УДК 553.81
АНАЛИЗ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА ФАНЕРОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЧЕХЛА ВОРОНЕЖСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ КОРЕННОЙ АЛМАЗОНОСНОСТИ © 2011 г. А. Д. Савко, Л. Т. Шевырев
Воронежский государственный университет 394006 Воронеж, Университетская площадь, 1;
E-mail: shevpp@yandex.ru Поступила в редакцию 02.04.2008 г.
Уже около сорока лет не утихает дискуссия о происхождении находок алмаза и его индикаторных минералов в меловых, палеогеновых и четвертичных отложениях южной половины Восточно-Европейской платформы. Предполагалось, что меловые алмазы Волчинской россыпи и Центрального месторождения Воронежской антеклизы поступали из уральских источников, палеогеновые — из южно-украинских. Анализ палеогеографических карт нового поколения (масштабы 1 : 200000— 1 : 500000), новые данные опробования, проведенного сотрудниками НИИ геологии ВГУ при участии авторов (50 проб массой 0.5—20 т каждая) свидетельствуют в пользу гипотезы о местном происхождении алмазов и локализации их материнских пород в осадочном чехле Воронежской антеклизы. Этот вывод касается высокобарических минералов, обнаруженных в дочетвертичных отложениях. В четвертичные постледниковые толщи Воронежской антеклизы зерна алмаза и индикаторных минералов, предположительно, поступили с донским ледниковым языком в раннем плейстоцене (gQjds) из северных регионов платформы (юго-восточная Финляндия, Карелия, Кольский полуостров, Зимнебережный район Архангельской области) и для поисковых целей не пригодны. Литоло-го-фациальные исследования позволили оконтурить две площади, в Липецкой и Воронежской областях, в пределах которых предполагаются продуктивные диатремы.
Алмазы в аптских отложениях северо-востока Воронежской антеклизы были открыты в 1969 г. И.Ф. Кашкаровым и Ю.А. Полкановым при исследовании циркон-титановой Волчинской россыпи Липецкой области (Институт минеральных ресурсов, г. Симферополь) после успешных работ на аналогичных объектах Украины [Кашкаров, Полканов, 1969]. Тогда из тонко- и мелкозернистых песков верхней залежи (83—86% фракции 0.25—0.1 мм) с использованием пенной сепарации извлекли 241 зерно минерала общей массой около 10 мг. Содержание полезного компонента в россыпи (19% алмазов чистой воды) составило 0.0268 мг/м3, размерность зерен — 90—340 мкм. Проба, отобранная в 1969 г. (900 кг), характеризовалась очень высоким содержанием тяжелой фракции — 21.6%. В 1971 г. Ю.А. Полкановым из циркон-титановых песков Новозыбковской россыпи на западе Брянской области (Р3-М1р/) было извлечено 21 зерно алмаза размерностью 100— 250 мкм. Отдельные залежи россыпи (Александрия) содержали до 350 кг/т тяжелых минералов в интервалах разреза до 2.5 м. Позднее стало известно об открытии 17 микроалмазов в сеноман-ских алевритах Центрального месторождения Тамбовской области [Секретарев, 1977]. Сотрудники Воронежского университета приступили к прогнозной оценке коренной алмазоносности в
конце 1990-х годов по инициативе Н.Н. Зинчука, возглавлявшего ЯНИГП ЦНИГРИ АК АЛРОСА (г. Мирный). Привлечение к работам ученых из ВГУ было связано с отсутствием в то время положительных результатов при проведении алмазо-поисковых работ в Юго-Западной субпровинции Восточно-Европейской платформы (Украинский щит, Воронежская и Белорусская антеклизы) и объективной необходимостью разработки новых методических подходов.
Опыт алмазопоисковых работ на Украине, с 1960-х гг. не приведших к обнаружению коренных источников, свидетельствует о том, что без качественного научного анализа геологической ситуации проблемы обнаружения коренных источников ни украинских, ни воронежских алмазов не решить. За сорок лет поисков Украина пережила несколько всплесков интереса к алмазной проблематике. Казавшиеся ключевыми, новые находки зерен минерала, обломков кимберлита (в туронском писчем мелу района озера Белого, Ро-венская область) являлись основанием для организации детальных поисков с привлечением большого объема буровых работ, весьма затратных в условиях болот Украинского Полесья. И каждый раз после очередной неудачи и огромных затрат возвращались к научному анализу поиско-
вой обстановки. В пределах Воронежской антек-лизы, об алмазоносности которой тоже давно говорят, массированные поиски никогда не проводились. Для этого региона характерно наличие мелкозернистых псаммитов даже в базальных горизонтах крупных осадочных ритмов, что требует сложных приемов обогащения и экстракции высокобарических минералов. Необходимо было также искать погребенный источник, находящийся на неизвестном стратиграфическом уровне. Из сделанных сотрудниками ВГУ выводов перечислим следующие.
1. Объем опорных проб, отбираемых из осадочных образований для характеристики высокобарических минеральных ассоциаций в условиях Воронежской антеклизы, не должен быть менее 1 м3 (так называемое мелкообъемное опробование, хорошо зарекомендовавшее себя в таких алмазоносных районах, как Зимнебережный на севере Архангельской области, Молодинский и Мало-ботуобинский в Якутии). Это связано с редкостью развития там наиболее информативных грубозернистых толщ даже в базальных горизонтах крупных осадочных ритмов. Выполнение условия обеспечивает получение качественного информативного материала даже из тонких кластитов. Практически каждая проба рекомендованного объема содержала спутники алмазов в фоновых концентрациях. Их минеральный, химический составы, морфологический облик представляли большой поисковый интерес. Ранее здесь отбирали стандартные 10-литровые пробы, обычно "пустые".
2. Опробование на алмазы наиболее доступных для изучения четвертичных толщ нецелесообразно, исходя из того факта, что Воронежская антеклиза является областью покровных четвертичных оледенений с удаленными на 1.2 тыс. км северными алмазоносными районами (Кольский полуостров, Финляндия, северная часть Архангельской области). Соответственно заключенные в этих толщах алмазы и их спутники можно считать по отношению к Воронежской антеклизе "аллохтонными". Поисковые приемы, наработанные для Якутии, здесь не эффективны, поскольку покровные оледенения для Сибирской платформы и ее складчатого обрамления не характерны.
3. Получены новые данные, позволяющие допустить существование в регионе коренных источников алмазов не только среднепалеозойской, но и более молодых продуктивных эпох. На северо-востоке региона (Олымский, или Липецкий, район) возможны проявления алмазоносных маг-матитов мезозойского (поздний триас—юра) возраста, на юго-востоке — ларамийской эпохи. Действительно, все находки алмаза в юго-восточной части Воронежской антеклизы и большинство зе-
рен пиропа с кноррингитовой составляющей приурочены к основанию палеогена. В соседнем районе Украины (Старобельск, Луганская область) выявлены вулканиты, возможно, трубочные, с радиологическими датами (K-Ar) 71 млн лет [Скар-жинский и др., 1973].
4. Поиски в регионе целесообразно проводить на площади, где осадочный чехол антеклизы перекрывает древние архейские ядра фундамента, которым ранее должного внимания не уделялось.
Сказанное определило содержание исследований авторов на начальном этапе: 1 — создание комплекса литолого-фациальных карт и на их основе палеогеографических для выявления путей поступления обломочного материала в осадочные бассейны; 2 — построение на этой основе сети отбора крупнообъемных опорных проб, охватывающей намеченные для поисков районы антеклизы; 3 — выявление на различных стратиграфических уровнях мезокайнозойского чехла горизонтов, содержащих ассоциации высокобарических минералов; 4 — районирование территории региона по составу таких ассоциаций; 5 — детальное изучение обнаруженных зерен алмаза, пиропа, хром-шпинелида, пикроильменита с целью реконструкции вероятных типов, а также возраста коренных источников.
В результате проведенных работ установлены неизвестные ранее местонахождения драгоценного минерала в породах промежуточных коллекторов раннемелового (северо-восток) и раннепа-леогенового (юго-восток) возраста, доказана принадлежность части пиропов и хромшпинели-дов к так называемой алмазной ассоциации, встречены минералогические свидетельства мезозойских (?) эксплозий в осадочном чехле [Сав-ко и др., 2007]. Эти исследования были бы невозможны без дружеской помощи коллектива НПП Недра, г. Симферополь, возглавляемого А.И. Чашкой, где и ныне трудится Ю.А. Полканов — один из открывателей воронежских алмазов. Авторы глубоко благодарны Юрию Александровичу, передавшему ВГУ для описания свою историческую коллекцию волчинских алмазов 1969 г. Важным эпизодом в работе они считают исследования ал-мазоносности северо-востока антеклизы, проведенные при участии сотрудников ФГУП "Аэрогеология" и, в частности, доктора геол.-мин. наук
A.Ю. Егорова. Нельзя не выразить признательности сотрудникам НИИ геологии (Воронежский госуниверситет), вынесшим на своих плечах многие десятки тонн песков из опробованных базальных горизонтов региона, — Д.А. Дмитриеву, О.Н. Евдокимову, А.Е. Звонареву, А.А. Жабину,
B.В. Лоскутову, А.В. Шишову.
В этой работе палеогеографические реконструкции на основе литолого-фациальных карт всегда рассматривались как важнейший элемент.
Без них было бы сложно разобраться в геологической истории региона в фанерозое, в течение которого области сноса и осадконакопления многократно менялись. В статье демонстрируются лито-лого-фациальные схемы, построенных на основе обширных данных бурения, накопленных в фондах геологических организаций.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ ВОРОНЕЖСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ
Воронежская антеклиза, одна из крупных (около 220 тыс. км2) тектонических форм Восточно-Европейской платформы, имеет выраженные естественные границы — глубинные разломы, отделившие ее от соседних авлакогенов — Пачелм-ского, Оршанского (апофиза Волыно-Полесско-го), Доно-Медведицкого, системы авлакогенов Большого Донбасса [Валеев, 1978]. В периоды осадконакопления в неогее она испытывала погружение, примерно такое же, как и соседние отрицательные структуры, о чем свидетельствуют близкие мощности коррелятных отложений. Однако во временные интервалы, отвечающие перерывам осадочного процесса, поднятия и р
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.