Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Гаранин Константин Викторович

Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения
<
Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Гаранин Константин Викторович. Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения : Дис. ... канд. геол.-минерал. наук : 25.00.11 : Москва, 2004 345 c. РГБ ОД, 61:04-4/95

Содержание к диссертации

Введение

1. Геологическая характеристика щелочных ультраосновных пород Зимнего берега и приуроченных к ним алмазных месторождений 14

1.1. Геолого-структурная и тектоническая позиция 14

1.2. Морфология тел 31

1.3. Состав и типизация пород 33

1.4. Возраст тел щелочного ультраосновного магматизма 36

1.5. Актуальные проблемы исследований щелочных ультраосновных магматитов Беломорья 38

2. Минералого-петрографические, петрохимические и геохимические особенности кимберлитов и родственных им пород изученных объектов Зимнего Берега 50

2.1. Внутреннее строение тел 50

2.2. Петрография и минеральный состав 67

2.3. Петрохимические характеристики 116

2.4. Изотопно-геохимические особенности 130

2.5. Особенности газовой составляющей: генетические и прикладные аспекты 147

2.6. Минералогия алмаза и его важнейших минералов-Спутников 152

2.7. Ксенолиты мантийных пород и проблема строения верхней мантии 227

3. Петрофизические свойства пород, слагающих тела щелочного ультраосновного магматизма на территории Зимнего Берега 240

3.1 Оксиды связующей массы и петромагнитные свойства пород 240

3.2 Общая характеристика петрофизических свойств пород 250

4. Особенности вторичной минерализации щелочных ультраосновных пород Зимнего Берега: методика изучения и перспективы использования 254

4.1. Комплексная методика исследования особенностей вторичной минерализации диатрем щелочных ультраосновных пород 254

4.2. Генетические и прикладные аспекты изучения вторичной минерализации объектов щелочного ультраосновного магматизма 268

4.3. Сапонит из месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова 276

4.4. Щелочные ультраосновные породы Зимнего Берега и перспективы их промышленного освоения 296

5. Использование технологии электроимпульсной дезинтеграции при геологоразведочных и поисково-оценочных работах на территории Архангельской алмазоносной провинции 306

5.1. Электроимпульсная дезинтеграция щелочных ультраосновных пород 306

5.2. Изучение продуктов дезинтеграции щелочных ультраосновных пород 320

Основные выводы 332

Введение к работе

Актуальность исследований. За время проведения поисково-разведочных работ на алмазы за последние 25 лет в районе Зимнего Берега Архангельской алмазоносной провинции (ААП) получен уникальный каменный материал и новые геологические данные, необходимые для выполнения научных и практических исследований, связанных с поиском новых и разведкой уже известных месторождений алмаза. Результаты ранее проведенных исследований обобщены в работах СМ. Саблукова (1995), О.А. Богатикова и др. (1999), В.В. Кроткова и др. (2000), В.В. Вержака (2001) и Е.М. Веричева (2002). Все это позволяет заключить, что кимберлитовый магматизм в ААП развивался в единой системе проявления щелочного ультраосновного магматизма от Тимана до Кандалакши в близкий временной отрезок времени (340-370 млн. лет) и в сходных геолого-тектонических условиях. Совсем недавно появилась новая информация о более древнем возрасте пород силлов р. Мелы - около 393±8 млн. лет (Кононова, Первов, 2003). На сегодня в ААП промышленно алмазоносные объекты представлены месторождениями им. В. Гриба (Верхотинское поле) и им. М.В. Ломоносова (Золотицкое поле, см. рис. 1). Породы этих двух месторождений сложены кимберлитами минеральных типов -1 и II соответственно (Гаранин и др., 2001). Родственные кимберлитам породы представлены, главным образом, оливиновыми мелилититами. Сочетание кимберлитов и оливиновых мелилититов - типоморфный признак ААП, определяющий специфику поисковых работ на алмазы на ее территории.

Эта информация и накопленный огромный геологический (в широком смысле этого слова) банк данных в значительной степени и определили направления исследований в рамках настоящей диссертационной работы.

Изучение морфологии тел, петрохимических, петрографических, минералогических, геохимических особенностей и петрофизических свойств щелочно-ультраосновных пород Зимнего Берега позволяет по-новому взглянуть на историю зарождения и эволюции магматитов, выделить наиболее эффективные критерии поисков алмазоносных объектов на территории ААП, повысить экономическую эффективность освоения месторождений алмаза в связи с особенностями вторичной минерализации объектов и выявить новые

потенциальные типы месторождений, связанных с щелочными ультраосновными магматитами, на территории ААП.

Необходимо также особо подчеркнуть, что с 2003 г. начаты вскрышные работы на трубке Архангельская, и с этого момента началось освоение месторождения им. М.В. Ломоносова. Это определяет актуальность разработки новых экологически безопасных технологий утилизации отходов алмазодобывающей промышленности, что чрезвычайно важно для этого горнорудного района с крайне сложными инженерно-геологическими условиями и расположением в пределах природоохранной зоны.

Цель и задачи работы. Цель исследований - на основе изучения геологического строения Зимнего Берега и выделенных автором наиболее типичных (эталонных) объектов проявления щелочно-ультраосновного магматизма на территории ААП, их морфологии, состава слагающих их пород, алмаза и его минералов-спутников, ксенолитов мантийных пород, петрофизических свойств пород и особенностей вторичной минерализации объектов, состава отходов обогащения кимберлитов и потенциальной алмазодобывающей промышленности предложить обобщенную модель образования магматических объектов на территории ААП, выделить новый генетический тип месторождений высокомагнезиальных глин, приуроченный к щелочным ультраосновным магматитам, а также разработать новые элементы технологии поисков и освоения месторождений алмаза.

Для достижения намеченной цели потребовалось комплексное решение взаимосвязанных не только геологических, петрологических, минералогических, геохимических задач, но и внедрение комплексных и оригинальных методов изучения вещества, извлечения полезного компонента. Основные задачи следующие:

  1. Анализ геолого-тектонического строения района Зимнего Берега, строения тел кимберлитовых и родственных им пород, представляющих все известные на сегодняшний день разновидности щелочных ультраосновных магматитов на территории Зимнего Берега, и уточнения условий формирования этих тел.

  2. Выделение характерных особенностей исследуемых тел на основе изучения условий их формирования, морфологии, минерального состава, петрографии и химического состава пород, а также их петрофизических свойств.

  1. Изучение петрохимических особенностей пород с целью выделения серий пород, в том числе промышленно алмазоносных.

  2. Определение изотопно-геохимических характеристик пород и минералов, а также их газовой составляющей.

  3. Выявление типоморфных особенностей алмаза, его минералов-спутников и оксидов из связующей массы изученных тел.

  4. Изучение вторичной минерализации щелочно-ультраосновных магматитов.

  5. Разработка экспресс-методики оценки потенциальной алмазоносное и промышленной рудоносности потенциальных месторождений магнезиальных глин на территории ААП.

  6. Исследование отходов алмазодобывающей промышленности с целью повышения рентабельности и экологической безопасности при освоении промышленных месторождений.

  7. Применение нового метода селективного раскрытия кимберлитовых и родственных им пород - электроимпульсной дезинтеграции на специально созданной установке.

Фактический материал и методы исследований. В основе работы лежат исследования, выполненные автором в период обучения в магистратуре, аспирантуре и работы на Геологическом факультете МГУ в период с 1998 по 2003 г. Они включают полевые геологические наблюдения, анализ геологической информации, изучение керна и минерального состава пород, петрохимические и геохимические исследования, определение петрофизических характеристик пород, исследование алмаза и его минералов-спутников, ксенолитов глубинных пород из 14 тел ААП, представляющих весь спектр известных на сегодня разновидностей щелочных ультраосновных пород и полей магматизма на территории Зимнего Берега, с помощью традиционных и оригинальных методов изучения вещества.

Объектом изучения послужил керн поисковых и оценочных скважин, образцы из обнажений пород, шлифы и аншлифы пород, минералы из тяжелой фракции, включая алмаз и его важнейшие минералы-спутники (фанат, ильменит, хромшпинелид), ксенолиты коровых и мантийных пород, а также хвосты обогащения кимберлитов.

Диагностика разновидностей кимберлитов и родственных им щелочно-ультраосновных пород проводилась в прозрачных и прозрачно-полированных шлифах традиционными оптико-микроскопическими методами. Химический состав пород определялся методом «мокрой» химии. Рентгенофазовый полуколичественный анализ осуществлялся на дифрактометре ДРОН-3.0. Морфологическое изучение алмаза и его минералов-спутников выполнено под бинокулярной лупой и на растровых электронных микроскопах JSM-T20 и JSM-820 фирмы «JEOL» (Япония). Определение фазового и химического состава пород и минералов выполнено на микроанализаторе JXA-50A фирмы «JEOL», а также на растровом электронном микроскопе JSM-820, снабженном энергодисперсионным полупроводниковым детектором AN-85 S фирмы «LINK» (Великобритания) с компьютерной системой для обработки анализов. Изучение ИК-спектров минералов и пород проводилось на спектрофотометрах IR-435 производства фирмы «SHIMADZU» (Япония) и Specord М-80 фирмы «Carl Zeiss, Jena» (Германия). Определение содержания углекислоты, метана и различных углеводородов выполнено пиролиз-хроматографическим методом. Анализ содержаний редких и редкоземельных элементов проведен методом вторичной ионной масс-спектроскопии на приборе IMS-4 фирмы «САМЕСА» (Франция).

Достоверность результатов исследований подтверждается

представительностью аналитического материала:

минералогическим описанием более 300 образцов штуфов керна;

минералого-петрографическими исследованиями более 500 проб;

микроскопическое под бинокулярной лупой, электронно-микроскопическое и электронно-зондовое изучение более 3000 кристаллов алмаза, его минералов-спутников и оксидов связующей массы с целью уточнения морфологии, особенностей состава и физических свойств;

более 200 количественных и качественных рентгенофазовых анализов

более 400 определений различных петрофизических параметров;

более 300 определений газовой составляющей кимберлитов и родственных им пород;

более 50 анализов ИК-спектров;

более 50 экспериментов на установке по дезинтеграции пород и выделения полезного компонента.

Подготовка образцов для исследований проводилась с использованием метода электроимпульсной дезинтеграции, впервые примененном для щелочно-

ультраосновных пород методе селективного разрушения. При обработке результатов аналитических исследований, построении диаграмм, гистограмм и рисунков были использованы оригинальные и стандартные компьютерные программы, в том числе и статистические.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  1. Проведена сравнительная характеристика строения тел щелочно-ультраосновных пород Зимнего берега, охватывающая все их разновидности, выявлены соотношения основных фаций слагающих тела пород и определена временная последовательность формирования магматитов. Произведен анализ петрохимических, геохимических и минералогических характеристик кимберлитов и родственных им пород из тел ААП.

  2. На основе полученных данных выделены два минеральных типа кимберлитов (в том числе с промышленной алмазоносностью) и четыре петрохимические серии щелочно-ультраосновных пород. Определены типоморфные особенности алмаза и его минералов-спутников для всех известных типов щелочно-ультраосновных пород на территории ААП. Изучены ксенолиты мантийных пород и определены основные термодинамические параметры их образования для кимберлитов различных минеральных типов.

  3. Определены петрофизические свойства и особенности щелочно-ультраосновных пород из различных полей ААП. Установлена взаимосвязь между петрофизическими свойствами пород и их минеральным составом.

  4. Изучены особенности процессов вторичной минерализации и выделены стадии эволюции вторичных минералов для объектов ААП. Впервые предложено выделение нового генетического типа месторождений высокомагнезиальных глин, связанного с проявлениями щелочно-ультраосновного магматизма на территории ААП. Предложены направления рационального использования отходов алмазодобывающей промышленности в народном хозяйстве, что повышает экономическую эффективность освоения месторождений и обеспечивает снижение экологической нагрузки при их отработке. Впервые изучены особенности газовой компоненты различных типов щелочно-ультраосновных пород.

  5. Впервые предложены и обоснованы элементы новой технологии электроимпульсной дезинтеграции для селективного раскрытия щелочно-ультраосновных пород, в том числе и с целью обеспечения высокой степени

сохранности алмаза при его извлечении и возможности извлечения микрокристаллов.

Практическая значимость. Основные практические результаты работы заключаются в следующем:

  1. Переоценка в сторону увеличения экономического потенциала Зимнебережного района за счет повышения рентабельности промышленных месторождений алмаза в связи с использованием новых экологически безопасных методов утилизации отходов алмазодобывающей промышленности, защищенных патентом Российской Федерации (2002 г.), а также освоения нового генетического типа месторождений высокомагнезиальных глин.

  2. Опробована и внедрена экспресс-методика определения качественного и количественного состава пород на территории ААП и определения их промышленного потенциала, значительно повышающая оперативность и сокращающая затраты на проведение геологоразведочных работ.

  3. Предложен новый метод селективного раскрытия кимберлитов и родственных им пород - электроимпульсная дезинтеграция, обеспечивающий сохранность кристаллов алмаза и зерен его минералов-спутников при извлечении их из породы.

Основные защищаемые положения:

  1. Впервые для ААП на основании комплексного изучения состава и свойств пород, слагающих тела магматитов и образующих один генетический ряд, выделены 4 петрохимические серии щелочных ультраосновных пород (Mg, Al-Mg, Ti-Fe и Ва-Са), установлены два минеральных типа кимберлитов - I и II, в том числе с промышленной алмазоносностью, определена временная последовательность и условия формирования тел магматитов на территории ААП.

  2. Установлены петрофизические характеристики пород как критерии диагностики щелочных ультраосновных пород ААП (алмазоносные/неалмазоносные кимберлиты, карбонатизированные неалмазоносные кимберлиты, оливиновые мелилититы) и эффективное средство изучения зональности тел, определения границ отдельных фаз, а также как способы оценки их рудоносности и прогнозирования новых месторождений алмаза и высокомагнезиальных глин.

  1. Выделен новый потенциальный промышленно-генетический тип месторождений высокомагнезиальных глин, ассоциирующий с проявлениями щелочно-ультраосновного магматизма на территории Зимнего Берега, предложены технологии утилизации отходов алмазодобывающей промышленности месторождений им. М.В. Ломоносова и им. В. Гриба, что позволило увеличить минерально-сырьевой экономический потенциал региона.

  2. Впервые примененная технология электроимпульсной дезинтеграции кимберлитов и родственных им пород Зимнего берега существенно повышает эффективность проведения геологоразведочных работ на алмазы.

Апробация работы. Материалы по теме диссертации обсуждались на Выставке «Малый бизнес Москвы» (Москва, 2002), Всероссийской конференции «Ломоносов-2003» (Москва, 2003), 1-ой Всероссийской конференции «Сырьевая база неметаллических полезных ископаемых и современное состояние научных исследований в России» (Москва, 2003), Всероссийском совещании «Проблемы прогнозирования, поисков и изучения месторождений полезных ископаемых на пороге XXI века» (Мирный, 2002), 8-ой Международной кимберлитовой конференции (Канада, 2003) и опубликованы в 13 научных статьях и тезисах докладов. Получен патент РФ (2003 г.) на новую технологию утилизации отходов алмазодобывающей промышленности для производства широкого спектра промышленных минералов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав и заключения. Общий объем работы 345 страниц, включая 197 страниц маш. текста, 113 рисунков, 35 таблиц. Список литературы включает 150 наименований отечественных и зарубежных авторов.

Содержание работы:

Во введении сформулирована актуальность постановки темы, определены цель и задачи диссертационной работы, отмечена ее научная новизна и практическая значимость.

В главе 1 на основании оригинальных и литературных источников, кратко

рассмотрено современное состояние изученности Архангельской алмазоносной

провинции (ААП), в том числе геологические, структурные и тектонические условия локализации щелочных ультраосновных пород Зимнего Берега, определена геохронологическая последовательность образования объектов магматизма и обозначены актуальные проблемы исследований.

В главе 2 приведены результаты изучения внутреннего строения изучаемых тел и слагающих их пород. Определены особенности минерального состава и петрографии кимберлитов и родственных им пород, дана их сравнительная характеристика. Обсуждаются петрохимические и изотопно-геохимические свойства пород объектов магматизма. Выявлено соотношение минералов тяжелой фракции (алмаз, фанат, хромшпинелид, ильменит) и выделены типоморфные особенности их состава. Установлены преобладающие типы ксенолитов мантийных пород в составе тел и изучены их минералого-петрографические характеристики.

В главе 3 рассмотрены петрофизические свойства пород, слагающих тела щелочного ультраосновного магматизма, обсуждаются петромагнитные характеристики пород, их взаимосвязь с набором и составом оксидов связующей массы. Приводятся сведения о петрофизических свойствах пород, зависимости этих свойств от минерального состава последних.

В главе 4 обсуждается методологический подход к изучению особенностей вторичной минерализации щелочных ультраосновных объектов. Обосновывается рациональная экспресс-методика исследования вторичной минерализации на территории ААП. Детально исследованы основные процессы вторичной минерализации - серпентинизация и сапонитизация. Определены подходы к возможности освоения нового генетического типа месторождений высокомагнезиальных глин, приуроченных к проявлениям щелочного ультраосновного магматизма на территории Зимнего Берега. Обсуждаются возможности утилизации и промышленного использования отходов алмазодобывающей промышленности.

В главе 5 подробно обсуждается технология селективного разрушения горных пород - электроимпульсная дезинтеграция. Впервые обоснована возможность использования данного метода при геологоразведочных и опытно-добычных работах, а также приведены результаты экспериментов применения метода ЭИД для селективного раскрытия и последующего извлечения зерен минералов из различных видов щелочно-ультраосновных пород Зимнего Берега для основных разновидностей щелочных ультраосновных пород ААП:

кимберлитов типа I и II, а также оливиновых мелилититов, на специально созданной лабораторной установке.

В заключение сформулированы основные выводы по результатам исследований и намечены перспективы дальнейшего изучения объектов ААП, с целью обнаружения новых месторождений полезных ископаемых — алмазов и высокомагнезиальных глин.

Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии полезных ископаемых и в Проблемной лаборатории месторождений алмаза Геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю работы, профессору В.И. Старостину, научным консультантам: профессору Ф.П. Мельникову, К.Г..-М.Н. наук В.В. Вержаку, к.г.-м.н. Е.М. Веричеву за исчерпывающие консультации в процессе проведения аналитических и полевых работ, обработки и обобщения полученного материала.

Автор выражает глубокую благодарность первым учителям, друзьям и родителям д.г.-м.н. Г.П. Кудрявцевой и К.Г.-М.Н. В.К. Гаранину, без помощи, терпения и доброты которых выполнение данной работы было бы невозможно.

Автор благодарен: коллективам кафедры геологии и геохимии полезных
ископаемых Геологического факультета МГУ, Проблемной лаборатории
месторождений алмаза кафедры минералогии Геологического факультета МГУ
за помощь в изучении состава и свойств пород и минералов; коллективам АК
«АПРОСА-Поморье», ЗАО «Архангельскгеолразведка», ЗАО

«Архангельскгеолдобыча», ОАО «Севералмаз», за предоставление фактического материала; НТП «Аэлимп» за создание установки для электроимпульсной дезинтеграции горных пород; компании «EPSON» и лично Д.Н. Носову за помощь в оформлении работы; О.А. Белову, Guilherme Gonzaga, Ian S. MacNee и компании «CBMM» за оказанную финансовую поддержку; Е.Б. Бушуевой и к.г.-м.н. Г.К. Хачатрян за проведение измерений ИК-спектров пород и минералов; проф. В.В. Ляховичу за содействие в минералогических анализах проб; А.В. Подгаецкому за выполнение рентгенофазового анализа; проф. Д.М. Военкову за содействие в изучении газовой компоненты; к.г.-м.н. В.Н. Голубеву за определение возраста флогопита; к.г.-м.н. А.А. Бурмистрову, к.т.н. А.Т. Бондаренко за проведение измерений петрофизических характеристик пород; к. г.-м.н. А.В. Боброву за помощь в изучении ксенолитов глубинных пород;

архангельским геологам В.П. Грибу, Н.Н. Головину, В.Н. Веричевой, В.А. Ларченко, В.В. Третьяченко, Н.Ф. Пылаеву за предоставленный каменный материал, возможность работы с фондовым материалом, консультации и поддержку. Автор выражает искреннюю благодарность к.г.-м.н. Г.И. Бочаровой, СВ. Гаранину, К.С. Гаранину, К.М. Цаликову, П.А. Писареву, М.А. Еналиевой, СВ. Ахметшиной за помощь в выполнении и оформлении работы.

Автор с уважением и добрыми чувствами вспоминает радость человеческого общения с великими геологами Г.А. Круговым, В. И. Смирновым, Г.А. Твалрчелидзе, повлиявшими на выбор профессии диссертанта.

Состав и типизация пород

Магматитовые тела Архангельской алмазоносной провинции сложены следующими породами различных петрографических типов: кимберлитами, оливиновыми мелилититами и толеитовыми базальтами. Основные породообразующие минералы кимберлитов - оливин, флогопит и кальцит. Акцессорные минералы представлены хромшпинелидами и титаномагнетитами, перовскитом, ильменитом и рутилом. Для некоторых трубок (им. Карпинского-1) отмечено присутствие мелилита, не превышающее однако 10 % общей массы породы, что не позволяет отнести данные тела к собственно оливиновым мелилититам согласно известной классификации магматических пород [53]. Среди кимберлитов выделяются две основные разновидности, различающиеся по особенностям минералов в тяжелой фракции, связующей массы кимберлитов и ксенолитов глубинных пород, а также по морфологии и содержанию алмазов [35]. Сравнительная характеристика кимберлитов ААП различных минеральных типов приведена в табл. 1. Для кимберлитов первого типа, распространенных в Кепинском поле и слагающих месторождение им. В. Гриба характерно обилие хромшпинелидов, ильменита, перовскита и рутила в базисе пород, а в некоторых афанитовых кимберлитах - обилие в базисе апатита (силл 697). Среди минералов-спутников алмаза типично распространение пиропов, хромдиопсида и пикроильменита. Среди ксенолитов глубинных пород характерно обилие крупнозернистых перидотитов, отмечено большое количество эклогитов и перидотитов с порфиробластовой структурой.

Второй тип кимберлитов представлен, в основном, в трубках Золотицкого поля. Характерными особенностями таких кимберлитов являются преобладание в тяжелой фракции хромшпинелидов над другими оксидными фазами, а также очень низкие концентрации типичных минералов-спутников алмаза - граната и хромдиопсида, отсутствие пикроильменита, а также отсутствие ксенолитов эклогитов и перидотитов с порфиробластовыми структурами [147]. В связующей массе пород трубок Золотицкого поля преобладают хромшпинелиды, пикроильменит и ильменит отсутствуют. Оливиновые мелилититы провинции сложены следующими породообразующими минералами: оливином, мелилитом и клинопироксеном. Среди акцессорных минералов присутствует нефелин. По сравнению с кимберлитами в связующей массе этих пород заметно ниже содержание хромшпинелидов при преобладании магнетита и титаномагнетита. Флогопит присутствует в виде фенокристаллов и мелких редких чешуек в некоторых разновидностях данного типа пород. Выделяют две основные разновидности оливиновых мелилититов: 1 - беспироксеновые мелилититы; 2 - оливин-пироксеновые мелилититы; 3 - оливин-флогопитовые мелилититы [12]. Для трубок оливиновых мелилититов провинции отмечено сосуществование различных минеральных типов породы в одном магматическом теле. Возраст магматизма ААП установлен на основании изучения ископаемых останков флоры в жерловых и кратерных частях диатрем [26, 97, 23, 67, 100]. Остатки обуглившейся древесины высших растений, принадлежащих к роду археотерисовых Callixylon sp, обнаружены в трубках им. Поморская, им. Ломоносова, им. Карпинского-1 и 2, Снегурочка Золотицкого поля. В трубке им. В. Гриба обнаружены фрагменты стеблей растений отдела плауновидных -Leptophloeum. Указанные виды растений типичны для верхнего девона (фран-фармен). В трубке 691 (Верхнетовская) возраст обуглившихся растительных остатков определяется как среднедевонский-нижнекаменоугольный, а найденные в трубке 840 фрагменты семенного папортника относятся предположительно к нижнему карбону [67]. В трубках 691 (Верхотинское поле), 651 и 688 (Кепинское поле), 214 - Чидвия (Ижмозерское поле) установлены растительные остатки, напоминающие по внешнему виду древесину растений, которые известны в отложениях нижнего девона. В кимберлитовых брекчиях трубки Шоча встречаются редкие включения обуглившейся древесины, свидетельствующей о времени ее формирования не раньше позднего девона.

В трубках толеитовых базальтов 735 (Полтинское поле), 1040 (Пинежское поле) также диагностированы растительные остатки верхнедевонского возраста, типичные для франкского яруса.Возраст оливинового мелилитита трубки 208 - Крутиха Северная (Ижмозерское поле), определенный К-Аг-методом, составил 350±10 млн. лет (определение Института геохимии и физики минералов АН УССР, 18.04.1989, [67]). В результате определения абсолютного возраста силлов р. Мелы К-Аг-методом, установлен возраст проявления магматической активности для данного типа пород Мельского поля - 393±8 млн. лет (Кононова В.А., Первое В.А, 2003). Таким образом, изучение ископаемых остатков флоры и фауны, а также данные по абсолютному возрасту, позволяют определить общий возраст формирования объектов магматизма Зимнебережнего района как поздний девон-ранний карбон (400-340 млн. лет). Для магматитов Кепинского, Ижмозерского, Верхотинского и Золотицкого полей возраст магматизма по ископаемым останкам и предварительным измерениям абсолютного возраста может определяться в интервале 370-340 млн. лет). Возраст пород, слагающих объекты щелочных массивов, кимберлитов и оливиновых мелилититов Кольского полуострова к северо-западу от ААП, имеет сходные показатели [3, 61].

В трубках района широко распространены ксенолиты терригенно-карбонатных пород кембрия-ордовика. Они установлены во всех трубках Кепинского поля и имеют более крупные средние размеры, вплоть до «плавающих» рифов мощностью до 100 м и более (трубки 136а - Шоча, 496 -Ольгинская). Также они распространены, но в меньшей мере, в трубках 214 -Чидвия, 206 - Апрельская Ижмозерского поля, трубке 691 - Верхнетовская Верхотинского поля и трубках толеитовых базальтов. Причина этого в том, что в период, предшествующий времени магматической активности, территория района была перекрыта мощным (более 100 м) чехлом морских осадков нижнего палеозоя (кембрий-ордовик). Наличие небольшого количества мелких обломков карбонатных пород кембрия-ордовика в диатремах Золотицкого поля показывает, что ко времени их образования нижнепалеозойские отложения были в значительной степени эродированы и сохранились лишь в виде маломощного чехла. В трубках оливиновых мелилититов Верхотинской группы, трубке им. В. Гриба, в южных трубках Ижмозерского поля ксенолиты пород нижнего палеозоя не установлены. На основании анализа характера распространения в трубках района ксенолитов пород нижнего палеозоя, а также принимая во внимание отсутствие разноамплитудных блоков в осадочном чехле, временная последовательность образования трубок Зимнебережного района представляется следующей. К наиболее ранним проявлениям щелочно-ультраосновных интрузий относятся породы из силлов р. Мелы (393±8 млн. лет).

Далее образовались - трубки кимберлитов и оливиновых мелилититов Кепинского поля (Шоча, Ан-734, Солоха, Суксома и др.), трубка 691 -Верхнетовская Верхотинского поля, трубки северной группы Ижмозерского поля (Чидвия, Апрельская и др.) и базальтовые трубки Турьинского, Полтинского и Пинежского полей. Время их образования можно ограничить франским веком верхнего девона. На следующем этапе (фаменский век) произошло становление трубок оливиновых мелилититов Верхотинского поля. Затем образовались трубки Золотицкого поля и трубки южной части Ижмозерского поля (трубка Крутиха и др.) в период 355±10 млн. лет. Самыми молодыми относительно всех остальных являются мелилититы Верхотинской группы тел и кимберлиты трубки им. В. Гриба (350-340 млн. лет). На более древний возраст магматических тел Кепинского поля, относительно кимберлитов Золотицкого поля, указывается и в работах других исследователей [69] В заключение этого раздела следует отметить необходимость уточнения возрастных датировок для различных ЩУП Архангельской алмазоносной провинции методам абсолютной геохронологии, что частично выполнено в рамках данной диссертационной работы. 1.5. Актуальные проблемы исследований щелочных ультраосновных магматитов Беломорья

Изотопно-геохимические особенности

Наряду с петрохимическими характеристиками пород в настоящее время огромную роль для построения моделей образования магматитов (да и других типов пород), понимания процессов эволюции расплавов, их контаминации и т.д. играют так называемые редкие (малые) и редкоземельные элементы. Вообще геохимия редких и редкоземельных элементов - бурно развивающееся в последние годы направление в геологии. Это обусловлено двумя причинами: а) созданием локальных высокочувствительных ионных и протонных микрозондов; б) развитием науки о составе и строении Земли, эволюции и дифференциации мантийных пород на ранних этапах эволюции Земли, перераспределением тех или иных элементов в этом сложном процессе. В этом направлении за последние годы опубликованы многие сотни работ. Что касается кимберлитов, то напомним, что для этих пород из Южной Африки как по изотопному составу, так и по содержаниям редких и редкоземельных элементов были выделены группы I и II [149, 150]. Для кимберлитов группы I (базальтоидные, бедные слюдой) характерны повышенные содержания Ті и Nb, а для кимберлитов группы II (лампрофировые, богатые слюдой) - повышенные концентрации К, Rb, Ва и РЬ. Особенно контрастны эти различия в значениях отношений некоторых несовместимых (некогерентных) элементов. Так, среднее значение Zr/Nb для кимберлитов группы I составляет 0,9, а для кимберлитов группы II - 2,1. Отношения La/Nb, U/Pb, Th/Pb для кимберлитов групп I и II составляют в среднем 0,56 и 1,43, 0,55 и 0,17, 2, 6 и 0,9 соответственно [62]. Выделенные для Южной Африки две группы кимберлитов также различаются пространственно и минералогически (см. табл. 6). Это свидетельствует о разных источниках для кимберлитов группы I и II Южной Африки. Предполагается, что источником кимберлитов группы I является конвектирующая астеносферная мантия (относительно примитивный мантийный источник, сходный с источником нормального базальта океанических островов OIB), кимберлитов группы II - изолированная (-1 млрд. лет) древняя субконтинентальная литосферная мантия. Для щелочно-ультраосновных пород ААП подобные работы также активно выполнялись. И эти пионерские работы внесли большой вклад в формировании представлений об образовании кимберлитов и родственных им пород в ААП, их источниках и их роли в формировании мантийных пород в ААП в ходе эволюции Земли. Здесь следует отметить, прежде всего, работы И.Л. Махоткина и др. [139]; О.А. Богатикова и др. [12]; И.В. Серова и др. [104]; А.Д. Баэрда и др. [127]; В.А. Кононовой и др. [55].

Следующее важное направление изучения геохимии щелочных ультраосновных пород - это идентификация и анализ изотопов различных элементов и их соотношений с выходом также на источники магматических расплавов в мантии. Здесь также есть целый ряд интересных публикаций по ААП [12,55,76,77,127,139]. В данном направлении в рамках настоящей работы получены новые оригинальные материалы по содержанию редких и редкоземельных элементов в породах ААП (10 ан.), которые кратко обсудим ниже с учетом литературных данных как по содержанию этих элементов, так и по изотопии с учетом нового материала по этапам образования и петрохимии кимберлитов и родственных им пород ААП (см. выше, глава 1 и глава 2, разделы 2.1-2.3). На основании анализа всех этих данных попытаемся еще раз критически обсудить источники генерации расплавов в мантии, приведших к формированию щелочных ультраосновных пород ААП. На сегодня достаточно ясно известно следующее: 1. В целом породы кимберлитовых пород трубок и силлов ААП отличаются от пород других трубок северной окраины Русской плиты и Южной Африки, прежде всего, менее интенсивным обогащением редких и редкоземельных элементов [12, 127], особенно Nb и Zr. При этом, как отмечено в монографии «Архангельская алмазоносная провинция» [12], для этих тел характерны типично высокие для кимберлитов концентрации Ni и Сг.

При последующем анализе следует обратить внимание на некоторые особенности распределения индикаторных элементов в кимберлитах и родственных им породах выделенных полей ААП. В литературных источниках особое внимание уделяется породам трех полей: Золотицкое, Верхотинское (трубка им. В. Гриба) и Кепинское, что обусловлено, прежде всего, отнесением этих территорий к наибелее перспективным на алмазоносность. Меньше данных имеется по телам Ижмозерского поля и по силлам р. Мелы. В этом порядке более детально и рассмотрим особенности распределения редких и редкоземельных элементов. На сегодня, по-видимому, нет данных по оливиновым мелилититам Верхотинского ПОЛЯ. 2. Для AI-Mg-пород из кимберлитовых трубок алмазоносного Золотицкого поля (минеральный тип II) отмечаются пониженные содержания ТіОг, Nb, Та, Zr, Hf и наиболее низкое содержание легких редких земель и отношения La/Yb (30-75) [55], а также U и Th и несколько повышенным - Rb [55]. Они также имеют низкие отношения U/Pb и очень низкие -Zr/Nb (рис. 51) и Ce/Y (рис. 52), а также Th/Pb. Содержания редких земель в них также понижены. В.А. Кононова с соавторами [12, 55] предложила отнести кимберлиты этого поля к новому геохимическому типу кимберлитов, назвав его «Золотицкий тип» [55], т.к. они, в целом, не укладываются в геохимические параметры как кимберлитов групп I, так и II Южной Африки, занимая по многим геохимическим параметрам или особое или промежуточное положение между ними. Сравнительная характеристика алмазоносных кимберлитов I типа (трубка-месторождение им. В. Гриба) и II типа (трубки месторождения им. М.В. Ломоносова) приведена в табл. 1.

Интересно отметить, что по многим геохимическим параметрам и по минеральному составу (отсутствие пикроильменита и высокое содержание хромшпинелидов) трубки месторождения им. М.В. Ломоносова и высокоалмазоносная трубка Нюрбинская (Якутия) лежат в одной области [104]. Предполагается, что мантийные источники этих тел были значительно обеднены Zr, Nb и титаном, что свидетельствует о низкой степени метасоматической проработки мантийных источников кимберлитовых расплавов. Кроме того, эти источники были максимально истощены Th, U, REE. Все это свидетельствует об источниках, находящихся в низах субконтинентальной литосферной мантии. При этом породы относительно обогащены Ва (200-1000 ррт), что некоторые исследователи связывают с вовлечением в мантийный источник океанических пелагических осадков, которые, как раз, и содержат повышенные концентрации этого элемента [128], т.е. в формирование мантийного источника были вовлечены в небольшом количестве океанические пелагические осадки. Как следует из рис. кимберлиты месторождения им. М.В. Ломоносова имеют пониженные Ce/Y и повышенные Zr/Nb отношения, близкие к породам океанических островодужных базальтов (OIB), что указывает на повышенные степени плавления верхнемантийных пород источника алмазоносных трубок Золотицкого поля ААП и трубки Нюрбинская ЯАП [104. Известно, что вариации Ce/Y отношения могут отражать особенности минерального состава пород источника: увеличение содержания фаната в источнике способствует более высоким значениям этого отношения, т.к. Y «комфортно» чувствует себя в структуре фаната (широко известны искусственные Y-фанаты). Следовательно мантийный источник кимберлитов месторождения им. М.В. Ломоносова был относительно обеднен гранатом, возможно, это были гранат-хромшпинелевые перидотиты. Действительно, в тяжелой фракции кимберлитов Золотицкого поля наиболее распространен хромшпинелид. Он же распространен и в качестве включений в алмазе. Точно такая же закономерность наблюдается и для Якутской трубки Нюрбинская [126].

Теперь кратко обсудим изотопные отношения неодима и стронция, наиболее часто используемых для получения информации о мантийных источниках. Как известно из литературных источников (Кононова и др., 2002), кимберлиты Золотицкого поля имеют низкие изотопные отношения Nd (є Nd = -4,2 +-5,4, см. рис. 53) и наименее радиогенный среди кимберлитов изотопный состав свинца. Кимберлиты

Щелочные ультраосновные породы Зимнего Берега и перспективы их промышленного освоения

В настоящее время во всем мире потребности строительной индустрии и других отраслей промышленности в магнезиальных глинах возрастают, а их минерально-сырьевая база истощается. По этой причине поиск новых месторождений этого вида сырья на сегодня особо актуален. Особенно он злободневен для России, поскольку после распада СССР все крупные месторождения магнезиальных глин остались за ее пределами (Украина, Закавказье и в других регионах). В связи с этой проблемой особый интерес могут представлять щелочные ультраосновные породы, достаточно широко распространенные на территории Архангельской области в пределах Архангельской алмазоносной провинции (ААП). Как известно, на территории ААП наряду с кимберлитами встречаются и другие разновидности щелочных ультраосновных пород - карбонатизированные кимберлиты, оливиновые мелилититы и щелочные базальты, образующие, как правило, трубчатые тела варьирующего размера (от 0,35 до 170,1 Га). Доля кимберлитовых тел невелика. Но и из них только 6 трубок месторождения им. М. В. Ломоносова (им. Ломоносова, Пионерская, Поморская, Архангельская, им. Карпинского-1 и им. Карпинского-2) и трубка им. В. Гриба могут разрабатываться как промышленно алмазоносные [39]. Вместе с тем даже в породах самых богатых месторождений мира доля алмаза ничтожно мала, и подавляющая часть материала после обогащения накапливается в хвостах.

Результаты геологического и минералогического изучения щелочных ультраосновных пород ААП позволяют наметить некоторые перспективные направления их исследования, круг которых в будущем может быть существенно расширен. К ним относятся: 1. Хвосты обогащения кимберлитов месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова как техногенное месторождение высокомагнезиального сырья и нетрадиционный источник магнезиальных глин для получения широкого ассортимента промышленных материалов. 2. Хвосты обогащения кимберлитов месторождения алмазов им. В. Гриба как наполнитель цементирующей смеси для закладки выработанного пространства при подземном способе добычи и сырья для производства высокотемпературной керамики. 3. Измененные оливиновые мелилититы трубки Чидвия (Ижмозерское поле южнее Золотицкого поля) как новый тип месторождений магнезиальных глин. Рассмотрим подробнее обоснование трех вышеизложенных тезисов. Как известно, на территории ААП установлены два типа кимберлитовых пород, сходные по особенностям минерального состава с кимберлитами групп 1 и 2, выделенных в Южно-Африканской провинции (см. раздел ). К типу I отнесены породы трубки им. В. Гриба и некоторых трубок Кепинского поля, а к типу II -породы трубок Золотицкого поля [35]. Эти два типа кимберлитов в ААП слагают как алмазоносные, так и не алмазоносные тела. Так высоко алмазоносные кимберлиты 1-го типа обнаружены пока только в единственной трубке им. В. Гриба (Верхотинское поле), а неалмазоносные или убого- алмазоносные кимберлиты этого типа достаточно широко распространены среди трубок Кепинского поля ААП. Трубки с промышленным уровнем алмазоносное (месторождение им. М.В. Ломоносова), наряду с телами с убогой алмазоносностью пород (трубки Снегурочка, Первомайская в том же Золотицком поле), характерны и для кимберлитов 2-го типа.

Упомянутые два типа кимберлитовых пород резко различаются по особенностям минерального состава (содержанием алмаза, набору и содержанию минералов тяжелой фракции, особенностям связующей массы кимберлитовых пород) и характеру вторичных изменений [27, 35]. Последние протекают не одинаково в кимберлитах типа 1 и типа 2, что в значительной мере и определяет перспективные направления использования хвостов обогащения этих пород [20]. Комплексное изучение минерального и химического состава кимберлитовых руд месторождения им. М.В. Ломоносова и шламовых отходов, лабораторные эксперименты по возможным способам их утилизации указывают на перспективность применения хвостов обогащения кимберлитовых пород с высоким содержанием магнезиальных глин этого месторождения для производства керамических и прессованных стеновых материалов, стеклокристаллических материалов, керамзита и пористых наполнителей бетона, железорудных окатышей, а также сорбентов и катализаторов. Области их применения могут быть существенно расширены в будущем (кормовые добавки, буровые и тампонажные порошки, фармацевтическая промышленность и др.). Проведенные лабораторные испытания на получение керамического кирпича с различным соотношением в шихте шламовых отходов и песчано-алевролитовых пород показали, что из смеси определенного состава возможно изготовление керамического кирпича методом пластического формования. Показатели пластичности, усадки, плотности, прочности на сжигание, водопоглощения, морозостойкости, чувствительности к сушке отвечают стандартам ГОСТ, предъявляемым к данным строительным материалам. Весьма перспективным направлением утилизации отходов алмазодобывающей промышленности является и использование их в закладочных смесях, что становится особенно актуально при подземном способе добычи алмазов [23, 28]. При прессовании шламовых отходов была показана возможность получения стеновых материалов при сравнительно низких условиях прессования (до 200 кг/см2). Полученные материалы имеют высокую прочность, морозостойкость и могут применяться для проведения строительных работ. Использование вскрышных пород для производства строительных материалов возможно также с применением портландцемента в качестве вяжущего. Стеклокристаллические материалы (ситаллы, пирокерамы, шлакоситаллы) получают путем направленной (катаклазированной) кристаллизации стекол специальных составов, протекающей во всем объеме заранее отформированного изделия. Результаты исследований возможности производства стеклокристаллических материалов показали, что полученные изделия из отходов обогащения кимберлитовых трубок месторождения им. М.В. Ломоносова (плитки размером 120x120x10 мм) обладают красивым узором, высокой прочностью, хорошо поддаются обработке (распиловке и полировке). Эти и другие свойства плиток (плотность, истираемость, предел прочности, водопоглощение) определяют возможность и экономическую эффективность производства данного вида строительных материалов.

Проведенные эксперименты позволили выявить возможность производства керамзита и пористых заполнителей бетона из отходов алмазодобывающей промышленности месторождения им. М.В. Ломоносова. В результате исследований получены следующие материалы: керамзит, керамзитный гравий, аглопорит, аглопоритовый гравий. Следует отметить, что сырье, аналогичное по химическому и минеральному составу отходам алмазодобывающей промышленности в производстве строительных материалов не применялось. Приведенные технологии переработки отходов алмазодобывающей промышленности защищены Патентом РФ [6]. Важным является то, что породы месторождения им. М.В. Ломоносова, в отличие от кимберлитов других провинций Мира, характеризуются крайне низкими содержаниями серы, фосфора, циркония, стронция, мышьяка, радиоактивных элементов и других вредных компонентов, что положительно влияет на расширение областей их применения в народном хозяйстве, в том числе и в тех отраслях, в которых к материалам предъявляются повышенные требования.

Предварительные расчеты, основанные на лабораторных экспериментах, показывают, что при строительстве средних по мощности предприятий по производству строительных материалов возможна утилизация около 500 тыс. тонн шламовых отходов и 200 тыс. тонн вскрышных пород (табл. 30). Более интенсивная утилизация вскрышных пород возможна путем производства строительных материалов с применением портландцемента в качестве вяжущего. Утилизация отходов алмазодобывающей промышленности позволит снизить экологическую нагрузку на окружающую среду и повысить рентабельность отработки месторождения им. М.В. Ломоносова при подходе к оценке экономических показателей эксплуатации месторождения как к комплексному месторождению алмазов и остродефицитных высокомагнезиальных глин.

Изучение продуктов дезинтеграции щелочных ультраосновных пород

В качестве объектов исследования были выбраны продукты дезинтефации кимберлитовых пород трубок им. В. Гриба, Архангельская и оливиновых мелилититов трубки Чидвия Полученные продукты дробления рассеивались по фракциям различной крупности. В результате, были определены существенные различия в пропорциях по классам крупности, по сравнению с долями фракций различного размера поступающих в накопители установки ЭГИДА 40-01 через систему сит технологической камеры. Эти различия позволяют предположить, что система сит установки ЭГИДА 40-01 нуждается в доработке. Возможен и иной вариант. Дробление может производиться с одним ситом. Продукты дробления обогащаются и в дальнейшем материал, нуждающийся в дополнительном дроблении, может снова поступать в камеру дезинтефации, при этом следует уменьшать размер ситовых отверстий (возможна экспрессная замена сит в технологической камере). Данная технология в большей степени отвечает потребностям геологоразведочных работ на алмазы. Расситованные по различным классам крупности продукты дезинтефации были просмотрены под бинокулярной лупой, из них были выделены минералы-спутники алмаза - фанат, ильменит, хромшпинелид, хромдиопсид и сростки минералов спутников с породой. Характерной особенностью является полное отсутствие минералов-спутников в продуктах дезинтефации оливинового мелилитита трубки Чидвия. Единичные знаки минералов-спутников обнаружены в кимберлите типа II из трубки Архангельская. Наибольший объем минералов спутников представлен в продуктах дезинтефации кимберлита типа I из трубки им. В.Гриба.

Следует отметить наличие сохранившихся желваков-псевдоморфоз сапонита по оливину в продуктах дезинтефации трубок Чидвия и Архангельская. Наибольшее их количество присутствует в классе крупности от 3 до 7 мм. Наиболее характерные выделения желваков представлены на рис. 110. Важным индикатором сохранности зерен минералов в продуктах дезинтефации может служить наличие железистых рубашек и корок на границах зерен, обнаруженных при разрушении желваков механическим воздействием. Также отмечено выделение зерен минералов из вмещающих пород (см. рис. 111). В связи с единичными значениями минералов-спутников алмаза в оливиновом мелилитите трубки Чидвия и крайне низкой их представительностью в породах трубки Архангельская выделение зерен отдельных минералов, в том числе и минералов-спутников алмаза производилось на примере продуктов дезинтефации кимберлита из трубки им В. Гриба.

На первой стадии исследования под бинокулярной лупой были отобраны минералы, а также их сростки, характерные для данного типа кимберлита: фанат, флогопит, ильменит; сростки минералов-спутников с породой; отобраны «чистые» ксенолиты вмещающих пород (см. рис. 113а). Отметим, что с помощью метода ЭИД были отобраны интересные для изучения условий и стадийности вторичной минерализации кальцит-серпентиновые сростки, мелкие по размеру (до 2 мм), и резко выделяющиеся по цветности на фоне раздробленной породы. При этом при микроскопическом изучении породы можно увидеть сохраненную морфологию кристаллов кальцита и пластинчатого политипа серпентина - лизардита. В данном случае количество сростков минералов-спутников и основных породообразующих минералов свидетельствует о распространенности их в породе. В таблице 34 приведены результаты отбора минералов спутников после электроимпульсной обработки. Из таблицы следует, что при невысокой распространенности минералов спутников в кимберлите (на это указывает количество сростков) не высок и выход «чистых» минералов спутников. В средней по размерности фракции (+2-4 мм) среди минералов спутников можно увидеть целые округлые зерна фаната, кристаллы слюды, (рис. 113в), в мелкой -это главным образом, зерна, обломки и осколки, среди которых отметим флогопит, фанат, ильменит и хромшпинелиды. Таким образом, по степени сохранности в тонких классах преобладают осколки. Необходимо определение значения порога допустимого воздействия энергии электроимпульсного разрушения на объект, то есть горную породу определенного типа. С помощью минерального анализа породы, в бромоформе были выделены минералы тяжелой фракции и среди них установлено 9 микрокристаллов алмаза (см. рис. 112). Сохранность морфологии, отсутствие сколов, рубашки на гранях кристаллов позволяют определить эффективность применения метода для селективного раскрытия матрицы породы с целью наибольшей сохранности полезного компонента, в данном случае алмаза и его минералов спутников. Отметим наличие сохраненных кристаллических сростков среди алмазов выделенных с помощью метода ЭИД. Важной частью работы явилось определение степени сохранности зерен. Подтверждением достаточно высокой сохранности зерен может служить наличие практически не поврежденных техногенными сколами желваками фанатов с келифитовыми каймами, Fe-рубашек на отдельных минералах породы и карбонатно-серпентиновой основной массе (рис. 113ж), сохранивших морфологию пластинок (пирамидок) флогопита (рис. 113г), а также значительное количество поликристаллических сростков с присутствием кальцита (рис. 113е). Отмечены зерна фанат с минимальными следами техногенного воздействия и практически без таковых (рис. 1136). Более детально сохранность зерен необходимо исследовать при дроблении кусков породы, подвергающихся минимальному предварительному механическому воздействию перед процессом дезинтефации. В данном конкретном случае порода подвергалась механическому разрушению трижды, на следующих стадиях: при бурении керна, при распиловке штуфов породы, а также при механическом измельчении, предшествующем процессу дезинтефации (доведение породы до размера приемлемого для поступления породы в технологическую камеру установки ЭИД). В целом, можно говорить о том, что степень сохранности минералов спутников соответствует традиционным методам разрушения кимберлитовой руды. На последнем этапе работ, связанных с исследованием продуктов дезинтефации часть продуктов дезинтефации данных трубок, а также автолитовая кимберлитовая брекчия из трубки Ломоносова были исследованы с применением рентгенофазового анализа. Полученные дифрактофаммы свидетельствуют о сходном составе трубок Архангельская и Ломоносова (Золотицкое поле), а также трубки Чидвия. Состав кимберлита из трубки им. В.Гриба существенно отличается от состава пород трубок Золотицкого поля и трубки Чидвия. Данные различия иллюстрирует табл. 7. Таким образом, метод электроимпульсной дезинтеграции пород применим для раскрытия компонентов двух основных типов вторичной минерализации пород ААП - серпентинизации и сапонитизации, что обуславливает возможность его использования для всех фаций пород (жерловой, кратерной и гипабиссальной), слагающих объекты магматизма Зимнего Берега.

Похожие диссертации на Щелочные ультраосновные магматиты Зимнего Берега: их потенциальная алмазоносность и перспективы промышленного освоения