Прогнозирование и поиски месторождений полезных ископаемых

- колонкового бурения наклонно-направленных скважин диаметром 112 мм, с шагом и глубиной (до 700 м), обеспечивающими полное пересечение зоны разлома, с комплексом ГИС и опробования керна.

Участок Дяхтярский. Локальный участок (0,08 км²), расположен в центральной части площади объекта «Нижне-Накынский-3», в 500-600 м на северо-запад от месторождения Майское.

Участок локализован в структурном узле пересечения нарушений трёх направлений: ВСВ Дяхтарского, ССЗ и СЗ Поперечного. Дяхтарский и Поперечный нарушения выделены по данным специальной документации керна поисковых скважин, зона Дяхтарского разлома и ССЗ нарушение выделены геофизиками БГРЭ по сейсмическим данным. рудовмещающий Поперечный разлом представляется левосторонним сдвигом, что подтверждается рядом признаков сдвиговых деформаций. Это нарушение в совокупности с Диагональным разломом представляет собой структуру, аналогичную вмещающей продуктивные кимберлиты недалеко расположенного Майского месторождения.

В пределах участка по результатам исследований, проведенных РГГРУ [Игнатов П.А., 2009 ф] выявлена зона повышенной трещиноватости (а следовательно и высокой проницаемости для глубинных флюидов), характерная для околотрубочного обрамления известных в районе кимберлитовых тел.

По результатам ранее проведенных работ на участке отмечены находки кристаллов алмаза и многочисленные находки ИМК высокой степени сохранности.

В геохимическом плане, на участке выделена высококонтрастная геохимическая полиэлементная аномалия ГхШ-2 в створе скважин 521 по линиям 505-508 на удалении 0,5 км от кимберлитового тела Майское [Масленникова, 2007 ф].

Полиэлементная аномалия является локальной составной частью геохимической аномалии Гх-4, выявленной по объекту Ханнинский [Спиваков, 2003 ф]. Высококонтрастные аномальные концентрации основных элементов индикаторов в эпицентре аномалии зафиксированы в карбонатной коре выветривания и подошвенной части дяхтарских образований (скв.506/421-508/421) и представлены элементами (коэффициент аномальной контрастности/содержание в г/т): Ni - 6.4/680, Cr - 1.9/330, Zn - 9.7/3450, Co - 5.5/380, Nb - 3.9/80. Кроме того, в породах рудовмещающего карбонатного цоколя зафиксированы высококонтрастные аномальные проявления - Cl (Cl - 4.8/1400), что также является важным признаком кимберлитового магматизма.

В 2007 году в рамках объекта Восточно-Накынский [Бичинов, 2008 ф] в эпицентре аномалии (506/421) были пробурены четыре заверочные скважины. По результатам бурения геохимическая аномалия была подтверждена. По коэффициентам энтропии (Кэ), рассчитанным по всем пробуренным скважинам в районе ГхШ-2, наибольшая аномальная контрастность установлена в скважинах 506/420,5 (Kэ = 2.9) и 506,5/421 (Kэ = 1.4), что служит косвенным признаком кимберлитовых внедрений.

По микроэлементному составу, уровню аномальной контрастности, пространственному положению в общей структуре геохимического поля ГхШ-2 имеет полное сходство с аномалией, окружающей кимберлитовое тело Майское и может являться геохимическим эталоном при поисках аналогичных рудных тел.

В разрезе по скв. 505,5/421 на глубинах 127, 130, 131 и 142 м вскрыты эндогенные брекчии и прожилки, возможно содержащие кимберлитовый материал.

На основании благоприятных поисковых признаков, в пределах перспективного участка Дяхтарский предполагается выявление высокоалмазоносного кимберлитового тела.



5. Геологическая и поисковая изученность перспективной площади или объекта

В мае 2006 г. было вскрыто кимберлитовое рудопроявление «Майское» (скв. 509/416) при доведении плотности поисковой сети до 100Ч100 м (в пределах ШХМА, выделенной по объекту Ханнинский, [Спиваков С.В. и др., 2003 ф]).

В 2007 г. с учётом разведки глубоких горизонтов, были переутверждены в ГКЗ РФ запасы алмазов тр. Ботуобинская объекта Рудный [Боланёв В.С, Сафьянников В.И. и др., 2007 ф].

В районе проводимых работ на Накынском кимберлитовом поле и её флангах (завершённые в 2005-2007 г.г. объекты Промышленный-2; Нижне-Накынский, в 2005-2008 г.г. объекты Промышленный-3; Восточно-Накынский), были выявлены перспективные участки для постановки последующих поисковых работ (объекты Нижне - Накынский-1, Южно-Накынский, Промышленный-4). В 2010 году завершены работы по объекту Нижне-Накынский-1, где по результатам поисков выделены перспективные участки Ханнинский и Озерный, а также выделена и частично детализирована шлихоминералогическая аномалия ШХМА-2. В 2012 г. завершены полевые работы по объекту Нижне-Накынский-2. При проведении буровых работ по заверке ан. СР-39 (участок Озерный) были вскрыты кимберлитовые брекчии. На участке Ханнинский оценены прогнозные ресурсы россыпной алмазоносности по категории Р_1. При проходке скважины 608/474 на участке Северный-ВПП в интервале 59,1-64,5 м вскрыта брекчия карбонатных пород. В результате петрографических исследований установлена принадлежность к кимберлитовому магматизму, это кимберлитовое тело, выполненное карбонатизированной кимберлитовой брекчией. По результатам объекта Нижне-Накынский-2 защищен отчет в декабре 2012 г., по результатам которого представлен проект Нижне-Накынский-3 на последующие работы. В стадии завершения работы по объектам 2013 г.г., Промышленный-4 (лицензионная площадь ОАО «АЛРОСА-Нюрба») (2009-2012 г.г.). и по объекту Конончанский (2009-2013 г.г.). Продолжением разведки погребенной россыпи Нюрбинская являются работы по Россыпному объекту, по которому написан отчет, составлены материалы к ТЭО постоянных кондиций, подсчитаны запасы по категории С1+С2. По объекту Россыпной Б проводятся оценочные работы третьей очереди погребенной россыпи Нюрбинская

Геофизические исследования на междуречье Хання-Накын начались в 1957 году. Аэромагнитными съемками масштаба 1:25000 и 1:200000 магнитометрами разных поколений изучаемая территория покрыта полностью [Бабушкин, 1958; Сироткин, 1972, 1973; Орлова, 1974 ф]. По результатам этих работ была закартирована структурно-тектоническая основа района работ и была издана карта регионального аномального магнитного поля.

После открытия Накынского кимберлитового алмазоносного поля с 1994 года по 2012 год Ботуобинская экспедиция проводит системное повторное опоискование аэромагнитной съемкой масштабов 1:5000 и 1:10000 приборами нового поколения с непрерывной записью, привязкой маршрутов по спутниковой GPS-навигации и компьютерной обработкой материалов [Николаев, 2000 ф], [Масленникова, 2007 ф]. В результате этих работ по косвенным признакам было выделено и протрассировано Диагональное рудовмещающее тектоническое нарушение, в пределах которого находятся известные кимберлитовые трубки Накынского поля. В настоящее время закончены аэромагнитные работы масштаба 1:5000 на участке Накынский по объекту Аэросъемочный, выполняется камеральная обработка материалов и составлееия отчёта.

Наземная магнитная съемка масштаба 1:5000 - 1:10000 с целью поисков кимберлитовых тел постоянно входила в комплекс поисковых работ с середины 50-х годов во всех алмазоносных районах Якутской провинции.

По объекту Разломный [Николаев, 2000 ф] наземной магнитной съемкой масштаба 1:5000 была выделена аномалия Н-9, при заверке которой в 1996 году, под более чем 60-ти метровым слоем перекрывающих отложений, была вскрыта высокоалмазоносная кимберлитовая трубка Нюрбинская. Измерения магнитного поля осуществлялись протонными магнитометрами ММП-203.

В последующие годы в рамках разных объектов были проведены магниторазведочные работы масштаба 1:5000 с импортными магнитометрами фирмы Geometrix [Рукавишников, 2001 ф; Спиваков, 2001 ф; Пыжьянов, 2004 ф]. Вдоль Диагонального рудовмещающего тектонического нарушения проводились магниторазведочные работы масштаба 1:2000 [Масленникова, 2007 ф; Килижеков, 2008 ф]. Работы были направлены на выявление локальных слабоконтрастных аномалий от предполагаемых кимберлитовых тел. В результате проведения наземной магнитной съемки были выделены слабоконтрастные линейные зоны, предположительно связанные с тектоническими нарушениями. Выделенные локальные аномалии были заверены бурением, кимберлитовых тел не выявлено.

Вся территория Накынского кимберлитового алмазоносного поля покрыта гравиметрической съемкой масштаба 1:200000 [Адамов, 1965; Бузикова, 1973] и 1:1000000 [Андрусенко, 1962] для изучения структуры осадочного чехла. По результатам исследований построены карты изоаномал силы тяжести с сечением 5 мГал. Сделан вывод, что характер гравитационного поля в значительной мере определяется составом и глубиной залегания кристаллического фундамента. Глубина залегания его на междуречье рек Муна-Оленек оценивается в 1,5 км.

После открытия алмазоносного Накынского кимберлитового поля были проведены опытно-гравиметрические работы масштаба 1:5000 на трубках Ботуобинская и Нюрбинская [Боланев, 2000 ф]. По результатам проведенных работ на трубке Ботуобинская выделена слабо проявленная локальная аномалия интенсивностью до -0,1 мГал. Трубка Нюрбинская выделяется аномалией силы тяжести интенсивностью до -0,15 мГал.

Гравиметрическая съемка масштаба 1:50000 на междуречье Хання-Накын проводилась для изучения особенностей глубинного строения района, определения закономерностей проявления в гравитационном поле разрывных нарушений разного направления и ранга, выяснения их связи с кимберлитовыми трубками, выделения локальных отрицательных аномалий силы тяжести, которые могут обуславливать крупноразмерные кимберлитовые тела [Рукавишников, 2001 ф].

В 2003-2008 г.г. в рамках Нижне-Накынского и Промышленного-3 объектов проводилась детальная высокоточная гравиметрическая съемка масштаба 1:2000 [Масленникова, 2007 ф; Килижеков, 2008 ф]. Работы были направлены на выявление локальных слабоконтрастных аномалий от предполагаемых кимберлитовых тел в полосе проявления Диагонального тектонического нарушения гравиметрами фирмы LaCoste&Romberg. Выявленные в результате этих работ аномалии, положительных результатов не дали. Кимберлитовых тел не выявлено.

Электроразведочные работы начали проводиться с 1973 года в связи с поисками нефти и газа. Средне-Мархинский алмазоносный район покрывается сетью точек МТЗ сначала с аппаратурой МТЛ-63, МТЛ-71 [Зуев, 1973], с аппаратурой ЦЭС-2 [Полторацкая, 1981]. Результаты работ обобщены Поповым Г.И. и другими в 1984 году: построены карты суммарной продольной проводимости осадочного чехла; карты продольной проводимости до промежуточного высокоомного комплекса (кровля нижнего кембрия); структурные карты по поверхности фундамента и по поверхности промежуточного высокоомного комплекса масштаба 1:1000000.

Электроразведочные работы методом переходных процессов МПП с применением совмещенной установки размером 100х100 м были проведены для изучения площади вокруг трубки Ботуобинская с целью выявления локальных аномалий проводимости, перспективных на кимберлит [Боланев, 2000 ф].

Также были проведены электроразведочные работы методом ЗСБЗ [Рукавишников, 2001 ф]. Обоснованием проведения электроразведочных работ ЗСБЗ являлось то, что подобные аномалии пространственно приурочены к зонам проявленности кимберлитового магматизма. Работы выполнены в площадном и профильном вариантах. Результаты интерпретации материалов электроразведки ЗСБЗ подтвердили существование зон линейных кор выветривания, пространственно связанных с глубинными разломами Вилюйско-Мархинской тектонической системы.

Проводились профильные электроразведочные работы методом ЗМПП с совмещенными петлями размером 200 х 200 м [Масленникова, 2007 ф]. Работы были направлены на выявление локальных слабоконтрастных аномалий от предполагаемых кимберлитовых тел в полосе проявления Диагонального тектонического нарушения.

В 2005-2008 г.г. по объекту Восточно-Накынский [Бичинов, 2008 ф] проводились электроразведочные работы методом ЗМПП на участке Ближний с совмещенной установкой 100 х 100 м, где ранее по результатам межскважинного радиоволнового просвечивания выявлено наибольшее поглощение электромагнитных волн. Также на участке Верхне-Дяхтарский проведены работы ЗМПП с совмещенной установкой 200 х 200 м с целью картирования структурно-тектонических элементов и выявления аномалий, перспективных на выявление кимберлитовых тел. Выделенные аномалии повышенного сопротивления, пока не дали положительных результатов на выявление кимберлитовых тел.

Была выполнена площадная электроразведка ЗМПП с совмещенной установкой 100 х 100 м для доизучения природы двух сейсморазведочных аномалий СР-1 и СР-2 [Максимкина, 2009 ф].

Изначально сейсморазведочные работы на рассматриваемой территории выполнялись с целью поисков нефтегазоносных структур.

В 1995 году были проведены опытно-методические сейсморазведочные работы по внедрению импортной геофизической аппаратуры [Левин, 1998 ф] с целью запуска и освоения аппаратуры малоглубинной высокоразрешающей сейсморазведки, отработка методики и технологии ее применения для детального картирования верхней части разреза. Опытные работы были в разных сейсмогеологических условиях в пределах 3 кимберлитовых районов: Мало-Ботуобинского, Среднемархинского и Далдыно-Алакитского. Были опробованы различные модификации сейсморазведки МОВ, МПВ и ВСП с различными источниками возбуждения и параметрами регистрации. По результатам работ установлена принципиальная возможность использования высокоразрешающей малоглубинной сейсморазведки на участках 4 и 5 геотипов для картирования верхней части разреза, ранее недоступной для изучения сейсмическими методами, определена методика дальнейших работ с этой целью.

В 1994-2000 годах начинается детальная разведка коренных месторождений алмазов - кимберлитовых трубок Нюрбинская и Ботуобинская [Боланев, 2000 ф]. Высокоразрешающая сейсморазведка МОГТ проведена по профилям через 400 метров общей протяженностью около 110 пог. км. Впервые было изучено высокочастотными работами строение верхней части разреза Накынского поля в окрестности кимберлитовых трубок; выявлены нарушения, установлены реперные горизонты в ВЧР, выделены полосовые карсты. Результаты сейсморазведки дали основание полагать, что на большей части изученной площади кимберлитовые тела диаметром более 80 м отсутствуют.

В то же время высокоразрешающие малоглубинные сейсморазведочные работы МОГТ и МПВ были проведены с целью поисков кимберлитовых тел и проявлений карста в отложениях нижнего палеозоя, перспективных на выявление россыпей алмазов и изучения структуры вмещающей толщи на площади, прилегающей к кимберлитовым трубкам Ботуобинская и Нюрбинская [Рукавишников, 2001 ф]. По результатам сейсморазведки МОГТ выделены две сейсмоаномалии, на одной из которых (ПР52,32, ПК41,67) при заверке бурением вскрыта кимберлитовая дайка, сопряженная с основным телом Мархинское, пространственно связанная с Диагональным рудовмещающим разломом.

Построена структурная карта по отражающему горизонту О1, выделены и прослежены зоны основных тектонических нарушений Вилюйско-Мархинской системы разломов, установлено положение Нюрбинского разлома и зафиксирован ранее не картируемый разлом, оперяющий Южный, протрассировано рудовмещающее Диагональное нарушение, выявлены участки выветривания, перспективные на поиски карстовых отложений [Спиваков, 2001 ф].

На участке Водораздельный для решения структурно-картировочных задач были проведены сейсморазведочные работы МОГТ [Масленникова, 2007 ф]. Проведенные сейсмические исследования существенно дополнили имевшиеся сведения о тектоническом строении изучаемой площади. По результатам заверки аномалии СР-4 выявлены кимберлитоподобные породы и намечен перспективный для дальнейшего изучения участок Озерный.

В 2007-2009 годах междуречье Дяхтар-Накын была исследована сейсморазведкой МОГТ [Максимкина, 2009 ф]. По особенностям структурно-тектонического строения южный фланг Накынского кимберлитового поля отличается от центральной части, где расположены все кимберлитовые тела. По результатам работ выделены перспективные аномальные участки.

В ходе работ по объекту Нижне-Накынский-2 на поисковом участке Озерный выявлены две локальные аномалии волновой неоднородности СР-39, СР-43. При проведении буровых работ по заверке ан. СР-39 были вскрыты кимберлитовые брекчии. Вскрытые скважинами кимберлитовые тела (жилы и прожилки) в толще вмещающих пород нижнего палеозоя представляют собой тектонические субвертикальные трещины (возможно систему сближенных трещин), мощностью от нескольких сантиметров до метров, заполненные алмазоносной кимберлитовой брекчией, карбонатной брекчией пронизанной нитевидными, тонкими (до микро) прожилками и жилами кимберлита. Максимальная вскрытая мощность прожилков и жилы в горизонтальном сечении составляет от 0,05 до 2,0 м. По протяженности рудное тело прослежено на расстояние более 60 м. Вторая аномалия не данный момент не заверена.

РВП (радиоволновое просвечивание) дает детальную информацию об электропроводности среды. РВП-МС был одним из основных методов комплекса геолого-геофизических исследований при детальных поисках новых кимберлитовых тел на площадях, примыкающих к трубкам Нюрбинская и Ботуобинская. В процессе проведения работ методом РВП были проведены опытные работы на кимберлитовых трубках, на основании этого усовершенствованы технология измерений, методика обработки и интерпретации полученных материалов. РВП-МС выполнялось на частотах 156 и 312 кГц, что по сети 400х400 м гарантирует выявление кимберлитовых тел диаметром более 120 м. По сети 200х200 м РВП-МС проводилось на частотах 625 и 1250 кГц, что гарантирует выявление тел диаметром более 80 м. Работы проводились аппаратурой РПД-2С, изготовленной ТОО «Радионда», г. Москва.

В 1995-2008 годах в рамках объектов Накынский [Рукавишников, 2001 ф], Ханнинский [Спиваков, 2001 ф], Промышленный [Пыжьянов, 2004 ф], Промышленный-2 [Килижеков, 2006 ф], Нижне-Накынский [Масленникова, 2007 ф], Восточно-Накынский [Бичинов, 2008 ф] и Нижне-Накынский-1 [Сыромолотова, 2010 ф] проводились исследования методом РВП с целью поисков кимберлитовых тел при проведении детальных поисковых работ.

Локальные аномалии с интенсивным поглощением радиоволн проведенными исследованиями РВП на этих площадях не выявлены, что дало основание полагать, что по данным РВП кимберлитовые тела на большей части изученной площади отсутствуют. Возможны выявления погребенных весьма мелких кимберлитовых трубок, даек, жил. Хотя результаты опытно-методических работ на жиле Д-96 радиоволновым просвечиванием показали, что поиск маломощных жильных образований по регулярной сети (400 х 400 м, 200 х 200 м) не дает положительных результатов.

Во всех разведочных и гидрогеологических скважинах на трубках проводился широкий комплекс ГИС (СГК, КМВ и СМ, дополнительно проводились ИК и ГГКп) которыми изучаются намагниченность, плотность, радиоактивность, электрические свойства кимберлитов, вмещающих и перекрывающих пород.

Лабораторией физических свойств Амакинской ГРЭ, Музейным отрядом Ботуобинской ГРЭ, лабораторией палеомагнетизма ВостСибНИИГГиМС изучались физические свойства пород района на образцах. Полученные результаты позволили определить индикационные свойства трубок и внести коррективы в методику их поисков геофизическими методами.

Сведения, иллюстрирующие о геофизической изученности площади работ, приведены в рис.2.2.

Рис. 2.2. Схема геофизической изученности площади работ.

Первоначальные сведения о характере геохимического поля региона были получены по результатам геолого-съёмочных работ масштаба 1:200000, в бассейне р.р. Тюкян-Чили [Петров, 1980 ф] и масштаба 1:50000, в бассейне р.р. Накын, Конончан и Хання [Осипов, 1982ф; Пищальников, 1986 ф]. Поиски по вторичным ореолам и потокам рассеяния производились путём отбора донных (литогеохимических) проб с шагом 0,5-1 км, в зависимости от размеров водотока. На участках с невыраженным руслом пробы отбирались в районе предполагаемого тальвега, а также по бортам долин через 0,5 км. Поиски по первичным ореолам проводились путём опробования керна структурно-картировочных скважин, горных выработок, коренных обнажений в геологических маршрутах.

Математическая обработка спектральных анализов проводилась в ИВЦ «Якутскгеология» на ЭВМ методом многомерных полей с машинным построением карт. В результате комплексного анализа полученных данных выделены геохимические аномалии различной контрастности, предположительно связанные с корой выветривания кимберлитов и продуктами переотложения кимберлитового материала. Проведённые геохимические работы были ориентированы на поиски раннемезозойских кимберлитов, поэтому в свете сегодняшних представлений о строении кимберлитового поля района, существенного значения не имеют.

Планомерные геохимические исследования, нацеленные на поиски кимберлитовых тел, начали проводиться с 1993 года геолого-геохимической съёмкой масштаба 1:500000 с целью оценки перспектив Муно-Тюнгского алмазоносного района [Ягнышев, 1995 ф]. Работы носили опережающий, подготовительный характер с литогеохимическим опробованием водотоков через 2,5 км (донное опробование) и по опорным профилям с шагом 0,5 км. В результате проведённых работ составлена геолого-геохимическая модель осадочных и магматических образований района, на базе геоландшафтных исследований даны рекомендации по ведению геохимических поисков в конкретных геоландшафтных условиях, проведена разбраковка территории по степени перспективности коренной алмазоносности района.

К северу от проектного участка на Салакутском объекте параллельно со шлиховым опробованием была проведена геохимическая съёмка по потокам и вторичным ореолам рассеяния [Фёдоров, 1999 ф] с шагом литогеохимического опробования от 0,5 до 2 км, в зависимости от размеров водотока. Выявлены перспективные аномалии кимберлитовой специализации и апробированы новые подходы при интерпретации геохимических данных. К западу, на Туорском объекте, при ведении ревизионно-поисковых работ производилось геохимическое опробование водотоков и шурфов [Емельянов, 2000 ф]. В результате в пределах Вилюйско-Мархинской тектонической зоны зафиксированы четыре комплексные геохимические аномалии кимберлитового типа.

При проведении поисковых работ на объектах Разломный [Николаев, 2000ф] и Накынский [Рукавишников, 2001ф] изучались как экзогенные (потоки и вторичные ореолы рассеяния), так и эндогенные (первичные) ореолы. Геохимическое опробование вмещающей карбонатной толщи производилось по керну скважин методом пунктирной борозды с интервалом от 0,5 до 3 м, в зависимости от литологического состава породы. На участке Разломном выявлены высококонтрастные аномалии кимберлитового облика в потоках рассеяния по р.р. Бурустах и Хатынг-Юрех (левые притоки р.Хання), во вторичных ореолах на междуречье р.р Курунг-Мунокан и в эндогенных ореолах - в 15 км на ЮВ от устья руч. Бурустах и две аномалии в пределах границ Накынского рудного поля. На Накынском объекте по эндогенным ореолам выявлены три высококонтрастные аномальные области, в контуры одной из них «попали» известные кимберлитовые трубки. В продуктивных отложениях выявлены две аномальные области кимберлитовой природы, пространственно совпадающие с перспективными участками, оконтуренными по эндогенным ореолам.

При проведении детальных поисковых работ по объектам Ханнинский [Спиваков, 2003 ф] и Промышленный [Пыжьянов, 2004 ф] внесены существенные коррективы в методику литогеохимического опробования, внедрено в практику работ контрольное эталонирование каждой направляемой в ЦАЛ партии проб. На основе принципиально новых подходов к обработке и интерпретации данных приближенно-количественного спектрального анализа (ПКСА) были выявлены и рекомендованы к геологической проверке ряд геохимических аномалий. В границах одной из них (Гх-4) в 2006 году было открыто кимберлитовое тело Майское [Масленникова, 2007].

Наибольший вклад в геохимическую изученность проектной площади внесли поисковые работы по объектам Нижне-Накынский [Масленникова, 2007 ф], Восточно-Накынский [Бичинов, 2008ф], Нижне-Накынский-1 [Сыромолотова, 2008 ф], Южно-Накынский [Никитин, 2011ф], Нижне-Накынский-2 [Масленникова, 2013 ф]. К этому периоду геологоразведочных работ БГРЭ относится переход ЦАЛ на более прогрессивный рентгено-флуоресцентный анализатор геохимических проб - S4 explorer "BRUKER (Германия). В результате проведённых исследований были подтверждены и детализированы многие выделенные ранее аномалии, а также выявлены и рекомендованы к геологическому изучению новые перспективные геохимические аномалии с контрастно выраженной кимберлитовой специализацией, часть из которых были учтены при проектировании детальных поисковых работ по объекту Нижне-Накынский-3.

В гидрогеологическом отношении Средне-Мархинский алмазоносный район до 1995 г. не был изучен.

В региональном плане район граничит с тремя районами, которые в гидрогеологическом плане изучены в достаточной степени, в том числе: с юго-запада - Мало-Ботуобинским и с северо-запада - Далдыно-Алакитским районами.

Новый алмазоносный район по своим гидрогеологическим условиям, по всей вероятности, будет иметь признаки гидрогеологических условий всех трёх районов. Это подтверждается работами института Мерзлотоведения СО АН [П.И. Мельников, Н.И. Толстихин, 1980]: по их карте «Мерзлотно-гидрогеологическое районирование Восточной Сибири», м-ба 1: 2500000 Средне-Мархинский алмазоносный район находится на стыке двух крупных артезианских бассейнов - Оленёкского и Якутского.

Планомерное изучение гидрогеологических условий района началось с открытия кимберлитовых трубок Ботуобинская и Нюрбинская.

На территории листов Q-50-XXVII, XXVIII завершена комплексная гидрогеологическая, инженерно-геологическая и геоэкологическая съёмка м-ба 1:200000 [Бауэр, Ягнышев и др. 2002 ф].

Мерзлотно-гидрогеологические условия:

- площадь работ расположена в зоне сплошного распространения многолетнемёрзлых пород (ММП), нижняя граница которых по геологоразведочным и гидрогеологическим скважинам прослежена до глубины 370 м. Межмерзлотные воды присутствуют в твёрдой (лёд) фазе. Наличие льда фиксируется по трещинам до глубины 280 м (в подземных горных выработках встречаются маломощные линзы льда размером от 1,5х30 см до 45х30 см). С глубиной количество льда в горной массе существенно уменьшается и не превышает 2-3%. Химический анализ льда указывает, что он образован за счёт вод сульфатно-хлоридного, кальциево-магниевого состава, которые из-за слабой минерализации не могут существовать в жидкой фазе в зоне ММП;

- в районе трубки Нюрбинская в интервале 185-400 м - наличие межмерзлотного верхнекембрийского водоносного комплекса (МВВК), содержащего рассолы хлоридно-кальциевого состава с минерализацией до 93 г/л. Воды субнапорные, пьезометрический уровень установлен на отметках +64ч+68 м. Водопроводимость отложений комплекса низкая (Km=0,001-0,02 м²/сут), напоры характеризуются величинами от 10 до 20 м.;

- по всему району в интервале 400-1000 м - наличие подмерзлотного верхнекембрийского водоносного комплекса (ПВВК) с рассолами хлоридно-кальциевого состава с минерализацией от 197 г/л до 347 г/л. Пьезометрический уровень установлен на отметке +98,8 м. Величина напора над кровлей достигает 212 м. (скв. 1ГВ). Коэффициент водопроводимости составляет 0,13 м²/сут;

- нижняя граница криолитозоны (нулевая изотерма) залегает на глубине 740-800 м.

Вниманию экологов к бассейну среднего течения р. Марха впервые обратили результаты медико-демографических исследований [В.Г. Кривошапкин, 1974], показывающие широкую распространённость в Нюрбинском улусе детской смертности, онкологических заболеваний, болезней желудочно-кишечного тракта, лёгких.

Неблагополучное положение в Нюрбинском улусе отмечено по результатам зооветеринарных исследований среди домашнего и дикого рогатого скота. Причём, и медико-демографические и зооветеринарные данные по улусу заметно отличаются от окружающих их районов бассейна р.Вилюй, что, на первом этапе исследований (1973-1974 гг.) связывалось с техногенным загрязнением и последствиями воздействия отходов алмазодобывающих предприятий в верхнем течении р. Марха (Айхал, Удачный) и общим загрязнением р.Вилюй после пуска Вилюйской ГЭС.

С 1974-1978 гг., к числу не менее важных экологических факторов стали относить и последствия радиационного загрязнения р. Марха подземными ядерными взрывами «Кратон» и «Кристалл».

Таким образом, к моменту открытия в Средне-Мархинском районе коренных месторождений алмазов, общая экологическая ситуация характеризуется как требующая к себе самого пристального внимания. На основании этого, с самого начала здесь геологоразведочных работ, экологическим исследованиям придаётся весьма серьёзное значение. В частности, при финансировании Фондом «Сахаалмазпроминвест» (по заявке Министерства охраны природы) была организована комплексная экспедиция (научный руководитель академик Саввинов Д.Д.) с целью оценки общей экологической ситуации в районе трубки Ботуобинская в верховьях ручья Дяхтар-Юряге, силами поисковой геолого-геохимической партии (отв.исполнитель Ягнышев Б.С.) и отряда Института прикладной Экологии Севера АН РС (Я). Эти работы явились по существу первыми системными геоэкологическими исследованиями бассейна среднего течения р. Марха в междуречье рр. Хання-Накын (1995 г.).

Результаты исследований показали наличие общей природной экологической аномалии, обусловленной фактом существования кимберлитового поля. Геохимическая аномальность геологической среды нашла свою естественную революционную унаследованность и в составе почв, природных вод, донных осадков и растительности. Оценка геохимических параметров на I этапе исследований показала в целом удовлетворительную экологическую ситуацию для участка исследований.

В 1996-1998 гг. экологические работы были продолжены в комплексе геолого-геохимических опытно-методических исследований на трубках Ботуобинская и Нюрбинская с охватом уже большей территории [Ягнышев,1999 г]. Методологически комплекс работ проведён с изучением природных сред геоэкосистемы по схеме: «коренные породы- почвы - донные осадки - растительность» с последующим составлением геолого-геохимической модели её развития.

В результате работ были определены геохимические параметры естественного фона геоэкосистемы с экологическим районированием по состоянию природных сред. Проведена оценка экологической ситуации региона в целом и конкретизированы характеристики состояния окружающей среды на участках кимберлитовых трубок Ботуобинская и Нюрбинская.

В настоящее время Мирнинская ГРЭ на Накынском кимберлитовом поле проводит работы по мониторингу и охране геологической среды (мониторинг подземных вод; объект Мониторинг-Накын-4) (см. Текстовое приложение 1).

На проектируемую площадь работ имеются топокарты м-ба 1:25000 и мельче в системе координат 1942 г., в Балтийской системе высот 1977 года, составленные 14 предприятием ГУГК.

Вблизи площади работ имеются пункты триангуляции 2-3 классов с отметками тригонометрического нивелирования 3-4 классов. В 1995-2012 годах на проектируемой площади проводились топоработы по выносу в натуру и привязке геологических выработок, по созданию топогеодезического обоснования для всех видов геофизических работ, выполнено сгущение государственной геодезической сети методом проложения ходов полигонометрии 2 разряда и геометрического нивелирования IV класса. Топоработы проводились по объектам: «Разломный», «Накынский», «Нюрбинский», «Мархинский», «Промышленный-2», «Промышленный-3», «Нижне-Накынский», «Нижне-Накынский-1», «Ханнинский», «Россыпной», «Нижне-Накынский-2», «Нижне-Накынский-Структурный».



6. Геологические и ландшафтные условия проведения проектируемых работ

Геологическое строение района работ определяются его расположением в пределах юго-восточного склона Анабарской антеклизы в зоне её сочленения с Вилюйской синеклизой. По данным бурения нефтепоисковых и параметрических скважин породы фундамента в районе залегают на глубине 3,5-4,0 км и представлены гнейсами тимптонской серии архея. Породы чехла платформы сложены комплексом терригенных и терригенно-карбонатных осадочных пород венда, нижнего палеозоя, мезозоя и кайнозоя. Осадочные образования Накынского кимберлитового поля изучены детально по керну разведочных, гидрогеологических и поисковых скважин на глубину до 995 м.



7. Цели и задачи работ

Цель работ: получение оценки перспектив локальных структур на выявление алмазоносных кимберлитовых трубок и даек в пределах Накынского поля. В ней собраны признаки тектонических деформаций и вторичных изменений осадочных пород нижнего палеозоя, в том числе связанные с этапом внедрения алмазоносных кимберлитов.

Для достижения цели решались следующие задачи:

Уточнить структуры, контролирующие алмазоносные кимберлиты Накынского поля по данным выполненных поисковых и разведочных буровых работ.

Выявить тектонические и флюидоразрывные признаки и картировать палеоструктуры в породах нижнего палеозоя на участках по скважинам, пройденным с октября 2015 по май 2016, с использованием ГИС-технологий.

Оценить перспективы обнаружения скрытых алмазоносных кимберлитов в локальных структурах Накынского поля, благоприятных для их локализации.



8. Методика проектируемых работ

8.1 Картирование тектонических и флюидоразрывных признаков

Методика полевых исследований [Игнатов и др. 1995, 1997, 2001, 2006, 2008, 2010, 2011, 2015; Штейн, 1997; Бушков, 2006; Новиков, 2010, Шмонов, 2015] основывается на специальной документации керна, проводимой опытными специалистами. Во время полевых работ возможно два вида специальной документации - экспресс и полная. Экспресс документация заключается в фиксировании исключительно признаков, их глубины и фактов наиболее важных, по мнению автора документации. Полная документация представляет собой специальный бланк, с нанесенной на него литологической колонкой, ее кратким описанием и отмеченными признаками. Картируемые признаки включают тектонические, минералогические, собственно магматические и флюидомагматические (флюидизитовые).

К тектоническим относятся:

- признаки сжатия: микровзбросы, системы микровзбросов, субвертикальные и субгоризонтальные сутурно-стиллолитовые швы, складки волочения;

- признаки растяжения: микросбросы, системы микросбросов, микрограбены, зеркала скольжения с вертикальными бороздами и зияющие трещины;

- признаки осевых частей сдвиговых деформаций: зеркала скольжения с субгоризонтальными бороздами;

- признаки разного генезиса: сухие тектонические трещины.

Минералогическими признаками являются проявления вторичной минерализации кальцита, пирита, барита, целестина, минералов скарноидов и прожилковое осветление (оглеение) в красноцветных карбонатных породах кембрия.

К собственно магматическим относятся проявления траппового магматизма, а к флюидомагматическим - кимберлитового, базитового магматизма и флюидизитовые прожилки.

Наибольшее разнообразие имеют тектонические признаки. Тектонические деформации нарушают нормальное горизонтальное залегание слоев морских осадочных отложений чехла древней Восточно-Сибирской платформы. В керне они устанавливаются по микронарушенниям горизонтальной слоистости пород и другим признакам.

Признаки тектоногенных нарушений осадочных пород рассмотрены во многих учебниках по структурной и полевой геологии, однако, их диагностика в керне буровых скважин имеет специфику. Во-первых, как правило, выход керна не достигает 100%, при этом интервалы тектонически нарушенных и, вследствие этого непрочных пород, в виде участков повышенной трещиноватости, милонитов и брекчий уходят в шлам. Во-вторых, в случае скрытых разломов, которые отличаются малоамплитудными смещениями слоев и нетипичными проявлениями складчатых и разрывных деформаций, их можно вовсе не обнаружить или не акцентировать на них внимание документатора. В-третьих, существует достаточное количество нетектонических признаков, отличающихся конвергентностью с тектоническими проявлениями. Например, весьма трудно отличить брекчию тектоническую от флюидоразрывной или древнего карста или просадочных трещин от разломных.

Несмотря на указанные трудности, авторы нашли ряд убедительных приемов, которые позволили с большой уверенностью выделять не просто тектоногенные нарушения, но и отличать нарушения характеризующие условия локального растяжения и сжатия. В условиях алмазных районов Якутии этому способствует, как правило, более 90% выход керна, его относительно большой (110 и 130 мм) диаметр, а также во многих случаях отчетливо выраженная тонкая и мелкая горизонтальная слоистость карбонатных пород нижнего палеозоя, вмещающих кимберлиты, по изменению которой можно фиксировать нарушения

В породах также широко выражены новообразования в виде прожилковых и метазернистых вкраплений пирита, кальцита, доломита, целестина, гипса, барита и других минералов, которые минерализуют тектонические трещины и маркируют разломы.

Приведенные ниже признаки устанавливаются по текстурам и микротекстурам, то есть на масштабном уровне образца и в некоторых случаях шлифа. Авторы отдают себе отчет в том, что при анализе нарушений на уровне обнажений и геологических разрезов наблюдаемые в керне нарушения слагают определенные ансамбли. Вместе с тем, для анализа нарушений вполне можно использовать принцип скейлинга (от англ. scale- масштаб). А для сдвигов доказано сохранение признаков при изменении иерархических уровней тектонитов [Tchalenko, 1970].

В тектоническом анализе принято выделять структуры, которые получаются в условиях растяжения либо сжатия. Однако еще М.В. Гзовский [Гзовский, 1975] показал, что в реальных условиях тектонофизических дислокаций эти условия могут выделяться только по преобладанию и практически существует их парагенезис. Такого рода парагенезисы складчатых и разрывных деформаций являются типоморфными для тех или иных структурных образований [Бурмистров и др., 2010, Кирмасов, 2011, Корчуганова, 2007, Лукьянов, 1991, Паталаха, 1985, Попков, 2001, Семинский и др., 2005, Расцветаев, 1987, Тевелев, 2005 и др.]. Для выделения типов нарушений, палеотектонических и тектоно-динамических условий их образования необходимо выделить отчетливые признаки нарушений сжатия или растяжения (рис. 1.1).



Рис. 1.1. Типы тектонических признаков в керне.

Помимо признаков сжатия, растяжения и сдвига имеют место признаки, которые возникают при всех видах тектонических деформаций. Эти признаки выражены неминерализованными (сухими) тектоническими трещинами, имеющими, как правило, крутое падение.

По результатам документации составляется «2D-формула» - список всех признаков, присутствующих в скважине. Для наклонных скважин и наиболее важных составляется «3D-формула», в которой, для каждого признака, указывается соответствующая глубина.

8.2 Картирование структур, контролирующих алмазоносные кимберлиты Накынского поля

Определение и диагностика тектонических нарушений в Накынском поле осложнены закрытостью территории. Набольшее значение для картирования разрывных нарушений при таких условиях играют геофизические методы и корреляция стратиграфических подразделений между буровыми скважинами. Однако использование последних не всегда позволяет однозначно определить характеристики разрывного нарушения. Тектонофизические методы, которые традиционно используются для определения кинематики и восстановления условий формирования и развития разрывного нарушения, в условиях закрытых территорий практически неприменимы, их возможности в данном случае ограничиваются горными выработками. В виду этого весьма актуально картирование тектонических признаков, фиксируемых при документации керна поисковых и разведочных скважин, которое позволяет существенно увеличить объем геологической информации.

Площадное и пространственное распределение тектонических признаков связано с этапами тектонодинамической активизации и кинематикой разрывных нарушений, проявленных на исследуемой территории. В результате воздействия разноэтапных тектонических обстановок, при смене которых изменялся и структурный план полей тектонического напряжения, в Накынском поле получили развитие разрывные нарушения сбросового и сдвигового типов, которые имеют соответствующее выражение в микро тектонических признаках, фиксируемых в керне. Необходимо помнить, что в признаковом выражении наблюдается интегральная картина, отражающая все этапы тектонического воздействия.

Так, условия тектонического растяжения приводят к формированию сбросовых разломов. Сбросовые разломы выражаются признаками растяжения - микросбросами, системами микросбросв, вертикальными зеркалами скольжения, тектоническими брекчиями, зияющими трещинами (рис. 1.2).

Для малоамплитудных сдвиговых разломов Накынского поля наиболее простой подходящей является модель чистого сдвига. При чистом сдвиге формируются относительно короткие, в типичном случае сопряженные системы разрывов сдвиговой кинематики. Типичной для чистого сдвига является модель, предложенная В.С. Буртманом, в которой отражены структуры сжатия и растяжения на окончаниях сдвигового нарушения (рис. 1.3).

Похожую модель предложил А. Николя (рис. 1.4), показав развитие сутурных швов в областях сжатия и трещин отрыва в зонах растяжения [Николя, 1992]. В его модели во фронтальных частях обоих крыльев разрыва, рассекающего известняк, в обстановке сжатия происходит формирование стилолитовых швов посредством механизма растворения под давлением. Растворенный материал отлагается в непосредственной близости, в тыловых частях противоположных крыльев разрыва, где в обстановке растяжения формируются трещины отрыва, «поглощающие» этот материал. Как и в обычной конвективной ячейке, имеет место компенсационное сочетание двух пар противоположно направленных потоков вещества: в твердом состоянии вдоль разрыва и в растворенном состоянии поперек него [Николя, 1992].

Распределение тектонических признаков около сдвигового нарушения корреспондируются с основными структурными элементами, а именно зоной сместителя и зонами присдвигового сжатия и растяжения (рис. 1.5). В зонах присвдигового растяжения формируются эшелонированные сбросы, которые проявляются в виде микросбросв, систем микросбросов, зеркал скольжения с вертикальными бороздами и зияющих трещин, зоны присдвигового сжатия выражаются в системах эшелонированных надвигов, которые определяют наличие микровзбросов, систем микровзбросов, складок волочения и субвертикальных сутурных швов.



Рис. 1.2. Строение сбросового разлома и его выраженность в тектонических признаках, фиксируемых в керне: 1 - системы микросбросов, 2 - микросбросы, 3 - зеркала скольжения с субвертикальными бороздами, 4 - тектонические брекчии, 5 - зияющие трещины, 6 - трещины без смещения, 7 - отсутствие признаков. I- зона развития микро (микросбросы, системы микросбросв) и макро смещений; II- основной шов разлома - зона развития тектонических брекчий, III- зона повышенной трещиноватости.



Рис. 1.3. Расположение структур, связанных со сдвигом. По В.С. Буртману (1971): 1- структуры сдвига, 2- области структур сжатия и их простирания, 3- структуры растяжения. [Хаин, Михайлов, 1985].

Рис. 1.4. Конвективный характер взаимной компенсации доменов сжатия и растяжения в зоне динамического влияния разрыва [Николя, 1992].



Рис. 1.5. Строение сдвигового разлома и его выраженность в тектонических признаках, фиксируемых в керне: 1 - системы микросбросов, 2 - микросбросы, 3 - зеркала скольжения с субвертикальными бороздами, 4 - зияющие трещины, 5 - системы микровзбросов, 6 - микровзбросы, 7 - складки волочения, 8 - сутурные швы, 9 - трещины без смещения, 10 - отсутствие признаков. I- зона развития сдвиговых деформаций (горизонтальных зеркал скольжения), II- зона присдвигвого сжатия, III- зона присдвигового растяжения.

Возможные позиции локализации признаков в разных случаях приведены в таблице 1.1.

В реальной геологической среде поля напряжений изменяются во времени, что приводит к сменам этапов тектоно-динамической активизации. В результате распределение признаков может быть гораздо более сложным, поэтому интерпретация их распределения требует привлечения всех имеющихся априорных данных. Поэтому при поисках кимберлитовых тел важно выделить рудоконтролирующие разломы, которые по кинематике, как правило являются сдвигами.

Внутри рудоконтролирующего разлома кимберлитовые тела располагаются в местах тектонического растяжения. Они могут быть приурочены либо к узлам пересечения разломов, либо в виде локальных изгибов шва основного сдвигового нарушения или местами кулисного сочленения швов разлома. Последних два случая принято называть pull-apart zone, для них выделяют различные этапы развития (рис. 1.6.). С учетом этого разная структурная позиция участков растяжения внутри сдвигов, в которой локализовано кимберлитовое тело, может служить основой для прогноза его морфологических особенностей.

Так в Накынском поле все известные кимберлитовые тела локализованы в разных швах Диагонального рудоконтролирующего тектонического нарушения. Этот разлом формировался в условиях регионального сжатия и по нашим данным является взбросо-сдвигом. На всем протяжении он неоднороден по интенсивности проявления сдвиговой составляющей и распределению присдвиговых зон сжатия-растяжения.

Таблица 1.1. Тектонические признаки и их локализация

	Признак	Возможная локализация
Растяжение	Микросброс, система микросбросов	Осевая часть малоамплитудных (скрытых) сбросовых или сбросо-сдвиговых разломов. Периферийные области сбросовых или сбросо-сдвиговых разломов. Зоны присдвигового растяжения. Области карстовых просадок горных пород.
	Зеркала скольжения с субвертикальными бороздами
	Зияющие трещины
	Тектоническая брекчия	Осевые части отдельных швов крупных сбросовых разломов.
Сжатие	Микровзбросы, системы микровзбросов	Осевая часть малоамплитудных (скрытых) взбросовых или взбросо-сдвиговых разломов. Периферийные области взбросовых или взбросо-сдвиговых разломов. Зоны присдвигового сжатия. Тыловые швы листрических сбросов.
	Складки волочения
	Сутурно-стилолитовые швы	Тыловые области взбросовых или взбросо-сдвиговых разломов. Зоны присдвигового сжатия.
	Зоны рассланцевания
Сдвиг	Сдвиговые зеркала скольжения	Осевые части швов сдвигов.
Разное	Тектонические трещины	Любые тектонические нарушения.

Рис. 1.6. Этапы развития присдвиговой зоны растяжения (по Kimelal., 2004 с дополнениями): а. - зарождение зоны растяжения, б. - заложение pull-apartзоны, в. - ротация блоков, г. - полное разрушение в pull-apartзоне.

Необходимо отметить и тот факт, что встречаются и так называемые конвергентные признаки, когда к возникновению какого-либо признака приводят разные геологические процессы. Так, например, микросбросы и вертикальные зеркала скольжения могут возникать не только вследствие тектонических деформаций, но и в результате карстовых просадок. Отличить признаки разного генезиса можно путем комплексного анализа при полевой диагностике признаков и последующей интерпретации данных. Признаки имеющие нетектоническое происхождение исключаются.

8.3 Оценка перспектив обнаружения скрытых алмазоносных кимберлитов в локальных структурах Накынского поля

При выполнении работ по оценке локальных проводились лабораторные исследования проводятся и включают в себя:

литогенетический анализ терригенно-карбонатных биогенных и хемогенных мелководно-морских отложений кембрия и ордовика;

генетический анализ образований, связанных с древним карстом;

структурно-тектонический анализ микродеформаций первично осадочных горизонтально залегающих пород;

петрографические и минералого-геохимические исследования;

изучение вторичной сульфидной, карбонатной и сульфатной минерализации как показателей газо-гидротермальной деятельности, сопровождающей проявления кимберлитового магматизма;

установление эруптивно-эксплозивных явлений.

Для быстрой обработки и анализа распределения признаков в керне была сформирована и ежегодно пополняется электронная база данных. На данный момент база данных реализована в СУБД PostgreSQL с надстройкой PostGIS. Использование PostGIS позволяет хранить геопространственные данные с атрибутивными таблицами и пользоваться преимуществами клиент-серверной SQL СУБД.

База данных включает в себя следующие основные таблицы:

каталог скважин;

инклинометрия;

геологические признаки 2D;

геологические признаки 3D;

фотодокументация;

скан первичной документации;

каталог проб;

результаты фотолюминесцентного анализа;

результаты изотопии углерода и кислорода;

легенда признаков;

и другие.

Таблицы имеют систему связей и триггеров.

Описанная база данных обеспечивает работу с ГИС-системами и экспрессность первичного анализа. Необходимость ее создания обусловлена большим объемом изученных скважин (более 2700) и соответственно большим количеством зафиксированных признаков, которые обработать вручную, без применения специальных средств не представляется возможным. Общий алгоритм обработки по специальной методике исследования керна представлен на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Схема обработки данных по специальной документации керна

Электронные базы данных являются одним из наиболее структурированных, наглядных и функциональных инструментов, для изучения геологической среды. Они позволяют хранить большие объемы информации, производить поиск и обработку данных с помощью специальных пакетов программ.

Основная часть обработки данных производится в геоинформационных системах (ГИС), позволяющих комплексно использовать все имеющиеся материалы. В частности используется QuantumGIS, который имеет встроенные модули для работы с базами PostGIS. Размещено на Allbest.ru

...