Геологические исследования при поисках алмазных месторождений
Аннотация
Введение: На Земле среди более 5000 кимберлитовых диатрем и даек, отмечено не менее 500 коренных алмазоносных объектов. Эффективность применения шлихо-минералогического метода поисков новых алмазных месторождений усложняется на территориях с мощными осадочными толщами. Поэтому на первый план при решении прогнозно-поисковых задач выходит необходимость применения комплекса геолого-геофизических исследований. Методология и объёмы проведенных исследований: Шлихо-минералогический метод малоэффективен для прогнозирования и поисков новых кимберлитовых полей и трубок вследствие невозможности детальных палеогеографических реконструкций в условиях неполноты и фрагментарности исходной геологической информации. Изучение кимберлитового магматизма обычно происходит с привлечением тектонико-геофизических данных о структуре слагающих разрезы толщ и их минералого-петрофизических характеристик, а также всестороннего исследования трубочных кимберлитов и содержащихся в них ксенолитов глубинных пород. Главными при геологическом изучении перспективных на алмазы территорий являются тектонические, геофизические, космические и историко-минерагенические исследования. Главными среди геолого-тектонических методов исследований являются региональные геолого-геофизические работы. Они включают широкий комплекс сейсмических, гравиметрических, магнитометрических, электроразведочных, межскважинного просвечивания работ с различными подходами и вариациями в зависимости от конкретного строения перспективных территорий. Их методология с использованием большого объема данных, в том числе авторских, обоснована на примерах алмазоносности Сибирской и Восточно-Европейской платформ. Эти методы являются ведущими для закрытых площадей, где ореолы рассеяния кимберлитовых минералов неоднократно переотложены и оторваны от их первоисточников. Результаты и их обсуждение: Рассмотрена тектоническая история алмазоносного магматизма по восьми основным продуктивным эпохам палеогея и неогея: дорифейской, рифейской, раннепалеозойской (каледонской), среднедевонской-раннекаменноугольной (раннегерцинской), среднекаменноугольно-среднетриасовой (позднегерцинской), позднетриасово-юрской (киммерийской), меловой (раннеальпийской), палеоген-неогеновой (позднеальпийской). Кимберлитовые поля с алмазоносными диатремами, дайками, жилами, субпластовыми залежами или без таковых приурочены к термоблемам. Эти поля всех возрастов на древних платформах контролируются линеаментными рифтами авлакогенов рифейского и фанерозойского возраста. Кимберлитовые тела тяготеют к малоамплитудным тектоническим нарушениям, в том числе в периферийных частях авлакогенов. Анализ фактического материала позволил рекомендовать стратегию поисков коренных месторождений алмазов на уровне кимберлитовых полей как для Сибирской и Восточно-Европейской, так и других древних платформ Мира. Стандартный рациональный геолого-геофизический комплекс должен быть задействован только в пределах ортократонов. Целью прогнозного геолого-геофизического комплекса исследований является определение в пределах того или иного ортократона термоблем, выделяемых предварительно по картам гравитационных и магнитных полей. Изучение геолого-геофизического материала проводится с целью обнаружения признаков линеаментных рифтов, пересекающих термоблемы. В случае положительного результата необходима постановка структурного картирования района термоблемы с применением структурного бурения, ГИС и малоглубинной сейсморазведки, что позволит картировать и разрывные нарушения. Полученная структурная карта позволит оконтурить кимберлитовое поле, а элементы его строения в дальнейшем послужат основой для выбора перспективных конкретных участков поисков кимберлитовых тел. Заключение: Наиболее реальными объектами при оценке новых территорий на алмазоносность следует считать районы кимберлитового магматизма. Они представляют собой сложно построенные радиально-кольцевые структуры «очагового» генезиса, закономерно расположенные в узлах пересечения рифтогенов, развивающихся унаследовано по элементам радиально-концентрических систем планетарного и регионального рангов. Своим возникновением такие районы обязаны сравнительно небольшим мантийным диапирам, место внедрения которых в земную кору подготовлено суммой предшествующих тектонических событий. Магматические и флюидные отщепления этих образований предопределили вынос кимберлитов с алмазами к земной поверхности. Поля кимберлитов и лампроитов целесообразно искать только в пределах районов, где они локализуются в участках с достаточно стандартным набором структурных факторов. Последние устанавливаются при помощи региональных геологических исследований. Большое значение при этом имеет применение комплекса космических, историко-минерагенических и геофизических исследований.
Скачивания
Литература
2. Serokurov Yu. N., Kalmykov V. D., Zuev V. M. Kosmicheskie metody pri prognozirovanii i poiskakh mestorozhdenii almazov [Cosmic methods in forecasting and prospecting for diamond deposits]. Moscow, Nedra publ., 2001, 198 p. (In Russ.)
3. Afanas'ev V. P., Zinchuk N. N., Koptil' V. I. Poligenez almazov v svyazi s problemoi korennykh rossypei severo-vostoka Sibirskoi platform [Polygenesis of diamonds in connection with the problem of bedrock placers in the north-east of the Siberian platform]. Doklady Akademii nauk – Reports of the Academy of Sciences, 1998, vol. 361, no. 3, pp. 366–369. (In Russ.)
4. Khar'kiv A. D., Zuenko V. V., Zinchuk N. N., Kryuchkov A. I., Ukhanov A. V., Bogatykh M. M. Petrokhimiya kimberlitov [Petrochemistry of kimberlites]. Moscow: Nedra publ., 1991, 304 p. (In Russ.)
5. Zinchuk N. N. Sravnitel'naya kharakteristika veshchestvennogo sostava kory vyvetrivaniya kimberlitovykh porod Sibirskoi i Vostochno-Evropeiskoi platform [Comparative characteristics of the material composition of the weathering crust of kimberlite rocks of the
Siberian and East European platforms]. Geologiya i geofizika – Geology and geophysics, 1992, no. 7, pp. 99–109. (In Russ.)
6. Kotel'nikov D. D., Dombrovskaya Zh. V., Zinchuk N. N. Osnovnye zakonomernosti vyvetrivaniya silikatnykh porod razlichnogo khimicheskogo i mineralogicheskogo tipa [Basic laws of weathering of silicate rocks of various chemical and mineralogical types]. Lithol-
ogy and Mineral Resources – Litologiya i poleznye iskopaemye, 1995, No. 6, pp. 594–601. (In Russ.)
7. Kotel'nikov D. D., Zinchuk N. N. Tipomorfnye osobennosti i paleogeograficheskoe znachenie slyudistykh mineralov [Typomorphic features and paleogeographic significance of micaceous minerals]. Izvestiya VUZov. Geologiya i razvedka – Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration, 1996, no. 1, pp. 53–61. (In Russ.)
8. Gladkov A. S., Bornyakov S. A., Manakov A. V., Matrosov V. A. Tektonofizicheskie issledovaniya pri almazopoiskovykh rabotakh. Metodicheskoe posobie [Tectonophysical research at diamond prospecting works. Toolkit]. Moscow, Nauchnyi mir publ., 2008, 175 p.
(In Russ.)
9. Dukardt Yu. A., Boris E. I. Avlakogenez i kimberlitovyi magmatizm [Avlacogenesis and kimberlite magmatism]. Voronezh: Voronezh State University publ., 2000, 161 p. (In Russ.)
10. Afanas'ev V. P., Zinchuk N. N., Tychkov S. A. Problema almazonosnosti Sibirskoi platformy [The problem of diamond content of the Siberian platform]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2002, no. 1, pp. 19–36. (In Russ.)
11. Savko A. D., Zinchuk N. N., Shevyrev L. T., Il'yash V. V., Afanas'ev N. S. Almazonosnost' Voronezhskoi anteklizy [Diamond content of the Voronezh anteclise]. Trudy Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., 2003, vol.17, 121 p. (In Russ.)
12. Afanas'ev V. P., Zinchuk N. N. Osnovnye litodinamicheskie tipy oreolov indikatornykh mineralov kimberlitov i obstanovki ikh formirovaniya [Basic lithodynamic types of halos of indicator minerals of kimberlites and conditions of their formation]. Geologiya rudnykh mestorozhdenii – Geology of ore deposits, 1999, vol. 41, no. 3, pp. 281–288. (In Russ.)
13. Zinchuk N. N., Koptil' V. I., Boris E. I., Lipashova A. N. Tipomorfizm almazov iz rossypei Sibirskoi platformy kak osnova poiskov almaznykh mestorozhdenii [Typomorphism of diamonds from placers of the Siberian platform as a basis for prospecting for diamond deposits]. Rudy i metally – Ores and metals, 1999, no. 3, pp. 18–30. (In Russ.)
14. Zinchuk N. N., Savko A. D., Koptil' V. I., Chashka A. I., Polkanov Yu. A., Palkina E. Yu., Khrenov A. Ya., Shevyrev L. T. Sravnitel'naya kharakteristika tipomorfnykh osobennostei almazov iz terrigennykh otlozhenii Voronezhskoi anteklizy (Lipetskaya oblast') i Ukrainskogo shchita (Srednee Pridnestrov'e) v svyazi s problemoi prognozirovaniya i poiskov ikh korennykh istochnikov [Comparative characteristic of typomorphic features of diamonds from terrigenous deposits of the Voronezh anteclise (Lipetsk region) and the Ukrainian shield (Middle Transnistria) in connection with the problem of forecasting and searching for their primary sources]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2004, no. 2, pp. 99–110. (In Russ.)
15. Kotel'nikov D. D., Zinchuk N. N. Osobennosti glinistykh mineralov v otlozheniyakh razlichnykh osadochnykh formatsii [Features of clay minerals in deposits of various sedimentary formations]. Izvestiya VUZov. Geologiya i razvedka – Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration, 1997, no. 2, pp. 53–63. (In Russ.)
16. Kotel'nikov D. D., Zinchuk N. N. Usloviya nakopleniya i postsedimentatsionnogo preobrazovaniya glinistykh mineralov v otlozheniyakh terrigennoi formatsii [Conditions of accumulation and postsedimentary transformation of clay minerals in the sediments of the terrigenous formation]. Byulleten' Moskovskogo obshchestva ispytatelei prirody. Otdel geologichesk – Bulletin of the Moscow Society of Naturalists. Geological department, 2001, vol. 76, no. 1, pp. 45–53. (In Russ.)
17. Kotel'nikov D. D., Zinchuk N. N. Ob anomalii obshchei skhemy preobrazovaniya razbukhayushchikh glinistykh mineralov pri pogruzhenii soderzhashchikh ikh otlozhenii v stratisferu [On the anomaly of the general scheme of transformation of swelling clay minerals
during the immersion of sediments containing them into the stratisphere]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2003, no. 2, pp. 57–68. (In Russ.)
18. Kotel'nikov D. D., Zinchuk N. N., Kuz'min V. A. Morfogeneticheskie raznovidnosti kaolinita v korakh vyvetrivaniya i osadochnom chekhle zemnoi kory. Stat'ya 1. Mekhanizm obrazovaniya kaolinita v korakh vyvetrivaniya razlichnykh petrokhimicheskikh tipov porod
[Morphogenetic varieties of kaolinite in weathering crusts and sedimentary cover of the earth's crust. Article 1. The mechanism of kaolinite formation in weathering crusts of various petrochemical types of rocks]. Izvestiya VUZov. Geologiya i razvedka – Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration, 2006, no. 5, pp. 19–25. (In Russ.)
19. Zinchuk N. N., Spetsius Z. V., Zuenko V. V., Zuev V. M. Kimberlitovaya trubka Udachnaya (veshchestvennyi sostav i usloviya formirovaniya) [Udachnaya kimberlite pipe (material composition and formation conditions)]. Novosibirsk, NGU publ., 1993, 147 p. (In Russ.)
20. Khitrov V. G., Zinchuk N. N., Kotel'nikov D. D. Primenenie klaster-analiza dlya vyyasneniya zakonomernostei vyvetrivaniya porod razlichnogo sostava [Application of cluster analysis to clarify the weathering patterns of rocks of different composition]. Reports of the Academy of Sciences of the USSR – Doklady AN SSSR, 1987, vol. 296, no. 5, pp.1228–1233. (In Russ.)
21. Vasilenko V. B., Zinchuk N. N., Kuznetsova L. G. Geodinamicheskii kontrol' razmeshcheniya kimberlitovykh polei tsentral'noi i severnoi chastei Yakutskoi kimberlitovoi provintsii (petrokhimicheskii aspekt) [Geodynamic control of the location of kimberlite fields
in the central and northern parts of the Yakutsk kimberlite province (petrochemical aspect)]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geologiya – Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology, 2000, no.3(9), pp. 37–55. (In Russ.)
22. Kvasnitsa V. N., Zinchuk N. N., Koptil' V. I. Tipomorfizm mikrokristallov almaza [Typomorphism of diamond microcrystals]. Moscow, Nedra publ., 1999, 224 p. (In Russ.)
23. Afanas'ev V. P., Zinchuk N. N. Mineralogiya drevnikh rossypei almazov vostochnogo borta Tungusskoi sineklizy [Mineralogy of ancient diamond placers of the eastern side of the Tunguska syneclise]. Geologiya i geofizika – Geology and geophysics, 1987, no. 1, pp. 90–96. (In Russ.)
24. Matsyuk S. S., Zinchuk N. N. Opticheskaya spektroskopiya mineralov verkhnei mantii [Optical spectroscopy of minerals of the upper mantle]. Moscow, Nedra publ., 2001, 428 p. (In Russ.)
25. Zinchuk N. N., Boris E. I., Yanygin Yu. B. Osobennosti mineragenii almaza v drevnikh osadochnykh tolshchakh (na primere verkhnepaleozoiskikh otlozhenii Sibirskoi platformy) [Peculiarities of diamond minerageny in ancient sedimentary strata (on the example
of the Upper Paleozoic deposits of the Siberian platform)]. Moscow, MGT publ., 2004, 172 p. (In Russ.)
26. Zinchuk N. N., Mel'nik Yu. M., Serenko V. P. Apokimberlitovye porody [Apokimberlite rocks]. Geologiya i geofizika – Geology and geophysics, 1987, no. 10, pp. 66–72. (In Russ.)
27. Zinchuk N. N., Zuev V. M., Koptil' V. I., Chernyi S. D. Strategiya vedeniya i rezul'taty almazopoiskovykh rabot [Strategy of conducting and results of diamond prospecting operations]. Gornyi vestnik – Mining Bulletin, 1997, no. 3, pp. 53–57. (In Russ.)
28. Afanas'ev V. P., Zinchuk N. N., Logvinova A. N. Osobennosti raspredeleniya rossypnykh almazov, svyazannykh s dokembriiskimi istochnikami [Peculiarities of distribution of placer diamonds associated with Precambrian sources]. Zapiski Rossiiskogo mineralogicheskogo obshchestva – Notes of the Russian Mineralogical Society, 2009, vol. 138, no. 2, pp. 1–13. (In Russ.)
29. Afanas'ev V. P., Zinchuk N. N., Griffin V. L., Natapov L. M., Matuchyan G. A. Diamond prospects in the Southwestern plankt of the Tungusk Sineklise. Geology of ore Deposits, 2005, vol.47, no. 1, pp. 45–62.
30. Vasilenko V. B., Kuznetsova L. G.,Volkova N. I.,Zinchuk N. N.,Krasavchikov V. O. Diamond potential estimation based on Kimberlite major element chemistry. Journal of Geochemical Exploration, 2002, vol.76, no. 2, pp. 93–112. DOI
31. Grachanov S. A., Zinchuk N. N., Sobolev N. V. The age of Predictable primary diamond sources in the Northeastern Siberian platform. Doklady Earth Sciences, 2015, vol. 465, no. 2, pp. 1297–1301. DOI
32. Serov I. V., Garanin V. K., Zinchuk N. N., Rotman A. Ya. Mantle Sources of the kimberlite Volcanism of the Siberian Platform. Petrology, 2001, vol. 9, no.6, pp. 576–588.
33. Savko A. D., Shevyrev L. T., Il'yash V. V. Assotsiatsiya mineralov-indikatorov almazonosnosti v osadochnom chekhle Voronezhskoi anteklizy. Problemy almaznoi geologii i nekotorye puti ikh resheniya. Voronezh, 2001. C. 423–433.
33. Savko A. D., Shevyrev L. T., Il'yash V. V. Assotsiatsiya mineralov-indikatorov almazonosnosti v osadochnom chekhle Voronezhskoi anteklizy [Association of diamond indicator minerals in the sedimentary cover of the Voronezh anteclise]. Problemy almaznoi geologii i nekotorye puti ikh resheniya [Problems of diamond geology and some ways to solve them.]. Voronezh, 2001, pp. 423–433. (In Russ.)
34. Chereshinskiy A. V., Savko A. D. Aktsessornye mineraly bazal'nykh gorizontov Voronezhskoi anteklizy (v svyazi s voprosami almazonosnosti) [Accessory minerals of the basal horizons of the Voronezh anteclise (in connection with the diamond content).]. Trudy
Nauchno-issledovatel'skogo Instituta Geologii [The work of the Research Institute of Geology], Voronezh, VSU Publ., vol. 48, 2007, 120 p. (In Russ.)
35. Zinchuk N. N., Savko A. D., Shevyrev L. T. Istoricheskaya minerageniya. [Historical Minerageny]. In 3 vol. Vol. 1. Vvedenie v istoricheskuyu minerageniyu. [Introduction to historical minerageny].Voronezh, VSU publ., 2005, 587 p; Vol. 2. Istoricheskaya minerageniya drevnikh platform. [Historical Minerageny of Ancient Platforms]. Voronezh, VSU publ., 2007, 570 p. Vol. 3. Istoricheskaya minerageniya podvizhnykh superpoyasov. [Historical minerageny of mobile superbelts]. Voronezh, VSU publ., 622 p. (In Russ.).
