Эволюция среднепалеозойских бассейнов седиментации на юге Сибирской платформы

Актуальность исследований.

Изучение эволюции геологических процессов и выявление главных особенностей эволюции осадочных бассейнов в истории Земли представляет собой перспективное научное направление, имеющее большое значение для выяснения закономерностей размещения важнейших видов минерального сырья (Эволюция., 1993). Кроме того, комплексное изучение бассейнов древней седиментации — одно из актуальных направлений в литологии. Это связано, прежде всего, с тем, что палеобассейны стали рассматриваться как самостоятельные структурно-фациальные или структурно-седиментационные зоны, заложение и развитие которых определялось как геодинамикой, так и геологическим строением региона. Одним из наиболее слабо изученных звеньев в гигантской цепи геологических событий на Сибирской платформе являются осадочные бассейны среднепалеозойской седиментации. Проведенные исследования показали, что их формирование связано с древней сушей — Ангаридой, а приуроченные к ним осадочные толщи представляют самостоятельный мегакомплекс отложений, реконструкция условий седиментации которых имеет большое практическое значение в связи с их алмазонос-ностью. Образование Ангариды, заложение на ее территории осадочных па-леобассейнов и их эволюция во времени и пространстве — основополагающая проблема разрабатываемая в диссертации.

Задачи исследований:

1. Выявление типов среднепалеозойских осадочных бассейнов на юге Сибирской платформы.

2. Уточнение схем стратиграфии осадочных толщ в палеобассейнах и построение схемы межбассейновой корреляции стратиграфических подразделений.

Под средним палеозоем понимается время от раннего силура до раннего карбона включительно. 4.

3. Изучение вещественного состава отложений и исследование продуктов среднепалеозойской коры выветривания.

4. Выявление последовательности палеоклиматических изменений.

5. Реконструкция палеогеографических условий формирования осадков и выявление факторов, влиявших на эволюцию среднепалеозойских бассейнов седиментации. Установление закономерностей эволюционных изменений произошедших в палеобассейнах.

6. Генетический анализ промежуточных коллекторов алмазов и прогноз перспективных площадей для поисков их коренных источников.

Фактический материал.

В основу диссертации положены результаты исследований, полученные автором за последние 25 лет полевых и камеральных исследований в лаборатории литогенеза и стратиграфии ИЗК СО РАН. Полевой материал собран в ходе проведения работ: 1) по Международной программе геологической корреляции (МПГК) ЮНЕСКО и Международного союза геологических наук, осуществленной в рамках проекта № 166 «Глобальная корреляция угленосных формаций» (1980;1990 гг.) — 2) по межлабораторной теме «Пространственно-временные взаимоотношения россыпных проявлений алмазов с коренными источниками и промежуточными коллекторами» (1990;1993 гг.) — 3) в составе Южно-Сибирской экспедиции при выполнении программы «Университеты России» по разделу «Эволюция тектонических и палеогеографических обстановок в среднем палеозое на Сибирской платформе» (1993;1995 гг.) — 4) в содружестве с геологами алмазопоисковой партии ФГУГП «Иркутскгеоло-гия» (1996;2000 гг.) — 5) в составе Приангарской экспедиции при выполнении исследований по теме «Эволюция палеогеографических обстановок в среднем палеозое на юге Сибирской платформы» .

В общей сложности соискателем изучено 168 опорных скважин, что составляет около 36 000 м керна, описано 116 горных карьеров и выработок. Отобрано и проанализировано более 3500 образцов. Проведено определение гранулометрического состава 2350 проб, выполнен минералогический анализ 5 легкой и тяжелой фракций по 967 пробам, а также химический и рентгеност-руктурный анализ тонкопелитовой фракции по 645 пробам. Получены результаты по 187 рентгеноспектральным и электронно-микроскопическим анализам, а также заключение по 1640 пробам палинологических исследований и по 43 образцам ископаемой флоры.

Защищаемые положения:

1. Ангарида как материк образовалась в силурийском периоде в процессе среднепалеозойской тектоно-магматической активизации на Сибирской платформе.

2. Среднепалеозойские отложения на юге платформенной части Ангари-ды формировались в континентальных, прибрежно-морских и лагунных условиях в восьми осадочных бассейнах: Рыбинском, Поймо-Бирюсинском, Канско-Тасеевском, Прибайкальском, Ичодинском, Ангаро-Тунгусском, Кемпендяйском и Ыгыаттинском. Конфигурация бассейнов, их площади, мощности и типы осадков, а также ход латеральной миграции депоцентров закономерно менялись в процессе эволюции.

3. В течение среднего палеозоя климат в пределах материка Ангарида последовательно и закономерно изменялся — от жаркого гумидного в силуре к жаркому аридному — девоне, и далее, к теплому семиаридному в каменноугольном периоде.

4. Разработанная литолого-палеогеографическая модель Ангариды представляет собой научную основу для поисков коренных источников алмазов в южной части Сибирской платформы.

Научная новизна:

1. Впервые оконтурен и реконструирован древний континент Ангарида.

2. В силурийском периоде Ангарида представляла собой высоко поднятый континент, на котором господствовали процессы эрозии и денудации, а на отдельных участках формировалась латеритная кора выветривания. Большую часть Ангариды занимали равнины и горы. 6.

3. Регрессия силурийских морей привела к тому, что уже в раннем девоне площадь Ангариды увеличилась более чем в два раза. Произошло заложение первых осадочных бассейнов. Всего в девонском периоде на платформенной части Ангариды функционировало пять осадочных бассейнов: Рыбинский, Поймо-Бирюсинский, Прибайкальский, Ыгыаттинский и Кемпен-дяйский.

4. Формирование разновозрастных осадочных комплексов происходило в морских заливах, лагунах и озерах. Существенная роль в их осадочном наполнении принадлежала рекам и временным водотокам.

5. Главными поставщиками терригенного материала служили древние Саянские, Енисейские и Байкальские горы. Рост горных сооружений вызвал смещение бассейнов седиментации в глубь Ангариды.

6. Аккумуляция континентальных отложений в раннекаменноугольную эпоху в пределах платформенной части Ангариды происходила в Рыбинском, Поймо-Бирюсинском, Канско-Тасеевском, Ангаро-Тунгусском и Ичодинском осадочных бассейнах.

7. Палеогеографические условия в раннекаменноугольную эпоху характеризовались семиаридным субтропическим климатом и интенсивной вулканической деятельностью. Засушливый климат способствовал широкому развитию эоловых процессов. Усиление восходящих тектонических движений привело к регрессии Таймырского моря и увеличению площади Ангариды.

8. В целом на юге Сибирской платформы в пределах Ангариды, сред-непалеозойское осадконакопление происходило в восьми осадочных бассейнах, четыре из которых (Поймо-Бирюсинский, Ангаро-Тунгусский, Ичодин-ский и Прибайкальский) впервые выявлены, оконтурены и исследованы диссертантом.

9. Выявлены факторы, обусловившие эволюцию палеобассейнов во времени и пространстве. Установлено, что эволюция среднепалеозойских бассейнов седиментации на юге Сибирской платформы — результат взаимодействия тектонического, климатического и вулканического факторов, выра7 зившийся в прогрессирующей тенденции изменения формы, площади, мощности осадков и их типов, а также направления и скорости латеральной миграции депоцентров. Наиболее важную роль в эволюции исследуемых бассейнов сыграл тектонический фактор.

10. Отмечены следующие наиболее отчетливые закономерности в эволюции палеобассейнов: 1) уменьшение коэффициента их формы, что отражает стремление палеобассейнов к оптимальной форме (круга) — 2) уменьшение гранулометрии терригенных отложений- 3) уменьшение коэффициента псаммитости терригенного материала.

11. В процессе эволюции осадочные бассейны прошли три стадии:

1) бассейновой молодости- 2) бассейновой зрелости и 3) бассейновой старости. Стадия бассейновой молодости характеризуется трогообразной формой осадочных палеобассейнов (большие значения Кф), относительно небольшой площадью седиментации, большой мощностью отложений и высокой интенсивностью аккумуляции. Базальные горизонты в палеобассейнах начинаются пачкой грубообломочных отложений, которые обладают плохой сортировкой обломков, низкой степенью окатанности, наличием переотложенных продуктов коры выветривания, а в составе песчаников господствуют минералы устойчивые к выветриванию. Слоистость отложений преимущественно крупная, горизонтальная, но отмечена и пологонаклонная. На стадии бассейновой зрелости палеобассейны занимали большие площади, вмещали максимальный объем осадочного наполнения и наибольшее количество разнообразных комплексов осадочных пород (терригенных, глинистых, хемогенных и био-хемогенных). Важную роль в заполнении палеобассейнов осадками на этой стадии играли речные конуса выноса (господство флювиального режима се-диментогенеза). При этом в пределах элементарных седиментационных циклов, наблюдается уменьшение зернистости терригенного материала от начала до завершения цикла седиментации. Терригенный материал, сносимый в па-леобассейн, осаждался у бортов палеобассейнов, формируя фангломератовый комплекс. На стадии бассейновой старости, по мере иссушения палеобассей9 через палеоклиматические пояса, что хорошо согласуется с палеомагнитны-ми данными.

16. Детально изучена минералогия кор выветривания исследуемого региона и определены физико-химические условия формирования девонских красноцветов с применением программного комплекса «Селектор» .

17. Составлена серия литолого-палеогеографических карт масштаба 1:2 500 000.

18. Проведен детальный анализ среднепалеозойских промежуточных коллекторов алмазов и дан предварительный прогноз перспективных площадей для поиска коренных источников алмазов.

Практическая значимость:

1. Результаты литологических исследований нижнекаменноугольного комплекса пород использованы диссертантом при работе по Международной программе геологической корреляции (МПГК) ЮНЕСКО (Проект 166, 1980 г.).

2. Стратиграфическая корреляция девонских и нижнекаменноугольных отложений южной Сибирской платформы используется в ФГУГП «Иркутск-геология» и «Красноярскгеология» .

3. Схема стратиграфической корреляции нижнекаменноугольных отложений Приангарья была использована Ангарской комплексно-изыскательской партией «Гидропроект» при строительстве Богучанской ГЭС на р. Ангаре.

4. Проведенные литолого-геохимические исследования способствовали открытию соискателем рудопроявлений сидеритовых руд (Федосьевское ру-допроявление в Канско-Тасеевском палеобассейне).

5. Впервые дан предварительный прогноз наиболее перспективных площадей для поисков коренных источников алмазов на основе учета эволюционного развития палеобассейнов и генетического анализа исследуемых отложений.

Личный вклад.

Приведенные в диссертации результаты получены самим автором либо при его непосредственном участии. На протяжении 23 лет автор возглавлял экспедиционные отряды, что позволило охватить полевыми исследованиями не только южную окраину платформы, но и ее центральную (междуречье Нижней Тунгуски и Подкаменной Тунгуски) и северо-восточную (бассейн р. Вилюй) части. Автором задокументирован весь керновый материал, положенный в основу настоящей работы, а также многочисленные шурфы, канавы и обнажения. Их документация всегда сопровождалась отбором проб на различные виды анализов и, прежде всего литологические, которые в лабораторных условиях осуществлялись под его руководством. Литолого-палеогеографические карты, схемы стратиграфической корреляции и многочисленны графические построения, выполнены автором.

Публикации и апробация работы.

По теме диссертации опубликовано более 50 работ, одна монография (в соавторстве с С. Ф. Павловым и Т.К. Ломоносовой) и пособие по «Опробованию потенциально алмазоносных отложений и поискам россыпей алмазов». Основные положения защищаемой работы докладывались на Международном Советско-Польском симпозиуме «100 — летие исследований поляков в Восточной Сибири и на Байкале» (Иркутск, 1989), VI Международном симпозиуме «Проблемы геологической и минерагенической корреляции в сопредельных территориях России, Китая и Монголии» (Чита, 2005), Международной научно-технической конференции «Геология и металлогения Центральной Азии» (Иркутск, 1999), Международной научной конференции «Рифты литосферы» (Екатеринбург, 2002) — Всероссийских научных конференциях: «Новые данные по геологии и полезным ископаемым Красноярского края и Тувинской АССР» (Красноярск, 1985; 1987), «Прогнозирование и поиски месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири» (Иркутск,.

1985), «Дальневосточной конференции геологов-угольщиков» (Владивосток,.

1986), «Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири» (Иркутск,.

1987; 1991; 1993), «Чтения памяти Сергея Викторовича Мейена» (Москва, 1988), «Геология и геофизика активизированных областей Восточной Сибири» (Иркутск, 1988), «Геология и прогнозирование месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири» (Иркутск, 1989), «Геология промежуточных коллекторов алмазов» (Иркутск, 1991) и «Осадочные бассейны: закономерности строения и эволюция, минерагения» (Екатеринбург, 2000). Апробация работы проводилась в ФГУГП «Иркутскгеология» с участием ведущих специалистов ФГУП «ВостСибНИИГГиМС (а)» (Иркутск, 2003), а также на совместном научном семинаре Института геологии нефти и газа СО РАН и Института геологии СО РАН, с участием научных сотрудников Института геофизики СО РАН и «СибНИИГГиМС (а)» (Новосибирск, 2004).

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, десяти глав и заключения общим объемом 385 стр.- содержит 105 рисунков, 10 таблиц и библиографию из 333 наименований.

Выводы.

1. В силурийском периоде Ангарида представляла собой высоко поднятый континент, на котором господствовали процессы эрозии и денудации, а на отдельных участках формировалась латеритная кора выветривания. Большую часть Ангариды занимали равнины различных типов и горы. Древние Восточно-Сибирское и Верхоянское моря продолжали скрывать под водой основную часть платформы.

2. Дальнейшая регрессия морей привела к тому, что уже в раннем девоне площадь Ангариды увеличилась более чем в два раза. Произошло заложение первых осадочных бассейнов. Всего в девонском периоде на платформенной части Ангариды функционировало пять осадочных бассейнов: Рыбинский, Поймо-Бирюсинский, Прибайкальский, Ыгыаттинский и Кемпендяй-ский.

3. Формирование разновозрастных осадочных комплексов происходило в морских заливах, лагунах и озерах. Существенная роль в их осадочном наполнении принадлежала рекам и временным горным водотокам.

4. Главными поставщиками терригенного материала служили древние Саянские, Енисейские и Байкальские горы. Наиболее интенсивная тектоно-магматическая активность проявилась в Саянских горных сооружениях. Рост горных сооружений вызвал смещение бассейнов седиментации в глубь Анга-риды.

5. Формирование континентальных каменноугольных отложений в южной части Сибирской платформы происходило в пределах Ангариды в следующих относительно изолированных осадочных бассейнах: Рыбинском, Поймо-Бирюсинском, Канско-Тасеевском, Ангаро-Тунгусском и Ичодинском.

6. Палеогеографические условия в раннекаменноугольную эпоху характеризовались семиаридным субтропическим климатом и интенсивной вулканической деятельностью. Засушливый климат способствовал широкому развитию эоловых процессов. Усиление восходящих тектонических движений привело к регрессии Таймырского моря и увеличению площади Ангариды.

326 ГЛАВА 10.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ* ТИПЫ СРЕДНЕПАЛЕОЗОЙСКИХ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ АЛМАЗОВ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПРОГНОЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ ДЛЯ ПОИСКА ИХ КОРЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

В 1957 году М. М. Одинцов впервые официально выделил на Сибирской платформе Сибирскую алмазоносную провинцию (Одинцов, 1957). Впоследствии В. А. Милашев (1979) подразделил ее на две самостоятельные провинции: Центрально-Сибирскую (Якутскую) и Южно-Сибирскую. ЮжноСибирская алмазоносная провинция ограничена на западе Енисейским кряжем, на юге — Восточным Саяном, на севере — координатной линией 60° северной широты и на востоке — координатной линией 108° восточной долготы. Алмазоносные районы в ней расположены в бассейнах таких притоков р. Ангары, как Ока, Ия, Уда, Чуна, Кова, Чукша, Илим, Бирюса и других. Кроме того, многочисленные кристаллы алмазов найдены в бассейнах рек, являющихся притоками Н. Тунгуски (Бол. Ерема, Мал. Ерема, Бол. Чайка), П. Тунгуски (Тычаны, Катанга, Вельмо, Терине) и др. Всего в Южно-Сибирской провинции найдено более 1300 кристаллов алмазов. Они были извлечены из руслового и террасового аллювия 67 речных долин (рис. 99). Следует сразу же отметить, что всего за прошедшие годы алмазопоисковыми и геологосъемочными партиями было опоисковано и с различной детальностью опробовано около тысячи рек и ручьев. В конце 80-х годов мелкообъемное опробование проводилось и при участии автора в ходе проведения тематических работ, а крупнообъемное — в составе алмазопоисковой партии ФГУГП «Иркутскгеология». Полученные результаты легли в основу написания методического пособия по опробованию (Акулов, 1992). Под генетическим типом отложений соискателем понимается комплекс осадков образовавшихся «в результате работы определенных геологических агентов» (А.П. Павлов, 1888).

Рис. 99. Морфология отдельных кристаллов алмазов аллювиальных россыпей юга Сибирской платформы (по В. Е. Диброву и др., 1960).

1 — комкообразный кристалл с губчатой поверхностью (р.Чукша, увел. 20), 2 — многогранный двойник додекаэдроида (р. Чукша, увел. 9), 3 — додекаэдроид с неравномерно развитыми гранями (р. Тарма, увел. 10), 4 — алмаз весом 7,4 карата из галечника левой эрозион-но-аккумулятивной террасы р. Бирюсы, близ д. Шелехово (увел. 5,5), 5 — комбинация октаэдра с додекаэдром (р. Тарма, увел. 15), 6 — искаженный додекаэдроид с серповидными выщерблинами (увел. 15), 7 — кристалл с зубчато-ступенчатой поверхностью граней (р. Тарма, увел. 10), 8 — искаженный додекаэдроид (увел. 10), 9 — ромбододекаэдр с пластинчатой скульптурой (р. Тарей, увел. 15), 10−12 — осколки кристаллов алмазов (увел. 20).

По рассматриваемой проблеме имеется большое количество публикаций, но лишь относительно недавно появилась первая обобщающая работа, в которой кратко рассмотрены все фанерозойские этапы формирования алмазоносных формаций для всей Сибирской платформы (Подвысоцкий, 2000). Основным недостатком работы является то, что в ней условно и без учета осадочных палеобассейнов Сибирская платформа разделена на шесть областей: Восточно-Анабарскую, Приленскую, северо-западного борта Вилюйской си-неклизы (со Среднемархинским и Ыгыаттинским районами), северовосточного борта Тунгусской синеклизы (с Алакит-Моркокинским и Вилюй-ско-Ботуобинским районами), юго-западного и юго-восточного бортов Тунгусской синеклизы (с Чуня-Чадобецким и Ангаро-Нижнетунгусским районами) и Присаянскую. Приведенные по ним описания осадочных коллекторов алмазов весьма условны и свойственны лишь небольшой части обособленных областей.

Основываясь на литолого-палеогеографических реконструкциях Ангариды и литолого-фациальных особенностях осадконакопления, соискателем предпринят совершенно иной подход к анализу всех фактологических данных, касающихся среднепалеозойских промежуточных коллекторов алмазов южной части платформы. Это позволило провести предварительный прогноз перспективных площадей для поисков коренных источников алмазов с учетом среднепалеозойских осадочных бассейнов и окружавших их ландшафтных обстановок. Важность изучения среднепалеозойского этапа развития Сибирской платформы заключается в том, что со временем его проявления связаны ореолы рассеяния минералов-спутников алмазов (МСА), содержащие большое количество самих алмазов. В пределах Якутской алмазоносной провинции среднепалеозойские ореолы рассеяния МСА приурочены к самым богатым коренным месторождениям алмазов принадлежащим различным среднепалео-зойским кимберлитовым полям: Мало-Ботуобинскому, Алакитскому, Дал-дынскому, Молодинскому и др. Среднепалеозойские ореолы рассеяния МСА.

329 формировались в различных седиментационных обстановках, что и определило разнообразие их генезиса. Именно генетическому анализу промежуточных коллекторов посвящен данный раздел.

Для начала рассмотрим генетические особенности ореола рассеяния минералов-спутников алмазов и самих алмазов в пределах хорошо исследованной палеороссыпи Восточной, расположенной в 15 км от одной из кимберли-товых трубок Мало-Ботуобинского поля. Палеороссыпь данного участка приурочена к отложениям серпуховского яруса и перекрывается базальным горизонтом лапчанской свиты (средний-верхний карбон). По данным геологов Бо-туобинской экспедиции В. Е. Якутина, В. И. Сафьянникова, Ю. В. Кулаева и др., проводивших поисково-оценочные работы на данной россыпи, алмазоносные отложения залегают горизонтально на глубине 40−70 м от дневной поверхности. Они представлены мелко-среднегалечными сильно глинистыми конгломератами и мелкообломочными конглобрекчиями с прослоями и линзами песчаников. Галечниковый материал плохо окатан (первый и второй балл окатанности по систематике Л.Б. Рухина). В его составе преобладают кварц и различные кремни. В песчано-глинистом заполнителе содержится много каолинита. Исследования, проведенные А. А. Константиновским и О. Н. Захаровой (1997) позволили установить, что алмазоносные отложения палеороссыпи Восточной слагают плоский веерный конус в устье древнего лога. Ширина конуса по данным бурения достигает 3 км, а выявленная протяженность палеолитопотока около 2 км. Мощность конгломератсодержащих отложений в центральной части достигает 25 м, а на краях не превышает 3 м. Плохая сортировка и слабая окатанность обломочного материала в конгломератах, наличие линз конглобрекчий и переотложенных продуктов каолиновой коры выветривания и тот факт, что отложения слагают веерный конус в устье короткого лога, позволяют отнести их к типичным делювиально-пролювиальным отложениям. В процессе проходки нескольких шахт и многочисленных скважин большого диаметра было установлено, что контур палео.

330 россыпи действительно представляет собой гигантский конус выноса. Наиболее алмазоносными являются пласты конгломератов и конглобрекчий залегающие в основании ЭЦ нижнекаменноугольных образований. Приуроченность алмазоносных отложений к делювиально-пролювиальным отложениям весьма протяженного веерного конуса, позволяет предположить веерообразно-струйчатое распределение алмазоносных отложений. Алмазы по габитусу сходны с кристаллами из трубок Мало-Ботуобинского кимберлитового поля, но отличаются от них более высоким средним весом, а количество мелких (0,5−1 мм) кристаллов алмазов в 7 раз меньше, чем в коренном месторождении (Константиновский, Захарова, 1997). Среди МСА из палеороссыпи ярко выделяются пироп, пикроильменит и хромшпинелиды. Все они плохо сортированы по размерам и плохо окатаны. Зерна пикроильменита часто трещиноватые, что указывает на близость их коренного источника. Об этом же свидетельствует размер (до 4 мм) и количество (от единичных знаков до 5 ООО зерен на лотковую пробу объемом 10 литров) пиропов.

Подводя итог рассмотрению уже выявленной палеороссыпи Восточная, следует подчеркнуть, что при прогнозе перспективных площадей в пределах Южно-Сибирской алмазоносной провинции необходимо учитывать следующее: 1) палеороссыпь Восточная формировалась за счет эрозионного среза Ботуобинско-Мархинского поднятия и в частности Ботуобинской седловины- 2) рельеф в данной части Ангар иды в раннем карбоне оставался слабо расчлененным, вследствие чего весь псефито-псаммитовый материал постоянно сносился в локальные депрессии и эрозионные ложбины (лога) — 3) достаточно глубокий эрозионный срез (до 300 м), слабо расчлененный рельеф Тунгусской холмистой равнины и наличие кимберлитовых трубок, предопределили широкое развитие делювиально-пролювиальных отложений, вмещающих богатые алмазоносные россыпи.

Как известно геологам-алмазникам, самый первый алмаз на Сибирской платформе найден С. Н. Соколовым в 1948 г. при опробовании русловых и.

331 террасовых аллювиальных отложений на р. Мал. Ерема (Южно-Сибирская алмазоносная провинция). Позднее здесь обнаружили еще множество кристаллов алмазов, но все они были приурочены к русловым и террасовым отложениям. В связи с этим геологами-поисковиками и научно-исследовательскими коллективами постоянно обсуждался вопрос о возможном местонахождении промежуточных коллекторов алмазов и их коренных источников в южной, экономически более освоенной части платформы.

По данным А. В. Крюкова (1962) первые МСА в составе отложений среднепалеозойского комплекса — пиропы — были обнаружены в 1956 г. в песчаниках павловской свиты Рыбинского палеобассейна. Впоследствии А. В. Крюков (1968) выделил здесь Кан-Туманшетский алмазоносный район, приуроченный к юго-восточной периферии Рыбинского палеобассейна. Он оконтурил алмазоносный район по полю распространения пиропов в современных водотоках, точно совпадающих с выходами терригенно-карбонатных пород павловской свиты среднего девона. Поисковое опробование на алмазы, проведенное в Кан-Туманшетском алмазоносном районе, не дало положительных результатов. Коренной источник пиропов также не был выявлен. Проведенный анализ закономерностей размещения участков с наибольшей концентрацией пиропов и выполненные литолого-палеогеографические реконструкции провинций питания для павловского времени, позволяет предположить, что коренной источник пиропов расположен в зоне сопряжения Сибирской платформы с Восточным Саяном, Вполне возможно, что он подобен рифейским алмазоносным слюдяным кимберлитовым телам Ингашинского участка (Оки-но-Зиминский водораздел).

К настоящему времени установлено, что наиболее древним промежуточным коллектором алмазов в пределах Южно-Сибирской алмазоносной провинции является комплекс пород раннекаменноугольного возраста. Отложения данного возраста (тушамская свита) вмещают самый древний переотложенный алмаз (Рыбаков и др., 1994). Синхронные им образования тегю.

332 рюкской толщи перекрывают одну из среднепалеозойских кимберлитовых ди-атрем (Ващенко и др., 1991).

В целом нижнекаменноугольные промежуточные коллекторы юга Сибирской платформы по условиям образования подразделяются на континентальные (озерные, аллювиальные, делювиально-пролювиальные), лагунные и прибрежно-морские.

Важно отметить, что проведенные соискателем расчеты показали, что общий срез при пенепленизации среднепалеозойских отложений в пределах Южно-Сибирской алмазоносной провинции достигал 350 м. Таким образом, можно предполагать, что в результате проявления основного эрозионно-денудационного этапа на рубеже позднего девона и раннего карбона, большая часть среднепалеозойских кимберлитов была выведена на палеоповерхность. Это явилось благоприятным фактором для образования алмазоносных россыпей ближнего сноса, на основе которых происходило формирование промежуточных коллекторов алмазов вначале в эрозионных ложбинах, небольших депрессиях и протяженных логах, а затем МСА стали поступать и в палеобас-сейны.

10.1. Озерные отложения.

В процессе проведения групповой геологической съемки (ГГС-50) в бассейне верхнего течения р. Н. Тунгуски среди нижнекаменноугольных отложений тушамской свиты (турнейский, визейский и низы серпуховского ярусов) найден кристалл алмаза. Алмаз обнаружен при опробовании керна из скважины № 33, пройденной на водоразделе Н. Тунгуски и Чоны в верховье р. Сар-гинки. Скважиной вскрыта толща озерных отложений тушамской свиты. На глубине 92 м в прослое мелкозернистых полимиктовых песчаников с примесью пирокластического материала обнаружен кристалл алмаза в сростке с му-ассанитом в корунд-шпинель-галенитовой терригенно-минералогической ассоциации (Рыбаков и др., 1994).

Прибрежная зона тушамского палеоозера простиралась в субмеридиональном направлении и в настоящее время фиксируется по контакту между породами тушамской и верхоленской (средний-верхний кембрий) свит, проходящему от верховьев р. Ангароя к устью р. Моги. Как уже отмечалось ранее (см. гл. 5), в составе тушамских образований обнаружены минералы-спутники алмазов — пиропы. Их размер (от 0,1 до 0,5 мм) и хорошая окатанность свидетельствуют об относительно длительной проработке исходного материала.

По данным В. Г. Рыбакова, С. М. Калмыкова и Е. П. Денисенко (Рыбаков и др., 1994), в верховье р. Ангарой, расположенном вдоль береговой линии древнего Тушамского озера, также обнаружен шлиховой ореол пиропов (45 знаков), приуроченный к контакту тушамской и верхоленской свит. Окатанность данных пиропов значительно хуже, чем тушамских (преимущественно полу окатанных), а их размер достигает 0,9 мм. Цвет пиропов от сиреневого до фиолетового.

Основной снос терригенного материала в северной оконечности (согласно современной системе координат) древнего Тушамского озера происходил с Ботуобинско-Мархинской, а в восточной и юго-восточной — с Непской возвышенностей. Так, в турнейском веке раннекаменноугольной эпохи источником сноса являлись коры выветривания, образовавшиеся на нижнепалеозойских отложениях. Переотложенные продукты коры выветривания встречаются повсеместно в составе турнейских песчаников и аргиллитов тушамской свиты. В визейское время источником сноса служили не выветрелые горизонты нижнепалеозойских пород. Об этом свидетельствуют отдельные гальки состоящие из голубовато-зеленых аргиллитов или серовато-зеленых полимиктовых песчаников братской свиты среднего-верхнего ордовика. Из акцессорных минералов в бассейн седиментации поступали преимущественно ильменит, гранат и циркон, в большом количестве распространенные среди титаноносных ордовикских песчаников данных возвышенностей. Именно по.

334 этому для песчаников средней части тушамской свиты свойственна циркон-гранат-ильменитовая терригенно-минералогическая ассоциация.

Многочисленные находки алмазов в русловых и террасовых аллювиальных отложениях р. Н. Тунгуски, ореол распространения которых (314 кристаллов) приурочен к нижнему течению Бол. Еремы и Н. Тунгуски в районе д. Еремы, и вышеприведенные литолого-фациальные данные позволяют отнести всю восточную континентальную окраину древнего Тушамского озера, включая площадь бассейна р. Ангарой, в разряд наиболее перспективных на обнаружение кимберлитовых трубок и обозначить ее в качестве перспективной алмазоносной площади (рис. 100).

Весьма интересны тушамские отложения в районе Непской складчатой зоны (рис. 101). В раннекаменноугольное время здесь простиралась береговая зона Тушамского озера, а в настоящее время в русловых отложениях многих рек и водотоков, протекающих в районе Непской складчатой зоны, обнаружены алмазы и их спутники. Самая высокая их концентрация выявлена в районе о устья р. Ики, где она достигает 0,7 мг/м .

Эта западная часть Непской складчатой зоны в раннекаменноугольную эпоху представляла собой расчлененную холмистую возвышенность, прилегавшую к древнему Тушамскому озеру, со стороны которой происходил снос пиропсодержащего терригенного материала, о чем свидетельствуют отдельные знаки пиропов обнаруженные в составе тушамских песчаников данного района (Икский участок). Тушамские песчаники в районе Икского участка содержат гальки эффузивов субщелочного состава (трахиандезиты, трахиты, трахибазальты и др.). В 1991 г. в долине р. Чамбеты геологами Верхнечуль-ской партии был обнаружен позднедевонский вулканический аппарат. Трубчатое сложно построенное тело вскрыто скважинами (№ 24 и № 25). Оно представлено брекчиями, содержащими мелкои среднезернистые выветрелые до-лериты, среднеи крупнообломочные туфы, андезитобазальты, трахиандезиты.

Пояснения к рис. 100.

1 — нижнепалеозойский комплекс пород- 2 — кора выветривания на нижнепалеозойских образованиях- 3 — древнее Тушамское озеро- 4 — кристалл алмаза, обнаруженный в нижнекаменноугольном промежуточном коллекторе (тушамская свита) — 5−8 — спутники алмазов: 5 -пиропы в количестве до 5 знаков на лотковую пробу (10 л), 6 — пиропы до 10 знаков на лотковую пробу, 7 — корунды, 8 — муассаниты- 9 — перспективные площади для поисков коренных источников алмазов- 10 — скважины и их номера- 11 — преобладающий наклон пластов- 12 — изопахиты- 13 — разрывные нарушения. и неокатанные обломки песчаников. Песчаники состоят из продуктов разрушения трахиандезитов и трахитов (Скрипин, 1994).

Следовательно, на Икский участок необходимо обратить особое внимание и отнести его в разряд самых перспективных участков для поисков кимберлитов. На это указывают следующие поисковые признаки:

1) наличие пиропов, пирокластического материала (пепла) и отдельной гальки эффузивов субщелочного состава в тушамских прибрежных песках, аккумулировавшихся вдоль западной части Непской возвышенности, являвшейся здесь основным источником сноса терригенного материала;

2) повышенный фон алмазоносности современных водотоков в районе р.

Непы.

3) находка вулканического аппарата трубчатого типа.

10.2. Аллювиальные и аллювиально-делювиальные образования.

Как отмечалось выше (см. гл. 5), одним из реликтовых участков, где сохранились осадки этих генетических типов, является Муро-Ковинский водораздел. Анализ информации, полученной в ходе исследований в этом районе, показал, что породы нижнекаменноугольного комплекса (серпуховский ярус) выполняют наиболее глубокие участки эрозионно-тектонической долины (Кашик и др., 1972; Немиров и др., 1977; Акулов, 1990). Отрезок древней долины прослежен в субширотном направлении на расстоянии около 10 км при ширине от 0,5 до 1,1 км. При переходе от ее бортов к центральной части гру-бообломочный делювиально-пролювиальный комплекс замещается мелкообломочным материалом аллювиального и переходного аллювиально-пролювиального генезиса, являющегося составной частью мурской свиты.

Именно нижнекаменноугольные конгломераты и конглобрекчии мурской свиты содержат наибольшее количество пиропов. По данным геологической съемки (Потапов и др., 1971 г.) их содержание более 200 знаков на лотковую пробу объемом около 10 л. Размер пиропов варьирует от 0,25 до 1,2 мм. Ока-танность зерен хорошая (округлая) и удовлетворительная (угловато-округлая), а их поверхность местами матовая. Цвет пиропов преимущественно лиловый и оранжевый.

Мурские отложения с размывом залегают на нижнепалеозойских образованиях и стратиграфически несогласно перекрываются песчаниками и алевролитами юрского возраста. К основанию пиропсодержащих конгломератов Муро-Ковинской зоны приурочены переотложенные продукты коры выветривания. Конгломераты, входящие в состав свиты, по простиранию часто переходят в конглобрекчии. Следует отметить, что в современном аллювии р. Муры количество пиропов редко превышает 5 знаков на лотковую пробу (Терещенко и др., 1967 г.).

В целом породы мурского промежуточного коллектора характеризуются красно-бурой, зеленовато-серой и голубовато-серой окраской. Они обладают преимущественно грубообломочным составом (конглобрекчии, конгломераты, брекчии, гравелиты, разнозернистые песчаники, алевролиты и аргиллиты), существенно карбонатным составом цемента и обломочного материала, значительным содержанием МСА (пиропов, хромшпинелидов).

Специфичными образованиями являются разноокрашенные кремни (преимущественно сургучно-красные), насыщающие практически все разновидности пород толщи, благодаря чему мурская свита легко диагностируемая в полевых условиях. Состав тяжелой фракции пиропсодержащих грубообло-мочных отложений весьма не устойчив, но доминирующими являются гранат, ильменит, магнетит и лимонит.

Кристаллы алмазов на Муро-Ковинском водоразделе установлены только в современных русловых отложениях р. Ковы и ее притоков (ручьях Коня.

339 кич и Омут). Их наибольшая концентрация выявлена в среднем течении реки, где на участке чуть ниже устья р. Магдона найдено 12 алмазов. Всего в отложениях р. Ковы обнаружено 20 алмазов общим весом 145,8 мг, при этом их среднее содержание составляет около 0,2 мг/м3.

Алмазы р. Ковы мелкие, и более половины из них — обломки, средний вес которых 7,2 мг. Большинство алмазов бесцветны, реже дымчатые и окрашенные. Алмазы из нижней половины долины реки представлены додекаэдрами и октаэдрами, а из верхней — октаэдрами и ромбододекаэдрами. По мнению А. В. Крюкова (1968, с. 165), «такое распределение алмазов, по-видимому, свидетельствует о разных коренных источниках». Он также отметил, что дефекты на алмазах (излом ребер, деформация граней и вмятины) — результат их неоднократного перемещения в процессе перемыва, но самое важное то, что у алмазов отсутствуют следы длительной транспортировки.

Данные, полученные в результате проведения фациального анализа потенциально алмазоносных отложений мурской свиты, свидетельствуют о том, что древняя речная долина вероятнее всего была приурочена к Окино-Вихоревской флексуре. Флексура прослежена на расстоянии около 600 км, а амплитуда смещения ее крыльев достигает 400 м (Замараев и др., 1961). Время становления флексуры охватывает период от верхнего кембрия до антропоге-на. Вполне возможно, что она, подобно Вилюйско-Мархинской флексуре, явилась зоной внедрения кимберлитов среднепалеозойского возраста. Это предположение подтверждается и многочисленными находками алмазов и их спутников по всей полосе ее простирания.

Таким образом, перспективной площадью для поисков коренных источников алмазов продолжает оставаться ранее выявленный пиропоносный участок в верховьях р. Муры и Ковы, включая Тырминский, Бумбейский и Ме-желонско-Ревунский хребты, расположенные вдоль западного склона Окино-Вихоревской флексуры (рис. 102).

Рис. 102. Схема расположения перспективных площадей для поисков «коренных» источников алмазов в Приангарье (составлена с использованием материалов территориального геологического фонда «Иркутскгеология»). Пояснения к рисунку см. на стр. 341.

Пояснения к рис. 102.

1−4 — площади распространения пород: 1 — нижнего палеозоя, 2 — среднего палеозоя, 3 -нижнего и среднего палеозоя, 4 — палеозоя- 5 — площади распространения минераловспутников алмазов- 6 — долериты- 7 — конгломераты, вероятно раннекаменноугольного возраста, ранее условно относимые к укугутской свите (юра) — 8−10 — алмазоносность: 8 — среднее содержание алмазов (5,3 мг/м3) в пробе с исходным объемом (15 м3), в которой обнаружен один кристалл алмаза весом 80 мг, 9 — проба объемом 18 м³, в которой алмазы не обнаружены, 10 — минералы — спутники алмазов: а — пиропы, б — вермикулит, в — графит, г.

— муассанит- 11 — Окино-Вихоревская флексура- 12 — граница распространения минералов.

— спутников алмазов- 13 — современные хребты- 14 — перспективные площади для поисков коренных источников алмазов (кимберлитов).

10.3. Лагунные отложения.

Наиболее ярким примером нижнекаменноугольных лагунных отложений может служить комплекс пород в Поймо-Бирюсинском заливе. В породах данного типа алмазов пока не выявлено, но они содержат большое количество их спутников (пиропы, муассаниты, графит и др.). Особый интерес представляет осадочный комплекс баероновской свиты, вскрытый горными выработками на горе Джентанда. Он содержит спутники алмаза — пиропы. Тяжелая фракция песчаников баероновской свиты характеризуется высоким содержанием граната. Например, песчаники, залегающие в районе р. Зермокан и ручья Думовского можно назвать гранатовыми, так как его содержание достигает 86,2% объема тяжелой фракции. Гранаты розовые, светло-розовые и серовато-розовые, окатанной и угловато-окатанной формы, почти всегда прозрачные, довольно часто с черепитчатой поверхностью.

По данным гранулометрического анализа, песчаники свиты, вскрытые на горе Джентанда, мелкозернисты, в верховьях р. Паренда — среднеи мелкозернистые, а в районе р. Зермокан и р. Тарма — мелкои тонкозернистые. Они белого цвета, терригенный материал в них хорошо окатан и отсортирован и почти повсеместно обладают перекрестной мульдообразной слоистостью лагунного типа. Кроме того, в протолочных пробах песчаников чукшинской свиты (турнейский ярус) установлены зерна пиропов, оранжевых гранатов с низким показателем преломления, хромшпинелидов, графита, муассанита, флогопита, алюмохромита и др. Пиропы встречаются в виде округлых и угло.

342 ватых зерен размером от 0,2 до 1,0 мм, со светло-сиреневой и лиловой окраской. Поверхность пиропов хорошо отполированная, блестящая. Черные с металлическим блеском зерна хромшпинелидов имеют размер от 0,2 до 1,0 мм, и округлую форму. В отдельных пробах встречаются зерна в виде октаэдров со сглаженными ребрами и вершинами.

Породы баероновского промежуточного коллектора с угловым и стратиграфическим несогласием залегают на силурийских образованьях древней Приангарской лагуны (см. гл. 4). В настоящее время, они имеют ограниченное распространение и слагают плоские водоразделы в бассейнах рек Тазы, Чук-ши и Мындадуя. Для них характерна тонкослоистая лагунно-озерного типа цикличность, обусловленная переслаиванием пород, указывающих на частую смену условий седиментации. На восточной окраине Поймо-Бирюсинского палеобассейна, породы данного коллектора имеют преимущественно смешанный состав и содержат многочисленные линзовидные быстро выклинивающиеся слои и прослои, содержащие уплощенную гальку аргиллитов. Галька аргиллитов обычно сохраняется лишь в водоемах с относительно низкой гидродинамической активностью, что свойственно лагунам и озерам. Для песчаников характерна косая слоистость лагунного типа, линзы гравелитов и конгломератов. Очень часто встречаются знаки волновой ряби, а в алевролитах и аргиллитах — трещины усыхания, выполненные песчаным материалом.

Как известно, любое россыпное поле алмазов — это типичная открытая «самоорганизующаяся» система, в пределах которой происходит постоянное перераспределение вещества. Поэтому для того, чтобы восстановить исходную (первичную) провинцию питания терригенными компонентами, необходимо выявить всю динамику ее развития. Только таким путем можно выйти на площади, перспективные для обнаружения коренных источников алмазов.

В.Т. Подвысоцкий и Е. Н. Белов (1995) весьма детально исследовали условия формирования древних осадочных коллекторов и россыпей алмазов на эталонных кимберлитовых полях Якутии. По их данным в пределах Ботуо.

Рис. 103. Изменения содержаний © и средней массы (Р) алмазов в трубке Мир и трубках Верхнемунского поля, а также в современных отложениях р. Ирелях и р. Муны (по данным Подвысоцкого и Белова, 1995).

345 россыпь простирается от устья р. Чукши до ее верховьев на расстояние около 70 км (рис. 102). По данным П. Ф. Потапова и А. Н. Житкова (1973 г.) содержание алмазов в россыпи крайне непостоянно и, если в устье реки оно в среднем о около 2,5 мг/м, то при приближении к верховью (на расстоянии 40−50 км от устья) количество алмазов возрастает и в среднем равно 4,7 мг/м3, а затем резко падает. Почти аналогично ведет себя кривая среднего веса алмазов. Если придерживаться закономерности поведения алмазов, характерной для эталонного Ботуобинского кимберлитового поля (район трубки Мир, рис. 103), то вполне возможно, что источник алмазов Чукшинской россыпи расположен в верховьях данной реки, в районе Окино-Вихоревской флексуры.

Важно подчеркнуть, что подобная закономерность отмечена и в современной русловой россыпи алмазов р. Тангуй-Удинский (рис. 104). Здесь так же отчетливо проявляется возрастание среднего веса и содержания алмазов от устья реки к ее верховьям. Характерно, что верховье реки вновь «упирается» в поле распространения нижнепалеозойских образований, приуроченных к Окино-Вихоревской флексуре. Таким образом, вся площадь, прилегающую к верховьям этих рек в районе Окино-Вихоревской флексуры, является одной из наиболее перспективных для поисков коренных источников алмазов (Приан-гарская площадь).

Следует подчеркнуть, что выявленная закономерность поведения алмазов в современных алмазоносных россыпях р. Чукши и р. Тангуй-Удинский не характерна для русловых отложений р. Уды, в которую они впадают (рис. 74). Объясняется это тем, что Уда — транзитная река, и распределение алмазов в ее русле хотя и ничтожно малое (от 0,04 до 0,19 мг/м), но почти равномерное, несмотря на то, что опробование производилось от устья р. Тангуй-Удинского вниз по течению р. Уды на расстоянии более 240 км, при этом объем отдельных проб достигал 2212 м (Цобин и др., 1971 г.).

Проведенный анализ распределения минералов — спутников алмазов (МСА) в аллювиальных комплексах на площади былого расположения.

Поймо-Бирюсинского палеобассейна, свидетельствует о том, что современные ореолы МСА очень часто «оторваны» от алмазов. Это может быть объяснено двумя причинами: 1) пиропы и другие МСА не связаны с коренным источником алмазов, а поступали в нижнекаменноугольный Поймо-Бирюсинский бассейн седиментации из неалмазоносных коренных пород типа ультрамафитов Бирюсинского выступа, а затем размывались и поступали в русла современных водотоков, 2) алмазы и их спутники, прежде чем попасть в русла современных водотоков, многократно перемывались и переотлагались, а затем были интенсивно разубожены при его миграциях в пределах Поймо-Бирюсинского палеобассейна.

Особый интерес представляет ореол распространения МСА, который не выходит за пределы древнего Поймо-Бирюсинского палеобассейна, несмотря на то, что оконтуривание было проведено по данным шлихоминералогических съемок по различным современным водотокам (рис. 102). Следует обратить внимание на то, что он также «упирается» в Окино-Вихоревскую флексуру, при этом отдельные «языки» ореола вплотную подходят к современным мелкосопочным хребтам, таким, как Константиновский и Катырминский, которые сложены нижнепалеозойскими образованиями и перекрыты, останцами трап-пового силла. Вполне возможно, что траппы бронируют богатый домезозой-ский ореол МСА, который в настоящее время, по мере разрушения траппов, высвобождается и поступает в современные водотоки.

В ходе геологосъемочных работ масштаба 1:200 ООО в данном районе были обнаружены и условно отнесены к укугутской свите (нижняя юра) маломощные (до 1,5 м) мелкои среднегалечные конгломераты (верховья рек Тангуй-Удинский и Андочи). Скорее всего, это останцы прибрежных гравий-но-галечных отложений Поймо-Бирюсинского палеобассейна, но для решения этого вопроса необходимо проведение дополнительных исследований.

10.4. Прибрежно-морские отложения.

Береговая линия Ангариды в раннекаменноугольную эпоху местами отчетливо трассируется по останцам прибрежно-морских конгломератов. Первые находки глыб конгломератов были сделаны еще в 1966 г. геологами Ама-кинской экспедиции (И.М. Корякин, И. П. Плакин, Ю. П. Велик и др.) и НИИГА (Л.И. Рубенчик и др.) в бассейне р. Эбелях (северная часть Ангариды). В 1967 г. такие же конгломераты были найдены Б. И. Прокопчуком и В. А. Скосыревым в бассейне рек Кумах-Юрэх, Билях и Майат. Позднее, И. А. Галкин и Б. И. Прокопчук обнаружили подобные конгломераты на левобережье р. Анабара и в долине р. Попигай. Такое пристальное внимание к конгломератам обусловлено тем, что в их составе обнаружены спутники алмазов (пикроиль-менит, пироп и др.). Конгломераты представляют собой очень плотную породу светло-серого цвета, содержащую гастроподы и колонии водорослей раннего карбона (Прокопчук и др., 1983).

Маломощные нижнекаменноугольные прибрежно-морские отложения древнего Таймырского моря, обнаружены и к востоку от Енисейского кряжа (бассейн р. Тычаны, правый приток Подкаменной Тунгуски). Они сложены алевролитами, мелкозернистыми песчаниками, гравелитами, глинистыми доломитами и мергелистыми известняками, объединенными в тычанскую свиту (С]. 2) мощностью 25−40 м. Тычанский коллектор районирован красноярскими геологами по МСА на несколько полей, при этом часть полей характеризуется дунит-гарцбургитовым парагенезисом.

Стратотипические разрезы свиты и перспективы коренной алмазоносно-сти изучены красноярскими геологами на севере Тычанского района (Г.А. Мкртычьян др., 1997; А. К. Мкртычьян др., 1997). Они отметили, что для отложений свиты, характерна латеральная невыдержанность, проявляющаяся в изменениях как вещественного состава и структурно-текстурных признаков пород, так и мощности (от 35−40 м до полного выклинивания). Господствующие в составе свиты алевролиты и мелкозернистые песчаники состоят из об.

348 ломков кварца, роговиков, микрокварцитов, полевых шпатов и аргиллитов. Цемент пород обычно базальный глинисто-известкового состава с лимонитом и каолинитом. В составе гравийно-песчаных отложениях нижней части свиты обнаружены пиропы и алмазы. Мощность тычанского коллектора не превышает одного метра. Очень часто он образует линзы в понижениях палеорелье-фа размером до 5−7 км по длинной и до 1,5−2,0 км по короткой осям. Тяжелая фракция пород коллектора представлена гранат-ильменитовой с турмалином, магнетитом, цирконом, рутилом и ставролитом минеральной ассоциацией. Постоянно присутствуют аутигенные минералы: кальцит, гидрооксиды железа, сульфиды, коллофан. В виде округлых зеленых агрегатов встречается глауконит.

МСА представлены пиропами и хромитами, первые преобладают. Пиропы в породах коллектора содержаться в количестве от 1−2 до 5−10 зерен на протолочную пробу массой 10 кг. Гранулометрический спектр пиропов узок, преобладающий их размер 1 -2 мм. Их окатанность хорошая. По данным мик-розондового анализа, лиловые пиропы содержат Сг2Оз от 5% до 12% и соответствуют пиропам лерцолитового парагенезиса мантийного минералообразо-вания (Геология промежуточных ., 1994). Хромшпинелиды также хорошо окатаны, но весьма разнообразны по составу. Содержания хрома в них колеблется от 27 до 64%.

В целом тычанский коллектор районирован красноярскими геологами по МСА на несколько полей, при этом часть из них характеризуется дунит-гарцбургитовым парагенезисом. По особенностям литологического состава и строения осадки свиты относятся к мелководным, прибрежно-морским (Крюков и др., 1968; Вааг и др., 1992). Важно отметить, что в бассейне, протекающей здесь р. Тычаны, найдено множество мелких, хорошо окатанных пиропов и алмазов (Крюков, 1961). По величине алмазов русловые отложения р. Тычаны резко выделяются среди других аллювиальных комплексов Сибирской платформы. По данным А. С. Кириллова (1962) мелкие кристаллы (до 10 мг).

Завершая рассмотрение данного вопроса, необходимо отметить следующее:

1. Проведенный анализ нижнекаменноугольных промежуточных коллекторов алмазов в южной части Сибирской платформы позволил провести предварительный прогноз перспективных участков для поисков коренных источников алмазов и отнести к их числу следующие площади: Приангарскую, Мурскую, Тычанскую, Икскую, Ангаройскую и Ереминскую.

2. С палеогеографической точки зрения, прогнозируемые площади приурочены к восточной части (согласно современной системе координат) Пой-мо-Бирюсинской лагуны, к северному и северо-восточному бортам Тушамского озера и к южному побережью Таймырского моря, которые функционировали в раннекаменноугольную эпоху. Вполне естественно, что коренные источники алмазов необходимо искать в пределах прилегавших к палеобас-сейнам возвышенностях (Ботуобинско-Мархинской, Непской, Чуно-Мурской) в пределах которых и выявлены вышеперечисленные площади.

3. С тектонической точки зрения перспективные площади тяготеют к Ангаро-Вилюйской (переходящей в северной части в Вилюйско-Мархинскую флексуру) и Ангаро-Тунгусской (начинающейся на юге с Окино-Вихоревской флексуры) зонам разломов и охватывают следующие части поднятий: северозападную — Ботуобинско-Мархинского, юго-восточную — Чуно-Мурского и северо-восточную — Непско-Ботуобинского.

4. Следует подчеркнуть, что прогнозные схемы перспективных площадей для поисков коренных источников алмазов составлены на основе литоло-го-палеогеографического критерия. Они могут быть использованы при построении более детальных прогнозных карт для проведения алмазопоисковых работ на юге Сибирской платформы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Впервые среднепалеозойский осадочный мегакомплекс южной части Сибирской платформы рассмотрен не как обычно по крупным руслам рек (опорный разрез бассейна р. Каты, среднего течения Н. Тунгуски и т. д.), водораздельным и поисковым площадям, а как отложения, сформированные в конкретных осадочных бассейнах. Их образование обусловлено единым механизмом эволюционного развития всей Сибирской платформы в процессе среднепалеозойской тектоно-магматической активизации. Каждый раздел настоящей диссертации направлен на углубленное изучение геологической истории среднепалеозойских осадочных бассейнов. При этом наметились новые аспекты, которые позволили отойти от традиционных представлений об условиях формирования среднепалеозойских отложений. Возникновение и эволюция бассейнов седиментации целиком связана с развитием древнего континентаАнгариды.

Комплексное изучение осадочных образований позволило установить, что среднепалеозойское осадконакопление было сосредоточено в двух пери-кратонных (Рыбинском и Прибайкальском) и в шести интракратонных (Кан-ско-Тасеевском, Ангаро-Тунгусском, Ичодинском, Ыгыаттинском, Кемпен-дяйском и Поймо-Бирюсинском) осадочных бассейнах.

Палеобассейны развивались автономно под влиянием среднепалеозойских тектоно-магматических процессов, которые «постоянно» вызывали активизацию блоковых подвижек фундамента платформы, определяли размер и морфологию палеобассейнов, а также интенсивность осадконакопления. Тектоническая активность блоков фундамента платформы контролировала лито-логический состав, мощность и цикличность отложений. Наиболее наглядно это проявилось в мезоциклах, которые использовались при корреляционной увязке стратиграфических подразделений.

Существенное влияние на характер осадков в палеобассейнах оказал па-леоклимат. Его влияние носило поясной характер, одинаково накладываю.

352 щийся на процессы седиментации всех палеобассейнов, находившихся в едином палеоклиматическом поясе. Таким образом, палеоклимат являлся основным фактором, который объединял осадочные палеобассейны по поясной климатической зональности.

Особое влияние на характер осадков в палеобассейнах оказали вулканогенные образования. Их локальное распространение (например, базальтоиды аппаинской свиты в Ыгыаттинском палеобассейне и т. д.) подчеркивает индивидуальность развития того или иного палеобассейна, хотя временами пепло-вый материал разносился на значительные расстояния, синхронно осаждаясь в различных осадочных палеобассейнах. В одних палеобассейнах формировались горизонты туффитов, в других — туфоаргиллитов или туфопесчаников и т. д. Так, в Ангаро-Тунгусском палеобассейне в красногорьевское время сформировалось четыре пласта туффитов, мощность одного из которых достигает 6 м. В Поймо-Бирюсинском палеобассейне в это время образовалось 30-метровая толща неслоисгых, плотных туфоалевролитов и мелкозернистых песчаников, содержащих пепловый материал, в Ыгыаттинском — девять прослоев пепловых туфов суммарной мощностью 2,4 м, а в Рыбинском — шесть маломощных (до 0,25 м) прослоев туффитов и туфоаргиллитов.

Анализ бассейнов с наиболее мощным осадочным наполнением показал, что их заложение происходило в субмеридиональном направлении от активной юго-западной (Рыбинский — D]) и южной (Прибайкальский — Dj.2) окраин платформы, к ее пассивным восточной (Ыгыаттинский и Кемпендяйский — D2) и северо-восточной (Кютингдинский — С]) окраинам. В этом же направлении происходил рост амплитуды растяжения земной коры (рифтогенез), который, вероятно, сыграл важную роль при внедрении кимберлитовой магмы. Возможно, поэтому все среднепалеозойские кимберлитовые поля сосредоточены вдоль восточной окраины Ангариды.

Наиболее значимые выводы и результаты проведенных исследований могут быть сформулированы следующим образом.

1. Изучены опорные разрезы среднепалеозойских отложений и на их основе составлены внутрибассейновые и межбассейновая схемы корреляции стратиграфических подразделений девонских и нижнекаменноугольных отложений. Проведена корреляция исследуемых стратиграфических подразделений со стратотипами Минусинской впадины и Кузбасса.

2. Выявлено, что среднепалеозойская тектоно-магматическая активизация (среднепалеозойский эпиплатформенный орогенез) обусловила подвижность блоков фундамента платформы и привела к возникновению континентальной страны — Ангариды.

3. Проанализирована вся совокупность палеонтологических остатков и систематизирована в виде таблицы, в которой учтены время и место (бассейны) их существования.

4. Детально исследована минералогия раннекаменноугольной коры выветривания на известняках юга Сибирской платформы.

5. Особое внимание уделено девонским красноцветам, изучение которых проведено с привлечением комплекса литологических, геохимических и других методов исследования, с помощью которых установлено, что окрашивающий их пигмент в начале в виде ферригидрата поступал в осадочные па-леобассейны и отлагался вместе с обломочным материалом. Аридный тропический климат девонского времени и незначительное количество наземного органического материала, периодическое высыхание водоемов способствовало постепенной дегидратации аморфных гидроксидов железа и преобразованию их, в конечном итоге, в гематит, окрашивающий вмещающие его отложения в красный цвет.

6. Составлена серия литолого-палеогеографических карт Сибирской платформы и ее окраин для девонского периода и раннекаменноугольной эпохи по векам. На них отражены эволюция седиментационных бассейнов во времени, изменения ландшафтно-фациальных обстановок и основные типы.

354 пород. Освещены гидродинамические и гидрохимические условия седименто-генеза, генезис и фациальная принадлежность осадков.

7. Рассмотрена эволюция палеоклимата на Сибирской платформе в среднем палеозое с учетом дрейфа Сибирского континента во времени. Приведены литологические индикаторы среднепалеозойских палеоклиматов и предложена общая систематизация палеоклиматов.

8. Установлено, что эволюция среднепалеозойских бассейнов седиментации на юге Сибирской платформы — результат взаимодействия тектонического, климатического и вулканического факторов, выразившийся в прогрессирующей тенденции изменения формы, площади, мощности осадков и их типов, а также направления и скорости латеральной миграции депоцентров.

9. В процессе эволюции осадочные бассейны прошли три стадии: 1) бассейновой молодости- 2) бассейновой зрелости и 3) бассейновой старости.

10. Выявлены следующие закономерности в эволюции палеобассейнов: 1) уменьшение коэффициента их формы, что отражает стремление палеобассейнов к оптимальной форме круга- 2) уменьшение гранулометрии терриген-ных отложений и коэффициента псаммитости- 3) на стадии бассейновой зрелости осадочные палеобассейны занимали большие площади, вмещали максимальный объем осадочного наполнения и наибольшее количество разнообразных комплексов осадочных пород (терригенных, глинистых, хемогенных и биохемогенных).

11. Важнейшей особенностью эволюции осадочных палеобассейнов являлось то, что развитие интракратонных палеобассейнов тесно связано с тектонической активностью прилегавших к ним поднятий (Ботуобинско-Мархинским, Чуно-Мурским, Сунтарским и т. д.), а перикратонных — древних горных сооружений (Саянских и Байкальских). Воздымание поднятий и горных сооружений обусловило латеральную миграцию прилегавших к ним бассейнов седиментации и их депоцентров во времени.

12. Изучение осадочных бассейнов и особенностей их эволюционного развития в среднем палеозое на юге Сибирской платформы позволило выявить шесть перспективных площадей для поисков коренных источников алмазов: Приангарскую, Мурскую, Тычанскую, Икскую, Ангаройскую и Ере-минскую.

13. С палеогеографической точки зрения, прогнозируемые площади приурочены к палеовозвышенностям восточной части (согласно современной системе координат) Поймо-Бирюсинской лагуны, северного и северовосточного борта Тушамского озера и южного побережья Таймырского моря. С тектонической точки зрения они охватывают следующие части палеопод-нятий: северо-западную — Ботуобинско-Мархинского, юго-восточную — Чуно-Мурского и северо-восточную — Непско-Ботуобинского и тяготеют к Ангаро-Вилюйской и Ангаро-Тунгусской зонам разломов.

14. Важно подчеркнуть, что прогнозные схемы перспективных площадей для поисков коренных источников алмазов составлены на основе литоло-го-палеогеографического критерия и могут быть использованы при построении более детальных прогнозных карт для проведения алмазопоисковых работ на юге Сибирской платформы.