научная статья по теме ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ИСТОРИИ И УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ОРЕОЛОВ ИНДИКАТОРНЫХ МИНЕРАЛОВ КИМБЕРЛИТОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ Геология

Текст научной статьи на тему «ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ИСТОРИИ И УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ОРЕОЛОВ ИНДИКАТОРНЫХ МИНЕРАЛОВ КИМБЕРЛИТОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ»

ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2013, том 55, № 4, с. 295-304

УДК 553.81

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ИСТОРИИ И УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ОРЕОЛОВ ИНДИКАТОРНЫХ МИНЕРАЛОВ КИМБЕРЛИТОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

© 2013 г. В. П. Афанасьев, А. М. Агашев, Н. П. Похиленко

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева, Сибирское отделение РАН 630090, Новосибирск, проспект академика Коптюга, 3 Поступила в редакцию 03.08.2011 г.

В статье описывается история формирования ореолов индикаторных минералов кимберлитов Сибирской платформы, начиная от основной продуктивной эпохи кимберлитового магматизма — среднепалеозойской. История и условия формирования ореолов расшифровываются на основе онто-генического и типоморфного анализов ассоциаций индикаторных минералов с привлечением данных по истории геологического развития Сибирской платформы. Приведена общая схема развития ореолов индикаторных минералов кимберлитов. Полученные данные позволяют адекватно оценивать характер и геологическую позицию ореолов индикаторных минералов для их прогнозной оценки.

Б01: 10.7868/80016777013040023 ВВЕДЕНИЕ

Кимберлитовые тела, являющиеся основными источниками алмазов, способны продуцировать механические ореолы рассеяния, представленные индикаторными минералами кимберлита (ИМК) — пиропом, пикроильменитом, хромитом, самим алмазом, реже другими минералами — оливином, хромдиопсидом, цирконом и др. Формирование ореолов подчиняется законам седи-ментогенеза; индикаторные минералы кимберлитов попадают в осадочные толщи и развиваются вместе с ними, теряя на определенных этапах развития непосредственную связь с коренными источниками. Осадочные толщи — коллекторы индикаторных минералов — могут быть уничтожены процессами эрозии, но индикаторные минералы, будучи в достаточной мере физико-химически и механически устойчивыми, способны переотлагаться в более молодые коллекторы. При этом минералы сохраняют в минералогической "памяти", выраженной в комплексах типоморф-ных особенностей, информацию о предыдущих периодах развития ореолов. Данное обстоятельство позволяет реконструировать историю и условия развития ореолов индикаторных минералов.

В практическом плане реконструкция истории и условий формирования ореолов служит для прогноза кимберлитовых тел, поскольку позволяет определить пути и условия миграции индикаторных минералов. В научном плане она способствует пониманию геологической истории соответствующих регионов, особенно в те периоды,

Адрес для переписки: В.П. Афанасьев. E-mail: avp-dia-mond@mail.ru

для которых не сохранилось иных геологических документов.

Опыт изучения истории и условий формирования ореолов индикаторных минералов по всей Сибирской платформе позволил нам установить общие особенности их развития. Эти реконструкции основываются, с одной стороны, на онтоге-ническом и типоморфном анализе ассоциаций ИМК, с другой стороны — на анализе истории развития регионов по общегеологическим данным. Данные реконструкции представляют собой концептуальную матрицу, которой можно пользоваться при анализе поисковых ситуаций на конкретных площадях и формулировании прогнозных заключений.

Несмотря на полихронность алмазоносного магматизма на Сибирской платформе, ограничимся периодом со среднего палеозоя — основного периода продуктивного кимберлитового магматизма.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Существует огромное количество методов изучения минералов, в том числе индикаторных минералов кимберлитов. Наиболее просты в использовании (но результаты не просты в интерпретации!) физиографические методы, поэтому они применяются к изучению практически всего получаемого при поисках минералогического материала. В комплекс физиографических признаков входят кристалломорфология (габитус кристаллов и гранная морфология), проявления механического износа и физико-химических изменений, хронологические взаимоотношения разного рода

скульптур, цвет минерала, включения в нем, характер скола и зональность, иначе говоря, все признаки, которые можно наблюдать визуально. Онтогенический и типоморфный анализы являются основой использования физиографических особенностей индикаторных минералов для реконструкции истории и условий формирования ореолов индикаторных минералов, их идентификации и локализации местоположения коренных источников, т.е. формулирования прогнозных заключений.

Онтогенический анализ подразумевает расшифровку истории индивидуального развития минерального индивида (Григорьев, 1961). В рамках поисковой минералогии правомочно использовать этот термин более широко — применительно к минеральной ассоциации в данном фрагменте минералогического поля, а также ко всему минералогическому полю (ореолу), рассматривая их как целостность, имеющую структуру, внутренние и внешние связи. Соответственно, онто-генический анализ подразумевает реконструкцию истории индивидуального развития объекта (минерального индивида, минеральной ассоциации, ореола). История развития минерального индивида (отдельного зерна пиропа, пикроиль-менита и др.) может быть реконструирована как последовательность этапов морфогенеза, т.е. тех периодов в жизни минерала, когда он приобретал те или иные характеристические (типоморфные) морфологические особенности в связи с изменениями условий геологической среды. В процессе онтогенеза изменения, связанные с каждым последующим этапом морфогенеза, накладываются на изменения предыдущего этапа, стирая, модифицируя их, при этом некоторые типоморфные особенности предыдущих этапов могут быть уничтожены практически полностью. Реконструируемый онтогенез минерального индивида, минеральной ассоциации, ореола, как любого объекта, имеет дискретный характер, т.е. описывается как череда событий с указанием их интервала во времени. Онтогенический анализ на основе реконструкции этапов морфогенеза позволяет установить существование "немых" периодов в геологической истории исследуемых районов, т.е. тех периодов геологического развития, для которых не сохранилось геологических документов в форме отложений, и в совокупности с типоморфным анализом дать информацию о геологических об-становках на эти периоды.

Типоморфный анализ. Реконструкция геологических обстановок, с которыми связаны те или иные этапы морфогенеза минерального объекта, составляет основу типоморфного анализа. Под типоморфизмом подразумевается способность минерала отражать в своих структурных, морфологических, физических, химических и т.д. свойствах и особенностях условия среды, в которой он зарождался, рос, существовал на протяжении

всей своей истории (Ферсман, 1940). Типомор-физм как отражение на минерале условий геологической среды позволяет решать обратную задачу, т.е. реконструировать характер этих условий (типоморфный анализ), а онтогенический анализ типоморфных особенностей позволяет установить последовательность смены геологических условий на протяжении истории существования минерала. Иначе говоря, типоморфный анализ в сочетании с онтогеническим анализом дают возможность "прочитать" на минерале страницу за страницей историю геологического развития на протяжении жизни минерала. Однако чтобы "прочитать", необходимо знать "язык", на котором записана эта история, т.е. знать, в каких именно особенностях и в какой форме отражаются на минерале те или иные геологические условия.

Наиболее важными типоморфными признаками, обусловленными геологической обстановкой морфогенеза и актуальными для реконструкции истории развития ореолов индикаторных минералов кимберлитов, являются: а) формы и степень механического износа минералов; б) признаки гипергенной коррозии минералов; в) характер ореолов (минеральный состав, гранулометрический спектр). При этом онтогенический и типо-морфный анализы требуют привлечения геологических данных для исторических реконструкций.

Минералогические исследования ореолов и россыпей Сибирской платформы совместно с анализом геологической обстановки показывают, что в истории морфогенеза индикаторных минералов существует некоторый этап, который можно использовать как хронологический репер и в онтологическом плане рассматривать историю «до» и «после» этого события. Таким хронологическим репером является среднепалеозойская эпоха латеритного выветривания, которая датируется поздним девоном — ранним карбоном (Шамшина, 1979). Она оставила яркие, легко диагностируемые признаки выветривания на минералах в форме коррозии, замещения, коррозионного растрескивания (Афанасьев и др., 20011). Коры выветривания развивались и позднее, в частности в позднем триасе — ранней юре, но ни одна из них не имела латеритный характер и не оставила на минералах следов в форме гипергенных изменений. Другие виды физико-химических изменений могут проявиться на минералах на любом этапе их седиментологической истории, но либо не имеют яркого физиографического выражения, например диагенетические, либо являются локальными характеристическими, например, под действием интрузий дифференцированных траппов или при формировании складчатости (Афанасьев и др., 20011).

Таким образом, если на минерале видны признаки гипергенных изменений, он достоверно происходит из среднепалеозойских кимберлитов и прошел среднепалеозойскую эпоху седименто-

генеза. Если признаки гипергенеза не видны, весьма вероятно, что минерал попал в сферу седи-ментогенеза позднее, в позднем палеозое, мезозое или кайнозое. Вполне возможно, что на минерале, прошедшем среднепалеозойскую эпоху седимен-тогенеза, не фиксируются визуально признаки гипергенных изменений, тогда нужно учитывать другие морфологические признаки, а также геологическую обстановку, которые помогут разобраться в истории минерала.

Другой ключевой признак — механический износ минералов. Степень и формы износа зависят от условий формирования ореолов (литодинами-ческих обстановок) и позволяют реконструировать последние, т.е. решить задачу типоморфного анализа. Слабый износ (I—II классы механического износа) соответствует континентальным обстановкам седиментогенеза; средний износ (II—III классы износа) — прибрежно-морским регрессивным; сильный износ (IV—V класс износа) — прибрежно-морским трансгрессивным (Афанасьев, Зинчук, 1999). Механог

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.

Показать целиком