ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ

ОБОСНОВАНИЕ

РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА

ОПРОБОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ КОРЕННЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЛМАЗОВ

НА ТЕРРИТОРИИ ПЕРМСКОГО КРАЯ

1.ВВЕДЕНИЕ

Проект разработан для дальнейшего исследования одного из трех объектов, выявленных в северной части Пермского Края. В записке рассматривается перспективная оценка ситуации и план действий на ближайшие два года. Оценка эффективности проекта должна будет корректироваться при получении дополнительной геологической информации. Реализацией проекта будет заниматься специально создаваемое геологоразведочное предприятие, в штат которого необходимо принять квалифицированного геолога и геофизика. Для выполнения геофизических, минералогических, гидрохимических и геохимических, а так же буровых работ предполагается привлекать специализированные организации на условиях подряда.

2.АНАЛИЗ СИТУАЦИИ

Почти 60 лет ведется промышленная добыча алмазов на Урале единственным алмазодобывающим предприятием – НП «Уралалмаз» ( доля добычи алмазов 0,1-0,2 % общероссийской ), однако до сих пор не была решена главная проблема пермской геологии – не найдены промышленные коренные месторождения алмазов. Большие надежды на решение данной проблемы возникли в середине 90-х годов, в связи с открытием на Урале "инъекционных туффизитов», что в процессе изучения подтвердило их значение, но только как одного из видов проявления алмазоносного флюидно-эксплозивного магматизма. По объему рудопроявления такие тела значительно уступают классическим кимберлитовым трубкам, но доступнее для изучения традиционными методами геологии, т. к. всегда расположены на водоразделах, в следствие чего подвержены интенсивной эрозии с образованием русловых россыпей. Эти находки активизировали идею поиска коренных источников алмазов в Пермском Крае.

В наше время, лет 5 назад, маститые специалисты геологи, пермская геологическая научная элита совместно с крупными инвесторами с энтузиазмом занимались поиском коренных месторождений алмазов на территории Пермской области, веря в их скорое открытие. Для этого были, якобы, все объективные предпосылки: наличие россыпных месторождений алмазов, минералы спутники и оригинальная геофизическая теория «узлового» размещения коренных месторождений в алмазоносной зоне Урала. Данный всплеск энтузиазма не принес тогда желаемого результата, хотя в проект были вложены немалые средства.

Именно это обстоятельство, отсутствие положительного результата поиска кимберлитовых трубок, привело к полному отрицанию этими же специалистами самой мысли обнаружения крупных объектов кимберлитового вулканизма на алмазоносных территориях Пермской области, и подвинуло к реанимации идею привноса алмазов в районы их обнаружения иными геологическими факторами.

Однако результаты исследований по данной проблеме, проведенные независимо от вышеупомянутых, и получившие положительную оценку ряда экспертов, позволяют уже сейчас не только прогнозировать находки диатрем взрыва, но и увидеть выход коренных пород кимберлитов на дневную поверхность в нашем регионе.

На тех объектах, которые мы успели исследовать, сошлись воедино основные признаки коренных алмазных месторождений: во-первых, гидрохимическая аномалия содержания цинка — индикаторного химического элемента в дренирующих водах, которые размывают породы этих объектов, во-вторых, гидротермальная аномалия, и в-третьих, наличие минералов-спутников и вторичных гидротермальных минералов кимберлитов (это, пожалуй, самый важный показатель принадлежности к кимберлитовым трубкам).

3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Поиск кимберлитовых трубок на Урале до настоящего времени не приносил желаемого результата и одна из причин данной проблемы заключается в том, что при геологоразведочных работах не учитываются особенности поиска объектов, заполненных в верхней части туффогенно-осадочными породами, при которых отсутствуют классические поисковые критерии – магнитная аномалия и ореолы концентрации минералов спутников алмаза, а сами породы жерловой фации сходны с обычными осадочными породами карбонатного состава нижнего палеозоя.

В процессе многолетней работы над данной темой, нами была выработана методика определения координат объектов кимберлитового вулканизма с картографической привязкой достаточно большой точности, что позволяет выявлять необходимые объекты даже в тех районах, где проявление магматических пород ранее не наблюдалось, а затем уже на местности проверялись конкретно выбранные точки — отбирались пробы пород для исследования их состава.

На сегодняшний день нами выявлено 7 перспективных объектов, на трех из которых проведены различные исследования, позволившие соответствующим специалистам сделать предварительные заключения о схожести данных образований с типичными структурами алмазоносных месторождений Красновишерского района Пермского Края.

Для подтверждения правильности сделанных выводов и действенности новой методики поисков коренных месторождений алмазов был применен гидрохимический метод ( по цинку ) тестирования этих объектов, что позволяет уже на первом этапе полевых изысканий решать вопросы по перспективе дальнейших геологоразведочных работ на прогнозируемой площади предполагаемых первоисточников алмазов.

Данный метод интересен тем, что эффективен, не требует значительных затрат, возможен без получения лицензии на недропользование и не привлекает внимание на любой стадии исследований.

Гидрохимические исследования, проведенные на трех ранее изученных объектах, показали аномальное содержание индикаторного химического элемента – цинка в дренирующих водах, размывающих породы данных объектов в границах до 100 метров от контакта тел, далее содержание цинка резко падает и становится фоновым.

По оценке специалистов лаборатории, проводящей постоянный мониторинг состояния поверхностных и артезианских вод, подобного аномального содержания цинка в воде не наблюдалось никогда ни в водоемах нашего региона, ни в сбросах предприятий.

Так содержание цинка на первом объекте превышает фоновое в 21 раз, на втором объекте – в 13 раз, на третьем – в 34 раза.

Оценка перспективы применения гидрохимического

метода поиска коренных месторождений алмазов,

а так же тестирования геофизических аномальных проявлений

на основе особенностей гидрогеохимических показателей

подземных вод по содержанию цинка.

В последние годы появилось большое количество данных о том, что практиче все

трубчатые кимберлитовые тела имеют выход на дневную поверхность. Кратерная

часть крупных, слабо эродированных трубок обычно не превышает 300 м, у

мелких она значительно меньше и все они, как правило, заполнены озерно -

кратерными отложениями.

Известно, что изверженные породы менее устойчивы по отношению к процессам выветривания, чем осадочные. Особенно это характерно для основных и ультраосновных пород. Выветривание кимберлитов до зоны гидролиза и далее, сопровождающееся выносом химических компонентов, приводит к изменениям объема, обуславливающим возникновение в толще пустот, трещин контракции, брекчирования, просадочных и оползневых явлений. В результате избирательного выветривания часто кимберлитовые тела выражены пониженными участками рельефа или расширением долин речек и логов. На постмагматической стадии породы растворялись на наиболее слабых участках, главным образом в краевых частях трубок. Причиной выщелачивания кимберлитовых пород явились глубинные водные растворы и трещинные воды, приводимые в движение газовыми эманациями, обуславливающими перемещение растворов по вертикали. Глубинные газовые эманации не только приводят в движение трещинные воды, но и влияют на химическое преобразование пород. Прежде всего, водные растворы нагреваются, и тем самым увеличивается их реакционная способность, кроме того, газы растворяются в воде с образованием кислот, которые обуславливают образование вторичных минералов кимберлитов.

Поскольку дегазация магматических пород длится целые эпохи, то вадозные гидротермальные воды периодически находятся под воздействием глубинных летучих веществ, которые представлены в основном углекислым газом и водными парами, что приводит к локальному повышению температуры на объекте. /Растительность на объекте отличается от окружающей своими более крупными размерами, ранним пробуждением весной или нетипичностью для данной географической широты./

По данным современной гидрогеологии, образование сульфидов, в том числе тяжелых металлов и цинка, происходит и в настоящее время, поскольку заражение трещинных вод сероводородом в трубках достаточно велико.

Именно это обстоятельство позволило и на основании изучения многих кимберлитовых районов Западной Якутии разработать метод гидрохимического (по цинку) поиска коренных месторождений алмазов. Ими было установлено, что в водах, дренирующих через кимберлитовые объекты, отмечается повышенное содержание цинка, который концентрируется в контактных зонах трубок. Далее в сторону от экзоконтактов к вмещающим породам идет постепенное уменьшение содержания цинка и в 60-80 м от контакта они становятся фоновыми. Экспериментальные работы показали, что значительных колебаний в количественном содержании цинка в зависимости от уровней воды и времени года не наблюдается.

В настоящее время возможно широкое применение данного метода для заверения литогеохимических и геофизических аномалий, в том числе при поиске первоисточников алмазов.

В работе «Критерии прогнозирования нового генетического типа алмазоносных пород в Красновишерском рудном районе и гипотеза образования уральских алмазов» обобщен большой фактический материал по геологии и предложены критерии прогноза коренных источников уральских алмазов. Наряду с традиционными критериями, обычно используемыми при прогнозе и поисках кимберлитов, в качестве одного из контролирующих факторов выделяется гидрохимическая аномалия в первую очередь по Zn, которая характерна для вод, распространенных в зоне алмазоносных тел.

В нашем распоряжении имеются данные: по электрозондированию первого объекта, выявившее внедрение трубчатого тела, минералогические исследования, выявившие ассоциацию минералов, типичных для алмазоносных пород, а так же протоколы лабораторных испытаний воды.

Химический анализ породы первого объекта, взятого с глубины 51 метр

Первый объект Архангельский тип

SiO2-40.5% SiO2-66.0%

TiO2-0.4% TiO2-0.7%

Al2O3-8.7% Al2O3-7.0%

Fe2O3+FeO-6.3% Fe2O3+FeO-6.3%

MgO-4.3% MgO-5.0%

CaO-15.4% CaO-4.0%

Na2O-0.9% Na2O-0.2%

K2O-1.3% K2O-1.8%

P2O5-0.18% P2O5-0.24%

MnO-0.4% MnO-0.08%

Cr2O5-0.02% Cr2O5-0.05%

показывает сопоставимость соотношения химических элементов первого объекта с аналогичными из верхних структурных частей других неэродированных трубок (Архангельский тип).

   

   

   

   

   

   

ТАБЛИЦА

СРАВНЕНИЯ ТИПОМОРФНЫХ ПРИЗНАКОВ ОБЪЕКТОВ КИМБЕРЛИТОВОГО ГЕНЕЗИСА и ПЕРВОГО ОБЪЕКТА

Классические

кимберлитовые критерии

ПЕРВЫЙ ОБЪЕКТ

наличие типоморфных признаков

гидрохимические

аномалии по Zn

аномалия по Zn

превышает фоновое в 21 раз

направление длинной оси трубки параллельно главному разлому

продольная ось основного тела параллельна главному региональному разлому

групповое размещение цепочками из 3-8 тел

состоит из основного и 7 мелких тел, вытянутых в две цепочки от объекта к разлому

SiO2-66%TiO2-0.7%Al2O3-7% Fe2O3 -6%FeO-0.3% MgO-5% CaO-4.0% Na2O-0.2%K2O-1.8%P2O5-0.24% MnO-0.08% Cr2O5-0.05% (Архангельский тип)

SiO2-40.5%TiO2-0.4%Al2O3-8.7% Fe2O3+FeO-6.3% MgO-4.3% CaO-15.4% Na2O-0.9%K2O-1.3% P2O5-0.18% MnO-0.4% Cr2O5-0.02%

содержание минералов спутников, их строение

(все зерна граната из трубки Мир содержат включения других минералов)

муассанит, хромит, ильменит с лейкоксеном, пироксен, зеленые, красно-оранжевые гранаты с включениями рудного

эксплозивно-эффузивные

образования

шлаки, черные металлические шарики, стекла с оплывшей и раковистой поверхностью

образование вторичных

гидротермальных минералов

новообразованный халцедон, карбонат, кварц, минералы низкотемпературных растворов

- пирит, марказит, сидерит, доломит, лимонит - сульфидные псевдоморфозы по древесине

углеродосодержащие вещества

в керне из краевой части тела наблюдаются прожилки битума, образцы породы с 70м имеют запах карбида

трубчатое или дайковое строение тел

по данным электрозондирования тело имеет форму восьмерки, совмещенное из двух трубчатых тел Sобщ - (750м*400м)

признаки выветрелых кимберлитов:

-глинистые породы зеленых и голубоватых оттенков с охристыми пятнами;

-с юга в контуре объекта на поверхность выходят глинистые породы голубовато-зеленых цветов с охристыми пятнами; с запада, юга и востока по контуру залегают яркие красные глины;

-локальное повышение мощности рыхлых отложений

- рыхлые отложения на вмещающих известняковых породах составляют первые метры - на объекте их мощность до 100 метров

-минимумы сопротивления;

-сопротивление вмещающих пород в пределах 2000 ом, сопротивление пород тела с глубины 50-80м падает до 50-30 ом;

-резкое увеличение пористости;

-разрушение магнитных минералов, отсутствие магнитной аномалии;

-в керне трещины и зеркольца скольжения с отложениями кальцита и пирита, магнитные аномалии незначительные локального типа

-имитация карста значительного диаметра.

-просадка объекта в виде кальдьеры, рельефно выраженные лога в краевой части тела

признаки кимберлитов, заполненных туфогенно-осадочными породами:

- в верхней части находятся слои, напоминающие осадочные породы – глинистые известняки, аргиллиты, песчаники;

-в верхней части объекта наблюдаются слоистые породы типа серо-зеленых и темно-серых аргиллиттов, песчаников цвета хакки, глинистых известняков голубовато-зеленого цвета;

-четко выраженная слоистость

- низкое содержание спутников, которые концентрируются в базальных слоях стратиграфических подразделений;

-в базальных частях аргиллитов прослеживаются маломощные слои гравелитов, содержащие минералы - индикаторы кимберлитовых пород;

-химическое выщелачивание пород, сопровождающееся гидротермальными процессами с локальным прогревом территории объекта

- весной пробуждение лиственных деревьев на объекте опережает окружающий лес на

2 недели, наличие нетипичных растений –эндемиков для данного района


ГЕЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ПЕРВОГО ОБЪЕКТА

( вмещающие породы – известняки )

 

ПППЕ

 

 

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СЛАБОЭРОДИРОВАННОЙ МНОГОФАЗНОЙ ДИАТРЕМЫ (первый объект)

 

ПЕРВАЯ ФАЗА ВТОРАЯ ФАЗА ТРЕТЬЯ ФАЗА

внедрения (до -120м) внедрения (до -80м) внедрения (до -50м)

 


ПЕРВЫЙ ОБЪЕКТ

РЕЗУЛЬТАТЫ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ТЯЖЕЛОЙ ФРАКЦИИ ВЗЯТОГО

ИЗ СЛОЯ ГРАВЕЛИТОВ, РАСПОЛОЖЕННОГО В БАЗАЛЬНОЙ ЧАСТИ АРГИЛЛИТОВ

Исходный объем пробы-16 л.

Выход тяжелой фракции - 68 г.

№ п/п

Наименование

минерала

Краткая характеристика

Выход

Г/м3

1

эпидот

Крупные зерна неправильной и мелко окатанной формы

0,87

2

ставролит

Желто-коричневые обломки без следов износа (0,2-0,4 мм), нередко с включениями рудного

0,09

3

гранаты

-уваровит осколки и примазки на хромите (0,1-0,2 мм); коричнево-розовый, светло-розовый (много) и красно-оранжевый, осколки, нередко с включениями рудного

0,10

4

андалузит

Уплощенные осколки сероватого цвета, прозрачные с тонкими включениями рудного минерала

0,02

5

актинолит

Темно-зеленые призматические кристаллы

0,01

6

кианит

Бесцветные, реже голубые уплощенные зерна со сглаженными ребрами

0,02

7

хромит

Неправильные зерна и обломки

0,17

8

пироксен

Уплощенные светло-зеленые зерна

0,03

9

ильменит

Частично замещенные лейкоксеном таблитчатые зерна

0,08

10

муассанит

Осколки с неравномерной голубовато-синей окраской

0,003

11

рутил

Окатанные зерна красного цвета

0,006

12

турмалин

Окатанные зерна удлиненной формы дымчатого цвета

0,01

13

циркон

Окатанные зерна, реже фрагменты кристаллов

0,24

14

пирит

Одиночные мелкие кристаллы, включения в гидрослюдистых агрегатах, крупные конкреции (до 5 мм). Октаэдры, кубооктаэдры

4188

15

марказит

Уплощенные кристаллы и многочисленные двойники

16

Гидроксиды Fe (лимонит)

Обломки агрегатов неправильной формы, псевдоморфозы по древесным обломкам, марказиту и пириту

17

сидерит

Мелкие шаровидные выделения (сферосидерит 0,3 мм) и их срастания

2,34

18

доломит

Идиоморфные ромбоэдрические бесцветные кристаллы

0,01

19

лейкоксен

Губчатые агрегаты светло-серого цвета

0,06

20

Гидроокислы Mn

Зерна неправильной формы, почковидные нарастания на агрегаты лимонита

0,90

21

шлак

Пористые агрегаты и корочки светло-серого цвета

0,45

22

иоцит

Черные металлические шарики с блестящей поверхностью

0,006

23

стекло

Неправильные осколки с оплывшей и раковистой поверхностью

0

В легкой фракции отмечен кварц, новообразованный халцедон и карбонат

Заключение по пробе:

В пробе представлены минералы нескольких ассоциаций. Наряду с терригенными минералами, происходящими из обломочных пород (окатанные – рутил, эпидот, турмалин, циркон), отмечаются и более экзотические, образовавшиеся в метаморфических толщах (хромит с уваровитом, ильменит, пироксен и муассанит). Наибольший интерес представляют эксплозивные образования (шлаки, шарики, стекла) и минералы, кристаллизовавшиеся из низкотемпературных гидротермальных растворов (пирит, марказит, сидерит, сульфидные псевдоморфозы по древесине (сейчас это лимонит), которые характерны для уральских алмазоносных месторождений.

Совмещение столь разных ассоциаций в пределах одних тел и их набор отражает полигенность этих образований, что очень типично для алмазоносных пород Красновишерского района. При условии, что эти породы слагают значительные по объему тела, они могут быть рекомендованы для опробования на сами алмазы.

( исследования проведены специалистами геологического факультета кафедры геологии и минералогии Пермского госуниверситета)

4. ВАРИАНТЫ РИСКОВ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3