Физико-географический очерк
Изучаемыйрайон находится на территории республики Саха (Якутия), входит в составСредне-Мархинского алмазоносного района Якутской Кимберлитовой провинции ипредставляет собой северо-западный участок Накынского кимберлитового поля.
Экономическирайон работ не освоен, изредка встречаются «зимовья». Ближайшимнаселенным пунктом является город «Мирный», расположенный в 350 км наюго-запад от района работ. Этот город основан после открытия в 1954 годукрупной алмазоносной кимберлитовой трубки с одноименным названием "".Тяжелой промышленности в городе нет, так что практически вся инфраструктурагорода зависит от разработки этого месторождения. К настоящему времениотработка практически закончена.
Из-заплохих климатических условий невозможно проложить дороги на большие расстояния,все грузы вывозятся и доставляются воздушным транспортом. В городе имеетсякрупный аэропорт способный круглосуточно принимать самолеты таких классов как:Ту-134, Ан-12, Ан-24, Ан-30. В пределах района грузоперевозки осуществляютсятракторами, вездеходами, полноприводными грузовыми автомобилями и вертолетами.
Наизучаемой территории района имеется рабочий поселок Ботуобинский. Поселок былоснован после открытия алмазоносной кимберлитовой трубки Б. Населениесоставляет чуть более 80 человек, в основном это вольнонаемные рабочие,обслуживающие шахту, буровые установки и прочее.
Цельсоздания поселка — детальная разработка и последующая отработка ближайшихалмазоносных кимберлитовых трубок Б. и Н.
Климатрайона резкоконтинентальный, характеризуется суровой и длительной зимой,коротким и довольно холодным летом. На всей территории распространена вечнаямерзлота. Морозный период продолжается с октября по апрель, весна начинается вмае, а осень в конце августа.
Распределениеосадков по месяцам крайне неравномерно, это же относится к температурамвоздуха. В зимнее время температура воздуха достигает минус 50 градусов.Значительные снегопады бывают не только зимой, но и в первых числах июня.Окончательно снежный покров сходит в первых числах июля и ложится во второйдекаде сентября. Октябрь характеризуется промерзанием водотоков, устойчивымснежным покровом и температурой минус 10 градусов (средняя). Общая суммаосадков 302 мм.
Растительностьсосредоточена на всей территории, представлена в основном лиственной. Вдоль рекпроизрастают ели, ивы, кормовые травы.
Единственнымвидом древесины пригодной на временное строительство является деурскаялиственница.
Животныймир разнообразен. Из млекопитающих — волки, лисицы, медведи, пушной зверь. Изпарнокопытных — лоси, олени. В реках водятся щуки, окуни, таймени, сиги, ленкии др. В озерах — караси.
Напроектной территории населенных пунктов нет(1998 г.). Набор рабочей силы, запаспродовольствия, оборудования осуществляется Ботуобинской геологоразведочнойэкспедицией.
История геологических исследований
Геологическая изученность
Первыесведения о геологическом строении бассейна нижнего течения р. Марха (до устьяр. Хання) были получены в результате маршрутных исследований в 1853-1854 г.г…В настоящее время они представляют лишь исторический интерес.
В1915 году долину р. Марха (от устья до устья р. Хання) исследовал А.Г.Ржонсницкий. Из его данных следует, что здесь развиты породы кембрия, силура июры.
Затемрайон работ в разное время с различными целями посещали А.А. Григорьев (1925год), С.С. Кузнецов (1929 год) — геологогеоморфологические исследования; Г.Э.Фришенфельд (1930 год) — поиски месторождений фосфоритов и другиеисследователи. Результаты этих работ дали в общих чертах представление огеологическом строении, геоморфологии, тектонике района.
Находкиалмазов на р, Вилюй и установление алмазоносности руслового аллювия р. Марха(1950 год) послужили толчком для постановки в этом районе планомерных работ,включающих в себя геологосъемочные, поисково-разведочные, геофизические итематические исследования. Эти работы связаны с двумя этапами изучения района.Первый этап, во временном отношении охватывает период с 1950 по 1959г.г.
В1950 году маршрутные исследования по долине р. Марха проводила партия 129Амакинской экспедиции, возглавляемая Беловым В.Г., Пастуховым В.Е. и УсовымВ.П. Результатом этих работ было составление маршрутных геологической игеоморфологической карт масштаба 1:200 000, установление алмазоносностируслового аллювия р. Марха и ее правого притока р. Моркоки.
Втом же году по р. Марха проводил маршрутные исследования сотрудник ВСЕГЕИ В.М.Морозов. Основной целью проведенных работ являлось определение перспективнефтегазоносности бассейна р. Марха. В этом отношении район оценен какбесперспективный. В результате работ составлена маршрутная геологическая картадолины р. Марха масштаба 1:500000.
В1951г. на р. Марха (от устья до устья р. Моркоки) проводили исследованиятраппов сотрудники Сибирского филиала АН СССР Гоньшакова В.И. и Ляхович В.В. втраппах на р. Мастах (приток р. Мархи) ими был найден ксенолит глауконитовогопесчаника юрского облика, на основе чего был установлен мезозойский этаптраппового вулканизма.
В1953-1955 годах в бассейне среднего течения р. Мархи проводилась геологическаясъемка масштаба 1:200000. Работы провели партии Вилюйской экспедиции ВАГТа (Всесоюзный Аэрогеологический Трест). В результате этих работ было проведенорасчленение, развитых в этом районе, отложений, указаны объемы выделенных толщ,пачек и их площади распространения, также была дана оценка в отношенииалмазоносности. Из-за ряда объективных причин (плохая обнаженность, отсутствиечетких дешифровочных признаков, недостаточная обоснованность возраставыделенных толщ) авторы не смогли выработать единую стратиграфическую схемурасчленения.
Рассматриваяперспективы алмазоносности района, они опирались, в основном, наобщегеологические гипотезы по этому вопросу и на разрозненные данные,полученные в результате специализированных работ.
Всеэто, естественно, свидетельствует о явной недостаточности проведенных работ. Вэтом отношении в деле целенаправленного изучения района более значительными посвоим выводам являются тематические исследования, проводившиеся на обширнойплощади междуречья Мархи и Тюнга партией 9 Центральной экспедиции ВСЕГКИ втечение 1957-1961 годов. Основными задачами, поставленными передисследователями, являлись выяснение пути транспортировки алмазов и ихминералов-спутников в бассейне среднего течения р. Мархи, определение ихпромежуточных коллекторов и указание участков, наиболее перспективных дляпоисков коренных месторождений алмазов. Основное внимание при этом уделялось изучениюкластических образований мезозойского и кайнозойского возраста. В частности,следует выделить изучение «верхних галечников», возраст которых имеетширокий диапазон К — Q. Им удалось выделить среди них и генетические типыотложений: аллювиальные и озёрные отложения, а также аллювиальные образованиякоры выветривания. Поводом для столь тщательного изучения «водораздельныхгалечников» послужило повышенное содержание в них парагенетическихспутников алмазов. В результате исследований, авторы пришли к выводу оприсутствии коренных источников алмазов в районе Средней Мархи. Было выделенодва участка, которые рекомендовались как первоочередные для поисков коренныхместорождений алмаза. Один участок расположен в верховьях р. Конончан и намеждуречье р.р. Конончан-Накын, второй — междуречье р.р. Чилпи-Тююкээн. по ихмнению эти участки в настоящее время, видимо, погребены под более молодымиотложениями в Накыно-Орготтоохской депрессии и современной гидросетью неразмываются. Также авторами высказано предположение о том, что в историиразвития района были моменты, а именно на протяжении позднего мела — палеогена,палеогена и раннего неогена, когда древняя гидросеть непосредственно размываламестные кимберлитовые трубки.
Выводыи рекомендации, сделанные авторами этой работы, легли в основу при составлениипоисковых и съемочных работ второго этапа, и, в основном, имеют отношение ксопредельным с юга и юго-востока районам рассматриваемой площади. Что жекасается бассейна р. Хання и нижнего течения р. Накын, то этот районохарактеризован, как бесперспективный.
Поисково-разведочныеработы первого этапа были начаты и производились в районе сотрудникамиАмакинской экспедиции еще до постановки геологической съемки масштаба 1:200000, т.е. до 1963 года и были окончены в 1959 году. Результаты работ этогоэтапа были сообщены в 1963 году в основном отчете партии 129 Амакинскойэкспедиции за 1951-59 годы. По мнению авторов этой обобщающей работы,содержащей не только все сведения о ранее разведанных месторождениях алмазов в бассейнер. Мархи, но и примерную оценку запасов алмазов по различным возрастным группамгалечников, в бассейне Средней Мархи существуют коренные источники алмазов.
Основныевыводы выше перечисленных работ о перспективах алмазоносности района СреднейМархи послужили основанием для продолжения и направления поисково-съемочныхработ второго этапа. Началом его можно считать работы, производимые в 1971-1972годах. Накынской партией Амакинской экспедиции. С этого времени комплексисследований включает в себя поисковые маршруты масштаба 1:100000,сопровождающиеся шлиховым и мелкообъемным опробованием, проходкой шурфов,ручным обогащением и наземной крупномасштабной магнитной съемкой. С 1973 года куказанному комплексу работ было подключено и бурение. На отдельных перспективныхучастках проводятся поиски масштаба 1:25000, сопровождающиеся большим объемомразличных видов опробования.
В1971-1972 годах поисковыми работами были охвачены бассейны р. Накын (низовье) ир. Марха (от устья Накын до устья Даныра ). В результате этих работ быливыявлены участки с повышенным содержанием пиропа, пикроильменита в нижнемтечении р. Накын. В целом же по площади была дана отрицательная оценкароссыпной алмазоносности. Все выявленные наиболее перспективные участкирасположены за пределами рассматриваемой территории. В 1974 г. Средне-Мархинская партия проводила поисковые работы масштаба 1:100000 в бассейненижнего течения р. Хання и в верховье рек Накын и Чили, а также детальныепоиски масштаба 1:25000 на ранее выделенных перспективных участках. Все выводыи рекомендации о перспективной алмазоносности по результатам этих работ, ксожалению, имеют отношение к участкам, которые расположены за пределамирассматриваемой площади.
В1976-1980 годах Мархинской партией была выполнена групповая геологическаясъемка масштаба 1:50 000 на площади, примыкающей с юга и юго-востока крассматриваемому району. В процессе этих работ был собран и обобщен большойфактический материал, при этом использовался большой комплекс поисковых,опробовательских работ, включая бурение, которое и дало возможность получитьновый материал по мезозойским отложениям, слагающим северо-западный бортВилюйской синеклизы. Основное внимание уделялось изучению кайнозойскихотложений, представленных террасовым комплексом р. Мархи и ее крупных притоков- р. Конончан и Накын и аллювиальных образований («Водораздельныхгалечников») неогенового возраста. По рекомендациям предыдущихисследователей проводились детальные работы на выделенных перспективныхучастках. В результате анализа полученного фактического материала можноотметить направление сноса парагенетических спутников алмаза с запада,северо-запада, т. е. с междуречья р.р. Хання -Накын и возможно с более западныхрайонов.
/>Геофизическая изученность
Геофизическиеисследования на рассматриваемой площади можно разделить на два раздела, которыетесно связаны с вышеуказанными этапами геологических работ.
Ониначались в 1953 г., когда для изучения геомагнитного поля широко сталаприменяться аэромагнитная съемка.
В1953-1954 г.г. партия Якутской Центральной комплексной экспедиции проводила наобширной территории (Оленекско-Вилюйское междуречье ), включая рассматриваемыйрайон, аэромагнитную съемку масштаба 1: 100 000. По результатам этой съемкисоставлены карты магнитного поля, по которым были получены первые сведения осоставе и структуре фундамента и мощности перекрывающей его осадочной толщи.Были выявлены региональные магнитные аномалии меридионального исеверо-западного простирания.
Втечение 1956-1958 г.г. территория Оленёкско-Вилюйского водораздела былаохвачена аэромагнитной съемкой масштаба 1:200 000. По результатам съемкивыделены основные типы магнитных полей, составлена тектоническая схема строенияфундамента, выявлена и прослежена Вилюйско-Жиганская зона глубинных разломов северо-восточногопростирания.
Вэтот же период в связи с предполагаемой коренной алмазоносностью бассейнасреднего течения р. Марха в комплексе поисковых работ на алмазы началаприменять крупномасштабную аэромагнитную съемку.
В1956 г. съемку масштаба 1:25 000 проводила Восточная экспедиция Западногогеофизического треста, а в 1957-1958 г.г. продолжила Амакинская экспедиция МГУ.Съемочные работы выполнялись станцией АСГМ-25. В результате было подтвержденоналичие региональной Вилюйско-Жиганской зоны разломов, проявившейся в видекуполообразно расположенных цепочек линейно-вытянутых аномалий даечного типа,выделены участки сложно дифференцированного магнитного поля, соответствующегоинтрузиям траппов и выявлено 156 локальных аномалий трубочного типа, из которыхвпоследствии многие были отбракованы как дайки траппов, а часть неподтвердилась совсем. Большое количество локальных аномалий «трубочноготипа» объясняется недостатком опыта в проведении такого рода работ, низкойчувствительностью применявшейся аппаратуры и визуальной привязкой маршрутов.
Начинаяс 1956 года с целью поисков кимберлитовых тел наряду с аэромагнитной съемкойприменяются наземные магниторазведочные работы. В период с 1956-1961 г.г.проводилась наземная магнитная съемка масштабов 1:10 000, 1:5 000, 1:2 000 наперспективных площадях, рекомендованных геологами, а также по проверкеаэромагнитных аномалий. Положительных результатов не было; кимберлитовые телане обнаружены.
В1958-1959 г.г. Мархинская гравиметрическая партия ЯТГУ произвела в районесреднего течения р. Марха гравиметрическую съемку масштаба 1:1000000. Полученбогатый материал для тектонического районирования фундамента. Выделенный имиУсть-Моркокинский разлом связывается с Вилюйско-Жиганской зоной глубинныхразломов, проходящей вдоль северо-западной окраины Вилюйской синеклизы.
Послезначительного перерыва, с 1971 года начинается новый (второй) периодгеофизических исследований района, который характеризуется применениемвысокоточных магнитометров (АМП-7) с фотопривязкой съемочных маршрутов.
В1971-1972 г.г. вся площадь была покрыта аэромагнитной съемкой масштаба 1:25 000с целью поисков кимберлитовых тел и в помощь геологическому картированию. Врезультате этих работ было выделено 156 аномалий интенсивностью от 5 до 60гамм, из них 85 на рассматриваемой площади.
Впериод 1971-1972 г.г. Накынской партией АЭ ЯТГУ была проведена наземная съемкамасштаба 1:10 000 на аэромагнитных аномалиях в пределах рассматриваемого района( в бассейнах левых притоков р.Марха- р.р.Хання- Дьюхтар-Юреге, Накын) и насмежных площадях. Общая площадь наземных магниторазведочных работ составила79,3 км2.
Вэтот же период на северной части района и прилегающей площади была проведенагравиметрическая съемка масштаба 1:200000. В результате этих работ ещё раз подтвердилисьданные о блоковом строении кристаллического фундамента, а также влияние этихблоков на развитие средне-верхне-протерозойских структур осадочного чехла.
С1977 г. после локализации перспективных участков на сопредельной с юга площади,возникла необходимость в опробовании широкого комплекса геофизических методов,включая гравиразведку, магниторазведку и электроразведку методом ВЭЗ(Вертикальное электрозондирование ).
Начинаяс 1980 года на обширной площади, включая исследованный район, проводились сейсморазведочныеработы ПГО «Ленанефтегазгеология».
В1994 г., в связи с открытием трубки Ботуобинская, непосредственно вокруг нее наплощади 1 км2 проведена наземная магнитная съемка масштаба 1:2000 (сеть 25х25м) и гравиметрическая съемка масштаба 1:5 000 (сеть 50х40 м), а площадь в 0,4км2 покрывается сетью (100х100 м) точек МПП ( Метод переходных процессов ) сразмерами установки 100х100 м. Ни одним из этих методов кимберлитовая трубка невыделяется. Во всех пробуренных скважинах проведен широкий комплекс ГИС(Геофизический метод исследования скважин), который дал представление омагнитности, плотности, электропроводности в широком диапазоне частот,радиоактивности кимберлитов, вмещающих и перекрывающих пород. По большинствускважин проведено РВП (Радиоволновое просвечивание). Кимберлитовое теловыделяется аномальным затуханием радиополя.
Вближайшем окружении трубки Ботуобинская на площади 100 км2 в настоящее времяпроведена наземная магнитная съемка масштаба 1:5 000, а междуречье р.р.Хання-Накын (800 км2) покрывается аэромагнитной съемкой масштаба 1:10 000.
Внастоящее время, на этой территории, уже выделено ряд перспективных магнитныханомалий трубочного типа.
/>Геохимическая изученность
Планомерныхгеохимических исследований района не проводилось. Геохимические методыисследований являются составной частью геологосъемочных работ масштаба 1:50 000-1:200 000 и проводились, преимущественно, с целью изучения геохимии малыхэлементов осадочных и магматических пород.
Геохимическиеработы выполнялись здесь по методике поисков по вторичным и погребеннымвторичным ореолам рассеяния типоморфных элементов кимберлитов (Cr, Ni, Co, Mn,Nb) и по литохимическим потокам рассеяния ( Ni,Zn,Cr) и были ориентированы,равно как и весь комплекс поисковых методов, практически на выявлениераннемезозойских кимберлитов.
Главнымметодическим недостатком геохимических поисков является их постановка впределах заведомо аномальных площадях без учета параметров региональногогеохимического фона, его местных вариаций, недоучет возможности обнаружениясреднепалеозойских кимберлитов и, соответственно, односторонняя, тенденциознаяинтерпретация результатов.
Болеетого, при обработке исходных данных, механически привлекались разнообразныекомплекты программ, составленные для решения специальных задач изучения рудныхместорождений полиметаллического и золоторудного типов по методике первичныхореолов. В частности, исследование программы В.И. Евдокимовой (ИГУ) многомерныхполей при обработке результатов литохимических поисков по потокам рассеянияявилось главной причиной и пропуска аномалий трубки Ботуобинская и, в целом,неправильной оценки перспектив всего района.
Вэтот же период геохимические работы выполнены без подготовки соответствующейинтерпретационной основы и проводились без ландшафтно-геохимическихисследований современного геохимического поля почв и природных вод, не изученыфоновые региональные наблюдения за параметрами местного геохимического фона вразличных геоландшафтных условиях, не учтены особенности состава и строения,развития региона в целом.
Обработкагеохимической информации сведена к механическому, формальному соблюдениютребований вариационной статистики без учета специфических особенностейформирования слабо-среднеконтрастных геохимических ореолов и потоков рассеяниякимберлитов. Были допущены отклонения и в методике обработки разных видовисследований, с нарушениями стадийности ведения работ.
Учитываявышеизложенное, можно констатировать, что территория бассейна р.р. Марха-Ханнягеохимически не охарактеризована. Проведенные здесь работы фрагментарны,являются не кондиционными и не отвечают уровню современных требований припроведении геохимических работ масштаба 1:200 000 — 1:50 000.
Выполненныеподготовительные работы масштаба 1:200 000 комплексом геолого-геохимическихметодов призваны восполнить существующие пробелы на региональном уровнеисследований.
Геологическое строение
Общие сведения
Вгеологическом строении района участвуют терригенно-карбонатные породы верхнегоотдела кембрия представленные мархинской свитой (Е3 mr ), нижнего отделаордовика ( олдондинская свита ( О1 ol )), терригенная толща юрской системывключает тюнгскую свиту ( J1 tn ) и сунтарскую свиту ( J1-2 sn ).
Широкимраспространением пользуются кайнозойские образования, представленные, главнымобразом, комплексом разновозрастных осадков озерно-болотных,озерно-аллювиальных и аллювиальных фаций.
Стратиграфия
Кембрийская система
Верхнийотдел. Мархинская свита (Е3 mr ). Отложения этой свиты распространены взападной части района. Разрез свиты представлен мергелями, известняками, режедоломитами (мергелистыми, песчанистыми, редко — глинистыми ), линзовиднымипрослоями плоскогалечных известняковых конгломератов, оолитовых известняков идоломитов, песчаников.
Подробносвита описана в долинах рек Марха и Хання. Мархинская свита согласно залегаетна подстилающей её Чукукской свиты (Е2-3 ck) средне-верхнего отдела кембрийскойсистемы. Залегание свиты моноклинальное с углами падения порядка 10-25о. Насеверо-восточном и западном участках своего распространения мархинская свита(Е3 mr ) перекрывается с стратиграфическим несогласием тюнгской свитой ( J1 tn), а в остальных участках, где не выходит на дневную поверхность, олдондинскойсвитой ( O1 ol ).
Фаунапредставлена находками трилобитов Kuraspis obscura N. Tchern в долине р.Марха.Общая мощность данной свиты — 306 ,4 м.
Ордовикская система
Нижнийотдел. Олдондинская свита ( О1 ol ). Развита в северной, западной, юго-западнойчасти района. Разрез свиты представлен доломитами, известняками, красноцветнымимергелями и иногда оолитовыми, и водорослевыми толщами. Также отмечаютсялинзовидные прослои плоскогалечных конгломератов, песчаников, аргиллитов иалевролитов.
Мархинскаясвита ( E3 mr ) подстилает олдондинскую свиту (O1 ol), на которой,стратиграфически несогласно, залегают осадочные отложения нижней юры,представленной на данном участке района тюнгской свитой ( J1 tn ), в северной — центральной части нижне-средне юрские отложения сунтарской свиты ( J1-2 sn ) иповсеместно четвертичные отложения долин рек.
Подошвапроводится по исчезновению в разрезе красноцветных мергелей. Возраст этой свитыустановлен по находкам фауны, найденным на соседней территории в районе теченияр. Накын в аналогичных отложениях и представленным Thysanoboius sp. Общаямощность свиты составляет 135 ,6 м.
Юрская система
Нижнийотдел. Тюнгская свита ( J1 tn ). В основном распространена в северной,северо-западной, центральной и юго-западной области района. Разрез представленпесками, песчаниками, алевролитами с линзами и прослойками аргиллитов,известняков. В песчаниках обнаружено наличие линз мелкогалечных конгломератов.
Залеганиепластов субгоризонтальное с углами падения в первые градусы. Несогласноподстилается олдондинской свитой ( O 1 ol ). Перекрывается стратиграфически несогласнозалегающей сунтарской свитой (J1-2 tn ), а в местах её размыва четвертичнымиотложениями.
Вразрезе свиты повсеместно содержатся остатки ископаемой фауны разнойсохранности. Aguilerella tiungensis (Kosch). Мощность свиты до 10,7 м.
Нижний- средний отделы. Сунтарская свита ( J1-2 sn). Пользуется наиболее широкимраспространением и слагает практически всю восточную часть района. Представленааргиллитами, алевролитами, песками, песчаниками, алевритами с маломощнымипрослоями слабо сцементированных среднегалечных конгломератов и известняков.
Стратиграфическинесогласно залегает на отложениях олдондинской свиты ( O1 ol ) и тюнгской свиты( J1 tn ). В участках выхода на дневную поверхность частично размывается и наотдельных участках перекрывается четвертичными отложениями.
Фаунапредставлена: Camptonectes sp. Ind, Tancredia sp. Ind,Dactyomya intlata (Ziet).
Восновании свиты залегает пачка аргиллитов мощностью от 2,4 до 38,0 м. Мощностьсвиты до 80,0 м.
Неогеновая система
Миоцен.(N1 ). Распространена, лишь на юго-западном участке района в пределах бассейнар. Марха. К ней отнесены образования аллювиальных равнин, которые, по времениформирования, рассматриваются как осадки четвертой террасы р. Марха и еёпритоков.
Разрезимеет двухчленное строение. Верхняя часть представлена фациями поймы, сложенасуглинками или илами; нижняя русловыми фациями — пески с редкой галькой игравием, галечниками.
Залегаетгоризонтально на олдондинской свите и в центральных участках перекрываетсячетвертичными отложениями. Мощность осадков колеблется от 1,5 до 14,7 м.
Четвертичная система
Современноезвено. ( Q ). Современные отложения в пределах района развиты повсеместно. Косадкам этого возраста отнесены аллювиальные отложения поймы и русла.Представлены илами, торфом, глинистыми суглинками, реже — илистыми песками, средким включением мелкой гальки и гравия. Русловые фации сложеныгалечно-гравийно-песчаными образованиями с небольшой примесью глин.
Мощностьсовременных отложений различных генетических типов очень незначительна и непревышает 10-15 м.
/>Магматизм
Магматическиеобразования района представлены породами средне-палеозойского возраста,связанными с Вилюйско-Мархинской магмоподводящей зоной, и подразделяются на дваразличных по составу и генезису комплексу горных пород:
·щелочно-ультроосновному (кимберлиты)
·основному (траппы)
Формызалегания трапповых и кимберлитовых тел различны. Кимберлиты в пределах районаобразуют тела трубочной формы. Траппы представлены дайками.
Кимберлиты.В пределах Накынского кимберлитового поля к настоящему времени выявлено дваалмазоносных кимберлитовых тела. Оба месторождения не выходят на дневнуюповерхность и перекрываются мощной пачкой юрских отложений Сунтарской свиты (J1-2 sn ). Мощность перекрывающих отложений колеблется от 51 до 80 м.
Кимберлитовыетела в плане имеют вытянутую в северо-восточном направлении форму ссоотношением коротких и длинных осей как 1/3.
Породытрубки N представлены несколькими петрографическими типами: кимберлитовымиксенотуфобрекчиями, автолитовыми кимберлитовыми брекчиями и порфировымикимберлитами. Кимберлитовые брекчии имеют светлую голубовато-серую изеленовато-серую окраску, порфировый кимберлит — темно-зеленую. Основная массасостоит из слюдистого глинисто-карбонатного материала, включающего в себякрупные (до 2 см) порфировые выделения кальцит-серпентина, образованные пооливину. Количество ксенолитов вмещающих пород крайне незначительно, содержаниевключений ксенотуфобрекчий в автолитовой кимберлитовой брекчии колеблется от5-10% до 50-60%, также встречается довольно большое количество (2-5%)ксенолитов пород фундамента и мантии. Последние представленысерпентинизированными и кальцитизированными дунитами, перидотитами,эклогитоподобными породами, темными хлоритизированными пироксенитами. В автолитовойкимберлитовой брекчии автолиты кимберлита имеют округлые формы размерами до3-5, редко 10 см.
Возрастпород трубки определен рубидий-стронциевым методом каксредне-верхнеордовикский.
Траппы.В пределах изучаемого района породы трапповой формации развиты практическиповсеместно. Это подчеркивается большим числом линейных магнитных аномалий,значительная часть которых залегает в поле развития мезозойских осадков.
Надневную поверхность рассматриваемые породы выходят в бассейне р.р. Марха,Хання, в поле развития пород раннего палеозоя и мезозоя. Морфология телразлична. На современной поверхности, в основном они выражены в видепрямолинейных гряд, сложенных средне- крупноглыбовыми развалами долеритов.Ширина даек изменяется от 3-5 до 30-50 м. Протяженность по простиранию до 1,5 — 7,5 км. Простирание северо-восточное, северо-западное, доминирует, падение даек- субвертикальное.
Долериты,слагающие дайки, очень плотные, массивные, имеют серовато — черный цвет. Дайкиимеют зональное строение: центральная часть сложена крупно — мелкозернистымидолеритами, которые к периферии тел сменяются мендалекаменными долеритами имикродолеритами. Переход их постепенный.
Возрастпород трапповой формации определен как средне-палеозойский, поскольку этипороды имеют резко пониженным содержания Ni и Cr по отношению к кларкам этихэлементов в базитах, что является достаточно надежным признаком их возрастнойфациальной принадлежности.
/>Тектоника
Тектоническоестроение района обусловлено положением его в области сочленения трех крупнейшихструктур Сибирской платформы: южной части Анабарской антеклизы,северо-западного борта Патомо-Вилюйского авлакогена и восточной частиТунгусской синеклизы.
Встроении региона выделяется два структурных этажа. Нижний, архейского возраста,отвечает кристаллическому фундаменту, и верхний — осадочному чехлу платформы.
Нижнийструктурный этаж испытывает юго-восточное погружение. Глубина залеганияфундамента порядка 3,5 км. Магнитное поле носит дифференцированный характер,обусловленный линейным полосовидным чередованием положительных и отрицательныханомалий преимущественно субмеридианальной ориентации. Строение магнитного поляотвечает вариациям вещественного состава метаморфических пород фундамента и еговнутренней структуры.
Верхнийструктурный этаж (осадочный чехол) подразделяется наверхнекембрийский-нижнеордовикский, среднепалеозойский и нижне-среднеюрскийструктурные яруса.
Верхне-кембрийский- нижне-ордовикский структурный ярус с угловым несогласием залегает накристаллических породах архея. Он составляет в целом каледонский структурныйкомплекс и представлен терригенно-карбонатными породами.
Средне-палеозойскийструктурный ярус представлен интрузивными образованиями — дайки долеритов.
Нижне-среднеюрскийструктурный ярус со стратиграфическим несогласием залегает наверхне-кембрийских — нижне-ордовикских породах, сложен преимущественно морскимиосадками юры.
Поданным исследований, вся территория левобережья р. Марха от бассейна р. Ханняна северо-западе до верховьев р. Конончаан — на юго-востоке принадлежитюго-восточному склону Анабарской антеклизы, представленному здесь довольнокрутонаклонной Ханинской моноклиналью, служащей окраинной частьюАнабаро-Тюнгского кратона. В строении осадочного чехла моноклинали принимаютучастие терригенно-карбонатные венд-раннеордовикские породы общей мощностью от2.5 км (правобережье р. Хання) до 4.5 км ( верховья р. Конончаан) вблизи шовнойзоны с Ыгыаттинской впадиной Палеовилюйского авлакогена. В этом же поперечномразрезе наблюдается крупное погружение на юго-восток в сторонудепрессионно-деструктивной области.
Всовременном строении Сюгджерской седловины принимают участиевенд-раннеордовикские породы. В районе Эрендыкской излучины р.Марха вдоль ееграницы с Ыгыаттинской впадиной появляются породы среднего ордовика и силура.В отличие от юго-восточного склона Анабаро-Оленекской антеклизы в ее пределахвыделяется целый ряд малоамплитудных (50-100 м), небольших по размерамбрахиформных поднятий.
Кструктурам первого порядка в Средне — Мархинском районе относится Ыгыатинскаявпадина — северная часть Вилюйского авлакогена, являющаяся составной и основнойструктурой Лено-Вилюйской депрессионно-деструктивной области. В пределахисследуемого района находится северо-западный борт впадины, сопровождающийсяМархинско-Линденской зоной глубинных разломов. Со стороны Анабаро-Тюнгскойкратонной области Ыгыаттинская впадина ограничивается Вилюйско-Мархинской зонойраздвигов, залеченных дайками долеритов. В строении впадины участвуютвулканогенно-осадочные породы среднепалеозойского структурно-формационногокомплекса, залегающие со стратиграфическим несогласием на породахнижнепалеозойского цоколя. В пределы района Ыгыаттинская впадина входит своимсеверо-западным бортом шириной до 60 км. Со стороны деструктивной области онконтролируется Мархинско-Линденской зоной глубинных разломов, а со стороныкратонной области — даечным поясом Вилюйско-Мархинской зоны. Большинствомисследователей отмечается сложный путь конседиментационного и инверсионногоразвития Ыгыаттинской впадины.
Главныеструктуры Ыгыаттинской впадины представляют собой крупные блок-моноклинали спадением на юго-восток, ограниченные наиболее амплитудными (до 400-600 м)разломами. К таким структурам относится Чучуканская брахиантиклиналь.Внутреннее строение таких блоков имеет сложную складчато-блоковую структуру.При этом, пликативные дислокации носят согласный и нередко, приразломныйхарактер. Инверсия Ыгыатинской впадины не постигала стадии полного обращения еев положительную морфоструктуру, что способствовало унаследованному развитию, наее основе, отрицательной надпорядковой структуры — Вилюйской синеклизы.
ЗаложениеВилюйской синеклизы происходит в позднепалеозойское время с накоплениемверхнепалеозойского структурно-формационного комплекса пород значительноймощности.
Впределах изучаемой площади расположен северо-западный борт синеклизы полевобережью р.Хання. Граница здесь обосновывается наличиемабразивно-тектонического уступа высотой до 30 м в породах нижнего палеозоя.
Строениемезозойского структурно-формационного комплекса синеклизы здесь достаточнопростое. Установлен наклон всех поверхностей на юго-восток и восток припрактически горизонтальном залегании пород. Конседиментационное ее развитиезафиксировано по изменениям мощностей, варьирующих в современном эрозионномсрезе р. Хання.
Запределами исследуемого района, на междуречье р.р.Хання-Накын в погребеннойповерхности нижнего палеозоя контрастно, выражена Ханнинская положительнаяморфоструктура и Дыхтар-Уолбинская депрессия. Кимберлитовые трубки Ботуобинскаяи Нюрбинская расположены на южном склоне поднятия, на террасовидной поверхностишириной до 5 км с абсолютными отметками 170-180 м. В погребенном рельефе имотвечает пологий вал северо-восточного простирания с относительнымипревышениями до 3 м. Дыхтар-Уолбинская депрессия прослеживается с северо-западаот устья р.Хання на юго-восток в среднее течение р.Накын, где открывается вовпадину регионального северо-восточного плана. Абсолютные отметкинижнепалеозойского днища депрессии снижаются от 200 м в бассейне ручьяДьахтар-Юрэгэ до 80 м в долине р. Накын. От трубки Ботуобинская в юго-западномнаправлении в сторону осевой части депрессии прослежена узкая (40-60 м) ложбинаглубиной до 45 м эрозионно-карстового или карстово-тектоническогопроисхождения.
Впределах краевой части Анабаро-Тюнгской кратонной области на междуречьеХання-Накын в среднем палеозое сформировались взаимопересекающиеся глубинныеразломы Мархинской и Вилюйско-Мархинской Тектоно-магматических зон. Дляразломов в области кратона характерны, в целом, незначительные амплитудысмещений, большая насыщенность их дайками долеритов. Строение и параметрыразломов Мархинской зоны изучены недостаточно, фрагментарно. По геофизическимданным эти разрывные нарушения имеют северо-западное, реже субмеридианальноепростирание и образуют систему разломов шириной до 75 км. Многие разломызалечены протяженными (до 30 км) прерывистыми дайками долеритов, выходящими ине выходящими на уровень современного эрозионного среза. Предполагается, чторазломы такого плана ограничивают узкую (5-10 км) грабенообразную структуру направобережье р.Марха. Такими же разломами, возможно, сопровождаются играбен-синклинали к северу от устья р. Хання.
Достовернееоткартированны северо-восточные разломы Вилюйско-Мархинской зоны, заложенной насочленении Анабаро-Оленекской антеклизы и Вилюйского авлакогена. Ширина зоны вбассейне р.р. Хання-Накын составляет 80 км. На юго-востоке она разграничиваеткратонную и депрессионно-деструктивную области. На северо-западе крайниеразломы, трассирующиеся с юго-востока от бассейна р.р. Чагдалы-Ыгматта.Многочисленные разломы этой зоны большей частью залечены дайками долеритов.
Общиесведения по Вилюйско — Мархинской тектоно-магматической зоне показывают еерасширение на северо-восток, до 150 км. Она состоит из трех параллельныхветвей, расположенных друг от друга на расстояние до 30 м.
Северо-западнаяветвь, шириной 10-60 км, расположена в бассейнах р.р. Марха-Хання-Чемидикян
Центральнаяветвь частично скрыта под мезозойскими осадками и устанавливается в полеразвития кембрия в бассейнах р.р. Марха-Тюкян-Тюнг шириной 10-15 км.
Юго-восточнаяветвь прослежена под чехлом мезозоя Вилюйской синеклизы шириной до 10 км. Всетри ветви сливаются в бассейне р.р. Хання-Тюкян.
Областьпересечения Средне-Тюнгской (Верхне-Тюнгской) зоны разломов сВилюйско-Мархинской (Мархинско-Линденской) относится к районам, благоприятнымдля внедрения кимберлитов.
/>Геологическое развитие
Вгеологическом развитие данной территории можно выделить три крупных этапа,которые завершаются четвертичным периодом с накоплением в это время русловых ипойменных фаций.
Первыйэтап. Позднекембрийский — ранееордовикский. Геологическое развитие исследуемогорайона на этом этапе характеризуется регрессионной обстановкой. Отмечаютсявосходящие движения, в результате которых море на короткое время покидаеттерриторию платформы. Что скорее всего связано с отголосками раннекаледонскихдвижений. Регрессия моря обусловила образование лагунно-морских и мелководныхфаций в отложениях мархинской свиты (E3 mr) и прибрежных отложений сконтинетнальными фациями олдондинской свиты.
Кконцу раннего ордовика море окончательно отступило с территории, вследствиечего возник перерыв в осадконакоплении.
Второйэтап. Среднепалеозойский (ранне-позднедевонский) этап. На этом этапе спокойнаядо этого обстановка сменилась обстановкой активизации платформы. Возниклитектонические напряжения вследствие которых территория была разбита сетьюглубинных разломов. Одновременно с этим начал проявляться основной магматизм,который в настоящее время представлен дайками долеритов, залечивающих некоторыеразломы.
Третийэтап. Ранне- среднеюрский этап. Он характеризуется широким развитием карбонатно- терригенных формаций трансгрессивной стадии. Это отображается влитологическом составе тюнгской свиты (J1 tn) ( пески, песчаники, алевролиты слинзами и прослоями известняков) и сунтарской (J1-2 sn ) свиты ( аргиллиты,алевролиты, песчаники, алевриты, с маломощными прослоями известняков). Послеранне-среднеюрского этапа накопления морских отложений происходит регрессияморя, что привело к размыву ранее накопившихся отложений. В неогеновое время натерритории развивается речная сеть, в результате чего накапливаются пойменные ирусловые фации.
Четвертичыйпериод характеризуется обстановкой подобной неогеновому времени. На этом этапетакже накапливаются русловые и пойменные фации.
Полезные ископаемые
Основнымии естественно самыми главными источниками полезных ископаемых района являютсядва крупных алмазоносных месторождения: Ботуобинское и Нюрбинское. Обаместорождения были открыты сравнительно не давно в 1994 и 1996 г.г.соответственно и по предварительным данным являются высокоалмазоноснымикоренными месторождениями алмазов со значительными запасами руды. Алмазы в этихместорождениях по своим минералогическим и качественным характеристикамсопоставимы друг с другом их средние содержания по скважинам составляют более5,7 кар/т.
Такжеустановлена алмазоносность русловых, косовых, пойменных и террасовых отложенийр. Мархи и некоторых ее притоков. Наиболее продуктивными из них являютсярусловые отложения р. Мархи, где содержания алмазов колеблется в пределах от0,002 до 0,27 кар/м3. Алмазоносность аллювиальных отложений характеризуетсясодержанием от 0,004 до 0,013 кар/м3. В русловом и косовом аллювии среднеесодержание алмазов колеблется от 0,004 до 0,006 кар/м3. Промышленные россыпиалмазов отсутствуют.
Практическиво всех стратиграфических горизонтах района, за исключением мархинской иолдондинской свит, обнаружены минералы спутники алмаза. Так например длятюнгской свиты в составе песков и галечников установлено наличие минераловспутников алмаза: пикроильменит от 1 до 240 зерен, пироп от 1 до 39 знаков напробу. Основная часть минералов-спутников алмаза хорошей окатанности, плохойсохранности, хотя и встречаются отдельные зерна с реликтами первичнойповерхности. В сунтарской свите минералы-спутникиалмаза встречаются уже редко,в основном в виде пикроильменита, а гранат-пироп только во фракции 1,0 мм ввиде единичных зёрен ( до 6 знаков на пробу ). Сохранность плохая.
Крометого, на изучаемой территории можно отметить и ряд других полезных ископаемых:
Богатопредставлены в районе строительные материалы: карбонатные породы, доломиты ипесчано-гравийные смеси. Карбонатные породы пригодны в качестве изготовления наих основе различныхвидов сырья, таких как технологическая известь, строительнаявоздушная известь, антисептик, для: минеральных удобрений, дорожногостроительства. Запасы карбонатных пород велики и добыча их может осуществлятьсяоткрытым способом.
Доломитыне пользуются столь широким распространением, но также могут быть использованыв народном хозяйстве в качестве бутового камня.
Песчано-гравийно-галечныесмеси широко распространены и пригодны для заполнителей бетонов, покрытиядорог.
Медноеруденение района отмечается с 1953 г.Это не значительные проявления вкарбонатных породах азурита, малахита, ковелина. В шлихах из контактов даек свмещающими породами отмечено не значительное присутствие ирита, халькопирита,азурита, малахита. Проявления меди приурочены к некоторым разломам,расположенным субпараллельно указанным дайкам. Из-за малой мощности зоныоруденения (0,3 м), выявленное медное проявление практического интереса непредставляет.
Поделочныекамни представлены кремнями, халцедоном, полудрагоценные — пиропом, цирконом,но все они по размерам, качеству и редкой встречаемости не используются.
/>История открытия
В1994 г. при проведении буровых работ Ботуобинской экспедицией в пределахВилюйско — Мархинской зоны глубинных разломов, в целях изучения структурногостроения района, одна из скважин вскрыла кимберлитовое тело.
Этопослужило открытием трубки Ботуобинская. В тот же год непосредственно вокругтрубки на площади 1 км2 была проведена наземная магнитная съемка масштаба1:2000 (сеть 25х25 м) и гравиметрическая съемка масштаба 1:5 000 (сеть 50х40м), а площадь в 0,4 км2 покрывается сетью (100х100 м) точек МПП ( Методпереходных процессов ) с размерами установки 100х100 м. Но ни одним из этихметодов кимберлитовая трубка не выделяется. Во всех пробуренных скважинахпроведен широкий комплекс ГИС, который дал представление о магнитности,плотности, электропроводности в широком диапазоне частот, радиоактивностикимберлитов, вмещающих и перекрывающих пород. По большинству скважин проведеноРВП, которое показало, что кимберлитовое тело выделяется аномальным затуханиемрадиополя.
Впоследующее время, в ближайшем окружении трубки Ботуобинская на площади 100 км2проводилась наземная магнитная съемка масштаба 1:5 000 с целью поисков новыхкимберлитовых тел, а на междуречье р.р. Хання-Накын (800 км2) аэромагнитнаясъемка масштаба 1:10 000.
Входе этих работ было выявлено ряд перспективных магнитных аномалий трубочноготипа и в январе 1996 г. геологами Ботуобинской экспедицией, при заверкемагнитной аномалии Н-9, была открыта алмазоносная кимберлитовая трубкаНюрбинская.
ТрубкаНюрбинская находится на водоразделе р.р. Хання-Накын в пределах осевой линииДъяхтарского разлома, в зоне которого на юге расположена трубка Ботуобинская.Обе эти трубки относятся к числу погребенных кимберлитовых тел. Мощностьперекрывающих отложений трубки Нюрбинская составляет 57-61м. В планепогребенного рельефа эта трубка имеет эллипсовидную форму субмеридиональнойориентации с размерами 300-320х130-160 м. В вертикальном разрезе морфологиятрубки близка к диатреме с каналом цилиндрического типа. Углы падения контактовтрубки изменяются от относительно пологих (75-80о) до субвертикальных (85-87о).Рудное тело трубки сложено автолитовой кимберлитовой брекчией. На основепредварительных данных кернового опробования установлено, что содержанияалмазов в кимберлитах колеблются в среднем по скважинам более 5,7 кар/т, а поминералогическим и качественным характеристикам они сопоставимы с алмазамитрубки Ботуобинская.
/>Вмещающие породы
Вмещающиепороды Нюрбинской кимберлитовой трубки представлены осадочными породамиверхнего кембрия мархинской свиты (E3 mr) и согласно залегающими на нихосадочными породами нижнего ордовика олдондинской свиты (O1 ol ).
Осадочныеобразования раннего ордовика относятся к комплексу мелководных биогенных,хемогенных и терригенных глинисто-карбонатных отложений шельфовыхэпиконтинентальных морей с нормальной и несколько повышенной соленостью,накапливавшихся в условиях приливно-отливной аридной зоны. Разрезы сложенытремя ассоциациями литогенетических типов: волнисто- и горизонтально-слоистымиизвестковистыми или доломитистыми мергелями и глинистыми доломитами выровненныхпонижений дна мелководной равнины; разнообразными известняками пологихвозвышенных частей дна мелководной равнины (отмелей); волнисто-слоистыми имассивными аргиллитами центральных застойных частей понижений дна мелководнойравнины.
Наибольшимразнообразием обладает ассоциация известняков. В ней выделяется рядлитологических типов: оолитовые известняки различной зернистости неслоистыеиногда с фрагментами мелкой косоволнистой (фестончатой) слоистости;алевритистые мелкокристаллические мелководные известняки, часто содержащиегравийные зерна и мелкую уплощенную гальку и катуны микрозернистых известнякови мергелей; комковатые (сгустковые) копрогенные известняки с реликтамипрерывистой горизонтальной слоистости и текстурами биотурбаций, частосодержащие обломки раковин тонкостенных брахиопод; пелитоморфные известнякинеслоистые; строматолитовые (водорослевые) афанитовые тонко-волнисто-слойчатыеизвестняки, часто содержащие конкреции белых и серых кремней и линзочкиоолитовых известняков; мелко-среднезернистые органогенно-детритовые известняки,содержащие остатки брахиопод, пелеципод, криноидей и иглокожих.
Особенностиизвестняков указывают на их образование в условиях слабых течений и отмучиванияглинистого терригенного материала. Это очевидно служило причиной хорошейосвещенности водоема и возможности интенсивного хемогенного и биогенногокарбонатонакопления.
Вменьшей мере в разрезах ордовика распространены доломиты, которые обычнопредставлены пелитоморфными и глинистыми скрытокристаллическими разностями.Встречаются и вторичные доломиты, которые, по-существу, являются структурнымианалогами рассмотренных выше известняков. Вторичная доломитизацияустанавливается с трудом.
Указанныелитогенетические типы и их ассоциации ритмично переслаиваются, слагая пачки,пласты, слои и прослойки, что указывает на существование значительныхфациальных переходов.
Вразрезах подстилающей позднекембрийской толщи доломиты резко преобладают надизвестняками. Кроме того, характерно появление тонковолнистослоистыхпестроцветных и красноцветных доломитистых мергелей и аргиллитов. В этихпластах мощностью в первые метры широко распространены трещины усыхания итекстуры биотурбаций.
Встречаютсятакже слои мощностью в первые метры и дециметры, сложенные красноцветнымиаргиллитами и глинистыми алевролитами с массивной текстурой. Для них характеренлессовидный облик с микроагрегативным строением, неравномерная микропримесьпесчаного материала и оскольчатая отдельность.
Интереснымис литогенетической точки зрения являются прослои седиментационных брекчий,распространенные в глубоких частях вскрытого кембрийского разреза. Они отличаются:отсутствием сортировки и слоистости; имеют мощность от 0,5 до 1,5 м; сложеныугловатыми часто уплощенными обломками гравийно-мелкогалечного размера; всоставе обломков преобладают глинистые подстилающие породы, редко известняки идоломиты; в составе обломков встречаются уплощенные фрагменты, в которых естьмикроскладчатые деформации горизонтальной слойчатости; в цементирующей массе,которая составляет от 10 до 30% объема породы, преобладает также глинистыйматериал; такие прослои не имеют мотивированного положения в осадочныхседиментационных ритмах. Указанные признаки позволяют предположитьгрязекаменное происхождение таких брекчий.
Такогорода отложения могут сопровождать формирование конусов выноса или бытьсопочными брекчиями — осадками грязевых вулканов. Присутствие древнихпролювиальных конусов не мотивировано многими литогенетическими особенностями(глинисто-карбонатный состав, тонкая и мелкая волнистая слоистость, биогермныепостройки и пр.). Они указывают на существование весьма выравненного палеорельефа,следовательно более вероятным представляется связь рассматриваемыхседиментационных брекчий с древними грязевыми вулканами.
Встречаютсяпесчанистые и алевритистые доломиты с мелкой косоволнистой (перистой)слоистостью и литокластами, фиксирующими основания микроразмывов и началаседиментационных ритмов, мощность которых составляет первые метры.
Указанныелитогенетические ассоциации, по-видимому, накапливались в условиях сублиторали,прибрежных озер и выравненной континентальной субаэральной равнины.
/>Петрографические разности пород
Исследуемаяосадочная толща характеризуется высокой контрастностью по физико-механическимсвойствам. На момент заложения тектонических (в том числекимберлитоконтролирующих) структур осадочные породы чехла очевидно былинасыщены водой и по косвенным данным некоторые из них были не полностьюлитифицированы. Одни типы пород обладали жестким каркасом, другие — нет, чтопредопределяло их различную реакцию на внешние воздействия. Они по разномудолжны были реагировать на прилагаемые к ним в процессе становления структурусилия (сжатие, растяжение, сдвиг и ударно-взрывное воздействие).
Кпородам, обладающим жестким каркасом следует отнести оолитовые,микрокристаллические, сгустковые и органогенно-детритовые известняки, доломиты,биогермные постройки, песчанистые породы.
Оолитовыеизвестняки и доломиты слагают слои мощностью от 5 см до первых метров и частоимеют границы в виде плавных постепенных переходов в другие литологическиеразности. В основании прослоев, как правило имеются признаки размыва иливзмучивания (катуны мергелей, окатанная галька других пород). Нередко вотносительно мощных (несколько метров) слоях оолитовых известняков и доломитовимеются прослои мергелей.
Оолитовыеизвестняки и доломиты, как правило, очень прочные и плотные из-за сильнойперекристаллизации по массе. Они имеют характерный серо-бежевый цвет, однако внекоторых случаях могут быть либо светло-желтыми либо, что еще реже,темно-серыми. Темно-серым цветом обладают, как правило крупно-оолитовые разности.Такие породы встречаются редко в виде маломощных прослоев на глубокихгоризонтах исследуемого интервала пород уже в кембрийской толще. Их окраскаобусловлена окремнением. В рассматриваемых породах нередко отмечаются стяжениябелых кремней, сохраняющих первичную оолитовую текстуру.
Сгустковыеизвестняки представляют собой чрезвычайно прочные и плотные породы, однако естьоснования предполагать, что столь прочными их сделали процессы карбонатнойперекристаллизации, а до того эти известняки были высокопористыми и непрочными.
Первоначальносгустковые известняки представляли собой очевидно водорослевые образования (такназываемые водорослевые маты) либо донный осадок полностью переработанныйроющими организмами (порода копрогенного происхождения). На это указываютчрезвычайно разнообразные сгустковые (псевдобрекчиевые) текстуры пород.
Примикроскопическом изучении установлено: известняк сгустковый, возможно частичноводорослевый, так как иногда заметна слойчатость, а также микроплойчатостьнеправильной формы; микротекстура мелкокомковатая (результат переработки осадкароющими организмами (копрогенная); основная масса сложена микрокристаллическимкальцитом так же распространен прожилковый крупнокристаллический кальцит сразмером кристаллов свыше 0.25 мм; кальцит с размером кристаллов менее 0.25 ммрассеян в породе и выполняет поры и ходы роющих организмов; органическиеостатки сложены кальцитом, среди них четко определяются остатки раковинбрахиопод, пелеципод и иглокожих (иглы морских ежей, членики криноидей);изредка встречаются радиально-лучистые микроконкреции кальцита, очевидносин-диагенетические; алевритовая примесь кварца (0.01-0.05мм) составляетпримерно 10-15% породы; нередко отмечаются изометрично-округлые выделенияпирита размером около 0.01 мм.
Образованиепороды прибрежно-морское. Типичный детрит, образовавшийся в результатепереработки роющими организмами.
Сгустковыеизвестняки, встреченные в других местах, как правило пронизаны струйчатымисубвертикальными полосами желтого микрокристаллического карбонатного материала.
Биогермныепостройки относятся к числу каркасных и чрезвычайно пористых литологическихобразований и вследствие этого рассматриваются в качестве одного из основныхколлекторов для жидкостей и газов. Следовательно интенсивное вторичноеминералообразование надо ожидать именно в них, что и подтверждается напрактике.
Подбиогермными постройками мы объединяем строматолитовые и онколитовыеводорослевые образования. Эти разновидности пород широко распространены ванализируемых разрезах. Ими образованы прослои, имеющие мощность от 1-2 до30-50 см, в редких случаях до 1 метра.
Биогермымогут быть сложены как доломитом, так и кальцитом, что, по видимому, зависит отусловий бассейна осадконакопления и, возможно, от вторичногодоломитообразования. Породы имеют тонкую листовато-слоистую текстуру. Вбольшинстве случаев слойки биогерма изогнуты в округлые выпуклые формы самплитудами в первые сантиметры. В крупных постройках, составляющих по мощностидециметры, образуется очень сложная, многопорядковая, а иногда даже опрокинутая«складчатость».
Очевидно,что строматолиты и онколиты имели высокую прочность уже на ранних стадияхдиагенеза. Это подтверждается, часто наблюдаемыми изгибами в породах,непосредственно перекрывающих биогермы. По своим проявлениям это весьманапоминает локальные зонки тектонической нарушенности.
Биогермныепостройки часто содержат проявления вторичных минералов. По межслоевым трещинамвстречаются кальцит и пирит, нередки также стяжения кремней. В местахпроявления древнего карстования именно проницаемые биогермные карбонатныепороды оказываются в наибольшей степени выщелоченными.
Алевро-песчаныеразности пород проявляются в виде сравнительно маломощных прослоев (5 — 30 см),которые как правило слагают элементы седиментационных ритмов позднекембрийскойтолщи. Породы редко имеют массивную текстуру, чаще они слагают прослои с тонкойкосоволнистой, а также перистой слоистостью. Слои алевролитов и песчаниковснизу обычно ограничены поверхностями размыва, а выше плавно или через переслаиваниепереходят в глинисто-мергельные разности. Характерной особенностью строениятерригенных прослоев является наличие в основании гальки и катунов нижележащихпород. Описываемые разновидности представлены мелкозернистыми алевритистымипесчаниками и алевролитами на карбонатном цементе. Среди обломков преобладаюткварцевые, как правило хорошо окатанные зерна.
Припетрографических исследованиях в псаммитистых породах обнаруживается сильнаяперекристаллизация карбонатной составляющей. Имеется нескольких генерацийкальцита. В некоторых случаях в экзоконтакте трубок присутствуют отчетливыекоррозионные структуры вторичного карбоната по отношению к кварцу. Этоуказывает на агрессивность карбонатного флюида, внедрявшегося в толщу пород.
Кромеэтого, в алевро-песчаных разновидностях пород встречены все имеющие местопроявления вторичной минерализации. Особенно характерными для них формамиявляются диффузионные округлые выделения микрокристаллического пирита,располагающиеся как правило послойно или образующие характерные ответвления отнитевидных пиритовых и пирит-кальцитовых прожилков.
Кхрупким типам пород следует отнести и красноцветные лессовидные глинистыеалевролиты с оскольчатой отдельностью, распространенные в разрезах кембрия. Засчет их образования в древних субаэральных условиях они, также как и породыбиогермных построек, испытывали раннюю литификацию. Поэтому в последующихпроцессах литогенеза они подвергались хрупким деформациям. Это подтверждаетсямногочисленными фактами наличия в них прожилковой гипсовой минерализации ипрожилковых выделений осветления (гидрослюда и хлорит). А также фактамиоколотрубочной прожилковой минерализации. В ближнем экзоконтакте трубкиНюрбинская в таких породах наблюдались прожилковые нитевидные выделениятемно-серо-зеленого глинистого минерала (железо-магнезиального хлорита,окаймленного зонками осветления. В единичном случае также в экзоконтакте этойтрубки зафиксирована кальцит-барито-целестиновая жила стволовой мощностью 20см.
Указанныеразновидности, как правило должны были испытывать хрупкие деформации.Насыщенные водой глинистые породы (аргиллиты, мергели, существенно глинистыеизвестняки) вероятно могли подвергаться вязко-пластическим деформациямвыдавливания и течения.
Врезультате на границах петрофизически контрастных сред возникали характерныенарушения нормального горизонтального напластования, которые как правило имелитектоническое происхождение.
Такнапример, можно наблюдать над или под микроразрывными нарушениями в упругих(хрупких) породах смятие и изгибание более пластичных глинистых прослоев.Нередки также явления затухания разрывов в пластичных разностях пород.
/>Морфология рудного тела
Средикимберлитовых тел наиболее распространены трубки, дайки, крутопадающие жильныезоны и послойные силлы простого или многоярусного строения. В определенныхгеолого-тектонических условиях эти тела образуют пространственные группировки ивзаимосвязанные системы. Так например в общем случае можно выделить два типакимберлитовых тел:
·если вмещающих их породы представлены гнейсами и кристаллическими сланцами, тоэто трубки, дайки, кулисообразные пачки жил, неправильные ветвящиеся тела вместах сочленения антиклинорных и синклинорных структур (Гвинея, Присаянье,отчасти Анабар);
·в случае вмещающих субгоризонтально залегающих осадочных пород это — субцилиндрические, вертикальные или крутонаклонные трубки, иногда переходящиена глубину в дайки (Айхал), в некоторых случаях есть жилы и дайки, секущиетрубку и вмещающие породы. Возможна и комбинация этих тел, как это установлено геологамиБГРЭ на Ботуобинской трубке.
ТрубкаНюрбинская была открыта геологами Ботуобинской экспедиции в начале 1996г. Попространственному расположению она находится в пределах истока ручьяДьяхтар-Юреге, левого притока р.Марха, залегает в пределах распространенияренне-среднеюрских осадочных пород Сунтарской свиты ( J1-2 sn) и относятсячислу кимберлитовых тел, не выходящих на дневную поверхность.
Разведочнымиработами установлено, что трубка прорывает осадочные породы верхнего кембрияМархинской свиты (E3 mr), нижнего ордовика Олдондинской свиты (O1 ol) иперекрывается ранне, ренне-среднеюрскими осадочными породами Тюнгской (J1 tn) иСунтарской ( J1-2 sn) свит. Мощность перекрывающих отложений 51-61м.
Вплане на уровне палеоэрозионного среза трубка NN имеет эллипсовидную форму сдлиной осью, вытянутой в северо-восточном направлении. Размеры тела по длинойоси составляют 300-320 м, по короткой оси 130-160 м. В разрезе представляетсобой тело правильной конической формы с обрашенной вниз верщиной. Углы падениястенок контакта трубки с вмещающими породами изменяются от относительно пологих75-80град, до субвертикальных 85-87град.
Характерпоперечного сечения постепенно изменяется в зависимости от глубины залеганиярудного тела и характеризуется относительно постепенным убыванием площадипоперечного сечения трубки от верхних частей к основному трубочному каналу. Этоподтверждается бурением, так если на уровне пелеоэрозионного среза трубка имеетсечение 300-320х130-160 м., то на глубине порядка 110 м., от уровняпалеоэрозионного среза, уже 270х110 м., т.е. с глубиной контуры трубкиконформно повторяют контуры верхних сечений, при этом, уменьшаясь в размерахсоответственно углу конусности. На более низких глубинах, начиная со 150м и доглубин порядка наблюдается более устойчивое вклинивание рудного тела, углыконтактов изменяются на более пологие.
Строениеболее низких горизонтов не изучено, но по аналогии с другими кимберлитовымителами можно предположить, что с глубиной на ряду с убыванием площадипоперечного происходит еще и «сплющивание» кимберлитового тела, врезультате чего трубка постепенно вырождается и на глубинах порядка 1000 мпереходит в маломощные, в первые метры дайки, которые представляют собойзаполнение магматическим материалом ветвящихся трещин надочагового горизонта.
/>Структура месторождения
Изучаемоеместорождение находится на территории Накынского кимберлитового поля, входящегов состав Средне-Мархинского кимберлитового района.
Структурарайона определяется крупным тектоническим узлом пересечения ветвей разломовпервого порядка — Вилюйско-Мархинского дайкового пояса восток-северо-восточногопростирания и поперечной к нему зоной палеоподнятий. Первая из названных зонразломов является краевой в среднепалеозойской рифтовой системе. Кроме этих линейныхструктурных элементов существует точка зрения о контроле рассматриваемогорайона радиальными и дуговыми элементами крупных структур центрального типа,выделяемых по космогеологическим материалам.
Результатыкартирования разрывных нарушений в ближайшем околотрубочном пространствеместорождения NN приведены на рис. Здесь на западе в субмеридиональномнаправлении прослежен тектонический шов, включающий милониты (скважины NN8-115, 20-129, 24-87 и 28-140). На восточном фланге месторождения также установленшов с милонитами (скв. 20-212, 24-7 и 32-198). Оба шва субпараллельны другдругу и имеют S-образную форму в плане. Характерно, что на своем продолженииэти швы также маркируются зонами дробления и сериями микросбросов, но меньшейинтенсивности. В частнолсти в них отсутствуют милониты, уменьшается количествозон дробления и микросбросов. То есть намечается затухание разломов.
Помимосубмеридиональных нарушений устанавливаются субширотно-северо-восточные зоны. Вчастности их очевидное проявление зафиксировано в двух скважинах на восточномфланге (32-28 и 32-32), в последней из которых имеют место яркие признакифлюидизации. Простирание этой зоны намечено по фактам отсутствия илинезначительного проявления разломов в скважинах, пройденных севернее и южнее (NN32-7, 32-253, 28-253, 28-263).
Другимиданными, которые подтверждают наличие субширотных разломов, являются два случаявскрытия слепых даек долеритов. Увязка их в единое предположительно дайковоекрутопадающее тело пока условная и базируется на общем его расположениипараллельном очевидной зоне Ботуобинского разлома. Ряд признаков разломовпозволяет наметить и другие мелкие тектонические швы этого простирания.
Наюго-западе месторождения имеют место признаки разломов северо-восточногопростирания, вскрытые скважиной 8-115.
Помимосубвертикальных зон нарушений, по-видимому, следует иметь ввиду и субпослойные,которые фиксируются по достаточно многочисленным фактам межслоевых зеркалскольжения и единичными субпослойными кимберлитовыми жилами, вскрытыми в скважине32-222.
Принципиальныммоментом в структуре рассматриваемого месторождения на наш взгляд следуетсчитать данные о разновозрастности разломов. Так в разрезах, вскрывших долериты(скважины 16-150 и 24-7), последние подвержены тектоническому дроблению игидротермальным изменениям в виде карбонат-хлорит-.гидрослюдистыхновообразований. Эти же зоны отчетливо увязываются в секущие к предполагаемомупростиранию дайки долеритов субмеридиональные швы. Следовательно, надопредполагать существование трапповой дайки до формирования субмеридиональныхзон. Докимберлитовый возраст траппов устанавливается и прямыми фактами наличияих обломков в кимберлитовой брекчии (скважина 16-150).
Самиже субмеридиональные и флексурообразно изогнутые в плане разломы следует связыватьс моментом внедрения кимберлитов. Об этом наглядно указывает факт расположениякимберлитовой жилы в плоскости системы сближенных микровзбросов (скважина32-166 глубина 236 м, фото..). Эта расщепляющаяся жила имеет тот же уголвстречи с осью керна, что и близко расположенный к ней контакт кимберлитовойтрубки. Таким образом, можно утверждать, что разломы субпараллельныеБотуобинскому, были заложены на ранней дорудной стадии формирования структурыместорождения.
Этиданные в совокупности с субпараллельным и однотипным по форме и составухарактером субмеридиональных швов повзоляют предположить существование единогоS-образно тектонического шва. В момент становления кимберлитов он былраздвинут.
Упомянутыйизгиб разлома очень напоминает такую же структуру на Ботуобинскомместорождении. В этой связи следует ожидать и его рудовмещающее значение.По-видимому, на глубине в этом морфологическом осложнении может находитьсядайковое тело порфировых кимберлитов. Косвенное подтверждение этому заключаетсяв присутствии крупных блоков порфировых автолитовых кимберлитов.
Интересноподчеркнуть большую ширину и длину западной ветви разлома относительновосточной. Это может указывать на некоторый наклон этого шва в западномнаправлении и соответствующее увеличение площади выхода при последующей эрозии.Если верно такое предположительное падение рудовмещающего шва, то позицияНюрбинского месторождения будет еще более близкой к локализации Ботуобинскихкимберлитов.
Важнообратить внимание на тектонический узел пересечения установленных локальныхразломов северо-восточного и субширотного простираний. Он намечается в ареалеразвития кимберлитов. Вероятно, что в этом месте должна быть центральнаяприосевая часть кимберлитовой трубки, а на глубине здесь вероятно появлениекимберлитовой дайки. Как и в N месторождении в этом участке предполагаетсяболее высокая продуктивность кимберлитов.
Генезис месторождения
Гипотезы происхождения кимберлитов
Досих пор внимание многих исследователей продолжают привлекать вопросы о глубинахзарождения и дифференциации кимберлитовых расплавов, особенностях магматическихочагов кимберлитовых тел и генезисе алмазов.
Существующиепредставления по этим вопросам можно разделить на две большие группы, каждая изкоторых включает несколько подгрупп.
Согласнопредставлениям одной группы кимберлитовые расплавы зарождаются в подкоровыхглубинах планеты среди пород верхней мантии, где термодинамические условияобеспечивают кристаллизацию алмаза и пиропа. Поднявшись к подножию коры, онизатем в короткий срок достигают поверхности и застывают, консервируяметастабильный при низких давлениях алмаз. Вторая группа объединяет гипотезы,согласно которым поднявшиеся из подкоровых глубин или глубоких горизонтовземной коры ультраосновные магмы эволюционируют и приобретают специфическиеособенности, обеспечивающие в дальнейшем зарождение из них кимберлитов наглубине первых километров от земной поверхности в промежуточных очагах. В этихочагах в результате взрывов подсасывающихся из вмещающих толщ углеводородов илигазовой фазы магмы при пульсирующих движениях земной коры возникают условия,необходимые и достаточные для кристаллизации алмаза.
Наиболееразработаны в теоретическом отношении, аргументированы и обоснованы фактическимматериалами гипотезы, согласно которым кимберлиты зарождаются и эволюционируютв верхней мантии. Расхождения между гипотезами этой группы, касаются места ивремени кристаллизации алмазов, пиропов, пироксенов и других минералов, чтопозволяет эти гипотезы разделить на две подгруппы.
Сторонникигипотез первой подгруппы считают, что родственные включения и отдельные ихминеральные компоненты являются обломками пород верхней мантии, а возникающаяпри частичном плавлении субстрата кимберлитовая магма служит своего рода«транспортером», выносящим раздробленный материал из подкоровыхглубин к земной поверхности. Механизм подъема кимберлитовых расплавов в верхнеймантии с глубины 100-200 км к подножию земной коры авторами этих гипотез необсуждаются, хотя из-за господствующих там температур и давлений высокая пластичностьсубстрата исключает возникновения любых видов разломов.
Согласногипотезам второй подгруппы кимберлитовые магмы возникают также в результатечастичного плавления мантийных пород, а радиальное перемещение ихосуществляется по механизму зонного плавления. Поступательное радиальноедвижение расплава при таком механизме происходит в результате проплавлениякровли и осаждения близкого по объему количества вновь кристаллизирующихсяминеральных фаз в нижней части магматического очага. Следовательно, радиальноеперемещение магматических очагов по механизму зонной плавки неизбежносопровождается постепенным изменением состава магмы.
Кимберлитовыерасплавы, достигающие подножия земной коры, быстро поднимаются по ееослабленным зонам и либо прорываются к земной поверхности, формируя диатремы,либо застывают вблизи нее в виде трещинных и пластовых интрузий. Предположенияо существовании каких-либо промежуточных очагов на глубине 1-4 км или награнице платформенного чехла и кристаллического фундамента противоречатгеологическим наблюдениям и несостоятельны с энергетических позиций.
Ккатегории геологических наблюдений, отвергающих наличие промежуточных очаговкимберлитовой магмы на границе чехла и фундамента платформы, следует в первуюочередь отнести многочисленные примера залегания кимберлитовых трубок средигранитов и гнейсов. Бурение, проведенное на одной из трубок, где фундаментзалегает на глубине 100-200 м от современной поверхности, показало, чтоскважина прошла по кимберлитовой брекчии около 300 м, опустившись более чем на100 м ниже раздела чехла и фундамента, при этом не было обнаружено не только нималейших признаков очага, но и никаких существенных изменений в составе,структуре и текстуре кимберлитовой брекчии.
Другимне менее важным фактом, свидетельствующим против существования промежуточныхочагов кимберлитовой магмы, является наличии в этих породах алмаза. Поскольку,если бы существовали некие промежуточные очаги на глубине 1-4 км, токимберлитовые магмы вместе с заключенными в них алмазами какое-то время должныбыли находится в этих очагах ( хотя бы в период заполнения ). Результатом такойзадержки неизбежно должно было стать полное замещение алмаза графитом, которыйпредставляет собой стабильную модификацию углерода в гипабиссальных условиях.
Существованиепромежуточных очагов кимберлитовой магмы встречает трудности и с энергетическихпозиций. Известно, что суммарный объем кимберлитовых пород даже в крупнейшихпровинциях измеряется лишь единицами кубических километров, а в пределах любогоиз полей объем пород не превышает десятых долей кубического километра. Объемодного или нескольких промежуточных очагов, с которыми предположительносвязывается образование кимберлитовых тел отдельно взятого поля, по всейвероятности, не мог существенно отличатся от приведенных цифр. При столь маломобъеме расплава сомнительно сколько-нибудь продолжительное существованиевнутрикорового очага, поскольку это неизбежно привело бы к исчерпанию запасовтепла и к кристаллизации магмы.
Такимобразом, все изложенное позволяет с определенностью говорить не о коровых, алишь о мантийных очагах кимберлитовой магмы. Непродолжительный подъем магмы отподножия земной коры к ее верхним горизонтам и быстрое застывание в небольшихпо объему трубках и дайках обеспечивают сохранение метастабильного в этихусловиях алмаза. Любая сколько-нибудь продолжительная задержка кимберлитовогорасплава на пути из подкоровых глубин к земной поверхности неминуемо привела бык полной графитизации алмазов.
/>Эпохи кимберлитового вулканизма
Многиесовременные приверженцы плейт-тектоники считают, что кимберлиты формировались взонах поддвига (субдукции) океанических плит под континентальные, где быликарбонатные, железистые осадки.
Кимберлитовыйвулканизм связывают с эпохами образования рифтогенных структур, образовавшихсяв условиях прогибания и растяжения.
ДляСибирской платформы такими эпохами считаются рифейская, вендская исреднепалеозойская (девонская). Откартированные в кимберлитовых районахподнятия с этих позиций считаются посткимберлитовыми, с чем трудно согласиться.Более правдоподобными следует считать представления Милашева о том, что эпохивнедрения кимберлитов связаны с региональными инверсионными поднятиями.
Кимберлитыочевидно являются продуктом этапов тектоно-магматической активизации древнихплатформ, которые сопровождались массовыми излияниями траппов. Имеет местоточка зрения о формировании траппов и кимберлитов в единые эпохи, когдакимберлиты завершают траппово-кимберлитовый магматический цикл. Последнееподтверждено рядом фактов — внедрение кимберлитов после трапповых даек(пересечение кимберлитами дайки долеритов на трубке Мир, наличие редкихобломков долеритов внутри кимберлитовых брекчий.
Указанноепротиворечие связи эпохи кимберлитов с рифтогенезом и поднятиями вероятно можноснять, имея ввиду чередование в девонском периоде региональных и, по-видимому,глобальных эпох растяжения и сжатия. В этой связи следует упомянуть, чтокимберлиты внедрялись в условиях регионального горизонтального сжатия, атраппы, вероятно, растяжения. Интересно отметить, что в районах мантийногоглубинного диапиризма фиксируются синхронные ему напряжения общего сжатия. Приэтом неоднократное чередование в девоне растяжения и сжатия может быть положенов основу объяснения разновозрастности и траппов, и кимберлитов, отмеченнуюрядом исследователей.
Собственнопроцесс кимберлитообразования по Маршинцеву /1995/ представляется трехэтапным:1) плутонический глубинный (высокобарические ассоциации); 2) субвулканический(серпентин и карбонаты); 3) гидротермальный (серпентин, карбонаты,выщелачивание и др.) Последовательность становления кимберлитов в пределахотдельных месторождений считается следующей: а) дайки и жилы; б) многофазныебрекчиевые тела, выполняющие трубки; в) жерловые интрузивные кимберлиты; г)мелкие жилы.
/>Возможные механизмы формированияструктур
Внастоящее время исследователями уже четко отмечается приуроченностькимберлитовых тел к наиболее проницаемыми участками земной коры в пределахкимберлитового поля. Для локализации кимберлитовых тел характерны зоныглубинных разломов в участках сочленения крупных положительных и отрицательныхструктур фундамента и чехла, участки территорий обусловленные изменчивостьюгустоты, выдержанности по вертикали и латерали разрывных нарушений, а такжестепени раскрытия или сжатия трещин в отдельные этапы кимберлитовогомагматизма.
Натерритории Накынского кимберлитового поля, в пределах N и NN месторожденийустановлено существование до-, син- и посткимберлитовых разломов.Докимберлитовые разломы фиксируются в виде субширотно-северо-восточных зон,параллельных дайкам Вилюйско-Мархинского дайкового пояса. Вместе с такимипродольными относительно глубинного разлома ослабленными зонами, имели местопоперечные и диагональные нарушения. В Средне-Мархинском районе крупные разломытакого типа хорошо устанавливаются по линейным положительным аномалияммагнитного поля. Мелкие диагональные разломы в пределах Мархинского участка ина месторождениях установлены по документации керна. В геофизических поляхтакие нарушения намечаются далеко не так отчетливо.
Приизучении ближайшего околотрубочного пространства установлено рудовмещающеезначение локальных участков структурно-морфологических осложнений диагональныхразломов третьего порядка. Распространение здесь признаков деформаций сжатияпозволяет связывать их происхождение с этапом становления кимберлитов, когдасуществовали экранные условия для явлений гидро-газоразрыва, сопровождавшихстановление кимберлитов. Условия регионального сжатия объясняют локальностьпроявления ослабленных проницаемых зон и явлений гидро-газоразрыва.
Совокупностьизложенных данных позволяет обосновать стадийность образования эндогенныхструктур среднепалеозойской активизации в Накынском поле и в Средне-Мархинскомрайоне.
Враннюю стадию дорудного этапа были заложены региональные дуговые и радиальныеразломы, которые были выражены ослабленными зонами в кристаллическом фундаментеи затухающими вверх по разрезу разломами в осадочном платформенном чехле.
Взрелую также дорудную стадию в условиях горизонтального региональногорастяжения и рифтогенеза были подновлены глубинные разломы Вилюйско-Мархинской,Тюкян-Чабыдинской, Мирнинской зон. В Средне-Мархинском районе наиболее широкопроявились продольные разломы второго порядка согласные Вилюйско-Мархинскомудайковому поясу, диагональные к нему типа Лиендокитского рапзлома и поперечныетипа Кулисообразного нарушения. Они заполнялись дайками траппов. Очевидноподновились и более ранние структуры, которые вместили силлы и слепые дайкитраппов. В эту же стадию очевидно заложились мелкие разломы третьего порядка,которые были либо притертыми как диагональные, либо выполнялись маломощнымителами траппов (продольные).
Заключительнаястадия отличалась преобладанием условий регионального сжатия и экранированияглубинных структур. В это время формировались малоамплитудные взбросы и сдвигии подновились все предшествующие разрывные структуры. При правостороннихсдвигах, точнее взбросо-сдвигах места диагональные разломы третьего порядкабыли наиболее ослабленными и могли вместить флюидизированную кимберлитовуюмагму. Соответственно в хрупких породах фундамента формировались линейныекимберлитовые тела в виде цепочек даек и жильных систем. В присдвиговых зонах вместах пересечения мелких диагональных разломов продольными разломами того жетретьего порядка образовались локальные субвертикальные зоны открытойтрещиноватости и проницания, которые могли служить каналами для восходящихфлюидно-магматических систем. В них формировались кимберлитовые диатремы.Постумные явления того же этапа активизации выражались в затухающих деформацияхсжатия, когда все породы подвергались тектоническому кливажу, а мелкие открытыетрещины выполнялись кальцитом и реже пиритом.
/>Генезис месторождения
Попредварительным данным геологоразведочных работ установлено, что кимберлитоваятрубка Нюрбинская имеет сложное многофазовое строение. Наличие включений однихразновидностей брекчий в другие, а также «зон смешивания» в областиконтактов разных типов пород, позволяет говорить об неоднократным внедрении выделяемыхтипов кимберлитов, слагающих трубку. В частности, анализируя составкимберлитовых пород можно предположить сложный характер процессов внедрениятела трубки во вмещающие породы и выделить две фазы внедрения: субвулканическую(I фаза внедрения) и вулканическую (II фаза внедрения) характеризующихся каждаясвоим типом пород.
Кимберлитовыепороды первой, субвулканической, фазы внедрения представлены дайкамисеверо-восточного простирания, выполненными порфировыми кимберлитами.Содержание в них ксеногенного материала пород рамы редко достигает 5-7%.
Вторая,вулканическая, фаза внедрения отвечает, собственно за становление диатремовойчасти трубки и представленна автолитовыми кимберлитовыми брекчиями.
Впервую стадию была образованна система рещин и возникшая при этом ослабленнаязона была заполнена порфировыми кимберлитами. На участках незначительногорастяжения образовались отдельные дайки или серии даек небольшой мощности (первые десятки сантиметров). Подъем кимберлитового вещества первой фазывнедрения носил характер вязкого течения с постепенной дегазацией. Позавершении первой стадии проницаемые трещины были заполнены порфировымикимберлитами, другие уплотнены до полной непроницаемости.
Вовторую тадию произошло формирование диатремы, в настоящее время выполненнойпородами автолитовый кимберлитовой брекчии. Основным рабочим телом приформировании второй фазы служил газово-жидкий флюид. Уплотненная послезавершения первой стадии, покрышка из пород осадочного чехла благоприятствоваланакоплению газовой составляющей. При возникновении тектонических подвижек газбыстро выделялся из кимберлитового флюида, происходил интенсивный выбростуфовых разностей кимберлита. Это можно объяснить тем, что колоннакимберлитового флюида на глубине трубкообразования неоднородна по вертикали: еефронтальные части обогащены, а тыловые обеднены газами, и поэтому по мересвоего движения опережающие газовые эксплозии как бы разрабатывали канал дляфлюидной инъекции, поглощавшей и перемещавшей раздробленные породы.
Последующиевнедрения флюида продолжали разрабатывать уже сформировавшейся каналцилиндрической формы, увеличивая его поперечное сечение, особенно в верхнихчастях и придавая ему коническую форму. Это время характеризуется формированиемпород автолитовой кимберлитовой брекчии.
Послезавершения вулканической деятельности данная кимберлитовая трубка подвергласьинтенсивным процессам денудации, в результате чего верхние горизонты вмещающихпород и трубки были полностью размыты. В дальнейшем кимберлитовое тело былополностью захоронено под терригенными породами раннегомезозоя, в результатечего и преобрело современный облик.
/>Особенности алмазов
Изучениеморфологических и структурных особенностей алмазов позволяет наметить признакиих первичной кристаллизации и вторичных изменений. К первичным признакам,связанным с условиями кристаллизации алмазов в глубинном расплаве до егопоступления в трещины и трубные каналы, относится габитус и морфологический типкристаллов, твердые включения и примеси в алмазах: к вторичным, приобретеннымв процессе транспортировке флюидом, его дифферинцации и раскристаллазации,относится коричневая окраска, дымчатость, трещиноватость, коррозия кристаллов,включения графита. Сопоставляя данные по морфогенезису простых (одно- идвухфазных) и сложных (многофазных) кимберлитовых тел с результатамиисследований их алмазоносности авторы статьи: «Особенности строенияалмазоносных кимберлитовых тел» П.Ф. Иванкин и К.П. Аргунов(Сов.гелог.№10-80г) приходят к выводу о прерывистой, многоэтапной эволюциикимберлитового расплава и определенной направленности изменений условийкристаллизации алмазов.
Внастоящее время, отсутствуют полные данные по особенностям алмазоносностиизучаемой кимберлитовой трубки, имеющиеся данные являются строго засекреченнымипоскольку открыта трубка была совсем недавно и по предварительным параметрамявляется высокоалмазным коренным месторождением со значительными запасами.
Втечении раннего этапа, по — видимому. Кристаллизовалось основное количествоалмазов. Кристаллы ранних генераций в большинстве своем бесцветныеплоскогранные октаэдры с яснослоистым строением: твердые включения,расположенные в центре кристаллизации представлены оливином и хромитом. Сучетом петрографических особенностей кимберлитов, ассоциацию алмаз — оливин-хромит можно рассматривать в качестве минерального парагенезиса. Кристаллизацияэтих минералов, исходя из их крупных размеров и однородности, должна былапротекать в спокойных статических условиях при высоких температурах и давлении.Этот ранний этап скорее всего отвечает той критической стадии эволюцииглубинного очага щелочно — ультраосновной магмы, когда в результате процессадифференцации уже образовался кимберлитовый расплав и произошла кристаллизацияалмаза и его спутников, но внутри давления еще было недостаточным. Для того,чтобы расплав прорвался вверх и нарушилась гермитичность очага.
Послепрорыва главного очага начиналась утечка газо — флюидной фазы, снижаласьтемпература и давления создавались условия для более быстрой и неравномернойкристаллизации алмазов. В этот промежуточный второй этап часть кристаллов Iгенерации обрастала слоями алмаза II генерации, которая захватывала большоеколичество примесей расплава. В результате возникли своеобразные зональныекристаллы октаэдрического габитуса, а также окрашенные кристаллы (засчетдефектов и примесей), Одновременно росли незональные кристаллы, содержащиевключения оливина, хромита, граната, рудных минералов и алмазов. Судя поразвитию зональной кристаллизации, своеобразно гранной морфологии кристаллов, дислокациями другим признакам, промежуточный этап в целом характеризовался сплошнымипульсационными изменениями термодинамического режима расплава. Третий — заключительный этап эволюции системы характеризуется быстрой кристаллизациейалмазов в резко изменившейся термодинамической и геохимической обстановке. Вэто время образуется кристаллы кубического габитуса, различные сростки иагрегаты зерен алмаза, их разнообразные мелкие кристаллы. К этому же этапудолжно быть отнесено формирование мелких пластинчатых черных зерен алмазов — нелюминесцирующих, обнаруживаемых в кимберлитах лишь при его химическойсепарацией и коррозией, графитизацией зерен и пластической деформацией свозникновением коричневой окраски. Все эти явления могли возникать уже запределами глубинного магматического очага, в самой колонне кимберлитовогофлюида, испытывающего газово — жидкостную дифференциацию, в процессевосстающего движения через кристаллический фундамент и слоистый чехолплатформы. В течении этого третьего этапа на уровне становления трубоккристаллизуются фазы кимберлита, содержащие как алмазы — протокристаллы,возникающие в процессе движения газово-флюидной колонны на разных ее уровнях.
/>Методика разведки
Началомгеолого-разведочных работ на данном участке послужило открытие в марте 1994 г.алмазоносной кимберлитовой трубки Ботуобинская. С целью поисков новыхкимберлитовых тел в ближайшем окружении трубки, на площади 100 км2 проводиласьназемная магнитная съемка масштаба 1:5 000, а на междуречье р.р. Хання-Накын(800 км2) аэромагнитная съемка масштаба 1:10 000. В ходе этих работ быловыявлено ряд перспективных магнитных аномалий трубочного типа и в результатевыполнения проектируемого комплекса поисковых работ, по заверке магнитныханомалий, предполагалось вскрытие (при благоприятном исходе работ) одногокимберлитового тела средних размеров.
Взадачу поисковых работ входит уточнение контура кимберлитового тела, выясненияего морфологии на глубину 50-100 м, а также изучение вещественного составакимберлитовых пород. Поставленные задачи предусматривалось решить с помощьюпроходки вертикальных скважин колонкового бурения в два этапа.
Напервом этапе проводилась заверка магнитной аномалии и оконтуривание выявленногокимберлитового тела по двум взаимно перпендикулярным профилям. В начале былазаложена линия скважин вкрест простирания длиной оси кимберлитового тела срасстояниями между скважинами 40 м с учетом того, что ориентировка длиной осиранее выявленной кимберлитовой трубки Ботуобинская Накынского кимберлитовогополя имеет северо-восточное простирание. Далее через середину тела,оконтуренного по короткой оси, была пройдена линия скважин вдоль предполагаемойдлинной оси трубки с расстоянием между скважинами 80 м. Обе линии скважинпродолжаются до выхода за контуры кимберлитового тела.
Навтором этапе разведочных работ была заложена квадратная разведочная сеть сразмером ячейки 40х40 м, что обусловлено отнесением данного месторождения к IVгруппе месторождений, и произведено оконтуривание рудного тела.
Приразмещении проектируемых скважин на плане геолого-поисковых работ были учтенырезультаты наземной магнитной съемки масштаба 1:5 000.
/>Опробование
Опробованиеявляется наиболее достоверным источником в геологии. По нему можно судить окачестве минерального сырья, его технологических свойствах, составе и строениител полезных ископаемых, свойствах вмещающих пород. Опробование путем отборапроб с изучаемого участка с последующей их обработкой и интерпретациейполученных данных.
Вцелях изучения вещественного состава кимберлитовых брекчий и определения ихалмазоносности, на данном месторождении было проведено керновое опробование.Линейный выход керна составил в среднем по рудному телу 94%, по перекрывающимотложениям 71%, по вмещающим породам 77%.
Работыпо опробованию проводились в три этапа:
1.В ходе бурения скважины и ее порейсовой документации из керна отбиралисьмонолиты для определения физико-механических свойств пород.
2.По окончанию бурения, при послойном описании керна, производился отбор штуфных,шлиховых и бороздовых проб на химический, минералогический, спектральныйанализы и на петрографические исследования.
3.Непосредственно керновое опробование и определение на термохимический анализ сцелью определения алмазоносности кимберлитовых брекчий.
Покаждой скважине, вскрывшей кимберлит, проводился отбор керновых проб длиной 10м каждая, с учетом петрографических разновидностей пород. В случае смены типапород длина секции опробования укорачивалась, либо удлинялась. При подсичениискважиной контакта трубки с вмещающими породами из экзоконтактовой частиотбиралась контрольная 10-ти метровая проба для изучения алмазоносностивмещающих пород.
Впробы подлежал отбору весь керновый материал, за исключением материала,отобранного на различные виды анализов. Одновременно с керновым опробованиемпроизводился отбор материала на термохимический анализ с целью определениясодержания алмазов по классу -0,5 мм. В пробу отбирались штуфы весом 1-2 кг повсему рудному интервалу с шагом 10 м.
Шлиховоеи штуфное опробование проводилось в целях изучения распределения минераловспутников алмазов, перекрывающих трубку осадочных отложениях, а также изученияминералогического состава пород кимберлитовых брекчий. Штуфное опробованиепроводилось по рудному телу с шагом 10м. Пробы подвергались измельчению до 1мм,отмывке на флотационной машине, после чего производилось отделение легкойфракции в бромоформе и просмотр тяжелой фракции под бинокуляром.Для изученияпетрохимического состава кимберлитовых брекчий по всем скважинам производилсяотбор штуфных проб. В пробы отбирались образцы весом 300-400 г с шагом 29 м.Совместно с опробованием на химический анализ, из тех же интервалов, дляпетрографических исследований под микроскопом, изучения текстурно-структурныхисследований и компонентного состава кимберлитовых брекчий производился отборсколов для изготовления петрографических шлифов
/>Обогащение
Обогащениепроизводится с целью повышения содержания полезного компонента, выделения его вчистом виде, удалении примесей, стандартизации качества, снижения затрат натранспортировку и обработку сырья, и является основным методом позволяющимоценить алмазоносность трубок. На месторождении обогащению подвергался керновыйматериал поисково-оценочных скважин. Работы по обогащению включали в себя:взвешивание пробы, дробление, обесшламливание, отсадку, грохочение,рентгенопросмотр, сепарацию, просмотр под бинокуляром.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта geology.narod.ru/