Блог

Алексеев А. А.
Истинные и ложные индикаторные минералы алмазоносных магматитов в аллювиальных отложениях западного склона Южного Урала

ИСТИННЫЕ И ЛОЖНЫЕ ИНДИКАТОРНЫЕ МИНЕРАЛЫ АЛМАЗОНОСНЫХ МАГМАТИТОВ

В АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ЗАПАДНОГО СКЛОНА ЮЖНОГО УРАЛА

А. А. Алексеев

Институт геологии УНЦ РАН, Уфа, Россия

            В 1954─1957 гг. партиями экспедиции под руководством М. П. Бархатовой при поисковых работах с крупнообъемным опробованием была установлена слабая алмазоносность аллювиальных отложений бассейна р. Белой на западном склоне Южного Урала (ЗСЮУ), позднее подтвержденная и материалами поисково-разведочных партий Башкирского территориального геологического управления. Сочетание прямых признаков (наличие алмазов в убогих россыпях аллювиальных отложений) и косвенных геологических предпосылок (общие черты и особенности геологического строения и развития, палеотектонические режимы, характер магматизма) позволяет вполне правомерно относить территорию Республики Башкортостан (и в первую очередь ЗСЮУ) к регионам, потенциально перспективным на поиски коренных месторождений алмазов. С учетом слабого аллювиального износа найденных алмазов, многие геологи производственных организаций, ориентированные на поиски алмазов, утвердились в представлениях о наличии в регионе вскрытых современным эрозионным срезом коренных месторождений алмазоносных пород и близости их к выявленным участкам россыпной алмазоносности с выделением конкретных площадей, перспективных на поиски коренных месторождений алмазов (например, Юрюзанского, Алатауского, Зилаирского, Узянского, Маярдакского, Тирлянского [7]). Но достаточно велика вероятность и ошибочности такого мнения, так как в современные аллювиальные россыпи бассейна р. Белой алмазы могли поступать из древних промежуточных коллекторов, а коренные месторождения были размыты или перекрыты палеозойскими отложениями.

В соответствии с наиболее оптимистическими представлениями первоочередным перспективным участком на проведение поисково-разведочных работ был признан Маярдакский, на который были выданы лицензии, в том числе ОАО ГГНПП “Минас-Ираклион” (г. Челябинск). В 1999–2006 гг. этой организацией под руководством Г. П. Кузнецова были проведены в больших объемах поисково-разведочные работы с бурением и крупнообъемным опробованием на Ахмеровском лицензионном участке площадью 64 км², включающем бассейн р. Кадыш. Обещаемые проектом результаты, кроме находок нескольких мелких кристаллов (в дополнение к уже ранее выявленным в Серменевском районе 75 кристаллам), по нашему мнению, не были достигнуты. Рекламируемое в газетах выявление не менее 5 (в другой газете – свыше 30) потенциально алмазоносных объектов трубочного типа пока надежными данными не подтверждено.

Как известно, при прогнозировании и поисках месторождений алмазов, особенно коренных и открытых, то есть размываемых современной речной сетью, наиболее результативным и надежным поисковым признаком считается присутствие в составе тяжелой фракции аллювиальных отложений минералов-индикаторов алмазоносных магматических пород, общих как для кимберлитов, так и для лампроитов – высокохромистых хромшпинелидов, пироповых гранатов с повышенными содержаниями Cr₂O₃, пикроильменитов с заметными содержаниями MgO и Cr₂O₃, хромдиопсидов с повышенными содержаниями Na₂O и пониженными Al₂O₃, то есть не любых, а с определенными типоморфными особенностями (деталями) состава, определяемыми их принадлежностью к алмазсодержащим минеральным парагенезисам мантийного происхождения [6].

И в условиях ЗСЮУ, и, в частности, на Ахмеровском участке геологи-поисковики к числу минералов-индикаторов, то есть генетических спутников алмаза, относят широко распространенные или часто встречающиеся в тяжелой фракции шлихов аллювиальных отложений хромшпинелиды и хромдиопсиды, обычно без углубленного изучения их типохимических особенностей. Известно, что источниками минералов, близких в первом приближении к минералам-индикаторам алмазоносных магматических пород, могут быть также различные типы как магматических (ультрабазиты, пикриты, щелочные базальтоиды), так и метаморфических (эклогиты) пород [6]. При использовании гранатов, хромшпинелидов, хромдиопсидов и ильменитов в условиях ЗСЮУ при поисках коренных месторождений алмазов обычно не учитывается широкое развитие в геологическом строении региона пород, возможных поставщиков “ложных” минералов-индикаторов в аллювиальные отложения. Понятие о “ложных” минералах-индикаторах кимберлитов было введено в геологическую литературу в 2000 г. на примере изучения хромшпинелидов из верхнепалеозойских отложений Якутии [5] и было распространено нами на хромшпинелиды и хромдиопсиды из аллювиальных отложений бассейна р. Белой [2, 4].

Проведенное нами в пределах всего Башкирского мегантиклинория шлихо-минералогическое изучение аллювиальных отложений водотоков бассейна р. Белой показало почти повсеместное присутствие в тяжелой фракции шлихов гранатов, хромшпинелидов, хромдиопсидов и, реже, ильменитов, но с резко меняющимися содержаниями – от знаков до весьма высоких весовых содержаний этих минералов в зависимости от геологического строения размываемых площадей [2]. Особенно высокие содержания главных для поисковиков “индикаторных” минералов – хромшпинелида и хромдиопсида – наблюдаются в аллювии р. Белой и ее притоков в северной части Зилаирского мегасинклинория с известными крупными массивами Крака альпинотипных гипербазитов. Повышенные содержания хромшпинелидов обычны для аллювия рек и речек, размывающих также полимиктовые песчаники зилаирской серии верхнего девона и терригенные толщи верхней перми. Высокие содержания граната типичны в продуктах размыва тараташского, златоустовского, белорецкого и максютовского метаморфических комплексов. В аллювиальных отложениях водотоков, размывающих белорецкий комплекс, повышено содержание ильменита. Заметно повышенные содержания граната и хромшпинелидов (с примесью единичных зерен хромдиопсида) наблюдаются в аллювии водотоков, размывающих отложения ашинской серии венда.

По нашим материалам, пиропы с повышенным содержанием хрома, которые можно уверенно отнести к истинным индикаторным минералам кимберлитов, пока достоверно выявлены только в аллювиальных отложениях р. Нугуш и некоторых ее притоков. Особого интереса заслуживает выявление зерен слабоокатанных хромистых пиропов с лиловым оттенком окраски в русловом аллювии в истоках р. Мендым, где поступление подобного кимберлитового граната, соответствующего пиропам лерцолитового и гарцбургит-дунитового парагенезисов (по классификации Н. В. Соболева), при размыве пород нижней части ашинской серии не вызывает сомнения (табл. 1).

В аллювии р. Белой вблизи и ниже массивов Крака нередко наблюдаются единичные зерна розовых низкохромовых и низкотитанистых альмандин-пиропов с содержанием MgO до 13–14 мас. %, источниками которых, видимо, являются гранатсодержащие пироксениты массивов Крака, в частности, Узянского. Присутствующие в тяжелой фракции аллювия р. Белой и ее притоков Кадыш, Буганак, Наяза низкотитанистые и низкохромовые пиропсодержащие альмандины, близкие по составу к некоторым типам гранатов эклогитового парагенезиса в кимберлитах, первоисточником имеют, скорее всего, эклогиты белорецкого метаморфического комплекса. Ильмениты в шлихах аллювиальных отложений водотоков ЗСЮУ редки и почти не изучены. Ильмениты, распространенные в аллювии рек, размывающих белорецкий метаморфический комплекс, не относятся к пикроильменитам, имеют весьма низкие содержания Cr₂O₃ и имеют метаморфогенное происхождение.

Хромшпинелиды из аллювиальных отложений ЗСЮУ отличаются широкими колебаниями в содержаниях Cr₂O₃ и Al₂O₃, но и при не очень частых высоких содержаниях Cr₂O₃ (более 62 мас. %), характерных для хромшпинелидов из кимберлитов, они отличаются очень низкими содержаниями TiO₂, в то время как высокие содержания Cr₂O₃ наблюдаются и в хромшпинелидах из альпинотипных ультрабазитов типа Кракинских и Кемпирсайских массивов (рис. 1). К тому же хромшпинелиды из кимберлитов и лампроитов различных алмазоносных провинций имеют, как правило, в среднем повышенные содержания TiO₂ (от 0.9 до 3–4 мас. %), несопоставимые с титанистостью хромшпинелидов из аллювиальных отложений бассейна верхнего течения р. Белой.

Изучение химизма хромдиопсидов из аллювия слабо алмазоносных участков долины р. Белой и ее притоков показывает, что содержание Al₂O₃ в них изменяется от 3 до 6.5 мас. %, а Na₂O – от 0.2 до 1.25, что очень близко к их содержаниям в хромдиопсидах ультраосновных пород Крака и палеозойских пикритов Ишлинского типа. Сопоставительный анализ хромдиопсидов из аллювия бассейна р. Белой и хромдиопсидов из неалмазоносных ультраосновных пород и алмазоносных кимберлитов и лампроитов свидетельствует о том, что хромдиопсиды из альпинотипных ультрабазитов и пикритов отличаются от хромдиопсидов из алмазоносных магматитов существенно более высокими содержаниями Al₂O₃ и более низкими – Na₂O, что вполне объяснимо большими глубинами формирования пород щелочно-ультраосновной формации. Отношение Al₂O₃/Na₂O в хромдиопсидах из альпинотипных ультрабазитов выше 3, а из кимберлитов и лампроитов существенно ниже этого показателя. На диаграмме Al₂O₃–Na₂O ни один из наших анализов хромдиопсидов из руслового аллювия ЗСЮУ (и ультрабазитов Крака) не попадает в поле хромдиопсидов из алмазоносных пород (рис. 2).

Таким образом, к истинным минералам-индикаторам кимберлитов и лампроитов, имеющих действительно надежное поисковое значение, в условиях ЗСЮУ может быть уверенно отнесен только хромсодержащий пироп, известный в области размыва отложений ашинской серии венда на западном крыле Башкирского мегантиклинория; под вопросом остается принадлежность к ним хромшпинелида с повышенными содержаниями Cr₂O₃ и TiO₂, изредка встречающегося в тех же районах. Широко распространенные в шлихах русловых отложений бассейна р. Белой низкотитанистые хромшпинелиды, безхромистые или низкохромистые пиропы и пироп-альмандины, хромдиопсиды с повышенным содержанием Al₂O₃ относятся к ложным индикаторным минералам алмазоносных пород, использование которых при поисковых работах ошибочно, вредно и только дезориентирует их.

Литература

1.  Алексеев А. А.Ключевые проблемы алмазоносности западного склона Южного Урала // Алмазы и алмазоносность Тимано-Уральского региона. Сыктывкар: Ин-т геологии КомиНЦ УрО РАН, 2001. С. 95–97.
2. Алексеев А. А., Алексеева Г. В., Вилисов В. А.Основные результаты шлихо-минералогического анализа аллювиальных отложений бассейна реки Белой в связи с изучением алмазоносности Южного Урала // Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий. Том 2. Уфа: Ин-т геологии УНЦ РАН, 2001. С. 190–206.
3. Алексеев А. А.«Ложные» минералы-индикаторы коренных алмазоносных пород Республики Башкортостан // Там же. С. 207–210.
4. Алексеев А. А., Алексеева Г. В., Тимофеева Е. А.Хромдиопсид – ложный индикаторный минерал алмазоносных пород при поисках коренных месторождений алмазов на Южном Урале // Геол. сборник, № 4. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2004. С. 145–150.
5. Афанасьев В. П., Зинчук Н. Н., Похиленко Н. П.Морфология и морфогенез индикаторных минералов кимберлитов. Новосибирск: АК «Алроса», ОИГГМ СО РАН, 2001. 276 с.
6. Илупин И. П., Ваганов В. И., Прокопчук Б. И.Кимберлиты: Справочник. М.: Недра, 1990. 248 с.
7. Макушин А. А., Казаков И. И., Макушина Е. А. и др.Перспективы коренной алмазоносности Южного Урала в связи с особенностями его глубинного строения // Проблемы региональной геологии, нефтеносности, металлогении и гидрогеологии Республики Башкортостан. Уфа: ИГ УНЦ РАН, 1997. С. 177–181.
8. Соболев В. С., Добрецов Н. Л., Соболев Н. В.Классификация глубинных ксенолитов и типы верхней мантии // Геология и геофизика, 1972, № 12. С. 37–42.

                                                                                                   Таблица 1

Химический состав гранатов тяжелой фракции руслового аллювия р. Мендым, мас. %

Примечания: 1, 2 – светло-лиловый пироп, 3, 4 – розовый пироп-альмандин. JEOL–733, аналитик Е. И. Чурин, ИМин УрО РАН.

Подписи к рисункам ст. Алексеев-1

Рис. 1. Положение хромшпинелидов из руслового аллювия бассейна р. Белой и из альпинотипных ультрабазитов на диаграмме зависимости составов хромшпинелидов от глубинности пород [8].

Фации и субфации глубинности: I – алмаз-хромпироповая, II – коэситовая, III – гроспидитовая, IV – катаклазированных дунитов, V – шпинель-пироповая, VI – шпинель-пироксеновая. Крестиками обозначены высокохромистые хромшпинелиды из ультраосновных пород (Крака и др.).

Рис. 2. Диаграмма Al₂O₃–Na₂O (мас. %) для хромдиопсидов из русловых отложений бассейна р. Белой (1), из ультраосновных пород Крака и пикритов Ишлинского массива (2), из пикритов и альпинотипных ультрабазитов (3) и из алмазоносных кимберлитов мира и лампроитов (4). Использованы в основном средние составы.