resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2024-29-1-20-37resar-338Research ArticleНауки о Земле. Геология и полезные ископаемыеEarth sciences. Geology and mineral resourcesНовые перспективы Алакит-Мархинского кимберлитового поля на проявление кимберлитового магматизмаProspects of the southwestern part of the Alakit-Markha kimberlite field for the manifestation of kimberlite magmatism: magnetotelluric studieshttps://orcid.org/0000-0002-5714-5652ПоспееваЕ. В.PospeevaE. V.

Поспеева Елена Валентиновна, доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник

г. Новосибирск

Pospeeva Elena Valentinovna, Dr. Sci (Geol. and Mineral.), Leading Researcher

Novosibirsk

pospeevaev@ipgg.sbras.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3863-5071ТолстовА. В.TolstovA. V.

Толстов Александр Васильевич, доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник

ResearcherID: O-2643-2013, Scopus Author ID: 6603548567

г. Якутск

Tolstov Alexander Vasilevich, Dr. Sci (Geol. and Mineral.), Leading Researcher

ResearcherID: O-2643-2013, Scopus Author ID: 6603548567

Yakutsk

tols61@mail.ruИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАНРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут геологии алмаза и благородных металлов СО РАНРоссияDiamond and Precious Metal Geology Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2024290320242912037Copyright © Поспеева Е.В., Толстов А.В., 20242024Поспеева Е.В., Толстов А.В.Pospeeva E.V., Tolstov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/338

Восполнение минерально-сырьевой базы в Далдыно-Алакитском алмазоносном районе (ДААР) Якутии связывается с выявлением новых коренных месторождений алмазов в пределах Алакит-Мархинского кимберлитового поля (АМКП). Территория развития палеозойских терригенно-карбонатных отложений в пределах поля осложнена интрудированными телами (дайки, силлы, покровы) траппов, создающих весьма трудную геологическую задачу для поисков. Цель данного исследования – изучение особенностей глубинного строения земной коры (включая осадочный) чехол и их связи с проявлениями кимберлитового магматизма для выделения на территории с весьма сложным геологическим строением объектов кимберлитового магматизма геофизическими методами с учетом современных возможностей обработки и интерпретации первичных материалов. Результаты прогнозно-поисковых исследований с помощью магнитотеллурических зондирований (МТЗ), проведенных в пределах юго-западного фланга АМКП, рассмотрены с позиций структурного контроля размещения полей кимберлитов и их кустов. Показано, что основные факторы, контролирующие проявления кимберлитового магматизма на стадии среднемасштабных и локальных исследований: проводящие неоднородности в земной коре, расположенные в узлах пересечения Далдыно-Оленекской зоны глубинных разломов с разнонаправленными тектоническими нарушениями (малоамплитудными депрессиями), осложненными структурами противоположного знака. Подобные геолого-структурные предпосылки установлены на участках развития кимберлитовых тел, выявленных геологическими исследованиями в пределах АМКП. Усиленные благоприятными минералого-геохимическими результатами, эти предпосылки могут рассматриваться в качестве основных критериев прогнозирования новых кимберлитовых тел в хорошо изученном районе. По совокупности геолого-геофизических, минералогических и геохимических данных выделена центральная часть изученного профиля МТЗ, наиболее перспективная для прогнозирования и выявления новых алмазоносных объектов разряда отдельных кимберлитовых тел.

The replenishment of the mineral resource base in the Daldyn-Alakit diamond-bearing region (Yakutia) is associated with the identification of new primary diamond deposits within the Alakit-Markha kimberlite field (AMKF). The development of Paleozoic terrigenous carbonate deposits within the field is complicated by intruded bodies of traps, thus creating a challenging geological task for prospecting. This study aimed to investigate the features of the deep structure of the Earth’s crust, including sedimentary cover, and their relationship with the manifestations of kimberlite magmatism to isolate objects of kimberlite magmatism by geophysical methods in an area with a very complex geological structure. The results of predictive prospecting studies using magnetotelluric sounding (MTS) conducted within the southwestern flank of the AMKF are considered from the standpoint of structural control of the placement of kimberlite fields and their bushes. Our findings show that the main factors controlling the manifestations of kimberlite magmatism at the medium-scale stage, and local studies include conducting inhomogeneities in the Earth’s crust located at the intersection points of the Daldyn-Olenek zone of deep faults with multidirectional tectonic disturbances and low-amplitude depressions complicated by structures of the opposite sign. Similar geological and structural prerequisites were established in the areas of development of kimberlite bodies identified by geological studies within the AMKF. Enhanced by favorable mineralogical and geochemical results, these prerequisites can be considered the main criteria for predicting new kimberlite bodies in a well-studied area. We specified the central part of the studied MTS profile based on the geological, geophysical, mineralogical, and geochemical data, which is the most promising for forecasting and identifying new diamond-bearing objects in the category of individual kimberlite bodies.

магнитотеллурические исследованияДалдыно-Алакитский алмазоносный районАлакит-Мархинское кимберлитовое полепроводящие неоднородноститектонические нарушениякимберлитовый магматизмmagnetotelluric surveysDaldyn-Alakit diamond-bearing areaAlakit-Markha kimberlite fieldconducting inhomogeneitiestectonic disturbanceskimberlite magmatismСтатья подготовлена в рамках государственного задания ИНГГ и ИГАБМ СО РАН.This article was prepared within the framework of the state assignment for the IPGG SB RAS and DPMGI SB RAS.ReferencesАлексеев С.В., Алексеева Л.П. Литиеносные рас солы Далдыно-Алакитского района (Западная Якутия). География и природные ресурсы. 2008;(2):103–109.Alekseev S.V., Alekseeva L.P. Lithium-bearing brines of the Daldino-Alakitskiy district (Western Yakutia). Geo- graphy and natural resources. 2008;(2):103–109. (In Russ.)Арсеньев А.А. Трещинная тектоника и алмазо носность восточной части Сибирской платформы. В кн.: Рожков И.С. (ред.). Геология алмазных место рождений. Серия геологическая. М.: Акад. наук СССР; 1963:39–44.Arsenyev A.A. Fractured tectonics and diamond bear ing of the eastern part of the Siberian platform. In: Rozhkov I.S. (ed.) Geology of diamond deposits. Geo- logical series. Moscow: USSR Academy of Sciences; 1963:39–44. (In Russ.)Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Модели и методы магнитотеллурики. М.: Научный мир; 2009. 679 с.Berdichevsky M.N., Dmitriev V.I. Models and meth- ods of magnetotellurics. Moscow: Nauchnyi mir; 2009. (In Russ.)Бессмертный С.Ф., Поспеева Е.В., Овчинникова О.И. Изучение особенностей строения консоли дированной коры Далдыно-Алакитского района по данным региональной сейсморазведки МОВ-ОГТ и электроразведки МТЗ. В кн.: Проблемы прогнозирования и поисков месторождений алмазов на закрытых территориях: Материалы конференции, посвященной 40-летию ЯНИГП ЦНИГРИ АК «АЛРОСА» г. Мирный, 18–20 марта 2008 г. Якутск: Издательст во ЯНЦ СО РАН; 2008. С. 55–62.Bessmertny S.F., Pospeyeva E.V., Ovchinnikova O.I. Studying specific features of Daldyn-Alakit diamondifer- ous region consolidated crust structure according to regional seismics data by CMP method and electrical pros- pecting by MT sounding. In: Problems of forecasting and prospecting of diamond deposits on closed territories: Proceedings of the conference dedicated to the 40th an- niversary of YANIGP TsNIGRI AK ALROSA, Mirny, March 18–20, 2008. Yakutsk: YaSC SB RAS Publishing House; 2008, pp. 55–62. (In Russ).Ваньян Л.Л. Электромагнитные зондирования. М.: Научный мир; 1997. 218 с.Van’yan L.L. Electromagnetic sensing. Moscow: Nauch nyi mir; 1977. 218 p. (In Russ)Гапотченко П.И., Морозова Н.Е. Разломы и ким берлитовый магматизм Далдыно-Алакитского кимберлитового района. В кн.: Геология минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России: Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию Института геологии алмаза и благородных металлов Сибирского отделения РАН, г. Якутск, 05–07 апреля 2017 года. Том II. Якутск: Издательский дом СВФУ; 2017. С. 432–439.Gapotchenko P.I., Morozova N.E. Faults and kimber lite magmatism of the Daldyn-Alakit kimberlite region. In: Geology mineral resources of the Northeast of Russia: Proceedings of the 7th All-Russian scientific and practi- cal conference dedicated to the 60th anniversary of the Diamond and Precious Metal Geology Institute SB RAS, Yakutsk, April 05–07, 2017, V. 2. Yakutsk: NEFU Publishing House; 2017, pp. 432–439. (In Russ.)Горев Н.И. Тектонические исследования при прогнозировании коренных источников алмазов. В кн.: Зинчук Н.Н. (ред.). Геология алмазов – настоящее и будущее: Геологи к 50-летнему юбилею г. Мирный и алмазодобывающей промышленности России. Воронеж: Воронежский государственный университет; 2005. С. 1175–1202.Gorev N.I. Tectonic studies in predicting the primary sources of diamonds. In: Zinchuk N.N. (ed.). Geology of diamonds – present and future: Geologists on the 50th anniversary of Mirny and diamond mining industry in Russia. Voronezh: Voronezh State University; 2005, pp. 1175–1202. (In Russ.)Зинчук Н.Н. Постмагматические минералы ким берлитов. М.: Недра; 2000. 537 с.Zinchuk N.N. Postmagmatic minerals of kimberlites.Moscow: Nedra; 2000. 538 p. (In Russ.)Зинчук Н.Н. О контроле кимберлитового магматизма рифтогенными структурами. Руды и металлы. 2015;(4):51–66.Zinchuk N.N. About control of kimberlite magmatism by rift-related structures. Ores and Metals. 2015;(4):51–(In Russ.)Зинчук Н.Н., Бондаренко А.Т., Гарат М.Н. Петрофизика кимберлитов и вмещающих пород. М.: Недра; 2002. 694 с.Zinchuk N.N., Bondarenko A.T., Garat M.N. Petro- physics of kimberlites and their country rocks. Moscow: Nedra; 2002. 694 p. (In Russ.)Иванов Д.В., Салихов Р.Ф., Толстов А.В. и др. Особенности поисков кимберлитов в пределах Алакит-Мархинского поля. В кн.: Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России: Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию Института геологии алмаза и благородных металлов Сибирского отделения РАН, г. Якутск, 05–07 апреля 2017 года. Том I. Якутск: Издательский дом СВФУ; 2017. С. 266–271.Ivanov D.V., Salikhov R.F., Tolstov A.V., et al. Fea tures of kimberlite prospecting within the Alakit-Markha field. In: Geology and mineral resources of the Northeast of Russia: Proceedings of the 7th All-Russian Scientific and Practical Conference dedicated to the 60th anniver sary of the Diamond and Precious Metal Geology Institute SB RAS, Yakutsk, April 05–07, 2017, V. 1. Yakutsk: NEFU Publishing House; 2017, pp. 266–271. (In Russ.)Иванов Д.В., Толстов А.В., Иванов В.В. Структурно-тектонические критерии поисков кимберлитовых тел в Алакит-Мархинском поле. Руды и металлы. 2019;(2):55–60. https://doi.org/10.24411/0869-5997-2019-10014Ivanov D.V., Tolstov A.V., Ivanov V.V. Structural and tectonic criteria for searching for kimberlite bodies in the Alakit-Markha field. Ores and metals. 2019;(2):55–60. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0869-5997-2019-10014Иванов Д.В., Толстов А.В., Иванов В.В. Роль пликативных структур как прогнозных критериев на алмазоносные кимберлиты в Алакит-Мархинском поле. Руды и металлы. 2021;(3):6–13. https://rm.tsnigri.ru/index.php/main/article/view/145Ivanov D.V., Tolstov A.V., Ivanov V.V. The role of plicative structures as forecast criteria for diamond-bearing kimberlites in the Alakit-Markhinsky field. Ores and metals. 2021;(3):6–13. (In Russ.). https://rm.tsnigri.ru/index.php/main/article/view/145Караев Н.А., Биезайс Я.Я., Лебедкин П.А. Связь кимберлитовых полей с транскоровыми и коровомантийными структурами, отображаемыми в аномалиях сейсмических моделей гетерогенных систем. Технологии сейсморазведки. 2008;(1):80–90.Karaev N.A., Biezais Ya.Ya., Lebedkin P.A. Relation- ship of kimberlite fields with transcrustal and crust-man- tle structures displayed in anomalies of seismic models of heterogeneous systems. Seismic technologies. 2008;(1): 80–90. (In Russ.)Костровицкий С.И., Яковлев Д.А., Алымова Н.В. Кимберлитовый вулканизм Якутской провинции – тектонический контроль, мантийные источники. В кн.: Гордеев Е.И. (ред.). Материалы IV Всероссийского симпозиума по вулканологии и палеовулканологии, г. Петропавловск-Камчатский, 22–27 сентября 2009 г. Петропавловск-Камчатский: Ин-т вулканологии и сейсмологии ДВО РАН; 2009. С. 381–384.Kostrovitsky S.I., Yakovlev D.A., Alymova N.V. Kim berlite volcanism of the Yakut province – tectonic con- trol, mantle sources. In: Gordeev E.I. (ed.). Proceedings of the 4th All-Russian symposium on volcanology and paleovolcanology, Petropavlovsk-Kamchatsky, September 22–27, 2009. Petropavlovsk-Kamchatsky: Institute of Volcanology and Seismology, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences; 2009, pp. 381–384. (In Russ.).Кутинов Ю.Г., Чистова З.Б. Тектонические критерии выделения таксонов кимберлитового магматизма Архангельской алмазоносной провинции. В кн.: Геодинамика, магматизм, седиментогенез и минерагения Северо-Запада России: Материалы Всероссийской конференции, г. Петрозаводск, 12–15 ноября 2007 г. Петрозаводск: Институт геологии Карельского Научного центра РАН; 2007. С. 226–230.Kutinov Yu.G., Chistova Z.B. Tectonic criteria for the allocation of taxa of kimberlite magmatism of the Arkhan- gelsk diamond-bearing province. In: Geodynamics, magma tism, sedimentogenesis and mineralogy of the North-West of Russia: Proceedings of the All-Russian conference, Petrozavodsk, November 12–15, 2007. Petrozavodsk: In- stitute of Geology of the Karelian Research Center RAS; 2007, pp. 226–230. (In Russ.).Мальцев М.В., Толстов А.В., Фомин В.М., Старкова Т.С. Новое кимберлитовое поле в Якутии и типоморфные особенности его минералов-индикаторов. Вестник ВГУ. Серия: Геология. 2016;(3):86–94.Maltsev M.V., Tolstov A.V., Fomin V.M., Starkova T.S. New kimberlite field in Yakutia and typomorphic features of its indicator minerals. Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology. 2016;(3):86–94. (In Russ.)Манаков А.В., Романов Н.Н., Полторацкая О.Л. Кимберлитовые поля Якутии. Воронеж: Воронежский госуниверситет; 2000. 82 с.Manakov A.V., Romanov N.N., Poltoratskaya O.L. Kimberlite fields in Yakutia. Voronezh: Voronezh State University, 2000. P. 82. (In Russ.)Неведрова Н.Н., Поспеева Е.В., Санчаа А.М. Интерпретация данных комплексных электромагнитных методов в сейсмоактивных районах (на примере Чуйской впадины Горного Алтая). Физика Земли. 2011;(11):63–75.Nevedrova N.N., Pospeeva E.V., Sancha A.M. Inter- pretation of the data of complex electromagnetic methods in seismically active areas (on the example of the Chui depression of the Altai Mountains). Physics of the Earth. 2011;(11):63–75. (In Russ.)Подчасов В.М., Минорин В.Е., Богатых И.Я. и др. Геология, прогнозирование, методика поисков, оценки и разведки коренных месторождений алмазов. Кн. 1. Коренные месторождения. Якутск: Издательство СО РАН; 2004. С. 548.Podchasov V.M., Minorin V.E., Bogath I.Y., et al. Geology, forecasting, methods of prospecting, evaluation and exploration of primary diamond deposits. Book 1. Primary deposits. Yakutsk: SB RAS Publishing House; 2004. P. 548. (In Russ.)Поспеев А.В., Буддо И.В., Агафонов Ю.А. и др. Современная практическая электроразведка. Новосибирск: Академическое издание «Гео»; 2018. 231 с. https://doi.org/10.21782/B978-5-9909584-1-8Pospeev A.V., Buddo I.V., Agafonov Yu.A., et al.Modern applied electroprospecting. Novosibirsk: “Geo”;2018. P. 231. (In Russ.). https://doi.org/10.21782/B978-5-9909584-1-8Поспеева Е.В. Электромагнитные исследования Якутской алмазоносной провинции: Автореф. дис. … канд. геол. минерал. наук. Иркутск; 1990. 20 с.Pospeeva E.V. Electromagnetic studies of the Yakut diamond-bearing province: Abstr. … Diss. Cand. Sci., Irkutsk; 1990. 20 p. (in Russ.)Поспеева Е.В., Поспеев В.И. Результаты глубинных магнитотеллурических исследований в Якутской алмазоносной провинции. В кн.: Михалевский В.И. (ред.). Обеспечение научно-технического прогресса геофизических исследований в Восточной Сибири. Иркутск; Новосибирск: СНИИГГИМС; 1987. С. 107–116.Pospeeva E.V., Pospeev V.I. Results of deep magne totelluric studies in the Yakut diamond-bearing province. In: Mikhalevsky V.I. (ed.). Ensuring scientific and techno- logical progress of geophysical research in Eastern Siberia. Irkutsk; Novosibirsk: SNIIGGIMS; 1987, pp. 107–116. (In Russ.)Проценко Е.В., Толстов А.В., Горев Н.И. Критерии поисков кимберлитов и новые перспективы коренной алмазоносности Якутии. Руды и металлы. 2018;(4):14–28. https://doi.org/10.24411/0869-5997-2018-10009Protsenko E.V., Tolstov A.V., Gorev N.I. Kimberlite prospecting criteria and new prospects for Yakutia primary diamond potential. Ores and metals. 2018;(4):14– 28. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0869-5997-2018-10009Соболев Н.В., Соболев А.В., Томиленко А.А. и др. Перспективы поисков алмазоносных кимберлитов в северо-восточной части Сибирской платформы. Геология и геофизика. 2018;59(10):1365–1379. https://doi.org/10.15372/GiG20181012Sobolev N.V., Sobolev A.V., Tomilenko A.A., et al. Prospects of search for diamondiferous kimberlites in the northeastern Siberian platform. Geology and geophysics. 2018;59(10):1365–1379. (In Russ.). https://doi.org/10.15372/G20181012Суворов В.Д., Мельник Е.А., Манаков А.В. Глубинное строение Далдыно-Алакитского кимберлитового района до данным ГСЗ и гравитационного моделирования (Западная Якутия). Физика Земли. 2005; (5):35–47.Suvorov V.D., Melnik E.A., Manakov A.V. Structure of the Daldin-Alakit kimberlite area (Western Yakutia) from DSS data and gravity modeling results. Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2005;(5):35–47. (In Russ).Толстов А.В., Разумов А.Н. Минин В.А. и др. Новое тело высокоалмазоносных кимберлитов в Накынском поле Якутской кимберлитовой провинции. Геология и геофизика. 2009;50(3):227–240.Tolstov A.V., Razumov A.N. Minin V.A., et al. A new body of highly diamond-bearing kimberlites in the Nakyn field of the Yakut kimberlite province. Geology and geo- physics. 2009;50(3):227–240. (In Russ.)Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Коренные месторождения алмазов мира. М.: Недра; 1998. 555 с.Harkiv A.D., Zinchuk N.N., Kryuchkov A.I. The primary diamond deposits in the world. Moscow: Nedra, 1998. P. 555. (In Russ).Bahr K. Interpretation of the magnetotelluric im pedance tensor: regional induction and local telluric dis-tortion. Journal of Geophysics. 1988;62(1):119–127.Bahr K. Interpretation of the magnetotelluric impedance tensor: regional induction and local telluric dis- tortion. Journal of Geophysics. 1988;62(1):119–127.Lapin A.V., Tolstov A.V., Vasilenko V.B. Petro-geochemical characteristics of the kimberlites from the Middle Markha region with application to the problem of the geochemical heterogeneity of kimberlites. Geochemistry International. 2007;45(12):1197–1209. https://doi.org/10.1134/S0016702907120026Lapin A.V., Tolstov A.V., Vasilenko V.B. Petro- geochemical characteristics of the kimberlites from the Middle Markha region with application to the problem of the geochemical heterogeneity of kimberlites. Geochemistry International. 2007;45(12):1197–1209. https://doi.org/10.1134/S0016702907120026Swift C.M. A magnetotelluric investigation of an electrical conductivity anomaly in the southwestern United States. Ph.D. Dissertation, MIT. Cambridge 1967. 211 p.Swift C.M. A magnetotelluric investigation of an electrical conductivity anomaly in the southwestern United States. Ph.D. Dissertation, MIT. Cambridge 1967. 211 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.