Введение к работе
Актуальность исследований. В настоящее время в Российской Федерации возникла острая проблема воспроизводства минерально-сырьевой базы полезных ископаемых, относящихся к разряду стратегических. Эта проблема может быть преодолена лишь в результате выявления новых рудных объектов. Особенно актуальна проблема комплексного прогнозирования и минерагеническая оценка наименее изученных территорий страны, одной из которых является северная часть Сибирской платформы. Актуальность проведения данной работы связана с тем, что за последние десятилетия здесь, в пределах массива Томтор, при участии автора было открыто уникальное по набору полезных ископаемых, их концентрациям и запасам комплексное месторождение, разработка которого может способствовать полному отказу России от импорта редких металлов и кардинальным образом улучшить ситуацию в отечественной металлургии за счет повышения качества легированных сталей. Проведенное в связи с этим теоретическое обоснование взаимоотношений карбонатитов с кимберлитами в совокупности с прямыми поисковыми признаками позволяет также прогнозировать перспективы выявления в пределах изученной территории коренных месторождений алмазов.
Предмет и объект исследований: Объектом изучения настоящей работы является северная часть Сибирской платформы площадью свыше 100000 км2, в геологическом отношении представленная северным обрамлением Анабарской антсклизы. Изученность территории, несмотря на полувековую историю исследований, ограничена преимущественно поисково-съемочными работами масштаба 1:200000-1:50000.
Цель исследований — разработка методологии выявления закономерностей образования и размещения главных рудоносных формаций северной части Сибирской платформы с разработкой критериев прогнозирования и поисков месторождений редких элементов и алмазов.
Задачи исследований:
1. Системный анализ минерагенического районирования и эволюции
рудогенеза с выделением главных рудоносных формаций северной части
Сибирской платформы.
2. Выявление геолого-генетических и пространственно-временных
связей карбонатитов с кимберлитами и разработка методологии
использования выявленных закономерностей при прогнозировании и поисках месторождений алмазов и редких металлов.
3. Разработка геолого-генетической модели рудообразования в корах
выветривания карбонатитов, продуктах переотложения и эпигенеза.
4. Комплексная оценка нового типа руд - переотложенных
эпигенетически измененных кор выветривания карбонатитов.
5. Обоснование комплекса критериев прогнозирования и поисков
новых типов руд редких, радиоактивных металлов и алмазов в северной
части Сибирской платформы.
Фактический материал. В основу диссертации легли результаты 20-летних исследований автора в качестве рядового и главного геолога Эбеляхской партии Амакинской ГРЭ в 1985-2000 г.г., зав. лаб. и зав. отделом ЯНИГП ЦНИГРИ в 2000-02 г.г., главного геолога Ботуобинской ГРЭ АК АЛРОСА (ЗАО) - с 2002 г. при проведении поисков, разведки и НИР на алмазы, золото, редкие и радиоактивные элементы. Автором лично в поле изучено более 50 тыс. пог. м. керна скважин и горных выработок, использовано более 10 тыс. ядерно-физических, 12 тыс. спектральных, 3,5 тыс. микрозондовых, 2 тысяч электронных и химических, 200 изотопных анализов. Использовано свыше 100 фондовых отчетов (около 450 томов) и 300 наименований литературы по теме диссертации.
Методика исследований. Основой методологического подхода к изучению мииерагеиии северной части Сибирской платформы является использование системного анализа в сочетании с применением математического аппарата, теории вероятности и математической статистики, а также формационного анализа, предполагающего выделение таксонов, которыми являются: для пород — магматические и структурно-вещественные комплексы, генетические серии и группы; для рудных полезных ископаемых — минерагенические провинции, области, зоны, рудные узлы и месторождения; для алмазов — провинции, субпровинции, поля, кусты, трубки, дайки и жилы кимберлитов. Выделение их осуществлено на основе развития классических представлений по геологии и минерагении месторождений полезных ископаемых.
Защищаемые положения:
/. Главными рудоносными формациями, определяющими минерагеническую специализацию и промыитенную значимость на достигнутом уровне геолого-геофизической изученности северной части
Сибирской платформы, являются карбонатиты и кимберлиты рифейской, среднепалеозойской и мезозойской магматических эпох.
2. Установленные особенности латерачыюй зональности
размещения кимберлитов и конвергентных пород с карбонатитамп и
прямые поисковые признаки (кристаллы апмаза и его минераіьі-спутники)
позволяют прогнозировать в центральной части Анабарского
кристаллического массива наличие продуктивных кимберлитов
среднепалеозойского возраста.
3. С карбонатитовой формацией Уджинской минерагепической
провинции связаны месторождения четырех геолого-генетических типов
комплексных руд: коренные фосфорно-редкометачьные карбонатиты (1),
их остаточные (2), переотложенные эпигенетически измененные коры
выветривания (3) и перекрываюгцие осадочные опыожения (4).
4. Формирование уникально крупных концентраций редких элементов
в переотложенных эпигенетически измененных корах выветривания
карбонатитов обусловлено проявлением закономерной
последовательности следующих рудообразуюгцих факторов: а) гипергенез
рудоносного субстрата, б) механическое переотложение продуктов
выветривания, в) восстановительный эпигенез гипергенного материала в
условиях экранированной угленосной толщей структурной «ловушки».
Научная новизна работы.
1. Впервые проведено крупное научное обобщение по минерагении
северной части Сибирской платформы, в котором единой
методологической основе систематизированы результаты комплексных
исследований с обоснованием и выделением главных рудоносных
формаций редких элементов и алмазов, а также Pt, Au и U.
2. Впервые выделены и охарактеризованы главные эпохи
рудообразования северной части Сибирской платформы. Предложена
классификация геолого-генетических и геолого-промышленных типов
месторождений редких элементов и алмазов.
3. Установлена главная роль формаций карбонатитов и кимберлитов в
минерагении северной части Сибирской платформы. Изучены и детально
охарактеризованы геолого-структурные особенности размещения
карбонатитов и кимберлитов; на основе их взаимоотношений разработаны
поисковые критерии, позволяющие расширить области прогнозирования
месторождений, связанных с карбонатитами и кимберлитами.
-
Теоретически обоснован прогноз наличия среднепалеозойских продуктивных кимберлитов в центральной части Анабарского кристаллического массива, а поисковые признаки (находки алмазов и минералов-спутников) подтверждают справедливость научного прогноза.
-
Впервые выявлен и детально охарактеризован новый геолого-промышленный тип уникальных руд в переотложенных эпигенетически измененных корах выветривания карбонатитов, являющийся главным геолого-промышленным типом руд ниобия и редких земель, для которого сформулированы критерии поисков, приемлемые в мировой практике.
Практическая значимость работы.
1. На основе формационного анализа уточнены особенности
минерагении северной части Сибирской платформы, обоснованы
предпосылки выявления в центральной части Анабарского
кристаллического массива алмазоносных кимберлитов.
2. Разработан комплекс поисковых критериев месторождений рудных
злсмеитов, приуроченных к высокоуглеродистым сланцам кембрия, а
также поисковых критериев месторождений редких элементов,
приуроченных к корам выветривания карбонатитов, продуктам их
персотложения и эпигенеза.
-
Практические рекомендации, вытекающие из защищаемых положений, положены в основу проектирования геологоразведочных работ по оценке рудоносное Анабарского кристаллического массива. Проверка практических рекомендаций, базирующихся на пропгозно-мииерагенических исследованиях, показала достоверность и высокую надежность научно обоснованного прогноза.
-
Иа Анабарском кристаллическом массиве показано наличие перспектив выявления месторождений и обнаружены первые проявления Au, Ag, U; разработаны предпосылки, обоснованы и выявлены признаки наличия алмазоносных кимберлитов, разработана и адаптирована к местным условиям методика их поисков, результаты апробации которой на практике дают основание полагать, что выявление рудных объектов в рассматриваемом регионе является лишь вопросом времени.
Реализация результатов работы.
1. Обоснованность подходов и результативность исследований автора подтверждена успешной защитой производственных отчетов с подсчетом
запасов и утверждением в ГКЗ (Москва) и РКЗ (Якутск) комплекса полезных ископаемых: алмазов, углей, ниобия и редких земель.
2. Результаты исследований успешно реализуются и способствуют развитию производительных сил Республики Саха (Якутия):
-на разведанных автором запасах алмазов россыпи р. Маят успешно работает предприятие ООО «Алмазы Анабара»;
-разрабатываются месторождения углей для нужд населения Крайнего Севера республики Саха (Якутия);
-на базе руд Томторского месторождения АК «АЛРОСА» (ЗАО) планирует организацию нового предприятия, способного обеспечить перспективную потребность России в ниобии и редких землях.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на X Международном совещании «Россыпи и месторождения кор выветривания — объект инвестиций на современном этапе», Москва, 1994; Международной конференции «Редкоземельные металлы: переработка сырья, производство соединений и материалов на их основе» Красноярск, 1995; Международном симпозиуме «Стратегия использования и развития минерально-сырьевой базы редких металлов в XXI веке», Москва, 1998; Международной научно-практической конференции «Прогнозирование и поиски коренных алмазных месторождений», Симферополь-Судак, 1999; II Всероссийском петрографическом совещании, Сыктывкар, 2000; Научно-практической конференции «Геологическая служба и минерально-сырьевая база России на пороге XXI века», Санкт-Петербург, 2000; Международном симпозиуме «Уран на рубеже веков: природные ресурсы, производство, потребление», Москва, 2000; I Всероссийском литологическом совещании «Проблемы литологии, геохимии и рудогенеза осадочного процесса», Москва, 2000; Международных Симпозиумах «Золото Сибири: Геология, геохимия, технология, экономика», Красноярск, 2001; International Symposium Metallogeny of Prccambrium Shield, Ukraine, Kyiv, 2002; 8th International Kimberlite Conference, Victoria, Canada, 2003 и многих других.
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано шесть монографий, более 70 статей, 13 отчетов, в которых автор являлся ответственным исполнителем, в том числе трех отчетах с подсчетом запасов алмазов, Nb, Sc, Y, TR и углей.
Благодарности. Автор благодарен за обсуждение основных аспектов
работы, плодотворные дискуссии и советы ученым и геологам-практикам
Э.Н.Эрлиху, О.М.Розену, М.С.Мащаку, Е.П.Миронюку, А.В.Молчанову,
Г.А.Машковцеву, Л.З. Быховскому, Л.Н. Когарко, А.Д.Коноплеву,
Л.К.Пожарицкой, В.И.Кузьмину, В.Т.Дубинчуку, С.В.Белову, А.А.
Крсмепецкому, Ю.А.Багдасарову, Т.Ю.Усовой, Л.П.Смелову,
[Л.М.ПарфеновуІ, В.С.Оксману, В.СШкодзинскому, В.М. Мишнину,
О.А.Тяну, Э.А.Шамшиной, А.В.Округину, В.Е.Филиппову, А.Р.Энтину,
Р.Г. Бельмасовой, А.М.Горбачеву, И.К.Коваль, Н.М.Чернышову,
А.Д.Савко, В.Л.Бочарову, В.В.Багдасаровой, А.В.Герасимчуку,
А.Я.Ротману, А.В.Манакову, Е.И.Борису, В.И.Коптилю, Н.И. и Г.И.
Горевым, Л.И.Ковалеву, Г.Г.Наумову, Г.С.Иванову, Р.Г. Неустроеву,
Б.С.Ягнышеву, А.Н.Бурыму, В.М.Зуеву, С.М.Безбородову, С.И.Митюхину,
А.П.Куракулову, М.И.Лелюху, С.А.Граханову, В.Е.Мещанчуку,
С.Г.Мишепину, В.П.Серову, А.П.Гунину, |Л.В.Мальцеву|, Д.З.Лихтарову,
А.Т.Васильеву, С.Г.Ковалю, Т.Е.Цыбульской, В.В.Всржаку,
Г.В.Минченко, Д.К.Ходжасву, В.И.Шаталову. Всем им автор выражает свою искреннюю признательность. Особая благодарность А.В. Лапину, доктору г.-м.-наук, профессору, академику РАЕН и АН РС(Я) Н.Н. Зинчуку и доктору г.-м.-наук А.А. Фролову.
Структура и объем работы. Диссертация объемом 312 стр. состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 425 наименований, 38 рисунков и 51 таблицы.
