Структурный контроль кимберлитовых тел в Мало-Ботуобинском районе: тектонофизический анализ

Актуальность темы. В настоящее время перспективы наращивания минерально-
сырьевой базы алмазодобывающего комплекса сегодня связываются, во-первых, с
новыми перспективными районами со сложными условиями поисков, т.е. –
территориями, где кимберлитовые тела перекрыты более поздними образованиями, а,
во-вторых, с вероятностью обнаружения в известных кимберлитовых полях рудных тел,
обладающих неконтрастными индикаторными характеристиками. В этих условиях резко
возрастает значение структурных признаков для прогноза и поиска коренных
месторождений алмазов в Якутской алмазоносной провинции (ЯАП). Однако, несмотря
на то, что связь кимберлитового магматизма с зонами глубинных разломов в ЯАП
признается практически всеми исследователями, до сих пор остаются неясными
основные критерии, определяющие структурный контроль разломной тектоникой
кимберлитовых тел на средне- и крупномасштабных уровнях. Причиной подобного
положения дел является недостаточная изученность кимберлитовмещающих структур 
разломов и разломных узлов.
Идеальными объектами, на которых возможно решение многих вопросов и
построение моделей локального структурного контроля являются участки разведанных
и разрабатываемых месторождений, вскрытые горными выработками. В их пределах,
доступными для наблюдений являются не только вмещающие и перекрывающие
породы, но и собственно кимберлитовые тела. Специализированные геолого-
структурные исследования на таких объектах позволяют охарактеризовать разломные
структуры, вмещающие кимберлитовые тела, их внутреннее строение, этапность
формирования и активизации, а также получить представление о том, с какими
элементами внутренней структуры связаны кимберлитовые тела. Это необходимо,
чтобы сформировать образ структурных элементов, потенциально благоприятных для
локализации кимберлитовых тел, а также сформулировать поисковые признаки и
критерии их выделения.
Цель работы: Создание трёхмерной схемы разломно-блоковой структуры на
участке локализации кимберлитовой трубки Мир и изучение условий её активизации
для определения поисковых структурных критериев. На основе выделенных поисковых
структурных критериев на территории Мало-Ботуобинского района наметить
перспективные участки для локализации кимберлитовых тел.
Задачи исследования:
1) Провести геолого-структурное изучение эталонного месторождения трубка
Мир. Охарактеризовать строение и этапы активизации разломной сети на участке
локализации кимберлитового тела.
2) Провести оптическое моделирование активизации разломов на этапе
внедрения кимберлитового тела.
3) На основе результатов геолого-структурных работ и оптического
моделирования предложить модель строения разломного узла вмещающего трубку Мир
как структурного поискового критерия.
4) Провести анализ известных данных строения разломной сети Мало-
Ботуобинского района и на основе предложенного структурного критерия выделить
перспективные для локализации кимберлитовых тел разломные узлы.
Фактический материал и личный вклад автора. В основу диссертационной
работы положены материалы, полученные лично автором при проведении в 2013-2014
гг. геолого-структурных работ на коренном месторождении алмазов – трубке Мир. Для
построения схемы разломно-блокового строения в пределах трубки было создано и
проанализировано 83 точки геолого-структурных наблюдений, выполненными автором
и сотрудниками лаборатории тектонофизики ИЗК СО РАН. Также анализировались
результаты документации трещин при проходки горных выработок в пределах рудного
тела, выполненные геологическим отделом подземного рудника Мир.
Для экспериментальной проверки геолого-структурных построений автором
лично проведены и проанализированы результаты по четырем сериям (более 30)
эксперимента на оптически активных материалах, в которых воспроизводилось
изменение напряженно-деформированного состояния в пределах модельных аналогов
разрывных сетей месторождения трубка Мир и Мало-Ботуобинского района.
Для характеристики разломной сети и выделения перспективных объектов на
площади Мало-Ботуобинского района автор использовал данные, полученные
сотрудниками: лаборатории тектонофизики ИЗК СО РАН, геофизического отдела НИГП
АК АЛРОСА ПАО, а также опубликованные данные и фондовые отчеты.
Защищаемые положения:
1. Структурой, вмещающей трубку Мир, является разломный узел, строение
которого определяют серии сближенных разрывных нарушений субмеридиональной,
северо-западной, северо-восточной и субширотной ориентировок. Дизъюнктивы первых
двух направлений играют определяющую роль в локализации рудного тела.
2. На основе геолого-структурных данных и результатов поляризационно-
оптического метода моделирования установлено, что формирование структуры
вмещающей кимберлитовую трубку Мир, происходило в результате активизации в
разломном узле сегментов нарушений субмеридионального, северо-западного и северо-
восточного направлений под действием поля тектонических напряжений,
характеризующегося северо-западным направлением оси сжатия и северо-восточным –
растяжения.
3. Использование установленных закономерностей строения разломного узла
вмещающего трубку Мир в качестве геолого-структурного критерия и результатов
оптического моделирования разломной сети Мало-Ботуобинского района дают
основание выделить два участка наиболее перспективных на обнаружение
кимберлитовых тел.
Научная новизна. С помощью методов геолого-структурного анализа на
кимберлитовой трубке Мир, охарактеризовано строение разломного узла, вмещающего
рудное тело. Создана трехмерная схема разломно-блокового строения участка
локализации трубки Мир, приуроченная к серии сближенных разрывных нарушений
субмеридионального, северо-западного, северо-восточного и субширотного
направлений, а также реконструированы поля тектонических напряжений и предложена
модель активизации рудовмещающих структур на этапе внедрения кимберлитовой
трубки.
Практическая значимость. Построенная объёмная схема разрывной сети участка
локализации кимберлитовой трубки Мир, используется компанией АК АЛРОСА ПАО
для проектирования и развития сети горных выработок рудника Мир, а также для
разработки мероприятий по обеспечению безопасного проведения горных работ.
На основе выполненных построений подготовлены практические рекомендации
для Ботуобинской геологоразведочной экспедиции АК АЛРОСА ПАО по
использованию структурного критерия в практике геолого-поисковых и геолого-
разведочных работ. На основе полевых данных и результатов поляризационно-
оптического моделирования выделены перспективные участки на обнаружения
кимберлитовых тел, рекомендуемые для первоочередного опоискования.
Апробация работы и публикации. Результаты диссертационной работы были
представлены в виде докладов на XXV Всероссийской молодежной конференции
«Строение литосферы и геодинамика», посвященная 110-летию со дня рождения А.А.
Трескова (2013 г., г. Иркутск), на IV Всероссийской научно-практической конференции
«Геодинамика и минерагения Северо-Восточной Азии», посвященная 40-летию
Геологического института СО РАН (2013 г., г. Улан-Удэ), на XXVI Всероссийской
молодежной конференции «Строение литосферы и геодинамика», посвященная 85-
летию со дня рождения академика Н.А. Логачева (2015 г., г. Иркутск).
Основные положения диссертационной работы представлены в 5 публикациях, из
них 2 – в журналах, рекомендованных перечнем ВАК Минобрнауки РФ.
Объём и структура работы. Работа состоит из введения, четырёх глав и
заключения. Объём работы – 108 страниц, включающих 50 рисунка и 4 таблиц. Список
литературы содержит 85 наименования.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному
руководителю, кандидату геолого-минералогических наук, старшему научному
сотруднику ИЗК СО РАН Андрею Станиславовичу Гладкову, за постановку темы, за
проведение полевых исследований и предоставления полевых материалов, за
проявления постоянного внимания и поддержку на всех этапах подготовки
диссертационной работы. Искреннюю признательность автор выражает канд. геол.-мин.
наук А.В. Черемных и канд. геол.-мин. наук А.И. Мирошниченко за помощь в освоении
метода поляризационно-оптического моделирования и обсуждение полученных
результатов. Также автор признателен всем сотрудникам лаборатории тектонофизики
ИЗК СО РАН за поддержку, советы и консультации.