Введение к работе
Актуальность исследований. В предепах Юго-Восточного Беломорья (ЮВБ) известно уже более сотни проявлений раннегерцииских вулканитов (алмазоносных кимберлитов, конвергентных пород, а также толеитовых базальтов нормальной щелочности), расположенных в районах Кулойского плато и Онежского полуострова, приуроченных к разным структурам фундамента и платформенного чехла и характеризующихся значительным разнообразием степени алмазоносное, вещественного состава, внутреннего строения и возраста В отличие от других алмазоносных провинций, здесь в пределах достаточно ограниченного участка недр, данные различия проявлены чрезвычайно сильно и носят явно выраженный дискретный характер Кроме этого на сегодняшний день целый ряд вопросов формационного анализа вулканитов, стратиграфии и тектонического строения района, освещены либо недостаточно полно, либо носят остро дискуссионный характер
В связи с насущной потребностью совершенствования стратегии и тактики ведущихся поисковых работ, первостепенное значение приобретает системный подход к выяснению характера связей между вещественным составом, степенью алмазоносности кимберлитов, а также возрастом вулканитов и спецификой геотектонического развития отдельных разноранговых блоков земной коры, что предопределило необходимость обобщения, систематизации, анализа имеющейся на сегодняшний день разноплашвой информации, в том числе, в значительной степени, и автора настоящей работы - направленных на выработку основных аспектов прогнозно-минерагенической основы поисковых работ на алмазы в пределах ЮВБ
Цель работы Базируясь на результатах изучения формационных особенностей вулканических образований, палеотектонических построений и историко-геологического анализа, разработать основы формационно-минерагенического районирования на алмазы, применительно к ЮВБ, с выделением таксонов ранга кимберлитоконтролирующая зона - кимберлитовая область -кимберлитовый район - кимберлитовое поле, оценить общие перспективы алмазоносности ЮВБ Основные задачи исследований
-
Выполнить формационный анализ раннегерцииских щелочно-ультраосновных образований
-
Провести средне-крупномасштабное палеотектоническое районирование применительно к выяснению структурной позиции раннегерцииских вулканических комплексов
-
Выполнить формационно-минерагеническое районирование и оценить перспективы алмазоносности кимберлитовой области Юго-Восточного Беломорья
Фактический материал, объёмы и методы исследований. В основу работы положены результаты собственных многолетних геологических наблюдений и анализа имеющейся геологической информации по изучению основных вопросов стратиграфии, тектоники, магматизма и алмазоносности ЮВБ, выполненных автором в 1985-2007 гг в период работы в экспедиции 17 ПГО «Невскгеология», Беломорский ГРЭ ПГО «Архангельскгеология», ЗАО «Кратон», структурных подразделениях АК «АЛРОСА» - филиале «АЛРОСА-Поморье» в г Архангельске и Якутском научно-исследовательском геологоразведочном предприятии (ЯНИГП) ЦНИГРИ Существенный вклад в развитие представлений автора по геологическому строению северо-запада ВЕП, внесли результаты работ на алмазы, проводимые лично, или под его руководством на Среднем Тимане (Ухтинская ГРЭ, 1978-1982 гг), в южной части Мезенской синеклизы и области сочленения Мезенской и Московской синеклиз и юго-восточного склона Балтийского щита (ЗАО «Кратон», 1995-2002 гг)
Основой методологии работы являются комплексные исследования по изучению ряда аспектов стратиграфии, тектоники и магматизма региона, результаты которых позволили бы решить основные вопросы формационной принадлежности вулканитов, их тектонической позиции и формационно-минерагенического районирования ЮВБ Поставленные задачи включали в себя следующие виды геологических исследований
- изучение разрезов кристаллического фундамента, платформенного чехла и внутреннего строения вулканических образований посредством описания и детального исследования керна скважин различного назначения (порядка 19,5 тыс пог м),
- широкое использование в структурных построениях - гравимагнитных полей и результатов
сейсмических исследований (КМПВ, МОВ ОГТ, МТЗ, ГСЗ),
- изучение петрографии, петрохимии, минералогии, и возраста вулканитов посредством
просмотра прозрачных шлифов (свыше 1500), систематизации и обработки данных силикатных
(более 1000), микрозондовых (более 5000) анализов, палеонтологических и палинологических
определений (более 160), а также определений абсолютного возраста, изотопии и
микроэлементного состава пород
Научная новизна работы:
1 В составе щелочно-ультраосновной формации ЮВБ выделено две субформации 1 -
кимберлитов-беспироксеновых щелочных пикритов (Зимнебережный мегакомплекс), и 2 -
фельшпатоидных пикритов - оливиновых мелилититов (Ненокско-Чидвинский мегакомплекс)
2 В рамках ранее выделенного раниегерцинского (позднедевонского) цикла вулканизма
установлены три эпохи формирования щелочно-ультраосновных и основных вулканитов
-
Выполнены комплексные исследования по тектоническому районированию кристаллического фундамента и рифейского структурного этажа, а также палеоструктурные и палеогеографические построения для нижнего палеозоя и раннего-среднего карбона, что позволило выявить элементы структурного контроля вулканических комплексов
-
На основе формационного анализа вулканических комплексов и их тектонической позиции, выполнено формационно-минерагеническое районирование на алмазы с выделением основных таксонов ранга кимберлитоконтролирующая зона - кимберлитовая область - кимберлитовый район - кимберлитовое поле
Практическая значимость. Результаты выполненных исследований будут способствовать выработке более рациональной методологии поисковых работ на алмазы в пределах ЮВБ Защищаемые положения.
-
В составе раннегерцинской щелочно-ультраосновной формации Юго-Восточного Беломорья выделены субформация алмазоносных кимберлитов-беспироксеновых щелочных пикритов, включающая в себя Золотицкий, Черноозерский, Кепинский, Мегорский, Верхотинский и Мельский комплексы (Зимнебережный мегакомплекс), и субформация фельшпатоидных пикритов -оливиновых мелилититов, объединяющая Чидвинско-Ижмозерский, Ненокский и Суксомский комплексы (Ненокско-Чидвинский мегакомплекс)
-
Локализация Зимнебережного и Ненокско-Чидвинского мегакомплексов контролировалась системами долгоживущих разрывных нарушений - Балтийско-Мезенской (Архангельской) и Зимнебережной формационно-минерагенических зон, в пределах которых алмазоносный Зимнебережный мегакомплекс приурочен к палеопротерозойскому сегменту Кольско-Кулойского блока фундамента, а неалмазоносный Ненокско-Чидвинский - к архей-палеопротерозойскому комплексу северо-восточной части Беломорского блока В рифее - раннем венде эти блоковые структуры фундамента были унаследованы, соответственно - Зимнебережно-Полтинским эскарпом внешней (краевой) зоны Притиманского перикратона и Кандалакшско-Двинской рифтогенной зоной В структурах плитного этапа выделенные вулканические комплексы сопряжены с системами прогибов и поднятий раннего кембрия-нижнего силура и особенностями структурно - фациальных обстановок раннего-среднего карбона
3 Блок земной коры с известными и прогнозируемыми проявлениями кимберлитов и
конвергентных пород Зимнего берега и Онежского полуострова устанавливается в ранге
кимберлитовой области (области щелочно-ультраосновного вулканизма) Юго-Восточного
Беломорья (составной части Балтийско-Беломорской субпровинции кимберлитов и
карбонатитов), в составе которой выделены I - Зимнебережный район алмазоносных
кимберлитов — беспироксеновых пикритов (продуктивные Золотицкое, Черноозерское и
безрудные Верхотинское, Кепинское, Мегорское и Мельское поля) и II - Архангельский район
фельдшпатоидных пикритов - оливиновых мелилититов (Ненокское, Чидвинско-Ижмозерское и
Суксомское поля) Вероятные открытия новых промышленно-алмазоносных объектов
связываются в первую очередь с Зимнебережным кимберлитовым районом, а в его пределах с
Золотицко-Верхотинской кимберлитоконтролирующей зоной
Апробация работы: Материалы по теме диссертации докладывались и обсуждались на координационном Совете по направлениям ГРР на алмазы в Архангельской области (г Архангельск, 1985-1995 гг), региональных геологических конференциях филиала АК «АЛРОСА» в г Архангельске «АЛРОСА-Поморье», учёном Совете Якутского научно-исследовательского геологоразведочного предприятии (ЯНИГП) ЦНИГРИ АК «АЛРОСА» (г Мирный, 2002-2007 гг), научно-практических конференциях, посвященной 35-летию и 40-летию ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА», (г Мирный, 2003 и 2008 гг), XIV Геологическом съезде Республики Коми (г Сыктывкар, 2004 г), Всероссийской конференции «Геодинамика и минерагения Северо-Запада России» (г Петрозаводск, 2007 г), с различной степенью детальности и полноты приведены в 19 производственных и научных отчётах, в том числе по разведке месторождения алмазов им М В Ломоносова и оценке прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых Архангельской области, опубликованы в 15 научных статьях и тезизах докладов
Благодарности. Автор глубоко признателен научным руководителям и инициаторам данной работы д г-м н В К Гаранину и безвременно ушедшей от нас д г-м н Г П. Кудрявцевой, а также д г -м н , профессору, академику АН Республики Саха (Якутия) Н Н Зинчуку Научным консультантам - докторам г-м н А В Самсонову и А А Носовой (ИГЕМ) за плодотворное сотрудничество, исчерпывающие консультации и помощь в процессе проведения аналитических работ, обработки и обобщения полученного материала, кандидатам г -м н Гаранину К В и Бовкун А В за ценные советы и конструктивные замечания За всестороннюю помощь и поддержку в ходе выполнения данной работы автор благодарен директору ЯНИГИ ЦНИГРИ АК «АЛРОСА» к г -м н Герасимчуку А В , к г-м н Устинову В Н, д г-м н Ротману А Я, к г -м н Шадриной Л П, д г-м н Манакову А В (г Мирный), к г -м н Якобсону К Э (ВСЕГЕИ), Савельеву ВП, к. г-м н Бакулиной ЛП, к г-м н Плякину А М (г Ухта), Журавлёву В А (МАГЭ, г Мурманск), аргангельским геологам заслуженному геологу РФ Медведеву В А, кандидатам г -м н Вержаку В В , Веричеву 3 М, Щукину В С, Главатских С П, Ключникову В И, а также Станковскому А Ф , Березовскому В 3, Минченко Г В , Ларченко В А, Андросову Е А, Марковой Т Н, Белову А В , Бережному А Т, Дёгтеву А Ф , Ишенину А А
Особая признательность и благодарность Третяченко Н Г, за неоценимую поддержку, терпение и весьма плодотворную помощь по составлению табличного материала, различного рода иллюстраций и оформительские работы по подготовке диссертации
Объем и структура работы. Диссертация состоит из Введения, 3-х глав и Заключения Общий объем работы 205 стр, включая 119 стр текста, 42 рисунка, 15 таблиц Список литературы включает 158 наименования отечественных и зарубежных авторов
