RU2775724C1 - Method for assessing the type of igneous material in sedimentary rocks when prospecting for primary diamond deposits within diamond-bearing areas - Google Patents
Method for assessing the type of igneous material in sedimentary rocks when prospecting for primary diamond deposits within diamond-bearing areas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775724C1 RU2775724C1 RU2021109988A RU2021109988A RU2775724C1 RU 2775724 C1 RU2775724 C1 RU 2775724C1 RU 2021109988 A RU2021109988 A RU 2021109988A RU 2021109988 A RU2021109988 A RU 2021109988A RU 2775724 C1 RU2775724 C1 RU 2775724C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- igneous
- rocks
- samples
- sedimentary rocks
- sedimentary
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к минералого-геохимическим методам поисков месторождений полезных ископаемых, а именно к методам поисков коренных месторождений алмазов кимберлитового типа.The invention relates to mineralogical and geochemical methods for prospecting for mineral deposits, and in particular to methods for prospecting for primary deposits of kimberlite-type diamonds.
Известен способ оценки перспективности поисковых площадей на предмет обнаружения коренных месторождений алмазов по минералам-спутникам алмаза [А.С. СССР №589870], выделенным из шлиховых проб, полученных при опробовании современного аллювия. Этот способ направлен на определении пиропов низкокальциевого высокохромистого состава, соответствующих «алмазной ассоциации». Высокое содержание пиропов этого типа и наличие у зерен «первично-магматической» поверхности, то есть без морфологических признаков механического износа или химического растворения, позволяют локализовать в пределах поисковых площадей участки, перспективные в плане обнаружения алмазоносного кимберлитового объекта. Основным недостатком этого способа является низкая эффективность его применения при поисковых работах на территориях, имеющих значительные по мощности отложения осадочных пород, перекрывающие в том числе известные в районе кимберлитовые объекты и низкое содержание минералов индикаторов в этих объектах.There is a method for assessing the prospects of prospecting areas for the discovery of primary deposits of diamonds on minerals-satellites of diamond [A.S. USSR No. 589870], isolated from schlich samples obtained during testing of modern alluvium. This method is aimed at determining pyropes of low-calcium, high-chromium composition corresponding to the "diamond association". The high content of pyropes of this type and the presence of a “primary magmatic” surface in the grains, that is, without morphological signs of mechanical wear or chemical dissolution, make it possible to localize areas within the prospecting areas that are promising in terms of discovering a diamond-bearing kimberlite object. The main disadvantage of this method is the low efficiency of its use in exploration work in areas with significant sedimentary rock deposits, overlapping, among other things, kimberlite objects known in the area and the low content of indicator minerals in these objects.
Известен способ определения перспективных в плане обнаружения алмаз содержащих объектов, основанный на отборе шлиховых проб осадочных пород и выявлению в них ассоциации высокохромистых минералов-спутников алмаза с «первично-магматической» поверхностью и триоктаэдрического смектита, т.е. сапонита [РФ патент №2062493]. Основным недостатком этого способа является его ограниченное использование при определении точной локализации самого магматического объекта, а также невозможность определения конкретного типа магматической породы, что особенно необходимо при поисковых работах в районах, где обнаружены различные виды магматических пород основного и ультраосновного состава (кимберлиты, лампроиты, пикриты, мелилититы, базальты, карбонатиты), которые также содержат и минералы-спутники алмаза, и сапонит.A method is known for determining promising diamond-bearing objects in terms of detection, based on the selection of schlich samples of sedimentary rocks and identifying in them an association of high-chromium minerals-satellites of diamond with a “primary magmatic” surface and trioctahedral smectite, i.e. saponite [RF patent No. 2062493]. The main disadvantage of this method is its limited use in determining the exact localization of the igneous object itself, as well as the impossibility of determining a specific type of igneous rock, which is especially necessary when prospecting in areas where various types of basic and ultrabasic igneous rocks (kimberlites, lamproites, picrites) have been found. , melilitites, basalts, carbonatites), which also contain both diamond companion minerals and saponite.
Наиболее близок к заявляемому является способ поисков кимберлитовых структур, основанный на выделении перспективных на предмет обнаружения коренных источников алмаза участков по закономерностям распределения редких элементов (например, Ва, Sc, Mn, Cr, La, Pb, Со, Р, Zn, Ni, Mo, Cd, Sn) в литогеохимических пробах [РФ патент №2117319]. Недостатком этого способа является то, что не учитывается возможное влияние других пород основного-ультраосновного состава на составы осадочных пород и не оцениваются особенности состава вмещающих и перекрывающих пород, которые могут давать «ложное» обогащение осадочных пород перечисленными выше элементами, абсолютно не связанное с объектами кимберлитового магматизма.Closest to the claimed is a method of searching for kimberlite structures, based on the selection of prospective for the discovery of primary sources of diamond areas according to the patterns of distribution of rare elements (for example, Ba, Sc, Mn, Cr, La, Pb, Co, P, Zn, Ni, Mo , Cd, Sn) in lithogeochemical samples [RF patent No. 2117319]. The disadvantage of this method is that it does not take into account the possible influence of other rocks of the basic-ultrabasic composition on the composition of sedimentary rocks and does not evaluate the compositional features of host and overlying rocks, which can give a "false" enrichment of sedimentary rocks with the above elements, which is absolutely not related to kimberlite objects. magmatism.
Методики, основанные на изучении минералов-спутников алмаза и используемые для локализации алмаз содержащего объекта, являются второстепенными при поисковых работах на территориях, где магматические объекты перекрыты осадочными породами и в строении имеют кратерную часть. Такие объекты могут быть обнаружены только при проведении на локализованных перспективных площадях комплекса геофизических методик, включающих в себя аэромагнитную и наземную магнитную съемки. Применение данных методик позволяет выделить контрастные от вмещающих осадочных пород аномалии «трубочного» типа, которые должны быть заверены впоследствии бурением. Если магматических объект имеет в строении кратерную часть, то породы верхних горизонтов кратера могут не отличаться от вмещающих осадочных пород, и при заверочном бурении зачастую интерпретируются как вмещающие породы, что приводит к ложному выводу о бесперспективности продолжения опробования данного объекта. Появление же в осадочных породах визуально диагностируемого магматического материала и минералов-спутников алмаза рассматривается как положительный критерий для проведения дальнейшего бурения до глубин опробования самого магматического тела, которое в результате может являться или не алмазоносным кимберлитом, или не кимберлитом, а близкой по составу породой основного-ультраосновного состава.Methods based on the study of diamond satellite minerals and used to localize a diamond-bearing object are secondary in prospecting in areas where igneous objects are overlain by sedimentary rocks and have a crater part in their structure. Such objects can be detected only when a complex of geophysical methods, including aeromagnetic and ground magnetic surveys, is carried out on localized prospective areas. The use of these techniques makes it possible to identify "pipe" type anomalies contrasting with the host sedimentary rocks, which must be subsequently verified by drilling. If an igneous object has a crater part in its structure, then the rocks of the upper horizons of the crater may not differ from the host sedimentary rocks, and during verification drilling they are often interpreted as host rocks, which leads to a false conclusion about the futility of continuing the sampling of this object. The appearance in sedimentary rocks of visually diagnosed igneous material and diamond companion minerals is considered as a positive criterion for further drilling to the depths of sampling of the magmatic body itself, which as a result may be either not diamond-bearing kimberlite, or not kimberlite, but a rock of the same composition as the main one. ultrabasic composition.
Техническим результатом изобретения является повышение достоверности и точности определения типа магматической породы, являющегося объектом опробования (например, методом бурения), для оценки целесообразности проведения дальнейших поисковых работ коренных месторождений алмазов и их корректировки.The technical result of the invention is to increase the reliability and accuracy of determining the type of igneous rock that is the object of sampling (for example, by drilling) to assess the feasibility of further prospecting for primary diamond deposits and their adjustment.
Указанный технический результат достигается тем, что оценку типа магматического материала в осадочных породах при поиске коренных месторождений алмазов в пределах алмазоносных районов осуществляют на основе геохимического анализа образцов отобранных проб, при последовательном выполнении следующих действий:The specified technical result is achieved by the fact that the assessment of the type of igneous material in sedimentary rocks when searching for primary diamond deposits within diamond-bearing regions is carried out on the basis of a geochemical analysis of samples of selected samples, with the following steps in sequence:
1) в отобранных пробах оценивают объемный процент магматического материала в образцах,1) in the samples taken, the volume percentage of igneous material in the samples is estimated,
2) определяют концентрации главных и редких элементов: Ni, La, Zr, Nb, Yb,2) determine the concentrations of the main and rare elements: Ni, La, Zr, Nb, Yb,
3) формируют расчетные диаграммы трендов бинарного смешения средних составов вмещающих осадочных пород и типичных для района опробования магматических пород основного-ультраосновного состава по соотношениям концентраций редких элементов к никелю: La/Yb к Ni и Zr/Nb к Ni,3) generate calculated trend diagrams of binary mixing of average compositions of host sedimentary rocks and igneous rocks of basic-ultrabasic composition typical for the sampling area according to the ratios of concentrations of rare elements to nickel: La/Yb to Ni and Zr/Nb to Ni,
4) при содержании магматического материала менее 10 об.% исключают или подтверждают принадлежность исследуемых образцов к вмещающим или перекрывающим осадочным породам на основании сопоставления данных по значениям соотношений Zr/Nb к Ni, полученных для изучаемых образцов и известных для вмещающих и перекрывающих пород района опробования,4) when the content of igneous material is less than 10 vol.%, it is excluded or confirmed that the studied samples belong to the enclosing or overlying sedimentary rocks based on a comparison of data on the values of the Zr/Nb to Ni ratios obtained for the studied samples and known for the enclosing and overlying rocks of the sampling area,
5) при содержании магматического материала в образцах в количестве 10 об.% и более определяют тип примеси магматического материала на основании сопоставления данных по соотношению значений Zr/Nb к Ni и La/Yb к Ni в исследуемых образцах с соответствующими расчетными данными, полученными в результате бинарного смешения средних составов вмещающих осадочных пород и магматических пород основного-ультраосновного состава исследуемого района.5) when the content of magmatic material in the samples is 10 vol.% or more, the type of admixture of magmatic material is determined based on the comparison of data on the ratio of Zr/Nb to Ni and La/Yb to Ni values in the studied samples with the corresponding calculated data obtained as a result binary mixing of average compositions of host sedimentary rocks and igneous rocks of basic-ultrabasic composition of the study area.
В качестве дополнительного признака для исключения или подтверждения принадлежности исследуемого образца к вмещающим осадочным породам при содержании магматического материала менее 10 об.% проводят сопоставление концентраций главных элементов, таких как MgO и SiO2, определенных в исследуемых образцах с концентрациями MgO и SiO2 в известных составах вмещающих осадочных пород района опробования.As an additional sign to exclude or confirm that the test sample belongs to the host sedimentary rocks with a magmatic material content of less than 10 vol.%, the concentrations of the main elements, such as MgO and SiO 2 , determined in the test samples with the concentrations of MgO and SiO 2 in known compositions are compared. host sedimentary rocks of the sampling area.
В качестве еще одного дополнительного признака для исключения принадлежности исследуемых образцов к вмещающим и перекрывающим осадочным породам используют идентификацию в магматическом материале исследуемых образцов минералов, таких как высокомагниевый оливин, серпентин или минералы группы смектита, такие как монтмориллонит и, особенно, сапонит, что позволяет охарактеризовать исследуемые образцы, как не вмещающие, и не перекрывающие осадочные породы.As another additional feature, to exclude the belonging of the studied samples to host and overlying sedimentary rocks, the identification in the igneous material of the studied samples of minerals, such as high-Mg olivine, serpentine, or smectite group minerals, such as montmorillonite and, especially, saponite, is used, which makes it possible to characterize the studied samples. samples as non-enclosing and non-overlapping sedimentary rocks.
Эмпирически установлено, что осадочные породы, слагающие кратерные части трубок взрыва и перекрывающие их, имеют различный, но специфический состав, зависящий от состава самого магматического объекта, и абсолютно отличаются от составов вмещающих осадочных пород. Появление и увеличение доли магматического материала в осадочных породах позволяет проследить тренд изменения их состава. При этом установлено, что примесь магматического материала разных пород основного и ультраосновного состава (кимберлит, пикрит, мелилитит, базальт, карбонатит) дает специфические тренды обогащение осадочных пород, наиболее четко диагностируемые по концентрациям Ni и значениям отношений Zr/Nb и La/Yb.It has been empirically established that the sedimentary rocks that make up the crater parts of the explosion pipes and overlap them have a different, but specific composition, depending on the composition of the igneous object itself, and are absolutely different from the compositions of the host sedimentary rocks. The appearance and increase in the proportion of igneous material in sedimentary rocks makes it possible to trace the trend of changes in their composition. It was found that the admixture of igneous material of different rocks of basic and ultrabasic composition (kimberlite, picrite, melilitite, basalt, carbonatite) gives specific trends in the enrichment of sedimentary rocks, most clearly diagnosed by the concentrations of Ni and the values of the Zr/Nb and La/Yb ratios.
Согласно изобретению, способ определения типа опробуемой магматической породы, примесь которой может идентифицироваться в исследуемых осадочных породах, основывается на последовательном выполнении следующих действий:According to the invention, the method for determining the type of igneous rock to be tested, the admixture of which can be identified in the sedimentary rocks under study, is based on the successive implementation of the following steps:
1) Отбор проб осадочных пород и их измельчение до порошкообразного состояния.1) Sampling of sedimentary rocks and their grinding to a powder state.
2) Если в осадочной породе визуально диагностируется магматический материал, оценка его объемного процента. Отбор магматического материала из породы. Измельчение породы в целом и отдельно магматического материала до порошкообразного состояния.2) If igneous material is visually diagnosed in the sedimentary rock, estimate its volume percentage. Selection of igneous material from the rock. Grinding the rock as a whole and separately igneous material to a powder state.
3) Определение концентраций главных и редких элементов методами рентгенофлуоресцентной спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и лазерной абляцией (LA-ICP-MS) соответственно.3) Determination of the concentrations of major and trace elements by X-ray fluorescence spectrometry and mass spectrometry with inductively coupled plasma and laser ablation (LA-ICP-MS), respectively.
4) Определение вида/класса/группы минералов, представляющих магматический материал методом рентгенофазового анализа. Идентификация высокомагниевого оливина, серпентина или минералов группы смектита, таких как монтмориллонит и, особенно, сапонит, является вспомогательным признаком определения исследуемых осадочных пород как не вмещающие, и не перекрывающие.4) Determination of the type/class/group of minerals representing igneous material by X-ray phase analysis. The identification of high-Mg olivine, serpentine, or smectite-group minerals such as montmorillonite and especially saponite is an auxiliary feature of determining the sedimentary rocks under study as non-enclosing and non-overlying.
5) Исключение/подтверждение принадлежности исследуемых образцов к вмещающим осадочным породам. Если в исследуемых образцах визуально не диагностируется магматический материал, но их составы отличаются от известных составов вмещающих пород по более низким концентрациям SiO2 и более высоким концентрациям MgO и Ni, принадлежность к вмещающим породам может быть исключена; если данные отличия не наблюдаются, исследуемые породы определяются как вмещающие.5) Exclusion/confirmation that the studied samples belong to the enclosing sedimentary rocks. If igneous material is not visually identified in the studied samples, but their compositions differ from the known compositions of the wall rocks in lower concentrations of SiO 2 and higher concentrations of MgO and Ni, belonging to the wall rocks can be excluded; if these differences are not observed, the studied rocks are defined as host rocks.
6) Исключение/подтверждение принадлежности исследуемых образцов к перекрывающим осадочным породам. Если в исследуемых образцах визуально не диагностируется магматический материал, но при варьирующих значениях Zr/Nb концентрации Ni в их составах превышает максимально известные значения Ni в перекрывающих породах, принадлежность к перекрывающим породам может быть исключена; если данные отличия не наблюдаются, исследуемые породы определяются как перекрывающие.6) Exclusion/confirmation that the studied samples belong to overlying sedimentary rocks. If igneous material is not visually identified in the studied samples, but at varying Zr/Nb values, the Ni concentration in their compositions exceeds the maximum known Ni values in the overburden, the overburden can be excluded; if these differences are not observed, the studied rocks are defined as overlying.
7) Исключение/подтверждение типа примеси магматического материала как карбонатитовый. Если в исследуемых образцах визуально диагностируется магматический материал, и в составах пород не наблюдается увеличение значений соотношений La/Yb к Ni, то принадлежность магматического материала к карбонатитовому типу может быть исключена; если данная корреляция наблюдается, то магматический материал определяется как карбонатитовый.7) Exclusion/confirmation of the type of admixture of igneous material as carbonatite. If igneous material is visually identified in the samples under study, and no increase in the La/Yb to Ni ratios is observed in the rock compositions, then the igneous material can be excluded from the carbonatite type; if this correlation is observed, then the igneous material is defined as carbonatite.
8) Исключение/подтверждение типа примеси магматического материала как базальтовый. Если в исследуемых образцах визуально диагностируется магматический материал, но его доля в породе менее 50 об. %, и значения концентраций Ni превышают максимально известные значения Ni в базальтах, известных в исследуемом районе, то принадлежность магматического материала к базальтовому типу может быть исключена; если доля магматического материала в исследуемой породе более 50 об. %, а концентрации Ni не превышают таковых в базальтах, известных в исследуемом районе, то принадлежность магматического материала к базальтовому типу может быть подтверждена.8) Exclusion/confirmation of the type of admixture of igneous material as basaltic. If igneous material is visually diagnosed in the studied samples, but its share in the rock is less than 50 vol. %, and the values of Ni concentrations exceed the maximum known values of Ni in basalts known in the study area, then the belonging of igneous material to the basalt type can be excluded; if the proportion of igneous material in the studied rock is more than 50 vol. %, and the Ni concentrations do not exceed those in the basalts known in the study area, then the belonging of the igneous material to the basalt type can be confirmed.
9) Исключение/подтверждение типа примеси магматического материала как пикритовый/мелилититовый или кимберлитовый. Если в исследуемых образцах визуально диагностируется магматический материал, и при увеличении его количества в породах наблюдаются отрицательная корреляция между значениями Zr/Nb и концентрациями Ni, а составы исследуемых пород соответствуют расчетным, полученным в результате бинарного смешения средних составов вмещающей осадочной породы исследуемого района и типичных кимберлитовых объектов при равных (±10%) значениях наблюденной и расчетной доли магматического материала, тип магматического материала может быть определен как кимберлитовый; если в составах пород при наличии отрицательной корреляции между значениями Zr/Nb и концентрациями Ni наблюденные и расчетные объемные доли магматического материала соответствуют таковым для тренда смешения с пикритом/мелилититом и отличаются на 20-40 об. % от таковых для расчетного тренда с кимберлитом, тип магматического материала может быть определен как пикритовый/мелилититовый.9) Exclusion/confirmation of the type of admixture of igneous material as picritic/melilitite or kimberlite. If igneous material is visually diagnosed in the studied samples, and with an increase in its amount in the rocks, a negative correlation is observed between the Zr/Nb values and Ni concentrations, and the compositions of the studied rocks correspond to the calculated ones obtained as a result of binary mixing of the average compositions of the host sedimentary rock of the study area and typical kimberlite objects with equal (±10%) values of the observed and calculated proportion of igneous material, the type of igneous material can be defined as kimberlite; if in rock compositions in the presence of a negative correlation between Zr/Nb values and Ni concentrations, the observed and calculated volume fractions of igneous material correspond to those for the trend of mixing with picrite/melilite and differ by 20–40 vol. % of those for the calculated trend with kimberlite, the type of igneous material can be defined as picritic/melilitite.
На фиг. 1 представлена диаграмма трендов бинарного смешения средних составов Вендского песчаника и магматических пород Архангельской алмазоносной провинции по соотношению Zr/Nb и Ni. На фиг. 2 - диаграмма трендов бинарного смешения средних составов Вендского песчаника и магматических пород Архангельской алмазоносной провинции по соотношению La/Yb и Ni. На фиг. 3 - положение точек составов песчаников из трубки KL-01 на диаграмме трендов бинарного смешения средних составов Вендского песчаника и магматических пород Архангельской алмазоносной провинции по соотношению Zr/Nb и Ni. На фиг. 4 - положение точек составов песчаников из трубки KL-01 на диаграмме трендов бинарного смешения средних составов Вендского песчаника и магматических пород Архангельской алмазоносной провинции по соотношению La/Yb и Ni.In FIG. Figure 1 shows a trend diagram for binary mixing of the average compositions of the Vendian sandstone and igneous rocks of the Arkhangelsk diamondiferous province in terms of the Zr/Nb and Ni ratio. In FIG. 2 - trend diagram of binary mixing of average compositions of the Vendian sandstone and igneous rocks of the Arkhangelsk diamondiferous province in terms of the ratio of La / Yb and Ni. In FIG. 3 - position of the composition points of sandstones from the KL-01 pipe on the trend diagram of binary mixing of the average compositions of the Vendian sandstone and igneous rocks of the Arkhangelsk diamondiferous province according to the ratio of Zr/Nb and Ni. In FIG. 4 - position of the composition points of sandstones from the KL-01 pipe on the trend diagram of binary mixing of the average compositions of the Vendian sandstone and igneous rocks of the Arkhangelsk diamondiferous province according to the ratio of La/Yb and Ni.
В качестве примера, показывающего осуществление изобретения, использованы данные по составам магматических и осадочных пород Архангельской алмазоносной провинции.As an example showing the implementation of the invention, data on the compositions of igneous and sedimentary rocks of the Arkhangelsk diamond province were used.
На территории Архангельской алмазоносной провинции к настоящему времени обнаружены несколько типов магматических пород основного-ультраосновного состава, представленных преимущественно в виде трубок взрыва, которые прорывают слаболитифицированные осадочные породы (в основном песчаники) Вендского возраста. Большинство трубок имеют в строении кратерную часть, и все перекрыты различными по мощности толщами осадочных пород. Изучение вмещающих и перекрывающих песчаников и пород кратерных частей трубок показало, что составы песчаников кратерных частей с различной объемной долей примеси магматического материала, соответствуют расчетному тренду бинарного смешения средних составов песчаника Вендского возраста и самого магматического объекта на диаграмме отношения Zr/Nb и Ni (фиг. 1). Составы 100% песчаников из кратерной части кимберлитовой трубки им. В. Гриба отличны от составов песчаников Вендского возраста, а составы 75% образцов песчаников с долей магматического материала менее 20% (ММ<20 об. % на фиг. 1) четко отличаются от составов песчаников Урзугской свиты, перекрывающих трубку. Составы остальных образцов песчаников с долей магматического материала более 20%, но менее 40 об. % (20<ММ<40 об. % на фиг. 1) и более 40% (ММ>40 об. % на фиг. 1) в стопроцентном количестве близки или соответствуют расчетному тренду бинарного смешения песчаников Вендского возраста и кимберлита трубки им. В. Гриба (фиг. 1). Составы песчаников с долей магматического материала ~ 50 об. % из пикритовой/мелилититовой трубки Суксома абсолютно соответствуют таковым, полученных при моделировании вплоть до соответствия в наблюденном и расчетном количестве магматического материала (фиг. 1). Составы песчаников из кимберлитовых трубок Кепинского поля также близки к расчетному тренду. Показанный пример продемонстрировал, что использование данных по содержанию Ni и значениям отношения Zr/Nb в осадочных породах, опробуемых при заверке потенциального магматического объекта, позволяет не только отличить их от вмещающих и перекрывающих пород и определить тип магматического материала, обнаруженного в виде примеси в них, но и оценить состав кимберлита, например, для Архангельской провинции это могут быть Кепинский тип, Золотицкий (месторождения им. М.В. Ломоносова) или сходный с трубкой им. В. Гриба. На фиг. 2 показаны тренды смешения песчаников Вендского возраста и типичных магматических объектов Архангельской провинции по значениям отношений La/Yb и концентрациям Ni. На рисунке продемонстрировано, что добавление в расчет даже 10 об. % карбонатита дает значение La/Yb в 2-3 раза выше, чем таковые для всех остальных магматических пород, а максимальные концентрации Ni при этом не превышают 20 г/т.Добавка большего количества карбонатита в расчет приводит к максимальному увеличению соотношения La/Yb к Ni от 1.2 до 2 при вариациях Ni от 10 до 135 г/т, в то время как для остальных магматических пород провинции значения La/Yb и соотношение La/Yb к Ni будут уменьшаться, а концентрации Ni увеличиваться при увеличении доли магматического компонента. Тренд смешения с карбонатизированным кимберлитом занимает промежуточное положение между таковыми с карбонатитом и другими породами провинции (фиг. 2), но отличается от последних более высокими значениями соотношения La/Yb к Ni от 0.4 до 0.2 при концентрации Ni 28-485 г/т. Составы песчаников из кратеров магматических объектов Архангельской провинции полностью соответствуют расчетным трендам.On the territory of the Arkhangelsk diamondiferous province, several types of mafic-ultramafic igneous rocks have been discovered to date, presented mainly in the form of explosion pipes that cut through weakly lithified sedimentary rocks (mainly sandstones) of the Vendian age. Most of the pipes have a crater part in their structure, and all are covered by sedimentary rock strata of various thicknesses. The study of the enclosing and overlying sandstones and rocks of the crater parts of the pipes showed that the compositions of the sandstones of the crater parts with different volume fractions of admixture of igneous material correspond to the calculated trend of binary mixing of the average compositions of the Vendian sandstone and the igneous object itself on the Zr/Nb and Ni ratio diagram (Fig. one). Compositions of 100% sandstones from the crater part of the kimberlite pipe im. V. Griba are different from the compositions of sandstones of the Vendian age, and the compositions of 75% of sandstone samples with less than 20% igneous material (MM<20 vol. % in Fig. 1) clearly differ from the compositions of sandstones of the Urzug Formation overlying the pipe. The compositions of the rest of the sandstone samples with more than 20% igneous material but less than 40 vol. % (20<ММ<40 vol. % in Fig. 1) and more than 40% (ММ>40 vol. % in Fig. 1) are 100% close or correspond to the calculated trend of binary mixing of Vendian sandstones and kimberlite of the pipe named after. V. Grib (Fig. 1). Compositions of sandstones with a fraction of igneous material ~ 50 vol. % from the Suksoma picrite/melilitite pipe are in perfect agreement with those obtained from simulations up to and including the observed and calculated amount of igneous material (Fig. 1). The compositions of sandstones from the kimberlite pipes of the Kepinskoye field are also close to the calculated trend. The example shown demonstrated that the use of data on Ni content and Zr/Nb ratio values in sedimentary rocks sampled when verifying a potential igneous object allows not only to distinguish them from wall and overburden rocks and determine the type of igneous material found as an admixture in them, but also to evaluate the composition of kimberlite, for example, for the Arkhangelsk province it can be the Kepinsky type, Zolotitsky (Lomonosov deposits) or similar to the pipe named after. V. Griba. In FIG. Figure 2 shows mixing trends for Vendian age sandstones and typical igneous objects from the Arkhangelsk Province in terms of La/Yb ratios and Ni concentrations. The figure shows that adding even 10 vol. % carbonatite gives the La/Yb value 2-3 times higher than those for all other igneous rocks, and the maximum Ni concentrations do not exceed 20 g/t. Adding more carbonatite to the calculation leads to a maximum increase in the La/Yb ratio Ni from 1.2 to 2 with Ni varying from 10 to 135 ppm, while for the rest of the igneous rocks of the province, the La/Yb values and the ratio of La/Yb to Ni will decrease, while the Ni concentrations will increase with an increase in the proportion of the magmatic component. The mixing trend with carbonatized kimberlite occupies an intermediate position between those with carbonatite and other rocks of the province (Fig. 2), but differs from the latter in higher La/Yb to Ni ratios from 0.4 to 0.2 at a Ni concentration of 28–485 ppm. The compositions of sandstones from the craters of igneous objects in the Arkhangelsk province fully correspond to the calculated trends.
Возможность получения при осуществлении изобретения технического результата подтверждена следующими исследованиями.The possibility of obtaining a technical result in the implementation of the invention is confirmed by the following studies.
На юге Архангельской алмазоносной провинции локализована перспективная в плане обнаружения новых коренных источников алмаза площадь, на территории которой идентифицирована аномалия «трубочного» типа KL-01. Заверка аномалии двумя скважинами методом бурения показало наличие красно-коричневых песчаников, содержащих примесь магматического материала в количестве от менее 1 до 10 об. % в интервале глубин от поверхности 140-250 м для скважины 1 и до 30 об. % в интервале глубин 80-150 м для скважины 2. Минералы-спутники алмаза в исследуемых породах визуально не диагностируются. Для определения необходимости и перспективности дальнейшего опробования объекта было использовано предлагаемое изобретение.In the south of the Arkhangelsk diamondiferous province, an area promising in terms of discovering new primary sources of diamond is localized, on the territory of which an anomaly of the "pipe" type KL-01 was identified. Verification of the anomaly by two wells by drilling showed the presence of red-brown sandstones containing an admixture of igneous material in an amount from less than 1 to 10 vol. % in the depth interval from the surface of 140-250 m for well 1 and up to 30 vol. % in the depth interval of 80-150 m for well 2. Minerals-satellites of diamond in the studied rocks are not visually diagnosed. The proposed invention was used to determine the need and prospects for further testing of the object.
Каждая скважина была разделена на условные слои на основании объемного количества магматического материала в осадочных породах: менее 1 об. % в интервале 140-170 м (слой 1) и 1-10 об. % в интервале 170-250 м (слой 2) для скважины 1; 10-20 об. % в интервале 80-140 м (слой 3) и 20-30 об. % в интервале 140-150 м (слой 4) для скважины 2. Методом рентгенофазового анализа установлено, что магматический материал в породах представлен минералами группы смектита, а именно, преобладающим монтмориллонитом при подчиненном количестве сапонита. Определение концентраций главных и редких элементов и использование предлагаемой методики позволили установить следующее:Each well was divided into conditional layers based on the volume of igneous material in sedimentary rocks: less than 1 vol. % in the range of 140-170 m (layer 1) and 1-10 vol. % in the interval 170-250 m (layer 2) for
1) Значения отношения Zr/Nb и Ni (фиг. 3) указывают на то, что 100% исследуемых песчаников из трубки KL-01 не могут быть идентифицированы как вмещающие породы, а составы 77% образцов четко отличаются от составов перекрывающих песчаников Урзугской свиты.1) The Zr/Nb and Ni ratios (Fig. 3) indicate that 100% of the studied sandstones from the KL-01 pipe cannot be identified as host rocks, and the compositions of 77% of the samples clearly differ from the compositions of the overburden sandstones of the Urzug Formation.
2) Значения соотношений La/Yb к Ni (фиг. 4) в песчаниках трубки KL-01 свидетельствуют о том, что примесь магматического материала в них не может быть диагностирована как карбонатитовая.2) The values of the La/Yb to Ni ratios (Fig. 4) in the sandstones of the KL-01 pipe indicate that the admixture of igneous material in them cannot be diagnosed as carbonatite.
3) Доля осадочного компонента преобладает (более 50 об. %) над магматическим, при этом максимальные концентрации Ni в песчаниках трубки KL-01 достигают значений 104-227 г/т в образцах из слоя 4, что существенно выше таковых в известных базальтовых объектах провинции, для которых максимальные концентрации Ni установлены в пределах 77-158 г/т (среднее 90 г/т), что исключает определение примеси магматического материала в песчаниках трубки KL-01 как базальтовую.3) The proportion of the sedimentary component prevails (more than 50 vol.%) over the magmatic one, while the maximum concentrations of Ni in the sandstones of the KL-01 pipe reach 104-227 ppm in samples from layer 4, which is significantly higher than those in the known basalt objects of the province , for which the maximum concentrations of Ni are set within 77-158 ppm (average 90 ppm), which excludes the definition of an admixture of igneous material in the sandstones of the KL-01 pipe as basaltic.
4) Положение точек составов песчаников из трубки KL-01 из слоя 4, содержащие 20-30 об. % магматического материала, на диаграмме отношения Zr/Nb и Ni (фиг. 3) абсолютно не соответствует расчетному тренду смешения Вендского песчаника и слюдяного пикрита/мелилитита как по значениям Zr/Nb и Ni, так и по количеству наблюденной и расчетной доли магматического материала, что позволяет исключить тип примеси магматического материла как пикритовый/мелилититовый.4) The position of the composition points of sandstones from the KL-01 pipe from layer 4, containing 20-30 vol. % of igneous material, on the Zr/Nb and Ni ratio diagram (Fig. 3) absolutely does not correspond to the calculated mixing trend of the Vendian sandstone and mica picrite/melilite both in terms of Zr/Nb and Ni values, and in terms of the amount of observed and calculated fraction of igneous material, which makes it possible to exclude the type of admixture of igneous material as picrite/melilitite.
5) Положение точек составов песчаников из трубки KL-01 из слоя 4, содержащие 20-30 об. % магматического материала, на диаграмме отношения Zr/Nb и Ni близки к расчетным трендам смешения Вендского песчаника с кимберлитом Кепинского типа и трубки им. В. Гриба, что позволяет идентифицировать примесь магматического материала в песчаниках KL-01 как кимберлитовую, предположительно имеющую состав, близкий к кимберлитам трубки им. В. Гриба.5) The position of the composition points of sandstones from the KL-01 pipe from layer 4, containing 20-30 vol. % of igneous material, the Zr/Nb and Ni ratios in the diagram are close to the calculated mixing trends of the Vendian sandstone with the Kepa-type kimberlite and the pipe im. V. Grib, which makes it possible to identify an admixture of igneous material in the KL-01 sandstones as kimberlite, presumably having a composition close to the kimberlites of the pipe im. V. Griba.
Полученный результат позволяет сделать вывод о том, что исследуемые песчаники представляют собой породы кратерной части новой кимберлитовой трубки, а сам объект диагностируется как перспективный в плане продолжения поисково-разведочных работ. Полученные данные также могут быть использованы для корректировки дальнейшего бурения: наиболее перспективные участки в плане опробования кимберлитового объекта расположены в районе скважины №2, а глубина границы кратерной и диатремовой части кимберлита может располагаться на глубине более 150 м.The result obtained allows us to conclude that the studied sandstones are rocks of the crater part of a new kimberlite pipe, and the object itself is diagnosed as promising in terms of continuing prospecting and exploration. The data obtained can also be used to correct further drilling: the most promising areas in terms of testing a kimberlite object are located in the area of well No. 2, and the depth of the boundary between the crater and diatreme parts of the kimberlite can be located at a depth of more than 150 m.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775724C1 true RU2775724C1 (en) | 2022-07-07 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116973988A (en) * | 2023-07-06 | 2023-10-31 | 西藏巨龙铜业有限公司 | Method for discriminating ore deposit type by using tourmaline element components |
| CN117706631A (en) * | 2023-12-07 | 2024-03-15 | 中国海洋石油集团有限公司 | A method to predict the thickness of sedimentary sand bodies based on quantitative calculation of denudation amount and sedimentation flux |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034313C1 (en) * | 1992-11-12 | 1995-04-30 | Федотова Галина Эммануиловна | Process of search and evaluation of magmatic bodies of lamproyte composition |
| RU2117319C1 (en) * | 1995-12-26 | 1998-08-10 | Вельскгеосервис | Geochemical method of search for kimberlite pipes |
| RU2723628C1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-06-18 | Сергей Михайлович Саблуков | Method of selecting priority halos of scattering of minerals-satellites of diamondiferous kimberlites |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034313C1 (en) * | 1992-11-12 | 1995-04-30 | Федотова Галина Эммануиловна | Process of search and evaluation of magmatic bodies of lamproyte composition |
| RU2117319C1 (en) * | 1995-12-26 | 1998-08-10 | Вельскгеосервис | Geochemical method of search for kimberlite pipes |
| RU2723628C1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-06-18 | Сергей Михайлович Саблуков | Method of selecting priority halos of scattering of minerals-satellites of diamondiferous kimberlites |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116973988A (en) * | 2023-07-06 | 2023-10-31 | 西藏巨龙铜业有限公司 | Method for discriminating ore deposit type by using tourmaline element components |
| CN117706631A (en) * | 2023-12-07 | 2024-03-15 | 中国海洋石油集团有限公司 | A method to predict the thickness of sedimentary sand bodies based on quantitative calculation of denudation amount and sedimentation flux |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chapman et al. | Chemical and physical heterogeneity within native gold: implications for the design of gold particle studies | |
| Arboit et al. | Detrital zircon analysis of the southwest Indochina terrane, central Thailand: Unravelling the Indosinian orogeny | |
| Wilde et al. | The Khanka Block, NE China, and its significance for the evolution of the Central Asian Orogenic Belt and continental accretion | |
| Mortimer et al. | Basement geology of Taranaki and Wanganui Basins, New Zealand | |
| EP3809133B1 (en) | A method for characterizing underground metallic mineral deposits based on rock coatings and fracture fills | |
| Plouffe et al. | Till geochemistry and mineralogy: vectoring towards Cu porphyry deposits in British Columbia, Canada | |
| Drobe et al. | Geology, mineralization, and geochronological constraints of the Mirador Cu-Au porphyry district, southeast Ecuador | |
| CN112444891B (en) | A method for detecting deep ore bodies in volcanic rock type uranium polymetallic deposits | |
| Kwon et al. | Provenance interpretation of Tertiary sandstones from the Cheju Basin (NE East China Sea): a comparison of conventional petrographic and scanning cathodoluminescence techniques | |
| Sun et al. | Two generations of garnets and their relevance for the hydrothermal fluid evolution of the Hongyuntan deposit, NW China | |
| CN115684550A (en) | Method for rapidly delineating porphyry ore deposit ore body by using chlorite trace element content | |
| Kövér et al. | Late Triassic acidic volcanic clasts in different Neotethyan sedimentary mélanges: paleogeographic and geodynamic implications | |
| Galeschuk et al. | Exploration techniques for rare-element pegmatite in the Bird River greenstone belt, southeastern Manitoba | |
| Ni et al. | Mapping of fluid, alteration and soil geochemical anomaly as a guide to regional mineral exploration for the Dehua gold orefield of Fujian Province, SE China | |
| Lowe et al. | Provenance and paleodrainage patterns of Upper Jurassic and Lower Cretaceous synrift sandstones in the Flemish Pass Basin, offshore Newfoundland, east coast of Canada | |
| Bernet et al. | Diagenesis and provenance of Silurian quartz arenites in south-eastern New York State | |
| Campisano et al. | Tephrostratigraphy of the Hadar and Busidima Formations at Hadar, Afar Depression, Ethiopia | |
| Ziemniak et al. | Defining tectonic boundaries using detrital zircon signatures of Precambrian metasediments from Svalbard’s Southwestern Caledonian Basement Province | |
| RU2775724C1 (en) | Method for assessing the type of igneous material in sedimentary rocks when prospecting for primary diamond deposits within diamond-bearing areas | |
| Combes et al. | Diversity of supergene gold expressions and implications for gold targetting in an equatorial regolith (AMG's Couriège Exploration Prospect, French Guiana) | |
| Zagórska et al. | Detrital zircon provenance of Carboniferous sandstones of the Variscan Externides (SW Poland)–record of the eastern Variscides exhumation | |
| Mackay et al. | Portable X-ray fluorescence to optimize stream sediment chemistry and indicator mineral surveys, case 1: Carbonatite-hosted Nb deposits, Aley carbonatite, British Columbia, Canada | |
| RU2193219C1 (en) | Method of geochemical search for oil and gas deposit | |
| Mauger et al. | Alteration mapping of the Tarcoola Goldfield (South Australia) using a suite of hyperspectral methods | |
| Bernardinetti et al. | A pilot study to test the reliability of the ERT method in the identification of mixed sulphides bearing dykes: The example of Sidi Flah mine (Anti-Atlas, Morocco) |