Особенности гидротермального и гипергенного изменения слюдистых кимберлитов

Basing on complex research of accessory and rock-forming minerals of kimberlite rocks of pipes Udachnaya, Nyurbinskaya and Botuobinskaya, the processes of secondary mineral formation have been determined in details. The products of kimberlite rocks alteration have been studied, the scheme of initial minerals transformation has been constructed, typomorphic features of final weathering products have been revealed, the profile of kimberlite rocks’ weathering crust of Nakyn field has been established. It was shown that saponite in Yakutian kimberlite pipes has a hydrothermal origin that make it possible to use it during prospecting of kimberlite bodies under certain conditions. Complex comparative investigation of ancient weathering crusts of rocks of various chemical and mineralogical composition allowed tracing specific features of their hypergene alteration and typomorphic indications of eluvial products that is very important for solving a number of applied tasks. It is possible to differentiate at the structural level the same varieties of primary minerals in redeposited weathering products of various rocks, as well as identify secondary stratified silicates, differing in the last case either by character of octahedral positions’ occupation in their structure, either by the way of mutual superposition of individual silicate layers or by their polytypic character.  That is why redeposited in ancient sedimentary thick layers products of various types of weathering crusts preserve structural and chrystallochemical features in relation to the minerals of eluvial strata, allowing tracing the ways of terrigenous material transport into sedimentation basins (including diamondiferous materialНа основании комплексного исследования акцессорных и породообразующих минералов кимберлитовых пород трубок Удачная, Нюрбинская и Ботуобинская детально прослежены процессы вторичного минералообразования. Изучены продукты изменения кимберлитовых пород, составлена схема преобразования исходных минералов, определены типоморфные особенности конечных продуктов выветривания, построен профиль коры выветривания кимберлитовых пород Накынского поля. Сравнительное комплексное исследование древних кор выветривания на породах различного химического и минералогического состава позволило проследить особенности их гипергенного изменения и типоморфные признаки элювиальных продуктов, что очень важно для решения ряда прикладных задач. В переотложенных продуктах выветривания различных пород возможно дифференцировать на структурном уровне одни и те же разновидности первичных минералов, а также идентифицировать вторичные слоистые силикаты, различающиеся в последнем случае либо характером заселения октаэдрических позиций в их структуре, либо способом взаимного наложения отдельных силикатных слоев или их политипией. Поэтому переотложенные в древних осадочных толщах продукты различных типов кор выветривания сохраняют структурные и кристаллохимические особенности по отношению к минералам элювиальных толщ, что позволяет проследить пути поступления в бассейны седиментации терригенного (в том числе и алмазоносного) материала

Особенности терригенного материала в древних алмазоперспективных осадочных толщах

On the example of Mesozoic deposits of one of the main diamondiferous regions of the Siberian Platform, basic suppliers of terrigenous material to ancient placers and their occurrences are characterized. Special attention is paid to characteristics of local sources of allothigenous material transportation to sedimentation basins of this period, the main of which were Middle-Late Triassic weathering crusts of terrigenous-carbonate rocks, formations of trappe origin (dolerites, tuffs, tufogene thick layers), and kimberlites. Comparatively short distance of transportation of weathering products and their accumulation mainly in freshwater continental basins determined a weak hydrothermal influence of environment on allothigenous minerals. The revealed specific features of mineral composition of weathering crusts of various rocks are recommended for application for paleogeographical reconstructions in diamondiferous regions, and to determine source areas of terrigenous material in particular. The stated recommendations were implemented for study the material from local sources of diamondiferous sediments transported to continental (Irelyakh and Ukugut Suites) and coastal (Pliensbachian and Toarcian Stages) deposits of the Malo-Botuobinskiy region, where primary and placer diamond deposits have been successfully mined.На примере мезозойских отложений одного из главных алмазоносных районов Сибирской платформы охарактеризованы основные поставщики терригенного материала в формировавшиеся древние алмазоносные россыпи и их проявления. Особое внимание уделено характеристике местных источников сноса аллотигенного материала в бассейны седиментации указанного периода, главными среди которых были среднепозднетриасовые коры выветривания на терригенно-карбонатных породах, образованиях трапповой формации (долериты, туфы и туфогенные толщи) и кимберлитах. Сравнительно недалекий перенос продуктов выветривания и накопление их главным образом в пресноводных континентальных водоёмах определили слабое гидрохимическое воздействие среды на аллотигенные минералы. Полученные особенности минерального состава кор выветривания различных пород рекомендовано использовать при палеогеографических реконструкциях в алмазоносных регионах, в частности для определения источников сноса терригенного материала. Указанные рекомендации реализованы при оценке материала местных источников сноса (в том числе и алмазоносного материала) в континентальные (иреляхская и укугутская свиты) и прибрежно-морские (плинсбахский и тоарский ярусы) отложения Малоботуобинского района, где успешно разрабатываются коренные и россыпные месторождения алмазов

Особенности флюидных включений в минералах

Characteristics of new genetic type of inclusions being formed during boiling up of magma or hydrotherms is given. It is indicated that the form and sizes of inclusions of boiling up fluids have important role in studying the nature of minerals. Examples of analysis using the composition and temperature homogenous process of individual mineral groups’ inclusions from definite deposits of the world have been analyzed. Temperature analysis of individual inclusions homogenous process indicates that under certain conditions, separation of homogenous magmatic melt into two parts (silicate and sulphate) takes place. Comparison of microelement composition of kimberlites of various productivity indicated similarity of behavior spectra of light rare earth elements in commercially diamondiferous kimberlite bodies. Assessment of quantitative role of various mantle paragenesises in parent kimberlites with consideration of selective capture of depth material by proto-kimberlite melts, specific features of captured material transportation to the surface, and stability of diamonds in depth melts is of big interest. One should consider those parameters and processes, analysis of which may help in gaining better understanding of mechanisms of kimberlites’ productivity originationПриведена характеристика нового генетического типа включений, образующихся при вскипании магм или гидротерм. Показано, что важную роль в познании природы минералов имеют форма и размеры включений вскипавших флюидов. Проанализированы примеры анализа по составу и температуре гомогенизации включений отдельных групп минералов из конкретных месторождений мира. Анализ температуры гомогенизации отдельных включений показывает, что при конкретных условиях происходит расслоение гомогенизированного магматического или гидротермального расплава на две части – силикатную и сульфатную. Сравнение микроэлементного состава кимберлитов различной продуктивности показало сходство спектров поведения легких редкоземельных элементов в промышленно алмазоносных кимберлитовых телах. Большой интерес представляет оценка количественной роли различных мантийных парагенезисов в материнских кимберлитах с учетом избирательного захвата глубинного материала протокимберлитовыми расплавами, особенностей транспортировки захваченного материала к поверхности, а также устойчивости алмазов в глубинных выплавках. Следует рассматривать те параметры и процессы, анализ которых может помочь углубить понимание механизмов возникновения продуктивности кимберлитов

About Basic Epochs of Crust Formation and Kimberlite Magmatism in Connection with Diamond Prospecting Works

По результатам проведённых исследований с использованием большого фактического и аналитического материала сделаны выводы о необходимости более углубленного комплексного изучения эпох мощного корообразования и алмазоносного магматизма, на которые раньше особого внимания не обращалось. Имеющиеся ныне неравноценно и неравномерно распределённые материалы позволяют различать два мегаэтапа в формировании алмазоносности Сибирской платформы. Ранний охватывает время от архея до рифея включительно, т.е. от появления собственно алмаза в недрах до первого его поступления в приповерхностные обстановки. Для мегаэтапа характерны полицентризм, тяготение к периферическим частям платформы, а также разнообразие транспортеров. Второй мегаэтап (ранний палеозой – эоцен) отличается от первого пространственным расположением проявлений, моноцентризмом, преобладанием диатрем кимберлитов. При планировании и проведении прогнозно-поисковых работ на алмазы на перспективных территориях платформы надо ставить задачу вскрытия не только среднепалеозойских продуктивных коллекторов, но и более древних (докембрийских и нижнепалеозойских) и молодых (мезозойских) толщ, проводя при этом детальное комплексное изучение вещественного состава пород (особенно опорных разрезов и базальных горизонтов).Results of comprehensive analysis of large amount of worldwide and regional geological information allowed suggesting necessity of more intensive research of massive crust formation and diamondiferous magmatism epochs, which were paid little attention to. Presently available highly scattered information allows distinguishing two megastages in formation of the Siberian platform diamondiferousness. The early stage includes the time from Archean to Riphean or from diamonds formation in the mantle to its first appearance at the surface conditions. Polycentrism, localization at peripheral parts of the platform, as well as diversity of transporters are characteristic for this megastage. The second megastage (Early Paleozoic-Eocene) differs from the first one by spatial arrangement of occurrences, monocentrism, and prevalence of kimberlite diatremes. During planning and carrying out the diamonds prospecting works on perspective territories of the platform, it is necessary to study not only Middle-Paleozoic productive collectors, but also more ancient (Preсambrian and Lower Paleozoic) and young (Mesozoic) strata as well, performing detailed complex analysis of  rock composition (especially the key layers and basal horizons)

Строение и состав коры выветривания на терригенно-карбонатных породах в алмазоносных регионах

Carried out complex research indicated that in the course of weathering of terrigenouscarbonate rocks of basic diamondiferous regions of the Siberian Platform a dissolution of carbonates and decomposition of trioctahedral laminated silicates took place first. Because of such process and sequential washing out the individual elements from various levels of thick eluvial layers, sufficient alteration of physical-mechanical properties and structural-textural specific features of primary rocks can be observed. Fast destruction of carbonates and trioctahedral minerals leads to development of cavities and large pores with high permeability, providing leaching of potassium, abundance of silica and other unstable in the zone of hypergenesis elements. Redistribution of elements provides a local decrease of medium pH and subsequent relative accumulation of aluminum, which is the most important element necessary for new formation of kaolinite. Some intermediate phases (gypsum, aluminite, basaluminite, jarosite and others) may crystallize in the formed caverns and fractures. A very intensive process of superimposed secondary formation of sulphate minerals due to infiltration of rich in sulphur waters is an important feature of hypergene alteration of terrigenous-carbonate rocks in the basic diamondiferous regions of the Siberian Platform. It allows referring such crust of weathering to sulfuric type, apart from the Pre-Early Jurassic crust of alkaline type.В процессе выветривания терригенно-карбонатных пород основных алмазоносных районов Сибирской платформы вначале происходило растворение карбонатов и разложение триоктаэдрических слоистых силикатов. В результате этого и последовательного выноса отдельных элементов из различных горизонтов элювиальных толщ наблюдается изменение физико-механических свойств и структурно-текстурных особенностей первичных пород. Быстрая деструкция карбонатов и триоктаэдрических минералов приводит к развитию полостей и крупных пор с высокой проницаемостью, обеспечивающей вынос из минералов калия, избытка кремнезема и других неустойчивых в зоне гипергенеза элементов. Перераспределение элементов обеспечивает локальное снижение рН среды и последующее относительное накопление алюминия – главнейшего элемента, необходимого для новообразований каолинита. В образовавшихся пустотах и трещинах могут кристаллизоваться некоторые промежуточные фазы (гипс, алюминит, базалюминит, ярозит и др.). Важной особенностью гипергенного изменения терригенно-карбонатных пород алмазоносных районов Сибирской платформы в допозднепалеозойское время является интенсивный процесс наложенного вторичного образования сульфатных минералов за счет инфильтрации вод, богатых серой, что позволяет относить такую кору выветривания к серно-кислому типу, в отличие от дораннеюрской коры щелочного типа

Distinctive Characteristics of Hypergene Alteration of Composition of Different Rocks

Сравнительный комплексный анализ различных типов кор выветривания показывает, что наряду с минералогическими особенностями исходных пород и гидрогеохимическими условиями среды важное значение в формировании элювиальных продуктов имеют три следующих фактора. Первый – это степень структурной упорядоченности первичных минералов. Второй – унаследованность этих свойств вновь возникающими фазами. Третий – универсальность процесса преобразования гипогенных и образования гипергенных минералов в профилях выветривания, развитых на различных типах пород. Эти положения можно доказать только комплексным оптико-электронно-микроскопическим и структурно-кристаллохимическим их изучением. Указанная методология позволяет дифференцировать на структурном уровне одни и те же видовые разновидности первичных минералов, а также идентифицировать вторичные слоистые силикаты, образующиеся на разных стадиях гипергенного изменения пород.Comparative complex analysis of different types of weathering crust indicates that the following three factors along with mineralogical peculiarities of primary rocks and hydrogeochemical conditions are of great importance for formation of eluvial material. First factor is a degree of structural ordering of primary minerals. A second one is related to an inheritance of properties by new mineral phases. The third factor includes a universalism of processes of transformation of hypogene and formation of hypergene minerals in the weathering crusts developed in different types of rock. Realization of these basic assumptions can be achieved only with their integrated optical-electronic microscopy and structural-crystal-chemical investigations. This methodology allows distinguishing between the varieties of the same primary minerals using their structural specific features, as well as identifying secondary layered silicates formed at different stages of rocks hypergene alteration

Application of the Agricultural Chemistry Monitoring for Forming of Strategy Management Soils Fertility in Volin Area

Актуальність роботи визначена потребою в науковому забезпеченні підстав для формування системи заходів із відтворення та підвищення родючості ґрунтів. Обґрунтування необхідності стимулювання застосування агроприйомів здійснено на підставі агрохімічної паспортизації земель сільськогосподарського призначення. Розглянуто стан та основні тенденції базових агрохімічних показників ґрунтів у Волинській області та запропоновано заходи для стратегії управління їх родючістю. Визначено пріоритети стосовно стимулювання агровиробників у напрямку відтворення запасів гумусу, елементів живлення, підтримання рівня кислотності та застосування мікроелементів. Зокрема, рекомендовано забезпечити повернення в ґрунт не менше 7–10 т/га органіки, збільшити застосування калійних добрив, оптимізувати азотне підживлення згідно даних ґрунтової та листової діагностики. Запропоновано забезпечити підтримку розвитку виробництва екологічно чистої продукції на підставі досліджень вмісту ксенобіотиків та хімічних забруднювачів у ґрунтах. Volin branch of GO «Institute guard soils of Ukraine». Actuality of work is certain a requirement in the scientific providing of grounds for forming of the system measures on recreation and increase of fertility soils. Ground of necessity of stimulation application agrireceptions it is carried out on the basis of the agricultural chemistry passport-system of earths of the agricultural setting. Consisting and basic tendencies of base agricultural chemistry indexes of soils is considered of the Volin area and measures are offered for strategy of management their fertility. Certainly priorities are in relation to stimulation agriproducers in direction recreation supplies of gumus, elements feed, maintenance of level acidity and application of microelements. In particular, recommended to ensure the return of the ground not less than 7-10 t/ha of organic matter, increase application of potash, optimize nitrogen feeding according to the data of soil and leaf diagnosis.Support to provide development production of environmentally clean goods is offered on the basis of researches maintenance xenobiotics and chemical contaminations in soils