Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История изучения алмаз содержащих пород Среднего и Южного Тимана 7
1. 1. История геологической изученности района в связи с проблемой алмазоносности 7
1.1.1. Средний Тиман 7
1.1.2. Южный Тиман 18
1.2. Современное состояние проблемы генезиса алмазсодержащих отложений Среднего и Южного Тимана 20
Глава 2. Геологическое строение района 30
2.1. Стратиграфия 30
2.2. Тектоника 42
2.3. Магматизм 48
Глава 3. Геологическая характеристика отложений, вмещающих алмазопроявления Южного и Среднего Тимана
3.1.1. Алмазопроявление Осень 50
3.1.2. Палеороссыпь Ичетъю 72
3.2. Петрографическая характеристика 78
3.3. Литохимические особенности отложений 86
Глава 4. Минералогический состав, химические свойства и типоморфные особенности акцессорных минералов 94
4.1. Алмазопроявление Осень 94
4.2. Алмазопроявление Ичетъю 119
Глава 5. Сравнительный анализ и условия образования алмазопроявлений на южном и Среднем Тимане 138
Заключение 149
Литература 151
- Средний Тиман
- Современное состояние проблемы генезиса алмазсодержащих отложений Среднего и Южного Тимана
- Тектоника
- Палеороссыпь Ичетъю
Введение к работе
Актуальность. Тиманский регион является областью распространения месторождений алюминия и титана, перспективных проявлений редких, редкоземельных, цветных и благородных металлов, алмазов и многих других полезных ископаемых.
Проблема алмазоносности Тимана находится в центре внимания исследователей уже более пятидесяти лет. Проведенные за это время работы привели к открытию кимберлитовых трубок, в том числе с признаками алмазоносности, а также алмазопроявлений в среднедевонских терригенных отложениях. В то же время, вопрос об условиях формирования алмазопрявлений, их размещения и строения остается предметом дискуссий. В настоящее время в противовес традиционным представлениям о россыпях и промежуточных коллекторах, развивается гипотеза о коренных алмазных месторождениях туффизитового типа, которая распространяется и на тиманские объекты, поэтому вопрос о генезисе алмазопроявлений является актуальным. Для сторонников россыпной природы алмазопроявлений остается проблематичным вопрос о возможных источниках сноса на Среднем Тимане, а для Южного Тимана он практически не рассматривался.
Изучение вещественного состава алмазсодержащих отложений является важным аспектом при определении условий образований этих пород и оценки перспектив выявления промышленно значимых алмазоносных объектов на Среднем и Южном Тимане.
Целью работы является установление условий образования алмазсодер-жащих среднедевонских отложений асыввожской свиты в районе Джежимпар-минского поднятия на Южном Тимане и пижемской свиты в междуречье Умбы и Средней на Среднем Тимане.
Для ее реализации были поставлены следующие задачи: 1) изучение литолого-геохимических особенностей отложений асыввожской и пижемской свит; 2) изучение химического состава и типоморфных особенностей акцессорных минералов; 3) сравнительная характеристика вещественного состава асыввожской и пижемской свит; 4) реконструкция условий образования пород асыввожской и пижемской свит; 5) оценка удаленности возможных источников сноса девонских отложений Среднего и Южного Тимана.
Фактический материал и методика исследования. Материал для исследований отбирался автором в ходе полевых работ на Южном Тимане в районе Джежимпарминского поднятия, начиная с 2004 г., а также использованы уже имеющиеся в Институте коллекции каменного материала по Среднему и Южному Тиману. Всего из отложений асыввожской и пижемской свит отобраны и изучены более 300 образцов и около 80 протолочных проб. Автором также была изучена коллекция шлихов из отложений пижемской свиты, любезно предоставленная Н.В. Повонской (ООО «Геолог 1», г. Ухта). Кроме традиционных исследований на поляризационном микроскопе (описание шлифов, изучение
минералов в иммерсии) выполнено более 250 анализов химического состава отдельных минералов с помощью микрозондового метода, 24 рентгенолюми-несцентных анализа минералов, более 50 анализов химического состава пород рентгенофлуоресцентным методом. Все аналитические работы проводились в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН.
Научная новизна.
-
В результате изучения вещественного состава отложений асыввожской и пижемской свит и их сравнительной характеристики установлено, что они сформировались в сходных фациальных условиях.
-
На основе изучения видового состава, количественных соотношений, геохимических и морфологических признаков акцессориев установлено, что среднедевонские россыпи Тимана образовывались за счет размыва подстилающих терригенных толщ, магматических пород, в том числе продуктов платформенного магматизма (кислых щелочных пород, щелочных метаультрабазитов, карбонатитов), а также метаморфических пород.
-
Выявлены типоморфные признаки отдельных минералов-индикаторов, указывающие на то, что среднедевонские отложения Южного Тимана, также как и на Среднем Тимане, не несут признаков флюидизатной проработки; они являются первично осадочными терригенными породами, прошедшими стадию корообразования, сопровождающуюся метасоматическими преобразованиями.
-
В результате геологических и минералогических исследований был сделан вывод о близости источников сноса отложений асыввожской и пижемской свит и подтвержден один из возможных районов развития материнских пород — Четласское поднятие.
Практическое значение работы. Результаты исследований могут быть использованы при проведении геологосъемочных, поисковых и поисково-оценочных работ на Среднем и Южном Тимане.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Девонские алмазсодержащие отложения Южного и Среднего Тимана образовывались за счет размыва подстилающих терригенных толщ, магматических пород, в том числе продуктов платформенного магматизма (кислых щелочных пород, щелочных метаультрабазитов, карбонатитов), а также метаморфических пород.
-
На основе минералогических данных (относительно слабая окатанность устойчивых акцессорных минералов, присутствие слабоустойчивых при транспортировке минералов) обосновывается вывод о близости источников сноса девонских алмазсодержащих отложений Южного и Среднего Тимана.
-
Девонские алмазсодержащие отложения Среднего и Южного Тимана имеют высокую степень сходства геологического строения, вещественного состава и условий их формирования, что создает предпосылки обнаружения на Южном Тимане промышленно значимых россыпей, аналогичных россыпи Ичетъю.
Апробация работы: Основные результаты исследования были доложены на XIV и XVI Геологических съездах Республики Коми (Сыктывкар, 2003, 2014), XVI и XVII конференциях молодых ученых, посвященной памяти К. О. Кратца (Апатиты, 2005; Петрозаводск, 2006), научных чтениях памяти П. Н. Чирвинского (Пермь, 2006), Демидовских чтениях на Урале: Первом Российском научном форуме (Екатеринбург, 2006), VII международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех-2006, 2014» (Ухта, 2006, 2014), Третьей Сибирской Международной конференции молодых ученых по наукам о Земле (Новосибирск, 2006), 12-й, 15-й, 18-й, 19-й, 20-й, 21-й и 22-й молодежных научных конференциях «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 2003, 2006, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013), II Всероссийской (XVII) молодежной научной конференция «Молодежь и наука на Севере» (Сыктывкар, 2013)
По теме диссертации опубликовано 40 работ, из них 2 в рецензируемом журнале из числа рекомендуемых ВАК.
Структура диссертации: Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 158 страницах, включает 53 рисунка и 30 таблиц. Список литературы содержит 98 наименований.
Работа выполнена в лаборатории региональной геологии Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук (г. Сыктывкар). Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю данной работы д. г.- м. н. Ю.И. Пыстиной.
Автор благодарен руководству Института геологии Коми НЦ УрО РАН и лично академику Н.П. Юшкину и академику А.М. Асхабову за помощь и предоставленную возможность выполнения диссертационной работы.
Автор признателен д. г.- м. н. А.М. Пыстину за помощь в процессе выполнения работы, ценные рекомендации, дополнения и замечания. Автор благодарит д. г.- м. н. В.Л. Андреичева, д.г.-м.н. В.И. Силаева, д. г.- м. н. Л.Н. Андреи-чеву, д. г.- м. н. Ю.А. Ткачева, д. г.- м. н. С.К. Кузнецова, д. г.- м. н. О.Б. Котову, д. г.- м. н. А.И. Антошкину, д. г.- м. н. А.Б. Макеева, д. г.- м. н. В.И. Ракина, д. г.- м. н. Н.Ю. Никулову, д. г.- м. н. В.С. Цыганко, д. г.- м. н. О.П. Тельнову, д. г.- м. н. Т.Г. Шумилову, к. г.- м. н. И.В. Козыреву, к. г.- м. н. Г.Н. Лысюк, к. г.-м. н. Т.П. Майорову, к. г.- м. н. Н.В. Ильину, к. г.- м. н. В.А. Салдина, к. г.- м. н. Ю.В. Глухова, к. г.- м. н. И.И. Голубеву за научные консультации, к. г.- м. н. Э.С. Щербакова, Н.В. Повонскую, Н.Х. Никитину за предоставленный материал по Среднему Тиману, В.Н. Филиппова за проведенные микрозондовые исследования, к. г.- м. н. Р. И. Шайбекова, к. г.- м. н. Н.С. Уляшеву, к. г.- м. н. Т.А. Пономареву, к. г.- м. н. И.Л. Потапова, к. г.- м. н. Т.Н. Марченко-Вагапову, к. г.- м. н. Ю.В. Голубеву, к. г.- м. н. М.Н. Буравскую, к. г.- м. н. Б.А. Макеева, К.И. Исайчева, Н.В. Шушкову, С.Л. Ничипор, Ю.В. Денисову, А.В. Панфилова, Т.В. Хазову за внимание и поддержку, сотрудников шлифовальной мастерской и химической лаборатории за обработку материалов.
Средний Тиман
Первые сведения о возможной алмазоносности на Среднем Тимане появляются в 1955 году в работе Г.В. Матвеевой и А.В. Позднякова «Обзор геологического строения и анализ перспектив алмазоносности Тимана и Западного Притиманья», где в качестве вероятных промежуточных коллекторов были предложены грубообломочные отложения рифея, среднего девона, нижнего триаса и верхней юры. В 1955 – 1956 гг. при крупнообъемном опробовании аллювиальных отложений в бассейнах рек Печорской и Мезенской Пижмы и Цильмы было найдено семь кристаллов алмазов общим весом 80,4 мг, а также лиловые и красные пиропы. В 1957 – 1958 гг. работы на поиски алмазов проводились Северо-Западным и Коми-Ненецким геологическими управлениями; Я.М. Кравцовым и Л.И. Неплоховой установлен пироп в среднедевонских отложениях. Минерал по химическому составу оказался аналогичным некоторым пиропам из якутских кимберлитов. В результате сделан вывод в отношении перспективности промежуточных среднедевонских коллекторов. В 1959 году партией № 26 Северной экспедиции I Главного геологического управления и партией 193 Коми-Ненецкого геологического управления были организованны работы по поиску коренных источников алмазов. Предполагалось два возможных типа первоисточников алмазов: гипербазиты и кимберлиты, связанные с зонами глубинных разломов по которым происходило излияние базальтов в верхнем девоне (Бакулина и др., 1985 г.).
При проведении аэромагнитной съемки масштаба 1: 25000 в бассейне р. Печорской Пижмы П.И. Васильевым в 1959 году были выявлены линейно вытянутые положительные магнитные аномалии, которые интерпретировались как дайки основных пород. По этим данным была выделена зона глубинного разлома, с которой могли быть связаны линейные дайки долеритов и коренные источники алмазов. Впоследствии на основании геофизической съемки были сделаны другие выводы. Наличие глубинного разлома было поставлено под сомнение. Было показано, что линейно вытянутые магнитные аномалии связаны со стратиграфическим горизонтом сланцев, обогащенных магнетитом. Эти положения легли в основу стратиграфического и структурно-тектонического строения Среднего Тимана и, как отмечают А.Б. Макеев и В.А. Дудар (Макеев, Дудар, 2001), надолго «затормозили» решение проблемы картирования глубинных разломов, которые, по их мнению, определяют современный структурный план и локализацию рудопроявлений и магматических тел. Линейные магнитные аномалии стали интерпретироваться на всех поисковых и картируемых площадях Тимана одинаково –как слабомагнитные сланцевые горизонты.
К 1964 году группой Коми филиала АН СССР под руководством д. г.–м. н. Ю.П. Ивенсена проведены петрохимические и минералогические исследования пород дайкового комплекса (Ивенсен, 1964). Среди лампрофировых образований Тимана Ю.П. Ивенсен выделил биотитовые пикриты, шонкиниты–бекинкиниты, биотитизированные вогезиты, меланократовые минетты и тералитовые порфириты. Он отметил резко калиевый характер лампрофиров Четласского Камня. Ю.П. Ивенсен считал, что биотитовые пикриты образуют ряд между составами кимберлита и слюдяного перидотита, отличаясь меньшей щелочностью и соответственно большим содержанием «анортитовой извести». С 1971 года геологами Ухтинского ТГУ, под руководством Черного В.Г., совместно с сотрудниками ВСЕГЕИ были предприняты более детальные исследования магматического комплекса Среднего Тимана. В результате получены новые данные, которые позволили доказать принадлежность дайкового комплекса Четласского Камня к щелочно-ультраосновной формации. В ее составе были выделены две субформации: ранняя ультраосновная щелочноземельная полевошпатовая натриевого ряда и поздняя ультраосновная щелочная бесполевошпатовая калиевого ряда. В первую субформацию объединены породы типа малиньитов, шонкинитов, бекинкинитов, мончикитов, плагиоклазитов, а также альбит-эгириновые породы и рудные карбонатиты. Во вторую субформацию включены – пироксеновые и беспироксеновые калиевые пикриты, альнеиты, оливиновые мелилиты, кимберлиты. К кимберлитам отнесены часть калиевых беспироксеновых пикритов р. Косью с барофильными минералами: пиропом и алмазом (Черный, Черная, 1980 г.). С 1976 года поиски алмазов были продолжены Средне-Тиманской партией Ухтинской ГРЭ. В 1977–1978 гг. при проверке магнитных аномалий на северо-западном окончании Вольско-Вымской гряды открыты 3 кимберлитовые трубки: Умбинская, Среднинская, Водораздельная (Айбабин и др., 1982 г.), и затем были опубликованы ряд работ, касающихся строения и вещественного состава кимберлитовых тел (Францессон и др., 1983 и др.). Возраст кимберлитов определен как нижнедевонский (Айбабин и др., 1982 г.). Вместе с поисками коренных источников алмазов, осуществлялся и поиск промежуточных коллекторов. В 1980 году сотрудниками ВСЕГЕИ был составлен отчет «Перспективная оценка алмазоносных пород отдельных районов Тимана и Украины», где показано, что наибольший интерес представляет грубообломочные породы нижней части разреза пижемской свиты. Также авторы высказали мнение о том, что на Тимане возможно проявление кимберлитового магматизма досреднеюрского времени (Бакулина и др., 1985 г.).
В начале 80-х В.А. Дудар и Л.П. Дудар проводили общие поиски алмазов в северной части Среднего Тимана на Верхнецилемской площади (Дудар, Дудар, 1982). В современных русловых отложениях водотоков поисковой площади были обнаружены обломки ультраосновных пород (родственных кимберлитам), диагностированы многочисленные зерна минералов спутников алмаза, что косвенно подтвердило возможность наличия в данном районе трубок кимберлитового состава. На основании структурно-тектонических, магматических, литологических, геоморфологических и др. критериев были выделены участки, перспективные на обнаружение как россыпей (современных и древних), так и коренных первоисточников алмазов. Однако они остались неизученными. В 1983 году П.П. Битковым и В.П. Савельевым (Битков, 1987 г.). при проведении поисковых работ на золото в северной части Вольско-Вымской гряды, на участке детальных работ по рекам Умбе и Средней был открыт первый рудный выход – делювиальный шлейф девонской ископаемой россыпи с весовым содержанием золота и значительным содержанием колумбита, ильменорутила, монацита, куларита и циркона; выход тяжелого шлиха составил 1–2 кг/м3. В 1984 году при производстве общих поисков в северо-западной части Вольско–Вымской гряды в этих же среднедевонских отложениях найдены и первые алмазы (Дудар, Пармузин, 1987 г.). С этого времени началась история изучения и освоения полиминеральной девонской ископаемой россыпи Ичетъю. Установлено, что продуктивный пласт палеороссыпи тяготеет к базальной части пижемской свиты и представлен гравелитистыми песчаниками, гравелитами, реже конгломератами и конглобрекчиями. Алмазы – кривогранные тетрагексаэдроидры и окатаэдроидры, чаще всего бесцветные, встречаются в виде зерен, окрашенных в желтоватые и зеленоватые оттенки. Более 75% кристаллов алмазов, а по весу более 90% относятся к ювелирным (Макеев, Дудар, 2001).
В 1985 году составляется карта алмазоносности Среднего Тимана. Средний Тиман был отнесен к числу крупных алмазоносных районов, где источниками сноса могли являться как промежуточные коллектора, так и кимберлиты (Бакулина и др., 1985 г.).
А.А. Константиновский (1989 г.) считал, что рудоносный гравийно-галечный материал приносился на дельту не во время главных этапов ее формирования вместе с массой песка (как в Витватерсранде и Таркве), а в эпохи перерыва в осадконакоплении. Пижемская свита сформирована в основном не за счет перемыва подстилающих отложений малоручейской свиты, а за счет денудации смежной с запада питающей области, где разрушались коры выветривания на байкальском фундаменте. Присутствие окатанных кварцевых галек в пижемских песчаниках (с образованием пудингов), по мнению А.А. Константиновского, указывает на длительную их транспортировку древними водотоками и обработку в прибрежной зоне моря. По А.А. Константиновскому, источниками алмазов в россыпь Ичетъю, судя по особенностям пиропов и хромитов, служили кимберлиты, расположенные далеко на западе, со стороны Обдырского вала, Четласского или Цилемского Камней (Умбинская, Водороздельная и Средненская трубки расположены с противоположной стороны). Коренные источники алмазов Ичетъю могут оказаться в районе Вольско-Вымской гряды на глубине более 1 км, что затруднит их поиски. Алмазсодержащая россыпь Ичетъю входит в состав флювиального веерного конуса (небольшой дельты), открывавшегося в период седиментации на восток и юго-восток, в направлении общего переноса терригенного материала в пределах Тимана. Этот девонский конус приурочен к неглубокому – до 250–300 м структурному заливу на северном окончании Вымской гряды и ее погруженном продолжении (сходство с золотоносными флювиогляциальными веерными конусами Витватерсранда). Приуроченность к опущенным блокам фундамента препятствует миграции конусов по латерали в процессе их формирования. Юго-западная граница поля Ичетъю тектоническая, совпадает со Средненским разломом древнего заложения, который в девоне представлял собой конседиментационный сброс с опущенным северо-восточным крылом. Западнее этого нарушения располагался край обширной приподнятой области, где в период формирования конуса был обнажен байкальский фундамент. В 3–4 км восточнее Средненского, параллельно ему располагался Синещельский разлом, рассекающий плоское днище впадины. Так как снос алмазсодержащего материала происходил с запада и юго-запада, поперечные прогибы древней поверхности (уступы по Средненскому и Синещельскому сбросам) оказали большое влияние на локализацию продуктивных конгломератов и гравелитов. В разрезе палеодельты (флювиального веерного конуса) поля Ичетъю выделяется 3 цикла (пижемская, яранская и лиственничная свиты). Пижемская свита отвечает первому циклу флювиального веерного конуса. Для песчаников пижемской свиты характерна средняя и крупная косая слоистость, однонаправленная (мульдовая и плоскопараллельная), отмечаются веерообразные направления разноса материала по ориентировке косой слоистости. Эти типы слоистости характерны для подводных частей веерных конусов и авандельт.
Современное состояние проблемы генезиса алмазсодержащих отложений Среднего и Южного Тимана
Первые геологические исследования на алмазы на территории Южного Тимана проводили с 1956 по 1957 гг. М.А. Апенко, П.Р. Линц, Е.С. Энштейн (геолого-геоморфологические исследования на алмазы), в 1961 году В.Г. Смирнов (поисковые работы на древние россыпи титана), в 1974 году Н. П. Ходан проводил детальную разведку Джежимского месторождения кварцито–песчаников, в 1974 –1980 гг. В.Г. Черный, И.П. Черная изучали рудоносность докембрийских образований на Южном Тимане, в 1981 г. А.А. Котов, А.А. Лютоев, В.С. Юдин занимались общими поисками россыпного золота на Южном Тимане (Плякин и др., 1984 г.). А.М. Плякиным при обследовании долин рек Асыввож и Вапол сделан вывод о перспективности на золото пород углеродисто-терригенной формации докембрия, девонских кор выветривания и, как промежуточных коллекторов, песчаников девона (Плякин и др., 1984 г.).
В процессе геолого-поисковых работ на Южном Тимане, выполненных Вычегодской ГРЭ в 1988 году, в отложениях асыввожской свиты было обнаружено пять мелких (0,5 мм) алмазов, три в карьере Асыв-Вож (проявление Осень) и два в верховьях ручья Ручгуель (проявление Ручгуель). Находки алмазов приурочены к базальным и средним частям разреза средне-верхнедевонских терригенных отложений. Алмазы размерами 0.15х0.15х0.15 до 0.5х0.5х0.25 мм октаэдрической и кубической формы, прозрачные и полупрозрачные, от бесцветных до розовато-сиреневых. По данным горных и буровых работ, а также по детальному описанию отложений, вскрытых в карьере Асыввож, в разрезе асыввожской свиты по литологическим данным были выделены три пачки. Было высказано предположение, что нижняя грубообломочная пачка асыввожской свиты представляет собой пролювиально-аллювиальные образования, средняя – озерно–аллювиальные, а верхняя – совокупность аллювиальных, дельтовых и прибрежно–морских осадков, которые выполняют наложенную мульду, которая осложнена с северо-востока и юго-запада разрывными нарушениями взбросового характера (Терешко, Кириллин, 1991 г.).
В 1993 году И.В. Швецовой (1993) в алмазоносных отложениях асыввожской свиты в составе тяжелой фракции были описаны циркон, рутил, ильменит, лейкоксен, монацит и ксенотим. Также отмечено присутствие мелкого золота и единичных кристаллов алмазов октаэдрической и кубической формы. Проведенные О.П. Тельновой (1999) палинологические исследования девонских отложений возвышенности Джежимпарма позволили сделать вывод о том, что палинокомплекс базальной части асыввожской свиты по таксономическому составу сходен с комплексом, включающим мосоловские и черноярские отложения в центральной части Русской плиты, и аналогичен палинокомплексу из продуктивных отложений пижемской свиты на Среднем Тимане.
В 1994–2000 гг. сотрудниками ООО «ЮКОМ» (Ухта) на Южном Тимане проводились поисковые работы на алмазоносные россыпи «Вишерского типа» (Шаметько, 2001 г.). В комплекс поисковых работ входили геолого–геоморфологические исследования, горные и буровые работы, геофизические работы, опробование и обогащение. В результате впервые были установлены ювелирные кристаллы алмазов в кл. +2 – 4 мм в террасовом комплексе одного из притоков р. Ыба на Джежимпарме, в корах выветривания по протерозойским песчаникам джежимской свиты в пределах Выдьявожского поднятия Немской возвышенности. В пределах Джежимпарминской площади, по мнению авторов отчета, прогнозируются ископаемые россыпи алмазов в базальной части асыввожской свиты девона со струйчатым распределением в плане промышленных концентраций кристаллов на безалмазоносном фоне. В пределах Немской и Очьпарминской площадей выделенный промышленный тип – россыпи ближнего сноса (россыпи депрессий), приуроченные к корам выветривания и кайнозойским образованиям делювиального, делювиально-пролювиального, элювиального, ложкового, делювиально-карстового генезиса, образовавшихся за счет вторичных коллекторов. Геоморфологическим контролем данных россыпей являются депрессии и понижения в рельефе в поле развития протерозойских отложений.
По мнению Э.С. Щербакова (Щербаков и др., 2001), конгломераты асыввожской свиты – это пролювиально-делювиальные образования, а пески и глины – аллювиальные осадки. Выше по разрезу – переслаивание кварцевых песчаников, алевролитов и глин с углефицированными остатками отнесено к озерным и дельтовым образованиям. Накопление продуктивного горизонта происходило в условиях подвижного мелководья, авандельты и редких русел. Завершает разрез пачка гравелитистых песчаников и коалинитовых глин, накапливавшихся в условиях наземной дельты, где небольшие русла были отделены друг от друга болотами и озерами. Э.С. Щербаков считает, что при формировании отложений асыввожской свиты обломочный материал поступал с юго-запада со склонов Коми-Пермяцкого или Сысольского сводов. По данным Э.С. Щербакова в тяжелой фракции песчаников и гравелитов преобладают циркон (10–85%) и лейкоксен (10–45%). Кроме них встречаются рутил, анатаз, ильменит, хромит, магнетит, турмалин, гранат, дистен, ставролит, эпидот и другие минералы в количествах от единичных знаков до первых процентов.
Б.А. Макеевым (2011) был проведен рентгеноструктурный анализ глин рифей-девонской межформационной зоны Джежимпарминского поднятия (руч. Асыввож, Южный Тиман). В результате было высказано предположение, что девонские породы могли быть переотложены из нижележащих рифейских песчаников при пониженных pH условиях, с растворением хлорита, гипса и оксидов железа. Таким образом, из приведенного выше обзора можно сделать вывод о слабой изученности территории Южного Тимана в отношении перспектив алмазоносности. Однако, общие геологические предпосылки, отдельные находки алмазов позволяют сопоставить эти районы с алмазоносными районами Среднего Тимана.
Тектоника
Район исследований расположен в пределах Тиманской гряды, которая с юго-запада ограничивает Печорскую плиту и большинством исследователей включается в ее состав. С юго–запада Тиманская гряда граничит с Мезенской, а с северо-востока с Печорской синеклизами.
Домезозойский разрез Тиманской гряды представлен верхнедокембрийскими и палеозойскими образованиями, разделенными стратиграфическим и угловым несогласиями. В современных схемах тектонического районирования верхнедокембрийских комплексов европейского Северо–Востока (Гецен, 1975, 1987; Оловянишников, 1998 и др.) Тиман занимает северо-восточную часть области Притиманского перикратона и юго-западную часть миогеосинклинальной области тиманид. Притиманский перикратон включает две структурно–формационные зоны (с юго–запада на северо–восток): Мезенско–Вычегодскую и Обдырско–Четласскую. В состав миогеосинклинали входят (с юго-запада на северо–восток): Цылемско–Ропчинская, Вымско–Вольская и Канино–Печорская структурно–формационные зоны (Гецен, 1987). С юго–запада на северо–восток отмечается увеличение степени изменения пород (от стадии катагенеза до зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций метаморфизма), возрастание степени их дислоцированности, изменяется состав отложений, отражающий разные условия их формирования (от прибрежного мелководья и шельфа к континентальному склону), меняется характер магматизма (от платформенного к островодужному). В пределах Тиманской гряды обнажаются породы трех из перечисленных выше структурно–формационных зон: Обдырско–Четласской, Цылемско–Ропчинской и Вымско–Вольской. Ниже приведем краткое описание этих зон по данным В.Г. Оловянишникова (1998; Гецен, 1987). Обдырско–Четласская зона с запада ограничена Западно–Тиманским, а с востока – Центрально–Тиманским разломами. В ее составе выделяется две подзоны: Обдырско–Нившерская и Четласско–Джежимпарминская. Подзоны разделяются разломом, ограничивающим с запада Четласский Камень.
Обдырско–Нившерская подзона занимает площадь Обдырского вала и Синдоро–Нившерской зоны поднятий. Верхнедокембрийские отложения в пределах подзоны локально обнажены только на Обдырском поднятии, на остальной площади они вскрыты скважинами. Верхнедокембрийский комплекс на Обдырском поднятии слагает горст, вытянутый в северо-западном направлении и ограниченный с двух сторон разломами. Породы залегают полого: углы падения пластов не превышают 20о. Разрез в основном представлен карбонатно–терригенной толщей. Ее мощность составляет около 500 м. Карбонатно–теригенные отложения перекрываются толщей черных и темно-серых глинистых сланцев, мощностью 80 –90 м, сменяющихся вверх по разрезу полимиктовыми алевролитами с прослоями глинистых сланцев и песчаников, мощностью более 100 м. Возраст отложений Обдырско–Нившерской подзоны верхний рифей – нижний венд.
Четласско–Джежимпарминская подзона составляет внутреннюю часть перикратона. Она сложена терригенными верхнедокембрийскими отложениями, которые в пределах подзоны обнажены на Четласском и Джежимпарминском поднятиях и вскрыты скважинами. Как Четласское, так и Джежимпарминское поднятия представляют собой ограниченные разломами блоки верхнепротерозойских пород, фрагментарно перекрытых палеозойскими образованиями. В целом для верхнедокембрийского комплекса этих поднятий характерен брахиформный, близкий к платформенному, стиль пликативных деформаций. Отмечающиеся иногда мелкие сжатые складки, вплоть до изоклинальных, связаны с разрывами преимущественно северо-западного и субмеридионального простираний. Терригенный верхнедокембрийский (верхнерифейско–нижневендский) комплекс на Четласском поднятии представлен четласской серией (RF3–V1), сложенной преимущественно сланцами и алевролитами с прослоями песчаников. В составе вышезалегающей устьпалегской (аньюгской) свиты (RF3–V1) преобладают песчаники и алевролиты. Общая мощность терригенного верхнедокембрийского разреза Четласского Камня более 2000 м.
На Джежимпарминском поднятии терригенные отложения подразделяются на визингскую (RF2) и джежимскую свиты (RF3) (Терешко и др., 1991г.). Нижняя из них сложена сланцами и алевролитам, в верхней преобладают алевролиты и песчаники. Суммарная мощность разреза около 950 м.
Цылемско–Ропчинская структурно-формационная зона в плане совпадает с зоной Центрально–Тиманского разлома и представляет собой область распространения карбонатной толщи, содержащей позднерифейские строматолиты и микрофитолиты. Органогенные карбонатные отложения прослеживаются непрерывной полосой вдоль всего Южного и Среднего Тимана. Б.М. Келлером (1973) эти отложения были выделены в карбостромовую формацию. На Южном Тимане верхнедокембрийские карбонатные толщи, также как и подстилающие их терригенные образования, слабо деформированы и обычно характеризуются пологим моноклинальным залеганием пластов с погружением на северо-восток. К северо–западу на Среднем Тимане складчатость карбонатных толщ усиливается и на Цылемском Камне для этой зоны уже характерно чередование крутых моноклиналей и складчатых участков северо-западного простирания.
На Джежимпарме породы верхнерифейского карбонатного комплекса обнажаются по рекам Ышкемес и Вапол. Они с северо–востока окаймляют Джежимпарминский выступ и имеют тектонический контакт с породами джежимской свиты. При проведении геологосъемочных работ карбонатная толща, общая мощность которой составляет не менее 400 м, была подразделена на две свиты (снизу вверх): ышкемескую (RF3) и вапольскую (RF3). Выше залегают алевритистые доломиты и алевролиты вычегодской свиты (V2). Выходы свиты на дневную поверхность отсутствуют (Терешко и др., 1991г.).
На Цылемском и Четласском поднятиях породы карбостромовой формации выделены в быстринскую серию. Ее мощность достигает 2500 м. Верхнедокембрийские отложения Вымско–Вольской структурно–формационной зоны обнажены на Вымской гряде, Цылемском Камне и Очпарме. Они представлены песчаниками и глинистыми сланцами вымской серии. На всех участках своего развития эти отложения образуют крутые моноклинали с северо–восточным падением слоев. Структура верхнедокембрийского комплекса этой зоны лучше всего представлена на Вымской гряде. Отложения представлены верхнерифейско–нижневендскими песчаниками и глинистыми сланцами вымской серии, стратотип которой описан по обнажениям в долинах рек Покъю и Димтемъель. Мощность разреза терригенных отложений верхнего докембрия на Вымской гряде превышает 5000 м.
Байкальский складчатый фундамент с угловым несогласием перекрыт платформенным чехлом, который подстилается разновозрастными корами химического выветривания. В отличие от смежной с запада части Русской плиты с раннедокембрийским кристаллическим фундаментом, платформенный чехол на Тимане дислоцирован заметно сильнее. Нижняя часть платформенного чехла сложена терригенными формациями высокозрелого мономиктового или олигомиктового кварцевого состава. Они накопились за счет размыва исходного материала кор глубокого химического выветривания на породах байкальского фундамента, что явилось одной из благоприятных предпосылок для формирования в этих толщах ископаемых россыпей. Более высокие горизонты платформенного чехла представлены существенно песчаниковыми толщами.
Нижняя граница базальной толщи проводится по подошве эйфельских отложений, а там где они отсутствуют – по подошве живетских и франских осадков. Верхняя – по подошве каменноугольных отложений. После заключительной фазы байкальского тектоно–магматического цикла, который проявился общим воздыманием и корообразованием, начался новый цикл активизации с образованием прогибов и грабенно–образных впадин, в которые происходил интенсивный снос материала коры и накопление осадков, обогащенных полезными компонентами. Отложения этого периода осадконакопления соответствуют наровскому горизонту, которые впоследствии были размыты и сохранились лишь на ограниченных участках, вероятно, представлявших собой прогибы или впадины. Большая же часть отложений после орогенного этапа и корообразования была размыта и вновь переотложена, что явилось благоприятным фактором для россыпеобразования.
Палеороссыпь Ичетъю
Стратиграфическое положение и возраст среднедевонских терригенных отложений пижемской свиты Среднего Тимана определяется исключительно по микрофлористическим фоссилиям. На р. Печорской Пижме и Умбо-Пижемском междуречье среднедевонские породы представлены фрагментарно и по данным Б. А. Малькова, О. П. Тельновой и Т. П. Майоровой (Мальков, Тельнова, 1991; Тельнова, Майорова, 1999), соответствуют двум стратиграфическим подразделениям: мосоловскому и черноярскому горизонтам эйфельского яруса и старооскольскому горизонту живетского яруса. Здесь известны только аналоги ардатовских слоев старооскольского горизонта центральных районов Русской плиты. В основании пижемской свиты залегает продуктивная толща ритмичного переслаивания гравелитов, песчаников и глин мощностью от 1.5 до 13 м. Продуктивные отложения со стратиграфическим перерывом перекрывают малоручейскую свиту или с резким угловым несогласием ложатся на дислоцированные породы верхнепротерозойского фундамента (Мальков, Холопова, 1995, Отчет НИР…, 2005 г.).
По данным Э. С. Щербакова и А. М. Плякина (Отчет НИР…, 2005 г), россыпное поле Ичетъю расположено в пределах локальной впадины, заложившейся в раннем девоне и заполнившейся отложениями красноцветной титаноносной толщи малоручейской свиты и отложениями пижемской свиты. Западная граница россыпи четкая, определяется Средненским разломом, остальные границы неясны. В пределах россыпного поля проявляется еще один разлом древнего заложения – Синеручейский, который контролировал осадконакопление и распределение полезных компонентов. Породы малоручейской свиты образуют синклинальную складку, размыты на разную глубину, имеют резко неровный микрорельеф с амплитудой поверхности подошвы 0.1–0.5 м, разбиты системой вертикальных трещин, в результате чего пижемская свита залегает на разных уровнях малоручейской свиты.
Продуктивные отложения расположены в базальной части пижемской свиты, которую подстилают породы терригенной толщи малоручейской свиты нижнего девона (?), а перекрывают терригенные породы верхнего девона или четвертичные отложения (рис. 19). Продуктивный пласт представлен слаболитифицированными гравелитами, конгломератами и песчаниками, выше в разрезе ограниченно распространены глины и алевролиты (рис. 20, 21), мощностью 0.2 –1.0 м, в среднем 0.5 м. Верхняя граница пласта условная, литологически не выражена. Цвет продуктивных отложений темно-серый, коричневато-серый из-за примеси органики и глины. Грубообломочные породы в разрезе продуктивных отложений расположены в пределах всей площади их развития. С запада на восток крупность материала уменьшается, и конгломераты часто замещаются гравелитами. Та же закономерность наблюдается и в направлении с юга на север. По составу конгломераты практически мономинеральные, кварцевые и представлены несколькими разновидностями галек. Отмечаются хорошо окатанная галька и обломки жильного практически неокатанного кварца. В составе конгломератов присутствуют линзы белой каолинитовой глины, включения сланцев зеленовато-серого цвета, метаалевритов и песчаников верхней части малоручейской свиты. В разрезе выделяются два вида конгломератов – сгруженные и пудинговые. Для пород свойственна волнистая и косоволнистая слоистость с мощностью серий 0.1 –0.3 м. Цемент песчаников базального типа, регенерационный, кварцевый, характерна примесь гравия голубого хрусталевидного кварца (Дудар, 2002, Отчет НИР…, 2005 г.).
Описание продуктивных отложений пижемской свиты в северо-западной части карьера «Сотый» на его северо-восточной стенке дается по результатам полевых работ 2002 и 2005 гг. отряда Института геологии Коми НЦ УрО РАН под руководством А.М. Пыстина. Карьер «Сотый» находится на правом берегу р. Средней в километре от поселка Геологов и представляет собой разработанный крутой борт реки. Высота стенки достигает 15 м. Первый слой представлен мелкозернистыми песчаниками, мощностью 60 см. Второй слой мощностью 15 –20 см сложен светло-серой глиной. Встречаются прослои глины бурого цвета, с включением черного материала (растительные остатки). Третий слой – светло–желтый песчаник, мощностью около 10 см. Четвертый слой – конгломераты. Размер гальки в среднем около 1.5–2 см. Галька разной степени окатанности: от хорошо окатанной до угловатой практически неокатанной. Преобладает угловато-окатанная галька. Размерность гальки увеличивается вверх по слою, среди них преобладают гальки молочно-белого кварца. Встречаются также гальки, сложенные песчаниками мелкозернистыми зеленовато-серыми, редко присутствуют гальки базальтов. Общее количество галек в слое около 60%. Цемент песчаный и гравелитовый. Общая мощность слоя 50 см. Пятый слой – среднезернистые песчаники светло-желтого цвета, мощностью 25 см. Шестой слой (40 см) – конгломераты, песчаники и гравелиты линзовидного строения. Конгломераты в целом тяготеют к нижней части слоя. Галька слабоокатанная, угловато-окатанная, размером до 4 см. В гальке жильный кварц и мелкозернистые существенно кварцевые песчаники. Седьмой слой – песчаники среднезернистые светло-серые с желтоватым оттенком, повсеместно отмечаются гальки молочно-белого цвета, размером до 2 см. Мощность слоя песчаников 50 см. Восьмой слой сложен песчаниками и мелкогалечными конгломератами. Слой имеет линзовидное строение. Видимая мощность 40 см (рис. 29).
П. П. Битковым была предложена схема формирования продуктивных отложений Ичетъю (Битков, 1987 г.). В верхней части малоручейской свиты происходило накопление аллювиально-дельтовых отложений. После этого произошло общее поднятие и частичный размыв промежуточных коллекторов, слагающих восточный борт депрессии. Возникла эрозионно-денудационная поверхность с неровным микрорельефом. В ее создании принимали участие эоловые процессы. Временные потоки стекали с окружающих и внутренних поднятий, захватывая разрушенные продукты кор химического выветривания, которые отлагались в эрозионных промоинах и каналах. В начале позднего девона произошли опускание и трансгрессия на поверхность флювиального конуса. Волновая переработка была затруднена и сортировка гравийно-галечного материала не была совершенной. В итоге на участках сближенных палеорусел происходило накопление высоких концентраций тяжелых минералов.
Основные результаты исследований, проводимых с начала 90-х гг. В. А. Дударом, А. М. Плякиным, П. П. Битковым, В. Г. Шаметько, А. А. Константиновским сводились к тому, что россыпь Ичетъю относится к полиминеральным образованиям и кроме золота и алмазов содержит колумбит, ильменорутил, монацит, куларит, рутил, хромит, лейкоксен, ильменит и другие акцессорные минералы. Продуктивный пласт россыпи залегает на плотике с очень неровной поверхностью, характеризущейся наличием карманов и промоин, к которым приурочены высокие содержания металла. Золото и алмазы на юго-западе россыпи приносились с запада и юго-запада и образовали главную и второстепенную струи на площади россыпи. Продуктивные отложения относятся к золотопромышленному типу золотоносных конгломератов и являются палеофациальными образованиями. Конгломераты и гравелиты, заполняющие промоины, осаждались из однородной суспензии быстрых потоков в зоне перехода к прибрежно-морским обстановкам. Полиминеральная россыпь Ичетъю состоит из нескольких конусов выноса I и II порядков. Золотоносные струи россыпи Ичетъю формировались в процессе перемыва отложений флювиальных конусов выноса водами трансгрессирующего моря (Отчет НИР…, 2005 г.). Ориентировка конуса выноса на участке «Ичетъю юго-западный» и наличие в нем обломков и галек полевошпат-кварцевых песчаников указывает на то, что источником материала, помимо отложений малоручейской свиты, служили породы аньюгской и новобобровской свит рифея Четласского Камня, прорванные дайками лампрофиров (Юшкин и др., 2005).
