Алмазоносная площадь Зимнего Берега

Есть устное предание о находке в европейской части России кристалла алмаза в бассейне Северной Двины (Архангельская область) близ деревни Орлецы в XVIII веке. Однако проверка, проведенная в XX веке, эти сведения не подтвердила.

Поисковые работы планомерного характера были развернуты в этом регионе в 1958 году сначала на территории Северного Тимана, считавшегося близким по истории геологического развития перспективным районам Сибирской платформы. К 1961 году здесь было обнаружено 3 кристалла алмаза, 28 зерен пиропа и 2 зерна хромдиопсида. Позднее эти находки привели к коренным породам базальтоидного ряда, не представлявшим промышленного интереса.

В 1974 году в современном аллювии, в морских и терригенных отложениях урзугской свиты среднего карбона, развитых в Архангельской области, были обнаружены геологом В.К. Соболевым пиропы, хромшпинелиды, а в бассейне р. Падун и кристаллы алмазов. Базируясь на этих данных, объединение «Архангельскгеология» и геофизический трест провели аэро- и наземную магнитную съемку перспективных площадей.

В 1980 году при заверке аномалии 24а был вскрыт кимберлит трубки Поморская и установлена ее алмазоносность. В следующем, 1981 году, рядом с трубкой Поморской были обнаружены трубки Ломоносовская, Архангельская, Карпинского, Снегурочка и Пионерская.

Алмазы из промежуточных коллекторов и из кимберлитов Зимнего Берега характеризуются преобладанием ромбододекаэдрических габитусов и кривогранностью. В этом отношении они аналогичны алмазам Урала, Бразилии и Анабарского района, получившим термин «округлых», «бразильских» или «уральских». Особенно большой процент таких камней наблюдается в крупном классе (+0, 5 мм). Этот факт окончательно поставил точку в дискуссии о первоисточниках «бразильских» и «уральских» алмазов в пользу их кимберлитовой природы.

В мелком классе (< 0, 5 мм) преобладают плоскогранные октаэдры. В целом же объем алмазной массы в любой трубке, содержание ромбододекаэдров и тетрагексаэдров не опускается ниже 80% (по количеству и по массе), что сближает их с алмазами Аргайла.

Еще одной особенностью алмазов из кимберлитов Золотицкого поля является их очень низкая интенсивность рентгенолюминесценции, что снижает эффективность их извлечения.

Кимберлиты Зимнего Берега группируются в 5 полей: Золотицкое, Верхотинское, Кепинское, Мельское, Полтозерское. Характерной особенностью данной провинции является сочетание на небольшой площади проявлений собственно кимберлитовых тел с базанитоидами и щелочными базальтами. В этом отношении зимнебережский вулканизм имеет много общего с Ыарга-Ноиохтохским полем в Якутии.

Всего в Зимнебережской площади выявлено 44 тела кимберлитов и пикритовых порфиритов и 12 трубок щелочных базальтоидов.

В пространственном распределении вулканитов намечается зональность. С запада на восток увеличивается количество пикритовых порфиритов, мелилититов и щелочных базальтов. В этом же направлении в телах увеличивается количество пиропа и пикроильменита, но уменьшается хромистость соответствующих минералов. Наконец, промышленно алмазоносные кимберлиты приурочены исключительно к западной зоне.

Здесь в пределах Золотицкого поля представлены трубки: Ломоносовская, Пионерская, Карпинская 1 и 2, Архангельская, Снегурочка, Поморская, Кольцовская, Первомайская и др.

Характерными особенностями минерального состава кимберлитов Золотицкого поля являются: очень низкое, иногда исчезающе низкое, содержание пиропа, пикроильменита (особенно), низкое содержание карбонатов, но очень высокое развитие среди вторичных минералов сапонита, который часто описывают здесь как мелилит. Для петрохимии пород характерно высокое содержание SiO₂, Al₂O₃, и низкое – CaO, MgO, FeO, TiO₂, P₂O₅, и K₂O.

Кимберлитовые тела расположены в пределах линейной зоны субмеридионального простирания с расстоянием одно от другого в пределах 0, 1-3, 0 км. Длина всей зоны около 15 км.

Преобладающей формой тел являются трубки взрыва, есть силлы. Дайки редки. Форма трубок изометричная, размеры средние. У многих трубок сохранились раструбы, переходящие в цилиндрический канал.

Эрозионный срез у трубок небольшой, поэтому у многих сохранились кратерные фации пород, состоящие из двух пачек пород – туфогенной мощностью 20-40 м и осадочно-вулканогенной.

Трубка Архангельская. Перекрыта песчаниками урзугской свиты (С₂) мощностью 5-10 м и площадью в 20, 6 га (615х515 м). До глубины 116 м – карьер, выполненный осадочно-вулканогенными и туфогенными породами. Ниже идет автолитовая брекчия кимберлитов. В кратерных отложениях фиксируется от 3 до 0 зерен пиропа на 1 кг протолочки.

Трубка Карпинская-1. Площадь ее равна 10, 4 га (380х320 м). Кратерный раструб прослежен до 200 м. При переходе в жерло площадь уменьшается на 20%. Трубка перекрыта четвертичными ледниковыми отложениями мощностью 40-50 м. Кратер выполнен вулканогенно-осадочной и туфогенной пачками. Ниже залегают ксенотуфобрекчии и автолитовые брекчии.

Трубка Карпинская-2. Расположена в 100 м от трубки Карпинская-1. В плане имеет неполно вытянутую форму с пережимом в центре. Площадь ее составляет 13, 3 га (900х250 м). Кратер отсутствует, хотя трубка на одном геометрическом уровне с трубкой Карпинская-1. Кимберлиты представлены ксенотуфобрекчиями и автолитовыми брекчиями.

Трубка Ломоносовская (самая северная). Форма овальная. Площадь равна 17, 0 га (526х395 м). На глубину незначительно сужается, приобретая конусовидную форму. Кратера нет. Сложена ксено- и автолитовыми брекчиями. Сверху перекрыта осадками.

Трубка Поморская. Неправильный овал, вытянутый в меридиональном направлении. Площадь равна 5, 6 га (370х246 м). С глубиной приобретает конусовидную форму. Перекрыта песчаниками урзугской свиты и четвертичными ледниковыми отложениями. Суммарная мощность перекрывающих пород – 37-50 м.

Трубка Пионерская. Форма грушевидная, площадь равна 35 га (1080х560 м). Самая крупная в поле. Имеет хорошо выраженный раструб, прослеживающийся на глубину 260 м. Трубка перекрыта песчаниками урзугской свиты мощностью в 40 м. Ледниковые отложения, перекрывающие песчаники, имеют мощность 20 м. Как и в других трубках кратерные отложения представлены двумя пачками – внизу туфогенные отложения, вверху – осадочно-вулканогенные.

Эти шесть трубок образуют единое промышленное Ломоносовское месторождение.

Вокруг проблем его эксплуатации более десятка лет не утихают страсти. Эти проблемы сводятся к следующему:

1. кратерная отработка требует вовлечения в сферу освоения прилегающих площадей. В данном случае есть основания считать, что эти площади будут очень большими, т.к. вмещающие для кимберлитов породы отличаются значительной рыхлостью и сыпучестью;

2. кимберлиты и кратерные отложения содержат большое количество глинистого материала, который сильно разбухает при обводнении. Очищение воды от сапонитовой взвеси осуществляется очень плохо, и нет надежных коагуляторов для этой взвеси. В результате существует опасность заиливания не только Золотицкой площади, но и прибрежной зоны Белого моря, где располагаются нерестилища ценной рыбы;

3. остаются in situ проблемы запасов и содержаний алмазов, так же как и их цены. В прессе и на телевидении распространены «сведения» о 150-долларовой цене, о содержаниях в 0, 6-4, 0 карата/т и т.д., что явно неправдоподобно;

4. обводненность представляет также большие проблемы. Глубже 400 м и до фундамента воды практически нет. Обводненность существует только в верхних горизонтах, но их надо пройти. Минерализация незначительная – 25-30 г/л.

Проекты отработки месторождения

1. Открытая кратерная отработка до глубины 400 м с созданием завесы от воды.

2. Подземная отработка сверху-вниз и комбинированная – до глубины 220 м карьерами, а ниже подземным способом.

3. Подземная разработка ниже 220 м по двухкаскадной схеме сверху-вниз и снизу-вверх. При этом предусмотрено оставить запасы бедных руд верхних горизонтов.

4. Подземная отработка по двухкаскадной схеме с отработкой запасов в интервале 0-220 м: а) способами скважинной гидродобычи и б) разбуриванием скважин сверхбольших (6, 0 м и более) диаметров (НИИпромтехнологии).

Контрольные вопросы

1. Месторождения алмазов Индии.

2. Месторождения алмазов Китайской Народной Республики.

3. Месторождения алмазов Индонезии.

4. История открытий месторождений алмазов в России.

5. Работы Тунгусской, Орловской, Северной и Амакинской экспедиций.

6. Далдыно-Алакитская алмазоносная площадь.

7. Мало-Ботуобинская алмазоносная площадь.

8. Промышленные россыпи алмазов Якутской провинции.

9. Алмазоносные площади Зимнего Берега.