Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Изученность месторождений алмазов: состояние проблемы 9
1.1. История находок алмазов в России и мире 9
1.2. Генетические типы месторождений алмазов... 13
1.2.1. Коренные месторождения 13
1.2.2. Россыпные месторождения 18
1.3. Проблемы алмазоносности изученных территорий 26
1.3.1. Юго-Восточная Гвинея 27
1.3.2. Северный Урал 28
ГЛАВА 2. Алмазоносные формации юго-восточной Гвинеи 33
2.1. Геологическая изученность Леоно-Либерийского массива 33
2.1.1. Геологическое строение 33
2.1.2.Главные магматические циклы 36
2.1.3. Терригенные алмазоносные формации 41
2.2. Геологическое строение участков работ 44
2.3. Кимберлиты Дамбаинской и Массадинской площадей 45
2.3.1.Геологическое строение " 47
2.3.2.Минералого-геохимические особенности 50
2.3.3.Алмазоносность 53
2.3.4. Индикаторные минералы 55
2.4. Алмазоносные россыпи Дамбаинской и Массадинской площадей 63
2.4.1. Сведения о старательских работах 63
2.4.2. Россыпь р. Тавабо 65
2.4.2.1 Геоморфологические особенности русла 65
2.4.2.2 Алмазоносность 67
2.4.2.3. Индикаторные минералы 72
2.4.3. Алмазоносность р. Макона 74
2.5 Первоисточники алмазов для россыпей Дамбаинской и Массадинской площадей
ГЛАВА 3. Алмазоносные формации северного урала 80
3.1. Геологическое строение Колчимской антиклинали 80
3.1.1. Стратиграфия 80
3.1.2. Тектоника 87
3.1.3. Магматизм 88
3.1.4. Алмазоносность 89
3.2. Геологическое строение алмазоносных россыпей 93
3.2.1. Погребенные россыпи 94
3.2.2. Россыпи эрозионных депрессий 102
3.2.3. Россыпи современной речной сети 105
3.3. Минералогия разновозрастных толщ 107
3.3.1. Кочешорская свита 108
3.3.2. Колчимская свита 111
3.3.3. Такатинская свита 113
3.4. Формирование алмазоносных россыпей Колчимской антиклинали 116
ГЛАВА 4. Закономерности формирования алмазоносных россыпей 121
4.1. Влияние эндогенных и экзогенных факторов на формирование алмазоносных россыпей
4.2. Перспективы алмазоносности изученных территорий 126
4.2.1. Юго-Восточная Гвинея 126
4.2.2. Северный Урал 128
Заключение 131
Литература 133
Приложения 144
Введение к работе
Актуальность исследований. Высокая устойчивость алмазов в экзогенных условиях определяет их нахождение в россыпях широкого генетического ряда, при этом они зачастую оторваны от первично-алмазоносных пород. Морфологические особенности алмазов и индикаторных минералов кимберлитов (ИМК) а также литологические характеристики продуктивных отложений, позволяют определить генетический тип россыпи. В сочетании с тектоно-магматическими критериями, это позволяет оценить влияние эндогенных и экзогенных россыпеобразующих факторов на формирование конкретных месторождений и определить вероятность обнаружения первоисточников алмазов.
Объектами исследования стали алмазоносные отложения современной речной сети Юго-Восточной Гвинеи, близ которых известны многочисленные кимберлитовые тела, и россыпи Красновишерского района Северного Урала, коренные источники которых не обнаружены. Данные проявления являются крайними членами ряда близкоперемещенная —> удаленная россыпи, их совместное рассмотрение позволит оценить факторы, способствующие концентрации кимберлитового материала в различных геологических обстановках и предложить критерии для выявления новых алмазоносных объектов.
Актуальность исследований определяется также наличием дискуссионных моментов в реконструкции условий формирования изучаемых проявлений. Так, источником алмазов для россыпей Гвинеи долгое время считались широко развитые в регионе кимберлиты алмаз-пироповой субфации, малопригодные для эксплуатации [Козлов, 1966; Зубарев, 1983]. Однако, соотношение габитусных форм алмазов в некоторых россыпях позволяет рассчитывать на обнаружение в Гвинее высокопродуктивных кимберлитов [Шульгин, 2003; Крайнев, Шульгин, 2009]. Дискуссионным остается вопрос о природе алмазоносности месторождений Красновишерского района Северного Урала. Одни исследователи считают данные объекты близкоперемещенными относительно коренного источника [Ветчанинов, 1980; Соколов, 1982], другие выделяют первично-алмазоносные породы в пределах известных месторождений [Рыбальченко и др., 1997; Рыбальченко, 1999 и др.], третьи - что алмазоносные породы района сформировались при переотложении кристаллов из древних промежуточных коллекторов [Цыганко, 2006; Анфилогов и др., 2006; 2007].
Цель работы - установление особенностей формирования алмазоносных россыпей Юго-Восточной Гвинеи и Северного Урала и оценка перспективности поиска на изученных территориях новых алмазоносных объектов.
Основные задачи:
изучение типоморфизма ИМК в россыпях и кимберлитах Юго-Восточной Гвинеи;
сопоставление характеристик алмазов и ИМК в коренных и россыпных алмазоносных объектах Юго-Восточной Гвинеи;
изучение геолого-минералогических особенностей разновозрастных алмазоносных россыпей Северного Урала;
сравнение влияния эндогенных и экзогенных факторов формирования россыпей Юго-Восточной Гвинеи и Северного Урала.
Объектами исследований в Юго-Восточной Гвинее послужили алмазоносные проявления Дамбаинской и Массадинской площадей. На Дамбаинской площади изучены кимберлитовые дайки, являющиеся представителями проявления ульраосновного магматизма позднемезозойского возраста, на Массадинской - россыпи современной речной сети. На Северном Урале изучались разновозрастные россыпные проявления Красновишерского района.
Фактический материал и методы исследований. Материал по Дамбаинской площади был собран автором в ходе поисковых работ на кимберлиты, проводимых группой экспертов SRK Exploration Servises (финансовая поддержка - Qwantica Corporations) в 2007 г. Он включает в себя документацию 20 горных выработок, описание 65 алмазов из россыпей и кимберлитов, а также данные о содержании тяжелой фракции в различных телах. Данные о вещественном составе кимберлитов получены в результате силикатного анализа 8 проб и изучения 45 монофракций ИМК.
Материал по Массадинской площади был любезно предоставлен автору главным геологом общества «SOREM» А.Ю. Шульгиным. Он включает в себя результаты полевого описания 702 алмазов из россыпей площади, данные о химическом составе ИМК из аллювиальных отложений р. Тавабо и сведения о морфологии обнаруженных здесь кимберлитовых даек.
Материал по месторождениям алмазов Красновишерского района собран автором в ходе полевых работ в 2003-06 гг по проекту РФФИ (04-05-64136) «Изучение пород, вмещающих Красновишерские месторождения алмазов на предмет обнаружения кратерных фаций кимберлитовых диатрем», а также хоздоговорных работ с ЗАО «Уралалмаз». Материал включает в себя документацию 17 естественных и техногенных обнажений, керна 34 скважин (800 п.м.), результаты минералогического анализа 42 шлиховых и 3 мелкообъемных проб.
Лабораторные работы были выполнены в Институте минералогии УрО РАН. Оптическими методами были изучены 120 петрографических шлифов. Исследования проводились на микроскопе Axiolab Carl Zeiss и Olympus ВХ 500. Химический состав минералов (254 анализа) изучался на растровом электронном микроскопе с энергодисперсионным анализатором РЭММА-202МВ (аналитик В.А. Котляров) и рентгено-спектральном микроанализаторе JEOL JCXA-733 (аналитик Е.И. Чурин). Валовый химический анализ (8 определений) проводился методом «мокрой химии» в Южно-Уральском центре коллективного пользования по исследованию минерального сырья ИМин УрО РАН (аналитик Ю.Ф. Мельнова).
Личный вклад автора в работы на Дамбаинской площади Юго-Восточной Гвинеи и алмазоносных объектах Красновишерского района Северного Урала заключается в непосредственном участии во всех этапах изучения: от полевых работ до аналитических исследований и интерпретации полученных результатов. Вклад автора в изучение алмазоносности Массадинской площади Гвинеи состоит в создании единой базы данных по алмазам данной территории, ее статистической обработке и интерпретации полученных результатов.
Научная новизна
Установлен близкоперемещенный характер алмазоносных россыпей Юго-Восточной Гвинеи. Неодинаковое соотношение габитусных форм алмазов в близкорасположенных россыпях связано с их образованием за счет первоисточников, внедрившихся на различных этапах формирования гвинейского кимберлитового района.
Впервые описаны кимберлитовые дайки Дамбаинской алмазоносной площади, показано сходство морфологии алмазов из данных проявлений и из других кимберлитовых тел Гвинеи.
Показано полистадийное формирование алмазоносных россыпей Красновишерского района Северного Урала и установлен переотложенный характер наиболее древних объектов.
Практическая значимость
Показаны высокие перспективы выявления на территории Юго-Восточной Гвинеи коренных источников алмазов. Соотношение габитусных форм кристаллов в некоторых россыпях позволяет рассчитывать на обнаружение высокопродуктивных кимберлитов.
Для Северного Урала показана перспективность выявления только россыпных объектов.
Предложены поисковые критерии выявления новых алмазоносных проявлений в районах распространения близкоперемещенных и оторванных от первоисточника россыпей.
Апробация работы и публикации
Основные выводы и положения, рассматриваемые в работе, докладывались на Научной студенческой школе «Металлогения древних и современных океанов» (Миасс, 2005, 2009); Всероссийском совещании «Алмазы и благородные металлы Тимано-Уральского региона» (Сыктывкар, 2006); Уральском региональном литологическом совещании (Екатеринбург, 2006); Уральской минералогической школе (Екатеринбург, 2008); и Научных чтениях памяти П. Н. Чирвинского (Пермь, 2010).
По теме диссертации автор имеет 9 публикаций, в том числе 2 статьи в изданиях, включенных в перечень ВАК. Результаты исследования использованы при выполнении проекта РФФИ (04-05-64136) и хоздоговорных работ с ЗАО «Уралалмаз» [Кораблев, Хачай, 2005ф; Кораблев, 2006ф; Кораблев, Анфилогов, 2006ф]. Исследования автора были поддержаны грантом Правительства Челябинской области (2007).
Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю член-корр. РАН, д.г.-м.н. В.Н. Анфилогову за помощь в выполнении работы, обсуждении ее результатов и поддержку. Также автор благодарен зав. лабораторией региональной минералогии к.г.-м.н. Е.П. Макагонову, сотрудникам Института минералогии УрО РАН - д.г.-м.н. А.И. Белковскому, д.г.-м.н. В.Г. Кориневскому, д.г.-м.н. В.А. Попову, д.г.-м.н. Е.В. Белогуб, к.г.-м.н. Г.Г. Кораблеву, к.г.-м.н. А.Г. Кораблеву, к.г.-м.н. ПВ. Хворову, к.г.-м.н Д.А. Артемьеву, к.г.-м.н Н.Н. Анкушевой и другим коллегам за помощь в исследованиях, консультации и критические замечания. Большая помощь в
аналитических работах была оказана В.А. Котляровым, Е.И. Чуриным, Ю.Ф. Мельновой и М.Н. Маляренок (ИМин УрО РАН), а также сотрудниками шлифовальной мастерской ИМин УрО РАН: Л.В. Брюхановым, Н.П.Ивановой, И.В. Кислюк, Е.В. Кустовой. Особую признательность автор выражает
А.Ю. Шульгину | (SOREM, Конакри) за предоставление материалов по Массадинской площади, наставления во время полевых работ и обсуждение результатов исследований. Автор признателен А.Б. Михайлову, А.В. Болонину (SRK Exploration Servises, Кардифф), В.В Левину, В.В. Иванову (Qwantica Corporations, Конакри), Н.Г. Калашникову, В.А. Езерскому (ЗАО «Уралалмаз», Красновишерск), П. С. Корди (ЗАО «Теллур-СПб», Санкт-Петербург) за предоставление доступа к геологической информации и помощь в сборе фактического материала.
Коренные месторождения
Наиболее распространенными коренными алмазосодержащими породами являются кимберлиты. В мире насчитывается 15 кимберлитовых провинций, наличие еще 7 прогнозируется по нахождению алмазов в отложениях чехла платформ (см. рис. 1.1). Кимберлитовые провинции локализованы в пределах архейских кратонов или протерозойских подвижных поясов (правило Клиффорда). Внутри провинций выделяют кимберлитовые поля, которые, в свою очередь, состоят из отдельных тел. Образование и локализация кимберлитовых провинций (диаметр до 2000 км), полей (диаметр до 50 км) и отдельных тел (диаметр до 1.5 км) обусловлено различными по типу и масштабности природными процессами. Возникновение кимберлитовых провинций является одним из следствий эволюции верхней мантии планеты, кимберлитовые поля формировались при подъеме расплавов по зонам повышенной проницаемости земной коры, а локализация отдельных тел в их пределах происходила в приповерхностных узлах пересечения рудоконтролирующих и рудовмещающих дислокаций [Милашев, 1990].
Типичной формой залегания кимберлитовых пород являются трубки взрыва (диатремы). Довольно обычны также кимберлитовые дайки, в некоторых районах встречаются кимберлитовые силлы. Выделяют гипабиссальный и эксплозивный типы кимберлитов. Гипабиссальный (массивный) кимберлит слагает, обычно, кимберлитовые дайки, силлы, подводящие каналы к диатремам и отдельные рудные столбы внутри них. Эксплозивный кимберлит (кимберлитовая брекчия) выполняет основную массу трубок взрыва, сплюснуто-трубчатые линзовидные тела и раздувы в дайках.
В петрографическом отношении кимберлиты представляют собой ультраосновные порфировые породы, сложенные вкрапленниками форстерита (20-50 %), флогопита (0.5-10 %), ильменита ( 5 %), пиропа ( 1 %), хромшпинелида ( 1 %), иногда омфацит-диопсида ( 1 %), энстатита ( 1%), и, значительно реже, алмаза ( 4-10"5 %). Основная масса кимберлита содержит микролиты монтичеллита (до 60 %) и мелилита (до 30 %), иногда клинопироксена (до 20 %) и нефелина (до 15 %). Породы, как правило, сильно изменены и основная масса, а также большинство вкрапленников замещены вторичными минералами: серпентинами,- карбонатами, хлоритом, гидрогроссуляром, тальком, магнетитом и т.п. [Милашев, 1990].
Минералы-вкрапленники из кимберлитов обладают рядом типоморфных особенностей, которые позволяют отличать их от кристаллов из иных образований земной коры и верхней мантии. Индивиды со сходным типоморфизмом встречены лишь в некоторых глубинных ксенолитах и метеоритах. Наиболее показательны в этом отношении оливин, гранат, хромшпинелиды, ильменит и пироксены [Соболев, 1971].
Оливин представлен выделениями- нескольких типов: мономинеральными желваками или же в срастании с пироксенами, гранатом и хромшпинелидами4 (оливин первойгенерации); порфировыми моновкрапленниками двух последующих генераций. По составу оливин из кимберлитов является форстеритом с 5-10 % содержанием фаялитового компонента. Ильменит в. кимберлите встречается-в виде монокристаллических зерен и поликристаллических желваков. В количественном соотношении резко преобладает немагнитная магнезиальная разновидность - пикроильменит. Гранаты в кимберлитах" представлены несколькими разновидностями: собственно кимберлитовые гранаты, образовавшиеся при кристаллизации расплава, характеризующиеся повышенным содержанием пиропового компонента (70-73 %); ксеногенные гранаты, попадающие в кимберлит при дроблении ксенолитов метаморфического типа и представленные пироп-альмандинами с меньшей долей пиропового минала (50-55 %); метасоматические гранаты - гроссуляры и гидрогроссуляры. Хромшпинелиды в кимберлитах встречаются в виде обособленных индивидов, реже в срастании с пироксенами или в качестве затравок для кристаллов пиропа. Пироксены из кимберлитов образуют две генетические группы. Первая включает в себя ромбические и моноклинные пироксены, находящиеся в породе в виде мономинеральных образований или же в срастании с оливином и гранатом. Ко второй группе принадлежат микролиты моноклинных пироксенов в основной массе кимберлитов. Примечательно, что минералы, которые иногда содержатся в алмазах в виде сингенетических включений (оливины, хромшпинелиды, гранаты, реже — пироксены) значительно отличаются по своему химическому составу от минералов-вкрапленников в основной массе кимберлита. Так для пиропов из включений в алмаз характерна пониженная железистость (11—16 %), высокие содержания СгяОз и пониженные количества СаО. Оливины, включенные в алмаз, относятся к форстериту, содержащему 6-8 % фаялитовой составляющей. В них содержатся примеси NiO (0.3-0.4 %) и СггОз (0.02-0.08 %). Хромшпинелиды характеризуются высокими содержаниями Сг-компонента (80-90 %), низкими количествами А1-компонента (3-13 %) и Ре3+-компонента (3-5 %). Это позволяет выявить минералогические критерии алмазоносности [Соболев, 1971]. Они заключаются в том, что наиболее благоприятными в отношении алмазоносности являются те кимберлиты, в которых присутствуют минералы, близкие по своему типохимизму к минералам-включениям в алмазах, (рис. 1.2).
Помимо минералов, кристаллизовавшихся непосредственно из расплавов, в кимберлитовых телах присутствуют чужеродные ксенолиты. Среди них выделяют мантийные и коровые, захваченные кимберлитом, соответственно, из верхней мантии и земной коры. Мантийные ксенолиты представлены эклогитами, перидотитами, дунитами, гарцбургитами и пироксенитами. Разнообразие коровых ксенолитов зависит от петрографического состава толщ, прорываемых кимберлитом. Коровыми ксенолитами могут быть граниты, кристаллические сланцы, гнейсы, различные осадочные образования и т.п. [Соболев, 1974; Dawson, 1980].
Дискуссионным остается вопрос о происхождении в кимберлитах монокристаллов ранних генераций (так называемых родственных включений) и алмазов. Одни исследователи считают, что их образование связано с разрушением алмазоносных эклогитов и перидотитов в агрессивной среде кимберлитового расплава. Последнему отводится роль транспортера алмазов и родственных включений к дневной поверхности [Соболев, 1974; Robinson, 1978; Kramers, 1979 и др.]. Согласно другой точке зрения, алмазы и родственные включения кристаллизовались непосредственно из кимберлитовой магмы при благоприятных для этого РТ-условиях [Милашев, 1972; Fesq et al., 1975; Милашев, Третьякова, 2003 и др.]. Существует мнение, что мелкие алмазы из глубинных ксенолитов явились затравками для роста кристаллов в кимберлитовом расплаве [Dawson, Smith, 1977].
Большинство исследователей считают, что алмаз кристаллизовался в условиях сверхвысоких давлений и температур, что подтверждено многочисленными экспериментами по синтезу этого минерала [Wentorf, Bovenkerk, 1961; Вишневский, Суходольская, 1966; Безруков и др.; 1970; и др.]. Установлено, что габитус алмазов определяется РТ-условиями кристаллизации и интенсивностью процессов растворения кристаллов в кимберлитовом расплаве. Для алмазов, кристаллизующихся в области сверхвысоких давлений и температур, характерно развитие октаэдрических форм. Смягчение термодинамического режима и приближение условий кристаллизации к , области равновесия графита способствует образованию алмазов тетрагонтриоктаэдрического и додекаэдрического габитусов. В кимберлитовом расплаве, поднимающемся к дневной поверхности, РТ-условия соответствуют области устойчивости графита, что способствует интенсивному растворению алмаза, в процессе которого на кристаллах развиваются кривогранные формы. Интенсивное растворение приводит к преобразованию первичных октаэдрических кристаллов в додекаэдрические [Орлов, 1973]. Длительное пребывание алмаза в расплаве с РТ-условиями, далекими от равновесных, способствует также коррозии и графитизации кристаллов.
Терригенные алмазоносные формации
Алмазоносная площадь Бонза связана с грубообломочными образованиями Тарквайской серии. Объектами эксплуатации здесь являются аллювиальные, ложковые и элювиальные россыпи бассейна р. Бонза [Трофимов, 1967]. В районе месторождения развиты вулканогенные породы верхнего отдела Бирримской серии, массивы гранитов и несогласно перекрывающие их терригенные отложения Тарквайской серии. Долины алмазоносных рек заложены в образованиях коры выветривания по породам свит Кавере и Банкет (нижние горизонты Тарквайской серии), среди которых широкое распространение имеют грубозернистые песчаники, гравелиты и конгломераты. Алмазы встречались в конгломератах свиты Банкет при добыче золота, а также непосредственно в элювии конгломератов Кавере. В россыпях алмазы сопровождаются ставролитом, лимонитом, золотом и турмалином, а также магнетитом, гематитом, кианитом, шпинелью, горсейкитом и корундом [Junner, 1943].
Алмазы месторождений р. Бонза по морфологии, размеру, цвету, качеству и другим свойствам очень схожи с бирримскими. Их средняя. масса составляет 0.03 кар., самые крупные камни имеют вес 2-2.5 кар. Из числа всех добываемых кристаллов 40—45 % составляют камни низкого качества. Среди кристаллографических форм преобладают октаэдроиды и додекаэдроиды, нередки плоскогранные октаэдры, часто встречаются табличатые уплощенные шпинелевые двойники. Обычно кристаллы, деформированы и имеют неправильно-округлую форму. Поверхность многих камней корродирована: Алмазьь бесцветны либо окрашены в светло-желтые, светло- и темно-бурые, серые и черные тона. Редко встречающиеся кубические кристаллы имеют темный зеленовато-палевый цвет [Метелкина и др., 1976].
Сходство алмазов площадей Бонза и Биррим,, приуроченность месторожденийс р. Бонза к грубозернистым фациям Тарквайской серии, а также генетическая связь последних с бирримскими образованиями, позволяет утверждать, что алмазы, в отложениях свит Кавере и Банкет происходят из бирримских пород [Junner, 1943].
На территории Кот-д Ивуара проявления алмазоносности, связанные- с терригенными формациями, располагаются среди отложений Бирримской серии. Здесь известно несколько алмазоносных площадей: Сегела, Юго-Восточная, Тортья, Дабакола и др. Для алмазов этих площадей характерно преобладание мелких-камней (средний вес 0.03-0.1, реже до 0.28 кар.), однако морфологический спектр кристаллов из различных объектов существенно отличается. Так, алмазы площади Тортья характеризуются незначительными размерами, преобладанием октаэдрических кристаллов, а также наличием камней; окрашенных в зеленые и- темно-зеленые тона. Для площади Юго-Восточная- характерно преобладание бесцветных прозрачных камней и высокое содержание двойников. Среди алмазов--площадей Сегела и Дабакола велико» количество додекаэдроидов и кристаллов гексатетраэдрического облика (см. табл. 2.3).
Все известные месторождения алмазов Западно-Африканской, провинции пространственно приурочены к западной части Леоно-Либерийского массива. Для этой территории выделяют три эпохи кимберлитового магматизма. Первая — раннепротерозойская, с возрастом более 2000 млн лет, предполагается на основании находок алмазов в терригенных отложениях серии Биррим (Гана, Кот-д Ивуар). Вторая — позднепротерозойская (1400-1100 млн лет) установлена для кимберлитов Кот-д Ивуара и Мали. Третья, наиболее широко проявленная в этой провинции и известная на территории Гвинеи, Сьерра-Леоне и Либерии, относится к позднему мезозою (100 млн лет).
Алмазы из раннепротерозойских терригенных формаций характеризуются наличием признаков- древности: преобладанием кривогранных кристаллов над прочими габитусными формами, большим количеством гексотетраэдров и присутствием кубических индивидов, наличием алмазов с зелеными пятнами пигментации, присутствием камней в кварцевой и кварц-кальцитовой «рубашке», хорошей гранулометрической сортировкой с преобладанием мелких классов. Доля ювелирных камней среди» них невелика, часто встречаются кристаллы, окрашенные в бурые, серые и светло-зеленые тона. Алмазы-из протерозойских и мезозойских кимберлитов отличаются» повышенным, в сравнении с бирримскими, средним весом (до 0.5 карат). Для них характерно» преобладание кривогранных форм кристаллизации большое количество бесцветных прозрачных разностей, а также наличие желтых и коричневых камней.
Дамбаинская и Массадинская площади обладают сходным геолого-геоморфологическим строением. Дамбаинская площадь расположена в Юго-Восточной Гвинее близ дер; Дамбая (префектура Киссидугу, субпрефектура Бананкоро). Она включает в себя фрагмент русла р. Макона длиной 8 км и прилегающие к нему территории общей площадью около 100 км . Массадинская площадь расположена в 60 км к югу от Дамбаинской близ дер. Массаду (префектура Киссидугу, субпрефектура Масента) на водоразделе pp. Ува и Тавабо. Площадь оконтурена с юго-востока и юга границей заповедника «Форрест Классик», с запада и северо-запада — р. Ува, а с севера и ; востока - границей крайних старательских отработок. Она, включает в себя р. Бобико (левый приток р. Ува) и верховья р. Тавабо.
На территории изучаемых площадей широкое развитие имеют крупнозернистые граниты и гранитогнейсы с ориентировкой гнейсоватости по азимуту 30. Среди гранитоидов отмечаются линзы, мощностью первые десятки, реже до 100 м, сложенные кварцитами, хлорит-серицитовыми и тальк-серицитовыми сланцами, амфиболитами, гнейсами и слюдитами. Направление ориентировки таких линз совпадает с элементами гнейсоватости в гранитах. Граниты прорываются долеритовыми дайками преимущественно субширотного простирания. Мощность их колеблется от 10 до 15 м, достигая 40 м. Породы мелкозернистые, близ поверхности сильно выветрелые. Наряду с дайками долеритов значительное распространение имеют кварцевые прожилки, жилы и отдельные пегматитовые тела. Мощность кварцевых жил колеблется в пределах первых десятков сантиметров и очень редко достигает 1 м, углы падения субвертикальные. Иногда в них отмечается пиритовая минерализация. На изучаемых площадях широко развиты латеритные коры выветривания. Мощность их на участках с выположенным рельефом достигает 10 м [Капустин и др., 1997ф].
В геоморфологическом плане площади представлены слабо всхолмленной поверхностью (рис. 2.2), возвышающейся над руслами главных водотоков (р. Ува и Тавабо - для Массадинской, р. Макона - для Дамбаинской площадей) на 50-70 м. Форма долин многочисленных притоков р. Ува, Тавабо и Макона в верховье V-образная, ширина днища составляет первые метры. По мере приближения к главным рекам профиль ручьев выполаживается, долины расширяются до 20-50 м, мощность русловых отложений увеличивается от первых десятков сантиметров в верхнем течении, до 2—3 м в устье. Ширина долин основных водотоков достигает первых сотен метров, мощность сильно обводненных наносов составляет 6-8, реже более 10 м. Аллювиальные образования четвертичного возраста слагают комплекс пойм и надпойменные террасы. К базальным горизонтам вышеперечисленных уровней приурочены алмазоносные отложения [Некое, 2003; Шульгин, 2003].
Россыпи эрозионных депрессий
Алмазоносные депрессии неоген-четвертичного возраста в Красновишерском районе являются основными объектами эксплуатации. Их размещение контролируется контактами терригенных и карбонатных отложений. Так, месторождения Северная и Южная Рассольная приурочены к контакту терригенной дресвянской пачки с вышележащими карбонатными отложениями колчимской свиты. Месторождение Волынка локализовано на контакте аргиллитов кыновской свиты с известняками губахинской свиты верхнего девона. Месторождение Линия 178 приурочено к контакту карбонатных и терригенных отложений рассольнинской и низьвенской свит верхнего рифея. Структурный контроль этого типа связан с тем, что эрозионные процессы на контакте разнофациальных отложений отличаются повышенной интенсивностью, что способствует формированию аккумуляционных депрессий.
Размер эрозионных депрессий составляет 1-2 км. Рельеф плотика осложнен многочисленными уступами и впадинами, диаметр которых изменяется от первых метров до 100 м, а глубина достигает 10 м (рис. 3.11, 3.12). В составе отложений депрессий преобладают рыхлые образования. Базальные горизонты сложены обычно галечным материалом, погруженным в песчано-глинистую цементирующую массу. Характерной особенностью этих отложений является отсутствие гранулометрической сортировки: крупногалечный материал в нем часто залегает на мелкогалечном, и гравийном. Это свидетельствует о том, что данные отложения формировались за счет интенсивных временных потоков. Мощность горизонта варьирует от 1 до 3 м, в отдельных случаях достигая 8 м. Базальные отложения депрессий перекрыты делювиально-пролювиальными образованиями, представленными бурыми суглинками с повышенным количеством псаммитового материала, в который погружены редкие глыбы кварцевых песчаников, реже известняков. Обломочный материал распределен в глинистой массе в виде горизонтальных цепочек, протяженностью 5—10 м. Мощность этого слоя составляет 2—5 м, на месторождении Волынка он частично эродирован. Выше обычно развиты элювиально-делювиальные образования, сложенные глинисто-дресвяными отложениями. На месторождении Линия 178 на данном уровне развит выдержанный по мощности (1—1.5 м) пласт зеленоватых глин. Выше по разрезу залегают невыдержанные по мощности песчано-глинистые и суглинистые образования. На верхних горизонтах эрозионных депрессий развит слой четвертичного элювия, представленный коричневыми глинами, местами обогащенными дресвяно-щебнистым материалом. Его мощность составляет 2-4 м. Отложения депрессий характеризуются невыдержанностью: мощность отдельных горизонтов в пределах месторождений сильно варьирует, на некоторых объектах те или иные образования отсутствуют. В составе грубообломочного материала преобладают породы плотика. Так, на месторождениях Северная и Южная Рассольная среди обломков преобладают песчаники дресвянской пачки колчимской свиты, в рыхлых отложениях месторождения Волынка велико количество песчаников и гравелитов такатинской свиты, в депрессии месторождения Линия 178 преобладают обломки отложений низьвенской свиты. Во всех депрессиях велико количество материала помяненовской и полюдовской свит. Повышенные содержания алмазов на всех объектах приурочены к базальным отложениям депрессий.
Механизм формирования эрозионных депрессий может быть рассмотрен на примере участка Дресвянка, который расположен на правом берегу р Дресвянка в 700 м к северо-западу от месторождения Ишковский карьер. Участок представляет собой карстовую воронку в доломитах колчимской свиты, в которую просел блок такатинских гравелистых песчаников. Карстовая полость развита здесь практически на всю мощность доломитов: останец такатинских образований находится в 10-15 м от контакта с породами кочешорской свиты, являющихся подстилающими для колчимских отложений. При размыве песчаников в пределах блока, сложенного породами такатинской свиты, образовалась промоина диаметром 50 м, в основании которой накопились тонкослоистые песчано-глинистые отложения. Промоина периодически перекрывалась перемычкой из рыхлого материала, в ней возникал небольшой водоем, в котором накапливался тонкослоистый песчано-глинистый осадок. При размыве перемычки поверхность депрессии выравнивалась и перекрывалась обломочным материалом, который скатывался со склонов промоины. При повторном перекрытии промоины обломочный материал снова перекрывался тонкослоистыми образованиями (рис. 3.13).
Заложение депрессий происходило близ контактов терригенных и карбонатных пород, где интенсивность эрозионных процессов была максимальной. Рыхлые отложения формировались за счет кратковременных водных потоков, о чем свидетельствует большое количество плохо сортированных обломков пород плотика. Таким образом, россыпи эрозионных депрессий можно отнести к делювиально-пролювиальным. Для объектов данного генетического типа характерно незначительное, в сравнении с первоисточником обогащение полезным компонентом, следовательно, питающие россыпи образования также должны быть высокоалмазоносными.
Алмазы в россыпях современной речной сети известны в отложениях V-I надпойменных террас, пойм и русел. Наиболее богатые месторождения обнаружены в pp. Большой Колчим, Северный Колчим и Большой Щугор (см. рис. 3.5). Для этих рек характерны значительные уклоны русел и большая глубина вреза. Для россыпей различных водотоков характерны специфические черты. Так, для pp. Большой Колчим и Северный Колчим характерно наличие мелких кристаллов в верховьях. Затем, на расстоянии 2-5 км, происходит резкое увеличение массы кристаллов и среднего содержания, достигающих максимальных значений в среднем течении. В нижнем течении наблюдается постепенное уменьшение весов и содержания. В россыпи р. Большой Щугор наблюдается постепенное увеличение средних содержаний и весов алмазов от верховий к устью. Подобные особенности связаны с различным расположением питающих источников: в pp. Большой и Северный Колчим имеют основной источник питания в верховьях, в р. Большой Щугор алмазоносный материал поступает на всем протяжении россыпи [Сокольская и др., 1983ф]. Распределение алмазов в отложениях рек имеет гнездовидно-струйчатый характер и определяется, прежде всего, морфологическими элементами русел. Так, в россыпи р. Кривая, расположенной близ эрозионной депрессии Илья-Вож, максимальные содержания алмазов приурочены к изгибу реки [Шмаков,
Северный Урал
На территории Гвинеи наибольший практический интерес представляют россыпные проявления. Недостаточная геологическая изученность территории позволяет рассчитывать на обнаружение новых объектов этого типа. Они могут быть выявлены благодаря систематическому опробованию речных систем территории. Повышенное внимание следует уделять элементам гидросетей, пересекающим тектонические структуры различного ранга. Следует учитывать, что добыча алмазов из россыпей ведется старателями с начала прошлого века. Сведения о работах местного населения могут скорректировать направления поисков россыпных объектов, однако, продолжительность и интенсивность старательской отработки существенно снижает алмазоносный потенциал территории.
На территории Гвинеи известно большое количество кимберлитовых тел: только в 60-хх гг здесь было обнаружено 17 трубок и более 50 даек. Вероятность обнаружения новых тел весьма высока. В пользу этого говорит слабая геологическая изученность территории и особенности поисковой обстановки, как то развитие мощных кор выветривания и делювиально-пролювиальных отложений, большое количество маломощных кимберлитовых даек с высокими содержаниями ИМК, формирующих обширные ореолы рассеяния. Методологически задача поисков кимберлитов Гвинеи решена еще в 50-х гг прошлого века: для их выявления хорошо зарекомендовал себя метод прослеживания «пикроильменитовой дорожки». Повышенное внимание следует уделять локальным тектоническим структурам и узлам их пересечения, помощь в выявлении которых может оказать магнитометрическая съемка. Известные в Гвинее кимберлиты лишь в единичных случаях являются объектом эксплуатации, причем отрабатывается только их верхняя часть, претерпевшая существенное элювиальное обогащение. Это связано с малой мощностью большинства тел, их слабой алмазоносностью и низким качеством кристаллов.
В главе 2 показано, многообразие кимберлитовых проявлений Юго-Восточной Гвинеи не исчерпывается слабоалмазоносными телами. Преобладание плоскогранных октаэдров над прочими габитусными формами алмазов в россыпях Массадинской площади свидетельствует о их питании за счет источника, характеризующегося высокой сохранностью кристаллов. Им могут являться как известные на площади маломощные дайки, так и иные тела, однако сам факт нахождения кимберлитов с хорошей сохранностью кристаллов существенно увеличивает алмазоносный потенциал территории.
В настоящее время кимберлиты, соотношение габитусных форм алмазов в которых было бы близко к таковому в россыпях Массадинской площади в Гвинее не обнаружены. Это может быть связано как с их локальным распространением, так и со сложностью выявления в данной поисковой обстановке.
Для большинства кимберлитов Гвинеи характерно высокое содержание ИМК, наиболее распространенным из которых является пикроильменит. Это обстоятельство и послужило основой для целенаправленных поисков первично-алмазоносных пород по пикроильмениту. В то же время для кимберлитов, преобладающей формой алмазов в которых является плоскогранный октаэдр, характерны невысокие содержания ИМК и хромшпинелид-пироповая минералогическая специфика. Пикроильменит в подобных образованиях присутствует в подчиненных количествах. Таким образом, поиск кимберлитов по пикроильмениту будет выводить исследователей прежде всего на слабоалмазоносные тела. Высокие содержания тяжелой фракции в подобных образованиях способствуют формированию обширных ореолов рассеяния, что еще больше затрудняет поиск высокопродуктивных " кимберлитов минералогическими методами.
Недостаточна также и геофизическая изученность Гвинеи. Значительный объем работ связан лишь с аэромагнитной съемкой территории. Полученная в ходе нее информация может не принести значимых результатов, поскольку на рассматриваемой территории развиты мощные коры выветривания. Магнитная, восприимчивость выветрелых кимберлитов существенно ниже, чем у неизмененных, и приближается к таковой для вмещающих пород, что значительно уменьшает чувствительность магнитометрических методов поисков [Харькив, 1978].
Таким образом, для выявления кимберлитов с хорошей сохранностью алмазов необходима постановка работ, учитывающих специфику поисковой обстановки, как то наличие большого количества низкопродуктивных кимберлитов с высокими содержаниями ИМК, существование мощных кор выветривания, и, возможно, большой эрозионный срез искомых тел. Основным критерием выделения площадей, перспективных для обнаружения кимберлитов с хорошей сохранностью алмазов, является наличие россыпей, с характерным для тел данного типа морфологическим спектром кристаллов. Показателем привноса в отложения современных водотоков продуктов разрушения искомых тел является существенное преобладание плоскогранных октаэдров над прочими габитусными формами алмазов. Однако, в случае близкого расположения кимберлитов различных типов, россыпи будут иметь гетерогенный характер, и выделение показательной ассоциации алмазов невозможно без выявления в области питания всех тел алмаз-пироповой субфации и оценки их влияния на алмазоносность рыхлых отложений.
Важную информацию может дать пространственное расположение россыпей, преобладающим габитусом алмазов в которых является плоскогранный октаэдр, их взаимоотношение с элементами современной речной сети, а также характеристики алмазов из различных объектов. Существенные отличия таких параметров, как цвет кристаллов, количество двойников, распространенность камней с различной ростовой скульптурой и т.п. в водотоках с обособленными областями питания, укажут на множественность коренных источников. Соответствие же этих показателей будет свидетельствовать о смешении кимберлитового материала в процессе транспортировки, что характерно для районов распространения промежуточных коллекторов.
Поиск отдельных тел в пределах выделенных площадей, необходимо производить в соответствии с принятыми в поисковой геологии методиками (детальные геофизические и геохимические исследования, заверка выявленных аномалий и т.п.). Развитие мощных кор выветривания, а также наличие большого количества слабоалмазоносных кимберлитов, может потребовать большого объема горных работ.
Таким образом, территория Юго-Восточной Гвинеи является перспективной для обнаружения как россыпных, так и коренных алмазоносных объектов. Наибольшее значение для расширения алмазно-сырьевой базы региона имеет поиск кимберлитов, внедрившихся на ранних стадиях формирования Гвинейского кимберлитового района и характеризующихся хорошей сохранностью алмазов.
