алмазы курсовая

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Введение.

Урал справедливо можно назвать «драгоценной кладовой России». Помимо большого списка ювелирных и поделочных камней на территории Урала есть и месторождения алмазов.

Россия знаменита своими алмазами благодаря обнаруженным преимущественно в середине XX века на территории Якутии советскими геологами кимберлитовым трубкам. Из этих месторождений в настоящее время добывается почти четверть алмазов мира. Однако алмазная промышленность и алмазная геология России начались на западном склоне Урала. Именно там впервые в России был найден и диагностирован кристалл алмаза. С 1941 до 1956 гг. алмазы в СССР добывались только в Пермской,

тогда еще Молотовской, области (Харитонов, 2014). Интересен и тот факт,

что за все время исследования региона ученые так и не пришли к единому мнению о коренных источниках россыпных камней. Поэтому мой выбор пал на данную тему. В курсовой работе рассмотрены такие вопросы, как история открытия и исследования россыпных месторождений на территории Урала,

их территориальное размещение, геология (наибольшее внимание уделено Вишерскому алмазоносному району), типоморфные особенности уральских алмазов.

При написании данной работы я пользовалась несколькими научными трудами. Это работы Ю.Л.Орлова, А.А.Кухаренко, статьи Т.В.Харитонова и А.Г.Попова, автореферат диссертации И.И.Шмакова.

1. История открытия и исследования уральских алмазных россыпей.

Когда в 1819 г. среди россыпей золота Верхне-Исовских приисков на Урале была открыта платина, русские геологи обратили внимание на сходство составов тяжелой фракции уральских россыпей и россыпей Бразилии.

Появилась надежда на обнаружение российских алмазов. В 1824 г. начальник

4

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Гороблагодатских заводов Н. Мамышев давал распоряжения о поисках алмазов в золотоплатиновых россыпях.

Первый алмаз России и Европы был найден в 1829 г. в Пермской губернии, в даче Бисерского завода, на Адольфовской золотоносной россыпи, расположенной на реке Полуденке, у села Крестовоздвиженские Промысла (в настоящее время – поселок Промысла, Горнозаводского района Пермского края), где производилась разработка золотоносных россыпей. Первое краткое сообщение об этом появилось в «Санкт-Петербургских ведомостях» (Journal de St.-Petersbourg, 1829, № 135 от 9 ноября). Находка была хоть и случайной, но ожидаемой. (Харитонов, 2014)

В июне 1829 г. четырнадцатилетний крепостной Павел Попов, уроженец деревни Верхнее Калино (на р. Чусовой), при промывке песка на золото нашел первый русский алмаз. Через два дня другим подростком, Иваном Соколовым, был найден второй алмаз, затем третий. Их определение произведено минералогом и выпускником Фрейбергской горной школы Ф.Шмидтом, управляющим прииском. (Граханов и др., 2007)

Первый найденный кристалл весил 105 мг, два других – 132 и 253 мг. Всего в течение 1829 г. было обнаружено 4 кристалла. Один из этих камней был подарен известному немецкому естествоиспытателю барону Александру Фридрих фон Гумбольдту, который и доставил алмаз к Императорскому двору и вручил императрице Александре Федоровне.

Впоследствии алмазы были найдены и в других россыпях по рекам Полуденка и Тискос, у церкви в поселке Промысла, у деревни Северной, в 12 верстах от Бисерского завода. До 1917 г. на Урале (район поселка Промысла, Кушайская россыпь в Гороблагодатском округе, дачи Серебрянского и Невьянского заводов, золотоносные прииски Южного Урала) в общей сложности было найдено до 240 алмазов. Это были редкие по красоте и чистоте ювелирные камни весом от 1 до 2,5 карата. На Крестовоздвиженских

5

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

промыслах в период с 1829 по 1858 год был найден 131 алмаз общим весом

60 карат.1 (Харитонов, 2014).

В районах находок позже предпринимались попытки поисков месторождений алмазов, но обычно они оканчивались неудачно, так что до середины 1930-х гг. даже ведущие геологи страны отвергали возможность открытия отечественных алмазных месторождений.

Начало организации поисков алмазов в России следует относить к середине

1937 г., когда Советское правительство приняло специальное постановление о проведении широкого комплекса работ по поиску алмазов на западном склоне Урала. Причина тому — наложение странами-экспортерами эмбарго на ввоз в СССР всех абразивных материалов, в том числе и алмазов. Из-за невозможности страны импортировать алмазы в канун Второй мировой войны оборонная промышленность оказалась в тяжелом положении. Геолком

СССР, выполняющий постановление правительства, поручил подготовить поисковые работы двум институтам: Всесоюзному геологическому институту — ВСЕГЕИ (Ленинград) и Всесоюзному институту минерального сырья — ВИМСу (Москва), также были привлечены специалисты треста

«Золоторазведка».

В августе 1940 г. на Урале была создана Уральская алмазная экспедиция, в

которую вошли все поисковые партии, ранее административно подчинявшиеся ВСЕГЕИ и ВИМСу, а ее главным геологом стал А. П. Буров.

Административным центром экспедиции был определен поселок Кусье-

Александровский Чусовского (ныне — Горнозаводского) района. (Граханов и др., 2007; Харитонов, 2014).

В состав Уральской алмазной экспедиции входили поисковые, геолого-

съемочные партии, топографическая группа и шлихоминералогическая

1 Карат в XIX в. (до 1907 г.) не был метрическим и равнялся 205,3 мг (т. н. лондонский карат)

6

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

лаборатория. Первые продуктивные россыпи были открыты уже к началу

1941 г.: Ершов лог (А. О. Аверин), Крестовоздвиженская (С. А. Годован),

Усть-Койвинская на р. Чусовой (Н. Н. Гераков), Медведкинская (В. Д.

Скульский, И. Н. Герасимов). В 1941 г. при тресте «Урал-золото» организовано Теплогорское приисковое управление, которое объединило старательские артели на алмазоносных россыпях. Началась добыча алмазов

(попутно с золотом) на золотоносных Крестовоздвиженской и Кладбищенской россыпях.

Уже в 1942 г. с Койвы на оборонные заводы начали поступать алмазы.

Именно на Койве в годы войны геологами-алмазниками были обнаружены главные россыпи и заложены основы современной алмазодобывающей промышленности.

В 1945 г. впервые были утверждены запасы алмазов, разведанных Уральской Алмазной экспедицией в россыпях реки Койвы в ее нижнем и верхнем течении и в россыпях среднего течения реки Чусовой. Утвержденные балансовые запасы на 1.01.1946 г. составляли 28 190 карат по категории С1 и

С2, из них 13 300 карат по категории С1. (Харитонов, 2014)

Итак, за период с 1941 по 1945 гг. на западном склоне Урала были открыты первые в СССР промышленные алмазоносные россыпи. Все они имели небольшие запасы и невысокие содержания алмазов. Поэтому возникла необходимость в расширении геологоразведочных работ для выявления более богатых месторождений. В 1948 году, кроме бассейна реки Койва,

поисково-разведочные работы на алмазы были сосредоточены и в бассейне реки Вижай.

Начиная с августа 1949 г., с момента обнаружения Г.Х. Файнштейном алмазов в среднем течении р. Вилюй в Якутии, началось ослабление интереса к уральским алмазам, основной объем геологоразведочных работ был перенесен на Сибирскую платформу. Работы на Урале проводились в

7

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

меньших объемах. К 1955 г. на Урале было известно 97 мест находок алмазов, из них 92 пункта располагались на Среднем Урале, в том числе 73 –

на западном склоне. По месторождениям Среднего Урала на 1 января 1955 г.

балансовые запасы россыпных алмазов составляли 224,9 тыс. карат, в том числе по категории В – 14,4 тыс. карат, по категории С1 – 154,3 тыс. карат и по категории С2 – 56,2 тыс. карат. (Харитонов, 2014)

В последующие годы были разведаны новые россыпи в бассейне реки Вишеры с содержанием алмазов в 5-10 раз выше, чем на Среднем Урале.

После открытия якутских кимберлитов (1954 – 1957 гг.) поиски и тематические работы на алмазы прекратились во всей Европейской части России, за исключением Красновишерского района. Однако уральские россыпные месторождения до начала разработки в 1955 году кимберлитов Якутии были единственным источником добычи алмазов в Советском Союзе. (Граханов и др., 2007; Харитонов, 2014).

Коренных источников уральских алмазов в ходе исследований обнаружить не удалось. Попытки решения данного вопроса предпринимались многими исследователями. Изучением уральских алмазов и выяснением их природы в разное время занимались такие известные ученые как А.Е.Ферсман,

А.А.Кухаренко, И.И.Шафрановский, Ю.Л.Орлов и другие.

2.Уральские алмазоносные россыпи.

2.1Геологическая классификация алмазоносных россыпей Урала.

Россыпи алмазов Урала по генетическому типу отложений, их возрасту и морфологии некоторые исследователи (Попов, 2014) делят на три группы: 1)

плейстоцен-голоценовые аллювиальные россыпи речных долин и россыпи временных водотоков; 2) палеоген-неогеновые россыпи полигенетических отложений депрессий; 3) древние палеозойские россыпи.

8

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Россыпи первой группы – это типичные аллювиальные россыпи. Средняя мощность торфов – 2 м (в некоторых случаях достигает 20 м), песков – 4 м.

Пески представлены песчано-гравийно-галечным материалом с глиной и валунами. Россыпи временных водотоков, размывающие алмазоносные террасы, характеризуются повышенным содержанием алмазов, но незначительны по размерам.

Россыпи депрессий по возрасту относятся к неогену. Они перекрыты ледниковыми, водно-ледниковыми, озерными и делювиальными отложениями плейстоцена. Пески представлены глинисто-песчано-гравийно-

галечным материалом с дресвой, щебнем, валунами и отломами. Мощность торфов депрессий достигает 30 и более метров; песков - 5-12 м.

Слои россыпей третьей группы сложены базальными мелкогалечными конгломератами, гравелитами, песчаниками с галькой и гравием; по подошве напластования часто развиты милониты и катаклазиты. Литология,

парагенезис, структрно-текстурные особенности пород древних россыпей указывают на прибрежно-морские условия образования. Мощность алмазоносных слоев составляет 0,5-10 м. (Попов, 2014). Преимущественно об этих россыпях и будет сказано ниже.

2.2Территориальное распределение россыпей.

Впределах Урала алмазные россыпи установлены на его западном склоне.

На восточном склоне известны единичные находки кристаллов. (Граханов и др., 2007).

Россыпи Западного Урала группируются в Восточную и Западную алмазоносные полосы, ориентированные согласно простиранию геологических структур и геоморфологических областей Урала и совпадающие с меридиональными полосами развития грубообломочных пород палеозойского возраста.

9

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Алмазоносные проявления Восточной полосы связаны с конгломератами и гравелитами ордовика и вложены в Вишерско-Висимскую депрессию. По результатам геологоразведочных работ на западе Свердловской области в пределах Восточной алмазоносной полосы выделяется четыре россыпных алмазоносных узла: Тыпыльский, Серебрянский, Висимо-Уткинский и Старо-Уткинский. В пределах Пермского края имеются еще два узла:

Верхневишерский и Верхнекойвинский. Западная алмазоносная полоса протягивается более чем на 350 км, от бассейна реки Колвы до реки Белой,

параллельно западной границе Западно-Уральской зоны складчатости, вдоль контакта докембрия и палеозоя. В ее пределах на территории Пермского края выделяются четыре алмазоносных узла: Ухтымский, Вишерский, Чикман-

Нярский (Яйвинский) и Вижайско-Койвинский (Горнозаводский). Россыпи этой полосы приурочены к выходам кварцевых конгломератов, гравелитов и песчаников такатинской (ранее средний, ныне – нижний девон) и колчимской

(нижний силур) свит. (Харитонов, 2007; Шмаков, 2008)

Изучая распределения алмазов вдоль Западной и Восточной Уральских алмазоносных зон, геологи пришли к выводу, что наиболее крупные алмазы и наибольшая встречаемость кристаллов приурочена к району Колчимского поднятия. (Граханов и др., 2007).

Все промышленные россыпи расположены на Северном и Среднем Урале в пределах Пермского края. Государственным балансом России учтено восемь россыпных месторождений алмаза. Семь из них приурочены к Вишерскому алмазоносному району. Восьмое месторождение – Чикман – находится в Яйвинском алмазоносном районе Среднего Урала близ городов Александровск и Губаха. (Граханов и др., 2007).

10

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2.3 Россыпи Вишерского алмазоносного района.

Как уже было сказано выше, пространственно изучаемая территория расположена на западном склоне Северного Урала в Пермском крае. В

пределах Вишерского алмазоносного района промышленные россыпи тяготеют к Колчимскому поднятию, которое представляет собой восточную часть Полюдова кряжа - положительной структуры первого порядка в пределах Предуральского прогиба. (Подчасов и др., 2005)

Геологическая карта Колчимского района характеризует сложно построенный регион, где в результате пологого надвига с востока на запад на уровень современного эрозионного среза были выведены глубокозалегающие породы древнего фундамента и платформенного чехла, осложненные разновозрастными нарушениями. (Шмаков, 2008).

Вгеологическом строении района участвуют отложения рифейско-

кембрийского, палеозойского и мезо-кайнозойского комплексов, отвечающие главным этапам тектонического развития территории (Рис.1).

Наиболее древние образования, обнажающиеся в ядре Колчимской структуры, – терригенно-карбонатные породы верхнего рифея и кембрия.

Разрез палеозойских образований западного склона Урала состоит из пород ордовика, силура, девона и перми, залегающих с резким угловым несогласием на отложениях рифейско-кембрийского комплекса. Достоверно алмазоносными из них являются две свиты - колчимская свита нижнего силура и такатинская свита среднего девона.

Нижний силур представлен колчимской свитой S1kl, содержащей фауну ландовери, и несогласно залегает на породах рифея, венда и кембрия.

Колчимская свита сложена желтовато-серыми известняками и доломитами. В

основании свиты выделяется дресвяная пачка (так называемое терригенное

основание колчимской свиты). Она представлена кварцевыми,

11

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

известковистыми разнозернистыми и гравийными песчаниками, реже полимиктовыми конгломератами, кварцевыми гравелитами и конгломератами; верхние горизонты сложены пестроцветными алевролитами с прослоями аргиллитов, мергелей, песчанистых известняков. В ряде случаев пачка содержит алмазы и минералы-спутники. Силурийские отложения являются наиболее древними коренными породами в пределах Колчимского поднятия с достоверно установленной алмазоносностью.

Верхнесилурийсконижнедевонские отложения представлены пестроцветными песчано-глинистыми породами, которые содержат многочисленные железо-алюмосиликатные стяжения.

Такатинская свита D2tk среднего девона является основным промежуточным коллектором алмазов и сложена в нижней части светло-серыми кварцевыми грубозернистыми песчаниками с мелким гравием кварца с прослоями (от 5

см до нескольких метров) кварцевых гравелитов, конгломератов. В верхней части преобладают темно-серые, иногда пестроокрашенные аргиллиты,

переслаивающиеся с кварцевыми алевролитами. В тяжелой фракции присутствуют алмазы, золото, пироп, пикроильменит, хромшпинелиды,

циркон, лейкоксен.

Отложения карбона и перми представлены в основном карбонатными породами.

Мезо-кайнозойский комплекс сложен различными генетическими типами пород (элювиальными, делювиальными, пролювиальными, алювиальными и ледниковыми). Это, в основном, светло- и охристо-желтые песчано-

глинистые осадки, содержащие угловато-окатанные обломки, валуны и гальки кварцевых песчаников. Зачастую эти образования наследуют алмазы из размытых палеозойских вторичных коллекторов.

12

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Рис. 1. Схема расположения промышленных россыпей Вишерского алмазоносного района Северного Урала (привод. по: Граханов и др., 2007, С.414): 1- песчаники, алевролиты и аргиллиты чурочной свиты верхнего протерозоя – нижнего палеозоя; 2 – конгломераты и песчаники полюдовской свиты ордовика; 3 – доломиты и известняки колчимской свиты силура; 4 – песчаники, гравелиты и конгломераты такатинской свиты среднего девона; терригенно-карбонатные породы верхнего девона; 6 – известняки, песчаники и алевролиты карбона; 7 – песчаники, гравелиты и известняки нижней Перми; 8 – крупные погребенные эрозионно-карстовые депрессии; 9 – промышленные месторождения алмазов (цифры на карте): 1 – Больше-Колчимское; 2 – Северо-Колчимское; 3 – Больше-Щугорское; 4 – Рассольнинская депрессия; 5 - Такатинская россыпь Ишковского участка; 6 – Илья-Вожская депрессия; 7 – Вогульская депрессия.

Неогеновые отложения образовывались в два этапа. На первом этапе происходило формирование мощных толщ желтоцветных аллювиальных галечников, которые несут в себе основные запасы алмазов района. Второй этап – образование серо-красноцветного щебенисто-глинистого пролювия.

13