Показаны новые возможности обнаружения кимберлитов при комплексном изучении керна поисковых скважин по нижнепалеозойским терригенно-карбонатным породам Накынского и Мирнинского алмазоносных полей.

На сегодняшний день при поисках кимберлитов, в том числе алмазоносных, используются главным образом шлихоминералогические и магнитометрические методы [2, 15 и др.], которые в некоторых случаях имеют ограниченное применение [16].Дополнительные возможности отбраковки площадей при проведении поисково-оценочных работ на коренные месторождения алмазов заключаются в установлении признаков скрытых нарушений в нижнепалеозойских осадочных породах, вмещающих кимберлиты, и новообразований в них. Предлагаемый комплекс исследований включает:

Качество и эффективность алмазопоисковых работ определяются многими факторами, определяющими среди которых, пожалуй, являются концептуальная основа представлений об образовании объекта поиска -кимберлитового тела, и вытекающая из неё методология прогнозных построений. В рамках существующих представлений кимберлитовый расплав, образующийся под литосферой древней платформы, проходит сквозь неё в осадочный чехол и локализуется в нем с проявлением особого динамического эффекта. При этом считается, что подъем кимберлитовой магмы осуществляется по зоне глубинного разлома, а её последующая приповерхностная локализация определяется совокупностью разноранговых разрывных нарушений платформенного чехла. Последние, как структурный фактор контроля пространственного расположения кимберлитовых тел, всегда представляли интерес для геологов. Их тектонофизическое изучение в пределах Якутской алмазоносной провинции до недавнего времени проводилось отдельными геологами-энтузиастами бессистемно и эпизодически, и лишь с 2001 г. оно стало носить коллективный, комплексный и постоянный характер в рамках совместных исследований сотрудников ИЗК СО РАН и ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА».

Базутоленд расположен в северовосточной части огромного бассейна Карру Южно-Африканского Союза (Дю-Тойт, 1954). Топо­графически его территорию можно разделить на две части: 1/ западную равнинную и 2/ восточную возвышенную. Характер рельефа района обусловлен деятельностью рек Каледон и Оранже­вой, начинающихся на пенеплене на высоте около 3000 м. Макси­мальные высоты 3229 и 3427 м имеют горы Монт-о-Сорсез и Таба-Нтленьяна.

Страна занимает центральную часть большой синклинали, в которой аргиллиты верхнего Карру, песчаники триаса и раннеюрского возраста перекрыты излившимися базальтами Дракенсберга. Все стратифицированные породы секутся крупны­ми долеритовыми дайками часть которых является питающими каналами для излившихся базальтов. Стратифицированные поро­ды в конце юрского периода были собраны в пологие складки и в них очевидно в меловой период внедрились кимберлиты. <...>

 

В работе сочетаются методы петролого-геохимического и термомеханического численного моделирования для определения условий образования меймечитов Маймеча-Котуйской провинции и базальтов гудчихинской свиты Норильского района, представляющих соответственно конечную и начальную  стадии магматизма Сибирской трапповой провинции. Изучены составы пород, вкрапленников оливина, расплавных включений в оливине наименее измененных меймечитов, а также составы пород и состав оливина дунитов из скважин Г-1 и Г-3, пробуренных в переделах Гулинского массива, Маймеча-Котуйской магматической провинции севера Сибирской платформы. Соотношения Mn/Fe и Ni/Mg в оливине свидетельствуют о перидотитовом мантийном источнике меймечитов. Родоначальный расплав меймечитов в приповерхностных условиях был богат щелочами, содержал около 24 % MgO, был значительно дегазирован, недосыщен сульфидным расплавом и окислен. В глубинных условиях первичный расплав меймечита был, вероятно, богат СО2 (6 мас.%) и Н2О (2 мас.%) и образовался в результате частичного плавления перидотитового источника на глубинах около 200 км. Концентрации несовместимых элементов в меймечитовом расплаве указывают на значительную роль граната и глубинного калийсодержащего клинопироксена в его мантийном источнике и свидетельствуют о генетической связи с источниками расплавов гудчихинской свиты и кимберлитов. Особенности геохимии и минералогии изученных дунитов Гулинского плутона свидетельствуют об их тесной генетической связи с меймечитами. При помощи метода конечных элементов, рассчитана термомеханическая модель взаимодействия мантийной струи с литосферой щита переменной мощности с использованием реалистичной вязкоупругопластичной реологии пород, зависящей от температуры и напряжения. На основе результатов экспериментальных и модельных исследований предполагается, что мантийная струя пермотриасового возраста с потенциальной температурой около 1650оС транспортировала существенное количество древней рециклированной океанической коры (до 15%) в виде карбонатсодержащего пересыщенного SiO2 эклогита, низкие степени плавления которого на глубинах 250—300 км приводили к образованию карбонат-силикатных расплавов, метасоматизировавших корни сибирской литосферы. Дальнейший подъем мантийной струи в областях утонения литосферы (Норильский район) приводил к прогрессивному плавлению эклогита и образованию реакционного пироксенита, который затем плавился на глубинах 130—180 км. Большой объем образовавшихся магм (траппы гудчихинской свиты) внедрился в литосферу и привел к ее дестабилизации и обрушению. Погружающиеся блоки литосферы, содержащие фрагменты истощенного метасоматизированного перидотита, прогревались до высоких температур внутренних частей мантийной струи и плавились с образованием меймечитового расплава. Меймечиты проявились на поверхности лишь в области литосферы повышенной мощности, где они избежали смешения с большими объемами траппов в стороне от основной зоны мантийного плавления под более тонкой литосферой. Предполагается, что и меймечиты и первичные магмы сибирских траппов, а также кимберлиты, имеют один и тот же источник несовместимых элементов, а именно корбонатсодержащую рециклированную океаническую кору, принесенную горячей мантийной струей.

Изложены основы шлихо-минералогческого метода поисков месторождений алмазов мантийного (кимберлиты и лампроиты) и корового (динамо- и ударно-метаморфогенные) типов. Освещены методические приемы поисков месторождений, погребенных под верхнепалеозойскими, мезозойскими отложениями и траппами, месторождений, интрудированных траппами, а также слабоэроди-рованных трубок с сохранившимися кратерными осадками. Показаны различия между индикаторными минералами алмазоносных магматитов и аналогичными минералами других пород.

Для специалистов, занимающихся вопросами геологии и минералогии алмазоносных магматитов и поисками алмазных месторождений.

На природу дунитов и оливинитов, участвующих в строении щелочно-ультраосновных интрузивных комплексов, у петрологов сформировались диаметрально противоположные представления. Одна часть исследователей считает, что эти образования являются самостоятельными интрузивными фазами, не имеющими никакого отношения к последующему щелочному магматизму. Другие, наоборот, полагают, что эти породы являются первой фазой гомодромной последовательности формирования сложных интрузий. Понимание генезиса дунитов и оливинитов в таких комплексах важно как для построения объективной модели их формирования, так и для выяснения связи с ними определенных типов полезных ископаемых (минералов платиновой группы и РЗЭ, титаномагнетитовых и перовскитовых руд, апатита и флогопита, драгоценных камней и т.д.). Известно, что к зональным интрузивным комплексам внутриплитного магматизма относятся сложно построенные массивы с гомодромной последовательностью формирования фаз: от дунитов (или оливинитов) к щелочным породам и карбонатитам. Подобные интрузивные образования установлены на всех континентах, в том числе на территории России, где они выделены в самостоятельные провинции: Маймеча-Котуйская и Алданская на Сибирской платформе, каледонская на Кольском полуострове и другие [1,2,3 и др.]. Все эти интрузивные комплексы обладают целым рядом общих признаков морфологии, внутреннего строения и вещественного состава. А именно: имеют штокообразную цилиндрическую форму тел с округлым или овальным сечением на современной поверхности, площадь которого редко превышает 20 км2; зональное распределение интрузивных фаз; разнообразие вещественного состава пород; «задирание» горизонтально лежащих осадочных пород в контакте с интрузивным телом с образованием диапировых структур. В идеальном случае, при максимальном развитии интрузивных фаз, первыми всегда внедряются дуниты, занимающие центральную часть комплексов. Такие интрузивные комплексы, в которых дуниты или оливиниты составляют основной или значительный объем массива, известны в различных провинциях. В Маймеча-Котуйской провинции к ним относятся интрузии Бор-Урях, Кугда, Одихинча. Особое положение занимает крупный Гулинский плутон. В Алданской провинции примером таких интрузий являются Инагли и Кондер. На Кольском полуострове к интрузиям, где явно преобладают оливиниты, относятся массивы Лесная Варака и Ковдор. Подобные соотношения интрузивных фаз известны и в других провинциях стабильных зон Земли [2].

Дан сравнительный анализ геологии и минерагении карбонатитов и кимберлитов - главных производных мантийных щелочно-ультраосновных магм. В первой части нарялу с общими сведениями о карбонатитах и кимберлитах, приведена геологическая характеристика провинций и районов их распространения, особое внимание уделено особенностям геолого-тектонического размещения двух формаци-онных типов магматитов, их возрастным взаимоотношениям, геохронологической позиции в истории развития земной коры, рассмотрению структурных типов карбонатитовых и кимберлитовых полей, а также комплексных редкометалльных и алмазоносных месторождений. Расшифровывается механизм и тектонофизические условия становления, и предлагается обобщенная тектонофизическая модель формирования карбонатитов и кимберлитов как производных единого процесса активизации мантии.

В монографии главное внимание уделено минералогии оксидов из связующей массы кимберлитов и родственных им пород Якутии и севера Европейской части России, где сосредоточены основные алмазоносные провинции России и где в первую очередь проводятся интенсивные поисковые работы на алмазы, где сосредоточена главная алмазодобывающая база (карьеры, фабрики, ограноч-ные производства и др.). Детально изучено около 100 тел Якутской и Архангельской алмазоносных провинций, включая также различные типы пород, фазы внедрения, рудные столбы и т.д. Показано, что оксиды из связующей массы кимберлитов и родственных им пород (их количество и набор, химический и фазовый состав и взаимоотношения) являются чуткими индикаторами РТ-условий образования этих пород, окислительно-восстановительной обстановки их формирования, а также источника и химизма глубинного магматического расплава. Выявлена роль типоморфизма химического и фазового состава микрокристаллических оксидов при определении генетической принадлежности пород и отнесения их к кимберлитам, пикритам, мелилититам, альнеитам и т.д.). Предложены новые минералогические критерии алмазоносности кимберлитовых тел на основе количества и соотношения оксидных минералов, особенностей их химического и фазового состава из связующей массы пород. В данной книге преложено познакомиться читателям еще с одной технологией поиска алмазных месторождений и оценкой их алмазного потенциала.

Для геологов-алмазников, научных сотрудников, преподавателей вузов, аспирантов и студентов, которые не только решают многие генетические вопросы образования алмаза и пород, в которых этот минерал находится, но и ищут новые источники алмаза, его рудопроявления и месторождения, занимаются вопросами синтеза алмаза.

Впервые в систематизированном виде рассмотрены теоретические основы и технология применения последовательно-стадийной системы прогнозирования коренных месторождений алмазов. Разработаны новая геолого-промышленная классификация месторождений алмазов и обобщенные прогнозно-поисковые модели алмазоносных минераге-нических таксонов различного ранга в ряду провинция - субпровинция - зона - район -поле - группа трубок - месторождение. Созданы петрологические модели формирования алмазов, алмазоносных кимберлитов и лампроитов, геолого-эмпирическая модель алмазоносной трубки. Эффективность прогнозно-поисковой системы иллюстрируется на примере прогнозных построений для европейской части Российской Федерации

Для специалистов в области геологии, петрографии, минералогии, прогнозирования и поисков алмазных месторождений, а также специалистов смежных направлений, занимающихся общими проблемами мантийного петроминералогенеза.

В основе книги лежат лекции по спецкурсу "Минералогия алмазных месторождении", читаемому автором студентам, аспирантам и слушателям факультета повышения квалификации МГУ. В ней рассматриваются основные генетические типы алмаза и излагаются более подробные сведения о геологической позиции, форме тел, природе кимберлитов и лампроитов, об их возрасте. Дается минералого-петрографическая характеристика кимберлитовых и ламцрои-товых пород, слагающих основные типы промышленных месторождений алмаза. Кратко обсуждаются вопросы минералогии кимберлитов и лампроитов и рассматривается основная геологическая и минералогическая проблематика изучения месторождений алмаза.

Для геологов, петрологов, минералогов и геохимиков, занимающихся различными проблемами алмазообразования, а также студентов высших учебных заведений геологического профиля.