Назад в библиотеку

Переработка моделей в разведке алмазов с использованием ограничених наблюдений и результаты моделирования геодинамики.

Автор: Крейг О'Нил
Источник: The University of Sydney, School of Geosciences

Пространственное распределение экономически рентабельных месторождений алмазов зависит, от существенной части, геодинамических процессов. Здесь представлена методика для переработки моделей при разведке алмазов, используя вероятностный подход, сочетающий в себе наблюдательные ограничения с результатами моделирования геодинамических процессов. Многие факторы влияют на вероятность распределения алмазов на поверхности континентов. К ним относятся Тип Континентальной литосферы (или кратонного), поле стабильности алмаза в глубинных слоях литосферы, частоты и лампориты кимберлитовых интрузий, и вероятность выживания поверхностно выражая такую особенность, что более вероятно для геологически стабильных районов. Здесь, частица-в-ячейке конечно-элементный код [2] используется для моделирования среднего времени образования в континентальных геотермах в поле стабильности алмаза, для самых разнообразных континентальных структур, внутри-континентальных позиций и мантийных условиий. Модели объединяют в вязкопластической мантии зависимость от температуры, штамма-ослабления, и химически выраженной континентальный коры. Установлено, что ограничение предусмотрело существование и долголетие Архейских алмазов [2] в Континентальной литосфере и может быть удовлетворен только если кратонные корни сами стабилизируются термохимическим способом против конвективной утилизации. Эти результаты обеспечат оценку долговечности поля стабильности алмаза в разных континентальный регионах. В сочетании с наблюдениями на основе оценки частоты вторжения кимберлитов/лампроитов, и время жизни поверхностного выражения экономически оправданных месторождений алмазов, в плотности вероятности карта Австралии может быть построена. Введение

Австралия является одним из важнейших производителей алмазов в мире, и все же некоторые из ее наиболее экономически важных шахт, в том числе Аргайл, не очевидно предсказало благоприятствования моделей алмазообразования. Наиболее популярная из таких моделей является размещение кимберлитовых трубок на Докембрийских кратонов, и в этом случае подавляющее число африканских месторождений. Однако, в то время как ассоциация алмазов с такими кратонов уже давно признано, фундаментальные физические процессы, которые приводят к этой корреляции были выяснены редко. Аналогично Аргайл, Австралия важнейшим производителем алмазов в мире, состоит из лампроитов в Протерозойском подвижном поясе, достаточно отделить от крупных кратонов Западной Австралии (Пилбара и Yilgarn кратонов). Условия, необходимые для стабильности алмаза в глубинных зонах Континентальной литосферы происходят не однозначно в Архейских террейнах, и такие факторы, как субконтинентальная мантия, динамика и связанные с ней структуры могут играть большую роль в распределении алмазов в континентальных регионах.

Методология

Переработка вероятностной модели для геологоразведочных работ по поиску алмазов может быть достигнута путем первого индивидуального анализа факторов, влияющих на распределение алмазов. Одним из наиболее важных из этих факторов является Продолжительность времени глубинных зон Континентальной литосферы, которое приводит в поле стабильности алмаза. Это не только включает в себя термические условия в континентальной коре, но также требует, чтобы континентальная кора сама выживет в течение разумного периода времени. Например, эклогитовые алмазы часто образуются в субдуцированных плитах, однако они не являются динамически стабильными. Аналогичные условия могут применяться к конкретным континентальных регионам. Здесь мы используем результаты численного моделирования динамики Континентальной мантии с помощью частиц-в-ячейке конечного элемента кода [2].

Такие результаты могут быть совмещены с наблюдательными ограничениями на частоту кимберлитовых и лампроитовых вулканов на континентах, вероятность метасоматоза из кимберлитов, и вероятность выживания поверхности выражением такой диатремы. Каждую единицу площади континента может быть назначено взвешенное значение каждого из этих факторов, и они могут быть объединены, чтобы дать общую вероятность на единицу площади. На контурной сетки можно построить плотность вероятности поля алмазоносных диатрем для австралийского континента.

Географической привязкой изображений региональных алмаз распределения вероятностей в результате известных геодинамических факторов

Рис. 1. Географическая привязка изображений региональных вероятностей распределения алмазов в результате известных геодинамических факторов.

Обсуждение

Хотя такой подход, который был изложен выше, может быть более упрощенными, в то, что он игнорирует специфику факторов отдельных процессов, они также являются мощными инструментами для понимания важности геодинамического контроля на месторождения полезных ископаемых. Хотя, без сомнения, можно добиться улучшений в разработке таких моделей.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Boyd, F. R., Gurney, J. J., Richardson, S. H., 1985, Evidence for a 150–200km thick Archaean lithosphere from diamond inclusion thermobarometry, Nature, 315, 387–389.
  2. Moresi, L., Muhlaus, H. B. and Dufour, F., 2001, Particle in a cell solution for creeping viscous flows with internal interfaces. Proceedings of the 5th International Workshop on Bifurcation and Localisation (IWBL'99), Perth, Muhlhaus, H.B., Dyskin, A. and Pasternak, E. (eds), Balkema.
  3. Dawson, J. B., 1989, Geographic and time distribution of kimberlites and lamproites: relationships to tectonic processes, Proceedings of the Fourth International Kimberlite Conference, Perth, Ross, J., Jaques, A.L., Ferguson, J., Green, D.H., O'Reilly, S.Y., Danchin, R.V., Janse, A.J.A. (eds), GSA Special Publication.
  4. van der Hilst, R. D., Kennett, B. L. N., Shibutani, T., 1998, Upper mantle structure beneath Australia from portable array deployments, in: Structure and Evolution of the Australian Continent, Braun, J., Dooley, J., Goleby, B., van der Hilst, R.D., Klootwijk, C. (eds), American Geophysical Union.