CC BY
32УДК 549.621.9 + 549.731.15: 553.068.5 (571.56)
Характеристика индикаторных минералов кимберлитов из аллювиальных отложений р. Кенкеме в районе Якутского поднятия*
А.В. Округин, И.Н. Белолюбский, О.Б. Олейников, А.А. Акимова, А.Д. Андросова, С.А. Данилова, Н.И. Шестакова
Приводятся новые данные о составе пиропов и хромшпинелидов в аллювиальных отложениях р. Кенкеме, что расширяет аресты распространения индикаторных минералов кимберлитов на территории Якутского поднятия (восток Сибирской платформы). По соотношению СаО и CnOj хромистые пиропы попадают в поле гранатов лерцолитового и верлитового парагенезисов. Хромшпинелиды представлены в основном железистыми алюмо- и феррихромитами, на диаграмме компонентного состава они отвечают минералам из альпинотипных перидотитов, зональных массивов дупит-клинопироксенит-габбровой формации и древних расслоенных плутонов. Часть минералов попадают в поле кимберлито-вых магнезиальных хромшпинелидов. Для оценки возможной алмазоносности кимберлитов в районе Якутского поднятия необходимы дальнейшие поиски и изучение минералов-спутников алмаза в бассейне р. Кенкеме.
The article contains new data on pyrope and chrome-spinel composition in alluviaI deposits of Kenkeme river, that expands spread areas of indicator minerals of kimberlites on the territory of Yakutskoe uplift (east of the Siberian platform). According to CaO and Cr2Oj ratio, chlorous pyropes are in the field of garnets oflher-zolite and verlite paragenesis. Clirome-spineles are represented generally by ferriferous alumo- and ferrichro-mites. On component composition diagrams they meet minerals from alpine-type peridotites, zona! massives of dunite-clinopyroxenite-gabbro formation and ancient laminated plutons. Part of the minerals are in the field of kimberlite magnesian chrome-spineles. In order to evaluate kimberlite diamond-content in the area of Yakutskoe uplift it's necessary to prospect and study accessory minerals of diamond in the basin of Kenkeme river.
Якутское поднятие находится на юго-восточном плече Вилюйской среднепалеозой-ской рифтогенной структуры, которое является зеркальным отражением Вшнойско-Мархинской зоны, в пределах которой открыто новое Накын-скос кимберлитовое поле. Этот благоприятный структурно-тектонический контроль наряду с находками индикаторных минералов кимберлитов указывает на потенциальную алмазоносность
ОКРУГИН Александр Витальевич - д.г.-м.н., гл.н.с. ИГАБМ СО РАН; БЕЛОЛЮБСКИЙ Иннокентий Ни-кифорович - н.с. ИГАБМ СО РАН; ОЛЕЙНИКОВ Олег Борисович - к.г.-м.н., с.н.с. ИГАБМ СО РАН; АКИМОВА Анна Александровна - студентка РМ-02 ГРФ ГГИ ЯГУ; АНДРОСОВА Альбина Дмитриевна -студентка РМ-02 ГРФ ГГИ ЯГУ; ДАНИЛОВА Саргы-лана Андреевна - студентка РМ-02 ГРФ ГГИ ЯГУ; ШЕСТАКОВА Нария Ивановна - студентка РМ-02 ГРФ ГГИ ЯГУ.
*Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ №НШ-2082.20003.5.
данного района. В данном районе впервые единичные пиропы были намыты из аллювиальных отложений в верховьях р. Кенкеме в 1965 г. Г.С. Киселевым. В процессе проведения полевых работ Б.П. Подьячевым и Т.В. Бикбасвой в 2(Ю2-2003 гг. в косовых гравийно-галечных отложениях среднего течения р. Кенкеме из двух проб объемом 1 м' намыто 46 зерен хромистых пиропов размером 0,25-1,2 мм и 9 зерен пикроильме-нита [1]. В золото-платиноносных россыпспро-явлениях бассейна р. Кенкеме также были изучены хромистые шпинслиды, среди которых встречаются шпинслиды аналогичные таковым из кимберлитов [2|.
Летом 2005 г. нами проводились полевые работы по изучению индикаторных минералов кимберлитов в бассейне р. Кенкеме с участием студентов группы РМ-02 ГРФ ГГИ Якутского государственного университета. Минералы извлекались из тяжелых концентратов шлиховых проб объемом от 100 л до 1 м\ взятых из аллю-
3 Заказ №1;
виальных отложений бассейна р. Кенкеме (рис. личсствс встречаются гранаты, преимущсствен-1). В тяжелой фракции шлихов, кроме преобла- но пироп-спессартин-альмандинового ряда, реже дающих ильменита и магнетита, в большом ко- дистен, ставролит, циркон, сфен, рутил, апатит,
СЬ 1
Оэ
га
3
VK-1
10
Рис. 1. Схематическая геологическая карта междуречья Лена - Кенкеме. Условные обозначения: 1 - четвертичные аллювиальные галечники, пески, супеси, суглинки, торф поймы (Q4) и надпойменной террасы (Qj.j): 2 - четвертичные покровные криогенные суглинки, льды, супеси, прослои песков, торфа (Q,); 3 - неогеновые пески, галечники, прослои гравийников. галечников. супесей, глин; 4 - олигоценовые пески, глины, алевриты, лигниты; 5 - нижнемеловыс пески, песчаники, алевролиты, аргиллиты, линзы углей; 6 - средне- и верхнсюрскис пески, песчаники, алевролиты, алевриты, аргиллиты, галечники, прослои углей, линзы конгломератов; 7, 8 - соответственно изогипсы ;в км) поверхности кристаллического фундамента и подошвы мезозойских отложений по Ю. X. Протопопову (3); 9 - области сноса террнгенного материала с территории Якутского поднятия в юрское время; 10 - точки взятия шлиховых проб и их номера. Геологическая основа дана по геологической карте (1993), составленной В.А. Камалетдиновым. B.C. Гриненко, Ю.Л. Сласгеновым
турмалин, алюмошпинсли сине-зслсного и красно-коричневого цветов, хромшпинелиды, пиропы и другие редкие минералы. Количество пиропов в пробах колеблется от единичных знаков до первых десятков зерен, хромшпинелидов - до нескольких сотен зерен. Определение состава минералов производилось на микрозондовом анализаторе "СатеЬах-М1сго" в лаборатории рснтгсноспектральных методов анализа ИГАБМ СО РАН. В предлагаемой статье приводятся новые данные о составе пиропов и хромшпинелидов в аллювиальных отложениях рр. Кенкемс и Чакыя, что расширяет ареалы распространения индикаторных минералов кимберлитов на территории Якутского поднятия.
Гранаты в основном представлены мелкими (< 1 мм) средне- и хорошоокатанными зернами, иногда встречаются слабоокатанные кристаллы ромбододекаэдрической формы. По составу среди гранатов, согласно классификации Н.В. Соболева (41, преобладают розовые мапокальцисвыс и красные существенно кальциевые альмандины и пироп-альмандины, реже встречаются оранжево-красные спсссартин-альмандины. Подобные гранаты пироп-альмандинового ряда встречаются в метаморфических породах гранулитовой и ам-фиболитовой фаций, в кислых эффузивах и гранитах, а спессартин-альмандиновые разности установлены в гранитных пегматитах, глаукофа-новых сланцах и богатых марганцем породах. Следовательно, можно предположить, что основная масса гранатов поступала через промежуточные осадочные коллекторы из метаморфических пород фундамента, локализованных в Якутском сводовом поднятии под мезозойскими толщами Вилюйской синсклизы.
В более крупной (>0,5 мм) фракции шлихов встречаются разноокатанные обломки хромистых пиропов сиреневого цвета. Зерна пиропов преимущественно хорошо окатаны, их морфология изменяется от угловато-округлых до округлых форм, на которых практически полностью сглажены вершины и ребра сколов. Редко наблюдаются крупные (> 2 мм) зерна со свежим сколом с острыми краями. Поверхность зерен в основном шероховатая, но некоторые выделения пиропов имеют гладкую полированную поверхность (рис. 2). В.П. Афанасьевым |5| было показано. что в процессе механического износа ким-берлитовые минералы стремятся приобрести форму трехосного эллипсоида как равновесную
форму истирания, и степень износа минералов зависит не только от удаленности коренных источников, но и от литодинамических условий формирования шлихового ореола. Например, в прибрежно-морской обстановке при возвратно-поступательном движении степень износа минералов может изменяться практически на месте.
Рис. 2. Морфология зерен хромистых пиропов из аллювиальных отложений р. Кенкеме
По результатам микрозондового анализа, по соотношению СаО и Сг203 [61 хромистые пиропы попадают главным образом в поле гранатов лерцолитового парагенезиса, но некоторые зерна ложатся в поле верлитов и только одно зерно пиропа захватывает верхнюю часть области гарц-бургит - дунитового парагенезиса (рис. 3). В пиропах р. Кенкеме установлена примесь Сг2Оз до
[Т]2 ИзШ^
2 4 6 8 Сг203, мас.%
Рис. 3. Состав хромистых пиропов из аллювиальных отложений р. Кенкеме. Состав гранатов из проб: I - К-Г, 2 - К-3, 4; 3 - К-14. 15; 4 - по [1|; поля составов гранатов [6]: Д - гарчбургит-дунитового, Л - лерцолитового. В -верлитового парагенсзисов, А - алмазной ассоциации в кимберлитах
1% (табл. 1). а по данным Б.П. Подъячсва с соавторами |1) - до 8 %. при этом почти половина пиропов относится к высокохромистым (> 5% Сг;0}) разностям.
Хромшпинелиды в отложениях р. Кенкеме отмечаются в виде хорошоокатанных округлых зерен размером 0.2-1 мм. часто имеющих реликты октаэдричсской формы, соответствующие средней степени механического износа. Составы хромшпинелидов вынесены на модифицированную [2] классификационную диаграмму Сг - А1 -(Рен + 2Т\) с развернутыми двойными диаграммами, отражающими магнезиальность и титани-
стость минералов (рис. 4). Хромшпинелиды р. Кенкеме представлены в основном железистыми алюмо- и феррихромитами, часть зерен локализуется в поле хромшпинелей и на диаграмме компонентного состава они отвечают минералам из альпинотипных перидотитов, зональных массивов дунит-клннопироксенит-габбровой формации и древних расслоенных плутонов. Только меньшая половина минералов попадает в поле кимберлитовых магнезиальных хромшпинелидов. Характерно практическое отсутствие титанистых разновидностей минералов (табл. 2).
Таблица I
Представительные анализы хромистых пиропов из аллювиальных отложений р. Кенкеме, %
№ анал. № проб БЮ. ТЮ> А1;0., Сг.О, РсО МпО МцО СаО Сумма
И К-1 39.85 0.22 19,64 1.13 15.05 0,51 17.09 5.68 99.18
12 К-1 40.12 0.06 16,50 7.01 9.15 0,58 17.80 7.67 98.89
13 К-1 40,17 0.16 18.19 5.53 10.96 0.47 18.94 5.68 100.10
6 К-3 40.92 0.24 18.03 5.26 9.47 0.52 18.07 6.53 99.04
7 К-3 41,97 0.01 18.65 4.77 9.28 0.48 19.29 5.48 99.93
8 К-3 42.03 0.23 21.23 2,32 8.96 0.29 20.91 4.55 100.51
9 К-3 40.57 0.26 19.02 5,00 10.33 0,39 19.05 5.89 100.51
14 К-4 39,87 0.02 17.96 6.00 9.58 0,35 19.55 6.52 99.85
15 К-4 40.03 0.11 17.73 6.14 10.44 0,49 18.90 6.06 99.90
16 К-4 40.44 0.03 18.77 5.24 8.17 0,30 20.16 6.54 99.65
17 К-4 40,51 0.00 18.57 5.13 9.06 0,33 20.27 6.22 100.09
18 К-4 40.78 0.09 18.83 4,73 9.41 0.67 18.70 6.13 99.34
19 К-4 41,27 0.01 19.08 4.15 8.21 0.41 19.20 6.27 98.60
20 К-4 42,03 0.09 19.17 3.40 9.93 0,63 18,99 5.37 99.61
21 К-4 42.04 0.03 20.17 3.12 8.31 0,37 19,63 5.59 99.26
22 К-4 42,11 0.06 17.87 5.16 9.35 0,69 17.69 6,75 99.68
23 К-4 42,27 0.19 18.77 4,44 9,10 0,63 18,82 5.63 99.85
24 К-4 42.65 0.11 17.12 6,05 8.11 0.48 18.38 7.11 100.00
25 К-4 42.18 0.04 18.10 4,74 9.51 0.64 17,96 6.62 99.79
31 К-4 41.81 0.30 20.69 2.30 9.76 0,60 19,61 5.28 100.35
32 К-4 41,23 0.20 21.19 1.94 9.89 0.45 19,99 4.94 99.83
33 К-4 40,88 0.21 18.14 4.53 10.64 0.62 17,69 6.39 99.10
34 К-4 42,26 0.10 20.70 2,16 10.18 0.51 19,37 4.97 100.24
35 К-4 42.01 0.28 19.61 3.43 9.71 0.58 19,24 5.19 100.04
29 К-14 42,22 0.02 18.87 4.83 8.69 0.78 17.93 6.60 99,94
30 К-14 40.62 0.22 20.31 2.26 10.72 0.57 19.14 5.18 99.02
28 К-15 42,12 0.08 19.72 4,11 8,41 0.49 19,62 5,34 99,89
/
1 2 3 4 5 6 7 8
Рис. 4. Компонентный состав хромшпинслилов из аллювиальных отложений р. Кенкемс [2]: I - видовые и внутривидовые группы (цифры в кружочках): I - шпинель. 2 - хромшпинель. 3 - алюмохромит. 4 - хромит. 5 - феррнхромит. 6 - хроммагне-тит. 7 - магнетит. 8 - алюмомагкетит. 9 - феррншпннель. I а—4а - магнезиальные. 16-46 - железистые. 4в-7в - титанистые, 6г-7г- высокотитанистыс: поля составов шпинслидов: 2 - кимберлитов |5. 7); 3 - алмазной ассоциации |7]: 4 - альпинотипных перидотитов [8. 9|; 5 - расслоенных перндотит-норитовых плутонов [8. 10); 6 — дунитов Инаглинского массива [ 11); 7 - хром-шпинелиды из проб К-1. 3 и 4; 8 - хромшпинелиды р. Чокул по |2]
Таблица 2
Представительные анализы хрошшшнелилов из аллювиальных отложений р. Кеикеме, %
1 X» анал. № проб тю. Д1,0, Сг.О, РсО МпО М$0 Сумма
9 К-1 0.58 27.30 26.92 35,43 0.35 8.64 99.22
13 К-1 0.25 19.80 31.20 39,51 0,57 7,52 98.86
10 К-1 0.53 8.34 35.84 49.19 0.51 4.52 98,92
38 К-1 0.02 28.08 37.86 25.15 0.47 8.34 99.92
17 К-1 0.38 9.58 38.33 45.10 0.59 4.40 98.38
3 К-1 0.02 7.14 40.54 48,52 2.59 0.46 99.26
19 К-1 0.33 5.65 44.10 43,80 0.50 5.81 100,19
27 К-1 0.00 0.75 48.21 46.39 1.09 3.28 99.72
56 к-з 0.15 29,45 36.29 17,03 0,35 15,41 98.68
41 к-з 0.00 24.18 46.05 15,70 0,32 12,03 98.28
49 к-з 0.08 14.21 50.62 27.38 0.45 6.11 98.85
54 к-з 0.51 11.28 53.97 25.95 0.40 7,62 99.73
90 К-4 0.06 46.76 17.71 19.89 0.23 13.85 98.50
84 К-4 0.08 38.39 27.95 19.83 0,18 12.04 98.48
79 К-4 0.13 24.43 41,83 22.14 0.36 10.27 99,15
78 К-4 0.11 22.14 45,65 20.96 0.35 10,24 99.45
118 К-4 0.73 5.88 46.66 36.66 0.55 7.87 98.35
74 К-4 0.24 20.34 47,63 21.66 0.42 7.96 98.24
Для более полного понимания длительной эволюции россыпсобразования в спокойных тектонических условиях платформенной обстановки необходимо комплексное рассмотрение всех ассоциирующих в россыпях типоморфных минералов. К таким минералам могут относиться, кроме самородных металлов - золота и платины, и ассоциирующие с ними хромшпинслиды, гранаты и др. Приуроченность платиноносных россыпс-проявлений восточной части Сибирской платформы к погребенным выступам кристаллического фундамента, а также присутствие в изученных платиноносных россыпях хромшпи-нслидов, подобных минералам древних расслоенных перидотит-норитовых интрузивов, позволили нам ранее предположить [2], что материнскими породами «вилюйской» платины являются расслоенные интрузивы, которые связаны с погребенным под платформенным чехлом протерозойским мсгакомплексом. Из материнских платиноносных пород, локализованных в пределах таких выступов, через промежуточные коллекторы в современные аллювиальные отложения наряду с мелкой «плавучей» нлатиной поступали и минералы-спутники платины - хромшпинслиды. Такой же путь проделали наиболее устойчивые в экзогенных условиях минералы метаморфических пород фундамента - пироп-спессартин-альмандиновые гранаты, дистены, ставролиты и др.
Золото-платиноносные россыпспроявления р. Кснксме расположены над Якутским поднятием (район г. Якутска), амплитуда которого по отношению к Предверхоянскому прогибу и Вилюйской синсклизе достигает по поверхности фундамента несколько километров. Глубина залегания фундамента на Якутском куполе (вблизи г. Якутска) не превышает, как установлено бурением, 560-600 м, причем палеозойские отложения здесь полностью выклиниваются и непосредственно на фундаменте залегают юрские отложения [12]. На схематичной карте (рис. 1) по пересечению одинаковых гипсометрических линий поверхности фундамента и подошвы мезозойских отложений оконтурена предполагаемая область размыва погребенного выступа фундамента на Якутском поднятии в мезозойское время. Поступление металла может происходить частично и через более древние промежуточные металлоносные осадочные образования (коллектора) рифея, кембрия, девона, карбона и перми,
охватывая тем самым более обширные области сноса.
Широкое распространение хромистых пиропов и хромшпинелидов - индикаторных минералов кимберлитов свидетельствует о возможном присутствии в районе Якутского поднятия под мезозойским чехлом кимберлитовых тел. На основании интерпретации геологических и геофизических данных Ю.Х. Протопоповым [3] было высказано предположение о наличии на Якутском поднятии кристаллического фундамента трубочных тел щелочно-ультраосновных пород и кимберлитов. Для оценки возможной алмазонос-ности последних необходимы дальнейшие поиски и изучение минералов-спутников алмаза в бассейне р. Кснксме. В заключении следует отмстить, что данный район в окрестностях г. Якутска является весьма благоприятным полигоном для прохождения научно-производственной практики студентами ЯГУ по поискам и изучению минералов-спутников алмаза и платины из кимберлитов и мафит-ультрамафитовых пород на территории погребенного Якутского поднятия.
Обогащение шлиховых концентратов проводилось Л. В. Кармадоновой и Н.В. Круминой, аналитические работы на микрозондовом анализаторе выполнялись Н.В. Лесковой и Л.М. Поповой. Всем им авторы искренне признательны.
Литература
1. Подъячев Б.П., Избеков Э.Д., Бикбаева Т.В. Признаки алмазоносности в окрестностях г. Якутска // Наука и техника в Якутии. - 2003. - № 2. - С. 61-65.
2. Округин A.B. Значение тшюморфизма хромшпинелидов для прогнозирования коренных источников россыпной платины восточной части Сибирской платформы // Отечественная геология. - 2005. - № 5. -С. 3-10.
3. Протопопов Ю.Х. Тектонические комплексы платформенного чехла Вилюйской синеклизы: Препринт. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН. 1993. - 47 с.
4. Соболев Н.В. Парагенетические типы 1ранатов. -М.: Наука, 1964.-218 с.
5. Афанасьев В.П., Зинчук H.H., Похиленко Н.П. Морфология и морфогенез индикаторных минералов кимберлитов. - Новосибирск: Филиал «Гео» Изд-ва СО РАН, 2001.-276 с.
6. Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. - Новосибирск: Наука, 1974. - 262 с.
7. Соболев N.B., Похиленко Н.П., Лаврентьев Ю.Г., Усова Л.В. Особенности состава хромшпинелидов из алмазов и кимберлитов Якутии // Геология и геофизика. - 1975. -№ II.-С. 7-24.
8. Павлов Н.В.. Григорьева И.И.. Гришина Н.В. Образование и генетические типы хромитовых месторождений геосинклинальных областей // Условия образования магматических рудных месторождений. -М.: Наука. 1979.-С. 5-78.
9. Roeder P.L Chromite: from the Fiery Rain of chondrules to the Kilauea Iki lava lake // Canadian Min-
eralogist. - 1994. - V. 32. № 4. - P. 729-746.
10. Enge/brecht J.P. The Chromites of the Bushveld Complex in the Nietverdiend Area // Econ. Geol. - 1985. - V. 80, №4.-P. 896-910.
11. Округин A.B. Минеральные парагенезисы и генезис самородков изоферроплатины из россыпи Инагли (Сибирская платформа) // Геология рудных месторождений. - 2001. - № 3. - С. 268-279.
12. Мокшанцсв К. Б.. Горнштейн Д. К., Гусев Г. С. и др. Тектоническое строение Якутской АССР. - М.: Наука. 1964.-291с.
УДК 551.24.053+552.323.6 . . "
Тектоника юго-восточного крыла Анабарской антеклизы в связи с прогнозированием кимберлитового магматизма
С.А. Зайцев, С.В. Слесаревич, Н.И. Горев
Мелкомасштабные поисковые работы на алмазы, проведенные Амакинской геологоразведочной экспедицией на закрытой площади Муно-Тюнгского междуречья, позволили расчленить разрез нижнепалеозойской толщи на отдельные пачки и построить достаточно точные тектоническую и палеотектоническую схемы. В результате уточнено тектоническое строение этой территории и выделены рифтоподобные структуры близкие по свою t параметрам, структурам к наблюдаемым в районах некоторых кимберлитовых полей Якутской алмазоносной провинции. Это позволило уточнить контуры выделенных по минералогическим данным перспективных площадей.
Small-scale search works on the diamonds which have been lead Amakinskaya geological-exploring expedition on closed area of Muno-Tyungskoe interfluve have allowed to dismember a section of lower paleozoic series on separate benchs and construct exact enough tectonic and paleotectonic circuits. In result, the tectonic structure of this territory is specified and rift-similar structures relatives on the parameters, the structures ob-servable in regions of some kimberlite fields of Yakutian diarnoiuliferous province are allocated. It has allowed to specify contours of perspective areas which have been allocated on mineralogical data.
После открытия в 1994 г. Накынского кимберлитового поля геологоразведочными подразделениями АК «АЛРОСА» более активно начали проводиться алмазопоисковыс работы на юго-восточном крыле Анабарской антеклизы. Территория исследований находится на Муно-
ЗАЙЦЕВ Сергей Александрович - н.с. ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА»; СЛЕСАРЕВИЧ Светлана Васильевна - начальник отряда Амакинской геологоразведочной экспедиции АК «АЛРОСА»; ГОРЕВ Николай Иванович - зав. лаб. ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА».
Тюнгском междуречье и характеризуется широким распространением кимберлитовых минералов в четвертичных отложениях, чем, собственно, и обусловлены ее перспективы. Однако на площадях открытого типа этого обширного региона кимберлитовые поля пока не обнаружены, и судя по степени гсолого-геофизичсской изученности, вероятность их выявления здесь крайне мала. Поисковые работы на алмазы, проведенные Амакинской ГРЭ в закрытой части Муно-Тюнгского района, позволили выделить, преимущественно по минералогическим дан-
