Комплексная электропроводность кимберлита

Геофизические методы являются неотъемлемой частью комплекса работ при поисках
и разведке кимберлитовых тел, экструзивных ультраосновных пород, являющихся основным
источником алмазов. На стадии поисков применяется магниторазведка в наземном и, чаще, –
в аэроварианте, ввиду большой производительности работ (Macnae, 1995). Трубочные тела в
магнитном поле выделяются кольцевыми либо биполярными аномалиями различной
интенсивности (в зависимости от их географического положения и направления намагничения
кимберлитов). Однако, применение магниторазведки при поиске кимберлитовых тел имеет
существенный недостаток – выявленным аномалиям могут отвечать изометричные в плане
массивы, представленные иными породами повышенной намагниченности (амфиболиты,
скарны и т.д.). Кроме того, известны трубки взрыва, сложенные практически немагнитными
кимберлитами (Macnae, 1995).
Поэтому в последнее время электроразведка в аэро- и наземном вариантах широко
используется на стадии детальных поисков трубок взрыва и при разбраковке магнитных
аномалий. Чаще всего кимберлитовые тела характеризуются низкими значениями удельного
электрического сопротивления (УЭС) (Macnae, 1995; Зинчук и др., 2002; Cunion, 2009; Сараев
и др., 2010).
Однако, причина высокой электропроводности кимберлитов до конца не ясна. Кроме
того, кимберлиты могут не отличаться от вмещающих породу по УЭС (Зинчук и др., 2002).
Поэтому целесообразно оценить возможность применения вызванной поляризации (ВП) для
поисков кимберлитов. Метод ВП лишь в ограниченном объеме использовался для решения
этой задачи (Kaminski and Viezzoli, 2016; Kang et al., 2017)
Целью данной работы является изучение закономерностей ВП кимберлитовых пород.
Для этого измерялась комплексная электропроводность образцов из месторождения им.
Ломоносова. Для последующей интерпретации и выявления параметров, контролирующих
электропроводность, были решены следующие задачи:
1) ознакомление с литературными данными по объекту исследования;
2) ознакомление с методикой спектральной вызванной поляризации и
проведение лабораторных измерений комплексной электропроводности образцов
кимберлитов;
3) измерение ёмкости катионного обмена (ЕКО) образцов и анализ данных
по ЕКО;
4) анализ шлифов;
5) качественная оценка структуры образцов по данным компьютерной
микротомографии.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 20-47-04402 «Развитие теории
вызванной поляризации применительно к поискам месторождений стратегического сырья».
Использовано оборудование Технопарка СПбГУ, Ресурсные центры “Геомодель”,
“Рентгенодифракционные методы исследования”, “Инновационные технологии композитных
наноматериалов”. Автор выражает благодарность Е.В. Путинцевой (кафедра петрографии
СПбГУ) за помощь в описании шлифов, В.Ю. Абрамову (кафедра геофизики СПбГУ) за
определение ёмкости катионного обмена.
1. Краткий обзор и анализ ранее выполненных работ