Интенсивное изучение геологического строения Колчимского антиклинория, направленное на обнаружение первоисточников алмазов для аллювиальных россыпей четвертичного возраста, и более древних, погребенных россыпей, началось более 50 лет назад. Но геологам так и не удалось выработать единой концепции, объясняющей их образование. Основное внимание исследователей было направлено на изучение терригенных пород района. В геологическом строении большинства погребенных россыпей, которые, несомненно, питают алмазами более молодые образования, принимают участие карбонатные породы колчимской свиты (S₁kl). Такими объектами являются месторождения Рассольнинской депрессии, Ишковский карьер, Волынка и др. (рис 1). Резонно предположить, что алмазоносность района связана с колчимскими отложениями. Их минералого-петрографические особенности были изучены авторами на материале, отобранном на месторождении Ишковский карьер, которое расположено на водоразделе рек Волынка и Ефимовка – притоков реки Большой Щугор. Месторождение имеет небольшие размеры и приурочено к контакту колчимской и перекрывающей ее такатинской свит. Первая информация о его строении появилась в работах [1, 3].

Породы колчимской свиты представлены на месторождении доломитами, которые в его пределах имеют меридиональное простирание и пологие углы падения. Они слагаются изометричными зернами размером 0.1–0.5 мм. Границы между зернами доломита как прямые, так и слабоизвилистые. Часто можно наблюдать мелкие ромбовидные кристаллики доломита, полностью или частично заключенные в более крупных индивидах. Кристаллы содержат множество газово-жидких включений, сильно ожелезнены, а их центры часто выполнены кальцитом или силикатными минералами.

Во многих шлифах встречаются единичные зерна кварца, плагиоклаза и калиевого полевого шпата, а также сложные кварц–полевошпатовые агрегаты. Зерна калиевого полевого шпата часто имеют шестигранное сечение (рис 2).

В результате растворения образцов породы в кислоте остаток составлял не более 2 %, что подтверждается силикатным анализом породы (табл. 1). В остатке преобладали кварц и гидрооксиды железа. Кроме того, встречены многие другие минералы (табл. 2).

 

Таблица 1

 

Примечание. Н.о – не определялось, * – в минерале присутствует летучая фаза. 1 – доломит (силикатный анализ, аналитик О. Г. Шмелева); микрозондовые анализы: 2 – доломит; 3 – авгит (Ca_0.50Na_0.05)_0.55(Mg_0.88Fe_0.34Al_0.20Mn_0.02)_1.44(Si_1.93Al_0.07)₂O₆; 4 – хлорит; 5 – серпентин; 6 – оливин (форстерит); 7, 8 – хроммагнетит; 9 – мусковит. Анализы 2–9 выполнены в ИМин УрО РАН на микроанализаторе JEOL-733, аналитик Е. И. Чурин.

 

Таблица 2

 

Примечания. *определения подтверждены рентгенговским анализом (УРС-2), аналитик В. Ф. Жданов,

**то же, микрозондовым анализом в ИМин УрО РАН на микроанализаторе JEOL-733, аналитик Е. И. Чурин.

 

Зерна кварца – идиоморфны, следов окатанности не наблюдается. Некоторые индивиды в значительной степени кородированы. Кварцевые индивиды лапчатой формы встречаются по краям зерен калиевого полевого шпата, что свидетельствует о его замещении кварцем в диагенитическую или эпигенетическую стадию.

Прозрачные зерна иногда со штриховкой на гранях, а также прозрачные зерна с раковистым изломом с голубоватым, желтоватым или фиолетовым оттенком, по данным четырех рентгеновских анализов соответствуют плагиоклазу. В шлифах по форме кристаллов и оптическим свойствам преобладает ортоклаз. Вероятно, в породе присутствуют как ортоклаз, так и плагиоклаз.

Незначительное количество зерен кальцита, наблюдающееся в шлифе, имеют те же размеры, что и доломит и образовались, вероятно, одновременно в процессе диагенеза породы.

Основная часть гидроксидов железа является аутигенными образованиями, которые сформировались при сингенезе, часть из них образовалась за счет аутигенного пирита в диагенетическую или эпигенетическую стадии. На электронномикроскопических снимках видны спиралеобразные и пилообразные структуры гидрооксидов, характерные для продуктов раскристаллизации гелей (рис 3). Один участок лимонита состял из чистого углерода (другие элементы не были обнаружены в спектре). Можно предположить, что это был алмаз. Вероятно, часть лимонитов образовалась за счет хромшпинелидов, которые могли содержать алмаз.

Присутствие в хроммагнетите никеля и ванадия (ан. 7, 8, табл. 1) свидетельствует, что это могут быть обломки метеорита. С другой стороны, это могут быть продукты диагенетического преобразования хромшпинелидов из платформенных гипербазитовых комплексов.

Единственное зерно оливина было заключено в хроммагнетите (ан. 6, табл. 1). Другие зерна оливина замещены серпентином (ан. 5, табл. 1) в диагенетическую или эпигенетическую стадии. Хлорит (ан. 4, табл. 1) тоже не чисто аллогенный, а образовался по пироксену или другому аллогеному минералу в позднюю стадию диагенеза.

Зеленые и бесцветные прозрачные удлиненные кристаллы амфиболы по рентгеновскому анализу соответствуют ряду тремолит-актинолит, один анализ соответствовал рихтериту (табл. 2).

Интересен анализ пироксена (ан. 3. табл. 1), он может принадлежать толеитовым базальтам, трапповым формациям, эклогитам, высокое содержание Mg и Na не исключает их кимберлитового генезиса [2].

Таким образом, можно утверждать, что доломиты, являющиеся, по-видимому, продуктами перекристаллизации известняков в стадию диагенеза, не оказывали решающего влияния на формирование алмазоносной россыпи. Состав аллогенного материала свидетельствует о том, что при отложении карбонатов в морской бассейн поступал материал интрузивных пород. В данной геологической ситуации это могли быть дайки эссексит-диабазов, развитые на юго-западе Колчимского антиклинория, либо, что более вероятно, тиллиты чурочинской свиты, содержащие гальки пород Русской платформы. Хотя возможность поступления в доломиты кимберлитового материала не исключается, его роль в формировании некарбонатной фазы весьма несущественна. Кроме того, размеры зерен аллогенных минералов весьма незначительны, тогда как кристаллы алмазов, найденные на Ишковском карьере достигают 10 карат (~ 1 см). Таким образом, участие доломитов в формировании месторождения может сводиться лишь к косвенным воздействиям, такими как среда для формирования карстовых ловушек и т. п. [4].

Авторы выражают благодарности: В. Н. Анфилогову и Е. П. Макагонову за обсуждение полученных результатов, Л. Я. Кабановой за консультации при изучении шлифов, А. Г. Кораблеву за помощь при подготовке проб к минералогическому и микрозондовому анализам. Особую благодарность авторы выражают В. А. Попову за консультации при изучении доломитов.

Исследования выполнены при поддержке РФФИ (№ 04-04-64136-а).

 

1.      Беккер Ю. Р., Бекасова Н. Б., Ишков А. Д. Алмазоносные россыпи в девонских отложениях Северного Урала // Литология и полезные ископаемые, 1970. № 4. С. 65–76.

2.      Добрецов Н. Л., Кочкин Ю. Н., Кривенко А. П. Породообразующие пироксены. М.: «Наука», 1971. 454 с.

3.      Соколов Б. Н. Образование россыпей алмазов. М.: «Наука», 1982. 96 с.

4.      Степанов И. С. Развитие рельефа и его влияние на образование россыпей алмазов в Красновишерском районе Пермской области // Тезисы докладов II Всесоюзного совещания по геологии алмазных месторождений. Пермь, 1966. С. 39–41.

 

Рис. 1. Схематическая карта алмазоносности колчимского поднятия (составлена Г. Г. Кораблевым по данным геолого-съемочных, тематических, поисково-разведочных и эксплуатационных работ):

1 – рифейские отложения: R₃uč – усть-чурочинская свита, R₃nz – низьвенская свита, R₃dm – деминская свита, R₃rs – рассольнинская свита; 2 – вендские отложения: Včr – чурочинская свита, Viv – ильявожская свита, Vkč – кочешорская свита; 3 – кембрийская система: €pl – полюдовская свита, €pm – помяненновская свита; 4 – силурийская система, нижний отдел, колчимская свита; 5 – силурийская система, средний отдел; 6 – девонская система,нижний отдел, такатинская свита; 7 – девонская система; 8 – каменноугольная система, объединенные нижний, средний и верхний отделы; 9 – пермская система; 10 – аллювиальные четвертичные отложения; 11 – промышленные алмазоносные аллювиальные россыпи; 12 – водораздельные алмазоносные россыпи сложного строения.

Рис. 2. Кристалл полевого шпата в доломите.

Рис. 3. Спиралеобразные и пилообразные структуры гидроксидов железа. Снято на растровом электронном микроскопе РЭММА-202МВ В. А. Котляровым.