Геохимические поиски месторождений алмазов в пределах Алакит-Мархинского кимберлитового поля

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОИСКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЛМАЗОВ В ПРЕДЕЛАХ АЛАКИТ-МАРХИНСКОГО КИМБЕРЛИТОВОГО ПОЛЯ

Д.В. Иванов, А.В. Толстов, В.В. Иванов

Аннотация

Приведены сведения о поисках кимберлитовых тел с использованием геохимических исследований. Сформулировано их целевое назначение применительно к территории Алакит-Мархинского кимберлитового поля Далдыно-Алакитского алмазоносного района Якутской алмазоносной провинции (Западная Якутия). Разработана схема обработки аналитических результатов и методика их интерпретации. Выделены группы геохимических аномалий по основным индикаторным элементам, сделаны выводы о важности геохимической информации в прогнозно-поисковых целях.

Ключевые слова: геохимические базы данных, кимберлиты, ореолы, аномалии.

Abstract

The paper presents kimberlite bodies prospecting information received according to the geochemical analyses results. Herein we have formulated its destination with reference to the Alakit-Markha Kimberlite Field located within the Daldyn-Alakit diamondiferous area of the Yakutian diamondiferous province (Western Yakutia), developed the outline of analytical data processing and interpreting procedure, laid out the groups of geochemical anomalies by the major indicator elements, made up a conclusion of geochemical data significance for prospecting prognosis purposes.

Keywords: Geochemical Data Bases, Kimberlites, Aureoles, Anomalies

Наряду с использованием традиционных геологических и геофизических методов геохимические исследования занимают заметное место при поисках новых источников алмазного сырья [1-3]. В последнее время целесообразность применения геохимических методов при поисках кимберлитов зачастую оспаривается, однако, по нашему мнению, их неоспоримые преимущества - в получении или подтверждении прямых и косвенных признаков наличия кимберлитовых проявлений на локальных территориях [4,5].

Целевым назначением поисковых прикладных геохимических исследований в Алакит-Мархинском поле являются:

- выявление геохимических аномалий, имеющих предположительно кимберлитовую природу;

- геохимические исследования различных аномалий, рекомендованных для заверки буровыми работами.

Подготовка перспективных по геохимическим исследованиям участков начинается с камеральной обработки всех имеющихся аналитических результатов, которая выполняется по следующей стандартной методике:

1. Создание первичной базы данных. Качественные поля: номер по порядку, номер скважины, номер отобранной геохимической пробы, глубина отбора пробы (интервал), длина пробы, координаты устья скважины (в системе GRID), наименование участка работ, опробованная литологическая разность, возрастной индекс, номер пласта ГИС. Количественные поля: результаты анализа по каждой пробе. Создание первичных баз данных проводится с использованием программы «Microsoft Excel 2016».

2. Деление базы данных на однородные массивы по принадлежности к определенному геологическому подразделению, литологическому составу, номеру пласта ГИС и т.д. По всем выборкам определяется следующие параметры: среднее содержание, стандартная ошибка определения среднего содержания, стандартное отклонение, эксцесс, асимметрия, размах выборки (минимальное и максимальное значения), максимально аномальное значение [6]. Расчет статистических параметров проводится во встроенном в программу «Excel» пакете «анализ данных».

3. Создание модифицированной базы данных. Проводится нормирование содержаний элементов на величину геохимического фона и переход от абсолютных значений к коэффициентам контрастности (КК=содержание элемента/фоновое содержание элемента конкретной выборки). Частью создания модифицированной базы данных является расчет величин различных мультипликативных (аддитивных) показателей и индикаторных отношений.

4. Составление ранжированных рядов элементов выделенных аномалий выполняется по распространенной методике [1]. По каждой пробе выделяются химические элементы и компоненты с аномальными содержаниями и располагаются в порядке убывания величин КК [6]. Ранжированный ряд определяет формационный тип аномалии.

5. Составление карт геохимических аномалий, выявленных при опробовании пород терригенно-карбонатного цоколя (первичные ореолы) и подошвенной части базальных горизонтов каменноугольного возраста (погребенные вторичные ореолы и потоки рассеяния) на каждый участок работ по объекту [6,7].

6. Анализ и обобщение всех материалов, полученных при камеральной обработке геохимических данных, на основании которых делаются основные выводы и приводятся рекомендации по дальнейшему направлению поисков.

Интерпретация геохимических материалов основана на анализе результатов десятков тысяч спектральных и рентгеноспектральных анализов проб, отобранных по керну поисковых скважин. Формирование выборок, являющихся основой обработки геохимических данных, осуществляется с учетом стратиграфии и геологического строения конкретных поисковых участков, литологического или петрографического составов опробованных пород, их петрохимической однородности и принадлежности к определенному структурному ярусу [7].

Последующее выделение геохимических аномалий проводится на основе корреляционных матриц, рассчитанных для пород терригенно-карбонатного цоколя (остальные структурные ярусы наследуют их геохимические характеристики) и поисковой направленности проведенных работ [8]. Расчет коэффициента парной корреляции проводится для 1% уровня значимости.

При анализе элементного состава выделенных геохимических аномалий, как правило, выясняется, что большая их часть является гетерогенной и полихронной, одновременно несущей признаки различных геохимических формационных типов, что существенно осложняет окончательную интерпретацию данных. Поэтому, в некоторой мере условно, с учетом интенсивности проявления, очередности расположения в ранжированном ряду, абсолютных концентраций химических элементов и мультипликативных компонентов аномалии формируются по группам.

При опробовании кимберлитовмещающих нижнепалеозойских пород верхней части терригенного-карбонатного цоколя и базальных горизонтов каменноугольного возраста, выделяются следующие группы геохимических аномалий:

1. Аномалии полиметаллического формационного типа, включая аномалии, осложненные присутствием элементов-индикаторов пород трапповой формации и группы редкоземельных элементов.

Формационный тип определяется цепочкой взаимокоррелирующихся элементов Ag-Ba-Pb-As-Zn-Co при участии Cu, Mo, Sn, S (отсутствие прямой корреляции между указанными элементами наблюдается в связи с разными занимаемыми положениями в системе: подрудные-нижнерудные-рудные-верхнерудные-надрудные элементы [6,8].

Как правило, аномалии этого типа приурочены к разрывным нарушениям, для которых характерны повышенные содержания Ce, что является дополнительным диагностическим признаком. Аномалии полиметаллического формационного типа наиболее древние, определены геохимической специализацией пород карбонатного цоколя в период его становления как структурно-тектонического яруса.

2. Аномалии, связанные с внедрением пород трапповой формации, включая аномалии, осложненные присутствием редкоземельных элементов и элементов-индикаторов полиметаллического формационного типа. Эта группа аномалий характеризуется цепочкой взаимокоррелирующихся элементов Na₂O-TiO₂-V-Sc-Ni-Fe₂O₃ при активном участии Ga, Cu, MnO, P₂O₅, Cr, Zn, Со.

Разрывные нарушения, определяющие внедрение пород трапповой формации, имеют повышенные содержания Ce, Nd, Y. Аномалии группы фактически являются породными, но, тем не менее, их выделение, как осложняющего фактора при поисках кимберлитовых тел, необходимо.

3. Аномалии предположительно кимберлитового генезиса, включая аномалии, осложненные присутствием химических элементов других аномальных групп. Принадлежность к группе определяется цепочкой элементов-индикаторов Nb-Ni-Cr-Co, в отдельных случаях, в зависимости от петрохимического типа кимберлитового тела, существенную роль играют Fe₂O₃, TiO₂, V, Zr.

Кимберлитоконтролирующие разломы, как правило, характеризуются повышенными концентрациями La и Yb. Выделение аномалий этой группы - основная задача геохимических поисков, что является весьма сложным процессом. Единственным элементом, типичным для кимберлитов и не характерным для других групп аномалий, следует признать Nb (что справедливо не для всех кимберлитовых полей ЯАП). Поэтому появление указанного элемента в составе аномалии является прямым признаком ее, предположительно, кимберлитовой природы.

Остальные элементы-индикаторы при классификации и ранжировании аномалий, предположительно, кимберлитового генезиса, рассматриваются во взаимоотношениях друг с другом и степени их интенсивности.

Ранжированный ряд элементов-индикаторов кимберлитов, нормированный, как и породы трапповой формации, по фоновым содержаниям пород терригенно-карбонатного комплекса, представлен следующими элементами (на примере месторождений алмазов кимберлитовой трубки Заря): Ni(51,3)-Nb(40,9)-Cr(20,0)-Co(7,08)-TiO₂(6,63)-P₂O₅(5,46)-Ba(5,45)-Zn(4,97)-Fe₂O₃(4,66)-La(4,63)-Ce(4,08)-Pb(3,30)-V(3,28)-Sr(2,67)-Cu(2,40)-MgO(2,15)-Sc(2,10)-Nd(1,97)-Zr(1,86)-S(1,56)-MnO(1,47)-SiO₂(1,33)-Y(0,91)-Na₂O(0,85)-Mo(0,85)-Rb(0,59)-CaO(0,57)-Al₂O₃(0,52)-K₂O(0,13).

4. Аномалии, представленные собственно редкоземельными элементами. Элементами-индикаторами данной группы являются La-Ce-Y-Yb-Nd в «чистом» виде, без присутствия элементов, характерных для других аномальных групп.

Выделение подобных аномалий весьма актуально, поскольку позволяет проследить тектонические нарушения, определяющие, в том числе внедрение кимберлитовых тел на участках, не имеющих гидротермально-пневматолитической проработки.

5. Аномалии отчетливо проявленных зон окисления (реликты латеритной коры выветривания). Это весьма специфическая группа аномалий, которая встречается в пределах Алакит-Мархинского поля нечасто. Определяющими элементами-индикаторами являются Fe₂O₃ и MnO в сочетании с Co или Mo. По интенсивности проявления принята следующая классификация аномалий:

- низкоконтрастные, КК от 2,0 до 5,0 единиц;

- среднеконтрастные, КК от 5,0 до 10,0 единиц;

- высококонтрастные, КК свыше 10,0 единиц.

Таким образом, в результате использования новых подходов к комплексному анализу всей имеющейся геохимической информации в совокупности с геолого-геофизическими данными, для локальной территории определяется дальнейшее направление исследований и обосновывается прогноз на обнаружение новых кимберлитовых тел [3,4]. Конечным итогом комплексного анализа является выделение перспективных геохимических участков, подлежащих заверке колонковым бурением [5], что может привести к открытию новых кимберлитовых тел.

геохимический кимберлитовый аномалия

Библиографический список

1.Лапин А.В., Толстов А.В., Василенко В.Б. Петрогеохимические особенности кимберлитов Средне-Мархинского района в связи с проблемой геохимической неоднородности кимберлитов // Геохимия. 2007. № 12. С. 1292-1304.

2.Игнатов П.А., Бушков К.Ю., Штейн Я.И., и др. Геологические и минералого-геохимические признаки структур, контролирующих алмазоносные кимберлиты Накынского поля Якутии // Руды и металлы. 2006. № 4. С. 59-67.

3.Симоненко В.И., Толстов А.В., Васильева В.И. Новый подход к геохимическим поискам кимберлитов на закрытых территориях // Разведка и охрана недр. 2008. № 4-5. С. 108-112.

4.Кременецкий А.А., Карась С.А., Толстов А.В. Технология прогнозно-поисковых геохимических работ на алмазы (на примере Накынского поля, Якутия) // В сб.: Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее и будущее. М-лы науч.-практ. Конф., посв. 50-летию открытия трубки "Зарница". СПб. ВСЕГЕИ. 2004. С. 187-190.

5.Кременецкий А.А., Карась С.А. Технология глубинных геохимических поисков алмазоносных кимберлитов // Разведка и охрана недр. 2005. № 2-3. С. 21-25.

6.Григорян С.В. «Первичные геохимические ореолы при поисках и разведке рудных месторождений». М. : Недра, 1987. - 408 с.

7.Ягнышев Б.С., Хмелевский В.А. «Геохимические поиски кимберлитовых тел». В сборнике «Вопросы прикладной геохимии и петрофизики». Киев, 1980. 817 с.

8.Григорян С.В., Кузин М.Ф., Соловов А.П. «Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений». М. : Недра, 1983. - 191 с.

Размещено на Allbest.ru