Главная – Журналы – Поиск по журналам

В журнале Геология и геофизика № 12 за 2000 год была опубликована рецензия В. И. Воробьева на монографию коллектива авторов "Халютинское месторождение барий-стронциевых карбонатитов" (Улан-Удэ, Изд-во БНЦ СО РАН, 1998, 117 с.). В ней рецензент высказывает свое мнение о природе эндогенных карбонатных пород этого месторождения, выражает несогласие с авторами монографии по генезису, дает оценку его практической значимости. Можно только сожалеть, что рецензент, не имея собственных данных, использовал далеко не полную, часто искаженную, а в ряде случаев недостоверную информацию. В качестве иллюстрации этого можно привести следующее: 1) вопреки заявлению рецензента, Е. С. Гольдберг никогда не относил плащеобразные тела карбонатитов к корам выветривания; 2) автор рецензии дезинформировал читателей, написав, что на Халютинском месторождении нет жильных тел карбонатитов, а все что было обнаружено, это не более чем делювиальные свалы, заполнившие линейные формы рельефа, однако мы можем сказать, что жильные тела неоднократно вскрывались в коренном залегании при проходке горных выработок; 3) приведенные данные о содержании стронция в карбонатитах месторождения так же как и высказывание о двухкратной геологической оценке его с отрицательными результатами не соответствуют действительности.
Основные замечания рецензента по монографии сводятся к следующему.
1. Изученные и описанные в монографии породы не являются карбонатитами.
2. Карбонатные породы Халютинского поля нельзя называть рудоносными, а параметры оруденения их таковы, что не заслуживают того внимания, которое им уделено.
3. Рецензент предлагает называть карбонатиты барий-стронциевыми на основании только того, что близкое по смыслу название уже кем-то закреплено за породами Мурунского массива и в том числе в качестве коммерческого.
Каждый исследователь имеет право выбирать для себя генетическую модель, но когда он начинает отвергать другую модель, то обязан представить доказательства. Этого, к сожалению, рецензент не сделал. По существу наша главная "вина" заключается в том, что Халютинское месторождение не вписывается в рамки шаблона под названием "кальцитометрия", предлагаемого рецензентом и с завидным упорством пытающегося его реализовать применительно к различным геологическим обстановкам. При этом самой главной нашей "виной" является то, что в кальцитах Халютинского месторождения оказалось меньше стронция, чем это "положено" для карбонатитов. Вместе с тем, уже показано [1-3], что карбонатиты могут быть связаны со щелочными породами различного состава (от ультраосновных до сиенитовых) и это уже само по себе предполагает вариации содержаний примесных элементов в породообразующих карбонатах. Кроме того известно, что далеко не во всех карбонатитовых массивах (кальцитовых и доломитовых) содержатся повышенные содержания стронция и бария [4].
Рецензенту следовало бы знать, что в соответствии с классификацией магматических пород, согласованной с Международным союзом геологических наук [5], к карбонатитам могут быть отнесены только те породы, которые состоят не менее чем на 50 % из карбонатных минералов и имеют магматическое происхождение. Другие признаки являются только косвенными, помогающими распознаванию карбонатитовой природы пород, но еще не доказывающие их происхождение. Соответственно и рекламируемая рецензентом методика диагностики эндогенных карбонатных пород также может считаться не более чем косвенной, да и то не во всех случаях подтверждающейся.
Эти обстоятельства определили в качестве одной из задач при изучении Халютинского месторождения- обоснование карбонатитовой природы пород. Так как мы не имели результатов термобарогеохимических исследований, то воспользовались оценкой температур по минеральным и изотопным геотермометрам, широко применяющихся при изучении карбонатитов. Это были кальцит-доломитовый, ильменит-магнетитовый минеральные геотермометры и расчеты температуры по соотношению изотопного состава сульфидной и сульфатной серы. Уже предварительные оценки температур (более 500 °C) показали, что это не гидротермальные образования. Реплику рецензента о некорректности использованных методов, без указания в чем собственно выражается эта некорректность- то ли в технологии расчета, то ли в ограничении к применению или в известных рецензенту сведениях о дискредитации этих методов, мы оставляем без обсуждения. Мы проверили эти данные с помощью флогопит-апатитового термометра [6], который показал температуры образования пород в интервале от 600 до 800 °C. Точно также распределение изотопного состава кислорода между магнетитом и кальцитом [7] свидетельствует о далеко не гидротермальных температурах. И, наконец, полученные уже после публикации монографии результаты термобарогеохимических исследований, также отвергают вариант гидротермального образования карбонатных пород месторождения.
Карбонатитовая природа пород подтверждается присутствием таких типоморфных минералов как апатит, флогопит, магнетит и акцессорных- циркона, монацита, пирохлора. Кривые нормированных содержаний РЗЭ, изотопные составы кислорода и углерода в карбонатах и серы в сульфатах подобны кривым РЗЭ и изотопным составам большинства известных карбонатитов из других регионов. И только состав стронция, определенный нами в безрубидиевых минералах (апатит, стронцианит, кальцит, баритоцелестин), несколько обогащен радиогенным изотопом (₈₇Sr/₈₆Sr от 0,70548 до 0,7059) относительно карбонатитов щелочно-ультраосновных и натровых щелочно-основных комплексов. Но это вполне объяснимо связью карбонатитов Халютинского месторождения с породами высокой калиевости. Такие же первичные стронциевые отношения имеют мезозойские щелочные базальтоиды Западного Забайкалья, а также комагматичные карбонатитам шонкиниты и сиениты. Тем не менее все эти данные, приведенные в монографии, не убедили рецензента.
Рецензент принял вариант гидротермального происхождения эндогенных карбонатных пород, предложенный Е. С. Гольдбергом более 10 лет назад, согласно которому эти породы образовались в результате метасоматического замещения известняков. Нами эта модель также оценивалась, но уже с привлечением изотопных анализов кислорода, углерода, стронция, определенных в известняках и карбонатитах, и расчетов баланса компонентов. Имея эти данные, проблема источника для подобных случаев в принципе решается достаточно определенно. Ни по одному из рассчитанных вариантов не просматривается какая-либо роль осадочных известняков в формировании карбонатитов. Об этом же свидетельствует Sm/Nd изотопия [7, 8].
Часть критики Е. И. Воробьева направлена на доказательство того, что Халютинское месторождение, это что-то такое мелкое, которое уже дважды оценивалось и не представляет какого-либо практического интереса. При этом ему противопоставляются карбонатиты Мурунского массива. Не имея достоверной информации, рецензенту не следовало определять значимость Халютинского месторождения, которое числится в группе перспективных объектов федерального значения, а оценка его была включена в федеральную программу 1994-2000 гг. Только отсутствие финансирования не позволило провести здесь детальную разведку. Запасы SrO на месторождении оцениваются от 530 тыс. т [9] до 700 тыс. т [10], в то время как на Мурунском они составляют всего лишь 28 тыс. т [10]. Следует иметь в виду и то, что Мурунское месторождение расположено в труднодоступном неосвоенном районе, в то время как Халютинское-в районе с развитой инфраструктурой. Кроме того, на Халютинском месторождении имеются реальные перспективы прироста запасов за счет обнаружения новых тел. Одно из них было вскрыто в 2000 г. на глубине 100 м. Скважина прошла по карбонатитам более 80 м и, не выйдя из них, была остановлена.
Здесь мы не говорим о геологической значимости его как объекта, на котором можно решить ряд важных петрологических задач, связанных с изучением карбонатитовых расплавов, ассоциирующих со щелочно-основными комплексами повышенной и высокой калиевости.
Возражение рецензента против использования термина барий-стронциевый карбонатит только потому, что похожее (даже не аналогичное) название дано для пород Мурунского массива, которым якобы уже придан статус коммерческого, нам кажется несостоятельным. В практике петрографических исследований считается необходимым применять уточняющие названия для пород (биотитовый гранит, оливиновое габбро). Такие же рекомендации предложены и для карбонатитов [11]. В связи с этим, по меньшей мере, странно выглядит неадекватная реакция рецензента на использование его в приложении к карбонатитам Халютинского месторождения.
Рецензент утверждает о некорректности проведенного сравнения с Мушугайским месторождением. Он посчитал, что мы используем его в качестве эталонного объекта, хотя оно рассматривалось лишь в качестве объекта сравнения. На этом месторождении, так же как и на Халютинском, карбонатиты ассоциируются со щелочно-основными породами повышенной калиевости, здесь также широко распространены сульфаты бария и стронция. Что же касается неприятия рецензентом карбонатитовой природы этого месторождения, то ему следовало бы познакомиться с результатами более поздних исследований и в том числе термобарогеохимических, проведенных в ИГЕМ РАН [12]. В 2000 г. И. А. Андреевой была защищена диссертационная работа по Мушугайскому месторождению, в которой, по данным изучения расплавных включений, доказывается магматическая природа его пород.
Для нас осталось непонятным – с какой целью рецензент обсуждает проблему аркозовых песчаников Халютинского месторождения. В нашей работе мы вообще не касались этого вопроса, да и описаны они были не нами.
Нам бы хотелось считать эту рецензию недоразумением, связанным с недостаточной информированностью автора и с поверхностным знакомством с нашей работой.

Водосодержащие флюиды образуются в результате термодинамически равновесного взаимодействия андезит-вода в зоне аккумуляции гидротермальных растворов периферических магматических очагов. Таким образом, допускается возможность существования промежуточных магматических очагов, производных родоначальной андезитовой магмы. В результате взаимодействия Au и Ag, содержащиеся в андезитах и риолитах на кларковом уровне, мобилизуются во флюидную фазу с фактором обогащенности Au в 200-500 раз и Ag в 100-200 раз. Вместе с тем метеорные воды, инфильтрующиеся по андезитам к корневой зоне гидротермального блока и восходящие затем по трещинным каналам к поверхности, не могут быть потенциальным источником Au эпитермальных месторождений. Но "пустые" по Au гидротермы метеорного происхождения могут участвовать в процессах перераспределения и ремобилизации ранее осажденного Au с выносом его к поверхности на заключительном этапе функционирования гидротермальной системы, когда поток глубинных флюидов начинает иссякать. Основной формой переноса Au растворами является гидросульфид – [Au(HS)₂]^-. Хлоридные комплексы имеют подчиненное значение, независимо от того, какая порода находится в равновесии – андезит или риолит, Ag находится как в виде хлоридов, так и гидросульфидов, но с преобладанием хлоридов в риолитовом флюиде.

Рассмотрены эндогенные процессы в юго-восточной части зоны Главного Саянского разлома на границе Сибирской платформы и Саяно-Байкальской складчатой области. Показано, что это – зона неоднократного проявления деформаций, кремнещелочного метасоматоза и гранитообразования, происходивших в обстановке умеренных давлений, не превышающих 5,5-6 кбар. Ряд сменяющих друг друга во времени кремнещелочных метасоматитов включает в себя продукты высокотемпературной гранитизации, кварц-альбит-микроклиновые (±магнетит, биотит, рибекит, эгирин-авгит) метасоматиты и альбититы. Ранняя гранитизация протекала в условиях нормальной щелочности при участии относительно-восстановительных флюидов, а для постмагматических флюидных систем характерна обогащенность углеродом. Образование кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов происходило при повышенных щелочности, активности F и f(O₂). Установлено отчетливое геохимическое отличие гранитоидов раннего тектонометаморфического цикла от наиболее поздних гранитов этапа активизации краевого шва, для которых характерны повышенные концентрации Nb, Y, Be, Sn, Pb, Th, U.

Изложены результаты изучения эпигенеза карбонатных отложений на свинцово-цинковых месторождениях миссисипского типа в Республике Саха (Якутия): доломитизация, перекристаллизация и растворение. Установлено, что среднее содержание Pb + Zn в карбонатных породах месторождения Сардана при увеличении доломитистости до 65 % слабо уменьшается, при дальнейшем увеличении – резко возрастает. Указанная зависимость аналогична зависимости между доломитистостью и пористостью "слоев Мидейл" на нефтяном месторождении Чарльз. Это позволяет предполагать, что парагенетическая связь доломитов и свинцово-цинкового оруденения массисипского типа обусловлена образованием дополнительного порового пространства в результате эпигенетической доломитизации. На рудопроявлениях Каменской зоны содержание цинка увеличивается параллельно с укрупнением кристаллических зерен вмещающих доломитов до 0,2–0,3 мм. Дальнейшая перекристаллизация доломитов не приводит к возрастанию содержания металла в породе. Установлено, что вне рудных участков месторождения Сардана содержание Pb и Zn в стилолитах выше, чем во вмещающих карбонатных породах, соответственно в 390 и 1270 раз. Предполагается концентрирование металлов в стилолите из растворенного слоя карбонатной породы. Исходя из этого, рассчитано первичное содержание металлов, рассеянные в продуктивной пачке.

Устойчивые пространственно-временные связи колчеданного оруденения с кислым вулканизмом позволяют рассмотреть некоторые признаки риодацитов продуктивных формаций, не зависящие от их принадлежности дифференциатам толеитовых или известково-щелочных магм. Риодациты колчеданоносных формаций отличают повышенные, по сравнению со средними типами, содержания железа: FeO*=3,5-4% и более против 2-2,5%, высокие температуры гомогенизации расплавных включений, контрастная гематит-пиритовая зональность экструзивно-субвулканических массивов.
Массивы, приуроченные к структурам месторождений, отличает широкое развитие явлений перлитового распада, ликвационного расслоения, автобрекчирования, сопряженных с автометаморфизмом, неуловимо переходящим к гидротермальным изменениям стадии рудоотложения. Экструзивно-субвулканические массивы, удаленные от рудных полей, подобных признаков обогащенности флюидами не несут. В рудных полях смена во времени мелкопорфировых риодацитов крупнопорфировыми и перлитового распада ликвационными явлениями рассматривается как свидетельство активного отделения флюидов в связи со становлением периферических очагов в межпараксизмальные стадии рудоотложения.

На основе литолого-фациальных, геохимических и микрофитологических исследований позднедокембрийских толщ Байкальской горной области конкретизированы три основных этапа эволюции обстановок осадконакопления, соответствующих последовательной смене палеобассейнов: рифтогенной пассивной окраины континента, задугового и форланда. По данным фациального анализа поперечных профилей намечены особенности палеогеографической зональности каждого из палеобассейнов. Установлена общая тенденция усиления объема стагнационных условий вверх по разрезу, с максимумом в предвендский период. Проведенные реконструкции и актуапалеонтологические сравнения позволили предложить вариант экобиологической интерпретации части морфотипов органостенных микрофоссилий (ОМ). Выделены представители зеленых, бурых водорослей и бактериальных сообществ разноглубинных зон палеобассейна. Подтверждено, что оформление ряда новых признаков у части ОМ происходило на рубеже рифей-венд, в период смены режима седиментогенеза. Возрастные новации форм принадлежат преимущественно морфотипам, относимым к предкам зеленых водорослей. Результаты исследований позволили предположить, что углеродистая компонента в докембрийских алевропелитах формировалась с заметным участием бентосных бактериальных сообществ.

Рассмотрены вопросы палеогеографии региона Большого Урала в течение среднего и позднего мела; особое внимание обращено на морские бассейны, существовавшие и располагавшиеся на территории. Предложена номенклатура бассейнов, прослежены во времени изменения их конфигурации и площади, намечено положение проливов, направления миграций биоты.

В работе рассмотрены вопросы геологического строения и перспектив нефтегазоносности байос-батских отложений в юго-восточных районах Западной Сибири. Опираясь на исследования геохимии углеводородов-биомаркеров, проведенные специалистами ИГНГ СО РАН (г. Новосибирск), и характер распределения месторождений нефти и газа в отложениях средней юры, сделан вывод о том, что наиболее благоприятными для формирования залежей являются территории, где имеются предпосылки для миграции углеводородов в байос-батские резервуары из нефтепроизводящих пород баженовской и тогурской свит. К таким территориям отнесены районы, где морские отложения васюганской свиты замещаются наунакской свитой, сформировавшейся в континентальных условиях, и образования зоны контакта палеозоя и мезозоя представлены проницаемыми породами.

Рассмотрены морфология, состав, распространение и масштабы образования вторичных (как стадиальных, так и внестадиальных) карбонатов в осадочных породах юрского возраста в юго-восточной части Нюрольской впадины (Томская область). Сделан вывод о значительном различии карбонатов, связанном с особенностями их генезиса, а также с влиянием нефтяных и газовых флюидов в процессе формирования и разрушения залежей углеводородов. Установлено, что минералогический и структурный составы карбонатов меняется в зависимости от истории возникновения минералов. Диагенетическим карбонатам свойственен близкий к стехиометрическому состав, наименьшая перекристаллизация, близкая к идеальной структура; при катагенезе возрастает изоморфизм, увеличивается размерность кристаллов, структура минералов становится дефектной. В приконтурных зонах нефтяных месторождений наблюдается наибольшая раскристаллизация минералов; дефектность в структуре сидерита максимальная, для доломита - наиболее приближается к кальциту, за счет которого, возможно, и образовался доломит.

"Книга посвящена описанию химического состава алмазоносных кимберлитов основных месторождений Якутии и построению петрохимической модели вещественного разнообразия изученных ассоциаций на основе принципов системного подхода" [1, c. 7]. Такова задача исследования, сформулированная самими авторами. И с этим можно полностью согласиться. Действительно, системный подход в построении петрохимических моделей на современном уровне знаний просто неизбежен. Это объясняется огромным количеством химических анализов кимберлитов, накопленных в течение многих лет целенаправленного изучения кимберлитовых трубок Якутии. Данные других авторов не использовались, поскольку моделирование структуры химического состава кимберлитов - задача многопараметрическая и многоуровневая. Положение каждой данной точки опробования в трубке известно. Это позволило авторам создавать конкретные петрохимические модели как для каждой данной трубки, так и обобщенную модель для Якутской алмазоносной провинции. В основу разработки положен метод петрохимических популяций, разработанный А. Ф. Белоусовым для ассоциаций магматических пород. В приложении к кимберлитам эти популяции отражают дискретные уровни глубинности выплавления кимберлитовых магм, раскристаллизованных в строго определенном участке чехла Сибирской платформы. Иначе говоря, каждая популяция представляет собой обобщенную пробу некоторого уровня глубинности в мантии. Такой подход позволил авторам выявить множество устойчивых связей между петрохимическими параметрами и физико-химическими параметрами формирования кимберлитовых систем. Наличие таких устойчивых корреляций фактически обозначает эмпирическую проверку разработанной авторами химической модели кимберлитового магматизма.
Никакой системный подход к созданию петрохимических моделей невозможен без учета наиболее ясных физико-химических эффектов. И эта связь красной нитью проходит через всю рецензируемую монографию. Так, например, авторы используют содержание оксида калия для семи кимберлитовых популяций как индикатор семи уровней глубин выплавления магмы. Вместе с тем эта связь следует из результатов экспериментального исследования системы SiO₂-Mg₂SiO₄-KAlSiO₄ [2]: с возрастанием давления после кристаллизации оливина-ортопироксена расширяется за счет поля кальсилита. То есть с ростом давления состав мантийной выплавки обогащается калием [3]. Эта фундаментальная закономерность нашла отражение и в оценке глубин генерации базальтовых магм, порождающих вулканические серии [4]. А так называемый "Ca-Mg антагонизм" [1, c. 205] является следствием выклинивания поля расслоения силикатно-карбонатных расплавов с возрастанием давления. Более сложной оказалась давно известная отрицательная корреляция содержания TiO₂ в кимберлитах с давлением. Отрывочные экспериментальные данные по этому эффекту приводятся в работе [1, c. 316]. Они получены в связи с изучением влияния степени плавления ультраосновного вещества при давлениях до 60 кбар. Систематические исследования коэффициента разделения титана между расплавом и минералами ликвидуса (K_Ti) не проводились. Между тем K_Ti должен зависеть только от температуры (T) и давления (P) вне зависимости от степени плавления породы. Проверить это можно и эмпири чески. Так, хорошо известно, что количество рутила и ильменита в ксенолитах из кимберлитовых трубок варьирует в широких пределах. Не исключено, что существует прямая корреляция содержания TiO₂ в ксенолитах с давлением. В этом случае можно откалибровать зависимость K_Ti от давления и получить неплохой эмпирический барометр. Такая задача могла бы стать предметом очередного масштабного исследования авторов. Эмпирические закономерности могут послужить основой для проведения физико-химического эксперимента при высоких PT-параметрах.
Наряду с концептуальными положениями в рецензируемой книге можно найти множество очень полезных сведений об эпохах кимберлитового магматизма, геолого-петрографических и структурно-геологических особенностях кимберлитовых тел, о методических приемах петрохимического опробования, об ошибках интерпретации данных и пр. Особенно интересна глава 6, посвященная петрохимическим моделям конкретных кимберлитовых трубок Якутии. В книге сосредоточена и огромная (несколько тысяч анализов) база данных, на которой и основаны все главнейшие выводы авторов. Причем разбиение базы данных на составные элементы проводилось посредством двух вариантов кластерного анализа. Так, петрохимические модели строились по двум алгоритмам - динамического кластерного анализа Дидэя (вариант D) и по алгоритму, созданному на основе разработок Хартигана и Маккулена (варианты S и SS). Создание нескольких вариантов кластеризации позволило авторам монографии найти наиболее устойчивые конфигурации таксономических единиц. Устойчивость кластеризации оценивалась по совпадению мод эмпирических распределений и средних значений в кластерных группах. Таким образом, выделение кимберлитовых популяций базировалось на строгом статистическом анализе и системной "автоверификации". Поэтому с уверенностью можно заключить, что в монографии создана оригинальная петрохимическая модель кимберлитового магматизма Якутии. Она никак не связана с координатой времени, но каждая из популяций отражает специфику зарождения и отделения кимберлитовой магмы на данном уровне глубинности и при данном составе протолита.
К сожалению, книга не лишена и некоторых недостатков. Так, например, авторы анализируют обнаруженные ими связи алмазоносности кимберлитов с химическим составом и реологическими свойствами кимберлитовых магм. Однако читателю не сообщается, каким образом оценивается алмазоносность пород. Величина эта приводится в неких условных единицах. Но что это за у.е.? То ли это количество алмазов в каратах на тонну, то ли число зерен в одном килограмме породы? И поскольку эти сведения в книге отсутствуют, читатель не может быть уверен в достоверности полученных корреляций. Есть и технические "накладки". Так, например, монография написана на двух языках. Таблицы и рисунки – общие. Однако не на всех рисунках есть адекватные английские надписи, а шапки таблиц составлены только на русском языке. Ясно, что зарубежный читатель столкнется с проблемой перевода, поскольку в таблицах сосредоточен огромный фактический материал и результаты его обработки.
В целом книга исключительно полезная не только для специалистов в области петрохимии кимберлитов, но и для огромной аудитории петрологов и геофизиков, занимающихся проблемами верхней мантии. Не обделят ее вниманием и геологи, занимающиеся поисками и разведкой месторождений алмаза, связанных с кимберлитовым магматизмом.