Библиотечный каталог авторефератов Украины

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний гірничий університет

КАЛАШНИК ГАННА АНАТОЛІЇВНА

УДК 550.83:553.81

ОЦІНКА ПЕРСПЕКТИВ АЛМАЗОНОСНОСТІ КІРОВОГРАДСЬКОГО РУДНОГО РАЙОНУ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ СИСТЕМ РОЗЛОМІВ ФУНДАМЕНТУ

(за геолого-геофізичними даними)

Спеціальність:

04.00.22. – “Геофізика”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата геологічних наук

Дніпропетровськ

2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі геофізичних методів розвідки

Національного гірничого університету Міністерства освіти і науки України (м.Дніпропетровськ)

Науковий керівник – чл.–кор. НАН України, доктор геолого-мінералогічних наук, професор, професор кафедри геофізичних методів розвідки Національного гірничого університету Міністерства освіти і науки України (м.Дніпропетровськ) Тяпкін Костянтин Федорович

Офіційні опоненти:

доктор геологічних наук, професор, завідувачка кафедри загальної та структурної геології Національного гірничого університету Міністерства освіти і науки України (м.Дніпропетровськ) Орлінська Ольга Вікторівна

кандидат геолого-мінералогічних наук, головний геофізик партії обробки та інтерпретації Дніпропетровської геофізичної експедиції “Дніпрогеофізика”, Державний комітет природних ресурсів України (м.Дніпропетровськ) Пивоваров Володимир Леонідович

Провідна установа:

Київський національний університет імені Тараса Шевченка Міністерства освіти і науки України, кафедра геофізики

Захист відбудеться “  19   “  квітня   2004 року о   11  годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.080.05, при Національному гірничому університеті Міністерства освіти  і  науки України (49027,  м. Дніпропетровськ, пр. Карла Маркса, 19, тел. (0562)47-24-11.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного гірничого університету Міністерства освіти і науки України за адресою: 49027, м. Дніпропетровськ, пр. Карла Маркса, 19

Автореферат розісланий “ 3   “    березня     2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 08.080.05

кандидат геол.-мін наук, доцент                                                    А.Л.Лозовий

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми дисертації. Зростаюча потреба у створенні власної алмазно-сировинної бази в Україні ставить актуальне завдання – виявлення в її межах родовищ алмазів. Спеціалізовані дослідження алмазоносності України з використанням традиційних методик пошуку не дозволили відкрити промисловозначущі об’єкти. В той же час численні знахідки алмазів різних генетичних типів, мінералів алмазної асоціації, проявів алмазоносних формацій, свідчать про перспективність розташованого в її межах Кіровоградського рудного району. Підходом, який на підставі залучення наявного геологічного і геофізичного матеріалу дасть змогу забезпечити підвищення ефективності прогнозу та якісно новий рівень пошукових робіт з мінімальними матеріальними та фінансовими витратами, має бути вивчення закономірностей розподілу алмазоносних порід у зв’язку із системами розломів відповідно до постулатів Нової ротаційної гіпотези. Такі закономірності встановлені членом-кореспондентом НАН України професором К.Ф.Тяпкіним та його послідовниками стосовно просторового розподілу різних корисних копалин (багатих залізних руд, золота, срібла, нафти), але для алмазоносних порід розглядаються вперше.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно з Національною програмою “Розвиток мінерально-сировинної бази України на період до 2010 року” і є складовою частиною робіт, які виконує казенне підприємство “Кіровгеологія” в межах геологічного завдання 37-56 “Геолого-прогнозні роботи на алмази масштабу 1:200 000 в північно-східній частині Кіровоградського блоку Українського щита” (зареєстровано у Держгеоінформі 18.01.93 р. за №39-93-7/1), відповідальним виконавцем якого є дисертантка..

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження полягає у виявленні закономірності розподілу алмазоносних формацій в зв’язку з системами розломів, які виділені за геофізичними даними, у виконанні наукової прогнозної оцінки перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району з нових позицій, що дозволяє цілеспрямовано та ефективно проводити пошукові роботи.

Досягненню цієї мети сприяло вирішення таких завдань:

1. Збір, узагальнення та аналіз площинних гравіметричних і магнітометричних даних, виділення лінійних елементів (індикаторів) розломних структур, складання карт систем розломів фундаменту.
2. Послідовне виділення перспективних об’єктів регіонального ієрархічного рівня: мінерагенічна зона, кімберлітове поле, на підставі використання систем розломів із залученням комплексу геолого-геофізичної інформації.
3. З’ясування можливої спільності формування з мінерагенією алмазу поширених в районі робіт урану та золота, що дозволило виявити спільні закономірності просторового розміщення проявів алмазоносних формацій та уранового зруденіння і таким чином дало змогу отримати додатковий пошуковий критерій для прогнозування алмазоперспективних ділянок.
4. Послідовне визначення перспективних об’єктів локального ієрархічного рівня в межах виділених кімберлітових полів: локальна ділянка, кущ трубок (структур), трубки (локальні структури) на підставі дослідження спеціалізації підсистем розломів, їхнього прямого й побічного зв’язку з кімберлітовим магматизмом й залучення виділеного геофізичного пошукового критерію.
5. Виконання оцінки перспектив алмазоносності району досліджень з урахуванням встановлених закономірностей та критеріїв.

Основна ідея роботи – потенційно алмазоносні об’єкти пов’язані з глибинними розломами певних систем (підсистем), що дозволяє вирішити завдання встановлення їхнього структурного контролю та локалізації.

Об’єктом дослідження є розломи фундаменту Кіровоградського рудного району та їхній зв’язок з алмазоносними структурами.

Предметом досліджень є перспективи алмазоносності структур в межах Кіровоградського рудного району, що обумовлені глибинними розломами.

Методи досліджень. Дослідження здійснені за запропонованою автором методикою прогнозу різномасштабних алмазоперспективних об’єктів в їх зв’язку з системами розломів, яка базується на застосуванні визначених в дисертації закономірностей та критеріїв, що обумовлені ротагенною природою структуроутворення й специфікою прояву кімберлітового (лампроїтового) магматизму. В основу вивчення розломних структур покладено розроблену на кафедрі геофізичних методів розвідки Національного гірничого університету під керівництвом члена-кореспондента НАН України професора К.Ф.Тяпкіна методику виділення систем розломів фундаменту.

Наукове завдання, вирішення якого досягнуто в дисертації. Визначені закономірності просторового розподілу алмазоперспективних об’єктів різного ієрархічного рівня у зв’язку з системами розломів, що дозволило вирішити завдання встановлення структурного контролю алмазоперспективних структур та їхньої локалізації. На підставі використання цих закономірностей виконано наукову прогнозну оцінку перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району з нових позицій, достовірність якої підтверджена отриманими у результаті буріння геологічними матеріалами.

У роботі захищаються такі наукові положення:

1. Найбільш тісний просторовий зв'язок алмазоносних мінерагенічних зон встановлений з підсистемами розломів простягання 270о та 305о, а кімберлітоконтролюючих розломів – з підсистемами простягань 315о, 45о, 0о.
2. Об’єкти, алмазоносність яких пов’язана з формаціями кімберліт-лампроїтового ряду, перспективні на виявлення крупних, в тому числі ювелірних алмазів, локалізуються в розломах першого порядку, сформованих в режимі розтягу, а об’єкти, перспективні на виявлення дрібних алмазів, пов’язаних з експлозивними вулканогенними ксенотуфобрекчіями різного речовинного складу, розташовані в зонах розломів четвертого порядку зі значними латеральними зсувами.
3. Встановлена просторова приуроченість кімберлітових полів до вузлів перетину глибинних розломів різних систем, що довготривалий час розвивалися в різних геодинамічних умовах й були активізовані в режимі розтягу. В межах цих полів окремі кімберлітові тіла та їх кущі фіксуються локальними гравітаційними аномаліями близької до ізометричної форми інтенсивністю від - 0,2 до - 1,0 мГл, що є геофізичним пошуковим критерієм.

Наукова новизна отриманих результатів.

1. Вперше для території Кіровоградського рудного району за даними гравітаційного та магнітного полів побудовано системи розломів у масштабі 1:200000 (масштаб раніше виконаних побудов 1:1000000), що дозволило виявити нові розломи першого порядку простягань 77о, 347о, 62о, 332о, розломи другого, третього та четвертого порядків. Вперше виділено розломи системи (25о, 295о).
2. Вперше оцінку потенційної алмазоносності виконано в новому аспекті зв’язку алмазоносних структур з розломами певних систем, які встановлені за даними гравітаційного й магнітного полів та геотектонічних характеристик (ранг, геотектонічний режим, передбачувана послідовність формування систем розломів).
3. Вперше в роботі розвинуто логічну систему прогнозування алмазоносності, що зв’язала в єдиному методологічному ключі прогноз різномасштабних алмазоперспективних об’єктів за даними гравітаційного й магнітного полів та проявів порід алмазоносних формацій, достовірність якої перевірена бурінням.
4. Встановлено закономірності просторового розміщення алмазоносних формацій, ураново- та золоторудних об’єктів в межах території досліджень в їхньому тісному зв’язку з розломами певних систем, виділених за даними гравітаційного та магнітного полів.
5. Виявлено причини спільності формування уранового зруденіння та кімберлітопроявів, що дозволило по-новому розглядати просторово-часові закономірності їхнього формування та розміщення а, отже, вдосконалювати пошукові критерії.
6. Запропоновано модель формування експлозивних структур, що зв’язані з розломами четвертого порядку, утворення яких зумовлене ротагенними причинами та виділено ряд подібних алмазоперспективних структур в районі досліджень.

Достовірність наукових положень, висновків, рекомендацій. Достовірність наукових положень, висновків та рекомендацій підтверджується великим обсягом фактичного геологічного матеріалу, відповідністю теоретичних положень і отриманих геологічних результатів при проведенні бурових робіт на виділених в процесі дослідження перспективних структурах.

Наукове значення роботи полягає у виявленні на території дослідження закономірностей просторового розміщення відомих кімберлітопроявів та інших типів алмазоносних формацій, золото- та урановорудних об’єктів у тісному зв’язку з певними системами розломів, що, враховуючи ротагенний характер першопричин формування розломних структур та їхньої металогенічної спеціалізації, дає змогу використовувати ці закономірності і поза межами району досліджень, та у встановленні геофізичного пошукового критерію, який дозволив локалізувати алмазоперспективні структури.

Практичне значення роботи полягає в тому, що розроблена та використана методика прогнозної оцінки територій на пошуки алмазоперспективних об’єктів на базі встановлених закономірностей та критеріїв дозволила достатньо об’єктивно і послідовно визначити в межах Кіровоградського рудного району алмазоперспективні об’єкти різного ієрархічного рівня: Суботсько-Мошоринську та Тясминську мінерагенічні зони, Кіровоградське та Зеленогайське кімберлітові (лампроїтові) поля, Лелеківський, Захарівський, Аджамський, Зеленогайський кущі кімберлітових (лампроїтових) тіл (структур), в тому числі й локальні структури, наявність і алмазоносність деяких з них підтверджена в процесі буріння фактичними геологічними даними.

Впровадження результатів дисертації. Результати проведених досліджень з оцінки перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району впроваджено при виконанні робіт з геологічного завдання 37-56 “Геолого-прогнозні роботи на алмази масштабу 1:200 000 у північно-східній частині Кіровоградського блоку Українського щита”, які здійснюються геологорозвідувальною експедицією №37 казенного підприємства “Кіровгеологія” Державної геологічної служби України (акт впровадження від 18.11.03 р.). Виділена в результаті поетапного прогнозу низка потенційно перспективних локальних гравітаційних аномалій була прийнята для підтвердження алмазоносності з залученням детальних геофізичних досліджень, картувального та пошуково-розвідувального буріння.

Особистий внесок автора в отриманні наукових результатів. Покладений в основу дисертаційної роботи фактичний матеріал зібраний автором під час роботи з алмазної тематики в геологорозвідувальній експедиції №37 КП “Кіровгеологія” (1994 р. – до сьогодні). Автор самостійно виконала основний обсяг робіт щодо узагальнення результатів гравітаційних і магнітних площинних зйомок та відомостей, що стосуються проявів потенційної алмазоносності в межах Кіровоградського рудного району, сформулювала мету й завдання дослідження, виконала інтерпретацію результатів площинних геофізичних зйомок (гравітаційних та магнітних), побудувала системи розломів за методикою К.Ф. Тяпкіна. Автор теоретично обґрунтувала й розробила методику прогнозування алмазоперспективних об’єктів різного рангу на підставі використання систем розломів в комплексі з геологічною інформацією, визначила нові закономірності просторових взаємозв’язків алмазоносних формацій, ураново- і золоторудних об’єктів та систем розломів, встановила геофізичний пошуковий критерій, самостійно виконала послідовну прогнозну оцінку алмазоносності Кіровоградського рудного району в таксонах різного ієрархічного рівня, які відповідають масштабам прогнозу 1:200000, 1:50000, визначила локальні алмазоперспективні структури, приймала безпосередню участь при здійсненні робіт з підтвердження алмазоперспективності виділених нею прогнозних структур.

Апробація роботи. Основні результати роботи доповідались і обговорювались на науково-технічній конференції “Стан, перспективи розвитку та напрямки геологорозвідувальних робіт на алмази в Україні” (м.Київ, Державна геологічна служба Мінекоресурсів України, травень 2003 року), на молодіжній науковій конференції  “Оточуюче середовище XXI” (м.Дніпропетровськ, НАН України, Інститут проблем природокористування та екології, жовтень 2002 року), Міжнародній науково-технічній конференції “Сучасні проблеми прикладної геофізики” (м. Дніпропетровськ, НГУ, жовтень 2003 року).

Публікації. Основні результати, отримані в процесі підготовки дисертації,  знайшли відображення в 6 друкованих роботах (з них 4 – в фахових виданнях ВАК України), у тому числі: статей в наукових журналах – 2, в збірниках наукових робіт – 2, в збірниках робіт конференцій – 2.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі “Вступу”, п’яти розділів та “Висновків”, викладених на 248 сторінках тексту (150 сторінок основного тексту), який супроводжується 92 рисунками, 1 таблицею, списком використаної літератури, що нараховує 130 найменувань та 1 додатком.

Автор вдячна за постійну підтримку, поради та методичну допомогу науковому керівнику - чл.-кор. НАН України д.г.-м. наук професору К.Ф. Тяпкіну, д.г.н. професору Р.П. Денисюку, генеральному директору казенного підприємства “Кіровгеологія” А.Х. Бакаржієву, колегам з ГРЕ-37 та співробітникам кафедри геофізичних методів розвідки НГУ.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Обґрунтування постановки проблеми у світлі сучасних уявлень

Виконано узагальнення й аналіз комплексу регіональних і локальних критеріїв та ознак прогнозування областей прояву кімберлітового (лампроїтового) магматизму, а також локалізації їхніх алмазоносних різновидів. Підкреслено, що, незважаючи на розроблений комплекс критеріїв, прогнозування алмазних родовищ уявляє дуже складне завдання і більшість алмазоносних об’єктів знайдена за прямими ознаками та неочікуваними знахідками.

Зроблено короткий огляд результатів раніш проведених спеціалізованих робіт з дослідження алмазоносності України в цілому та Кіровоградського рудного району зокрема. Незважаючи на те, що на цей час алмазних родовищ на території України не знайдено, численні геологічні дані свідчать про високі перспективи щодо виявлення промисловоалмазоносних кімберлітових та лампроїтових об’єктів. Акцентовано увагу, що головними причинами низької ефективності прогнозно-пошукових робіт є недостатньо розроблена методика прогнозу, яка водночас враховувала б специфіку й умови локалізації проявів кімберлітового (лампроїтового) магматизму, особливості геологічної будови регіонів та забезпечувала б високу ефективність пошукових робіт з мінімальними матеріальними та фінансовими витратами.

Вивчення зв’язку віку алмазоносних формацій, виявлених на території Кіровоградського рудного району, з епохами тектонічних активізацій та проявами алмазоносних формацій у різних частинах світу дозволило констатувати, що епохи формування алмазоносних порід в цілому синхронні на планеті, що може бути зумовлено виключно причинами ротагенного характеру й дає можливість припускати наявність не тільки часової, а й просторової закономірності розподілення цього виду корисних копалин в загальнопланетному масштабі. На підставі аналізу робіт Л.Н. Зведера, В.М. Щукіна, В.А. Мілашева, В.І. Ваганова, Б.М. Зубарєва, Б.М. Владімірова, А.Д. Харьківа, Г.М. Яценка та інших дослідників, які присвячено алмазоносності Якутської, Південно-Африканської, Західно-Африканської, Північно-Китайської, Східно-Європейської та інших алмазоносних провінцій світу, показана приуроченість родовищ алмазу різних типів та віку до глибинних розломів. Лінійне розташування кімберлітових тіл вздовж розломів зумовлено, в першу чергу, впливом структурно-тектонічного фактору, з яким тісно пов’язані усі інші критерії та ознаки потенційної алмазоносності. Таким чином, першочерговим завданням є встановлення структурно-тектонічних закономірностей розподілу вже виявлених алмазоносних формацій, що дасть змогу локалізувати нові алмазоперспективні об’єкти.

Одним з найважливіших висновків, який випливає з Нової ротаційної гіпотези К.Ф.Тяпкіна є специфічна металогенічна спеціалізація розломів одного порядку у кожній з систем розломів, яка пов’язана з певними видами корисних копалин. Вивчення розломів з позицій традиційних структурно-тектонічних побудов, як правило, обмежується аналізом окремих порушень, внаслідок чого залишаються не визначеними закономірності співвідношення розломів різного рангу та їхній зв’язок з певною мінерагенією. Це обґрунтовує доцільність залучення до прогнозної оцінки перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району досліджень за геолого-геофізичними даними системної організації розломів та їхньої металогенічної спеціалізації. Використання такого підходу потребує вирішення завдань, що перераховані на стор.1 і 2.

Розділ 2. Коротка геологічна характеристика району робіт

Наведено дані про геологічну, геофізичну та спеціалізовану вивченість Кіровоградського рудного району. Підкреслено, що під час дослідження геологічної будови району тектоніка вивчалась недостатньо, внаслідок чого розломи й тектонічні порушення некласифіковані за віком та глибинністю. Поряд з цим, вивченість району методами структурної геофізики висока, що обумовлено прогнозуванням у 80-х роках в його межах уранових об’єктів. Спеціалізована вивченість на алмази дуже слабка, але є низка виявлених під час вирішення інших геологічних завдань фактів наявності порід алмазоносних формацій та алмазів, що відображені в цьому розділі.

Геологічна будова Кіровоградського блоку розглядалась, головним чином, з позицій геосинклінальної тектоніки (Я.М.Бєлєвцев (1971 р.), В.А.Рябенко (1973 р.), Т.В.Білібіна (1981 р.), В.А.Крюченко (1993 р.)), що дозволило дослідникам визначити ряд синклінальних та антиклінальних структур різного порядку, розмежованих різноранговими розломами. Аналіз структурно-тектонічних особливостей будови території досліджень дає змогу очікувати локалізацію алмазопроявів у зонах глибинних та регіональних розломів, але усі названі автори розходяться у поглядах стосовно ідентифікації розломів, які проникали в мантію, тому за їхніми даними конкретизувати перспективні на виявлення алмазоносних об’єктів ділянки неможливо.

Розділ 3. Методика досліджень

Розділ присвячено розгляду двох основних методичних напрямків, задіяних при проведені досліджень. Перший напрямок – це виділення систем розломів за геофізичними даними. Другий – визначення алмазоперспективних об’єктів на підставі використання встановлених закономірностей проявів алмазоносних формацій у тісному зв’язку з системами розломів та з урахуванням специфіки й умов проявів кімберлітового (лампроїтового) магматизму.

Процес складання карт систем розломів фундаменту проводиться у два етапи. Перший передбачає виділення індикаторів розломних структур за відомими ознаками їхнього прояву у гравітаційному й магнітному полях, а другий – відновлення зон і систем розломів. Під час вирішення останнього питання використовуються критерії, розроблені К.Ф.Тяпкіним на прикладі вивчення розломів Українського щита, які зводяться до того, що: 1) інтервали між розломами першого рангу однієї системи повинні складати 140±10 км, а розломи більш високих рангів розташовуються один від одного на відстанях 70-75 км, 35-37 км, тощо; 2) розломи першого рангу характеризуються шириною порядку 15±5 км, а розломи більш високих порядків повинні мати значно меншу ширину.

Запропонована методика прогнозної оцінки алмазоносності базується на таких положеннях. Просторове розміщення осередків кімберлітового (лампроїтового) магматизму тісно пов’язано з розломами першого порядку, що обумовлено належністю лужних ультраосновних порід до глибинних. Прояв кімберлітів у верхніх шарах літосфери здійснюється за рахунок підняття магми з верхньої мантії, що дозволяє локалізувати місце їхнього можливого розташування розломами першого порядку, сформованими в режимі розтягу. Підставою для віднесення їх до потенційних мінерагенічних зон є наявність порід лужного ультраосновного складу та лінійно згрупованих ореолів мінералів-індикаторів, алмазів. Генерація кімберлітової магми проходить довгий в геологічному масштабі час, а її вивід до поверхні проявляється періодично, в різні епохи тектогенезу, розломами різних систем, які мають достатню глибину проникнення в мантію. Це і спричиняє поліхронність більшої частини кімберлітових полів та проявів кімберлітового магматизму в межах одного поля і частіше за все призводить до неможливості встановлення їхнього структурного контролю традиційними структурно-тектонічними побудовами. Вузли перетину розломів першого порядку, як найбільш тектонічно послаблені зони, можуть контролювати в межах мінерагенічних зон розміщення алмазоносних об’єктів ендогенної природи. Поділ вузлів за перспективністю повинен здійснюватися відповідно до присутності знахідок ендогенних проявів кімберлітів (лампроїтів), кристалів алмазів та мінералів алмазної асоціації. Поряд з цим враховується одночасна наявність ознак розтягу та стиснення, що свідчить про довготривалу еволюцію структурних позицій вузла розломів, про його багатократну активізацію в різні епохи тектогенезу та максимальну тектонічну проникність.

Визначення алмазоперспективних об’єктів в межах території досліджень умовно поділяється на два етапи: регіональний та локальний.

Регіональний етап складається з таких операцій: 1) вибір потенційних алмазоперспективних об’єктів регіонального рівня – розломів першого порядку, сформованих в режимі розтягу. Ідентифікація геотектонічного режиму здійснюється за геологічними даними (індикаторами вулканогенно-магматичних процесів, характерних для активізації розлому в режимі розтягу, є інтрузивні породи основного та ультраосновного складу), а за їхньою відсутністю – на основі прояву побічних ознак режиму розтягу, а саме – за наявністю концентрацій позитивних лінійних магнітних аномалій; 2) аналіз влучення відомих проявів кімберлітового та лампроїтового магматизму, інших алмазоносних та потенційно алмазоносних формацій, а також знахідок алмазів та їх мінералів-супутників в межи розломів першого порядку різних систем та підсистем, сформованих в режимі розтягу. Виділені таким чином перспективні розломи будуть відповідати таксону – алмазоносна мінерагенічна зона; 3) визначення фрагментів виділених розломних структур (мінерагенічних зон), які характеризуються: а) наявністю тектонічно послаблених зон мантійного проникнення – виконання цієї умови забезпечується в зонах перетину глибинних розломів різних систем, що довготривалий час розвивалися в різних геодинамічних умовах й були активізовані в режимі розтягу, та б) максимальною частотою влучення в них ознак потенційної алмазоносності. Ці фрагменти приймаються як перспективні ділянки першої черги, виділені комплексним застосуванням структурно-тектонічного фактору та наявної геологічної інформації щодо потенційної алмазоносності. Їм буде відповідати таксон – кімберлітове поле, як природна група просторовозближених тіл, походження яких пов’язане з розвитком єдиної зони підвищеного проникнення (флюїдо-магматичної колони); 4) за наявності геологічних даних щодо просторового розподілу в районі досліджень інших видів корисних копалин дуже важливим є встановлення спільності їхнього формування з мінерагенією алмазу, що може дозволити встановити спільні сприятливі геолого-структурні особливості, потенційноперспективні для рудолокалізації кожної з груп родовищ і таким чином дасть змогу одержати додатковий пошуковий критерій для прогнозування алмазоперспективних ділянок.

На локальному етапі прогнозування в межах виявлених перспективних ділянок першої черги на базі застосування структурно-тектонічного, петрологічного, магматичного, мінералогічного і геофізичного критеріїв та ознак алмазоносності пропонується виділити локальні об’єкти – кущі трубок, трубки. Прогнозування локального етапу засновано на ідеї, що кімберліти кожного конкретного поля є продуктами просторово-тектонічної еволюції єдиного магматичного осередку, тісно пов’язаного з тектонічними активізаціями, обумовленими ротагенними причинами. Тобто, кімберліти одного віку будуть розташовуватися в межах поля закономірно, у зв’язку з розломами певних підсистем, що формувалися в певну епоху тектогенезу й були вивідними каналами для кімберлітових колон. Встановлення спеціалізації розломів та їхнього прямого чи побічного зв’язку з кімберлитовим магматизмом дозволяє виявити закономірності структури кімберлітового поля. Кімберлітове поле локалізується межами мінерагенічної структури, яка його вміщує, та ділянками її перетину кимберлітоконтролюючими розломами. Локальні кімберлітові тіла розташовуються у вигляді дискретних вузлів уздовж кімберлітоконтролюючих розломів і чітко фіксуються локальними від’ємними гравітаційними аномаліями близької до ізометричної форми з розмірами осей від  150 до 750 м, інтенсивністю від - 0,2 до -1,0 мГл, що, на думку автора, обумовлено наявністю зон дезінтеграції, пов’язаних із кальдерами кімберлітопроявів експлозивної природи та ділянками максимального тектонічного перероблення вміщуючих порід.

Розділ 4. Прогнозування алмазоперспективних об’єктів в межах Кіровоградського рудного району

Викладену вище методику було покладено в основу виділення систем розломів у межах Кіровоградського рудного району із застосуванням даних площинної аеромагнітної зйомки масштабу 1:10 000 та площинних гравіметричних зйомок масштабів 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. У результаті виконаних побудов було встановлено, що Кіровоградський рудний район характеризується складною будовою з проявами розломів шести раніш виділених систем: (45, 315°), (0, 270о), (62, 332о), (77, 347о), (35, 305о), (17, 287о), а також вперше виділеної системи (25, 295о). Були визначені нові розломи першого порядку простягань 77о, 347о, 62о, 332о, які відіграють важливу роль у структурно-тектонічній будові району досліджень, розломи другого, третього та четвертого порядків. Встановлено такі особливості: 1) глибинні розломи простягань 305о, 315о, 270о, 287о характеризуються значною концентрацією позитивних лінійних магнітних аномалій, що свідчить про наявність в їхніх межах інтрузивних утворень, сформованих в режимі розтягу; 2) розломи простягань, ортогональні вищевказаним, характеризуються наявністю гравітаційних виступів, що свідчить про значні вертикальні переміщення блоків вздовж них; 3) фрагменти розломів першого порядку різних систем мають певну геологічну позицію; 5) розломи меридіанального напрямку системи (0, 270о) характеризуються активними латеральними зсувами вздовж розломів широтного простягання.

Вивчення геотектонічного режиму виділених розломів дозволило визначити, що на території досліджень в режимі розтягу сформовані такі розломи першого порядку: Суботсько-Мошоринський (270о), Тясминський (305о), Центральний (315о), Розанівський (305о), розломи простягань 332о та 347о, умовно названі автором, відповідно, Северинським та Східним, Новобузький (295о), Знам’янський (287о). Одержану в процесі досліджень схему систем розломів фундаменту, побудовану за даними гравітаційного та магнітного полів, було зіставлено з просторовим розташуванням відомих на території досліджень проявів порід алмазоносних формацій, знахідок алмазів та їхніх мінералів-супутників. Внаслідок порівняння було встановлено, що більшість відомих проявів алмазовміщуючих порід потрапляють в розломи широтного 270о та простягання 305о. Це насамперед Суботсько-Мошоринський (270о) та Тясминський (305о) розломи першого порядку, які були визначені як кімберлітовміщуючі (мінерагенічні) зони. Відзначено, що Новобузький розлом (295о) контролює прояв убогоалмазоносних лампрофірів, Северинський (332о) – прояв дайок пікритових порфіритів, Східний (347о) – дайок лампрофірової групи. Усі вони за відсутністю знахідок порід кімберлітової та лампроїтової груп й проявів переважно убогоалмазоносних порід були віднесені до об’єктів другої черги перспективності. Знам’янський (287о) розлом, що контролює розташування дайок виключно базитового складу, прояв яких, зважаючи на фізико-хімічні умови формування та петрохімічні властивості, не може бути ознакою можливого розвитку порід кімберлітового складу, віднесено до малоперспективних об’єктів. Центральний (315о) та Розанівський (305о) розломи в умовах відсутності ознак алмазоносності віднесено до об’єктів другої черги відповідно до постулата Нової ротаційної гіпотези про металогенічну спеціалізацію усіх розломів одного порядку єдиної підсистеми й наявності фактів прояву кімберлітового магматизму в межах Лелеківського розлому простягання 315о, та лампроїтового магматизму в межах Тясминського розлому простягання 305о.

Найбільш сприятливими для транспортування кімберлітових колон з мантійних глибин до поверхні в межах потенційних мінерагенічних зон є вузли перетину глибинних розломів різних систем, що довготривалий час розвивалися в різних геодинамічних умовах й були активізовані в режимі розтягу. За виконаними побудовами таких зон в межах Кіровоградського рудного району п’ять. Це відомі Кіровоградський та Компаніївський вузли та вперше визначені автором Братський, Зеленогайський, Кременчуцький. В межах Суботсько-Мошоринської та Тясминської мінерагенічних зон знаходяться Кіровоградський, Зеленогайський та Кременчуцький вузли. Ознаки алмазоносності на цей час встановлені в межах Кіровоградського та Зеленогайського вузлів. Зважаючи на ці особливості, дослідження масштабу 1:200 000 визначили два найбільш перспективних об’єкта для проведення локального прогнозу – Кіровоградський та Зеленогайський вузли, які відповідають мінерагенічному таксону – кімберлітове поле. Алмазоносність Компаніївського вузла пов’язується з еклогітоподібними породами первісносублужного складу, які є потенційно убогоалмазоносними. Цей факт, а також знаходження за межами виділених мінерагенічних зон роблять Компаніївський вузол малоперспективним для пошуку промислових алмазоносних об’єктів. Кременчуцький та Братський вузли в умовах відсутності проявів кімберліт-лампроїтового магматизму в їхніх межах віднесено до перспективних об’єктів другої черги завдяки розташуванню у сприятливій для формування алмазопроявів структурно-тектонічній позиції в зонах потенційних мінерагенічних зон.

Виявлено комплексну металогенічну спеціалізацію розломів широтного простягання (270о), які в значній мірі контролюють урановорудні скупчення та прояви порід алмазоносних формацій в межах території досліджень. Просторовий зв’язок алмазоносних кімберлітопроявів з об’єктами уранового зруденіння зумовлений, на думку автора, єдиним структурно-тектонічним фактором рудоутворення (приуроченість до розломів першого порядку певної металогенічної спеціалізації, сформованих в режимі розтягу), єдиним джерелом корисного компоненту (верхня мантія), речовинним зв’язком цих корисних копалин, формування яких потребує присутності вуглекислотних мантійних флюїдів. Встановлення спільності мінерагенії алмазів та урану дозволило додатково враховувати в комплексі критеріїв локалізації можливих проявів кімберлітового магматизму в межах Кіровоградського рудного району встановлених проявів порід уран-натрієвої гідротермально-метасоматичної формації (перш за все – Суботсько-Мошоринський розлом та розташований в його межах Кіровоградський урановорудний вузол, Тарасівський, Девладівський розломи).

У роботі показано, що зв’язок уранового зруденіння різного генезису з широтними розломами простежується в урановорудній провінції Атабаска на Канадському щиті. Він характерний також для кімберліт-лампроїтових проявів різних алмазоносних провінцій (Якутської, Південно-Африканської, Західно-Африканської), що свідчить про структурно-тектонічний закономірний зв’язок вказаних видів корисних копалин з широтними розломами в планетарному масштабі, а це, в свою чергу, може зумовлюватись причинами виключно ротагенного характеру.

Для формування промислових концентрацій урану важлива водночас значна проникність розломних структур у нижніх горизонтах та їхня закритість у верхніх шарах кори. Такі структурно-тектонічні умови сприятливі для проявів інтрузивних магматичних утворень кімберліт-лампроїтового складу. У той же час, фрагменти розломних структур, сформованих у режимі розтягу зі значними латеральними зсувами є розкритими високопроникненними структурами, які водночас є малоперспективними для промислових концентрацій урану й дуже сприятливими для формування лужних ультраосновних експлозивних апаратів центрального типу. Яскравою ілюстрацією подібної структури є широтний розлом четвертого класу, розташований поміж Суботсько-Мошоринським та Тарасівським розломами, умовно названий автором Червоносільским. У вузлах перетину з меридіанальними розломами вздовж нього виділяються: Болтиська структура (вузол перетину з Кіровоградським розломом), Зеленогайська (вузол перетину з Макарихінським розломом), Лебединська – (вузол перетину з Корсунь-Новомиргородським розломом). Наявність низки експлозивних структур в вузлах перетину взаємноортогональних розломів з латеральними зсувами свідчить: 1) про глибинність розлому, вздовж якого проходив зсув; 2) про створення умов, достатніх для формування структур трубочного типу, що може бути зумовлено різкою зміною геотектонічного режиму, (стиснення, а потім розтягу) при близькому в геологічному часі формуванні взаємноортогональних розломів однієї системи. Подібними зсувами в районі досліджень характеризується широтний Девладівський розлом. У вузлі перетину із Західно-Інгулецьким розломом він контролює Родіонівську трубку вибуху, а до вузла його перетину з Криворізьким розломом приурочена Тернівська експлозивна структура, з якою пов’язані рyдопрояви урану та знахідки алмазів. Латеральний зсув має також широтний Новопразький розлом, в межах якого виявлено низку проявів алмазоносних формацій.

З позицій розломної тектоніки, зумовленої ротагенними причинами, формування експлозивних структур виглядає таким чином. Початковий етап еволюції подібних структур пов’язаний з формуванням на мантійному рівні магматичного осередку потенційноалмазоносного складу. На етапі виникнення критичної напруги, зумовленої зміною ротагенних параметрів, під впливом спільної компоненти стиснення й подальшого зняття напруги внаслідок формування складної системи зсувних порушень, в магматичному осередку колосально зростав тиск, що призводило до його прориву. Просування до земної поверхні визначалось структурою зсувної зони, сформованої в режимі стиснення, й мало дискретний пульсаційний характер з утворенням проміжних камер в межах вузлів перетину з глибинними розломами інших простягань. У камерах при зростанні напруги ротагенної природи виникали умови, сприятливі щодо розвитку процесів механічної деформації мінеральних утворень, включаючи алмаз – розколювання та термостирання. На кінцевому етапі різка зміна геотектонічного режиму стиснення на режим розтягу, зумовлена близьким в геологічному часі формуванням взаємноортогональних розломів однієї системи, сприяла внаслідок зняття напруги утворенню в вузлі порожнин, якими розплав пульсаційно-дискретними порціями надходив у верхні шари земної кори. Зустріч з обводненими горизонтами спричиняла суттєве зростання літостатичного тиску за рахунок колосального збільшення газової складової, що призводило до вибуху й формування діатреми та експлозивних брекчій. Ця модель пояснює багатофазну активність експлозивних структур, встановлену закономірність їхнього просторового розташування, пов’язану з розломами певних систем та геодинамічних характеристик, а також присутність алмазів з морфологічними особливостями – дрібних, тонкопластинчатих, тим більше, що утворення ендогенних алмазів пластинчатого вигляду (“слоан”) доведено у маарових трубках Форт а ля Корн, Слоан (провінція Саскачеван, Канада).

Таким чином, в Кіровоградському рудному районі визначена чітка тенденція просторової приуроченості двох різних груп потенційно перспективних об’єктів, які можуть контролювати родовища алмазів до певних структурних елементів. Об’єкти, алмазоносність яких пов’язана з формаціями кімберліт-лампроїтової ряду, перспективні на виявлення крупних, в тому числі ювелірних алмазів локалізуються в розломах першого порядку, сформованих в режимі розтягу, а об’єкти, перспективні на виявлення дрібних алмазів, пов’язаних з експлозивними вулканогенними ксенотуфобрекчіями різного речовинного складу, розташовані в зонах розломів четвертого порядку зі значними латеральними зсувами.

З’ясовано, що Аджамський розлом першого порядку простягання 45о має золотоносну металогенічну спеціалізацію. До нього приурочені Компаніівське, Поповсько-Калинівське та Аджамське золоторудні поля. Але, незважаючи на просторовозближені прояви алмазоносних формацій та золотовміщуючих порід в його межах, стверджувати існування асоціації золоторудного процесу з алмазоутворенням поки що передчасно.

Визначення локальних перспективних структур в межах Кіровоградської та Зеленогайської ділянок виконувалось на основі комплексного використання детальних структурно-тектонічних побудов за даними площинної гравітаційної зйомки масштабів 1:10 000 і 1:25 000 та площинної магнітної наземної зйомки масштабу 1:10 000 й апріорної геологічної інформації, що дозволило: 1) уточнити положення розломів; 2) вивчити характер геотектонічного режиму розломів різних порядків; 3) розділити підсистеми розломів на такі, що: а) мають прямий зв’язок з кімберліт-лампроїтовими проявами (синхронні кімберліто(лампроїто)утворенню), б) мають побічний зв’язок з кімберліт-лампроїтовими проявами (які створили тектонічно послаблені зони), в) не мають зв’язку з кімберліт-лампроїтовими проявами. З урахуванням проявів ознак потенційної алмазоносності (жильні тіла кімберлітів, знахідки алмазів, мінералів алмазної асоціації, ореоли ксенотуфобрекчій) перспективні структури були визначені в межах встановлених кімберліт(лампроїт)контролюючих розломів як локальні від’ємні гравітаційні аномалії форми, близької до ізометричної з розмірами осей від 150 до 750 м та інтенсивністю від - 0,2 до - 1,0 мГл, які розташовані вздовж розлому дискретно і тому ототожнюються з кущами структур (тіл). В зонах перетину з Суботсько–Мошоринською мінерагенічною зоною Лелеківський (315о) та Захарівський (45о) розломи утворюють, відповідно, Лелеківський кущ (Лелеківська, Щорсівська, Північно-Щорсівська локальні структури) й Захарівський кущ (Лісна, Грузька та Оситняжська групи структур). В зонах перетину з Тясминською мінерагенічною зоною Макарихінський (0о) та Аджамський (45о) розломи утворюють, відповідно, Зеленогайський кущ (Зеленогайська, Стецовська, Берестовська структури) й Аджамський кущ (Ясиноватська, Бандурівська, Захарівська-2 структури).

Таким чином, у процесі використання запропонованої нової методики прогнозування в межах території досліджень послідовно були виділені алмазоперспективні об’єкти різного ієрархічного рангу: мінерагенічна зона, кімберлітове поле, кущі трубок, локальні структури, які відображено на побудованій прогнозній карті алмазоперспективності Кіровоградського рудного району.

Розділ 5. Оцінка алмазоперспективності Кіровоградського рудного району

Розділ присвячено комплексному аналізу території досліджень з позиції її тектонічної будови та прояву ряду відомих критеріїв та ознак (магматичних, петрологічних, мінералогічних), а також закономірностей та критеріїв, які були визначені в процесі дослідження (зв’язок певних систем (підсистем) розломів з відомими проявами алмазоносних формацій, утворення алмазоносних об’єктів в межах розломів першого порядку, сформованих в режимі розтягу й формування експлозивних структур в розломах четвертого порядку (зсувного типу), приуроченість кімберлітових полів до вузлів перетину глибинних розломів різних систем, що довготривалий час розвивалися в різних геодинамічних умовах й були активізовані в режимі розтягу, мінерагенічна спільність алмазів та урану, наявність низок локальних від’ємних гравітаційних аномалій форми, близької до ізометричної вздовж кімберлітоконтролюючих розломів). Головною відмінністю від раніше виконаних структурно-тектонічних побудов в районі робіт є виділення систем розломів за даними гравітаційного та магнітного полів згідно методики К.Ф.Тяпкіна, в основі якої лежить концепція ротаційного режиму Землі, що дозволило по-новому оцінити металогенію району досліджень шляхом визначення спеціалізації підсистем розломів. Це дало змогу виконати оцінку перспектив алмазоносності на новій методологічній основі з мінімальними фінансовими витратами. При цьому у роботі розвинуто логічну систему, яка зв’язала в єдиному методологічному ключі прогноз різномасштабних алмазоперспективних таксонів, достовірність якої перевірена бурінням. Одержані при цьому результати зводяться до того, що: 1) в Кіровоградському рудному районі визначена чітка тенденція просторової приуроченості двох різних груп потенційно перспективних об’єктів, які можуть контролювати родовища алмазів до певних структурних елементів. Алмазоносні об’єкти, пов’язані з формаціями кімберліт-лампроїтової ряду, перспективні на виявлення крупних, в тому числі ювелірних алмазів локалізуються в розломах першого порядку, сформованих в режимі розтягу, а об’єкти, перспективні на виявлення дрібних алмазів, пов’язаних з експлозивними вулканогенними ксенотуфобрекчіями, розташовані в зонах розломів четвертого порядку зі значними латеральними зсувами; 2) потенційно кімберліт(лампроїт)вміщуючими (мінерагенічними зонами) в межах Кіровоградського рудного району є Суботсько-Мошоринський розлом (270о) – перспективний на виявлення класичних кімберлітів та Тясминський розлом (305о) – перспективний на виявлення порід кімберліт-лампроїтового ряду. Розанівський (305о), Центральний (315о), Северинський (332о), Східний (347о), Новобузький (295о) розломи з причини відсутності проявів порід кімберліт-лампроїтової формації віднесено до об’єктів другої черги; 3) перспективними на виявлення дрібних алмазів, пов’язаних з експлозивними вулканогенними ксенотуфобрекчіями, є такі розломи четвертого порядку (зсувного типу): Червоносільский (270о), Тарасівський (270о), Девладівський (270о), Новопразький (270о), що сформовані в режимі розтягу. Розломи четвертого порядку, що сформовані в режимі стиснення: Криворізький (17о), Митрофанівський (35о), Захарівський (45о), Аджамський (45о) також можуть контролювати алмазоперспективні експлозивні структури в вузлах перетину з встановленими мінерагенічними зонами, та вищевказаними широтними розломами четвертого порядку, за межами яких очікувати існування об’єктів з промисловими запасами алмазів не має сенсу; 4) мінерагенічному таксону – кімберлітове поле відповідають Кіровоградський та Зеленогайський вузли перетину глибинних розломів різних систем. Братський та Кременчуцький вузли віднесено до перспективних об’єктів другої черги, Компаніївський вузол визнаний малоперспективним; 5) в межах Кіровоградського та Зеленогайського кімберлітових (лампроїтових) полів виділені Лелеківський (315о), Захарівський (45о), Аджамський (45о), Зеленогайський (0о) кущі локальних алмазоперспективних структур.

На кінцевому етапі рекомендується в межах визначених локальних структур здійснити детальні гравітаційну та магнітну площинні зйомки масштабу 1:5 000, та додатково електророзвідувальні дослідження методами перехідних процесів та зондування встановленням поля в близькій зоні, після чого виконати затвердження бурінням найбільш перспективних з структур.

У результаті оціночних та деталізаційних робіт на визначених автором як перспективні локальних структурах ГРЕ-37 КП “Кіровгеологія” одержала такі позитивні геологічні результати. На Лелеківській ділянці (Лелеківський кущ) в межах локальної гравітаційної аномалії інтенсивністю – 0.7 мГл встановлені дайкові тіла слюдяних кімберлітів. За складом ксенолітів та цементуючої маси виділяється, щонайменше, як дві фази кімберлітового магматизму. В сформованих з керну свердловин технологічній пробі вагою 280 кг та мінералогічних вагою 22 та 6.6 кг визначено три кристали алмазу різного габітусу розмірами 0.22х0.21х0.15 мм, 0.19х0.18х0.14 мм та 0.07х0.07х0.05 мм, зерна хромшпінелідів з вмістом хрому від 10 до 47%. На Щорсівський ділянці (Лелеківський кущ) у межах локальної гравітаційної аномалії інтенсивністю – 0.2 мГл встановлені тіла кімберлітів дайкової фації, нодулі яких за складом відносяться до дуніт-гарцбургітового парагенезису. Простягання кімберлітових дайок – 315о. У технологічній пробі вагою 229 кг та мінералогічних вагою 21.3 та 4.5 кг визначені зерна хромшпінелі з вмістом хрому 40-50%. На Лісній ділянці (Захарівський кущ) у межах гравітаційної аномалії інтенсивністю – 0.3 мГл встановлені ксенотуфобрекчії, в яких у технологічних пробах вагою 180 та 457 кг визначені: зерно алмазу октаедричного габітусу розміром 0.25х0.21х0.18 мм, зерно піропу, десять зерен хромшпінелі з вмістом хрому від 30 до 54%, зерна хромдіопсіду. На Грузький ділянці (Захарівський кущ) у межах північної гравітаційної аномалії інтенсивністю  – 0.5 мГл бурінням встановлені ксенотуфобрекчії, в яких у технологічній пробі вагою 237 кг визначені 10 зерен хромшпінелі з вмістом хрому від 50 до 62.17%. За даними досліджень методом перехідних процесів в межах південної аномалії зафіксована зона підвищеної провідності трубочного типу. Свердловинами, які були пробурені в епіцентрі східного гравітаційного мінімуму Зеленогайської структури (Зеленогайський кущ) встановлені ксенотуфобрекчії з вмістом олівін-флогопітових лампроїтів, в яких визначено вісім кристалів алмазу, що за морфологічними ознаками (уламки пластин) спеціалістами Кримського філіалу УкрДГРІ віднесені до імпактних, та вісім зерен хромшпінелі з вмістом хрому від 56 до 59%, що, в свою чергу, свідчить про наявність продуктів дезінтеграції верхньої мантії. Суперечні погляди на природу Зеленогайської структури зумовлені її складною геологічною будовою, що є результатом специфічного геолого-структурного положення у вузлі перетину Тясминського розлому першого порядку (простягання 305о, режим розтягу), Червоносільского розлому четвертого порядку зі значним латеральним зсувом (простягання 270о, режим розтягу), Макарихінського розлому (простягання 0о, режим стиснення). Це, на погляд автора, призвело до формування глибинної структури експлозивного типу багатофазної активізації, яка спроможна вивести на поверхню продукти мантійного походження та водночас, згідно до запропонованого механізму формування структур експлозивного типу, обумовленого ротагенними чинниками, характеризується наявністю уламків алмазів пластинчатого вигляду. Не виключена певна роль космогеогенних факторів. Остаточне вирішення перспектив промислової алмазоносності вказаної структури потребує її додаткового вивчення. Дослідження мінералогічних проб з глинистих фракцій кернового матеріалу поодиноких картувальних свердловин, що були пробурені в межах Стецовської, Берестовської (Зеленогайський кущ) гравітаційних аномалій, дозволили встановити присутність антигориту, анальциму, актиноліт-азбесту, цеолітів, що є продуктами окислених порід ультраосновного складу.

Ці факти підтверджують правильність та достовірність виконаної в роботі оцінки перспектив алмазоносності району досліджень.

ВИСНОВКИ

Дисертаційна робота є завершеним науковим дослідженням, у якому на новому підході, заснованому на вивченні закономірностей просторового розподілу корисних копалин в їхньому зв’язку із системами розломів, формування яких зумовлене ротагенними змінами, знайшло своє вирішення актуальне завдання оцінки алмазоносності Кіровоградського рудного району, що дозволяє цілеспрямовано й ефективно проводити в його межах пошукові роботи. У роботі запропоновано обґрунтовану та перевірену бурінням нову методику прогнозу алмазоперспективних об’єктів різного ієрархічного рівня (мінерагенічна зона, кімберлітове поле, кущ трубок), яка базується на застосуванні визначених в процесі дослідження закономірностях та пошукових критеріях.

Під час виконання роботи отримано такі результати.

1. Встановлено, що Кіровоградський рудний район характеризується складною будовою з проявами розломів шести раніш виділених систем: (45, 315°), (0, 270о), (62, 332о), (77, 347о), (35, 305о), (17, 287о), а також вперше виділеної системи (25, 295о). У результаті виділення систем розломів визначено нові розломи першого порядку простягань 77о, 347о, 62о, 332о, розломи другого, третього та четвертого порядків.

2. У результаті досліджень в Кіровоградському рудному районі визначена чітка тенденція просторової приуроченості двох різних груп потенційно перспективних об’єктів, які можуть контролювати родовища алмазів до певних структурних елементів. Алмазоносні об’єкти, пов’язані з формаціями кімберліт-лампроїтового ряду, перспективні на виявлення крупних, в тому числі ювелірних алмазів локалізуються в розломах першого порядку, сформованих в режимі розтягу, а об’єкти, перспективні на виявлення дрібних алмазів, пов’язаних з експлозивними вулканогенними ксенотуфобрекчіями різного складу, розташовані в зонах розломів четвертого порядку зі значними латеральними зсувами.

3. Вивчення геотектонічного режиму формування й металогенічної спеціалізації систем розломів дозволило перевести в розряд алмазоперспективних регіональні об’єкти, які раніше в такій якості не розглядались: це - Суботсько-Мошоринський (270о) та Тясминський (305о) розломи першого порядку, які сформовані в режимі розтягу (структурно-петрографічні мінерагенічні зони), структурні мінерагенічні зони другої черги: Розанівський (305о), Центральний (315о), Северинський (332о), Східний (347о) та Новобузький (295о) розломи, широтні розломи четвертого порядку зі значними латеральними зсувами, що сформовані в режимі розтягу – Червоносільский, Тарасівський, Девладівський, Новопразький.

4. В роботі розроблена модель формування експлозивних структур в тісному зв’язку з утворенням розломів зсувного типу, зумовленим ротагенними змінами. Це дало змогу віднести низку відомих структур (Болтиська, Тернівська, Родионівська) до розряду перспективних на виділення ендогенних алмазів, та додатково розширити кількість перспективних об’єктів завдяки визначенню ділянок, розташованих в сприятливих для формування експлозивних структур умовах (локальні структури в межах Новопразького, Тарасівського, Червоносільского та Митрофанівського зсувних розломів).

5. Показано, що найбільш сприятливими для транспортування кімберлітових колон з мантійних глибин до поверхні є вузли перетину глибинних розломів різних систем, що довготривалий час розвивалися в різних геодинамічних умовах й були активізовані в режимі розтягу. За виконаними побудовами таких зон в межах Кіровоградського рудного району п’ять. Це – Кіровоградський, Компаніївський, Братський, Зеленогайський, Кременчуцький. Зважаючи на приуроченість до встановлених мінерагенічних зон та ступінь прояву ознак та критеріїв потенційної алмазоносності (наявність знахідок ендогенних кімберлітів, алмазів та мінералів алмазної асоціації, ореолів ксенотуфобрекчій) дослідження масштабу 1:200 000 визначили два найбільш перспективних об’єкта для проведення локального прогнозу – Кіровоградський та Зеленогайський вузли, які відповідають мінерагенічному таксону – кімберлітове поле.

6. Виявлена спільність мінерагенії алмазів та урану, що в умовах детальної вивченості території досліджень спеціалізованими роботами на уран і дуже низької на алмази дала змогу додатково враховувати в комплексі критеріїв локалізації можливих проявів кімберлітового магматизму прояви уран-натрієвої гідротермально-метасоматичної формації.

7. Визначена комплексна металогенічна спеціалізація широтних розломів простягання 270о, які водночас значною мірою контролюють скупчення урану й проявів порід алмазоносних формацій. Це дозволило розширити перспективні площі пошуку алмазоносних об’єктів магматичного типу розломами широтного простягання (в першу чергу це - Суботсько-Мошоринський розлом першого порядку, а також Девладівський та Тарасівський розломи). Встановлено, що Аджамський розлом першого порядку простягання 45о має золотоносну металогенічну спеціалізацію. В його межах мають місце просторовозближені прояви алмазоносних формацій та золотовміщуючих порід, але стверджувати існування асоціації золоторудного процесу з алмазоутворенням поки що передчасно.

8. Встановлено, що в межах кімберлітових полів локальні кімберлітові тіла та їх кущі фіксуються локальними від’ємними гравітаційними аномаліями форми, близької до ізометричної інтенсивністю від – 0,2 до – 1,0 мГл, що є геофізичним пошуковим критерієм. Це дозволило визначити в межах Кіровоградського та Зеленогайського кимберлитових полів кущі трубок (Лелеківський (315о), Зеленогайський (0о), Захарівський (45о), Аджамський (45о)) та локальні структури у межах кожного куща, наявність та алмазоносність деяких з них доведена в процесі буріння.

Проведена оцінка перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району, яка базується на вивченні зв’язку систем розломів з певними видами корисних копалин, дозволяє розглядати структурно-тектонічну будову території досліджень як сприятливу щодо локалізації та пошуку нових алмазоносних об’єктів.

Значну кількість виявлених об’єктів різного рангу віднесено до перспективних об’єктів другої черги, що, частіш за все, зумовлено відсутністю фактів прояву кімберліт-лампроїтового магматизму та спеціалізацією розломів, пов’язаною з малоцікавими на цей час з погляду промислової алмазоносності породами (наприклад, лампрофірами). Однак, з часом, враховуючи їхнє сприятливе тектонічне положення та можливу появу фактів зв’язку промислової алмазоносності з нетрадиційними породами, вони також повинні бути залучені до вивчення.

Наведений комплекс досліджень може бути використаний в інших алмазоносних регіонах, незалежно від особливостей їхньої геологічної будови в силу ротагенних причин формування розломних структур і зумовлених ними просторово-часових та металогенічних закономірностей в планетарному масштабі, в той час, як використання традиційних методів прогнозу потребує здійснення додаткових масштабних досліджень та зміну комплексу методів, залежно від гірничо-геологічних та географо-економічних особливостей.

Основні положення та результати дисертації опубліковано в роботах:

1. Калашник А.А. О новом подходе к решению задачи выяснения структурного контроля кимберлитопроявлений // Сб. научных трудов НГУ. – 2003. – №16. – С.30-36.
2. Калашник А.А. О критериях прогноза кимберлитопроявлений в Кировоградском геоблоке // Сб. научных трудов НГУ. – 2002. –Т.1. – №14. – С.47-51.
3. Калашник А.А. Особенности строения Кировоградского рудного района с позиций разломной тектоники// Геол. журн. – 2003. – №4. – С.96-101.
4. Калашник А.А. Роль систем разломов в локализации оруденения // Науковий вісник НГУ. – 2003. – №8. – С.54-58.
5. Калашник А.А. Перспективы алмазоносности Кировоградского геоблока // Науковий вісник НГУ/ Матер. наук.-техн. конференції “Сучасні проблеми прикладної геофізики”. –2003. – № 6. – С.55-60.
6. Кирьянов Н.Н., Калашник А.А., Чернов В.Ю. Результаты геолого-прогнозных работ на алмазы в масштабе 1:200 000 в Северо-восточной части Кировоградского блока УЩ // Матер. наук.-техн. наради “Стан, перспективи та напрямки геологорозвідувальних робіт на алмази в Україні”.– К.: УкрДГРІ, 2003. – С.22-31.

Особистий внесок автора у роботі, написаної в співавторстві [6]: - прогнозування алмазоперспективних структур в межах ділянок, висновки.

АНОТАЦІЯ

Калашник Г.А. Оцінка перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району шляхом використання систем розломів фундаменту (за геолого-геофізичними даними). – Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.22 – “Геофізика”. Національний гірничий університет. Дніпропетровськ, 2004.

У дисертаційній роботі виконана оцінка перспектив алмазоносності Кіровоградського рудного району шляхом використання систем розломів, виділених за даними гравітаційного та магнітного полів згідно методики К.Ф.Тяпкіна, в основі якої лежить концепція ротаційного режиму Землі. Запропонована нова методика прогнозу різномасштабних алмазоперспективних об’єктів, яка базується на застосуванні визначених в процесі дослідження закономірностей та критеріїв, що випливають з ротагенної природи структуроутворення в їхньому зв’язку з системами розломів, достовірність якої перевірена бурінням. У процесі її використання в межах Кіровоградського рудного району послідовно виділені алмазоперспективні об’єкти різного ієрархічного рівня: минерагенічна зона, кімберлітове поле, кущ трубок, локальні трубки. Розроблена модель формування експлозивних структур, що пов’язані з зсувними розломами четвертого порядку, зумовленими ротагенними причинами. Декілька алмазоперспективних структур такого типу виділено в районі досліджень. Встановлена спільність мінерагенії алмазів та урану, що зумовила визначену комплексну металогенічну спеціалізацію широтних розломів простягання 270о, які водночас значною мірою контролюють прояви порід алмазоносних формацій й скупчення урану. Це дозволило додатково розширити перспективні площі на пошуки алмазоносних об’єктів.

Ключові слова: системи розломів, прогнозування, мінерагенічна зона, кімберлітове поле, кущ трубок.

АННОТАЦИЯ

Калашник А.А. Оценка перспектив алмазоносности Кировоградского рудного района путем использования систем разломов фундамента (по геолого-геофизическим данным). –Рукопись

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.22 – “Геофизика”. Национальный горный университет. Днепропетровск, 2004.

В диссертационной работе выполнена оценка перспектив алмазоносности Кировоградского рудного района на основе использования ряда закономерностей и  геолого-геофизических признаков и критериев потенциальной алмазоносности, как установленных в результате многолетней мировой практики (структурно-тектонический, петрологический, минералогический), так и выявленных в процессе исследования (связь определенных систем разломов с проявлениями алмазоносних формаций, формирование алмазоносних объектов в пределах разломов первого порядка и эксплозивних структур в разломах четвертого порядка (сдвигового типа), приуроченность кимберлитовых полей к узлам глубинных разломов различных систем, которые длительно развивались в разных геодинамических условиях и были активизированы в режиме растяжения, минерагеническая общность алмазов и урана, наличие в пределах кимберлитовмещающих разломов цепочек локальных изометричных отрицательных гравитационных аномалий). Главным отличием от всех ранее выполненных структурно-тектонических построений в районе работ является выделение систем разломов по методике К.Ф.Тяпкина, в основе которой лежит концепция ротационного режима Земли. Это позволило по-новому оценить металлогению района путем определения специализации подсистем разломов.

На основе использования построений систем разломов в работе развита логичная система, позволившая выполнить в пределах района исследования в едином методологическом ключе прогноз разномасштабных алмазоперспективных объектов: минерагеническая зона (Субботско-Мошоринский (270о) и Тясминский (305о) разломы), кимберлитовое поле (Кировоградское, Зеленогайское), куст трубок (Лелековский (315о), Захаровский (45о), Зеленогайский (0о), Аджамский (45о)), трубки (структуры) для каждого указанного куста, наличие которых подтверждено фактическими геологическими данными. Выделенная цепь разноранговых объектов перспективна на обнаружение различных алмазов, в том числе и крупных, связанных с породами кимберлит-лампроитового состава. Объекты, перспективные на обнаружение алмазов технического качества связываются с рядом выделенных эксплозивных структур центрального типа в пределах Красносельского, Тарасовского, Девладовского, Новопражского разломов четвертого порядка (с существенными латеральными сдвигами), сформированными в режиме растяжения.

Установлена общность минерагении алмаза и урана, обусловленная единым структурно-тектоническим фактором рудообразования (расположением в зонах максимальной тектонической проработки и глубинной проницаемости, связанных, как выяснилось, с широтными разломами), единым источником полезного компонента (верхняя мантия), вещественной связью этих полезных ископаемых, формирование которых требует наличия источника углекислотных мантийных флюидов, что позволило дополнительно учитывать в комплексе критериев локализации возможных проявлений кимберлитового магматизма проявления гидротермально-метасоматического уранового оруденения. Выявлена комплексная металлогеническая специализация широтных разломов простирания 270о, которые в значительной степени контролируют урановорудные концентрации и проявления пород алмазоносных формаций, что позволило дополнительно расширить перспективные площади на поиски алмазоносных объектов магматического типа.

На данный момент подтверждены признаки многостадийного щелочно-ультраосновного магматизма в виде докембрийской алмазоносной дайковой фации в пределах локальных структур Лелековского и Захаровского кустов Кировоградского кимберлитового поля и в виде алмазоносных вулканогенных ксенотуфобрекчий с лампроитовыми включениями в пределах Зеленогайского кимберлитового поля.

Проведенная оценка алмазоносности Кировоградского рудного района, основанная на изучении систем разломов позволяет рассматривать структурно-тектоническое строение территории исследований как благоприятное для локализации и, соответственно, поиска новых алмазоносных объектов.

Ключевые слова: системы разломов, прогнозирование, минерагеническая зона, кимберлитовое поле, куст трубок.

SUMMARY

Kalashnik A.A. An assessment of perspective diamond-bearing Kirovograd ore region by using the systems of faults in the basement (on geo-geophysical materials). – Manuscript.

The dissertation for competition of a scientific degree “Candidate of Geological Sciences” on a speciality 04.00.22 – “Geophysics”. National Mining University. Dnepropetrovsk, 2004.

The thesis is devoted to the search of diamond-bearing structures of different ranks in the Kirovograd ore region by using the systems of the basement faults localized with the help of gravity and magnetic prospecting surveys using the method of K.F. Tyapkin based upon the conception of the earth’s rotational regime. A logical scheme was developed integrating the prognosis of different scales taxons whose presence was confirmed by drilling. Then on the base of the established systems of faults and on a priory geological information were consequently localized such objects as mineragenetic zones, kimberlite fields, bushes of pipes and local pipes. There is developed a model of explosive structures formation process related to the shift-type faults of the IV order provoked by rotogenic causes. Such diamond-bearing structures are discovered in the region.

It is established that the latitudial faults with the strike of 270o control, in considerable degree, both the diamond-bearing and the uranium mineralization.

Key words: systems of faults, forecasting, mineragenetic zone, kimberlite field, group of pipes.