Devonian diamond reservoir of the Urals

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. The Takata formation of the Emsian tier of the Lower Devonian (D1tk) in the Urals is a reservoir of Devonian diamonds. Aim. Confirmation and determination of the diamond-bearing conditions of the reservoir. Materials and Methods. Generalization of primary and interpreted geological information. Lithofacial analysis. Historical and geological reconstruction. Cartographic analysis and geological and cartographic modeling in the ArcMapESRY GIS environment using the ModelBuilder module. Results. The Takata formation is part of the Emsian tier of the Lower Devonian. Tectonically, the Takata formation is located in the West Ural Folded Zone. The diamond content in the Urals is spatially related to the outputs of the Takata formation. The industrial diamond-bearing capacity and the highest density of diamond placers are located in the Vishersky, Chykmansky and Chusovskoy diamond-bearing regions of the Northern and Middle Urals within the Perm Krai. In the early Devonian, the Takata Sea existed in the Vishera diamond-bearing area; a large river with a delta flowed in the direction from northwest to southeast. The sediments of the formation comprise the facies cycle: flood-plain - channel alluvium - delta sediments - underwater-delta - marine sediments. Diamonds are concentrated in the thickness of coarse-grained alluvium, small-pebble basal conglomerates that formed on the land-sea boundary of the paleocontinent of the Russian Plate. Three facies types of the Takata formation section are distinguished: continental, coastal-marine and marine. Its diamond-bearing capacity is associated with the continental and coastal-marine sediments of the formation within the Perm Region. To the north and south of the diamond-bearing areas of the Perm Krai, the Takata formation is represented by marine sediments. According to the geodynamic model based on the geological section of the Northern Urals, the alluvial and coastal-marine Takata diamond placers were formed in the early Devonian as a result of the demolition of material from the Russian Plate. The sources of destruction were rocks of the Precambrian, Ordovician and Silurian. The main spatial-geomorphological criterion for searching for diamond-bearing conglomerates of the Takata formation is the maximum distance of demolition from these conglomerations to placers, equal to 500 m.

About the authors

Yu. G. Paktovskiy

Perm State National Research university (PSNIU)

Email: urijpaktovskij65@gmail.com

A. G. Popov

Perm State National Research university (PSNIU)

Email: p11p@mail.ru

References

  1. Анфилогов В.Н., Крайнев Ю.Д., Кораблев Г.Г. (2007) Геологическое строение и природа алмазоносности Колчимского поднятия (Северный Урал). Литосфера, (5), 151-163.
  2. Афанасьев В.П. (2015) Обоснование докембрийской алмазоносности Сибирской платформы. Россыпи и месторождения кор выветривания: изучение, освоение, экология. Мат-лы XV Междунар. совещ. по геологии россыпей и месторождений кор выветривания. (Редкол.: Н.П. Лаверов и др.). Пермь, Издательский центр ПГНИУ, 8-9.
  3. Афанасьев В.П. (2022) Особенности россыпной алмазоносности юга Сибирской платформы. научно-методические основы прогноза, поисков, оценки месторождений алмазов, благородных и цветных металлов. XI Междунар. науч.-практ. конф. М.: ЦНИГРИ, 15-17.
  4. Беккер Ю.Р., Бекасова Н.Б., Ишков А.Д. (1970) Алмазоносные россыпи в девонских отложениях Северного Урала. литология и полез. ископаемые, (4), 65-77.
  5. Богданова С.В., Писаревский С.А., Ли Ч.Х. (2009) Образование и распад Родинии (по результатам МПГК 440). Стратиграфия. Геол. корреляция, 17(3), 29-45.
  6. Ветчанинов В.А. (1987) Такатинская свита среднего девона - источник алмазов уральских россыпей. Геология и геофизика, (4), 137-141.
  7. Водолазская В.П., Иванов В.Н., Петров Г.А., Зархидзе Д.В., Кириллин С.И., Кузенков Н.А., Курзанов И.Ю., Стороженко Е.В., Берлянд Н.Г., Жданов А.В., Мельгунов А.Н., Полянская Т.Л., Полякова Н.Ф. и др. (2006) Государственная геологическая карта Российской Федерации. Л. Р-40. СПб.: ВСЕГЕИ. URL: https://vsegei.ru
  8. Галимов Э.М., Соболев Н.В., Ефимова Э.С., Шеманина Е.И., Мальцев К.А. (1989) Изотопный состав углерода алмазов, содержащих минеральные включения, из россыпей Северного Урала. Геохимия, (9), 1363-1370.
  9. Дурникин В.И. (1997) Палеотектонические особенности времени стратиграфических несогласий раннего палеозоя. Геология и полезные ископаемые Западного Урала. Мат-лы регион. науч.-практ. конф. (Отв. ред. Р.Г. Ибламинов). Пермь: ПГУ, 19-20.
  10. Захарченко О.Д., Хачатрян Г.К., Гречишников Д.Н. Алмазы Тимано-Уральского региона. (2006) М.: ЦНИГРИ, 209 с.
  11. Зильберман А.М., Чернышова Е.М. (1974) Магматические формации западного склона Среднего и Северного Урала и проблемы первоисточников уральских алмазов. Геология и прогнозирование алмазных месторождений. (Отв. ред. П.Ф. Иванкин, Б.И. Прокопчук). М.: ЦНИГРИ, 49-50.
  12. Зильберман А.М., Качанов А.Н., Цыганков В.А. (1993) Структурно-тектонические условия размещения алмазных месторождений Урала. Алмазоносность европейского севера России. (Отв. ред. В.И. Степаненко). Сыктывкар, Коми НЦ УрО РАН, 53-57.
  13. Зинчук Н.Н. (2018) О палеотектоническом развитии и возможном проявлении кимберлитового магматизма на сопредельных с Уралом территориях. Геология и полез. Ископаемые Западного Урала, 1(38), 43-51.
  14. Зинчук Н.Н., Коптиль В.И. (2003) Типоморфизм алмазов Сибирской платформы. М.: Недра-Бизнесцентр, 603 с.
  15. Зинчук Н.Н., Савко А.Д., Шевырев Л.Т. (2005) Историческая минерагения. Т. 1. Введение в историческую минерагению. Воронеж: Воронежский государственный университет, 590 с.
  16. Илалтдинов И.Я., Пактовский Ю.Г. (2023) Морфология галек такатинской свиты и вопрос о первоисточниках алмазов Урала. Геология и полез. ископаемые Западного Урала, 6(43), 48-56.
  17. Ишков А.Д. (1966) Источники алмазов Уральских россыпей на примере Красновишерского района. Совещание по геологии алмазных месторождений. Пермь: Звезда, 32-35.
  18. Келлер Б.М. (1947) Такатинская свита Башкирии. Изв. Ан СССР. Сер. геол., 2, 137.
  19. Конев П.Н., Чалов Б.Я. (1969) Условия образования и продуктивность такатинской свиты Колво-Вишерского края. Геология и полезные ископаемые Урала. Мат-лы к II Уральской конф. молодых геологов. Т. 1. (Гл. ред. А.В. Пуркин). Свердловск: б. и., 63-65.
  20. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В., Шацилло А.В., Орлов С.Ю., Горожанин В.М., Горожанина Е.Н., Серегина Е.С., Иванова Н.С., Меерт Дж. (2014) Первые U/Pb-данные о возрастах детритных цирконов из песчаников верхнеэмсской такатинской свиты Западного Урала (в связи с проблемой коренных источников уральских алмазоносных россыпей). Докл. АН, 455(4), 427-432.
  21. Кухаренко А.А. (1961) Минералогия россыпей. М.: Госгеолтехиздат, 320 с.
  22. Лукьянова Л.И., Остроумов В.Р., Рыбальченко В.Я., Морозов Г.Г., Петров О.В., Тетерин И.П., Чайковский И.И., Жуков В.В., Кириллов В.А., Ланда Э.А., Петрова А.А., Шестакова В.Ф. (2011) Алмазоносные флюидно-эксплозивные образования Пермского Приуралья. М., Геокарт; СПб., ВСЕГЕИ, 240 с.
  23. Марковский Б.П. (1956) Такатинские слои, свита. Стратиграфический словарь СССР. (Гл. ред. Б.К. Лихарев). М.: Гос. науч.-техн. изд-во литературы по геологии и охране недр, 904.
  24. Мизенс Г.А., Свяжина И.А. (2007) О палеогеографии Урала в девоне. литосфера, (2), 29-44.
  25. Олли А.И. (1948) Древние отложения западного склона Урала. Саратов: СГУ, 413 с.
  26. Осовецкий Б.М. (2004) Минералогия мезокайнозоя Прикамья. Пермь: ПГУ; ПСИ; ПССГК, 292 с.
  27. Осовецкий Б.М., Попов А.Г., Пактовский Ю.Г., Чуйко В.А. (2023) Источники питания и история формирования уральских россыпей алмазов. Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Науч. чтения пам. П.Н. Чирвинского. Вып. 26. (Отв. ред. И.И. Чайковский). Пермь: ПГНИУ, 196-206.
  28. Пактовский Ю.Г., Осовецкий Б.М., Попов А.Г., Чуйко В.А. (2021) Проблемы россыпной алмазоносности Урала. научно-методические основы прогноза, поисков, оценки месторождений алмазов, благородных и цветных металлов. X Междунар. науч.-практ. конф. М.: ЦНИГРИ, 163-165.
  29. Попов А.Г. (2005) Алмазоносность уральского типа и ее история. Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Науч. чтения пам. П.Н. Чирвинского. Вып. 8. Пермь: ПГНИУ, 158-162.
  30. Попов А.Г. (2009) Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере Пермского края). Дис. ... канд. геол.-мин. наук. Пермь: ПГУ, 114 с.
  31. Попов А.Г. (2014а) Источники алмазов месторождений Урала и его геодинамика. Современные проблемы науки и образования, 6, 1676-1686.
  32. Попов А.Г. (2014б) Россыпи алмазов Урала. Современные проблемы науки и образования, 6, 1686-1691.
  33. Попов А.Г. (2020) Алмазоносность и тектоника Урала, краткое обобщение государственного геологического картирования масштаба 1 : 1000 000. Геология и полез. ископаемые Западного Урала, 3(40), 18-26.
  34. Попов А.Г. (2023) Возраст уральских алмазов и кимберлиты Урала. Геология и полез. ископаемые Западного Урала, 6(43), 65-74.
  35. Попов А.Г., Пактовский Ю.Г., Осовецкий Б.С. (2018) Перспективы алмазоносности Пермского края. Эффективность геологоразведочных работ на алмазы: прогнозно-ресурсные, методические, инновационно-технологические пути ее повышения. V Всерос. науч.-практ. конф. Мирный, 144-148.
  36. Пучков В.Н. (2010) Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 280 с.
  37. Пыжова Е.С., Попова Н.С. (2015) Результаты изотопного (U/Pb) датирования обломочных (детритовых) цирконов из песчаников алмазоносной эмской (нижний девон) такатинской свиты Западного Урала. Вестн. РУДН, 1, 45-51.
  38. Силаев В.И., Чайковский И.И., Харитонов Т.В., Филиппов В.Н., Хазов А.Ф. (2009) К проблеме атипичных и нетрадиционных минералов-спутников алмаза (на примере Урала). Сыктывкар: Геопринт, 65 с.
  39. Смирнов Ю.Д. (1965) Источники алмазов Уральских россыпей. Геология россыпей. (Отв. ред. акад. В.И. Смирнов). М.: Наука, 279-282.
  40. Смирнов Ю.Д., Боровко Н.Г., Вербицкая Н.П., Румянцева Н.А., Бекасова Н.Б., Горский В.П., Евдокимов Ю.Б., Лукьянова Л.И. (1977) Геология и палеогеография западного склона Урала. Л.: Недра, 199 с.
  41. Тимонин Н.И. (1998) Печорская плита: история геологического развития в фанерозое. Екатеринбург: УрО РАН, 240 с.
  42. Томилина Е.М., Пактовский Ю.Г., Исаева Г.А. (2023) Сравнительная характеристика пелитовой фракции проб базальных пород девонского алмазоносного коллектора (Пермский край). Геология и полез. ископаемые Западного Урала, 6(43) 75-81.
  43. Трофимов В.С. (1980) Геология месторождений природных алмазов. М.: Недра, 304 с.
  44. Унифицированные схемы Урала (докембрий, палеозой). Субрегиональная стратиграфическая схема девонских отложений западного Урала. (1993) Екатеринбург: УГСЭ, 152 л.
  45. Харитонов Т.В. (2007) Критерии алмазоносности вторичных коллекторов, палеогеография такатинской свиты и поиски первоисточников уральских алмазов. Минеральное сырье Урала, 2, 26-34.
  46. Харитонов Т.В. (2021) О такатинской свите Пермского края. Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Науч. чтения пам. П.Н. Чирвинского. Вып. 24. Пермь: ПГНИУ, 266-273.
  47. Хераскова Т.Н., Волож Ю.А., Антипов М.П., Быкадоров В.А., Патина И.С., Сапожников Р.Б. (2023) Строение зоны сочленения микроконтинентов Сарматия, Волгоуралия и Фенноскандия в составе фундамента Восточно-Европейской платформы. литосфера, 23(3), 309-324. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2023-23-3-309-324
  48. Цыганко В.С. (2011) Девон западного склона севера Урала и Пай-Хоя: стратиграфия, принципы расчленения, корреляция. Екатеринбург: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 354 с.
  49. Чочиа Н.Г. (1955) Геологическое строение Колво-Вишерского края. Л.: Гостоптехиздат, 406 с.
  50. Чувашов Б.И., Шуйский В.П. (2003) Раннедевонская биота карбонатных платформ востока Русской платформы, Уральского подвижного пояса и Западной Сибири (стратиграфическое, биогеографическое и палеотектоническое значение). Литосфера, (2), 3-27.
  51. Чуйко В.А., Синкин В.А. (2005) Путеводитель геологической экскурсии “Россыпные месторождения алмазов Красновишерского района”. Красновишерск; Пермь: ПГУ; Уралалмаз, 28 с.
  52. Шеманина Е.И. (1993) Первоисточники россыпных алмазов Урала. Алмазоносность европейского Севера России. Тр. XI геол. конф. Коми АССР. (Отв. ред. В.И. Степаненко). Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 113-118.
  53. Шмаков И.И., Божко Е.Н. (2008) Происхождение морских россыпей алмазов Намибии. Вестн. ВГУ. Геология, 1, 116-126.
  54. Щербаков О.А., Дурникин В.И., Соколов О.В., Галкин В.И., Кириллов В.А. (1994) Такатинская свита Вишерско-Чусовского Урала и ее алмазоносность. Пермь: ПГТУ, 106 с.
  55. Щербаков О.А., Щербакова М.В., Кириллов В.А., Дурникин В.И., Фофанова Т.В., Китаев П.М., Соколов О.В. (1997) Палеоструктурные особенности Вишерского Урала в связи с его алмазоносностью. Пермь: ПГТУ, 102 с.
  56. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2000) Основы литохимии. СПб.: Наука, 479 с.
  57. Юрьева З.П. (2015) История изучения отложений нижнего девона Тимано-Североуральского региона в естественных выходах. Вестн. Северного (Арктического) федер. ун-та. Сер.: Естественные науки, (3), 22-32. https://doi.org/10.17238/issn2227-6572.2015.3.22
  58. Ясаманов Н.Н. (1985) Древние климаты Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 296 с.
  59. Clifford T.N. (1966) Tectono-metallogenic units and metallogenic provinces of Africa. Earth Planet. Sci. Lett., 1, 421-434.
  60. Laiginhas F., Pearson D.G., Phillips D., Burgess R., Harris J.W. (2009) Re-Os and 40Ar/39Ar isotope measurements of inclusions in alluvial diamonds from the Ural Mountains: Constraints on diamond genesis and eruption ages. Lithos, 112, 714-723.
  61. Laiginhas F.A.T.P. (2008) Diamonds from Ural Maintains: their characteristics and the mineralogy and geochemistry of their inclusions. Thesis presented for the degree of Doctor of Philosophy (Ph.D.). Glasgow: University of Glasgow, 241 p.
  62. Puchkov V.N. (2016) General features relating to the occurrence of mineral deposits in the Urals: What, where, when and why. Ore Geol. Rev., 85, 4-29. http://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2016.01.005
  63. Shirey S.B., Cartigny P., Frost D.J., Nestola F., Pearson D.G., Sobolev N.V., Walter M.J. (2013) Diamonds and the Geology of Mantle Carbon. Rev. Mineral. Geochem., 75, 355-421.
  64. Smith E.M., Krebs M.Y., Brenker F.E. (2022) Raman Identification of Inclusions in Diamond. Rev. Mineral. Geochem., 88, 451-474.
  65. Smith E.M., Shirey S.B., Nestola F., Bullock E.S. (2016) Large gem diamonds from metallic liquid in Earth's deep mantle. Science, 354, 1403-1405.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Paktovskiy Y.G., Popov A.G.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).