Древние промежуточные (вторичные) коллектора уральских рассыпных месторождений алмазов

Уникальным полезным ископаемым Вишерского Урала являются превосходного ювелирного качества природные алмазы, встречающие в современных речных россыпях и в древних россыпях, называемых вторичными коллекторами алмазов. [9]

Алмазы из россыпей Среднего и Северного Урала в пределах Пермского края по внешнему облику однообразны и резко отличаются от якутских формой, размерами и чистотой. Форма алмазов своеобразна, что позволило выделить так называемый «уральский тип». Алмазы Урала представлены округлыми кристаллами с выпуклыми гранями. На Урале встречаются также редкие поликристаллические образования типа «баллас», описанные Ю.Л. Орловым в 1973 г. Балласы встречаются в форме шаров или в виде их обломков с радиально-лучистым строением.

Часто на поверхности уральских алмазов заметны следы механического износа: от истертости вершин и ребер до очень сильного износа всей поверхности, когда кристалл теряет первоначальную огранку. Крупные алмазы более подвержены износу, чем мелкие. Присутствие следов механического износа на уральских алмазах свидетельствует об их неоднократном пребывании в прибрежно-морских условиях.

Незначительное количество уральских алмазов имеет включения других минералов: оливина, хромшпинелида, пиропа, энстатита, хромдиопсида, пироп- альмандина, омфацита, диопсида, коэсита, дистена, графита, сульфидов, рутила и алмаза. Для уральских алмазов характерно широкое распространение минералов- включений эклогитового парагенезиса (особенно пироп-альмандина), составляющих от 50 до 70% всех включений. Сопоставление включений из уральских алмазов с включениями из алмазов других алмазоносных провинций показало их полное тождество с незначительными вариациями.

Поперечники алмазов Пермского края колеблются от долей миллиметра до 15 миллиметров, что соответствует весам от тысячных долей карата до 30 карат. Средний диаметр пермского алмаза – 3,2 мм, что соответствует весу 69 мг или 0,35 карата. Наибольший алмаз встречен в Ишковском карьере в гравелитах такатинской свиты нижнего девона. Его вес 35,4 карата, размер по длинной оси 22 мм. [9]

Средняя масса среднеуральских алмазов меньше, чем североуральских. Разница обнаруживается также в содержании плоскогранных октаэдров. Количество алмазов со следами механического износа в россыпях Вишерского района Северного Урала примерно в два с лишним раза больше, чем на Среднем Урале. Различия в содержании изношенных кристаллов из упомянутых двух районов позволяют предполагать различную историю происхождения россыпных алмазов в них, вероятно, более сложную и длительную на Северном Урале. Различия некоторых свойств алмазов северо- и среднеуральских россыпей указывают на их происхождение из разных источников (но одного, кимберлитового, типа). [9]

Вишерский алмазоносный район

В пределах Вишерского алмазоносного района все промышленные месторождения алмазов тяготеют к Полюдово-Колчимскому поднятию.

Девонский алмазоносный коллектор

Такатинская свита (D₁ tk) залегает в основании эйфельского яруса и является базальной толщей среднедевонских отложений, которые залегают с перерывом на породах венда и различных толщах рифея, ордовика и силура. Свита в нижней части сложена светло-серыми кварцевыми грубозернистыми песчаниками с мелким гравием кварца и прослоями в ее основании (от 5 см до нескольких метров) фрагментарно развитых кварцевых гравелитов и олигомиктовых конгломератов. Такое основание разреза такатинской свиты четко отражает трансгрессивный макроритм. Конгломераты залегают в основании разреза (мощностью 1-3 м) и развиты фрагментарно. Выше залегают гравелиты и гравелитистые песчаники и пески, постепенно переходящие в средне- и мелкозернистые разности. Песчаники часто имеют перекрестную и косую слоистость. Выше в песчаниках появляются прослои серых и светло-серых, часто пологоволнисто-слоистых кварцевых алевролитов. В верхней части разреза появляются аргиллиты, которые переслаиваются с кварцевыми алевролитами. Мощность свиты варьирует от 0 до 313 м, в основном составляя 25-60 м. Максимальные значения установлены на Северном Урале в районе Полюдова Камня, к югу она сокращается до первых метров и увеличиваются до 140 м на Южном Урале на р. Белая.

С запада на восток отложения становятся менее грубообломочными и лучше отсортированными по гранулометрическому составу. В крайних западных выходах они представлены аллювиальными фациями, где на закарстованной поверхности доломитов колчимской свиты местами сохранилась кора выветривания мощностью до 4 м. Выше залегает базальный слой мощностью до 3 м, сложенный желтовато-бурыми рыхлыми мелкогалечными конгломератами и гравелитами. Галька в основном представлена кварцем, реже встречается галька кварцевых песчаников, кремней и подстилающих доломитов. На конгломератах залегает пачка (5-7 м) крупно- и грубозернистых кварцевых песчаников и песков, чередующихся с гравелитами и реже белыми глинами. Базальный слой и вышезалегающая пачка обогащены гидроксидами железа и каолинитом. Для песчаников и песков характерна косая слоистость руслового типа. Северо-восточнее в разрезах по рекам Вишера и Колва такатинская свита представлена менее грубыми, хорошо отсортированными кварцевыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Такая направленная фациальная изменчивость разреза свиты свидетельствует о расположении главной области сноса на Восточно-Европейской платформе. В целом отложения такатинской свиты сформировались в континентальных, прибрежно-морских и морских условиях.

Алмазоносными являются западные, аллювиальные фации такатинской свиты. Алмазы сконцентрированы в базальных конгломератах, реже они встречаются среди вышележащих гравелитистых песчаников. Промышленная алмазоносность этой свиты установлена в Красновишерском районе Пермской области на водоразделе двух алмазоносных рек - Бол. Щугор и Бол. Колчим, в пределах небольшого участка (Ишковский карьер). К югу от Полюдова Камня базальные горизонты аллювиальных фаций такатинской свиты фактически опробованы спорадически. Исходя из находок алмазов в современном аллювии рек Среднего и Южного Урала, которые в основном тяготеет к выходам свиты, при систематически представительном опробовании ее базального горизонта промышленные концентрации будут обнаружены и в других местах, поэтому, безусловно, прогнозные ресурсы девонских россыпей существенно занижены.

Месторождение девонской палеороссыпи «Ишковский карьер»

Месторождение связано с такатинским (D₁^e _tk) промежуточным коллектором.

В районе Ишковского участка такатинская свита с размывом залегает на различных горизонтах колчимской свиты. Ширина ее выходов в современном эрозионном срезе составляет 400 -500 м, мощность - 80 м. Отложения такатинской свиты представлены различными фациями - аллювиальными, озерными и лагунными. Алмазы приурочены к первым - конгломератам, гравелитам и песчаникам. Повышенными концентрациями выделяются крупногалечные конгломераты. Последние залегают на корах выветривания, иногда заполняя карманообразные углубления закарстованных силурийских пород, являющихся плотиком алмазоносных образований. Мощность продуктивных конгломератов не превышает 1,5 м. В пределах Ишковского участка линзы конгломератов и гравелитов, содержащие повышенные концентрации алмазов, развиты на площади длиной 800 м при ширине 40 -200 м. Петрографический состав галечного материала продуктивных отложений следующий: кварц, кварцевые и кварц-полевошпатовые песчаники, кварцевые песчаники с глауконитом. По характеру залегания продуктивных пород можно предположить, что они формировались в руслах рек. Минеральный и петрографический состав конгломератов такатинской свиты указывает на то, что они образовались за счет размыва осадочно-метаморфических пород, развитых в пределах Восточно-Европейской платформы.

Морфологически алмазы такатинской свиты Ишковского участка не отличаются от кристаллов, добытых из отложений рек Бол. Щугор и Бол. Колчим. Хорошая сортировка алмазов из такатинской свиты, их высокая сохранность, наличие пигментированных кристаллов и сильный механический износ свидетельствуют о сложной геологической истории и, скорее всего, о значительной удаленности от коренного источника. По мнению ряда, эти особенности дают основание для утверждения, что источниками алмазов являются более древние кластические толщи. Это вполне подтверждают датировки трубочного циркона из отложений такатинской свиты - 55,8 млн лет. [12]

Силурийский алмазоносный коллектор (S₁ kl).

Алмазоносность силурийского коллектора находилась под вопросом со времен постановки проблемы А.А. Кухаренко (1955). Промышленная алмазоносность рассматривалась в единичных случаях (Ишков, 1967; Колобянин, 1984). Все исследователи отмечали, что в основании колчимской свиты нижнего силура повсеместно присутствует пачка терригенных пород, которая отличается очень резкой изменчивостью гранулометрического состава. По данным предшественников (Ветчанинов, 1968), для северо-западной части месторождения Рассольная Южная, кроме того, характерна увеличенная мощность (до 25 м) базальной пачки с толщиной слоев 5-25 см. Промышленная алмазоносность вторичкого силурийского коллектоора – терригенного основания колчимской свиты – установлена только в 2010 году, поэтому вопрос о детальном изучении его вещественного состава остается актуальным. [8]

Алмазоносность терригенного колчима как вторичного коллектора алмазов открыл геолог Вишерской геологоразведочной партии В.Я. Колобянин в первой половине 1980-х годов в центральной части месторождения Южная Рассольная. Алмазоносность отложений была признана им непромышленной. В дальнейшем проблемой открытия занимались геологи ПГГСП "Геокарта", прииска "Уралалмаз" и ряд исследователей из ведущих научных центров страны.

Промышленная алмазоносность терригенного колчима установлена геологической службой ЗАО "Уралалмаз" в 2010 году в северо-западной части месторождения Южная Рассольная. В геологическом разрезе здесь участвуют три основных литолого-стратиграфических подразделения: комплекс четвертичных (делювиальных и озерно-болотных) отложений; элювиальные, дезинтегрированные отложения терригенного колчима и литифицированные терригенные отложения в основании колчимской свиты.