Використання тіпохіміческіх ознак мінералів-індикаторів для визначення умов утворення та оцінки промислової алмазоносності кімберлітових тел Східного Приазов'я

Мигович О.. П., студентка V-го курсу.

Східно-Приазовський субблоків є частиною Приазовського блоку Українського щита (УЩ) і розташований на південному сході України на північ від Азовського моря. Східно-Приазовський субблоків являє собою виступ доріфейского фундаменту з усіх сторін обмежений розломами, а зона його зчленування з бортом Дніпрова-Донецької западини (ДДЗ), є однією з найважливіших провінцій УЩ для прояву ультраосновних магматизму. У Східному Приазов'ї до теперішнього часу відкрито чотири кімберлітових тіла: Петровське, Надія, Новоласпінское і Південне, а також два дайки, пов'язані з Новоласпінскім і Південним тілами.

Тіло Петрівське (400 * 200м) має сильно розширену верхню частину, підвідний канал звужений і розпадається на самостійні ізольовані тонкі (до 5м) провідники. Ценрального частина тіла складена еруптивні брекчія, на периферії -- туфобрекчії. Серед мінералів-індикаторів переважають хромшпінеліди і червоно-фіолетові Піроп. Тіло залягає серед піщано-карбонатних порід середнього девону і, частково, на породах кристалічного фундаменту.

Трубка Надія знаходиться в 5 км на південний схід від Петровського тіла, в плані має форму вигнутого овалу розміром 30 * 60м, падіння трубки на північний захід під кутом 60-80. Канал поступово звужується і переходить в дайки. Складена брекчія кімберлітів і масивними порфироподібна кімберліту.

Дайка Південна розкрита свердловинами в 1998 рік і на сьогоднішній день являє великий інтерес. Розташована на відстані 1км на схід від трубки Південна. Простягання субширотне, падіння південне 70-80, потужність 1.5-3м, складена кімберлітових брекчія, перекритими осадовими породами четвертинної системи (8-12м).

Піроп-хромшпінелідовой асоціацією високобаріческіх мінералів характеризуються кімберліту Петровського тіла. Мінерали-індикатори трубки Надія представлені пікроільменітом з підвищеним вмістом хрому (до 5% Cr2O3) і марганцю, хромшпінелідамі (до 60% Cr2O3), Піроп (до 10% Cr2O3).

Вивчення Піроп [Панов, Гріффін, 1999] з 150 кімберлітових трубок, у різних регіонах земної кулі (Росія, Індія, ПАР та ін), однозначно довело: присутність хромомісткої Піроп, бідних кальцієм, є індикатором алмаз-піроповой фації кімберлітів, тобто алмазоносності. У зв'язку з цим у Петровських гранатах проводилися відповідні аналізи і були отримані результати: MgO 69.6-70.7мол.%, Cr2O3 17.5-20.3мол.%, CaO 14.9-16.7мол.%. Дані хімічних аналізів свідчить про те, що гранати наближаються по складу до гранат продуктивних кімберлітів. Проте, якщо судити тільки по змісту Cr2O3, то Петровські гранати аналогічні Якутським, тому дуже важливо (щоб уникнути помилок) враховувати зміст CaO. У систему Cr2O3-CaO потрапляє незначна кількість гранатів Східного Приазов'я, що свідчить про невисоку алмазоносності району.

В кімберлітових тілах Петрівське і Надія, а також у Дайк Південна хромшпінеліди переважають над іншими мінералами-індикаторами. Особливо цінні в плані прогнозу високохромистого різниці, що містять більше 60% Cr2O3. Так, зміст трехокісі хрому в хромшпінелідах трубки Надія становить 60.13%, тобто наближається до критеріального. В інших пробах розкид значень хромистої-глиноземистому становить від 34.89% до 58.83% і від 8.14% до 16.39% відповідно.

З Новоласпінскіх кімберлітів було вивчено 124 зерна клінопіроксена [Панов, Гріффін, 1999], в 116 кількість Cr2O3 варіює від 0.5 до 3.4мас.%. У складі багатьох з них присутні ті чи інші кількості Na2O. Тим змістами оксидів хрому і натрію спостерігається пряма залежність. Фігуративні точки досліджених хромдіопсиди з вмістом Cr2O3 більше 0.5% на діаграмі Al2O3-Na2O, за рідкісним винятком, потрапляють у поле кімберлітових клінопіроксенов.

Отже, завдяки дослідженням [Смирнов, Чашка, Панов, 1999] встановлені: висока хромистої гранатів, підвищений вміст хрому і титану в хромшпінелідах, хромистої та наявність Na2O в клінопіроксеннах, а також зв'язок цих змістів з потенційної алмазоносності.

В лабораторіях Головного національного центру геохімічної еволюції і металогенії континентів при університеті Макварі та Об'єднання наукових та інженерних досліджень (CSIRO) за допомогою електронно-лазерного і протонного Мікрозонд були виконані деякі дослідження. Вивченню були піддані [Смирнов, Чашка, Панов, 1999] мантійні, червоно-фіолетові Піроп (більше 1.5% Cr2O3) тел Надія і Петровське. За даними аналізу основні та другорядні оксиди у складі гранатів не виходять за межі раніше встановлених для Піроп значень. Однак, вперше отримані дані з елементів-домішок в Піроп допомагають вирішувати ряд наукових та прикладних задач.

Вченими Австралії [Griffin, Ryan, 1995] була визначена тісна кореляційна залежність змістів Ni і Cr в Піроп і хромшпінелідах від температури і тиску. Термобаричних умови середовища мінералообразованія визначаються за Ni-термометру і Cr-барометра. Так, для тіл Надія і Петровське, нами встановлені температура (1000-1200С) і тиск (40ГПа) мінералообразующей середовища. Потужність літосфери регіону визначена по температурі освіти Піроп (із вмістом Y 10г/т), яка становить 1000-1100С і що відповідає 140-150км.

Високі вмісту Zr, Y, Sr, Ga та інших елементів, а також особливості Zr/Y відносин свідчать про інтенсивний калієвої метасоматозе. Дослідниками також встановлено [Griffin, Ryan, 1995], що в Піроп алмазоносного парагенезіса ставлення Nb/Y повинно бути більше 0.6, а Sc/Y більше 30 (Росія, ПАР, Австралія та ін.) Ця умова рідко дотримується для кімберлітових тел Східного Приазов'я.

Таким чином, отримані геохімічні дані свідчать про відносно малою промислової алмазоносності кімберлітів Східного Приазов'я. Однак, ці дані не дозволяють зробити негативний висновок про алмазоносності всього Приазов'я, тому роботи в цій області необхідно продовжувати далі.

Список літератури

Смирнов Г.И., Чашка А.І., Панов Б.С., Панов Ю.Б., Гріффін В.Л.// Мінерали-індикатори кімберлітових порід України// Праці Міжнародної науково-практичної конференції; Сімферополь, 1999.

Панов Б.С., Гріффін Л.В., Панов Ю.Б., Тарасюк О.Н.// Нові дані про Піроп і пікроільменіте з кімберлітів Приазов'я// Праці Міжнародної науково-практичної конференції; Сімферополь, 1999.

Griffin W.L., Ryan C.G.// Trace elements in indicator minerals: area selection and target evaluation in diamond exploration// Journal of Geochemical exploration //Australia, 1995.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://masters.donntu.edu.ua