способ поиска площадей развития кимберлитов

Формула изобретения

1. Способ поиска площадей развития кимберлитов, включающий отбор проб осадочных пород, выделение из них шлиховых проб, отбор из них минералов-индикаторов хромовой ассоциации глубинных вулканитов, определение степени их механического износа и выделение по полученным данным площадей развития кимберлитов, отличающийся тем, что дополнительно из пробы осадочной породы выделяют глинистую фракцию, определяют в шлиховой пробе и глинистой фракции наличие смектита, а площади развития кимберлитов оконтуривают по совпадению ореолов смектита и ореолов, создаваемых не менее, чем одним механическим неизношенным зерном любого из минералов-индикаторов хромовой ассоциации глубинных вулканитов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбор проб проводят по уплотненной сети на участках сочленения положительных и отрицательных морфоструктур III-IV порядка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к минералого-геохимическим методам поисков месторождений полезных ископаемых, а именно к методам поисков месторождений алмазов кимберлитового и лампроит-кимберлитового типа.

Известен способ поиска кимберлитовых тел по минералам-индикаторам [1] и производные на его основе. Основным недостатком этих способов является их малая эффективность при поисках кимберлитов в пределах регионов с монотонным площадным и вертикальным заражением минералами-индикаторами терригенных комплексов и, особенно, при низком уровне их содержаний в самих объектах поисков.

Известен способ поиска по породообразующему минералу глубинных магматитов оливину. Недостатком этого способа является его ограниченная применимость вследствие малой химической устойчивости оливина в процессе автометаморфической проработки оливинсодержащих вулканитов при их внедрении и становлении на постэруптивной стадии процесса.

Известен способ поиска по вторичному минералу, замещаемому породообразующий оливин в кимберлитовых телах, локализованных в полях развития терригенно-глинистых комплексов сапониту. Недостатком этого способа является низкая локальность и применимость, ограниченная регионами развития ледниковых отложений, а еще точнее только теми районами, где ныне скрытые, а ранее обнажавшиеся кимберлитовые тела могли подвергаться ледниковой абразии и директивному смещению кимберлитового материала в составе морен.

Наиболее близок к заявляемому способ поиска кимберлитов по индикаторной для них паре минералов пиропу и пикроильмениту [2] включающий отбор шлихов, их подготовку, диагностику минералов-индикаторов, их количественных соотношений, гранулометрических характеристик, оценку степени износа этих минералов в аллювиальных условиях и картирование указанных признаков в пределах ореолов и потоков рассеяния. Основное преимущество этого способа - более высокая достоверность и локальность полученных результатов. Его недостаток непригодность для поисков кимберлитов-коренных источников округлых алмазов, характеризующихся низким содержанием всех минералов-индикаторов (менее и значительно менее 100 г/т) при исчезающе малых содержаниях хромовых приборов и, особенно, пикроильменитов.

Технический результат повышение достоверности результатов поисков и удерживание их путем локализации перспективных площадей поисков тел с низкими содержаниями минералов-спутников алмаза.

Указанный технический результат достигается тем, что в качестве индикаторной для глубинных вулканитов минеральной пары используется, с одной стороны, любой из типоморфных для них минералов хромовой ассоциации мантийных парагенезисов и сапонит с другой.

Способ основывается на эмпирических и экспериментальных данных. Установлено, что тела глубинных магматитов с низким содержанием типоморфных для кимберлитов минералов-индикаторов лишены контрастных ореолов и шлейфов рассеяние последних и в минеральном поле отчетливо не выражены. В этом случае принципиально важной может оказаться каждая находка хотя бы одного механически неизношенного зерна любого из минералов хромовой ассоциации мантийных парагенезисов. Как правило, такие зерна могут быть уловлены лишь при массовых площадных шлихоминералогических поисках. Причем, более или менее гарантированно удается уловить лишь сравнительно мелкие зерна, обычно менее 0,5 мм, которые могут транспортироваться на значительные расстояния без приобретения признаков аллювиального износа.

Эмпирически и экспериментально доказано, что все компоненты кимберлитовых вулканитов, локализованных в полях развития терригенно-глинистых отложений осадочного чехла практически нацело псевдоморфно замещены триоктаэдрическим магнезиальным смектитом сапонитом. Смектит как механически малоустойчивый минерал в условиях аллювиального разноса легко перетирается, переходит в тонкодисперсную фазу и дает широкие шлейфы рассеяния. Вместе с тем эмпирически установлено, что смектит может давать и относительно локальные концентрации как в пространственной связи с его источниками, так и в отрыве от них.

Индикаторная пара, в составе которой используется тот или другой из минералов хромовой ассоциации мантийных парагенезисов и вторичный по породообразующим силикатам глубинных вулканитов сапонит, отличается контрастностью гидравлических свойств входящих в нее минералов и в зависимости от продолжительности времени пребывания в водном потоке подвергается сортировке в соответствии с принципом гидравлической эквивалентности. При этом вблизи от источника эти минералы встречаются совместно, причем зерна минералов глубинных парагенезисов лишены каких-либо следов механического износа. Известно, что районы локализации глубинного вулканизма сопряжены и контролируются линейными зонами скрытых структурных нарушений фундамента в прибортовых частях авлакогенов. При этом конкретные тела или кусты тел приурочены к зонам сочленения положительных и отрицательных структур более высоких порядков. Известно также, что наиболее простым и достаточно надежным методом выявления подобных зон является морфометрический. Эмпирически на примере Сибирской и севера Восточно-Европейской платформ доказано, что все известные здесь проявления кимберлитов находят достаточно отчетливое выражение в морфоструктурах различного порядка и проявляется при разномасштабных морфоструктурных построениях. Кроме того, при крупномасштабных построениях такого рода выявляются возможные ловушки на вероятных путях миграции терригенных минералов.

Заявляемый способ реализуется следующим образом.

Пример 1. В одном из регионов при проведении литологических исследований отложений нижне-среднекарбонового возраста был выявлен обширный район, где в составе тонкодисперсной составляющей осадочных пород устройчиво и достоверно зафиксирована смектитовая фаза. По результатам более тонкой диагностики смектит определен как сапонит. В юго-западной части этого района в ассоциации со смектитом зафиксировано одно абсолютно неизношенное зерно хромового пиропа, а в трех точках по 3 зерна хромшпинелидов, которые по морфологическим признакам удалось идентифицировать как кимберлитовые. На остальной части площади в зернистой фракции минералов кимберлитового происхождения не было установлено. На основе заявляемого решения площадь, перспективная на обнаружение кимберлитов с низким содержанием минералов-индикаторов, локализуется на юго-западе обследованной территории.

Пример 2. На западном фланге известного месторождения в первом промежуточном коллекторе на площади около 60 кв.км при детальных поисках выявлен площадной ореол разрозненных единичных зерен минералов-индикаторов хромовой ассоциации. В непосредственно близости от известного кимберлитового тела зерна минералов-индикаторов встречаются в ассоциации с псевдоморфозами сапонита по оливину и смектитом в тонкодисперсной фракции песчаников на глинистом цементе. Далее по мере удаления от известных трубок в шлихах фиксировались лишь редкие находки разрозненных зерен пиропов, хромшпинелидов и хромдиопсидов как совместно со смектитом в тонкодисперсной фракции, так и без него. Далее на запад в ассоциации с механически неизношенными зернами упомянутых минералов установлены псевдоморфозы сапонита по оливину. На основе заявляемого решения делается вывод о наличии неизвестного тела к западу от известного месторождения и локализуется площадь для его поисков.

Пример 3. Поставлена задача поиска площадей, перспективных на обнаружение кимберлитовых полей в новом регионе. Район закрыт государственной съемкой масштаба 1:200000. В период выполнения геологосъемочных работ по оценке перспектив алмазоносности не проводилось, т.к. по существовавшим тогда представлениям он не относился к числу перспективных по общетеоретическим построениям. Поставленная задача решалась следующим образом: по фондовым материалам была построена серия разномасштабных морфометрических карт, по которым были намечены потенциально перспективные участки. В частности, в рассматриваемом регионе их оказалось 11. Далее в пределах каждого из выделенных участков было выполнено опробование аллювия современных водотоков с одновременным отбором данных проб. В пробах, отобранных из аллювия 2,5 и 8 участков, диагностировано по несколько зерен хромовых пиропов без видимых признаков механического износа размером от 0,3 до 0,6 мм. В донных пробах из 1, 5, 6, 10 и 11 участков смектит в составе тонкодисперсной функции. В пределах 5-го участка зерна хромового пиропа и смектита диагностированы в пространственно совмещенных пробах. В соответствии с заявляемым решением как перспективная на обнаружение нового кимберлитового поля I очереди выделена площадь в границах 5-го участка в пределах 2 и 8 участков к перспективным II очереди. Остальные к числу неперспективных.

Заявляемое техническое решение может использоваться при поисках месторождений алмазов кимберлитового и кимберлит-лампроитового типа в полях развития терригенно-глинистых комплексов чехла или в пределах щитов.

Технико-экономический эффект достигается за счет повышения достоверности и локальности поисков и как следствие сокращения площадей, подлежащих целенаправленному опоискованию.