Трехмерные структурно‐вещественные модели формирования кимберлитовых трубок Нюрбинской и Ботуобинской (Якутская алмазоносная провинция)

В работе представлены результаты комплексного подхода к изучению структурной и вещественной позиции коренных месторождений Накынского поля – кимберлитовых трубок Нюрбинской и Ботуобинской, что нашло отражение в трехмерных структурно‐вещественных моделях их формирования. Использование объемного моделирования как одного из наиболее прогрессивных методов геологического познания позволило учесть высокую степень изменчивости (анизотропии) вещественных комплексов, слагающих кимберлитовые трубки, а также невыдержанность структурно‐морфологических свойств рудовмещающей структуры. Решение задач, связанных с определением структурной позиции и особенностей разломно‐блокового строения рассматриваемых месторождений, осуществлялось путем применения тектонофизических методов в сочетании с методами тахеометрической съемки. С их помощью значительно детализированы существующие схемы разломного строения участков, откартированы элементы внутренней структуры разломов, определены азимуты и углы падения нарушений, установлена их мощность. По результатам компьютерной обработки материалов построены трехмерные модели разломно‐блокового строения участков локализации трубок Нюрбинской и Ботуобинской. Исследования минералого‐петрографических особенностей и специфики алмазоносности различных генераций кимберлита, слагающих трубки Нюрбинскую и Ботуобинскую, позволили восстановить морфологию и пространственное положение каждого из выделенных комплексов как в современном срезе, так и на этапе внедрения. Для всех магматических фаз (порфировый кимберлит, эруптивная кимберлитовая брекчия и автолитовая кимберлитовая брекчия) созданы объемные каркасные модели их геологических тел. Разработка структурно‐вещественных моделей для трубок Нюрбинской и Ботуобинской осуществлялась путем синтезирования данных о вещественных и структурных особенностях месторождений, полученных в ходе предыдущих этапов исследования. В рамках представляемых моделей во временной последовательности рассмотрены процессы взаимодействия разрывных нарушений, формирующих кимберлитовмещающую структуру, и вещественных комплексов, слагающих трубки. Согласно полученным моделям, формирование трубок происходило в приповерхностных структурах присдвигового растяжения, образованных на участках сопряжения разлома север‐северо‐восточной ориентировки с частными дислокациями зоны разрывных нарушений восток‐северо‐восточного и северо‐западного направления в результате нескольких этапов тектономагматической активизации. При этом доставка дискретных порций кимберлитового расплава от источника происходила по глубинным разломам, выступающим в качестве каналов повышенной проницаемости. В совокупности выделенные дизъюнктивные элементы представляют собой структуры, благоприятные для перемещения магмы и локализации кимберлитовых тел.

кимберлитовая трубка, разломно‐блоковое строение, структурно‐вещественная модель

1. Agashev A.M., Watanabe T., Bydaev D.A., Pokhilenko N.P., Fomin A.S., Maehara K., Maeda J., 2001. Geochemistry of kimberlites from the Nakyn field, Siberia: evidence for unique source composition. Geology 29 (3), 267–270. https://doi.org/10.1130/0091-7613(2001)0292.0.CO;2.

2. Bogatikov O.A., Kononova V.A., Golubeva Y.Y., Kondrashov I.A., Zinchuk N.N., Rotman A.Y., Ilupin I.P., Levsky L.K., Ovchinnikova G.V., 2004. Variations in chemical and isotopic compositions of the Yakutian kimberlites and their causes. Geochemistry International 42 (9), 799–821.

3. Боланев В.С., Сафьянников В.И. Отчет о результатах детальной разведки коренных месторождений алмазов – кимберлитовых трубок Нюрбинская и Ботуобинская в 1994–2000 гг. Мирный, 2000. 380 c.

4. Черемных А.В., Гладков А.С., Афонькин А.М., Потехина И.А., Серебряков Е.В., Кузьмин И.В. Моделирование напряженно-деформированного состояния в окрестностях разломного узла района кимберлитовой трубки «Мир» (Якутская алмазоносная провинция) // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых. 2014. № 1. С. 35–43.

5. Егоров К.Н., Кошкарев Д.А., Гладков А.С. Структурно-вещественная эволюция и алмазоносность многофазной кимберлитовой трубки «Комсомольская» (Алакит-Мархинское поле, Якутия) // Отечественная геология. 2015. № 3. С. 16–23.

6. Field M., Stiefenhofer J., Robey J., Kurszlaukis S., 2008. Kimberlite-hosted diamond deposits of southern Africa: a review. Ore Geology Reviews 34 (1–2), 33–75. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2007.11.002.

7. Гладков А.С., Борняков С.А., Манаков А.В., Матросов В.А. Тектонофизические исследования при алмазопоисковых работах. М.: Научный мир, 2008. 175 с.

8. Гладков А.С., Кошкарев Д.А., Черемных А.В., Жоао Ф., Карпенко М.А., Марчук М.В., Потехина И.А. Структурно-вещественная модель становления кимберлитовой трубки Нюрбинская (Средне-Мархинский район Якутской алмазоносной про винции) // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 3. С. 435–458. https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-3-0216.

9. Gzovsky М.V., 1975. Fundamentals of Tectonophysics. Moscow, Nauka, 536 p. (in Russian) [Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с].

10. Hawthorne J.B., 1975. Model of a kimberlite pipe. Physics and Chemistry of the Earth 9, 1–15. https://doi.org/10.1016/0079-1946(75)90002-6.

11. Игнаткин Е.И., Оникиенко С.К., Афанасьева М.А., Шишков А.Ю. Теплопроводность кимберлитов // Известия вузов. Геология и разведка. 1989. № 2. С. 145–147.

12. 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.

13. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра, 1998. 555 с..

14. Килижеков О.К. Закономерности локализации и особенности разведки погребенных россыпей алмазов Средне-Мархинского района (Якутская алмазоносная провинция): Дис. … канд. геол.-мин. наук. Мирный, 2017. 160 с..

15. Колганов В.Ф., Акишев А.Н., Дроздов А.В. Горногеологические особенности коренных месторождений алмазов Якутии. Мирный: Мирнинская городская типография, 2013. 568 с.

16. 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.

17. Коробков И.Г. Структурно-тектонические, литолого-фациальные и магматические факторы минерагенического районирования и локального прогноза алмазоносности на востоке Тунгусской синеклизы (Якутская алмазоносная провинция): Дис. … докт. геол.-мин. наук. Томск, 2014. 370 с.

18. Кошкарев Д.А., Егоров К.Н., Карпенко М.А., Маковчук И.В. Основные параметры алмазоносности геолого-технологических типов кимберлитовых руд трубки Юбилейная, Якутия // Руды и металлы. 2010. № 4. С. 27–34.

19. Кошкарев Д.А., Орлова Г.В., Андрющенко Л.Г., Карнаушенко М.Г. Отчет о результатах научноисследовательских работ по теме: «Геолого-технологическая типизация кимберлитовых руд верхних горизонтов трубки «Ботуобинская» с целью повышения эффективности их опережающей разбраковки по уровню алмазоносности и ситовым характеристикам» (вещественный состав разнотипных кимберлитов трубок «Ботуобинская»). Иркутск, 2015. 77 с.

20. Костровицкий С.И. Физические условия, гидравлика и кинематика заполнения кимберлитовых трубок. Новосибирск: Наука, 1976. 96 с.

21. Костровицкий С.И., Специус З.В., Яковлев Д.А., Фон-дер-Флаас Г.С., Суворова Л.Ф., Богуш И.Н. Атлас коренных месторождений алмазов Якутской кимберлитовой провинции. Мирный: Мирнинская городская типография, 2015. 480 с.

22. Milashev V.A., 1984. Volcanic Pipes. Nedra, Leningrad, 268 p. (in Russian) [Милашев В.А. Трубки взрыва. Л.: Недра, 1984. 268 с.].

23. Милашев В.А. Структурная классификация кимберлитовых полей. Л.: Недра, 1985. 167 с.

24. Николаев П.Н. Методика тектонодинамического анализа. М.: Недра, 1992. 295 с.

25. Nowicki T., Crawford B., Dyck D., Carlson J., McElroy R., Oshust P., Helmstaedt H., 2004. The geology of kimberlite pipes of the Ekati property, Northwest Territories, Canada. Lithos 76 (1–4), 1–27. https://doi.org/10.1016/j.lithos. 2004.03.020.

26. Pervov V.A., Somov S.V., Korshunov A.V., Dulapchii E.V., Félix J.T., 2011. The Catoca kimberlite pipe, Republic of Angola: A paleovolcanological model. Geology of Ore Deposits 53 (4), 295–308. https://doi.org/10.1134/S10757015 11040052.

27. Геологический словарь. В трех томах. Издание третье, переработанное и дополненное / Ред. О.В. Петров. Т. 3 (Р–Я). СПб.: ВСЕГЕИ, 2012. 440 с.

28. Polyansky O.P., Prokopiev A.V., Koroleva O.V., Tomshin M.D., Reverdatto V.V., Selyatitsky A.Yu., Travin A.V., Vasiliev D.A., 2017. Temporal correlation between dyke swarms and crustal extension in the middle Palaeozoic Vilyui rift basin, Siberian platform. Lithos 282–283, 45–64. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2017.02.020.

29. 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.

30. Семинский К.Ж. Принципы и этапы спецкартирования разломно-блоковой структуры на основе изучения трещиноватости // Геология и геофизика. 1994. Т. 35. № 9. С. 112–130.

31. Семинский К.Ж., Семинский Ж.В. Спецкартирование разломных зон земной коры и его возможности в исследовании структурного контроля кимберлитов в Алакит-Мархинском поле Якутской алмазоносной провинции. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. 204 с.

32. Серебряков Е.В. Разрывная структура коренных месторождений алмаза Накынского кимберлитового поля (на основе трехмерных моделей): Дис. … канд. геол.-мин. наук. Новосибирск: Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 2018. 150 с.

33. Шерман С.И. Физические закономерности развития разломов земной коры. Новосибирск: Наука, 1977. 102 с.

34. Шерман С.И., Днепровский Ю.И. Поля напряжений земной коры и геолого-структурные методы их изучения. Новосибирск: Наука, 1989. 157 с.

35. Тарабукин В.П., Реймерс А.Н., Нефедова И.В. Оценка эрозионного среза кимберлитовых трубок Накынского поля // Отечественная геология. 2003. № 6. С. 84–85.

36. Tevelev A.V., Grokhovskaya T.L., 1995. Early Proterozoic PGE provinces in the Eastern Baltic shield. In: 5th Zonenshain conference on plate tectonics. GEOMAR, Kiev, p. 95–96.

37. Томшин М.Д., Фомин А.С., Корнилова В.П., Черный С.Д., Яныгин Ю.Т. Особенности магматических образований Накынского кимберлитового поля Якутской провинции // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 12. С. 1693–1703.

38. Томшин М.Д., Зайцев А.И., Земнухов А.Л., Копылова А.Г. Характер становления базитов в Накынском кимберлитовом поле Якутии // Отечественная геология. 2004. № 5. С. 44–49.

39. Вольфсон Ф.Н., Яковлев П.Д. Структуры рудных полей и месторождений. М.: Недра, 1975. 271 с.

40. Еременко А.В. О механизме формирования кимберлитовых диатрем Архангельской алмазоносной провинции // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2003. № 1. С. 160–165.