CC BY
17ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ АРКТИКИ И СУБАРКТИКИ, Т.24, №1, 2019
ISSN 2618-9712 (Print) УДК 550.380; 553.078.2
https://doi.org/10.31242/2618-9712-2019-24-1-18-32
http://nras.ysn.ru
Петромагнитная легенда базитов восточного борта Тунгусской синеклизы
А.А. Киргуев1, К.М. Константинов1,2*, А.Е. Васильева3
1Научно-исследовательское геологическое предприятие АК «АЛРОСА» (ПАО),
Мирный, Россия 2Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия 3Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Якутск, Россия
Аннотация. В процессе своего становления базиты Тунгусской синеклизы в силу физико-геологических законов формирования образовали внутри тел (силлы, дайки и т. п.) петромагнитные таксоны (ПМТ), которые характеризуются определенными статистическими значениями плотностных и магнитных параметров. По характеру их распределения ПМТ подразделяются на петромагнитные группы (ПМГ) и петромагнитные неоднородности (ПМН). В свою очередь ПМТ составляют петромагнитные комплексы (ПМК), соответствующие магматическим комплексам (фазам) внедрения базитов. Выделенные ПМТ позволят более надежно районировать закрытые траппами территории Якутской алмазоносной провинции с целью разработки методики поисков коренных месторождений алмазов, а также выделять аномалии структурного и трубочного типов над кимберлитовыми трубками на основе интерпретации материалов гравимагниторазведки.
Ключевые слова: Сибирская платформа, Тунгусская синеклиза, Якутская алмазоносная провинция, базиты, петромагнитная легенда, петромагнитные таксоны, группы и неоднородности.
Благодарности. Авторы выражают искреннюю благодарность коллегам, оказавших огромную помощь в подготовке данной публикации: Герасимчуку А.В., Ибрагимову Ш.З., Константинову И.К., Кугаевскому А.П., Мишенину С.Г., Сунцовой С.П., Толстову А.В., Томшину М.Д., Хузину М.З. Работы выполнены при финансовой поддержке АК «АЛРОСА» (ПАО).
https://doi.org/10.31242/2618-9712-2019-24-l-18-32
Basite petromagnetic legend of the Tungus syneclise Eastern board
A.A. Kirguev1, K.M. Konstantinov1,2*, A.E. Vasilyeva3
'Geological Enterprise of Exploration, Public Joint Stock Company «ALROSA», Mirny, Russia 2Institute of the Earth's Crust SB RAS, Irkutsk, Russia 3Institute of Diamond and Precious Metals Geology SB RAS, Yakutsk, Russia "[email protected]
Abstract. During its formation, Tungus syneclise basits, according to the physical and geological laws of formation, generated in bodies (sills, dikes, etc.) petromagnetic taxa (PMT) which are characterized by the certain statistical values of density and magnetic parameters. According to the nature of their distribution, PMT are subdivided on petromagnetic groups (PMG) and petromagnetic heterogeneities (PMHs). In its turn, PMT is composed ofpetromagnetic complexes (PMC), conforming to the magmatic phases of the basits intrusion. PMT allows more securely zoning of the Yakut diamondiferous province closed by the trap areas in order to develop a methodology ofprospecting for primary diamond deposits, as well as isolating structural and tubular types of anomalies over kimberlite pipes based on gravity-magnetic exploration materials.
Key words: Siberian platform, Tungus syneclise, Yakut diamondiferous province, basits, petromagnetic legend, petromagnetic taxa, groups and heterogenei-ties.
Acknowledgements. Authors express sincere gratitude to colleagues who rendered huge help in preparation
for given publication: A.V Gerasimchuk, Sh. Z. Ibragimov, I.K Konstantinov, A.P. Kugaevsky, S.G. Mishenin, S.P. Suntsova, A.V. Tolstov, M.D. Tomshin and M.Z. Khuzin. That work was carried out with the financial support of PJSC ALROSA. Thanks in advance to those who will send their comments and suggestions to authors for improve PML.
Введение
На заре алмазопоисковых работ кимберлито-вые тела обнаруживали гравимагниторазведкой по аномалиям «трубочного» типа на площадях 1 и 2 геотипов [1]. В настоящее время основные перспективы поисков коренных источников алмазов связаны с территорией восточного борта Тунгусской синеклизы (рис. 1), где в верхней части разреза развиты породы трапповой формации (4 и 5 геотипы), характеризующиеся значительными разбросами значений физических параметров (плотностных и магнитных) [2, 3]. В таких сложных физико-геологических условиях базиты могут создавать ложные аномалии-помехи. Поэтому вероятность пропуска магнитных аномалий от кимберлитовых тел под ними или заверка ложных аномалий достаточна высока. В данной ситуации применение гравимагниторозведки, как основного поискового метода кимберлитовых тел, будет малоэффективно.
Многие исследователи [4 - 7] справедливо считают, что решать эту проблему необходимо на основе петромагнитной легенды (ПМЛ) базитов, в которой каждой их разновидности соответствует конкретное количественное магнитное состояние (вектор суммарной намагниченности Ь) [8]. Но решение этой задачи является достаточно сложным, поскольку намагниченность базитов зависит от многообразия форм проявления (дайки, силлы и др.), значительных вариаций минералогического, химического и петрографического составов и других факторов. В результате петромагнитные характеристики траппов пермотриаса сильно дифференцированы как по величинам, так и по направлениям. Поэтому для того, чтобы описать как можно больше признаков намагниченности траппов, многие авторы в основу своих легенд закладывали петромагнитные группы (ПМГ) [9]. Их суть сводилась к установлению общих связей между геологическими (петрографический, минералогический, геохимический составы и др.) и петрофизическими (объемная плотность о, магнитная восприимчивость ж и вектор естественной остаточной намагниченности (ЕОН, 1п) и др.) параметрами, характеризующимися, как правило, статистически однородными (одномодальными) выборками.
Однако попытки объяснить все разнообразие магнитных свойств траппов с помощью сформированных таким образом ПМГ не привели к ожидаемым результатам. Проблема заключалась в том, что среди ПМГ траппов все еще оставался
достаточно широкий спектр объектов, для которых так или иначе не удалось установить закономерности распределения магнитных параметров на основе элементарного статистического анализа. Это, в свою очередь, порождало необходимость увеличения количества ПМГ и, как следствие, трудность восприятия интерпретаторами петромагнитных легенд и схем [10 - 13]. Таким образом, возникла необходимость в разработке современной ПМЛ, отражающей реальную геолого-геофизическую обстановку.
На основании вышеизложенного следует обратить внимание и на то, что имеющиеся петромаг-нитные схемы траппового магматизма всего северо-восточного замыкания Тунгусской синеклизы нуждаются в существенном пересмотре и уточнении с учетом новых накопленных данных по фактическим геологическим наблюдениям, пе-трохимии, петромагнитным и геофизическим характеристикам. Как и любая легенда (схема, модель), претендующая на роль универсальной, она должна строиться на конкретных принципах, понятиях, методах исследования и пр.
Основные принципы и понятия
В основу построения ПМЛ базитов заложен «принцип комплексирования геолого-геофизических методов», позволяющий однозначно интерпретировать результаты полевых и лабораторных наблюдений.
Петромагнитная классификация базитов Тунгусской синеклизы строится на общих закономерностях становления магматических комплексов [14]. Идеальная модель формирования интрузивных тел траппов представляет собой сложный многостадийный процесс от внедрения расплава до полного затвердевания центральной части интрузии. На каждой стадии этого процесса расплав может претерпевать изменения, в физико-химическом отношении кардинально отличающие его от первичной или исходной магмы [15]. Расплав, проникая пластообразно или же по трещинам в толщи осадочных пород, поднимая и прогибая пласты кровли и подошвы, создает и заполняет магматические камеры. Движение и застывание интрузии сопровождается как внутренними явлениями фракционирования и дифференциации магмы, так и внешним взаимодействием с вмещающими породами (контаминация). Естественно, такие изменения исходного расплава в процессе охлаждения отражаются в значениях физических свойств внутри образованного интрузивного
Рис. 1. Положение района работ (А) и схема участков отбора ориентированных образцов в пределах Далдыно-Алакитскош алмазоносного района (Б)
Fig. 1. Position of the working area (A) and the scheme of oriented samples selection sites withm the Daldyn-Alakitsky diamondiferous area (B)
р. Моркока Fe,o Fe0 р. Алакит 1 0 Fe0 р. Быстрый
Рис. 2. Распределения петрохимических характеристик (А) и химический состав минералов-носителей намагниченности (Б) базитов Далдыно-Алакитского алмазоносного района
Fig. 2. Distributions of the petrochemical characteristics (A) and chemical composition of the magnetization carrier minerals (В) in basits of the Daldyn-Alakitsky diamondiferous area
Рис. 3. Принципиальная схема выделения ПМТ базитов. Объект Алакит-Моркокинский, скв. 5777 Fig. 3. Basits PMT allocation schematic diagram. Alakit-Morkokinsky object, well 5777
Таблица 1
Схема развития траппов восточного борта Тунгусской синеклизы по [5]
Table 1
Scheme of the Tungus syneclise eastern board traps evolution by the [5]
Фаза Phase Фация Facies Петрографический состав Pétrographie composition
Интрузивная, yPP2 (бронирует водоразделы) Intrusive, ypP2 (enclosed watersheds) Пластовых и секущих интрузий Silles and transgressive intrusions Долериты, оливиновые долериты, в зонах контакта толеитовые долериты, микродолериты, в шлирах габбро-долериты, ферро-габбро, гранофиры Dolerites, olivinic dolerites, tholeiitic dolerites in the contact areas, microdolerites, gabbro-dolerites in the schliers, ferro-gabbro, granophyres
Вулкано субвулканическая, Po-TPP2-T1 (интрудирует P2-Cj отложения) Volcano-subvolcanic, P0-yPP2-T1 (intruded the P2-Cj depositions) Туфовая Tuffaceous Туфы, ксенотуфы, пизолитовые туфы, туфопесчаники, туфоалевролиты Tuffs, xenotuffs, pisolitic tuffs, tuffaceous sandstones, tuff siltstones
Туффизитовая Tuffisite Туфы, ксенотуфы, эруптивные брекчии переходных зон Tuffs, xenotuffs, eruptive breccias of transition zones
Бескорневых вулканов (жерловая) Unrooted volcanoes (vent) Микродолериты, атаксивные микродолериты, эруптивные брекчии (кластолавы) Microdolerites, ataxic microdolerites, eruptive breccias (clastolavas)
Пластовых и секущих интрузий Silles and transgressive intrusions Долериты, оливиновые долериты, в эндоконтактах - толеитовые долериты и микродолериты, часто миндалекаменные, иногда стекловатые разности, в шлирах габбро-долериты Dolerites, olivinic dolerites, tholeiitic dolerites and microdolerites in endocontacts, often almond-stone, sometimes glassy differences, gabbro-dolerites in schliers
Интрузивная, yPT1 (интрудирует породы PZ1 цоколя) Intrusive, yPT1 (intrudes PZ1 socle rocks ) Пластовых и секущих интрузий Silles and transgressive intrusions Долериты, микродолериты (эндоконтакт), габбро-долериты трахитоидного облика Dolerites, microdolerites (in endocontact), trachytoid appearance gabbro-dolerites
тела, в результате чего и формируются ПМГ.
Однако в силу многостадийности развития траппового магматизма Тунгусской синеклизы во времени и в пространстве, такая идеальная модель строения магматических тел из ПМГ является достаточно абстрактной и ее использование для разработки ПМЛ требует гибкого (диалектического) подхода. Как известно, в современной схеме базитового магматизма [16], построенной на особенностях петрографического и геохимического составов, а также фациальной принад-
лежности, выделены три фазы1 (рис. 2, табл. 1): первая - интрузивная уРР2, вторая - вулканосуб-вулканическая Р0-уРР2-Т1 и третья - интрузивная уРТ В результате сложных взаимодействий фаз между собой и вмещающими породами области намагниченности базитов при однородных химических, петрографических и т. п. параметрах мы рекомендуем называть не ПМГ, а петромагнитны-ми таксонами (ПМТ). Именно они являются ос-
1 Согласно Верхневилюйской серии листов Государственной геологической карты РФ масштаба 1:200000, вышеперечисленные фазы соответствуют оленек-велингнинскому, катангскому и кузьмовскому интрузивным комплексам [17].
Рис. 4. Распределение магнитных параметров в ПМГ (долериты 2 фазы, трубка Айхал): А - стереограмма векторов суммарной намагниченности Is; синие (красные) кружочки - проекции Is на положительную (отрицательную) полусферу; звездочки - древнее Нр (голубая/красная) на момент формирования траппов (прямая/обратная полярность) и современное Н (синяя) направления магнитного поля; Б - график зависимости In-s-Q; В - тернарный график In-Ii-I; Г - гистограмма склонений D векторов Is; Д - график зависимости наклонений J векторов Is от фактора Q; Е - график зависимости величины Is от фактора Q
Fig. 4. Distribution of PMG's magnetic parameters (dolerites of the 2-nd phase in Aykhal pipe): A - the stereogram of total magnetization vectors Is; blue (red) circles are projections of Is to a positive (negative) hemisphere; asterisks - is ancient Нр (blue/red) at the time of traps formation (the direct/return polarity) and modern Н (blue) direction of the magnetic field; B - the chart of dependence of In-s-Q; C - figurative chart In-Ii-I; D - the histogram of declinations D of I vectors (in polar coordinates system); E - the chart of I vectors inclinations J dependence from factor Q; F - the chart of size I dependence from Q factor
Рис. 5. Распределение магнитных параметров в ПМН 1 типа (долериты 3 фазы, трубка Сытыканская). Пояснения см. на рис. 4 Fig. 5. Distribution of the magnetic parameters in PMHs 1-st type (dolerites of the 3-rd phase, Sytykanskaya pipe). Explanations see in fig. 4
Рис. 6. Объекты петрофизических исследований (привязку обнажений см. на рис. 1, Б): А - контакт 2 интрузивных тел (1-я и 2-я фазы внедрения) оленёк-велингнинского комплекса (уч. Моркока, обн. 61); Б - характер взаимоотношения интрузий 1-й и 2-й фаз внедрения оленёк-велингнинского комплекса с дайкой кузьмовского комплекса (уч. Моркока, обн. 61); В -контакт интрузии долеритов с телом микродолеритов (оленёк-велингнинский комплекс, уч. Трасса, обн. 2); Г, Д - контакт интрузий долеритов нормального ряда с телом микродолеритов (катангский комплекс, уч. Водораздельный, обн. 2), обр. 59, 60 - габбро-долериты гранофировые, 61 - габбро-пегматит, 64, 65 - габбро гранофировые; Е - туфы и силл долеритов катангского комплекса, перекрывающие трубку Айхал; Ж - контакт катангского и кузьмовского интрузивных комплексов на месторождении Комсомольская. 1 - место отбора ориентированного образца и его номер; 2 - дайка кузьмовского комплекса Fig. 6. Petrophysical research objects (binding of exposures, see fig. 1, B). A - contact of 2 intrusive bodies (1st and 2nd phase of introduction) of the olenek-velingninsky complex (Morkoka's site, exp. 61); B - relationship nature between 1st and 2nd intrusion phases of the olenek-velingninsky complex with dike of the Kuzmovsky complex (Morkoka's site, exp. 61); C - contact of the dolerite intrusion with microdoleritic body (olenek-velingninsky complex, Trassa site, exp. 2); D,E - contact of the normal range dolerites intrusions with the body of microdolerites (the katangsky complex, Vodorazdelny site, exp. 2), speciments 59, 60 - granofirovic gabbro-dolerites, 61 - gabbro-pegmatite, 64, 65 - gabbro-granofiric; F - tuffs and a doleritic sill of the katangsky complex overlying the Aykhal pipe; G - contact of katangsky and kuzmovsky intrusive complexes at the Komsomolskaya pipe. 1 - focused sample selection place and its number; 2 - dike of the kuzmovsky complex
Рис. 7. Области распределения ПМТ базитов восточного борта Тунгусской синеклизы на графике In-s-Q Fig. 7. Basits PMT distribution areas of the Tungus syneclise eastern board on the In-s-Q graph
новными элементами в терминологии ПМЛ [8]. В отличие от ранее предложенных методик, исходя из богатого опыта работ исследований авторов, для выделения ПМТ базитов восточного борта Тунгусской синеклизы необходимо и достаточно опираться на результаты измерений модульных значений таких параметров, как объемная плотность (о), магнитная восприимчивость (ж), остаточная намагниченность (1п) и коэффициент Кёнигсбергера (фактор Q) (рис. 3). Задача упрощается, если образцы будут ориентированы (для керна достаточно по вертикали).
В отличие от ранее известных классификаций таксоны траппов, магнитные характеристики которых изменяются в пространстве, следует называть ПМГ. Для них характерно кучное группирование векторов намагниченности (рис. 4). В зависимости от этого количество ПМГ может быть многочисленным (но не бесконечным). Выделение ПМГ в качестве унитарных таксонов в предлагаемой ПМЛ объясняется тем, что на намагниченность пермотриасовых базитов дополнительно (помимо вышеприведенных геологических процессов) повлияли следующие физико-географические факторы [18], а именно:
1. Высокоширотные палеогеографическое и современное положения Сибирской платформы.
2. Инверсии магнитного поля Земли в момент внедрения базитов. Причем ранние (первая и вторая) фазы базитов были намагничены в прямой N полярности (субсогласно современному полю), а поздняя (третья) - в обратной R полярности.
Эти факторы в соответствии с основополагающим принципом палеомагнитологии «центрального осевого диполя» [19] предопределили около 250 млн лет назад в траппах Тунгусской
синеклизы характерные крутые положительные и отрицательные направления векторов первичной ЕОН2. Такое сложное сочетание процессов и явлений, как воздействие современного магнитного поля и разнообразные комбинации базитовых фаз (табл. 1) в пространстве, намного усложнило задачу по разработке ПМЛ восточного борта Тунгусской синеклизы. Благодаря им образовался достаточно обширный ряд ПМТ, которые не подчинялись признакам ПМГ (рис. 5). Такие таксоны принято определять в качестве петромагнитных неоднородностей (ПМН) [20] - это ПМТ траппов, магнитные характеристики которых изменяются во времени. На сегодняшний день в пермотриа-совых базитах установлены ПМН четырех генетических типов: первый тип сформировался за счёт их перемагничивания геомагнитным полем; второй - за счёт обжига базитов ранних (первой и второй) фаз внедрения поздней (третьей) интрузивной фазой; третий - в результате эффекта самообращения их титаномагнетитом; четвертый тип - вследствие ударов грозовых разрядов.
ПМН характеризуются сложным распределением спектра магнитных параметров и имеют аморфное строение: границы их условные (размытые) и могут не совпадать с морфологией тел и геологическими (петроплотностными) границами [11]. Игнорирование ПМН как структурных элементов физико-геологической модели может отрицательно сказаться на решении научных и прикладных геологических задач. ПМН полностью и проще объясняют наличие в той или иной фазе базитового магматизма восточного борта Тунгусской синеклизы векторов ЕОН противоположного знака, чем ранее выдвинутые гипотезы.
2 Положительное направление вектора In - вниз, отрицательное - вверх.
Фрагмент сводной таблицы петрофизической интерпретации пород Fragment of table of petrophysical characteristics of rocks
Таблица 2 Table 2
Окончание табл. 2 Ending of table 2
Физические свойства
№ № образцов N а. [ ем'1 п а:. 10"°СГС In. 10"СГС Dcpl Jcpl 0,5 1 0. сд. е Ii. 10"СГС I. 10"С1С Dcp2 Jcp2 а, ,2
s е е е е
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
414 526-530, 101-103 539, 540, 546, 547, 548, 563, 563А, 565 107-109, 111-112, 118, 130, 133, 134. 136, 141. 146, 154-157, 162-165, 170, 180, 182 39 2.95 0.03 80 1845 1.04 2310 1.04 15 70 4.2 2.09 1.05 1105 1.04 3425 1.03 10 75 2.7
119, 123,124, 165,170 5 2.89 0.03 15 845 1.14 2300 1.17 0 75 7,9 4.53 1.11 510 1.14 2815 1.16 0 75 6.3
541, 542, 545, 549, 555, 561, 564, 567, 570, 571, 116, 117. 121, 132, 146, 148, 180 17 2.89 0.07 23 750 1.1 1 875 1.08 45 75 8.8 4.18 1.11 450 1.1 2 315 1.08 35 75 6,3
158, 532, 533, 538, 539 ПМН большой разброс ЕОН 5 2.95 0.03 17 915 1.06 1 025 1.12 105 -45 72 1,87 1.1 550 1.06 1 080 1.10 70 75 50.5
543, 544, 569, 573, 574 5 2.96 0.01 16 1 250 1.05 3 295 1.06 345 85 5,0 4.40 1.1 750 1.05 4 065 1.04 350 85 4,1
113, 114, 125,126, 127, 128, 129, 131, 135, 137, 138, 140, 142-144, 149, 150, 152, 153, 162-169, 172-174, 179. 181 32 2.94 0.02 72 1 465 1.04 2 280 1.05 355 75 3,1 2.60 1.06 880 1.04 3 225 1.04 355 75 2,2
549, 557, 558. 3 2.94 0.01 8 60 1.04 25 1.41 115 80 3.6 0.70 1.38 36 1.04 65 1.13 20 80 3.2
562, 568, 569А, 572 4 2.92 0.01 10 995 1.09 3110 1.2 45 80 4,8 5,21 1.28 595 1.09 3830 1.15 40 80 4,2
104-106, 110, 115, 120, 122, 139, 147. 151, 171, 171А И 2.92 0.01 32 455 1.16 865 1.17 30 75 4.6 3,16 1.05 275 1.16 1140 1.17 20 75 3.5
550, 551, 554, 556 4 2.84 0.01 11 90 1.2 90 1.34 15 75 6,1 1.65 1.18 55 1.2 145 1.27 5 75 3,8
11, 12-25 14 2.95 0.003 42 1960 1.03 4450 1.06 340 65 7.7 3.78 1.06 1175 1.03 5605 1.04 340 70 6,5
43,44 2 2.92 6 995 1.07 1345 1.34 340 80 7,7 2.25 1.26 595 1.07 1975 1.25 345 80 4,8
45-49 5 2.95 0.01 15 1560 1.03 4320 1.04 320 85 5.8 4.62 1.03 935 1.03 5230 1.04 335 85 4,8
60-64 5 2.93 0.01 14 1330 1.02 8910 1.01 300 75 5,6 11.18 1.03 795 1.02 9675 1.01 305 75 5,1
66-70 5 2.93 0.01 15 1055 1.05 2275 1.07 45 85 18,2 3.60 1.02 630 1.05 2805 1.07 15 85 14,1
10, 11-14 ПМН 5 2.95 0.01 12 1960 1.03 18450 1.07 250 -5 41,3 15.7 1.1 1175 1.03 18460 1.07 250 0 40.3
15-16 5 2.95 0.01 4 2085 1.05 11160 2.2 95 40 52,8 8.92 2.24 1250 1.05 12215 2.1 95 50 43,3
17-18 2 2.95 12 2090 1.02 775 1.18 0,62 1.19
31-33 3 2.93 0.01 9 1730 1.08 1410 1.08 1.36 1.05
58-61 ПМН? 4 2.86 0.03 12 1065 1.01 1755 1.02 305 -45 62,4 2.75 1.03 640 1.01 1610 1.1 310 -15 74,7
50-56 ПМН 7 2.94 0.004 18 815 1.03 3340 1.09 280 -70 7,4 6.84 1.09 490 1.03 2915 1.1 290 -65 9,1
31-36,38-39 8 2.90 0.01 20 1150 1.03 1930 1.12 25 75 8,8 2.80 1.12 690 1.03 2645 1.08 15 75 6.2
28-30 3 2.82 0.01 8 50 1.03 5 1.83 15 70 5,5 0.21 1.78 30 1.03 40 1.11 0 75 1,8
1,2-9 9 2.91 0.01 22 50 1.01 5 1.31 15 65 6,2 0.25 1.3 30 1.01 40 1.08 5 75 1,6
26, 27 есть отриц. направления ЕОН 2 2.81 9 45 1.02 3 1.33 320 10 23,2 0.03 1.32 30 1.02 30 1.03 350 75 1.4
37-46 10 2.79 0.02 30 3525 1.02 705 1.11 345 45 8,1 0.34 1.13 2115 1.02 2840 1.03 350 70 1,5
49-51 3 2.89 0.01 9 1415 1.04 865 1.04 1,02 1.05
Таблица 3
Петромагнитная легенда пород верхнеалакитской вулканоинтрузивной ассоциации
Table 3
Petromagnetic legend of rocks of the upper Alakite volcano-intrusive association
Петромагнитный комплекс Стратифицированные образования (алакит-ская свита Pal)
Фация Субфация ПМТ оленек-велингнинский катангский кузьмовский
1 2 3 4 1 2 3 1 2
Долеритовая / Dolerites ОВ1Д ОВ2Д ОВ3Д ОВ4Д КА1Д КА2Д КА3Д КУ1Д КУ2Д
Габбро-долеритовая/ Gabbro-dolerites КА1ГД КА2ГД
Гибридных пород -контаминатов (полная ассимиляция) / Hybrid rocks - contaminates (full assimilation) КА2К
Приконтактовая (контакт с нижнепалеозойским карбонатным комплексом) / Near-contact (with lower Paleozoic carbonate sequence) КУ2Ц
« я Приконтактовая (контакт с породами P-C) / Near-contact (with Alakit suite tuffs) ОВ1РС ОВ2РС КА2РС КУ2РС
£ я я X и а & Приконтактовая (контакт с туфами алакитской свиты) КА2АЛ
<и о и X 3 м g о Экзоконтактовая-1 (контакт с 2-й фазой оленёк-велингнинского комплекса) ОВ1-2
а е; С я Я ц а Фа Экзоконтактовая-2 (контакт с 3-й фазой кузьмовского комплекса) ПМН-2 ОВ1ЗО КА2ЗО Нет
Эндоконтактовая (контакт с интрузией 1-й фазы оленёк-велингдинского комплекса) ОВ2-1
Экзоконтактовая (контакт с микродолеритами жерловой фации) ОВ2ЖФ
Эндоконтактовая (контакт с 1-й фазой оленёк-велингдингского комплекса) КУ2Ф1
Эндоконтактовая (контакт с 2-й фазой оленёк-велингдингского комплекса) КУ1Ф2 КА2Т
Микродолеритовая ОВ2МД КА1МД КА2МД
Фация бескорневых вулканов Атакситовых микродолеритов КА2АМ
(жерловая) Атакситовых микродолеритов ОВ2АМ КА2АМ
Туфовая Туфовая, туффитовая КА1Т
Объекты и методы
Опыт работ по разработке ПМЛ показал, что ее классификация на ПМТ нуждается в комплексном подходе к решению этой проблемы. Прежде всего, надежность ПМЛ зависит от качества полевых работ по отбору ориентированных образцов из разных фаз базитового магматизма. В самом начале необходимо корректно решить «прямую задачу» - получение петрофизических характеристик по реперным объектам.
С этой целью на территории Далдыно-Алакит-ского алмазоносного района выбрано 11 участков (рис. 1, Б), в пределах которых ранее установлено наличие трех основных фаз базитового магматизма: Алакит, Быстрый, Водораздельный, Высотный, Микродолеритовый, Моркока, Сох-солох-Мархинский, Сытыкан, Трасса, Черный и Чукука. Особенно скрупулезно изучались обнажения приконтактовых зон разнофазных базитов, из которых затем отбирались ориентированные образцы (рис. 6).
Лабораторные петрофизические, магнитоми-нералогические и палеомагнитные исследования выполнены в лабораториях НИГП АК «АЛРО-СА» (ПАО), Института земной коры СО РАН и Казанского федерального университета на современной аппаратуре и оборудовании. Все полученные результаты измерений внесены в пе-трофизическую БД. Также разработан пакет компьютерных программ, позволяющих оперативно проводить расчеты и интерпретацию полученных петрофизических материалов.
С целью составления образов ПМТ базитов по ним получены и обобщены аналитические (петрография, минералогия, геохимия и пр.) и петрофизические (о, ж, 1п и фактор Q) материалы. Проведена их корректная статистическая обработка (гистограммы, графики корреляции, стереограммы и т. п.) [21]. Для доказательства природы ПМТ (разделение на ПМГ и ПМН) использовались данные магнитоминералогических (анизотропия магнитной восприимчивости, ги-стерезисные параметры, точки Кюри) и пале-омагнитных (изучение компонентного состава векторов ЕОН) исследований. Подобный комплекс детальных исследований базитов, причем выполненный в столь массовых производственных объемах, ранее никем не осуществлялся. Такая методика позволила не только охарактеризовать выделенные геологами субфации средними значениями петрофизических параметров высокой точности, но и надежно обосновать природу их намагниченности.
Практические результаты
Теоретической базой для составления ПМЛ базитов восточного борта Тунгусской синеклизы
послужили принципы, разработанные в работах [8, 20]. Однако для решения проблемы этого было явно недостаточно. Для того чтобы перевести научные достижения в практическую плоскость, важно проанализировать всю имеющуюся по базитам фактографию. По результатам статистической обработки и комплексной интерпретации полученных материалов была составлена промежуточная таблица, в которой каждая субфация базитового магматизма (долеритовая, микродоле-ритовая, приконтактовая, туфовая и др.) получила свое петрофизическое описание - средние значения о, ж, 1п и фактор Q (табл. 2). После этого в зависимости от фазы (интрузивного комплекса) и фациальной принадлежности каждому ПМТ были присвоено конкретное «условное обозначение» (табл. 3). Таких ПМТ пока насчитывается чуть более 30 из примерно 150. Например, номер КА2ЗО обозначает, что ПМТ относится к катангскому интрузивному комплексу второй подфазы и представляет зону обжига (ПМН 2 типа). Вынесенные на график 1п-ж^ фигуративные точки образовали достаточно обособленные области распределения магнитных параметров (рис. 7), которые целесообразно использовать для идентификации ПМТ базитов по результатам первичных измерений [22].
Выводы
Разработанная ПМЛ позволяет классифицировать базиты восточного борта Тунгусской синеклизы по фазам и фациям внедрения с достаточно высокой степенью вероятности. Она достаточно логично структурирована, легко читаема и понятна для геологов и геофизиков, чем предлагаемые ранее легенды. С помощью ПМТ базитов можно более корректно формировать физико-геологические модели коренных месторождений алмазов на территориях четвертого-пятого геотипов, что положительно сказывается на их поисках геофизическими методами [23]. Предложенная таблица ПМЛ позволяет предполагать также существование и иных ПМТ, которые могут обнаружиться в ходе геологической съемки. Ее можно распространить и на другие территории Сибирской платформы.
Литература
1. Владимиров Б.М., Дауев Ю.М., Зубарев Б. М. Месторождения алмазов СССР, методика поисков и разведки. Ч. 1. Геология месторождений алмазов СССР. М.: ЦНИГРИ, 1984. 435 с.
2. Трухин В.И., Жиляева В.А., Зинчук Н.Н., Романов Н.Н. Магнетизм кимберлитов и траппов. М.: Изд-во МГУ, 1989. 165 с.
3. Саврасов Д.И. О применении палеомагнит-ного метода для оценки возраста кимберлитов и
траппов // Геология алмазных месторождений. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1963. № 9. С. 162-171.
4. Эринчек Ю.М. Некоторые сведения о разрешающей способности аэромагнитной съемки при поисках аномалий от тел трубочной формы в сложных геологических условиях // Геология и геофизика. 1974. № 7 . С. 133-138.
5. Блох Ю.И., Доброхотова И.А., Овешников С.З., Ренард И.В. Поиски магнитных объектов под перекрывающими неоднородными магнитными породами с помощью метода незаземлен-ной петли // Известия вузов. Геология и разведка. 1986. № 12. С. 65-70.
6. Давыденко А.Ю., Иванюшин Н.В., Иваню-шина Е.Н., Подмогов Ю.Г. Расширение поиско-во-картировочных возможностей комплекса детальных гравимагнитных съемок на площадях развития траппов на основе компьютерного моделирования и анализа полей // Проблемы прогнозирования и поисков месторождений алмазов на закрытых территориях: Материалы конференции, посвященной 40-летию ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА». Мирный, 8-20 марта 2008 г. Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2008. С. 369-374.
7. Миков Б.Д., Парасотка Б.С., Романов Н.Н., Саврасов Д.И., Эринчек Ю.М., Никулин В.И. Методические рекомендации по крупномасштабным магнитным и гравиметрическим съемкам при поисках кимберлитовых тел в условиях развития траппов Западной Якутии. Новосибирск: СНИИ-ГГиМС, 1986. 121 с.
8. Константинов К.М., Мишенин С.Г., Убинин С.Г., Томшин М.Д., Сунцова С.П., Коробков И.Г., Кузьменок А.Н., Подмогов М.Ю., Петушков А.В. Разработка петромагнитной легенды трапповых образований Якутской алмазоносной провинции // Вулканизм и геодинамика: Материалы III Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2006. Т. 1. С. 33-36.
9. Петрофизика: Справочник. В трех книгах. Книга вторая. Техника и методика исследований / Под ред. А.А. Молчанова, Н.Б. Дортман. М.: Недра, 1992. 256 с.: ил.
10. Ивлиев К.А., Камышева Г.Г., Эринчек Ю.М. Расчленение недифференцированных траппов пермотриаса по данным петромагнитных исследований и крупномасштабной аэромагнитной съемки в Алакит-Мархинском кимберлитовом поле // Применение геофизических методов при поисках кимберлитовых тел в Якутской провинции. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1976. С. 47-64.
11. Ивлиев К.А., Крючков А.И., Лелюх М.И., Макаров А.С., Никулин В.И., Серов В.П., Скрипин А.И. Базитовый магматизм Далдыно-Алакитского алмазоносного района (северо-восточный борт Тунгусской синеклизы) // Схемы базитового маг-
матизма железорудных и алмазоносных районов Сибирской платформы. Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1987. С. 16-18.
12. Мишенин С.Г. Петромагнетизм трапповых пород северо-востока Тунгусской синеклизы: Дис. ... к. г.-м. н. Казань: КГУ, 2002. 192 с.
13. Эринчек Ю. М., Мильштейн Е.Д., Пара-сотка Б.С. Пространственно-временная структура раннемезозойских интрузивных траппов восточного борта Тунгусской синеклизы // Советская геология. 1993. №3. C. 36-45.
14. Печерский Д.М., Багин В.Н., Бродская С.Ю., Шаронова З.В. Магнетизм и условия образования изверженных горных пород. М.: Наука, 1975. 288 с.
15. Кокс К.Г., Белл Дж.Д., Панкхерст Р.Дж. Интерпретация изверженных горных пород. М.: Недра, 1982. 414 с.
16. Томшин М.Д., Лелюх М.И., Мишенин С.Г., Сунцова С.П., Копылова А.Г., Убинин С.Г. Схема развития траппового магматизма восточного борта Тунгусской синеклизы // Отечественная геология. 2001. № 5. С. 19-24.
17. Салихов Р.Ф., Салихова В.В., Иванюшин Н.В., Охлопков В.И. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000, Верхневилюйская серия (издание второе). Лист Q-49-XXI, XXII (Айхал). Объяснительная записка. СПб., 2005. 284 с.
18. Kravchinsky V.A., Konstantinov K.M., Courtillot V., Savrasov J.I., Valet J-P., Cherniy S.D., Mishenin S.G., Parasotka B.S. Paleomagnetism of East Siberian traps and kimberlites: two new poles and paleogeographic reconstructions at about 360 and 250 Ma // Geophys. J. Int. 2002. № 48. P. 1-33.
19. Храмов А.Н., Гончаров Г.И., Комиссарова Р.А., Писаревский С.А., Погарская И.А., Ржевский Ю.С., Родионов В.П., Слауцитайс И.П. Па-леомагнитология / Под ред. А.Н. Храмова. Л.: Недра, 1982.312 с.
20. КонстантиновК.М., Мишенин С.Г., Томшин М.Д., Корнилова В.П., Ковальчук О.Е. Петромаг-нитные неоднородности пермотриасовых траппов Далдыно-Алакитского алмазоносного района (Западная Якутия) // Литосфера. 2014. № 2. С. 77-98.
21. Винарский Я.С., Житков А.Н., Кравчинский А.Я. Автоматизированная система обработки па-леомагнитных данных ОПАЛ. Алгоритмы и программы. Вып. 10(99) / ВНИИ экон. минер. сырья и геологоразвед. работ. М.: ВИЭМС, 1987. 86 с.
22. Киргуев А.А., Константинов К.М. Петро-магнитные таксоны как отражение эволюции базитового магматизма (на примере восточного борта Тунгусской синеклизы) // Эффективность геологоразведочных работ на алмазы: прогнозно-ресурсные, методические, инновационно-тех-
нологические пути ее повышения: Материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 50-летию алмазной лаборатории ЦНИГРИ-НИ-ГП АК «АЛРОСА» (ПАО). Мирный, 2018. С.276-280.
23. Проценко Е.В., Горев Н.И. Тектонические особенности размещения кимберлитовых тел и их использование при прогнозировании (на примере кимберлитовых полей Западной Якутии) // Руды и металлы. 2017. № 4. С. 62-69. doi: 10.24411/08695997-2018-10009
References
1. Vladimirov B.M., Dauev Yu.M., Zubarev B. M. Mestorozhdeniya almazov SSSR, metodika poiskov i razvedki. Ch. 1. Geologiya mestorozhdeniy almazov SSSR. M.: TsNIGRI, 1984. 435 s.
2. Trukhin V.I., Zhilyaeva V.A., Zinchuk N.N., Romanov N.N. Magnetizm kimberlitov i trappov. M.: Izd-vo MGU, 1989. 165 s.
3. Savrasov D.I. O primenenii paleomagnitnogo metoda dlya otsenki vozrasta kimberlitov i trappov // Geologiya almaznykh mestorozhdeniy. Yakutsk: YaF SO AN SSSR, 1963. № 9. S. 162-171.
4. Erinchek Yu.M. Nekotorye svedeniya o razreshayushchey sposobnosti aeromagnitnoy s"emki pri poiskakh anomaliy ot tel trubochnoy formy v slozhnykh geologicheskikh usloviyakh // Geologiya i geofizika. 1974. № 7 . S. 133-138.
5. Blokh Yu.I, Dobrokhotova I.A., Oveshnikov S.Z., Renard I.V. Poiski magnitnykh ob"ektov pod perekryvayushchimi neodnorodnymi magnitnymi porodami s pomoshch'yu metoda nezazemlennoy petli // Izvestiya vuzov. Geologiya i razvedka. 1986. № 12. C. 65-70.
6. Davydenko A.Yu., Ivanyushin N.V., Ivanyushina E.N., Podmogov Yu.G. Rasshirenie poiskovo-kartirovochnykh vozmozhnostey kompleksa detal'nykh gravimagnitnykh s"emok na ploshchadyakh razvitiya trappov na osnove komp'yuternogo modelirovaniya i analiza poley // Problemy prognozirovaniya i poiskov mestorozhdeniy almazov na zakrytykh territoriyakh: Materialy konferentsii, posvyashchennoy 40-letiyu YaNIGP TsNIGRI AK «ALROSA». Mirnyy, 8-20 marta 2008 g. Yakutsk: Izd-vo YaNTs SO RAN, 2008. S.369-374.
7. Mikov B.D., Parasotka B.S., Romanov N.N., Savrasov D.I., Erinchek Yu.M., Nikulin V.I. Metodi-cheskie rekomendatsii po krupnomasshtabnym mag-nitnym i gravimetricheskim s"emkam pri poiskakh kimberlitovykh tel v usloviyakh razvitiya trappov Zapadnoy Yakutii. Novosibirsk: SNIIGGiMS, 1986. 121 s.
8. Konstantinov K.M., Mishenin S.G., Ubinin S.G., Tomshin M.D., Suntsova S.P., Korobkov I.G.,
Kuz'menok A.N., Podmogov M.Yu., Petushkov A.V Razrabotka petromagnitnoy legendy trappovykh obrazovaniy Yakutskoy almazonosnoy provintsii // Vulkanizm i geodinamika: Materialy III Vseros-siyskogo simpoziuma po vulkanologii i paleovul-kanologii. Ulan-Ude: Izd-vo BNTs SO RAN, 2006. T. 1. S. 33-36.
9. Petrofizika: Spravochnik. V trekh knigakh. Kni-ga vtoraya. Tekhnika i metodika issledovaniy / Pod red. A.A. Molchanova, N.B. Dortman. M.: Nedra, 1992. 256 s.: il.
10. Ivliev K.A., Kamysheva G.G., Erinchek Yu.M. Raschlenenie nedifferentsirovannykh trappov per-motriasa po dannym petromagnitnykh issledovaniy i krupnomasshtabnoy aeromagnitnoy s"emki v Al-akit-Markhinskom kimberlitovom pole // Primene-nie geofizicheskikh metodov pri poiskakh kimberli-tovykh tel v Yakutskoy provintsii. Yakutsk: YaF SO AN SSSR, 1976. S. 47-64.
11. Ivliev K.A., Kryuchkov A.I., Lelyukh M.I., Makarov A.S., Nikulin V.I., Serov V.P., Skripin A.I. Bazitovyy magmatizm Daldyno-Alakitskogo alma-zonosnogo rayona (severo-vostochnyy bort Tunguss-koy sineklizy) // Skhemy bazitovogo magmatizma zhelezorudnykh i almazonosnykh rayonov Sibirskoy platformy. Irkutsk: IZK SO AN SSSR, 1987. S. 1618.
12. Mishenin S.G. Petromagnetizm trappovykh porod severo-vostoka Tungusskoy sineklizy: Dis. ... k. g.-m. n. Kazan': KGU, 2002. 192 s.
13. Erinchek Yu. M., Mil'shteyn E.D., Parasotka B.S. Prostranstvenno-vremennaya struktura rannemezozoyskikh intruzivnykh trappov vostoch-nogo borta Tungusskoy sineklizy // Sovetskaya geologiya. 1993. №3. C. 36-45.
14. Pecherskiy D.M., Bagin V.N., Brodskaya S.Yu., Sharonova Z.V. Magnetizm i usloviya obrazovani-ya izverzhennykh gornykh porod. M.: Nauka, 1975. 288 s.
15. Koks K.G., BellDzh.D., PankkherstR.Dzh. In-terpretatsiya izverzhennykh gornykh porod. M.: Nedra, 1982. 414 s.
16. Tomshin M.D., Lelyukh M.I., Mishenin S.G., Suntsova S.P., Kopylova A.G., Ubinin S.G. Skhema razvitiya trappovogo magmatizma vostochnogo bor-ta Tungusskoy sineklizy // Otechestvennaya geologi-ya. 2001. № 5. S. 19-24.
17. Salikhov R.F., Salikhova V.V., Ivanyushin N.V., Okhlopkov VI. Gosudarstvennaya geologicheska-ya karta Rossiyskoy Federatsii masshtaba 1:200 000, Verkhnevilyuyskaya seriya (izdanie vtoroe). List Q-49-XXI, XXII (Aykhal). Ob"yasnitel'naya zapiska. CPb., 2005. 284 s.
18. Kravchinsky V.A., Konstantinov K.M., Courtil-lot V., Savrasov J.I., Valet J-P., Cherniy S.D., Mishenin S.G., Parasotka B.S. Paleomagnetism of East Siberian traps and kimberlites: two new poles and
paleogeographic reconstructions at about 360 and 250 Ma // Geophys. J. Int. 2002. № 48. P. 1-33.
19. Khramov A.N., Goncharov G.I., Komissarova R.A., Pisarevskiy S.A., Pogarskaya I.A., Rzhevskiy Yu.S., Rodionov V.P., Slautsitays I.P. Paleomagni-tologiya / Pod red. A.N. Khramova. L.: Nedra, 1982. 312 s.
20. Konstantinov K.M., Mishenin S.G, Tomshin M.D., Kornilova V.P., Koval'chuk O.E. Petromagnit-nye neodnorodnosti permotriasovykh trappov Dal-dyno-Alakitskogo almazonosnogo rayona (Zapad-naya Yakutiya) // Litosfera. 2014. № 2. S. 77-98.
21. Vinarskiy Ya.S., Zhitkov A.N., Kravchinskiy A.Ya. Avtomatizirovannaya sistema obrabotki pa-leomagnitnykh dannykh OPAL. Algoritmy i prog-rammy. Vyp. 10(99) / VNII ekon. miner. syr'ya i geologorazved. rabot. M.: VIEMS, 1987. 86 s.
22.Kirguev A.A., Konstantinov K.M. Petromag-nitnye taksony kak otrazhenie evolyutsii bazitovogo magmatizma (na primere vostochnogo borta Tun-gusskoy sineklizy) // Effektivnost' geologorazve-dochnykh rabot na almazy: prognozno-resursnye, metodicheskie, innovatsionno-tekhnologicheskie puti ee povysheniya: Materialy V Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdun-arodnym uchastiem, posvyashchennoy 50-letiyu al-maznoy laboratorii TsNIGRI-NIGP AK «ALROSA» (PAO). Mirnyy, 2018. S. 276-280.
23. Protsenko E.V., Gorev N.I. Tektonicheskie osobennosti razmeshcheniya kimberlitovykh tel i ikh ispol'zovanie pri prognozirovanii (na primere kimberlitovykh poley Zapadnoy Yakutii) // Rudy i metally. 2017. № 4. S. 62-69. doi: 10.24411/08695997-2018-10009.
Поступила в редакцию 17.12.2018 Принята к публикации 06.02.2019
Об авторах
КИРГУЕВ Александр Альбертович, младший научный сотрудник, Научно-исследовательское геологическое предприятие АК «АЛРОСА» (ПАО), Россия, 678174, г. Мирный, Чернышевское шоссе, 16, https://orcid.org/0000-0002-3571-5060, [email protected];
КОНСТАНТИНОВ Константин Михайлович, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией, Научно-исследовательское геологическое предприятие АК «АЛРОСА» (ПАО), Россия, 678174, г. Мирный, Чернышевское шоссе, 16; Институт земной коры СО РАН, Россия, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128,
https://orcid.org/0000-0002-1196-8776, [email protected];
ВАСИЛЬЕВА Александра Ефимовна, младший научный сотрудник, Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Россия, 677980, г. Якутск, пр. Ленина, 39, https://orcid.org/0000-0003-1158-0293, [email protected].
About the authors
KIRGUEV Alexander Albertovich, Junior Researcher, Geological Enterprise of Exploration, Public Joint Stock Company «ALROSA», Russia, 678174, Mirny, Chernychevskoe sh., 16, https://orcid.org/0000-0002-3571-5060, [email protected];
KONSTANTINOV Konstantin Mikhailovich, Doctor of Geology and Mineralogy, Head of Laboratory, Geological Enterprise of Exploration, Public Joint Stock Company «ALROSA», Russia, 678174, Yakutia, Sakha Republic, Mirny, Chernychevskoe sh., 16; Institute of the Earth's Crust SB RAS, 128, Lermontov st., Irkutsk, 664033, Russia,
https://orcid.org/0000-0002-1196-8776, [email protected];
VASILYEVA Alexandra Efimovna, junior researcher, Diamond and Precious Metal Geology Institute SB RAS, 39, pr. Lenina, Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0003-1158-0293, [email protected].
Информация для цитирования: Киргуев А.А., Константинов К.М., Васильева А.Е. Петромагнитная легенда базитов восточного борта Тунгусской синеклизы // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2019, Т. 24, № 1. С. 18-32. https:// doi.org/10.31242/2618-9712-2019-24-1-18-32.
Citation:
Kirguev A.A., Konstantinov К.М., Vasilyeva A.E. Basite petromagnetic legend of the Tungus syneklise Eastern board // Arctic and Subarctic natural resources. 2019. V. 24, no. 1. P. 18-32. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2019-24-1-18-32.
