Минерагеническое районирование кимберлитовой области Юго-Восточного Беломорья

Общая характеристика работы.

Актуальность исследований. В пределах Юго-Восточного Беломорья (ЮВБ) известно уже более сотни проявлений раннегерцинских вулканитов (алмазоносных кимберлитов, конвергентных пород, а также толеитовых базальтов нормальной щёлочности), расположенных в районах Кулойского плато и Онежского полуострова, приуроченных к разным структурам фундамента и платформенного чехла и характеризующихся значительным разнообразием степени алмазоносности, вещественного состава, внутреннего строения и возраста. В отличие от других алмазоносных провинций, здесь в пределах достаточно ограниченного участка недр, данные различия проявлены чрезвычайно сильно и носят явно выраженный дискретный характер. Кроме этого на сегодняшний день целый ряд вопросов формационного анализа вулканитов, стратиграфии и тектонического строения района, освещены либо недостаточно полно, либо носят остро дискуссионный характер.

В связи с насущной потребностью совершенствования стратегии и тактики ведущихся поисковых работ, первостепенное значение приобретает системный подход к выяснению характера связей между вещественным составом, степенью алмазоносности кимберлитов, а также возрастом вулканитов и спецификой геотектонического развития отдельных разноранговых блоков земной коры, что предопределило необходимость обобщения, систематизации, анализа имеющейся на сегодняшний день разноплановой информации, в том числе, в значительной степени, и автора настоящей работы - направленных на выработку основных аспектов прогнозно-минерагенической основы поисковых работ на алмазы в пределах ЮВБ.

Цель работы. Базируясь на результатах изучения формационных особенностей вулканических образований, палеотектонических построений и историко-геологического анализа, разработать основы формационно-минерагенического районирования на алмазы, применительно к ЮВБ, с выделением таксонов ранга: кимберлитоконтролирующая зона - кимберлитовая область - кимберлитовый район - кимберлитовое поле, оценить общие перспективы алмазоносности ЮВБ.

Основные задачи исследований:

1. Выполнить формационный анализ раннегерцинских щёлочно-ультраосновных образований.

2. Провести средне-крупномасштабное палеотектоническое районирование применительно к выяснению структурной позиции раннегерцинских вулканических комплексов.

3. Выполнить формационно-минерагеническое районирование и оценить перспективы алмазоносности кимберлитовой области Юго-Восточного Беломорья.

Фактический материал, объёмы и методы исследований. В основу работы положены результаты собственных многолетних геологических наблюдений и анализа имеющейся геологической анформации по изучению основных вопросов стратиграфии, тектоники, магматизма и алмазоносности ЮВБ, выполненных автором в 1985-2007 гг. в период работы в экспедиции 17 ПГО <Невскгеология>, Беломорский ГРЭ ПГО <Архангельскгеология>, ЗАО <Кратон>, структурных подразделениях АК <АЛРОСА> - филиале <АЛРОСА-Поморье> в г. Архангельске и Якутском научно-исследовательском геологоразведочном предприятии (ЯНИГП) ЦНИГРИ. Существенный вклад в развитие представлений автора по геологическому строению северо-запада ВЭП, внесли результаты работ на алмазы, проводимые лично, или под его руководством на Среднем Тимане (Ухтинская ГРЭ, 1978-1982 гг.), в южной части Мезенской синеклизы и области сочленения Мезенской и Московской синеклиз и юго-восточного склона Балтийского щита (ЗАО <Кратон>, 1995-2002 гг.).

Основой методологии работы являются комплексные исследования по изучению ряда аспектов стратиграфии, тектоники и магматизма региона, результаты которых позволили бы решить основные вопросы формационной принадлежности вулканитов, их тектонической позиции и формационно-минерагенического районирования ЮВБ. Поставленные задачи включали в себя следующие виды геологических исследований:

- изучение разрезов кристаллического фундамента, платформенного чехла и внутреннего строения вулканическиз образований посредством описания и детального исследования керна скважин различного назначения (порядка 19,5 тыс. пог. м);

- широкое использование в структурных построениях - гравимагнитных полей и результатов сейсмических исследований (КМПВ, MOB ОГТ, МТЗ, ГСЗ);

- изучение петрографии, петрохимии, минералогии, и возраста вулканитов посредством просмотра прозрачных шлифов (свыше 1500), систематизации и обработки данных силикатных (более 1000), микрозондовых (более 5000) анализов, палеонтологических и палинологических определений (более160), а также определений абсолютного возраста, изотопии и микроэлементного состава пород.

Научная новизна работы:

1. В составе щелочно-ультраосновной формации ЮВБ выделено две субформации: 1 - кимберлитов-беспироксеновых щелочных пикритов (Зимнебережный мегакомплекс), и 2 - фельшпатоидных пикритов - оливиновых мелилититов (Ненокско-Чидвинский мегакомплекс).

2. В рамках ранее выделенного позднедевонского цикла вулканизма установлены три разновозрастные эпохи формирования щелочно-ультраосновных и основных вулканитов.

3. Выполнены комплексные исследования по тектоническому районированию кристаллического фундамента и рифейского структурного этажа, а также палеоструктурные и палеогеографические построения для нижнего палеозоя и раннего-среднего карбона, что позволило выявить элементы структурного контроля вулканических комплексов.

4. На основе формационного анализа вулканических комплексов и их тектонической позиции, выполнено формационно-минерагеническое районирование на алмазы с выделением основных таксонов ранга: кимберлитоконтролирующая зона - кимберлитовая область - кимберлитовый район - кимберлитовое поле.

Практическая значимость. Результаты выполненных исследований будут способствовать выработке более рациональной методологии поисковых работ на алмазы в пределах ЮВБ.

Защищаемые положения.

1. В составе раннегерцинской щелочно-ультраосновной формации Юго-Восточного Беломорья выделены: субформация алмазоносных кимберлитов-беспироксеновых щелочных пикритов, включающая в себя Золотицкий, Черноозёрский, Кепинский, Мегорский, Верхотинский и Мельский комплексы (Зимнебережный мегакомплекс), и субформация фельшпатоидных пикритов - оливиновых мелилититов, объединяющая Чидвинско-Ижмозёрский, Ненокский и Суксомский комплексы (Ненокско-Чидвинский мегакомплекс).

2. Локализация Зимнебережного и Ненокско-Чидвинского мегакомплексов контролировалась системами долгоживущих разрывных нарушений - Балтийско-Мезенской (Архангельской) и Зимнебережной формационно-минерагенических зон, в пределах которых алмазоносный Зимнебережный мегакомплекс приурочен к палеопротерозойскому сегменту Кольско-Кулойского блока фундамента, а неалмазоносный Ненокско-Чидвинский - к архей-палеопротерозойскому комплексу северо-восточной части Беломорского блока. В рифее - раннем венде эти блоковые структуры фундамента были унаследованы, соответственно - Зимнебережно-Полтинским эскарпом внешней (краевой) зоны Притиманского перикратона и Кандалакшско-Двинской рифтогенной зоной. В структурах плитного этапа выделенные вулканические комплексы сопряжены с системами прогибов и поднятий раннего кембрия-нижнего силура и особенностями структурно - фациальных обстановок раннего-среднего карбона.

3. Блок земной коры с известными и прогнозируемыми проявлениями кимберлитов и конвергентных пород Зимнего Берега и Онежского полуострова устанавливается в ранге кимберлитовой области (области щелочно-ультраосновного вулканизма) Юго-Восточного Беломорья (составной части Балтийско-Беломорской субпровинции кимберлитов и корбонатитов), в составе которой выделены: I - Зимнебережный район алмазоносных кимберлитов - беспироксеновых пикритов (продуктивные Золотицкое, Черноозёрское и безрудные Верхотинское, Кепинское, Мегорское и Мельское поля) и II - Архангельский район фельдшпатоидных пикритов - оливиновых мелилититов (Ненокское, Чидвинско-Ижмозёрское и Суксомское поля). Вероятные открытия новых промышленно алмазоносных объектов связываются в первую очередь с Зимнебережным кимберлитовым районом, а в его пределах с Золотицко-Верхотинской кимберлитоконтролирующей зоной.

Апробация работы: Материалы по теме диссертации докладывались и обсуждались на: координационном Совете по направлениям ГРР на алмазы в Архангельской области (г. Архангельск, 1985-1995 гг.), региональных геологических конференциях филиала АК <АЛРОСА> в г. Архангельске <АЛРОСА-Поморье>, учёном Совете Якутского научно-исследовательского геологоразведочного предприятии (ЯНИГП) ЦНИГРИ АК <АЛРОСА> (г. Мирный, 2002-2007 гг.), научно-практических конференциях, посвящённой 35-летию и 40-летию ЯНИГП ЦНИГРИ АК <АЛРОСА>, (г. Мирный, 2003 и 2008 гг.), ХIV Геологическом съезде Республики Коми (г. Сыктывкар, 2004 г.), Всероссийской конференции <Геодинамика и минерагения Северо-Запада Росии> (г. Петрозвводск, 2007 г.); с различной степенью детальности и полноты приведены в 19 производственных и научных отчётах, в том числе по разведке месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова и оценке прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых Архангельской области; опубликованы в 15 научных статьях и тезизах докладов.

Благодарности. Автор глубоко признателен научным руководителям и инициаторам данной работы: д. г.-м. н. В.К. Гаранину и безвременно ушедшей от нас д. г.-м. н. Г.П. Кудрявцевой, а также д. г.-м. н., профессору, академику АН Республики Саха (Якутия) Н.Н. Зинчуку. Научным консультантам - докторам г.-м н. А.В. Самсонову и А.А. Носовой (ИГЕМ) за плодотворное сотрудничество, исчерпывающие консультации и помощь в процессе проведения аналитических работ, обработки и обобщения полученного материала, кандидатам г.-м. н. Гаранину К.В. и Бовкун А. В. за ценные советы и конструктивные замечания. За всестороннюю помощь и поддержку в ходе выполнения данной работы автор благодарен: директору ЯНИГИ ЦНИГРИ АК <АЛРОСА> к. г.-м. н. Герасимчуку А.В., к. г.-м. н. Устинову В.Н., д. г.-м. н. Ротману А.Я., к. г.-м. н. Шадриной Л.П., д. г.-м. н. Манакову А.В. (г. Мирный); к. г.-м. н. Якобсону К.Э, (ВСЕГЕИ); Савельеву В.П., к. г.-м. н. Бакулиной Л.П., к. г.-м. н. Плякину А.М. (г. Ухта); Журавлёву В.А. (МАГЭ, г. Мурманск); аргангельским геологам: заслуженному геологу РФ Медведеву В.А., кандидатам г.-м. н. Вержаку В.В., Веричеву З.М., Щукину В.С., Главатских С.П., Ключникову В.И., а также Станковскому А.Ф., Березовскому В.З., Минченко Г.В., Ларченко В.А., Андросову Е.А., Марковой Т.А., Белову А.В., Бережному А.Т., Дёгтеву А.Ф., Ишенину А.А.

Особая признательность и благодарность Третяченко Н.Г., за неоценимую поддержку, терпение и весьма плодотворную помощь по составлению табличного материала, различного рода иллюстраций и оформительские работы по подготовке диссертации.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из Введения, 3-х глав и Заключения. Общий объем работы 190 стр., включая 108 стр. текста, 48 рисунков, 15 таблиц. Список литературы включает 123 наименования отечественных и зарубежных авторов.