gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2016-7-3-0216gtcrust-283Research ArticleТЕКТОНОФИЗИКАTECTONOPHYSICSСТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННАЯ МОДЕЛЬ СТАНОВЛЕНИЯ КИМБЕРЛИТОВОЙ ТРУБКИ НЮРБИНСКАЯ (СРЕДНЕ-МАРХИНСКИЙ РАЙОН ЯКУТСКОЙ АЛМАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ)STRUCTURAL-COMPOSITIONAL MODEL OF THE NYURBINSKAYA KIMBERLITE PIPE FORMATION (SREDNE-MARKHA AREA OF THE YAKUTIAN DIAMONDIFEROUS PROVINCE)ГладковА. С.GladkovA. S.

канд. геол.-мин. наук,

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

Candidate of Geology and Mineralogy,

128 Lermontov street, Irkutsk 664033

gladkov@crust.irk.ruКошкаревД. А.KoshkarevD. A.

канд. геол.-мин. наук,

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

Candidate of Geology and Mineralogy,

128 Lermontov street, Irkutsk 664033

koshckar@crust.irk.ruЧеремныхА. В.CheremnykhA. V.

канд. геол.-мин. наук, с. н. с.,

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

Candidate of Geology and Mineralogy, Senior Researcher,

128 Lermontov street, Irkutsk 664033

cherem@crust.irk.ruЖоаоФ.JoãoF.

руководитель минералогической лаборатории,

Провинция Луанда-Сул

Head of the Mineralogical Laboratory,

Luanda Sector Talatona, Luanda Sul

francisco_joao@catoca.comКарпенкоМ. А.KarpenkoM. A.

главный геолог;

начальник отдела эксплутационной геологии,

678170, Республика Саха (Якутия), Мирный, Ленинградский проспект, 20Б

Chief Geologist of Nyurba Mining and Processing Division;

Head of operational Department of Geology,

20B Leningradsky prospect, Mirny 678170, Republic of Sakha (Yakutia)

KarpenkoMA@alrosa.ruМарчукМ. В.MarchukM. V.

канд. геол.-мин. наук, м.н.с.б

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

Candidate of Geology and Mineralogy, Junior Researcher,

128 Lermontov street, Irkutsk 664033

ПотехинаИ. А.PotekhinaI. A.

канд. геол.-мин. наук, м.н.с.б

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

Candidate of Geology and Mineralogy, Junior Researcher,

128 Lermontov street, Irkutsk 664033

ip@crust.irk.ruИнститут земной коры СО РАНРоссияInstitute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of RASRussian FederationГорнорудное общество Катока (ГРО Катока)АнголаSociedade Mineira de Catoca (Catoca Ltd.)AngolaНюрбинский ГОК АК «АЛРОСА»; ГРО «Катока» АК «АЛРОСА»РоссияALROSA, “Catoca” Ltd. SC «ALROSA» (PC)Russian Federation20162109201673435458Copyright © Гладков А.С., Кошкарев Д.А., Черемных А.В., Жоао Ф., Карпенко М.А., Марчук М.В., Потехина И.А., 20162016Гладков А.С., Кошкарев Д.А., Черемных А.В., Жоао Ф., Карпенко М.А., Марчук М.В., Потехина И.А.Gladkov A.S., Koshkarev D.A., Cheremnykh A.V., João F., Karpenko M.A., Marchuk M.V., Potekhina I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/283

В статье представлены результаты комплексного изучения коренного месторождения алмазов трубка Нюрбинская. Установлено, что трубка приурочена к узлу разломов четырех направлений и сложена кимберлитами четырех фаз. Анализ разноранговых разрывных нарушений и тектонической трещиноватости позволил восстановить поля тектонических напряжений, действовавшие на этапе формирования кимберлитового тела и определить последовательность их проявления во времени. Полученные данные о закономерностях вещественного строения трубки Нюрбинской и результаты геолого-структурных исследований объединены в рамках единой структурно-вещественной модели формирования месторождения. Особенности функционирования разрывной сети на этапе формирования месторождения подтверждены результатами экспериментов с использованием поляризационно-оптического метода. Полученная модель позволила сформулировать признаки, определяющие основные структурные характеристики объекта поисковых работ, в пределах которого возможно формирование кимберлитовых тел типа трубки Нюрбинской, и на их основании выделить те элементы разломной сети (разломные узлы), которые являются перспективными для обнаружения кимберлитовых трубок.

The paper presents the results of comprehensive study of the primary diamond deposit of the Nyurbinskaya pipe in the Yakutian diamondiferous province. It is established, that the pipe is confined to the fault junction of four directions and is composed of the kimberlite of four phases. Analysis of different faults and tectonic fracturing allowed to reconstruct the tectonic stress fields acting at the stage of the kimberlite body formation and to determine their occurrence sequence in time. The data obtained about regularities of the Nyurbinskaya pipe compositional structure and results of geologo-structural studies are combined in a single structural-compositional model of the deposit formation. Peculiarities of the fault network operation during the deposit formation stage are confirmed by experimental results using polarization-optical method. The model allowed to formulate the basic structural characteristics of the prospecting works object within which the formation of kimberlite body type of the Nyurbinskaya pipe is possible and to determine the elements of the fault network which are promising for the kimberlite pipes discovery.

кимберлитыЯкутская алмазоносная провинцияструктурно-тектоническая модельструктурно-вещественная модельkimberlitesYakutian diamondiferous provincestructural-tectonic modelstructural-compositional modelAC “ALROSA” PCReferencesBogatikov O.A., Kononova V.A., Golubeva Y.Y., Zinchuk N.N., Ilupin I.P., Rotman A.Y., Levsky L.K., Ovchinnikova G.V., Kondrashov I.A., 2004. Variations in chemical and isotopic compositions of the Yakutian kimberlites and their causes. Geochemistry International 42 (9), 799–821.Bogatikov O.A., Kononova V.A., Golubeva Y.Y., Zinchuk N.N., Ilupin I.P., Rotman A.Y., Levsky L.K., Ovchinnikova G.V., Kondrashov I.A., 2004. Variations in chemical and isotopic compositions of the Yakutian kimberlites and their causes. Geochemistry International 42 (9), 799–821.Cheremnykh A.V., 2010. Fault-block structure and the stress state of the upper crust of lake Baikal’s eastern coast (field observations and modeling). Izvestiya, Physics of the Solid Earth 46 (5), 404–411. http://dx.doi.org/10.1134/S1069351310050058.Cheremnykh A.V., 2010. Fault-block structure and the stress state of the upper crust of lake Baikal’s eastern coast (field observations and modeling). Izvestiya, Physics of the Solid Earth 46 (5), 404–411. http://dx.doi.org/10.1134/S1069351310050058.Chernyi S.D., Fomin A.S., Yanygin Yu.T., 1998. Geological structure and composition of kimberlite pipes of the Nakyn field of the Yakutian province. In: Geology, distribution pattern, methods of prediction and prospecting for diamond deposits. Mirny, p. 157–159 (in Russian) [Черный С.Д., Фомин А.С., Яныгин Ю.Т. Геологическое строение и вещественный состав кимберлитовых трубок Накынского поля Якутской провинции // Геология, закономерности размещения, методы прогнозирования и поисков алмазных месторождений алмазов. Мирный, 1998. С. 157–159].Chernyi S.D., Fomin A.S., Yanygin Yu.T., 1998. Geological structure and composition of kimberlite pipes of the Nakyn field of the Yakutian province. In: Geology, distribution pattern, methods of prediction and prospecting for diamond deposits. Mirny, p. 157–159 (in Russian) [Черный С.Д., Фомин А.С., Яныгин Ю.Т. Геологическое строение и вещественный состав кимберлитовых трубок Накынского поля Якутской провинции // Геология, закономерности размещения, методы прогнозирования и поисков алмазных месторождений алмазов. Мирный, 1998. С. 157–159].Danilovich V.N., 1961. Method of Belts in Study of Fracturing Related to the Fault Displacements. Irkutsk Polytechnic Institute, Irkutsk, 47 p. (in Russian) [Данилович В.Н. Метод поясов в исследовании трещиноватости, связанной с разрывными смещениями. Иркутск: Иркутский политехнический институт, 1961. 47 с.].Danilovich V.N., 1961. Method of Belts in Study of Fracturing Related to the Fault Displacements. Irkutsk Polytechnic Institute, Irkutsk, 47 p. (in Russian) [Данилович В.Н. Метод поясов в исследовании трещиноватости, связанной с разрывными смещениями. Иркутск: Иркутский политехнический институт, 1961. 47 с.].Gladkov A.S., Bornyakov S.A., Manakov A.V., Matrosov V.A., 2008. Tectonophysic Studies During Prospecting for Diamonds. Learner's guide. Nauchnyi mir, Moscow, 175 p. (in Russian) [Гладков А.С., Борняков С.А., Манаков А.В., Матросов В.А. Тектонофизические исследования при алмазопоисковых работах. Методическое пособие. М.: Научный мир, 2008. 175 с.].Gladkov A.S., Bornyakov S.A., Manakov A.V., Matrosov V.A., 2008. Tectonophysic Studies During Prospecting for Diamonds. Learner's guide. Nauchnyi mir, Moscow, 175 p. (in Russian) [Гладков А.С., Борняков С.А., Манаков А.В., Матросов В.А. Тектонофизические исследования при алмазопоисковых работах. Методическое пособие. М.: Научный мир, 2008. 175 с.].Gladkov A.S., Seminskii K.Zh., 1999. Nontraditional analysis of fracturing belts on mapping of subhorizontal fault structures (exemplified by the vicinities of Irkutsk). Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 40 (2), 213–220.Gladkov A.S., Seminskii K.Zh., 1999. Nontraditional analysis of fracturing belts on mapping of subhorizontal fault structures (exemplified by the vicinities of Irkutsk). Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 40 (2), 213–220.Gzovsky М.V., 1975. Fundamentals of Tectonophysics. Nauka, Moscow, 536 p. (in Russian) [Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с].Gzovsky М.V., 1975. Fundamentals of Tectonophysics. Nauka, Moscow, 536 p. (in Russian) [Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с].Ignatov P.A., Bushkov K.Yu., Tolstov A.V., Yuanygin Yu.T., 2008. Mapping of cryptic strike-slip kimberlite-controlling structures in the Nakyn field. In: Problems of prediction and prospecting of diamond deposits within сovered territories. Proceedings of Conference dedicated to the 40 anniversary of YaNIGP TsNIGRI АC “ALROSA”. Publishing House of YaSC SB RAS, Yakutsk, p. 325–332 (in Russian) [Игнатов П.А., Бушков К.Ю., Толстов А.В., Яныгин Ю.Т. Картирование скрытых сдвиговых кимберлитоконтролирующих структур в Накынском поле // Проблемы прогнозирования и поисков месторождений алмазов на закрытых территориях: Материалы конференции, посвященной 40-летию ЯНИГП ЦНИГРИ АК “АЛРОСА”. Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2008. С. 325–332].Ignatov P.A., Bushkov K.Yu., Tolstov A.V., Yuanygin Yu.T., 2008. Mapping of cryptic strike-slip kimberlite-controlling structures in the Nakyn field. In: Problems of prediction and prospecting of diamond deposits within сovered territories. Proceedings of Conference dedicated to the 40 anniversary of YaNIGP TsNIGRI АC “ALROSA”. Publishing House of YaSC SB RAS, Yakutsk, p. 325–332 (in Russian) [Игнатов П.А., Бушков К.Ю., Толстов А.В., Яныгин Ю.Т. Картирование скрытых сдвиговых кимберлитоконтролирующих структур в Накынском поле // Проблемы прогнозирования и поисков месторождений алмазов на закрытых территориях: Материалы конференции, посвященной 40-летию ЯНИГП ЦНИГРИ АК “АЛРОСА”. Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2008. С. 325–332].Kharkiv A.D., Zinchuk N.N., Kryuchkov A.I., 1998. Primary Diamond Deposits of the World. Nedra, Moscow, 555 p. (in Russian) [Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра, 1998. 555 с.].Kharkiv A.D., Zinchuk N.N., Kryuchkov A.I., 1998. Primary Diamond Deposits of the World. Nedra, Moscow, 555 p. (in Russian) [Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра, 1998. 555 с.].Kondratiev A.A., Gorev N.I., 2005. Tectonic structure and development history of the Sredne-Markha diamond-bearing region of the Western Yakutia. In: Geology of diamond – the present and the future (geologists to the 50-year anniversary of the Mirnyi and the diamond industry in Russia). Voronezh state university, Voronezh, p. 95–104 (in Russian) [Кондратьев А.А., Горев Н.И. Тектоническое строение и история развития Средне-Мархинского алмазоносного района Западной Якутии // Геология алмаза – настоящее и будущее (геологи к 50-летнему юбилею г. Мирный и алмазодобывающей промышленности России). Воронеж: Воронежский государственный университет, 2005. С. 95–104].Kondratiev A.A., Gorev N.I., 2005. Tectonic structure and development history of the Sredne-Markha diamond-bearing region of the Western Yakutia. In: Geology of diamond – the present and the future (geologists to the 50-year anniversary of the Mirnyi and the diamond industry in Russia). Voronezh state university, Voronezh, p. 95–104 (in Russian) [Кондратьев А.А., Горев Н.И. Тектоническое строение и история развития Средне-Мархинского алмазоносного района Западной Якутии // Геология алмаза – настоящее и будущее (геологи к 50-летнему юбилею г. Мирный и алмазодобывающей промышленности России). Воронеж: Воронежский государственный университет, 2005. С. 95–104].Kropotkin P.N., Yefremov V.N., Makeev V.M., 1987. Stress state of the Earth’s crust and geodynamics. Geotektonika (Geotectonics) (1), 3–24 (in Russian) [Кропоткин П.Н., Ефремов В.И., Макеев В.М. Напряженное состояние земной коры и геодинамика // Геотектоника. 1987. № 1. С. 3–24].Kropotkin P.N., Yefremov V.N., Makeev V.M., 1987. Stress state of the Earth’s crust and geodynamics. Geotektonika (Geotectonics) (1), 3–24 (in Russian) [Кропоткин П.Н., Ефремов В.И., Макеев В.М. Напряженное состояние земной коры и геодинамика // Геотектоника. 1987. № 1. С. 3–24].Leonov Yu.G., 1995. Stresses in lithosphere and intraplate tectonics. Geotektonika (Geotectonics) (6), 3–21 (in Russian) [Леонов Ю.Г. Напряжения в литосфере и внутриплитная тектоника // Геотектоника. 1995. № 6. С. 3–21].Leonov Yu.G., 1995. Stresses in lithosphere and intraplate tectonics. Geotektonika (Geotectonics) (6), 3–21 (in Russian) [Леонов Ю.Г. Напряжения в литосфере и внутриплитная тектоника // Геотектоника. 1995. № 6. С. 3–21].Nikolayev P.N., 1977. Statistical analysis technique for fractures and reconstruction of the tectonic stresses fields. Izvestiya VUZov, Geologiya i Razvedka (Proceedings of Universities, Geology and Exploration) (12), 103–115 (in Russian) [Николаев П.Н. Методика статистического анализа трещин и реконструкции полей палеонапряжений // Известия вузов. Геология и разведка. 1977. № 12. С. 103–115].Nikolayev P.N., 1977. Statistical analysis technique for fractures and reconstruction of the tectonic stresses fields. Izvestiya VUZov, Geologiya i Razvedka (Proceedings of Universities, Geology and Exploration) (12), 103–115 (in Russian) [Николаев П.Н. Методика статистического анализа трещин и реконструкции полей палеонапряжений // Известия вузов. Геология и разведка. 1977. № 12. С. 103–115].Osokina D.N., 1963. Plastic and Elastic Low-Modular Optically Active Materials for the Stress Study in the Earth Crust by Modeling. USSR Academy of Sciences Publishing House, Moscow, 196 p. (in Russian) [Осокина Д.Н. Пластичные и упругие низкомодульные оптически-активные материалы для исследования напряжений в земной коре методом моделирования. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 196 с.].Osokina D.N., 1963. Plastic and Elastic Low-Modular Optically Active Materials for the Stress Study in the Earth Crust by Modeling. USSR Academy of Sciences Publishing House, Moscow, 196 p. (in Russian) [Осокина Д.Н. Пластичные и упругие низкомодульные оптически-активные материалы для исследования напряжений в земной коре методом моделирования. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 196 с.].Sablukov S.M., Sablukova L.I., Stegnitsky Yu.B., Karpenko M.A., Neustroev R.G., 2010. Kimberlites and basalts with differing age of the Nyurbinskaya pipe (Nakyn field, Yakutia): a portrayal of regional upper mantle evolution from the Riphean to the Carboniferous time, and its geodynamic relationships. In: Geochemistry of magmatic rocks – 2010. Abstracts of XXVII International Conference School “Geochemistry of Alkaline rocks”. Moscow–Koktebel’, р. 152–153.Sablukov S.M., Sablukova L.I., Stegnitsky Yu.B., Karpenko M.A., Neustroev R.G., 2010. Kimberlites and basalts with differing age of the Nyurbinskaya pipe (Nakyn field, Yakutia): a portrayal of regional upper mantle evolution from the Riphean to the Carboniferous time, and its geodynamic relationships. In: Geochemistry of magmatic rocks – 2010. Abstracts of XXVII International Conference School “Geochemistry of Alkaline rocks”. Moscow–Koktebel’, р. 152–153.Sablukov S.M., Sablukova L.I., Stegnitsky Yu.B., Karpenko M.A., Spivakov S.V., 2008. Volcanic rocks of the Nyurbinskaya pipe: a reflection of the upper mantle state in the region from the Riphean to Carbon, geodynamic consequences. In: Proceedings of VIII international seminar “Deep magmatism, its sources and plumes”. Irkutsk, p. 132–165 (in Russian) [Саблуков С.М., Саблукова Л.И., Стегницкий Ю.Б., Карпенко М.А., Спиваков С.В. Вулканические породы трубки Нюрбинская: отражение состояния верхней мантии региона от рифея до карбона, геодинамические следствия // Труды VIII Международного семинара «Глубинный магматизм, его источники и плюмы». Иркутск, 2008. С. 132–165].Sablukov S.M., Sablukova L.I., Stegnitsky Yu.B., Karpenko M.A., Spivakov S.V., 2008. Volcanic rocks of the Nyurbinskaya pipe: a reflection of the upper mantle state in the region from the Riphean to Carbon, geodynamic consequences. In: Proceedings of VIII international seminar “Deep magmatism, its sources and plumes”. Irkutsk, p. 132–165 (in Russian) [Саблуков С.М., Саблукова Л.И., Стегницкий Ю.Б., Карпенко М.А., Спиваков С.В. Вулканические породы трубки Нюрбинская: отражение состояния верхней мантии региона от рифея до карбона, геодинамические следствия // Труды VIII Международного семинара «Глубинный магматизм, его источники и плюмы». Иркутск, 2008. С. 132–165].Seminsky K.Zh., Gladkov A.S., Lounina O.V., Tougarina M.A., 2005. Internal Structure of Continental Fault Zones. Applied aspect. Publishing House of SB RAS, Branch “Geo”, Novosibirsk, 293 p. (in Russian) [Семинский К.Ж., Гладков А.С., Лунина О.В., Тугарина М.А. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Прикладной аспект. Новосибирск: Издательство СО РАН, Филиал «Гео», 2005. 293 с.].Seminsky K.Zh., Gladkov A.S., Lounina O.V., Tougarina M.A., 2005. Internal Structure of Continental Fault Zones. Applied aspect. Publishing House of SB RAS, Branch “Geo”, Novosibirsk, 293 p. (in Russian) [Семинский К.Ж., Гладков А.С., Лунина О.В., Тугарина М.А. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Прикладной аспект. Новосибирск: Издательство СО РАН, Филиал «Гео», 2005. 293 с.].Tolstov A.V., Minin V.A., Vasilenko V.B., Kuznetsova L.G., Razumov A.N., 2009. A new body of highly diamondiferous kimberlites in the Nakyn field of the Yakutian kimberlite province. Russian Geology and Geophysics 50 (3), 162–173. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2008.09.001.Tolstov A.V., Minin V.A., Vasilenko V.B., Kuznetsova L.G., Razumov A.N., 2009. A new body of highly diamondiferous kimberlites in the Nakyn field of the Yakutian kimberlite province. Russian Geology and Geophysics 50 (3), 162–173. http://dx.doi.org/10.1016/j.rgg.2008.09.001.Tomshin M.D., Fomin A.S., Kornilova V.P., Chernyi S.D., Yanygin Y.T., 1998. Peculiarities of magmatic formations from the Nakyn kimberlite field of the Yakutian province. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 39 (12), 1693–1703.Tomshin M.D., Fomin A.S., Kornilova V.P., Chernyi S.D., Yanygin Y.T., 1998. Peculiarities of magmatic formations from the Nakyn kimberlite field of the Yakutian province. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 39 (12), 1693–1703.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.