlitov (IMK) i metodicheskoe obespechenie shlikho-mineralogicheskogo metoda poiskov. [Mapping of diamond-bearing territories by kimberlite indicator minerals (IMC) and methodological support of the concentrate-mineralogical method of prospecting]. Problemy almaznoy geologii i nekotorye puti ikh resheniya [Problems of diamond geology and some ways to solve them.] Voronezh, 2001. pp. 553–560. (in Russ.).
6. Savko A. D., Shevyrev L. T., Il'yash V. V. Assotsiatsiya mineralov-indikatorov almazonosnosti v osadochnom chekhle Voronezhskoy anteklizy. [Association of the minerals-indicators in the sedimentary cover of the Voronezh anteclise]. Problemy almaznoy geologii i nekotorye puti ikh resheniya [Problems of diamond geology and some ways to solve them]. Voronezh, 2001. pp. 423–433. URL
7. Savko A. D., Shevyrev L. T., Il'yash V. V. Almazy i ikh sputniki iz osadochnogo chekhla Voronezhskoy anteklizy. [Diamonds and their minerals-satellites from the sedimentary mantle of the Voronezh anteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 47, 2007. 122 p. URL
8. Chereshinskiy A. V., Savko A. D. Aktsessornye mineraly bazal'nykh gorizontov Voronezhskoy anteklizy (v svyazi s voprosami almazonosnosti). [The accessory minerals of horizon basal of Voronezh anteclise (in bonding with questions diamon-diferousness)]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 48, 2007. 120 p. URL
9. Shevyrev L. T., Chereshinskiy A. V. Almazonosnost' tsentral'noy chasti Vostochno-Evropeyskoy platformy (Voronezhskaya antekliza). [Diamondiferousity of the Central part of the East European platform (Voronezh anteclise)]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 90, 2015. 283 p. URL
10. Mityukhin S. I. Geologo-geneticheskie i empiricheskie osnovy vydeleniya taksona klassa subprovintsii kimberlitov i konvergentnykh im porod. [Geological-genetic and empirical basis for the allocation of a taxon of the kimberlite subprovination class and rocks convergent to them]. Otechestvennaya geologiya = National Geology, 1997., no. 1, pp. 23–28. (in Russ.).
11. Mikhaylov M. V., Belyaev G. A., Kuz'mina T. S., Ladygina M. Yu., Polyakov A. A. Perspektivy obnaruzheniya na Russkoy platforme novykh srednepaleozoyskikh mestorozhdeniy almazov. [Prospects for the discovery of new Middle Paleozoic diamond deposits on the Russian platform]. Regional'naya geologiya i metallogeniya = Regional geology and metallogeny, 2000, no.12, pp. 158–177. URL
12. Chereshinskiy A. V. The indicator minerals of kimberlites of Paleozoic intermediate placer trap of the Voronezh anteclise. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2016, no. 1, pp. 76–82. URL
13. Kanzerov V. A. Ilmentionosnii vulkanogenno-osadochnie porodi pozdnego devona ugo-vostoka Voronezhskoi anteklizi: Dis. kand. geol.-min. nauk [Ilmenitonous volcanic sedimentary rocks of the late Devonian of the southeast of the Voronezh antecline. Extended Abstract of Ph.D. Thesis]. Kharkiv, 1986. 23 p. (in Russ.).
14. Chereshinskiy A. V., Milash A. V. Typomorphic features of minerals and the material composition of the titanium ores of the yastrebow deposits of the southeast of voronezh anteclise. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2019, no. 1. pp. 64–71. URL
15. Chereshinskiy A. V. The indicator minerals of kimberlites of the Mesozoic intermediate placer trap of the Voronezh anteclise. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2017, no. 2, pp. 107–114. URL
16. Zinchuk N. N., Savko A. D., Krainov A. V. Kimberlity v istorii Zemli. [Kimberlites in the Earth history]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 68, 2013. 100 p. URL
17. Bogatikov O. A., Rjabchikov I. D., Kononova V. A. Lamproity. [Lamproites]. Moscow, 1991. 298 p. (in Russ.).
18. Har'kiv A. D., Zinchuk N. N., Krjuchkov A. I. Korennye mestorozhdenija almazov mira. [World's primary diamond deposits]. Moscow, 1998. 555 p. URL
19. Garanin V. K., Kudrjavceva G. P., Marfunin A. S., Mihajlichenko O. A. Vkljuchenija v almaze i almazonosnye porody. [Inclusions in diamond and diamondiferous rocks]. Moscow, MSU, 1991. 240 p. (in Russ.).
20. Kostrovickij S. I. Geohimicheskie osobennosti mineralov kimberlitov. [Geochemical features of kimberlite minerals]. Novosibirsk, 1986. 264 p. (in Russ.).
21. Har'kiv A. D., Kvasnica V. N., Safronov A. F., Zinchuk N. N. Tipomorfizm almaza i ego mineralov-sputnikov iz kimberlitov. [Typomorphism of diamond and its satellite minerals from kimberlites]. Kiev, 1989. 181 p). (in Russ.).
22. Chernyj S. D., Dak A. I., Saf'jannikov Ju. V. Mineralogicheskie kriterii i perspektivy almazonosnosti jugo-vostochnoj chasti Voronezhskogo kristallicheskogo massiva. [Mineralogical criteria and prospects of diamond content in the southeastern part of the Voronezh crystalline massif]. Problemy almaznoy geologiinekotorye puti ikh resheniya [Problems of diamond geology and some ways to solve them]. Voronezh, 2001. pp. 437–442. (in Russ.).
23. Skarzhinskij V. I. Jendogennaja metallogenija Doneckogo bassejna. [Endogenous metallogeny of the Donetsk basin]. Kiev, 1973. 204 p. URL
Опубликован
2020-09-02
Как цитировать
Черешинский, А. В., Шевырев, Л. Т., & Савко, А. Д. (2020). Изучение базальных горизонтов осадочного чехла Воронежской антеклизы – путь к прогнозу её коренной алмазоносности. Вестник ВГУ. Серия: Геология, (3), 4-29. https://doi.org/10.17308/geology.2020.3/3006
Раздел
Общая и региональная геология

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)