Оцінка перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району шляхом використання систем розломів фундаменту (за геолого-геофізичними даними)

Впровадження результатів дисертації. Результати проведених досліджень з оцінки перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району впроваджено при виконанні робіт з геологічного завдання 37-56 “Геолого-прогнозні роботи на алмази масштабу 1:200 000 у північно-східній частині Кіровоградського блоку Українського щита”, які здійснюються геологорозвідувальною експедицією №37 казенного підприємства “Кіровгеологія” Державної геологічної служби України (акт впровадження від 18.11.03 р.). Виділена в результаті поетапного прогнозу низка потенційно перспективних локальних гравітаційних аномалій була прийнята для підтвердження алмазоносності з залученням детальних геофізичних досліджень, картувального та пошуково-розвідувального буріння.

Особистий внесок автора в отриманні наукових результатів. Покладений в основу дисертаційної роботи фактичний матеріал зібраний автором під час роботи з алмазної тематики в геологорозвідувальній експедиції №37 КП “Кіровгеологія” (1994 р. - до сьогодні). Автор самостійно виконала основний обсяг робіт щодо узагальнення результатів гравітаційних і магнітних площинних зйомок та відомостей, що стосуються проявів потенційної алмазоносності в межах Кіровоградського рудного району, сформулювала мету й завдання дослідження, виконала інтерпретацію результатів площинних геофізичних зйомок (гравітаційних та магнітних), побудувала системи розломів за методикою К.Ф. Тяпкіна. Автор теоретично обґрунтувала й розробила методику прогнозування алмазоперспективних об'єктів різного рангу на підставі використання систем розломів в комплексі з геологічною інформацією, визначила нові закономірності просторових взаємозв'язків алмазоносних формацій, ураново- і золоторудних об'єктів та систем розломів, встановила геофізичний пошуковий критерій, самостійно виконала послідовну прогнозну оцінку алмазоносності Кіровоградського рудного району в таксонах різного ієрархічного рівня, які відповідають масштабам прогнозу 1:200000, 1:50000, визначила локальні алмазоперспективні структури, приймала безпосередню участь при здійсненні робіт з підтвердження алмазоперспективності виділених нею прогнозних структур.

Апробація роботи. Основні результати роботи доповідались і обговорювались на науково-технічній конференції “Стан, перспективи розвитку та напрямки геологорозвідувальних робіт на алмази в Україні” (м. Київ, Державна геологічна служба Мінекоресурсів України, травень 2003 року), на молодіжній науковій конференції “Оточуюче середовище XXI” (м. Дніпропетровськ, НАН України, Інститут проблем природокористування та екології, жовтень 2002 року), Міжнародній науково-технічній конференції “Сучасні проблеми прикладної геофізики” (м. Дніпропетровськ, НГУ, жовтень 2003 року).

Публікації. Основні результати, отримані в процесі підготовки дисертації, знайшли відображення в 6 друкованих роботах (з них 4 - в фахових виданнях ВАК України), у тому числі: статей в наукових журналах - 2, в збірниках наукових робіт - 2, в збірниках робіт конференцій - 2.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі “Вступу”, п'яти розділів та “Висновків”, викладених на 248 сторінках тексту (150 сторінок основного тексту), який супроводжується 92 рисунками, 1 таблицею, списком використаної літератури, що нараховує 130 найменувань та 1 додатком.

Автор вдячна за постійну підтримку, поради та методичну допомогу науковому керівнику - чл.-кор. НАН України д.г.-м. наук професору К.Ф. Тяпкіну, д.г.н. професору Р.П. Денисюку, генеральному директору казенного підприємства “Кіровгеологія” А.Х. Бакаржієву, колегам з ГРЕ-37 та співробітникам кафедри геофізичних методів розвідки НГУ.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Виконано узагальнення й аналіз комплексу регіональних і локальних критеріїв та ознак прогнозування областей прояву кімберлітового (лампроїтового) магматизму, а також локалізації їхніх алмазоносних різновидів. Підкреслено, що, незважаючи на розроблений комплекс критеріїв, прогнозування алмазних родовищ уявляє дуже складне завдання і більшість алмазоносних об'єктів знайдена за прямими ознаками та неочікуваними знахідками.

Зроблено короткий огляд результатів раніш проведених спеціалізованих робіт з дослідження алмазоносності України в цілому та Кіровоградського рудного району зокрема. Незважаючи на те, що на цей час алмазних родовищ на території України не знайдено, численні геологічні дані свідчать про високі перспективи щодо виявлення промисловоалмазоносних кімберлітових та лампроїтових об'єктів. Акцентовано увагу, що головними причинами низької ефективності прогнозно-пошукових робіт є недостатньо розроблена методика прогнозу, яка водночас враховувала б специфіку й умови локалізації проявів кімберлітового (лампроїтового) магматизму, особливості геологічної будови регіонів та забезпечувала б високу ефективність пошукових робіт з мінімальними матеріальними та фінансовими витратами.

Вивчення зв'язку віку алмазоносних формацій, виявлених на території Кіровоградського рудного району, з епохами тектонічних активізацій та проявами алмазоносних формацій у різних частинах світу дозволило констатувати, що епохи формування алмазоносних порід в цілому синхронні на планеті, що може бути зумовлено виключно причинами ротагенного характеру й дає можливість припускати наявність не тільки часової, а й просторової закономірності розподілення цього виду корисних копалин в загальнопланетному масштабі. На підставі аналізу робіт Л.Н. Зведера, В.М. Щукіна, В.А. Мілашева, В.І. Ваганова, Б.М. Зубарєва, Б.М. Владімірова, А.Д. Харьківа, Г.М. Яценка та інших дослідників, які присвячено алмазоносності Якутської, Південно-Африканської, Західно-Африканської, Північно-Китайської, Східно-Європейської та інших алмазоносних провінцій світу, показана приуроченість родовищ алмазу різних типів та віку до глибинних розломів. Лінійне розташування кімберлітових тіл вздовж розломів зумовлено, в першу чергу, впливом структурно-тектонічного фактору, з яким тісно пов'язані усі інші критерії та ознаки потенційної алмазоносності. Таким чином, першочерговим завданням є встановлення структурно-тектонічних закономірностей розподілу вже виявлених алмазоносних формацій, що дасть змогу локалізувати нові алмазоперспективні об'єкти.

Одним з найважливіших висновків, який випливає з Нової ротаційної гіпотези К.Ф. Тяпкіна є специфічна металогенічна спеціалізація розломів одного порядку у кожній з систем розломів, яка пов'язана з певними видами корисних копалин. Вивчення розломів з позицій традиційних структурно-тектонічних побудов, як правило, обмежується аналізом окремих порушень, внаслідок чого залишаються не визначеними закономірності співвідношення розломів різного рангу та їхній зв'язок з певною мінерагенією. Це обґрунтовує доцільність залучення до прогнозної оцінки перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району досліджень за геолого-геофізичними даними системної організації розломів та їхньої металогенічної спеціалізації. Використання такого підходу потребує вирішення завдань, що перераховані на стор.1 і 2.

Розділ 2. Коротка геологічна характеристика району робіт

Наведено дані про геологічну, геофізичну та спеціалізовану вивченість Кіровоградського рудного району. Підкреслено, що під час дослідження геологічної будови району тектоніка вивчалась недостатньо, внаслідок чого розломи й тектонічні порушення некласифіковані за віком та глибинністю. Поряд з цим, вивченість району методами структурної геофізики висока, що обумовлено прогнозуванням у 80-х роках в його межах уранових об'єктів. Спеціалізована вивченість на алмази дуже слабка, але є низка виявлених під час вирішення інших геологічних завдань фактів наявності порід алмазоносних формацій та алмазів, що відображені в цьому розділі.

Геологічна будова Кіровоградського блоку розглядалась, головним чином, з позицій геосинклінальної тектоніки (Я.М. Бєлєвцев (1971 р.), В.А. Рябенко (1973 р.), Т.В. Білібіна (1981 р.), В.А. Крюченко (1993 р.)), що дозволило дослідникам визначити ряд синклінальних та антиклінальних структур різного порядку, розмежованих різноранговими розломами. Аналіз структурно-тектонічних особливостей будови території досліджень дає змогу очікувати локалізацію алмазопроявів у зонах глибинних та регіональних розломів, але усі названі автори розходяться у поглядах стосовно ідентифікації розломів, які проникали в мантію, тому за їхніми даними конкретизувати перспективні на виявлення алмазоносних об'єктів ділянки неможливо.

Розділ 3. Методика досліджень

Розділ присвячено розгляду двох основних методичних напрямків, задіяних при проведені досліджень. Перший напрямок - це виділення систем розломів за геофізичними даними. Другий - визначення алмазоперспективних об'єктів на підставі використання встановлених закономірностей проявів алмазоносних формацій у тісному зв'язку з системами розломів та з урахуванням специфіки й умов проявів кімберлітового (лампроїтового) магматизму.

Процес складання карт систем розломів фундаменту проводиться у два етапи. Перший передбачає виділення індикаторів розломних структур за відомими ознаками їхнього прояву у гравітаційному й магнітному полях, а другий - відновлення зон і систем розломів. Під час вирішення останнього питання використовуються критерії, розроблені К.Ф.Тяпкіним на прикладі вивчення розломів Українського щита, які зводяться до того, що: 1) інтервали між розломами першого рангу однієї системи повинні складати 140±10 км, а розломи більш високих рангів розташовуються один від одного на відстанях 70-75 км, 35-37 км, тощо; 2) розломи першого рангу характеризуються шириною порядку 15±5 км, а розломи більш високих порядків повинні мати значно меншу ширину.

Запропонована методика прогнозної оцінки алмазоносності базується на таких положеннях. Просторове розміщення осередків кімберлітового (лампроїтового) магматизму тісно пов'язано з розломами першого порядку, що обумовлено належністю лужних ультраосновних порід до глибинних. Прояв кімберлітів у верхніх шарах літосфери здійснюється за рахунок підняття магми з верхньої мантії, що дозволяє локалізувати місце їхнього можливого розташування розломами першого порядку, сформованими в режимі розтягу. Підставою для віднесення їх до потенційних мінерагенічних зон є наявність порід лужного ультраосновного складу та лінійно згрупованих ореолів мінералів-індикаторів, алмазів. Генерація кімберлітової магми проходить довгий в геологічному масштабі час, а її вивід до поверхні проявляється періодично, в різні епохи тектогенезу, розломами різних систем, які мають достатню глибину проникнення в мантію. Це і спричиняє поліхронність більшої частини кімберлітових полів та проявів кімберлітового магматизму в межах одного поля і частіше за все призводить до неможливості встановлення їхнього структурного контролю традиційними структурно-тектонічними побудовами. Вузли перетину розломів першого порядку, як найбільш тектонічно послаблені зони, можуть контролювати в межах мінерагенічних зон розміщення алмазоносних об'єктів ендогенної природи. Поділ вузлів за перспективністю повинен здійснюватися відповідно до присутності знахідок ендогенних проявів кімберлітів (лампроїтів), кристалів алмазів та мінералів алмазної асоціації. Поряд з цим враховується одночасна наявність ознак розтягу та стиснення, що свідчить про довготривалу еволюцію структурних позицій вузла розломів, про його багатократну активізацію в різні епохи тектогенезу та максимальну тектонічну проникність.

Визначення алмазоперспективних об'єктів в межах території досліджень умовно поділяється на два етапи: регіональний та локальний.

Регіональний етап складається з таких операцій: 1) вибір потенційних алмазоперспективних об'єктів регіонального рівня - розломів першого порядку, сформованих в режимі розтягу. Ідентифікація геотектонічного режиму здійснюється за геологічними даними (індикаторами вулканогенно-магматичних процесів, характерних для активізації розлому в режимі розтягу, є інтрузивні породи основного та ультраосновного складу), а за їхньою відсутністю - на основі прояву побічних ознак режиму розтягу, а саме - за наявністю концентрацій позитивних лінійних магнітних аномалій; 2) аналіз влучення відомих проявів кімберлітового та лампроїтового магматизму, інших алмазоносних та потенційно алмазоносних формацій, а також знахідок алмазів та їх мінералів-супутників в межи розломів першого порядку різних систем та підсистем, сформованих в режимі розтягу. Виділені таким чином перспективні розломи будуть відповідати таксону - алмазоносна мінерагенічна зона; 3) визначення фрагментів виділених розломних структур (мінерагенічних зон), які характеризуються: а) наявністю тектонічно послаблених зон мантійного проникнення - виконання цієї умови забезпечується в зонах перетину глибинних розломів різних систем, що довготривалий час розвивалися в різних геодинамічних умовах й були активізовані в режимі розтягу, та б) максимальною частотою влучення в них ознак потенційної алмазоносності. Ці фрагменти приймаються як перспективні ділянки першої черги, виділені комплексним застосуванням структурно-тектонічного фактору та наявної геологічної інформації щодо потенційної алмазоносності. Їм буде відповідати таксон - кімберлітове поле, як природна група просторовозближених тіл, походження яких пов'язане з розвитком єдиної зони підвищеного проникнення (флюїдо-магматичної колони); 4) за наявності геологічних даних щодо просторового розподілу в районі досліджень інших видів корисних копалин дуже важливим є встановлення спільності їхнього формування з мінерагенією алмазу, що може дозволити встановити спільні сприятливі геолого-структурні особливості, потенційноперспективні для рудолокалізації кожної з груп родовищ і таким чином дасть змогу одержати додатковий пошуковий критерій для прогнозування алмазоперспективних ділянок.

На локальному етапі прогнозування в межах виявлених перспективних ділянок першої черги на базі застосування структурно-тектонічного, петрологічного, магматичного, мінералогічного і геофізичного критеріїв та ознак алмазоносності пропонується виділити локальні об'єкти - кущі трубок, трубки. Прогнозування локального етапу засновано на ідеї, що кімберліти кожного конкретного поля є продуктами просторово-тектонічної еволюції єдиного магматичного осередку, тісно пов'язаного з тектонічними активізаціями, обумовленими ротагенними причинами. Тобто, кімберліти одного віку будуть розташовуватися в межах поля закономірно, у зв'язку з розломами певних підсистем, що формувалися в певну епоху тектогенезу й були вивідними каналами для кімберлітових колон. Встановлення спеціалізації розломів та їхнього прямого чи побічного зв'язку з кімберлитовим магматизмом дозволяє виявити закономірності структури кімберлітового поля. Кімберлітове поле локалізується межами мінерагенічної структури, яка його вміщує, та ділянками її перетину кимберлітоконтролюючими розломами. Локальні кімберлітові тіла розташовуються у вигляді дискретних вузлів уздовж кімберлітоконтролюючих розломів і чітко фіксуються локальними від'ємними гравітаційними аномаліями близької до ізометричної форми з розмірами осей від 150 до 750 м, інтенсивністю від - 0,2 до -1,0 мГл, що, на думку автора, обумовлено наявністю зон дезінтеграції, пов'язаних із кальдерами кімберлітопроявів експлозивної природи та ділянками максимального тектонічного перероблення вміщуючих порід.

Розділ 4. Прогнозування алмазоперспективних об'єктів в межах Кіровоградського рудного району

Викладену вище методику було покладено в основу виділення систем розломів у межах Кіровоградського рудного району із застосуванням даних площинної аеромагнітної зйомки масштабу 1:10 000 та площинних гравіметричних зйомок масштабів 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. У результаті виконаних побудов було встановлено, що Кіровоградський рудний район характеризується складною будовою з проявами розломів шести раніш виділених систем: (45, 315), (0, 270^о), (62, 332^о), (77, 347^о), (35, 305^о), (17, 287^о), а також вперше виділеної системи (25, 295^о). Були визначені нові розломи першого порядку простягань 77^о, 347^о, 62^о, 332^о, які відіграють важливу роль у структурно-тектонічній будові району досліджень, розломи другого, третього та четвертого порядків. Встановлено такі особливості: 1) глибинні розломи простягань 305^о, 315^о, 270^о, 287^о характеризуються значною концентрацією позитивних лінійних магнітних аномалій, що свідчить про наявність в їхніх межах інтрузивних утворень, сформованих в режимі розтягу; 2) розломи простягань, ортогональні вищевказаним, характеризуються наявністю гравітаційних виступів, що свідчить про значні вертикальні переміщення блоків вздовж них; 3) фрагменти розломів першого порядку різних систем мають певну геологічну позицію; 5) розломи меридіанального напрямку системи (0, 270^о) характеризуються активними латеральними зсувами вздовж розломів широтного простягання.

Вивчення геотектонічного режиму виділених розломів дозволило визначити, що на території досліджень в режимі розтягу сформовані такі розломи першого порядку: Суботсько-Мошоринський (270^о), Тясминський (305^о), Центральний (315^о), Розанівський (305^о), розломи простягань 332^о та 347^о, умовно названі автором, відповідно, Северинським та Східним, Новобузький (295^о), Знам'янський (287^о). Одержану в процесі досліджень схему систем розломів фундаменту, побудовану за даними гравітаційного та магнітного полів, було зіставлено з просторовим розташуванням відомих на території досліджень проявів порід алмазоносних формацій, знахідок алмазів та їхніх мінералів-супутників. Внаслідок порівняння було встановлено, що більшість відомих проявів алмазовміщуючих порід потрапляють в розломи широтного 270^о та простягання 305^о. Це насамперед Суботсько-Мошоринський (270^о) та Тясминський (305^о) розломи першого порядку, які були визначені як кімберлітовміщуючі (мінерагенічні) зони. Відзначено, що Новобузький розлом (295^о) контролює прояв убогоалмазоносних лампрофірів, Северинський (332^о) - прояв дайок пікритових порфіритів, Східний (347^о) - дайок лампрофірової групи. Усі вони за відсутністю знахідок порід кімберлітової та лампроїтової груп й проявів переважно убогоалмазоносних порід були віднесені до об'єктів другої черги перспективності. Знам'янський (287^о) розлом, що контролює розташування дайок виключно базитового складу, прояв яких, зважаючи на фізико-хімічні умови формування та петрохімічні властивості, не може бути ознакою можливого розвитку порід кімберлітового складу, віднесено до малоперспективних об'єктів. Центральний (315^о) та Розанівський (305^о) розломи в умовах відсутності ознак алмазоносності віднесено до об'єктів другої черги відповідно до постулата Нової ротаційної гіпотези про металогенічну спеціалізацію усіх розломів одного порядку єдиної підсистеми й наявності фактів прояву кімберлітового магматизму в межах Лелеківського розлому простягання 315^о, та лампроїтового магматизму в межах Тясминського розлому простягання 305^о.

Найбільш сприятливими для транспортування кімберлітових колон з мантійних глибин до поверхні в межах потенційних мінерагенічних зон є вузли перетину глибинних розломів різних систем, що довготривалий час розвивалися в різних геодинамічних умовах й були активізовані в режимі розтягу. За виконаними побудовами таких зон в межах Кіровоградського рудного району п'ять. Це відомі Кіровоградський та Компаніївський вузли та вперше визначені автором Братський, Зеленогайський, Кременчуцький. В межах Суботсько-Мошоринської та Тясминської мінерагенічних зон знаходяться Кіровоградський, Зеленогайський та Кременчуцький вузли. Ознаки алмазоносності на цей час встановлені в межах Кіровоградського та Зеленогайського вузлів. Зважаючи на ці особливості, дослідження масштабу 1:200 000 визначили два найбільш перспективних об'єкта для проведення локального прогнозу - Кіровоградський та Зеленогайський вузли, які відповідають мінерагенічному таксону - кімберлітове поле. Алмазоносність Компаніївського вузла пов'язується з еклогітоподібними породами первісносублужного складу, які є потенційно убогоалмазоносними. Цей факт, а також знаходження за межами виділених мінерагенічних зон роблять Компаніївський вузол малоперспективним для пошуку промислових алмазоносних об'єктів. Кременчуцький та Братський вузли в умовах відсутності проявів кімберліт-лампроїтового магматизму в їхніх межах віднесено до перспективних об'єктів другої черги завдяки розташуванню у сприятливій для формування алмазопроявів структурно-тектонічній позиції в зонах потенційних мінерагенічних зон.

Виявлено комплексну металогенічну спеціалізацію розломів широтного простягання (270^о), які в значній мірі контролюють урановорудні скупчення та прояви порід алмазоносних формацій в межах території досліджень. Просторовий зв'язок алмазоносних кімберлітопроявів з об'єктами уранового зруденіння зумовлений, на думку автора, єдиним структурно-тектонічним фактором рудоутворення (приуроченість до розломів першого порядку певної металогенічної спеціалізації, сформованих в режимі розтягу), єдиним джерелом корисного компоненту (верхня мантія), речовинним зв'язком цих корисних копалин, формування яких потребує присутності вуглекислотних мантійних флюїдів. Встановлення спільності мінерагенії алмазів та урану дозволило додатково враховувати в комплексі критеріїв локалізації можливих проявів кімберлітового магматизму в межах Кіровоградського рудного району встановлених проявів порід уран-натрієвої гідротермально-метасоматичної формації (перш за все - Суботсько-Мошоринський розлом та розташований в його межах Кіровоградський урановорудний вузол, Тарасівський, Девладівський розломи). розлом ротагенний мінерагенія алмаз

У роботі показано, що зв'язок уранового зруденіння різного генезису з широтними розломами простежується в урановорудній провінції Атабаска на Канадському щиті. Він характерний також для кімберліт-лампроїтових проявів різних алмазоносних провінцій (Якутської, Південно-Африканської, Західно-Африканської), що свідчить про структурно-тектонічний закономірний зв'язок вказаних видів корисних копалин з широтними розломами в планетарному масштабі, а це, в свою чергу, може зумовлюватись причинами виключно ротагенного характеру.

Для формування промислових концентрацій урану важлива водночас значна проникність розломних структур у нижніх горизонтах та їхня закритість у верхніх шарах кори. Такі структурно-тектонічні умови сприятливі для проявів інтрузивних магматичних утворень кімберліт-лампроїтового складу. У той же час, фрагменти розломних структур, сформованих у режимі розтягу зі значними латеральними зсувами є розкритими високопроникненними структурами, які водночас є малоперспективними для промислових концентрацій урану й дуже сприятливими для формування лужних ультраосновних експлозивних апаратів центрального типу. Яскравою ілюстрацією подібної структури є широтний розлом четвертого класу, розташований поміж Суботсько-Мошоринським та Тарасівським розломами, умовно названий автором Червоносільским. У вузлах перетину з меридіанальними розломами вздовж нього виділяються: Болтиська структура (вузол перетину з Кіровоградським розломом), Зеленогайська (вузол перетину з Макарихінським розломом), Лебединська - (вузол перетину з Корсунь-Новомиргородським розломом). Наявність низки експлозивних структур в вузлах перетину взаємноортогональних розломів з латеральними зсувами свідчить: 1) про глибинність розлому, вздовж якого проходив зсув; 2) про створення умов, достатніх для формування структур трубочного типу, що може бути зумовлено різкою зміною геотектонічного режиму, (стиснення, а потім розтягу) при близькому в геологічному часі формуванні взаємноортогональних розломів однієї системи. Подібними зсувами в районі досліджень характеризується широтний Девладівський розлом. У вузлі перетину із Західно-Інгулецьким розломом він контролює Родіонівську трубку вибуху, а до вузла його перетину з Криворізьким розломом приурочена Тернівська експлозивна структура, з якою пов'язані рyдопрояви урану та знахідки алмазів. Латеральний зсув має також широтний Новопразький розлом, в межах якого виявлено низку проявів алмазоносних формацій.

З позицій розломної тектоніки, зумовленої ротагенними причинами, формування експлозивних структур виглядає таким чином. Початковий етап еволюції подібних структур пов'язаний з формуванням на мантійному рівні магматичного осередку потенційноалмазоносного складу. На етапі виникнення критичної напруги, зумовленої зміною ротагенних параметрів, під впливом спільної компоненти стиснення й подальшого зняття напруги внаслідок формування складної системи зсувних порушень, в магматичному осередку колосально зростав тиск, що призводило до його прориву. Просування до земної поверхні визначалось структурою зсувної зони, сформованої в режимі стиснення, й мало дискретний пульсаційний характер з утворенням проміжних камер в межах вузлів перетину з глибинними розломами інших простягань. У камерах при зростанні напруги ротагенної природи виникали умови, сприятливі щодо розвитку процесів механічної деформації мінеральних утворень, включаючи алмаз - розколювання та термостирання. На кінцевому етапі різка зміна геотектонічного режиму стиснення на режим розтягу, зумовлена близьким в геологічному часі формуванням взаємноортогональних розломів однієї системи, сприяла внаслідок зняття напруги утворенню в вузлі порожнин, якими розплав пульсаційно-дискретними порціями надходив у верхні шари земної кори. Зустріч з обводненими горизонтами спричиняла суттєве зростання літостатичного тиску за рахунок колосального збільшення газової складової, що призводило до вибуху й формування діатреми та експлозивних брекчій. Ця модель пояснює багатофазну активність експлозивних структур, встановлену закономірність їхнього просторового розташування, пов'язану з розломами певних систем та геодинамічних характеристик, а також присутність алмазів з морфологічними особливостями - дрібних, тонкопластинчатих, тим більше, що утворення ендогенних алмазів пластинчатого вигляду (“слоан”) доведено у маарових трубках Форт а ля Корн, Слоан (провінція Саскачеван, Канада).

Таким чином, в Кіровоградському рудному районі визначена чітка тенденція просторової приуроченості двох різних груп потенційно перспективних об'єктів, які можуть контролювати родовища алмазів до певних структурних елементів. Об'єкти, алмазоносність яких пов'язана з формаціями кімберліт-лампроїтової ряду, перспективні на виявлення крупних, в тому числі ювелірних алмазів локалізуються в розломах першого порядку, сформованих в режимі розтягу, а об'єкти, перспективні на виявлення дрібних алмазів, пов'язаних з експлозивними вулканогенними ксенотуфобрекчіями різного речовинного складу, розташовані в зонах розломів четвертого порядку зі значними латеральними зсувами.

З'ясовано, що Аджамський розлом першого порядку простягання 45^о має золотоносну металогенічну спеціалізацію. До нього приурочені Компаніівське, Поповсько-Калинівське та Аджамське золоторудні поля. Але, незважаючи на просторовозближені прояви алмазоносних формацій та золотовміщуючих порід в його межах, стверджувати існування асоціації золоторудного процесу з алмазоутворенням поки що передчасно.

Визначення локальних перспективних структур в межах Кіровоградської та Зеленогайської ділянок виконувалось на основі комплексного використання детальних структурно-тектонічних побудов за даними площинної гравітаційної зйомки масштабів 1:10 000 і 1:25 000 та площинної магнітної наземної зйомки масштабу 1:10 000 й апріорної геологічної інформації, що дозволило: 1) уточнити положення розломів; 2) вивчити характер геотектонічного режиму розломів різних порядків; 3) розділити підсистеми розломів на такі, що: а) мають прямий зв'язок з кімберліт-лампроїтовими проявами (синхронні кімберліто(лампроїто)утворенню), б) мають побічний зв'язок з кімберліт-лампроїтовими проявами (які створили тектонічно послаблені зони), в) не мають зв'язку з кімберліт-лампроїтовими проявами. З урахуванням проявів ознак потенційної алмазоносності (жильні тіла кімберлітів, знахідки алмазів, мінералів алмазної асоціації, ореоли ксенотуфобрекчій) перспективні структури були визначені в межах встановлених кімберліт(лампроїт)контролюючих розломів як локальні від'ємні гравітаційні аномалії форми, близької до ізометричної з розмірами осей від 150 до 750 м та інтенсивністю від - 0,2 до - 1,0 мГл, які розташовані вздовж розлому дискретно і тому ототожнюються з кущами структур (тіл). В зонах перетину з Суботсько-Мошоринською мінерагенічною зоною Лелеківський (315^о) та Захарівський (45^о) розломи утворюють, відповідно, Лелеківський кущ (Лелеківська, Щорсівська, Північно-Щорсівська локальні структури) й Захарівський кущ (Лісна, Грузька та Оситняжська групи структур). В зонах перетину з Тясминською мінерагенічною зоною Макарихінський (0^о) та Аджамський (45^о) розломи утворюють, відповідно, Зеленогайський кущ (Зеленогайська, Стецовська, Берестовська структури) й Аджамський кущ (Ясиноватська, Бандурівська, Захарівська-2 структури).

Таким чином, у процесі використання запропонованої нової методики прогнозування в межах території досліджень послідовно були виділені алмазоперспективні об'єкти різного ієрархічного рангу: мінерагенічна зона, кімберлітове поле, кущі трубок, локальні структури, які відображено на побудованій прогнозній карті алмазоперспективності Кіровоградського рудного району.

Розділ 5. Оцінка алмазоперспективності Кіровоградського рудного району

Розділ присвячено комплексному аналізу території досліджень з позиції її тектонічної будови та прояву ряду відомих критеріїв та ознак (магматичних, петрологічних, мінералогічних), а також закономірностей та критеріїв, які були визначені в процесі дослідження (зв'язок певних систем (підсистем) розломів з відомими проявами алмазоносних формацій, утворення алмазоносних об'єктів в межах розломів першого порядку, сформованих в режимі розтягу й формування експлозивних структур в розломах четвертого порядку (зсувного типу), приуроченість кімберлітових полів до вузлів перетину глибинних розломів різних систем, що довготривалий час розвивалися в різних геодинамічних умовах й були активізовані в режимі розтягу, мінерагенічна спільність алмазів та урану, наявність низок локальних від'ємних гравітаційних аномалій форми, близької до ізометричної вздовж кімберлітоконтролюючих розломів). Головною відмінністю від раніше виконаних структурно-тектонічних побудов в районі робіт є виділення систем розломів за даними гравітаційного та магнітного полів згідно методики К.Ф. Тяпкіна, в основі якої лежить концепція ротаційного режиму Землі, що дозволило по-новому оцінити металогенію району досліджень шляхом визначення спеціалізації підсистем розломів. Це дало змогу виконати оцінку перспектив алмазоносності на новій методологічній основі з мінімальними фінансовими витратами. При цьому у роботі розвинуто логічну систему, яка зв'язала в єдиному методологічному ключі прогноз різномасштабних алмазоперспективних таксонів, достовірність якої перевірена бурінням. Одержані при цьому результати зводяться до того, що: 1) в Кіровоградському рудному районі визначена чітка тенденція просторової приуроченості двох різних груп потенційно перспективних об'єктів, які можуть контролювати родовища алмазів до певних структурних елементів. Алмазоносні об'єкти, пов'язані з формаціями кімберліт-лампроїтової ряду, перспективні на виявлення крупних, в тому числі ювелірних алмазів локалізуються в розломах першого порядку, сформованих в режимі розтягу, а об'єкти, перспективні на виявлення дрібних алмазів, пов'язаних з експлозивними вулканогенними ксенотуфобрекчіями, розташовані в зонах розломів четвертого порядку зі значними латеральними зсувами; 2) потенційно кімберліт(лампроїт)вміщуючими (мінерагенічними зонами) в межах Кіровоградського рудного району є Суботсько-Мошоринський розлом (270^о) - перспективний на виявлення класичних кімберлітів та Тясминський розлом (305^о) - перспективний на виявлення порід кімберліт-лампроїтового ряду. Розанівський (305^о), Центральний (315^о), Северинський (332^о), Східний (347^о), Новобузький (295^о) розломи з причини відсутності проявів порід кімберліт-лампроїтової формації віднесено до об'єктів другої черги; 3) перспективними на виявлення дрібних алмазів, пов'язаних з експлозивними вулканогенними ксенотуфобрекчіями, є такі розломи четвертого порядку (зсувного типу): Червоносільский (270^о), Тарасівський (270^о), Девладівський (270^о), Новопразький (270^о), що сформовані в режимі розтягу. Розломи четвертого порядку, що сформовані в режимі стиснення: Криворізький (17^о), Митрофанівський (35^о), Захарівський (45^о), Аджамський (45^о) також можуть контролювати алмазоперспективні експлозивні структури в вузлах перетину з встановленими мінерагенічними зонами, та вищевказаними широтними розломами четвертого порядку, за межами яких очікувати існування об'єктів з промисловими запасами алмазів не має сенсу; 4) мінерагенічному таксону - кімберлітове поле відповідають Кіровоградський та Зеленогайський вузли перетину глибинних розломів різних систем. Братський та Кременчуцький вузли віднесено до перспективних об'єктів другої черги, Компаніївський вузол визнаний малоперспективним; 5) в межах Кіровоградського та Зеленогайського кімберлітових (лампроїтових) полів виділені Лелеківський (315^о), Захарівський (45^о), Аджамський (45^о), Зеленогайський (0^о) кущі локальних алмазоперспективних структур.

На кінцевому етапі рекомендується в межах визначених локальних структур здійснити детальні гравітаційну та магнітну площинні зйомки масштабу 1:5 000, та додатково електророзвідувальні дослідження методами перехідних процесів та зондування встановленням поля в близькій зоні, після чого виконати затвердження бурінням найбільш перспективних з структур.

У результаті оціночних та деталізаційних робіт на визначених автором як перспективні локальних структурах ГРЕ-37 КП “Кіровгеологія” одержала такі позитивні геологічні результати. На Лелеківській ділянці (Лелеківський кущ) в межах локальної гравітаційної аномалії інтенсивністю - 0.7 мГл встановлені дайкові тіла слюдяних кімберлітів. За складом ксенолітів та цементуючої маси виділяється, щонайменше, як дві фази кімберлітового магматизму. В сформованих з керну свердловин технологічній пробі вагою 280 кг та мінералогічних вагою 22 та 6.6 кг визначено три кристали алмазу різного габітусу розмірами 0.22х0.21х0.15 мм, 0.19х0.18х0.14 мм та 0.07х0.07х0.05 мм, зерна хромшпінелідів з вмістом хрому від 10 до 47%. На Щорсівський ділянці (Лелеківський кущ) у межах локальної гравітаційної аномалії інтенсивністю - 0.2 мГл встановлені тіла кімберлітів дайкової фації, нодулі яких за складом відносяться до дуніт-гарцбургітового парагенезису. Простягання кімберлітових дайок - 315^о. У технологічній пробі вагою 229 кг та мінералогічних вагою 21.3 та 4.5 кг визначені зерна хромшпінелі з вмістом хрому 40-50%. На Лісній ділянці (Захарівський кущ) у межах гравітаційної аномалії інтенсивністю - 0.3 мГл встановлені ксенотуфобрекчії, в яких у технологічних пробах вагою 180 та 457 кг визначені: зерно алмазу октаедричного габітусу розміром 0.25х0.21х0.18 мм, зерно піропу, десять зерен хромшпінелі з вмістом хрому від 30 до 54%, зерна хромдіопсіду. На Грузький ділянці (Захарівський кущ) у межах північної гравітаційної аномалії інтенсивністю - 0.5 мГл бурінням встановлені ксенотуфобрекчії, в яких у технологічній пробі вагою 237 кг визначені 10 зерен хромшпінелі з вмістом хрому від 50 до 62.17%. За даними досліджень методом перехідних процесів в межах південної аномалії зафіксована зона підвищеної провідності трубочного типу. Свердловинами, які були пробурені в епіцентрі східного гравітаційного мінімуму Зеленогайської структури (Зеленогайський кущ) встановлені ксенотуфобрекчії з вмістом олівін-флогопітових лампроїтів, в яких визначено вісім кристалів алмазу, що за морфологічними ознаками (уламки пластин) спеціалістами Кримського філіалу УкрДГРІ віднесені до імпактних, та вісім зерен хромшпінелі з вмістом хрому від 56 до 59%, що, в свою чергу, свідчить про наявність продуктів дезінтеграції верхньої мантії. Суперечні погляди на природу Зеленогайської структури зумовлені її складною геологічною будовою, що є результатом специфічного геолого-структурного положення у вузлі перетину Тясминського розлому першого порядку (простягання 305^о, режим розтягу), Червоносільского розлому четвертого порядку зі значним латеральним зсувом (простягання 270^о, режим розтягу), Макарихінського розлому (простягання 0^о, режим стиснення). Це, на погляд автора, призвело до формування глибинної структури експлозивного типу багатофазної активізації, яка спроможна вивести на поверхню продукти мантійного походження та водночас, згідно до запропонованого механізму формування структур експлозивного типу, обумовленого ротагенними чинниками, характеризується наявністю уламків алмазів пластинчатого вигляду. Не виключена певна роль космогеогенних факторів. Остаточне вирішення перспектив промислової алмазоносності вказаної структури потребує її додаткового вивчення. Дослідження мінералогічних проб з глинистих фракцій кернового матеріалу поодиноких картувальних свердловин, що були пробурені в межах Стецовської, Берестовської (Зеленогайський кущ) гравітаційних аномалій, дозволили встановити присутність антигориту, анальциму, актиноліт-азбесту, цеолітів, що є продуктами окислених порід ультраосновного складу.