Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткий очерк геологического строения Накынского кимберлитового поля 8
Глава 2. Геоинформационные базы данных по геологическим признакам 18
2.1. Геологические признаки в керне 18
2.2. База данных по геологическим признакам в керне 29
Глава 3. Рудовмещающие структуры и морфология Майского и Мархинского месторождений 42
3.1. Крупномасштабный площадной и трехмерный анализ баз данных по геологическим признакам в керне 42
3.2. Результаты анализа Майского месторождения 43
3.3. Результаты анализа Мархинского рудопроявления 53
3.4. Сравнительный анализ Майского и Мархинского дайковых тел ... 60
Глава 4. Комплексное моделирование рудоконтролирующих структур 64
4.1. Поисковые модели рудоконтролирующих структур и их тектонические признаки 64
4.2. Флюидоразрывные признаки рудовмещающих структур 70
4.3. Фотолюминесценция кальцитов и баритовая минерализация как признаки флюидного магматизма 79
Глава 5. Выделение признаков рудоконтролирующих структур по разным сетям бурения 84
5.1. Исследование признаков в керне по сети 800x800 м 86
5.2. Исследование признаков в керне по сети 400x400 м 92
5.3. Исследование признаков в керне по сети 200x200 и 100x100 м 97
5.4. Проведение прогноза на примере участка Северный 104
Заключение 120
Список литературы 121
- Краткий очерк геологического строения Накынского кимберлитового поля
- База данных по геологическим признакам в керне
- Сравнительный анализ Майского и Мархинского дайковых тел
- Фотолюминесценция кальцитов и баритовая минерализация как признаки флюидного магматизма
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время остро стоит проблема обнаружения новых коренных месторождений алмазов в пределах закрытых территорий. Месторождения, которые сравнительно легко было обнаружить - уже найдены. Остаются лишь месторождения слабоконтрастные по геологическим признакам и физическим свойствам, которые и являются объектами современных поисков. В настоящее время применяется большое количество методов поиска и разведки коренных месторождений, однако ни один из них не является исчерпывающим, поэтому результат может дать только их грамотное комплексное применение и интерпретация результатов на современном техническом уровне. Особенно актуально данная проблема стоит на закрытых территориях, которые недоступны для изучения традиционными геологическими методами. Вся информация о строении подобных территорий извлекается, как правило, из геофизических данных и материалов бурения, причем последнее дает наиболее однозначные и достоверные геологические данные.
В данной работе приведены результаты исследования вмещающих кимберлиты пород и кимберлитоконтролирующих структур на основании обработки и интерпретации данных, полученных путем изучения керна скважин поискового и разведочного бурения.
Целью работы являлось создание геолого-структурных образов кимберлитоконтролирующих структур на основе анализа баз данных по качественным и количественным геологическим показателям, собранным по специализированной документации керна вмещающих кимберлиты осадочных пород.
Согласно поставленной цели решались следующие задачи:
создание специализированных геоинформационных баз данных по признакам, наблюдаемым в керне;
создание прогнозных трехмерных моделей известных в Накынском поле кимберлитовых тел на основании разведочного и оценочного бурения для уточнения рудовмещающих структур и морфологии алмазоносных кимберлитов;
создание поисковых моделей структур, вмещающих алмазоносные кимберлиты;
оценка влияния сетей поискового бурения на обнаружение различных проявлений рудовмещающих структур;
выделение перспективных на кимберлиты локальных участков в центральной части Накынского поля.
Существо работы отражено в следующих защищаемых положениях:
1. Для выделения и картирования тектонических структур и проявлений
магматизма в центральной части Накынского поля разработана технология
создания специализированных баз данных по геологическим признакам, выяв
ленным в результате специальной документации керна.
2. Крупномасштабный площадной и объемный анализ распределения
флюидоразрывных, тектонических признаков и признаков вторичной минера-
лизации в пределах месторождений позволяет картировать элементы рудов-мещающих структур, подводящие каналы и раздувы кимберлитовых тел.
Сформирована поисковая модель кимберлитоконтролирующих структур, включающая в себя тектонические и флюидоразрывные признаки, выявленные по данным бурения, а также вторичную минерализацию.
Анализ распределения геологических признаков в керне по разным сетям поискового бурения на закрытой территории Накынского поля позволяет: выделять по сети 800x800 м крупные магистральные разломы; по сети 400x400 м уточнять строение крупных разломов, картировать рудоконтроли-рующие структуры и ареалы флюидного магматизма, выделять перспективные для обнаружения кимберлитов площади; по сетям 200x200 и 100x100 м уточнять внутренне строение рудоконтролирующих структур и выделять локальные перспективные участки.
Фактический материал. Основанием для подготовки диссертации стал фактический материал, представленный специальной документацией керна около 1910 поисковых и разведочных скважин и собранный в ходе полевых исследований в центральной части Накынского кимберлитового поля в период с 1998 по 2008 гг., проводимых под руководством проф. П.А.Игнатова в рамках хоздоговорных работ с Ботуобинской геологоразведочной экспедицией АК «АЛРОСА». В работе использовалась документация П.А.Игнатова, Я.И.Штейна, К.Ю.Бушкова, И.Д.Васильева (РГГРУ), Р.В.Еремеева (ЯНИГП ЦНИГРИ) и автора.
На основании фактического материала была создана электронная база, которая послужила основой для последующего анализа. В работе также использован опубликованный и фондовый материал по данному району.
Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые получены следующие научные результаты:
создана оригинальная база данных по скважинам, керн по которым задокументирован группой под руководством проф. Игнатова П.А. с использованием однотипного подхода;
разработана методика первичной обработки баз данных по результатам изучения керна поисковых и разведочных скважин;
создана комплексная поисковая модель контролирующих кимберлиты структур, которая может являться основой для прогноза.
показаны возможности выявления признаков структур, связанных с кимберлитами, которые устанавливаются по разным сетям поискового бурения (800x800 м, 400x400 м, 200x200 м и 100x100м);
обоснованы прогнозные трехмерные модели Майского и Мархинского месторождений.
Практическая значимость. В настоящее время накоплен колоссальный геологический материал, обработать который без специальных информационных средств и современных компьютерных технологий не представляется возможным. Автором предложена и обоснована методика обработки и анализа баз данных по геологическим признакам, выявляемым при специальной докумен-
тации керна. Анализ баз данных позволяет выполнять выделение перспективных на обнаружение коренных месторождений алмазов участков. В основании анализа лежит впервые сформированная модель рудоконтролирующих структур. В границах площади «Северный» выделен ряд участков перспективных на коренные месторождения алмазов.
Апробация диссертации. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на VII международной конференция «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, РРГРУ, 2007), на конференции «Прогноз, поиски, оценка рудных и нерудных месторождений - достижения и перспективы» (Москва, ФГУП ЦНИГРИ, 2008), IX международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, РГГРУ, 2009) ИПКОН РАН, 2009, на V Межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые - наукам о Земле» (Москва, РГГРУ, 2010). Все материалы конференций опубликованы в качестве тезисов докладов.
Результаты исследований вошли в четыре отчета, выполненных по договорным работам с Ботуобинской ГРЭ и ЯНИГП ЦНИГРИ (г. Мирный) и две научные статьи, опубликованные в рекомендованных ВАК РФ изданиях.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 работах, в том числе двух статьях и шести тезисах докладов.
Структура и объем работы. Диссертация объемом 132 страницы, состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 68 рисунков, 5 таблиц и список литературы, включающий 95 наименований.
Краткий очерк геологического строения Накынского кимберлитового поля
Накынское кимберлитовое поле находится в Средне-Мархинском алмазоносном районе Якутской алмазоносной провинции (ЛАП), расположенном в центральной части Восточно-Сибирской платформы (рис.1 Л.). Оно включает в себя месторождения трубок Ботуобинская, Нюрбинская и дайковидные тела - Майское и Мархинское, а также тело неизвестной морфологии Д-96. Геологическая характеристика поля приводится на основании материалов Ботуобинской ГРЭ, проведенных исследований и опубликованных данных.
По геолого-геофизическим данным в районе фундамент платформы представлен гранито-гнейсами и кристаллическими сланцами, парагнейсами и диопсидовыми породами раннего архея. Платформенный чехол сложен породами нижнепалеозойского и мезозой-кайнозойского структурно-формационных комплексов.
Наиболее изученной в Средне-Мархинском районе является, верхняя часть разреза кембрийской системы, представленная отложениями мархинской и моркокинской свит. Толща кембрийских пород, изученная по разрезам единичных скважин, имеет мощность порядка 2000 м. Кембрийские отложения характеризуются красноцветной и сероцветной окраской и значительной фациальной изменчивостью (рис. 1.2.).
К нижнему ордовику относятся отложения балыхтахской (олдондинской) свиты. Главными ее отличиями от подстилающих пород верхнего кембрия являются существенно карбонатный состав и полное отсутствие пород красноцветной окраски. Разрез свиты имеет общую мощность порядка 215 м.
Нижнепалеозойский цоколь перекрыт терригенными образованиями (аргиллиты, алевролиты, песчаники) мезозоя и кайнозоя. Мощность мезозойского разреза не постоянна и составляет в среднем 80-100 метров. К средне-, позднетриасовым образованиям условно относятся глинисто-алевритовые продукты кор выветривания. Они погребены под раннеюрской толщей и развиты на терригенно-карбонатных породах верхнего кембрия и нижнего ордовика. Представлены в основном голубовато-зелёной карбонатной глиной со щебнем доломитов, либо интенсивно выветрелыми алевролитами, превращенными в осветлённую, иногда мучнистую массу глинисто-алевритового состава. Мощность остаточной коры выветривания составляет 0.5-1.8 м, редко достигая 10 м [Черный и др., 1998].
Отложения ранней юры сложены слабо известковистыми глинисто-песчаными угленосными породами, накапливавшимися в мелководно-морской обстановке. Среди кайнозойских образований выделены неогеновые водораздельные галечники, отложения надпойменных речных террас и современные осадки.
Магматические образования в Накынском поле представлены трапповыми дайками и силлами долеритов, щелочными базитами, брекчиями щелочных базитов, а также диатремами и дайковыми телами кимберлитов. Все магматические образования Накынского поля принадлежат к этапу среднепалеозойской тектономагматической активизации Восточно-Сибирской платформы. Считается, что сначала произошли внедрения силлов и даек субщелочных долеритов Вилюйско-Мархинского комплекса, потом кимберлитов, в которых найдены ксенолиты долеритов, затем щелочных базитов, и завершили этот этап активизации внедрения эруптивных брекчий щелочных базитов [Томшин и др., 1998, Киселев и др., 2006]. Рассмотрим их в приведенном порядке.
Простирание большинства даек Накынского поля северо-восточное, реже, встречаются секущие дайковые тела северо-западной и субмеридиональной ориентировки. Протяжённость отдельных дайковых тел долеритов изменяется от первых километров до нескольких десятков километров. Расположение их в плане часто кулисообразное, залегание субвертикальное. Мощность интрузий изменяется от 20 40 до 100 м. Силлы долеритов имеют региональное распространение и залегают согласно напластованию в породах кембрия на глубине от 130 до 800-1000 и.более м от поверхности. Их мощность оценивается от метров до первых десятков метров.
Дайки и силлы трапповой формации сложены долеритами тёмно-серыми, иногда с зеленоватым оттенком, среди которых, по структурным признакам, выделяются крупнозернистые, средне-, мелкозернистые, тонкозернистые (афанитовые) и миндалекаменные разновидности. В некоторых интрузиях отчётливо выражено зональное строение: в центральной части - крупно-, среднезернистые долериты, а в краевых частях - мелкозернистые, афанитовые и миндалекаменные долериты. По химическому составу интрузивные породы района относятся к группе основных пород нормального ряда [Никулин, Савко, 2009]. Вообще выделяется несколько разновидностей магматитов докимберлитового этапа [Земнухов и др., 2005]. В данном исследовании петрографические разности этих пород не являются ключевыми, поэтому далее будем обозначать их термином долерит. Кимберлиты в Накынском поле представлены двумя известными трубками Ботуобинская и Нюрбинская, и двумя дайковидными телами Майским и Мархинским, имеется также проявление кимберлита, вероятно, жильной формы, вскрытое скв. Д-96. По вещественному составу кимберлиты представлены тремя типами: автолитовыми кимберлитовыми брекчиями, кимберлитовыми брекчиями и порфировыми кимберлитами. Кимберлиты прорывают терригенно-карбонатные породы верхнего кембрия и нижнего ордовика. Они перекрыты ингрессивно залегающими терригенными континентальными и прибрежно-морскими отложениями укугутской (Jiuk) свиты и трансгрессивно - морскими отложениями сунтарской и якутской свит (Jjsn-J jk) мощностью от 60 до 80 м [Шаталов, 2001].
База данных по геологическим признакам в керне
Электронные базы данных являются одним из наиболее структурированных, наглядных и функциональных инструментов, для изучения геологической среды. Они позволяют хранить большие объемы информации, производить поиск и обработку данных с помощью специальных пакетов программ. По проектированию и реализации баз данных написано множество работ [Коннолли, Берг, 2003; Дейт К. Дж, 2001], в том числе и по базам данных в геологии [Новиков и др. 2009, 2010; Мясников, 2009].
Обработка баз данных производится, как правило, в специальных пакетах программ, принадлежащих к типу геоинформационных систем. Вообще геоинформационных систем (ГИС), направленных на обработку именно геологических данных относительно мало, поэтому геологи традиционно пользуются изначально географическими системами или системами автоматического проектирования (САПР). Наиболее широко известные из них пакеты программ Autdesk Map, Autodesk Land, Autodesk AutoCAD, ESRI ArcGIS, Maplnfo и другие. Стоит отметить, что есть и чисто геологические системы, например RockWork или Golden Software Strater и т.д. Большинство из этих программ, так или иначе, направлены на работу с базами данных.
Для быстрой обработки и анализа распределения признаков в керне была сформирована электронная база данных, отвечающая современным требованиям. Она проста в обращении, совместима с ГИС-системами, редактируема и дополняема. Необходимость ее создания была продиктована большим объемом изученных скважин (1910) и соответственно большим количеством зафиксированных признаков (более 11000), которые обработать вручную, без применения специальных средств не представляется возможным.
По Накынскому кимберлитовому полю уже существуют современные базы данных, созданные специалистами Ботуобинской ГРЭ и основанные на производственной документации. Эти базы включают в себя большое количество информации, в том числе они содержат и данные по литологическим характеристикам керна скважин, по различным видам каротажа, выполненного в этих скважинах и многое другое. Однако, по специальной документации керна, полная и корректная база сформирована впервые.
Своеобразие материала и методов его обработки определило методики, способы построения баз данных по специальным признакам в керне. База данных, предназначенная для двухмерного (площадного) анализа признаков, наблюдаемых в керне, представляет собой электронную таблицу с определенным набором полей данных. Поля данных должны содержать информацию о номере скважины, ее координатах, глубине, наборе признаков, годе исследования, площади работ, исполнителе и объекте. Список полей приведен в таблице 2.1.
Главной особенностью базы данных геологических признаков в керне является способ записи признаков в базу. Признаки записываются в базу данных в виде специальных кодов, на основании сформированной при документации 2Б-формулы. Коды представляют собой буквенную запись для качественных признаков, для оценки количественных показателей служат численные индексы, следующие за буквенным символом признака. Они записываются в поле данных «Code», где с помощью специального шрифта «Nakin» они могут быть визуализированы в виде принятых условных обозначений (см. табл. 2.2). В дальнейшем, это позволяет визуализировать их в виде карт или же производить последующую обработку.
Созданная база данных имеет ряд вспомогательных полей. Поле «studied» показывает изучена ли скважина по специальной методике и в каком году. Данное поле необходимо, чтобы оценить количество изученных скважин из их общего объема. Поле «Scv_uni» при убывающей сортировке позволяет выявлять повторяющиеся скважины, которые могли быть ошибочно изучены два раза или внесены в базу два раза. В случае если скважин была изучена два раза, признаки, зафиксированные в ней суммируются, повторная скважина удаляется из базы данных.
Подобные базы данных удобны и просты в обращении. Они могут формироваться уже сразу после исследования скважины. Это делает возможным применять методику анализа признаков в керне, как инструмент экспресс-анализа во время бурения серии скважин.
Одним из важных вопросов является выбор программных средств создания баз данных. В настоящее время рынке программного обеспечения существует большое количество систем управления базами данных (СУБД). При выборе СУБД для формирования баз данных по признакам в керне автор руководствовался следующими положениями: 1) формат выходных файлов должен быть совместим с современными геоинформационными системами, 2) СУБД должна быть достаточно проста для пользователя.
В простейшем случае, когда база данных представлена только одной таблицей с набором признаков, нет необходимости использовать все возможности СУБД, такие как, связи между таблицами, специальные формы и запросы, потому что все эти инструменты предоставляет ГИС-система. Для создания таких баз данных можно использовать общедоступные редакторы электронных таблиц такие как MS Excel или OpenOffice Calc, последний из которых является бесплатным.
Для формирования прообраза базы данных по признакам в керне первоначально был выбран формат dBase, с которым работал пакет ArcView, а позднее пакет ArcGIS компании ESRI, а редактором для создания таблицы - MS Excel (рис. 2.2.1). Выбор пакета, не являющегося СУБД, был продиктован упрощением рабочего процесса. База данных по признакам изначально включала в себя только одну таблицу, поэтому, как упоминалось выше, не было необходимости употреблении более мощных специальных инструментов. Базы подобного типа совместимы с большинством современных геоинформационных систем (ГИС), таких как ArcGis, Maplnfo и прочие. ГИС-системы позволяют производить автоматическое построение карт распределения признаков. Наиболее предпочтительным пакетом программ для работы с базами данных является пакет ArcGis (версии 9.2 и выше) компании ESRJ. После выхода в свет пакета ArcGIS 9.2 необходимость работы с файлами dBase исчезла, поскольку ArcGIS 9.2 может напрямую работать с файлами .xls (MS Excel) и .mdb (MS Access) , поэтому на сегодняшний день база данных выполнена в формате .xls (MS Excel).
Основным методом обработки базы данных по геологическим признакам в керне является построение карт признаков, наборов признаков или сумм признаков. Для построения карт также применяются специальные условные обозначения, приведенные в табл. 1.1. На карте должны быть вынесены скважины, их номера, анализируемые признаки, а также известные геологические и геофизические данные. Для быстрого построения карт используется следующая методика. Для каждой скважины в виде подписи (Label) выводится поле «Code», содержащее набор признаков (рис. 2.2.2), при этом в качестве шрифта устанавливается специальный шрифт Nakin. В результате около скважин появляются подписи, соответствующие набору признаков для скважины, в виде специальных условных обозначений.
Сравнительный анализ Майского и Мархинского дайковых тел
Майское и Мархинское кимберлитовые тела по морфологии являются дайками, но при этом имеют существенное различие в строении, это обусловлено особенностями условий их образования и строения рудоконтролирующих структур. Для дальнейшего анализа весьма полезно выявить их общие черты и различия. Во-первых, по морфологии они оба являются дайками, во-вторых локализованы в Диагональном разломе, в-третьих оба сопровождаются эруптивными брекчиями базитов и интенсивной вторичной минерализацией. Существенные отличия заключаются в их структурных позициях, несмотря на то, что они оба локализованы в швах Диагонального разлома. Майское тело находится в зоне окончания шва Диагонального разлома и пересечении его с поперечным и швом Дяхтарского, что обусловило его форму. Здесь преобладают признаки локального растяжения (рис. 3.4.1), с отдельными проявлениями областей локального сжатия. Более сложно анализировать расположение Мархинского тела, прежде всего из-за его длины. Условия локального растяжения/сжатия на протяжении всего Мархинского тела неоднородны в юго-западной части, вплоть до пересечения с Дяхтарским разломом существенно преобладают признаки локального сжатия (рис. 3.4.3.а), на пересечении с Дяхтарским и далее, вплоть до Ботуобинской трубки - условия растяжения (рис. 3.4.3.6 и 3.4.3 .в). Исследование рудоконтролирующих структур является одной из ключевых составляющих в исследовании кимберлитового магматизма. Этот вопрос освещен достаточно широко в большом количестве работ [Милашев, 1979; Штейн, 1997, Игнатов и др., 1997, 2006, Бушков, 2006, Гладков и др. 2009], но нельзя сказать, что исчерпывающе. В Накынском поле распространены сбросовые, сдвиговые и сбросо-сдвиговые нарушения. Рудоконтролирующими структурами являются правосторонние сдвиги [Бушков 2006]. Как правило, это малоамплитудные сдвиги (первые метры -первые десятки метров), поэтому их выраженность в макропространстве мала, что весьма затрудняет их поиск. Любое исследование проводится в рамках выбранной модели, допускающей те или иные упрощения. Рассмотрим модели сдвиговых структур, которые в Накынском кимберлитовом поле являются рудоконтролирующими.
Существует множество моделей сдвиговых деформаций, которые можно разделить на два основных вида - пространственные и временные [Семинский, 1991]. Первые отражают размер, положение сдвиговых нарушений в пространстве, присдвиговые структуры, внутренне строение сдвига, вторые - развитие сдвига во времени. Рассмотрим несколько существующих моделей. Более сложной является модель простого сдвига, предложенная С.С. Стояновым [Стоянов, 1979] Данная модель отражает внутреннее строение сдвиговой зоны. Из временных моделей представляет интерес модель, предложенная В.Ж. Семинским с соавторами [Семинский, 2003; Семинский и др., 2005], которая отражает стадии развития сдвигового нарушения. Обобщая предшествующие исследования [Игнатов и др., 1999, Штейн, 1997, Бушков, 2006] по данной методике и существующие модели сдвиговых нарушений [Буртман и др. 1971; Гладков и др. 2009; Семинский, 2003; Семинский и др., 2005; Гзовский, 1979; Стоянов, 1979], сформируем модель сдвига, которая будет отражать площадное распределение тектонических признаков, фиксируемых в керне. Формируемая модель будет обладать рядом особенностей и упрощений. Во-первых, это «плоская» модель, обусловленная тем, что поисковое бурение, как правило, вскрывает только несколько первых десятков метров карбонатного цоколя. То есть в ней не рассматривается вертикальное строение сдвига, а только распределение признаков вдоль сместителя в верхней части разреза. Данная модель чисто эмпирическая и является обобщением результатов работ предшественников и автора, но в ней учтены существующие модели сдвиговых нарушений. Выделим некоторые особенности распределения основных тектонических признаков в сдвиговых нарушениях (рис. 4.1.4). Микросбросы и их системы возникают в локальных зонах растяжения, микровзбросы, системы микровзбросов и сутурные швы - в локальных зонах сжатия, горизонтальные зеркала скольжения - в швах сдвигов, микроскладки волочения - в зонах между швами сдвига. По трещинам отрыва проявлена вторичная минерализация.
При этом проявления признаков могут быть как единичными, для небольших сдвиговых нарушений, так и интенсивными, для крупных сдвигов. Подобное распределение признаков справедливо для одного отдельно взятого сдвига. В практике мы имеем дело с гораздо более сложными структурами, например, с пересечениями двух или более сдвигов, где уже возникают целые сектора локального сжатия и растяжения (рис. 4.1.5. а). Кроме того, на изгибах сдвигов развиваются зоны присдвигового растяжения (pull-apart zone), для правосторонних сдвигов это Z-образные pull-apart зоны (рис. 4.1.5. б), для левосторонних - S-образные. На кулисных окончаниях сдвигов также формируются зоны растяжения (рис. 4.1.5. в).
Фотолюминесценция кальцитов и баритовая минерализация как признаки флюидного магматизма
Вторичные кальциты в ассоциации с сульфидами и сульфатами распространены в нижнепалеозойских породах платформенного чехла, вмещающих высоко алмазоносные кимберлитовые тела Накынского и других полей Западно-Якутской провинции [Харькив и др., 1994, 1997, 1998, Зуев и др., 1998, Черный и др., 1998]. Они легко диагностируются в полевых условиях, широко распространены. Кальциты относительно хорошо изучены [Велихова, 1973, Портнов, Горобец, 1981 и др., Воробьев и др., 1978, Маршинцев и др., 1980, Зинчук и др.,2000]. При образовании кимберлитов преобладали СО, СОг, СН( [Костровицкий, 1989]. В кимберлитах описаны первично-магматические [Костровицкий, 1989], автометасоматические и низкотемпературные гидротермальные карбонаты [Зинчук и др., 1998, Костровицкий 1989]. В Накынском кимберлитовом поле вторичные кальциты развиты повсеместно, их вскрывает около 60% скважин, и для выявления их генезиса необходима классификация. Параметром, по которому их можно классифицировать является фотолюминесценция. Фотолюминесценция (ФЛ) кальцитов информативна в генетическом и прикладном аспектах и является типоморфным признаком [Горобец, Рогожин, 2001] и достаточно хорошо изучена [Бушев и др., 1991, 1995, 1998; Портнов и др., 1981, 2001]. Изучение фотолюминесценции вторичных прожилково-метазернистых кальцитов показало, что вокруг долеритов и связанных с ними скарнов, эксплозивных брекчий и кимберлитов образуются ореолы красно-оранжево-желтой фотолюминесценции. Такие кальциты по результатам рентгено-флуоресцентного анализа и спектрам электронно-парамагнитного резонанса монофракций кальцитов содержат примесь люминогенных ионов двухвалентного марганца в количестве более 1000 г/т, что указывает на высокотемпературные и, вероятно, высокобарические условия минералообразования [Игнатов и др., 2000]. Ореолы отличаются сложным строением и, помимо мягкого спектра, включают кальциты с разной ФЛ. Локальные ореолы вторичных кальцитов с жесткими цветами люминесценции вокруг кимберлитов имеют размеры в один-три диаметра трубок. Наиболее явно такие ореолы фиксируются при крупномасштабных исследованиях на участках месторождений и рудопроявлении.
С увеличением площади исследований и соответствующим изменением масштаба картирования появляется значительное число «ложных» аномалий, в которых имеют место кальциты с красно-оранжевым спектром ФЛ. Они могут включать участки разломов с высокотемпературной кальцитовой минерализацией без проявлений магматизма, еще не обнаруженные слепые дайки долеритов, эксплозивные брекчии базальтоидов и тела кимберлитов [Игнатов и др. 2006, 2007, 2008]. Рассмотрим фотолюминесценцию кальцитов на примере Майского месторождения. В площадном распределении кальцитов с голубой, желтой, фиолетово-аметистовой и красной ФЛ намечаются следующие особенности (рис. 4.3.1). 1. В строении фотолюминесцентных ореолов кальцитов имеет место зональность. Самый обширный ореол представлен желтой ФЛ, внутри него с перекрытием расположены кальциты с фиолетовой ФЛ, внутри последнего - с голубой и в центре - с красной и розовой ФЛ. 2. Кальциты с желтой ФЛ обнаружены по всей протяженности кимберлита. Ширина этого ореола в два-три раза превышает площадь выхода тела кимберлитов. Ось этого ореола под острым углом пересекает ось кимберлита и совмещается со швом Диагонального разлома, признаки которого закартированы на участке Майского месторождения и за его пределами. 3. Ореол кальцитов с фиолетово-аметистовой ФЛ более изометричен, но вытянут согласно с простиранием кимберлита. Его центральная часть расположена в месте пересечения разломов разных направлений и совпадает с участком пережима мощности кимберлита (скв. ШМ-1). Важно подчеркнуть, что в этот ореол попадает проба, отобранная из скв. ШМ-9 с наибольшей глубины 463 м. 4. Кальциты с голубой ФЛ локализованы либо в створе с кимберлитом, либо уходят от контакта с кимберлитами до 10 м и расположены в северо восточной половине тела между скв. ШМ-1 и ШМ-3. Этот ореол также вытянут в северо-северо-восточном направлении согласно с кимберлитом. 5. Две пробы кальцитов с красной и одна проба с розовой ФЛ внутренний контур. 6. В северо-восточной части Майского тела кимберлитов в скважинах ШМ-1, ШМ2 и ШМ-3, вскрывших северо-западный экзоконтакт кимберлитов, в большинстве проб совмещаются различные типы мягкого спектра ФЛ кальцитов. На флангах кимберлита цвета ФЛ расходятся по разным пробам. Это указывает на асимметрию в строении площадного ореола ФЛ. Отмеченные закономерности распределения ФЛ кальцитов хорошо корреспондируются со структурно-морфологическими особенностями и данными по продуктивности Майского месторождения. Центральная часть ореола полицветной ФЛ мягкого спектра совпадает с узлом пересечения разломов, контролирующих позицию кимберлитов. Общая вытянутость ореолов с желтой, фиолетово-аметистовой и голубой ФЛ в целом совпадает с направлением оси кимберлитового тела. Кальциты с голубой, фиолетовой, розовой и красной ФЛ маркируют наиболее продуктивную часть кимберлитов, сложенных автолитовыми кимберлитовыми брекчиями и порфировыми кимберлитами, расположенную между скв. ШМ-7 и ШМ-10. При этом ореолы с фиолетово-аметистовой и голубой ФЛ маркируют ближайший до 10 м зкзоконтакт, а с красной и розовой - практически совмещаются с проекцией кимберлита. Здесь же зафиксировано совмещение в одних и тех же пробах кальцитов с разным цветом мягкой ФЛ.
