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

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.