Оценка перспектив алмазоносности Республики Татарстан

Оценка  перспектив алмазоносности Республики Татарстан

  Углерод занимает шестую клетку в периодической системе элементов и, следовательно, имеет шесть дейтронов в ядре и связанных жестко с ними шесть электронов на орбитах. Возможны 3 варианта размещения 6 дейтронов в ядре. Расположение в виде шестигранника соответствует свойствам углерода в модификации графита с чешуйчатой структурой. Пирамидальное строение имеет другая, аллотропная, модификация углерода – в виде кристалла алмаза. Третья структура, у которой 2 дейтрона, вида альфа-частицы, спрятана в «ядрышке» ядра, а оставшиеся 4 расположены на концах четырех полуосей, лежащих в одной плоскости – это структура углерода в молекулах и полимерах с четырехкратной валентностью. Алмазы такого типа были обнаружены в Татарстане.

   Алмазоносность  геологических провинций в мире, в частности на Восточно-Европейской платформе, определяется комплексом признаков, установление которых признается необходимым фактором прогнозирования и оценки перспектив.

   Комплекс  признаков алмазоносности:

1. Поверхность  мантии поднята.

2. Глубинные  разломы.

3. Магматизм,  вулканизм.

4. Гетерогенность  гранитного слоя.

5. Перикратонные  структуры.

6. Рифтогенез.

7. Шарьяжно-надвиговая  тектоника.

   Продуктивные  алмазоносные тела встречаются  в древних стабильных участках докембрийских платформ, при большой глубинности тектоно-магматической активизации. При уменьшенной в целом толщине земной коры поверхность мантии здесь выше, а в гранито-гнейсовом слое развиты интеркратонные и перикратонные палеодепрессии и рифты. Рифтогенез сопровождается интрузивным магматизмом и вулкано-эффузивными процессами. Значительные напряжения, релаксировавшиеся разномасштабными шарьяжно-надвиговыми тектоническими движениями, способствовали перемещениям и выводу ближе к поверхности продуктивных алмазоносных тел.

   Анализируя  в связи со схемой поверхности  «М» особенности глубинной структуры  минерагенических провинций мира, Н.А. Беляевский (1981) обратил внимание на субмеридиональные зоны рудоконцентраций. По поверхности «М» это или гигантские валы, или прогибы (рифты), или градиентные зоны её рельефа. Наиболее важными являются резкие перегибы этой поверхности, приуроченные к зонам тектоно-магматической активизации в геологическом прошлом. В качестве примера приводится одно из звеньев Восточно-Африканской рифтовой системы с месторождениями алмазов.

   Алмазоносность, по-видимому, прежде всего связана  с вмещающими кимберлиты породами зон интенсивного сжатия, где могут образовываться импактиты. Как известно, кимберлиты – это брекчиевидные магматические породы основного состава, состоящие преимущественно из оливина, серпентина, флогопита, пиропа. Кимберлитовые породы заполняют глубинные «трубки взрыва», с которыми связаны месторождения алмазов.

   Перечисленный  комплекс косвенных признаков возможной алмазоносности имеется на Волго-Камской антеклизе (Приволжской субпровинции), звене гигантской Беломорско-Волжской валообразной зоны поднятий, «перспективной на обнаружение алмазоносных кимберлитов, связанных с альпийской эпохой тектогенеза».

    Прогнозирование  и оценку перспектив алмазоносности  Волго-Камской антеклизы целесообразно проводить при поисках нефти и газа, термальных высокоминерализованных вод, кондиционных концентраций и скоплений редких элементов, благородных газов и других полезных ископаемых, связанных с фундаментом. Эта проблема – одна из важнейших в современной глубинной геологии. Достоверность геофизических исследований изучения глубоких горизонтов фундамента возрастает с повышением достоверности интерпретации и увязкой с материалами бурения сверхглубоких скважин.

   Результаты  региональных сейсмических  исследований  ГСЗ, МОВ, МОГТ, а также данные гравиразведки и магниторазведки показывают на сложную гетерогенную структуру фундамента Волго-Камской антеклизы Восточно-Европейской платформы и выделяют блоки, различающиеся по внутреннему строению. Дифференцированный характер блоковых перемещений фундамента за геологическую историю обусловил его сильную дислоцированность с образованием круто- и пологопадающих листрических разломов, зон трещиноватости и дробления, интрузивными и эффузивными процессами. Выделены системы древних разломов с признаками магматической активности и отраженности в осадочном чехле.

   Строение восточной части Татарского свода и Калтасинского авлакогена (зона перикратонных структур Восточно-Европейской платформы) рассматриваются по широтному сейсмическому профилю Ижевск-Екатеринбург. Здесь гранитный слой имеет толщину от 17 до 25 км и разделен на два прослоя границей раздела на глубине 12 км (скорость волн 7,1 км/сек). По ГСЗ модель отвечает неоднородной среде с различными градиентами скорости, максимальный градиент (до 0,04-1 сек) наблюдается в верхней части фундамента до глубины 10-12 км. Здесь имеется внутренняя граница раздела со скачком скорости с 6,3 до 6,6 км/сек. Согласно модели гранитный слой разделяется на две части, вдоль границы которых залегает тонкий (1-2 км) высокоскоростной габбро-диабазовый горизонт. Скорость в пределах этого горизонта возрастает с 6,3 до 6,7-7,1 км/сек.

   Краевые части блоков испытывают напряжения, обусловленные латеральными перемещениями, которые могут достигать очень больших значений и служить фактором, обеспечивающим механические условия образования алмазов и соответствующей необходимой геологической среды. Они провоцируются кратковременными интенсивными тектоническими импульсами (стрессами), например, местными землетрясениями. Согласно Н.С. Еникополову и М.Л. Фридману (1987), в зонах соприкосновения блоков возникают специфические условия преобразования пород, вполне достаточные для обеспечения магматических, метаморфических и других геологических процессов.

   По новым  материалам глубинного изучения  строения фундамента, его тектоно-магматическая эволюция представляется в следующих аспектах, важных для оценки перспектив алмазоносности территории Республики Татарстан. Возрастное дифференцирование различных метаморфических и магматических образований и особенности их пространственного распределения укладываются в известную для древних платформ схему эволюции системы тектонопар: фронтальное поднятие – тыловая депрессия. Эта схема отражает эволюцию земной коры и океанической, эвгеосинклинальной, миогеосинклинальной, орогенной, остаточно-геосинклинальной и платформенной стадиях. По ранее заложенным эпитропным разломам глубинная региональная инверсия тектонических движений активизировала интенсивный интрузивный магматизм и блоковые перемещения консолидированной толщи. Совокупность унаследованных и наложенных процессов тектоно-магматической активизации за длительную геологическую историю сформировала Черемшанско-Ромашкинскую зону длительного прогибания (палеорифт).

   Рифтогенез  рифеского этапа в зарождающихся  Калтасинском и Сергиевско-Абдулинском  авлакогенах (палеорифтах) восточной  перикратонной зоны платформы  завершился интенсивным магматизмом – внедрениями габброидов. Средне-позднедевонский наложенный рифтогенез на Волго-Камской антеклизе сформировал  серию так называемых «девонских грабенообразных прогибов» (микрорифтов) и раннегерцинского рифта. Таким образом, с учетом развития на территории системы мезозойских микрорифтов, один из необходимых признаков алмазоносности Волго-Камской антеклизы полностью выполняется.

   Исследователи  указывают на закономерные особенности  образования алмазоносных кимберлитов. Они встречаются в древних стабильных участках докембрийских платформ при больших глубинах (сотни километров) тектоно-магматической активизации, приведшей к прорывам по глубинным разломам на поверхность вещества мантии. Вместе с тем, указывается на наличие в кимберлитах минералов высокобарических и ксенолитов малоизмененных пород с фауной, не подвергавшихся высоким давлениям и температурам. Ф.Ф. Брахфогель считает «кимберлитообразующие зоны результатом принципиально иного тектонического процесса».  Факты нахождения углеводородов в значительных количествах в кимберлитовых трубках, не касаясь проблем их синтеза, возможно также являются признаками данного утверждения.

    М.А. Камалетдинов, Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева, Д.В. Постников (1987) разработали концепцию процесса, достаточно убедительно объясняющего условия образования кимберлитовых пород. Надвиговая тектоника снимает противоречия по составу, тепловому режиму дислоцированности и строению кимберлитовых трубок и структур самих кимберлитов, «по существупредставляющих собой брекчию трения, мелкоблочных меланж… Вывод кимберлитовых тел на поверхность объясняется шарьированием, которое в платформенных областях проявлялось многократно и длительно в большом интервале геологического времени». Примеры надвигов на территории Волго-Камской антеклизы, в совокупности с данными из алмазоносных областемира, свидетельствуют о возможности прогнозирования в платформенных условиях кимберлитовых зон надвиговых дислокаций.

   В.А. Медведев  и др. (1999) указывают на экономическую  целесообразность поисков коренных месторождений алмазов на ограниченных площадях с толщиной перекрывающих отложений до 150-200 м. Предполагается, что одной из потенциально алмазоносных областей являлась восточная часть Татарского свода, откуда переносились россыпи посредством аллохтонных перемещений.

   В Республике Башкортостан имеются многочисленные находки мелких кристаллов алмазов ближнего сноса, минералов-спутников месторождений кимберлитового и лампронтового типов. Установлены также потенциально алмазоносные вулкано-кластические породы, в которых найдены обломки кристаллов алмазов. Эти породы сходны с лампронтами известных алмазоносных провинций.

   Первоначально глубокозалегающие алмазы могут быть перемещены ближе к поверхности посредством надвигов. Примеры тектонического надвигового перемещения более древних глубокозалегающих геологических объектов в Татарстане известны. Например, во фронтальной зоне Карлинских надвигов (вертикальная амплитуда которых оценивается в 700 м) в мезозойских отложениях близ поверхности вскрыты породы верхнего карбона.

   Для получения  полного представления о глубинном  строении и образовании земной коры, причинах и масштабах тектонических, магматических и метаморфических процессов в коре необходима комплексная интерпретация всех геофизических, геологических и геохимических исследований. Одним из основных условий при проведении работ должно быть моделирование исследуемого региона с использованием статистического анализа территорий с уже установленной алмазоносностью (Восточная Сибирь, Южная Африка, север Русской плиты) и сопоставлением модели тектонических элементов Татарстана и сопредельных районов.

   Важным фактором прогнозирования кимберлитовых зон можно считать нахождение новых минералов. В керне скважины 2217 Ульяновской установлено высокое содержание оливина, что служит индикатором специфических геологических условий в фундаменте Татарского свода. Ценность находки возрастает в связи с нахождением её в зоне Нурлатско-Черемшанских кольцевых надвигов.

   Участки возможного образования кимберлитовых зон с тектонических позиций прогнозируются во фронтальных частях Дигитлинских, Елабужских, Жигулевско-Пугачевских, Карлинских, Нурлатско-Черемшанских, Пучежско-балахнинских и других надвиговых дислокаций Волго-Камской антеклизы. В них целесообразно изучение термобарических условий породообразования.

   Было  доказано, что Пучежско-Балахнинские  дислокации возникли в результате горизонтального сжатия. Была установлена зона надвигов. Скважины вскрыли на глубине 300 м породы кристаллического фундамента, образующие Воротиловский выступ, надвинутый на палеозойские отложения, которые имеют отчетливое надвиговое строение. В районе Воротиловского выступа фундамента обнаружены алмазы. Их происхождение наиболее логично связывать с процессами надвигообразования, которые происходили в архейско-раннепротерозойском основании неоднократно, выводя к поверхности все более глубинные части разреза. Латеральное сжатие могло обеспечить в породах фундамента условия высоких давлений и стрессы, необходимые для алмазообразования. 

Карлинский  потенциально алмазоносный район

   Карлинский  потенциально алмазоносный район  является составной частью Волго-Вятской  области. Территория расположена  на юго-западе Татарстана и  охватывает Дрожжановский, Буинский  и Тетюшский административные районы. Район приурочен к узлу пересечения двух кимберлитоконтролирующих структур Вятского авлакогена и Тамбовско-Казанской зоны глубинных разломов. Критерий алмазоносности – находки алмазов в аллювии и распространение минералов-спутников алмаза фиксируются почти по всему разрезу осадочного чехла.

   ТМА глубинных  структур проходила в байкальскую,  герцинскую и альпийскую эпохи. Основные перспективы связаны с проявлениями альпийского тектогенеза.

   Первоочередной участок на постановку целевых алмазопоисковых работ – северо-западный борт Тамбовско-Казанской зоны тектоно-магматической активизации.

   В валовой  пробе из аллювия р, Карла,  обработанной по технологической  схеме промышленного извлечения  алмазов, в 1986 г. Найдены 14 осколков  алмазов желтого цвета, уплотненной формы, размером 0,1-0,25 мм.