CC BY
292. Подъячев Б.II, Избеков Э.Д., Бикбаева Т.В Признаки алмазоносности в окрестностях т. Якутска // Наука и техника. -2003. - №2 (5). -С. 61-65.
3. Афанасьев В.П., Зинчук H.H., Похиленко Н.П. Морфология и морфогенез индикаторных минералов кимберлитов. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2001. - 276 с.
4. Афанасьев В.П., Соболев Н.В.. Кириллова Е.А., Юсупов Т.С. Относительная абразивная устойчивость пиропа и пикроильменита - индикаторных минералов кимберлитов // Докл. РАН. - 1994. -Т. 337, № 3. - С. 359-362.
5. Афанасьев В.П., Похиленко Н.П., Логвинова A.M. и др. Особенности морфологии и состава
некоторых хромшпинелидов алмазоносных площадей в связи с проблемой «ложных» индикаторов кимберлитов // Геология и геофизика. - 2000. -Т. 41, № 12,- С. 1729-1741.
6. Афанасьев В.П., Зинчук Н.Н. Основные ли-тодинамические типы ореолов индикаторных минералов кимберлитов и обстановки их формирования // Геол. рудных месторождений. - 1999. -Т. 41, №3. -С. 281-288.
7. Шамшина Э.А. Коры выветривания ким-берлитовых пород Якутии. - Новосибирск: Наука, 1979. - 151 с.
8. Леонов Б.Н., Прокопчук Б.И., Орлов Ю.Л. Алмазы Приленской области. - М.: Наука, 1966. - 279 с.
УДК 553.041:553.4 (571.56)
Каменноугольные отложения Алданской антеклизы - ключевое звено системы «протоколлектор - коренной источник алмаза»
В.M Мишнин, В.С.Гриненко
Впервые для Лено-Амгинского междуречья с характерным двухъярусным строением платформенного чехла предложена новая модель его внутреннего трехъярусного устройства. Наряду с традиционными нижним (венд-нижний палеозой) и верхним (мезозой-кайнозой) участвует третий промежуточный структурный ярус (средний палеозой). Этот ярус (палинологически охарактеризованные песчаники «докатского карбона») трансгрессивно залегает на археоциатовых постройках кембрийского барьерного рифа и со структурным несогласием перекрыт базальными конгломератами ранней юры (укугут-ская свита). Такая литостратиграфическая позиция реликтов промежуточного яруса wueem определяющее значение для поисков новых алмазоносных кимберлитовых тел по схеме « протоколлектор -коренной источник».
For the first time for Lena-Amgci interfluve with a characteristic two-stage structure of the platform cover the new model of its internal three-storied device is offered. Alongside with traditional lower (Vendian-Lower Paleozoic) and (Mezozoic-Cenozoic) the third intermediate structural circle (Middle Paleozoic) participates. This circle (palinologicaly the characterized sandstones "pre-Katsk Carboniferous") transgressively lies Ar-chaeocyatha construction of a Cambrian barrier reef and with structural disagreement is ci blocked based by conglomerates early Jurassic (Ukugut formation). Such a litostratigraphic position of the relict of the intermediate stage is of prime importance for searching for new dicimondiferous kimberlites according to the scheme "bedrock-protoreservoir"
Состояние проблемы
Накопленный опыт открытия месторождений алмаза в Якутской кимберлитовой провинции
МИШНИН Виталий Михайлович - д.г.-м.н., нач. партии спецкартографиии ГУП «Якутская поисково-съемочная экспедиция» Госкомгеологии РС(Я); ГРИНЕНКО Виталий Семенович - нач. партии региональной геологии ГУП «Якутская поисково-съемочная экспедиция» Госкомгеологии РС(Я).
(Западная Якутия) показал, что наиболее короткая «пироповая дорожка» бывает в том случае, когда в поисковом процессе используется оперативный модуль «протоколлектор - коренной источник». В этой схеме в качестве протоколлекто-ра фигурируют наиболее ранние (первые после вскрытия денудационным срезом кимберлитовых тел) слои осадочных пород, содержащие минералы-спутники алмаза (МСА) или сам алмаз.
На Сибирской платформе наиболее ранняя эпоха внедрения промышленно-алмазоносных тел охватывает интервал геологического времени от позднего девона до раннего карбона включительно. Именно поэтому факт установления в 1989 г. В.П. Масловым (ВостСибНИИГГиМС) в подъюрском разрезе бассейна р. Амга «докат-ских» каменноугольных отложений следует считать фаунистически документированным реликтом регионально выдержанного протоколлектора индикаторных минералов рудообразующего цикла герцинской минерагенической эпохи.
Вероятность существования в Центральной Якутии информативного протоколлектора достаточно высока еще и потому, что именно эту местность (с северо-запада на юго-восток) сквозным образом пересекает кембрийский барьерный риф, в археоциатовых постройках которого на территории Западной Якутии локализованы высокоалмазоносные кимберлитовые трубки: Удачная (Далдынское поле), Айхал (Алакитское поле), Ботуобинская и Нюрбинская (Накынское поле). Кембрийский барьерный риф представляет верхний рудовмещающий ярус потенциально рудоносного суперпояса «Западно-Якутский риф» (протяженность 2900 км, ширина 40-90 км и более), а нижний структурный рудовмещающий ярус находится в кристаллическом фундаменте древней платформы в виде цепочки гигантских расслоенных базит-гипербазитовых абиссолитов типа Бушвельд (всего 1) и Садбери (всего 8).
Присутствие в земной коре гигантских масс ультраосновных и основных пород раннего докембрия свидетельствует о высокой степени де-базификации геологического разреза верхней мантии, что является благоприятным признаком для формирования высокоалмазоносных ким-берлитовых тел на региональном пространстве. В этой связи необходимо заметить, что дебази-фикация (деплетированность) пород верхней мантии в Западной Якутии на территории Якутской кимберлитовой провинции осуществлялась иным, менее эффективным (с позиции магматической геологии алмаза) способом - путем выплавления толеитовых магм с последующим формированием обширных приповерхностных трапповых плато (Восточно-Тунгусское, Верхне-Оленекское и др.), лишенных глубинных абиссо-литовых «корней». Таким образом, из изложенного видно, что главный алмазоносный тренд Якутской кимберлитовой провинции, ориентированный с северо-запада на юго-восток вдоль кембрийского барьерного рифа (и потенциально
рудоносного суперпояса «Западно-Якутский риф»), имеет свое структурно-металлогеническое и палеогеографическое (присутствие реликтов протоколлектора) продолжение в пределы Центральной Якутии (Якутское погребенное сводовое поднятие и его обрамление).
Тектоническая позиция района исследований
В традиционных построениях территория исследований относится к северному склону Алданской антеклизы, представляющей собой относительно простую, полого наклоненную (первые градусы) в сторону Вилюйской синекли-зы, моноклиналь [1, 4, 9, 11, 12 и др.]. Однако такое представление справедливо лишь в отношении мезо-кайнозойского этапа, когда был сформирован современный тектонический и орографический облик этого региона. В предшествующую позднепалеозойскую эпоху здесь была совершенно иная палеогеографическая обстановка, свидетелем которой являются упомянутые выше реликты разреза каменноугольных отложений.
Анализ материалов глубокого опорного бурения и промыслово-геофизических исследований разрезов скважин показал [3], что перед геттанг-ской региональной арктической трансгрессией на Лено-Алданском междуречье со среднего палеозоя до начала юры развивалась своеобразная тектоническая форма регионального ранга. Её морфологическое своеобразие заключается в том, что она с одной стороны в продольном направлении (северо-запад - юго-восток) является относительно неглубокой синформой, а в поперечном направлении (юго-запад - северо-восток) имеет вид пологой антиформы. Своеобразие же палеогеографической обстановки выражено в том, что бассейн седиментации рассматриваемого этапа унаследовал тектонически ослабленный и гипсометрически наиболее прогнутый отрезок (протяженность около 650 км) кембрийского барьерного рифа, поэтому самые ранние цикли-ты седиментационного заполнения со значительным стратиграфическим перерывом трансгрессивно отлагались непосредственно на неравномерно-бугристой кровле карбонатных биогерм. Минерагеническое своеобразие заключается в том, что этап максимального прогибания основания рассматриваемой тектонической формы совпал с завершением наиболее интенсивного на востоке Сибирской платформы, ран-негерцинского (02-С)) этапа щелочного магматизма, представленного апатитоносными нефелиновыми сиенитами хибинского типа, ред-
кометалльными карбонатитами томторского типа и потенциально алмазоносными кимберлитами неустановленного геолого-промышленного типа [7].
Изложенное позволило авторам впервые выделить и оконтурить эту своеобразную форму в качестве Средне-Амгинской герцинской структурной палеоседловины, что согласуется с принятой тектонической терминологией [ 10 ] и действующей систематикой региональных структур древних платформ [6].
В региональном плане Средне-Амгинская герцинская структурная палеоседловина является связующим звеном между крупнейшими областями седиментации (в продольном направлении) и областями денудации (в поперечном направлении). Поэтому её продольная ось (1260 км) на этапе активного развития соединяла Вилюйский и Алдано-Майский прибрежные заливы средне- и позднепалеозойского эпиконти-нентального моря. Поперечная ось (юго-запад -северо-восток) по кратчайшему расстоянию (900 км) связывала фронтальные выступы дорифейского кристаллического основания - Суннагинский (на северной кромке Алданского щита) и Томпон-ский (на юго-восточном окончании Хапчагайско-Томпонского свода) (рисунок).
По исследованиям, результаты которых изложены в [2], на вершинных поверхностях обозначенных выступов полностью отсутствуют карбонатные толщи вендско-кембрийского структурного яруса вследствие чего терригенные песчаниково-конгломератовые образования укугутской свиты {^ик) ложатся со структурным несогласием непосредственно на глубоко эродированную кровлю дорифейского кристаллического фундамента древней платформы. Участки трансгрессивного залегания юры на кристаллическом фундаменте уверенно маркируют внешние борта Средне-Амгинской герцинской структурной палеоседловины в её продольном (северо-запад - юго-восток) направлении. В остаточном пространстве, между обозначенными уступами, наблюдается морфологический «провез» подошвы укугутской свиты, фиксирующий участок максимального прогибания днища седловины на этапе её активного заполнения бассейновыми осадками каменноугольного возраста.
По своим площадным параметрам, плановой конфигурации и условиям тектонического развития рассматриваемая седловина вполне сопоставима с Сюгджерской седловиной, заключенной между Непско-Ботуобинской и Анабарской ан-теклизами (продольная составляющая) и Вилюй-ской и Тунгусской синеклизами (поперечная составляющая). Особо следует отметить, что в пределах Сюгджерской седловины и её ближнего
обрамления приоритетное значение при проведении поисков коренных месторождений алмаза имеют псаммитовые реликты докатского прото-коллектора, содержащие МСА.
Проводимая аналогия между Средне-Амгинской и Сюгджерской седловинами дополнительно обосновывается еще и тем, что обнаруженные В.П. Масловым (Маслов и др., 1989 ф) в береговом обнажении р. Амга каменноугольные отложения по своей палинологической характеристике коррелятны докатским слоям Сюгджерской седловины (бас. верхнего течения р. Вилюй и его крупных притоков). Синхронные докатским слоям породы развиты на р. Амга, в 27 км выше устья р. Кюлюччю. Они обнажены в естественном обрыве излучины правого берега реки между п. Ыарга и п. Уолбут и представлены континентальными терригенными фациями. Их видимая мощность над урезом воды не превышает 2,0 м, а более низкие литологические горизонты скрыты от прямого визуального наблюдения русловыми наносами р. Амга. Вверх по разрезу отложения среднего карбона трансгрессивно перекрыты нижнеюрскими континентальными терригенными образованиями. Этот факт вытекает из анализа спорово-пыльцевых спектров, полученных из пород берегового обрыва (рисунок, обнажение № 16).
Так, в пробе 16/1, отобранной на высоте 2,0 м от уреза, из грубозернистого песчаника желто-серого цвета извлечен спорово-пыльцевой спектр, характеризующийся явным преобладанием спор над пыльцой 94,8-5,2 % соответственно. В споровой части спектра доминируют споры плаунов - Remysporites - 48,7 %, представленные видами: Remysporites psilopterus Lub., R. mirabilis Lub., R. praestantis Lub., споры папоротникообразных: Apiculatisporites spinosus Naum. - 7,4 %, Granulatisporites sp. - 2,2 %, с грубобугорчатой скульптурой экзины - Cyclobaculisporites отмечены до 8,9 %. Это Cyclobaculisporites trichacan-thus Lub., С. pal lens Lub., C. gibberosus Lub. Споры сфагновых мхов - Nigrisporites nigtritellus Lub. -5,8 %, Lycospora sp. - 5,8 %. В спектре присутствуют споры, характерные для отложений башкирского яруса - Cyclogranisporites larvatus Lub. - 1,5 %, Capilatisporites lunatus (Kust.) Lub. - 4,4 %, Turrisporites sinuasus Lub. - 0,4 %. Единичные отмечены споры членистостебельных - Cala-mospora, Punctatisporites sp., Leiotriletes sp. В пыльцевой части спектра пыльца кордаитов отмечена до 1,2 %, одномешковая хвойных - Flo-rinites - до 1,2 %, Diversisaccites —1,4%, Guthorlis-
Схема тектоники герцинского (D2-C,) структурного яруса (со снятым мезо-кайнозойским осадочным покровом).
Комплекс основания палеоседловины: 1 - дорифейский кристаллический фундамент нерасчленённый; 2 - венд-нижнепалеозойский структурный ярус нерасчленённый; 3 - барьерный археоциатовый риф в составе венд-нижнепалеозойского структурного яруса; 4 - метатерригенные и метавулканогенные породы в составе Билирской эпикратонной мульды (PRO; 5 - расслоенные базит-гипербазитовые абиссолиты (PRj) типа Садбери.
Комплекс заполнения палеоседловины и её тектонической рамы: 6 - терригенные и терригенно-угленосные образования Вилюйского и Алдано-Майского седиментационных палеобассейнов; 7 - существенно терригенное заполнение остаточной гер-цинской впадины; 8 - внешняя граница палеоседловины; 9 - реликтовый Бологур-Юряхский грабен и его дистальное продолжение (пункт отбора палинологической пробы № 16, Маслов и др., 1986г.); 10 - доминирующее направление сноса терригенно-го материала из областей денудации
porites - 0,4 %, Densopollenites - 0,4 %. Фитопланктон представлен Peltacistia и Azonaletes sp. Всего 1,1 % от общего количества всех зерен.
Полученный СПК характерен для отложений среднего карбона (первичные определения выполнены в 1989 г. в ВостСибНИИГГиМСе палинологом I кат. B.JI. Пинигиной и палинологом II кат. И.В. Лузиной). Перевод идентифицированных ими видовых и родовых определений в современную палинологическую систематику выполнен ведущим методистом палинологической лаборатории ГУП РС(Я) «Геоланалитика» Т.Е. Михайловой и коррелируется с комплексами региональных горизонтов Кузнецкого и Тунгусского бассейнов. Наличие в спектре большого количества спор плаунов и присутствие Cyclo-granisporites larvatus, Capilatisporites lunatus и небольшой процент пыльцы голосеменных позволяют сопоставить этот спектр с комплексами каёзовского (С2') регионального горизонта Кузбасса. Такие спектры установлены так же и в ян-готойском (Сг1) горизонте (подкатские слои) Тунгусского бассейна. По мнению Т.Е. Михайловой (экспертное заключение), этот спектр залегает «in situ». В изученном спектре, кроме перечисленных, отмечено 10 зёрен мезозоя: Leotriletes sp., Osmundacidites sp., Acanthotriletes sp., Neoraistrickia sp., Vitreisporites sp., Bennettites dilucidus, Podocarpus sp.
В левой части изученного обнажения, выше по склону от описанного уровня (высота 5,5 м от уреза), в пробе 16/2, взятой из серого плитчатого разнозернистого песчаника, получен обедненный СПС в количестве 89 зерен. Процентное соотношение между таксонами количественно не установлено, тем не менее по явной доминанте Pina-cea можно утверждать, что в пыльцевой части спектра преобладает мезозойская пыльца древних елей и сосен. Кроме этого, также найдена примитивная пыльца Protoconiferus funarius, Pro-toconiferus sp., Paleoconiferus sp. Среди пыльцы р. Bennetites отмечены крупные В. medius, В. рег-carinatus, более характерные для спектров нижнего лейаса. В споровой части спектра часто встречаются шиповатые споры Osmunda sp., Osmundacidites sp., несколько меньше спор Stereis-porites sp. и лейотрилетных спор (Leotriletes sp.). Единичные споры р. Neoraistrickia, Selaginella, Camptotriletes.
Выше по разрезу, в пробах 16/5а, 16/6а, 16/7а, выделены единичные зерна юрского облика. Эти данные свидетельствуют, что серый плитчатый разнозернистый песчаник, обнажённый над гру-
бозернистым песчаником желто-серого цвета, принадлежит уже базальному горизонту юры -укугутской свите. Изложенное позволяет предположить, что на территории Лено-Алданского междуречья в наиболее прогнутой части венд-ско-кембрийского структурного яруса, заполненной биогермами кембрийского рифа, сохранились (от разрушительного воздействия предмезозойской денудации) реликты нижнегер-цинского (по [9]) структурного яруса.
Высокой сохранности реликтов протоколлек-тора способствовало еще и то, что они оказались «запечатанными» в узком прямолинейном относительно неглубоком грабене. В его юго-восточном борту (бас. р. Амга, вблизи устья р. Бологур-Юрях) обнажены желто-серые грубозернистые песчаники. В современном топографическом рельефе боковое ограничение Бологур-Юряхского грабена выражено резкими угловатыми поворотами русел главных водотоков региона (с севера-запада на юго-восток): рр. Лена, Амга, Алдан. Общая протяженность грабена при таком способе его прослеживания составила 300-320 км. Ширина грабена не превышает 20-25 км, а её средние значения составляют 10-15 км.
По результатам выполненных реконструкций последний является продольно-осевым элементом гораздо более обширной Средне-Амгинской герцинской палеоседловины, сформировавшейся над раннепротерозойской эпикратонной Билир-ской мульдой кристаллического фундамента. Устойчивое унаследованное (с раннего протерозоя по верхний палеозой включительно) проседание основания палеоседловины обусловлено влиянием избыточной массы внедрившегося в конце раннего протерозоя гигантского расслоенного базит-гипербазитового абиссолита, включающего три дочерних лопполита (средний поперечник 50-60 км, мощность расслоенной серии 10-12 км и более) (рисунок) в кровлю кристаллической коры [5].
В мезо-кайнозойский этап под влиянием прогрессирующего денудационного среза происходила дальнейшая деструкция тела протоколлек-тора с последующим выносом разрушенных фрагментов его терригенного заполнения в восточном направлении в сторону заложившегося и активно развивавшегося Предверхоянского краевого прогиба (Алданская ветвь). Именно поэтому в керне Намской опорной скважины глубокого бурения в составе триасовых и юрских пород установлено присутствие переотложенных фраг-
ментов спор и пыльцы, характерных для верхнего палеозоя. В позднем кайнозое усилившийся эррозионный врез речных долин привел к выносу материала протоколлектора в косовый аллювий бассейна р. Кенкеме. Шлиховым опробованием [8] в галечниках одной из русловых кос, в 40 км к западу от г. Якутска, установлены зерна пиропа с высокой степенью износа их внешней поверхности, характерной для алмаз-пироповой фации кимберлитовых магм.
Выводы
1. Открытие в коренном залегании на правобережье р. Амга палинологически подтвержденных отложений башкирского яруса имеет определяющее значение для решения ключевых вопросов возрастного расчленения, межрегиональной корреляции, повышения достоверности палеогеографических реконструкций и усиления степени надёжности минерагенического прогноза.
2. Целевое применение спорово-пыльцевого метода в стратификации немых континентальных отложений открывает возможность проведения поисков коренных месторождений алмаза путем увязки и латерального прослеживания уровней СПК, включающих ореолы кластогенно-го алмаза и его минералов-спутников.
3. Для повышения надежности лито лого-палинологической диагностики внутреннего заполнения протоколлектора, достоверного определения номенклатурного стратиграфического статуса разреза каменноугольных отложений рекомендована проходка колонковой скважины до кровли карбонатного цоколя с комплексным (литологическое, минералогическое, стратигра-фо-палеонтологическое и изотопно-геохроноло-гическое) изучением бурового керна.
Авторы выражают глубокую благодарность Т.Е. Михайловой (ГУП РС (Я) «Центргеолана-литика», г. Якутск) за оказанные методическую помощь и научные консультации по проблеме палинологической идентификации учтенных в работе разрезов верхнего палеозоя.
Литература
1. Геологическая карта Якутской АСССР. Масштаб 1:1 500000 / Ред. Л.И. Красный. ЦКТЭ ПГО «Якутскгеология». - Якутск: Изд-во Предприятия № 14 ГУГК, 1978.
2. Геологическая карта Якутии. Масштаб 1:500000. Центрально-Якутский блок. Листы: Р-51-А.Б; Р-51-В,Г; Р-52-А,Б; Р-52-В,Г /B.C. Гри-ненко, В.А. Камалетдинов, Ю.Л. Сластенов, О.И. Щербаков. - СПб.: Изд-во Санкт-Петербургской картфабрики ВСЕГЕИ, 2000. -18 листов.
3. Геологическое строение Большого Якутска / B.C. Гриненко, В.А. Камалетдинов, Ю.Л. Сластенов, О.И. Щербаков // Региональная геология Якутии (сборник научных статей). - Якутск: Изд-во ЯГУ, 1995. - С. 3-20.
4. Геология Якутской АССР /Гл. ред. Л.И. Красный. - М.: Недра, 1981. - 300 с.
5. Истомин И.Н., Мишнин В.М. К проблеме поисков месторождений металлов платиновой группы в Якутии //Вестник Госкомгеологии. Материалы по геологии и полезным ископаемым Республики Саха (Якутия). - Якутск: Изд-во ЯФ СО РАН, 2003. - № 2 (5). - С. 13-34.
6. Материалы по тектонической терминологии. Ч. 1. Крупные структуры земной коры и геологические формации. Ч. 2. Типы тектонических движений, циклы и фазы тектогенеза. Ч. 3. Тектоника, её разделы, термины структурной геологии: Труды Ин-та геол. и геофиз. СО АН СССР. -Новосибирск, 1961, вып. 12; 1963, вып. 20; 1964, вып. 34. - 258 с.
7. Мишнин В.М., Истомин И.Н., Гриненко
B.C. Новая рудоносная провинция на востоке Сибирской платформы //Вестник Госкомгеологии. Материалы по геологии и полезным ископаемым Республики Саха (Якутия). - Якутск: Изд-во ЯФ СО РАН, 2002. - № 1 (2). - С. 6-14.
8. Подъячев Б.П., Избеков Э.Д., Бикбаева Т.В. Признаки алмазоносности в окрестностях г. Якутска // Наука и техника. - 2003. - № 2(5). -
C. 61-65.
9. Структура и эволюция земной коры Якутии / Г.С. Гусев, А.Ф. Петров, Г.С. Фрадкин и др. -М.: Наука, 1985.-248 с.
10. Справочник по тектонической терминологии /Под ред. Ю.А. Косыгина и Л.М. Парфенова. -М.: Недра, 1970.-584 с.
11. Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия) / Отв. ред. Л.М. Парфенов, М.И. Кузьмин. - М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. - 571 с.
12. Тектоника Якутии / Отв. ред. Ю.Н. Труш-ков. - Новосибирск: Наука, 1975. - 198 с.
