Геологическое строение, минеральный состав и эколого-экономические аспекты освоения трубки Архангельская (месторождение алмазов им. М.В. Ломоносова)

Второе защищаемое положение.

Создана объемная компьютерная модель распределения сапонита и серпентина в трубке Архангельская. Обоснован процесс генезиса магнезиальных глин в трубке, образующихся при вторичной минерализации щелочно-ультраосновных пород при низкотемпературных условиях из серпентина под действием постоянно циркулирующих грунтовых вод при интенсивном и длительном промывном режиме, начиная с момента формирования тела (поздний девон)

Результаты аналитических рентгеноструктурных исследований и инфракрасной спектроскопии образцов кимберлитов, отобранных по разрезам 6 разведочных скважин на трубке Архангельская, использованы как база данных для построения с применением программы MicroMine трехмерной модели распределения глинистых минералов в её составе [6]. В качестве исходной модели задействовано ранее отстроенное специалистами АК <АЛРОСА> с помощью программы MicroMine объемное отображение геологической модели трубки Архангельская. Формирование блочной модели глинистых пород трубки было осуществлено с использованием метода обратных расстояний, с последующим отображением содержаний в цвете в трехмерной среде. Как следствие, создана трехмерная компьютерная модель распределения сапонита и серпентина в составе трубки Архангельская (рис. 2).

Проведенные исследования вторичной минерализации кимберлитовых пород трубки Архангельская позволили установить основные её типы и доказать масштабность такого явления как сапонитизация. Присутствие сапонита достаточно необычное явление для кимберлитов вообще, но характерно именно для кимберлитов Архангельской провинции. Вполне возможно, что происходившие процессы гидротермального изменения пород были в основе серпентинизации кимберлитов, а гипергенные изменения уже привели к развитию глинистых минералов, доминирующим среди которых является сапонит (рис. 3).

На самом деле, невозможно себе представить, что на протяжении долгого времени вся территория ААП, и осадочные коллекторы, и кимберлиты, прорабатывались термальными растворами - нигде в разрезах не наблюдается проявлений масштабной гидротермальной деятельности и региональные долго действующие геологические факторы, способные обеспечить эту деятельность, отсутствуют.

Кимберлиты ААП прорывают рифейские и вендские отложения, которые в верхней части разреза главным образом песчаные, слабо литифицированные и потому хорошо проницаемые для грунтовых вод. По данным разведочного бурения на месторождении им. М.В. Ломоносова было установлено, что до глубины 160-170 м от поверхности туфогенные образования сильно окислены и имеют ржавый цвет, что свидетельствует о кислородной аэрации. Кислород в этом случае может доноситься на такую глубину растворенным в грунтовых водах. Об этом косвенно свидетельствуют и реальные гидрогеологические условия месторождения, изучение которых показало, что обводненный разрез в районе трубки Архангельская до глубины 190-220 м можно разделить на 2 толщи: верхнюю, перекрывающую трубки, и нижнюю, вмещающую их. А невыдержанность водоносных горизонтов и комплексов по латерали и вертикали, отсутствие в их толще надежных водоупоров позволяет рассматривать их как единую гидравлическую систему.

В то же время, в других провинциях (Якутия, Африка) маломощные платформенные осадки, как правило, залегают на вмещающем кимберлиты водоупоре и в основании перекрывающих толщ формируется застойный режим грунтовых вод с восстановительным режимом и щелочной реакцией.

Следовательно, отличный от других алмазоносных регионов характер разреза кимберлитовмещающих пород вполне может обеспечивать промывной режим грунтовых вод на большую глубину. Этот процесс был постоянно действующим практически после завершения вулканической деятельности, и не связан ни с какими характерными геологическими событиями. Можно предположить, что серпентин, доминировавший в кимберлите трубки в начальные периоды ее существования, под длительным действием грунтовых вод был редуцирован в сапонит вследствие гидратации (сопоставим идеализированные формулы: серпентин Mg₆[Si₄O₁₀](OH)₈; сапонит Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂*nH₂O).

Тем самым, второе защищаемое положение обосновано.