 |  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 УДК 553.81 Корреляционные взаимоотношения вещественных компонентов примазки на пиропе алмазоносного участка Улахан-Курунг-Юрях (Республика Саха (Якутия))
Бутенков А.А., доцент, Хвостиков Г.А., студент Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Россия
В данной работе охарактеризовано геологическое строение алмазоносного участка Улахан-Курунг-Юрях, входящего в состав Нижне-Ботуобинской площади (Республика Саха). Произведён корреляционный анализ компонентов вещественного состава примазки на пиропе, являющемся минералом-индикатором алмазоносности
Участок Улахан-Курунг-Юрях расположен северо-западнее г. Мирный, верхнем течении одноименного ручья. В геолого-структурном отношении он входит в состав Нижне-Ботуобинской площади, находящейся на северо-западном фланге Мало-Ботуобинского алмазоносного района. Она приурочена к крупной платформенной структуре – Непско-Ботуобинскому поднятию среднепалеозойского возраста. В позднепалеозойский тектономагматический этап оно было осложнено наложением на него восточного борта Тунгусской синеклизы, а в мезозойский – Ангаро-Вилюйского прогиба. Западное крыло поднятия пологое (падение измеряется минутами), восточное – относительно крутое (углы падения пород 4–6о). Восточное крыло осложнено Вилюйско-Мархинской зоной глубинных разломов, западное – Ахтарандинской. В геологическом строении Нижне-Ботуобинской площади принимают участие терригенно-карбонатные породы верхнего кембрия, терригенные отложения карбона и перми, туфогенные образования нижнего триаса, терригенные отложения нижней юры, разнообразные по генезису четвертичные отложения, а также интрузивные образования разновозрастных трапповых формаций и трубки взрыва основного (траппы) состава [2, 3]. Наибольший интерес представляют отложения ботуобинской свиты (С2-3bt). Структурный план кровли свиты имеет пологое погружение в северо-западном направлении. В юго-западной части площади структурный план кровли ботуобинской свиты имеет ступенеобразный флексурный перегиб. На исследуемом участке план кровли свиты осложнен желобообразными депрессиями В литологическом составе ботуобинской свиты принимают участие грубообломочные, песчаные и глинисто-алевролитовые породы. Он представлен преимущественно толщей зеленовато-серых, серых мелко-среднезернистых песков слоистой, реже массивной текстуры. Алевролиты и их глинисто-песчаные разности, как правило, венчают разрезы мелких и крупных седиментационных ритмов. В резко подчиненном количестве присутствуют гравийно-галечные отложения, залегающие в основании ритмов и аргиллиты, угли, венчающие алевролитовые пачки. Количество последних зависит от фациальной природы осадков, слагающих ритмы. В целом же разрез свиты характеризуется быстрой латеральной изменчивостью, что характерно для континентального комплекса фаций. Ботуобинская свита содержит в своем разрезе базальные горизонты, которые представляют собой коллекторы, содержащие основные концентрации индикаторных минералов кимберлитов (ИМК) – пиропов, пикроильменитов и хромшпинелидов, а также россыпепроявления алмазов. Базальные горизонты сложены преимущественно мелко-среднезернистыми песками и алевролитами, с включениями делювиально-пролювиального грубообломочного материала местных пород. Иногда, базальные горизонты представлены галечно-гравийными и разнозернистыми песчаными осадками, с включениями грубообломочного материала как экзотических, так и местных пород [3]. Участок Улахан-Курунг-Юрях прорван интрузивными образованиями нижнего триаса – ахтарандинским комплексом (gbT1a) недифференцированных и слабо дифференцированных траппов. Мощность пластообразных интрузий варьирует в широких пределах – от нескольких метров до 100–200 м. и более. Интрузивные образования представлены долеритами. В плане интрузии имеют неправильную форму, слагают возвышенные участки рельефа и залегают в разрезе осадочной толщи или на карбонатных породах нижнего палеозоя. Внедрение пластообразных интрузий траппов происходило, в основном, вдоль межформационной границы нижнепалеозойских и верхнепалеозойских отложений с полным или частичным разрушением информативных осадочных коллекторов алмаза верхнего палеозоя, а также сопровождалось смещением блоков палеозойских пород и их брекчированием во фронтальных областях. Подошву и кровлю часто слагают микродолериты со следами обжига и скарнирования вмещающих пород. На участке Улахан-Курунг-Юрях были произведены геолого-поисковые работы, в ходе которых была пробурена сеть скважин и произведено опробование из горизонтов различных возрастов. В данной работе использованы результаты количественного рентгеноспектрального микрозондового анализа поверхности кристалла пиропа (пироп № 1), отобранного из мономинеральной фракции шлиха в скважине № 73,9/210,5 (рис. 1).
Рис.1 - Схема расположения точек-спектров на поверхности пиропа № 1
Была исследована минеральная примазка на поверхности исследуемого пиропа по шести точкам (спектрам), для каждой из которых были определены содержания химических компонентов вещественного состава (табл. 1).
Таблица 1 - Химический состав минеральной примазки пиропа №1
По профилю, проходящему через точки-спектры поверхности исследуемого кристалла пиропа, с помощью программы Microsoft Excell были построены графики изменчивости содержаний MgO Al2O3, SiO, SO3, К2О2, CaO, TiO2, Cr2O3, MnO и FeO (рис. 2-6). Далее был изучен характер полученных кривых, который показывает значительную неравномерность распределения компонентов вещественного состава минеральных примазок вдоль профиля.
Рис. 2 - Графики изменчивости содержаний MgO и Al2O3
Рис. 3 - Графики изменчивости содержаний SiO и SO3
Рис. 4 - Графики изменчивости содержаний K2O2 и CaO
Рис. 5 - Графики изменчивости содержаний TiO2 и Cr2O3
Рис. 6 - Графики изменчивости содержаний MnO и FeO
Анализ графиков изменчивости содержаний окислов вдоль профиля спектров позволяет увидеть определённые закономерности. Примечательно, что количественно преобладают такие соединения, как MgO, Al2O3, SiO, CaO, FeO и SO3. Именно эти компоненты являются соединениями, формирующие основной состав минералов, входя в их формулы. Остальные компоненты характеризуются низкими содержаниями, присутствуя в минералах в виде примесей. Отчетливо выделяются две группы спектров. Первая представлена точками-спектрами 5 и 6. Для неё характерны высокие содержания CaO и SO3. В сумме их количество составляет для спектров 5 и 6, соответственно, 73,74 и 56,34 %. Остальные компоненты имеют пониженные концентрации, но среди них выделяются MgO, Al2O3, SiO и FeO. Суммарное содержание этих компонентов для спектров 5 и 6 составляет, соответственно, 18,63 и 25,11 %. Вторая группа спектров представлена точками-спектрами 3, 4, 1 и 2, и для них характерны повышенные значения содержаний MgO, Al2O3, SiO и FeO. В сумме их количество составляет для спектров 3, 4, 1 и 2, соответственно, 87,38, 85,04, 89,19 и 87,67 %. Для всех компонентов состава минеральных примазок на пиропе была рассчитана матрица корреляции Пирсона (табл. 2).
Таблица 2 - Корреляционная матрица Пирсона
Анализ матрицы корреляции позволяет выделить группы компонентов, имеющие сильные корреляционные связи между собой. Среди количественно господствующих компонентов сильные положительные связи зафиксированы между MgO, Al2O3, SiO, а также между CaO и SO3, что соответствует двум группам спектров, выделенных ранее. Также примечательна сильная отрицательная корреляционная связь между компонентами этих двух групп. Выявленные особенности распределения компонентов вещественного состава минеральной примазки на кристалле пиропа позволяют прийти к выводу, что она состоит из двух частей, отличающихся минеральным составом. Одна часть соответствует спектрам 5 и 6, а вторая – спектрам 3, 4, 1 и 2 . В вещественном составе точек-спектров 5 и 6 доминирует сочетание CaO и SO3, имеющих между собой сильную прямую корреляционную связь. Приведение содержаний этих компонентов к 100 % позволило предположить, что минерал, который они образуют, является ангидритом (табл. 3).
Таблица 3 - Определение минерального состава примазки на пиропе по спектрам 5 и 6 (минерал 1)
Также можно прийти к выводу, что в точках-спектрах 5 и 6 в подчиненных количествах присутствует и второй минерал, образованный MgO, Al2O3, SiO и FeO – его можно отнести к семейству гранатов пироп-альмандинового ряда (табл. 4).
Таблица 4 - Определение минерального состава примазки на пиропе по спектрам 5 и 6 (минерал 2)
Вещественный состав точек-спектров 3, 4, 1 и 2 представлен в основном сочетанием MgO, Al2O3, SiO, FeO. Приведение содержаний этих компонентов к 100 % позволило предположить, что минерал, который они образуют, является гранатом пироп-альмандинового ряда, причем по составу ближе к пиропу, на что указывает его повышенная магнезиальность (табл. 5).
Таблица 5 - Определение минерального состава примазки на пиропе по спектрам 3, 4, 1, 2
Наличие прочих компонентов, присутствующих в составе примазки в малых количествах (Cr2O3 TiO2), позволяет предположить присутствие незначительных примесей таких минералов, как хромшпинелиды и ильменит. Характерно присутствие MnO в точках-спектрах 3, 4 , 1 и 2, а в спектрах 5 и 6 он полностью отсутствует. Это можно объяснить тем, что Mn может замещать Fe в составе граната. В целом можно прийти к выводу, что в целом минеральный состав примазки на пиропе имеет неоднородности вследствие особенностей её генезиса. Минерал на точках спектрах 3, 4 , 1 и 2, судя по всему, магматического мантийного происхождения, и является более ранним. На точках-спектрах 5 и 6 отражены два этапа формирования. Ранний этап, магматический в мантийных условиях, представлен гранатом пироп-альмандинового ряда. Поздний этап маркирован ангидритом, и судя по всему, относится к вторичным процессам в земной коре, в приповерхностной зоне, куда был вынесен пироп вместе с кимберлитовой магмой.
Библиографический список 1. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. – М., 1951.- 543 с. 2. Гиниятуллин И.М., Блажкун Д.В. и др. Опорная легенда Ботуобинской серии листов Государственной геологической карты СССР масштаба 1:50000, Мирный, 1989 г. 3. Подвысоцкий В.Т., Белов Е.Н. Состав и условия формирования древних осадочных коллекторов и россыпей алмазов. Иркутск, 1995 г. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
