• ИГМ СО РАН
    Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева
    Сибирского отделения Российской академии наук
  • Поиск и разведка месторождений твердых полезных ископаемых
    Проведение научно-методических и научно-исследовательских работ на всех этапах
    поиска, разведки и разработки месторождений твердых полезных ископаемых
  • Центральный Сибирский геологический музей
    Крупнейший за Уралом геологический музей. Более 10 000 образцов, характеризующих 1154 минеральных вида, эталонные коллекции горных пород и руд из более чем 150 месторождений Сибири и Дальнего Востока.
  • Эколого-геохимические исследования
    Проведение эколого-геохимических экспертиз,
    ведение экологического мониторинга окружающей среды
  • Экспериментальная минералогия и рост алмазов
    ИГМ СО РАН — один из мировых лидеров
    по исследованию процессов кристаллизации алмаза
  • Национальные проекты России "Наука и университеты"
    Национальные проекты России "Наука и университеты"
  • Целевое обучение

Наши партнеры

ИГМ СО РАН является подрядчиком по заказам РосНедра, МПР РФ, а также крупнейших недропользователей Российской Федерации

  • Polyus Gold International

 

Лаборатория изотопно-аналитической геохимии (775)

 

В.А. Пономарчук

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук, Травин Алексей Валентинович 

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук, Травин Алексей Валентинович 

Кандидат геолого-минералогических наук, Карманов Николай Семенович  

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 33 сотрудника, имеющих большой опыт изотопно-геохимических исследований, в том числе: 3 доктора геолого-минералогических наук, 4 кандидата геолого-минералогических наук, 3 кандидата химических наук, а также высоко квалифицированных инженеров и лаборантов. 

 

Контакты

Заведующий лабораторией, д.г.-м.н., Травин Алексей Валентинович
Email: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., тел. +7 (383) 373-05-26, доп. 3-43, 
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
главный корпус, к. 122

 

 

История лаборатории берет свое начало от созданной в 1953 г. сначала в Горно-геологическом (ГГИ), затем в Институте геологии (ИГ) ЗСФАН и вошедшей в образованный в 1958 г. Институт геологии и геофизики лаборатории абсолютного возраста, которой с основания до 1968 года руководил заместитель директора ИГиГ, к.г.-м.н. (в последствии – д.г.-м.н.) Вениамин Михайлович Кляровский. Основным методом, используемым для датирования геологических пород и минералов, являлся K/Ar метод сначала в объемном варианте, затем – в варианте изотопного разбавления, с использованием двойного радиочастотного масс-спектрометра оригинальной конструкции (Е.Ф. Доильницын, Б.П. Пучков). В дальнейшем лаборатория изотопных исследований трансформировалась и под разными названиями неизменно присутствовала в структуре отдела общеинститутских лабораторий: лаборатория геохронологии – заведующий д.г.-м.н. Лев Васильевич Фирсов (1968-1981 гг.), лаборатория изотопных исследований – к.т.н. Евгений Федорович Доильницын (1981-1988 гг.), лаборатория геохронологии – заведующая д.г.-м.н. Ирина Владимировна Николаева (1981-1988 гг.), лаборатория радиогенных и стабильных изотопов - заведующие д.г.-м.н. Виктор Антонович Пономарчук (1988-2006 гг), д.г.-м.н. Вадим Николаевич Реутский (2006-2010 гг.); лаборатория изотопно-аналитической геохимии – заведующий д.г.-м.н. Алексей Валентинович Травин (2010-н.в.).

На протяжении всей истории лаборатории происходило последовательное развитие существующих методик датирования и изотопного анализа. При Льве Васильевиче Фирсове, человеке с поразительной многогранностью интересов на фоне дальнейшего развития объемного варианта K/Ar метода (Ю.Н. Лебедев) стал интенсивно развиваться метод радиоуглеродного датирования (к.г.-м.н. В.А. Панычев, к.г.-м.н. Л.А. Орлова). В лаборатории Евгения Федоровича Доильницына интенсивно использовались методики изотопии ряда элементов (S, Pb и др.) рудных минералов и нефтей (к.г.-м.н. А.П. Перцева, Л.Д. Шипилов, Н.Г. Пятилетова, Б.П. Пучков). Несмотря на трудности в годы перестройки Ириной Владимировной Николаевой было организовано приобретение партии современных украинских масс-спектрометров МИ1201, что позволило осуществить постановку Rb/Sr метода датирования (д.г.-м.н. В.А. Пономачук, Л.И. Разворотнева, Н.И. Козырева), на новом уровне подойти к K/Ar датированию методом изотопного разбавления (Ю.Н. Лебедев, А.В. Травин). Логическим продолжением этих работ уже под руководством Виктора Антоновича Пономарчука стали: дальнейшее развитие Rb/Sr метода датирования, постановка новой для Института методики Sr-изотопной хемостратиграфии (д.г.-м.н. В.А. Пономачук, к.х.н. С.В. Палесский, И.П. Морозова), а также - постановка 40Ar/39Ar метода датирования (д.г.-м.н. В.А. Пономарчук, д.г.-м.н. А.В. Травин). Решение последней задачи было значительно облегчено благодаря наличию в лаборатории радиогеохимии природных и техногенных систем (зав. лаб. к.г.-м.н. Ф.В. Сухоруков) инфраструктуры доставки и хранения облученных образцов.

Необходимым этапом всех геологических исследований является подготовка коллекций каменного материала. Эффективность изотопно-геохимических, геохронологических исследований напрямую зависит от качества, чистоты выделения минеральных фракций. В этой связи на протяжении всей истории изотопной лаборатории принципиально важным является тесное сотрудничество с коллективом, возглавляемым д.т.н. Т.С. Юсуповым, работы которого в области направленного изменения структурных и физико-химических свойств минералов получили широкую известность в России. В результате структурных преобразований в начале XXI века коллектив Талгата Сунгатулловича (Л.Г. Шумская, И.Ю. Васькова, Л.П. Пантюкова, Е.А. Кириллова, Ю.В. Алешкова, Л.А. Горчукова, И.М. Фоминых) вошел в состав лаборатории изотопно-аналитической геохимии. В 2019 году Институтом закуплен комплекс оборудования (изодинамический, электромагнитный сепараторы, центрифуги и др.), позволяющий организовать выделение минеральных фракций на уровне, соответствующем самым высоким современным требованиям.

Возможности изотопных исследований лаборатории в конце XX – начале XXI века значительно расширились благодаря поступлению новейшего аналитического оборудования.

Так, появление масс-спектрометра высокого разрешения с индуктивно-связанной плазмой Element I (Finnigan Mat) и разработка соответствующих методик пробоподготовки позволило выполнять высокочувствительное определение редкоземельных, высоко зарядных и других редких элементов в природных водах, в твердых геологических образцах после разложения, а также и в лазерном варианте с помощью Nd:YAG  лазера (266 нм, 213 нм) для мономинеральных фракций и пород, приготовленных в виде сплавленных стекол. Особым достижением является методика определения элементов платиновой группы и рения с изотопным разбавлением (к.х.н. С.В. Палесский, при всяческой поддержке и помощи вед. инж. Лаб. 451 О.А. Козьменко), что позволяет получать ценную информацию о генезисе геологических пород, минералов.

В 1998 году, на замену устаревшего морально украинского газового масс-спектрометра МИ1201В, был получен noble gas 5400 (Micromass). На основе этого прибора, системы выделения и очистки оригинальной конструкции в лаборатории была организована работа 40Ar/39Ar метода датирования в режиме центра коллективного пользования, сотрудничающего практически со всеми российскими Институтами в области наук о Земле, многочисленными российскими и зарубежными геологическими компаниями (д.г.-м.н. В.А. Пономарчук, д.г.-м.н. А.В. Травин, к.г.-м.н. Д.С. Юдин, к.г.-м.н. С.А. Новикова, А.В. Пономарчук). В 2008 году был приобретен много-коллекторный газовый масс-спектрометр Argus (Micromass) в комплекте с системой пробоподготовки и инфракрасным лазером. Благодаря значительно большей чувствительности этого прибора появилась возможность 40Ar/39Ar датирования методом ступенчатого прогрева по микронавескам, в том числе и по отдельному зерну минерала, а также - датирования с использованием лазерного испарения вещества (к.г.-м.н. Д.С. Юдин, Д.В. Алексеев, Н.Г. Мурзинцев).

Приобретение в 2006 году термоионизационного многоколлекторного масс-спектрометра МИ 1201АТ позволило значительно усилить возможности Rb/Sr датирования и решения задач Sr изотопной хемостратиграфии (к.г.-м.н. И.А. Вишневская, к.г.-м.н. В.Ю. Киселева, Г.А. Докукина, О.А. Спичак).

До 2004 года исследования отношений стабильных изотопов лёгких элементов, таких как углерод, кислород и сера, проводились на масс-спектрометре Finnigan Delta с применением оригинальных вакуумных установок экстракции элементов из геологических проб. Поступление в 2004 году газового масс-спектрометра Finnigan 253 с комплексом on-line систем пробоподготовки позволило поставить в массовом варианте анализ изотопного состава C, O в карбонатах, в том числе для целей изотопной хемостратиграфии, методики определения изотопного состава C и N в органике, в газообразных углеводородах; H и O в воде, растворенного в воде неорганического углерода (д.г.-м.н. В.А. Пономарчук, д.г.-м.н. В.Н. Реутский, к.г.-м.н. О.П. Изох, к.г-м.н. Д.В. Семенова, к.х.н. А.Н. Пыряев). В 2017 году на замену устаревшему газовому масс-спектрометру Finnigan Delta пришёл новейший его аналог Delta V Advantage, что позволило вывести на новый современный уровень анализ изотопного состава S в сульфидах и сульфатах, C в графите и алмазе и открыло перспективы к дальнейшему развитию этого направления, включая изучение изотопного состава азота в геологических флюидах, изотопного состава кислорода в силикатных минералах (д.г.-м.н. В.Н. Реутский, М.Н. Колбасова).

Приобретение масс-спектрометра высокого разрешения с индуктивно-связанной плазмой Element XR (ThermoFisher Scientific) и системы лазерной абляции Analyte Excite (Teledyne Cetac Technologies) на основе эксимерного лазера (193 нм) расширило возможности лаборатории в области локального изотопного датирования, в частности, U/Pb датирование цирконов и других акцессорных минералов (Д.В. Семенова, А.В. Карпов).

Возможности элементного анализа были дополнены после приобретения в 2020 году атомно-абсорбционного спектрометра с индуктивно связанной плазмой серии iCAP (Thermo Fisher Scientific, США). Прибор эксплуатируется сотрудниками лаб. 775 (С.Ф. Нечепуренко, Н.В. Андросова) совместно с лаб. геохимии радиоактивных элементов и экогеохиимии (№ 216). Прибор позволяет проводить анализ широкого набора элементов методами пламенной атомизации (K, Na, Li, Rb, Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Au, Ag, Se, Sb, Bi, In – концентрации от 0.1 мкг/мл), электротермической атомизации (Co, Ni, As, Cd, Pb, Au, Ag, Se, Sb, Sn, Bi, In, Be, Au, Ag, Pt, Pd, Ru, Hg – концентрации от 0.1 мкг/мл и ниже).

 

Основные объекты исследования, экспедиции, эксперименты, разработки

Программа для оценки времени нахождения флогопита в кимберлитовом расплаве

Объектами исследований лаборатории, в соответствии с планами фундаментальных научных исследований ИГМ СО РАН, являются метаморфические, магматические комплексы и связанные с ними месторождения, соответствующие различным этапам формирования Центрально-Азиатского, Монголо-Охотского складчатых поясов и Сибирской платформы.

Основные объекты располагаются в пределах различных районов Алтайской горной области, Забайкальского края (Монголо-Охотский складчатый пояс), Республики Бурятия (Восточный и Западный Саяны), Республики Саха (Якутия). Кроме этого, география исследованных объектов распространяется на территории Китая, Казахстана, Монголии, Вьетнама, Таджикистана.

За последние 5 лет сотрудники лаборатории принимали участие в качестве руководителей и исполнителей в многочисленных грантах РФФИ, РНФ, а также участвовали в работе и организации российских, международных конференций и полевых экскурсий.

10
Вьетнам, ноябрь 2017 г., отбор образцов гранитоидных комплексов зоны Далат.

 

 

Развитие ситуации в науках о Земле в течении последних десятилетий показывает, что именно изотопные исследования, основанные на детальной петрохимической проработке, являются связующим звеном, позволяющим сопоставлять данные для разнообразных по своей природе геологических процессов и играют все более важную роль по мере внедрения современных аналитических методик, расширения круга используемых изотопных систем.

 

разработка новых и совершенствование имеющихся методик изотопных исследований

В лаборатории проводятся научно-исследовательские, методические работы по совершенствованию методик 40Ar/39Ar, Rb/Sr, U/Pb датирования, расширению круга датируемых минералов - геохронометров, определения изотопного состава C, O, S, H, N, определения микроэлементного состава, раскрытия и сепарации тонкодисперсных минералов.

 

оценки источников и условий формирования горных пород, руд на основе геохимических, изотопно-геохимических исследований

Имеющийся в лаборатории набор традиционных и модернизированных методик геохимических, изотопно-геохимических (микроэлементы, Sr, C, O, S, H и другие) исследований горных пород и руд позволяет решать широкий набор задач – от оценки источников рудного вещества и компонентов флюидов, участвующих в магмо- и рудогенезе до установления источников питания и последовательностей формирования осадочных бассейнов. В последнее время все более широкое распространение получают методики хемо-стратиграфической (тренды изотопной эволюции Sr, C, H) реконструкции осадочных бассейнов и определения потенциальных источников сноса с помощью U/Pb датирования детритовых цирконов.

 

реконструкции термической истории магматических, метаморфических пород и рудных месторождений на основе мультисистемного, мультиминерального изотопного датирования

Для построения моделей образования метаморфических комплексов, гранитоидных батолитов и связанных с ними месторождений, отвечающих различным геодинамическим обстановкам, требуется реконструкция термической истории, определение возраста и продолжительности основных этапов их формирования. В лаборатории используется подход к реконструкции термической истории, основанный на U/Pb, 40Ar/39Ar, Rb/Sr датировании по минералам геохронометрам, соответствующим парагенезисам конкретных этапов в истории геологических пород и характеризующимся различной температурой закрытия изотопной системы. Имеющийся набор методов датирования и минералов позволяет проводить реконструкции в диапазоне температур начиная от 800-900 °С (U/Pb, циркон) и заканчивая 150-250 °С (40Ar/39Ar, полевой шпат). При интерпретации данных комплексного изотопного датирования с целью подбора наиболее адекватного геологического сценария проводится численное моделирования поведения различных изотопных систем в предположении различных типов термических историй.  

 

 

Коллектив лаборатории состоит из нескольких, тесно взаимодействующих между собой групп, сложившихся на основе их специализации по методам исследования:

 

группа разделения минералов

 

Группа проводит выделение мономинеральных фракций (циркон, апатит, биотит, мусковит, амфибол, плагиоклаз и др.) на основе гравитационных, центробежных, электромагнитных, электростатических, флотационных, химических и других методов.

На основе классических методов «мокрой химии» проводится определение содержаний CO2, S общей, сульфидной, Fe растворимого, F.

 

группа ИСП масс-спектрометрии

 

В группе разработаны и применяются различные методики химической подготовки разных типов геологических пород (силикаты, карбонаты, углеродсодержащие образцы), почв, растений, высокоминерализованных вод для последующего ИСП-МС анализа с определением до 50 элементов в одном растворе на масс-спектрометре высокого разрешения Element I.  Выполняется определение наноколичеств элементов платиновой группы и рения изотопным разбавлением с масс-спектрометрическим окончанием после кислотного разложения проб при высокой температуре и давлении с последующим отделением определяемых элементов на катионите Dowex AG50Wx8. Поставлен анализ широкого набора элементов методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-АЭС) и атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС).

U/Pb датирование цирконов и других акцессорных минералов выполняется методом ЛА-ИСП-МС с использованием ИСП масс-спектрометра Element XR (ThermoFisher Scientific)  и эксимерного лазера Analyte Excite (Teledyne Cetac Technologies). Кроме того, с использованием указанного оборудование проводится определение микроэлементов, включая редкоземельные, в минералах.

 

группа стабильных изотопов

 

В настоящий момент на основе газового масс-спектрометра Finnigan 253 с комплексом on-line систем пробоподготовки в режиме постоянного тока гелия поставлены методики определения изотопного состава углерода, водорода и азота в органическом веществе; углерода и кислорода в карбонатах, кислорода в воде, растворенного неорганического углерода. С помощью H-Device в режиме двойного напуска проводится изотопный анализ водорода в воде, углерода в углекислоте и продуктах горения углеводородов. Масс-спектрометр Delta V Advantage функционирует исключительно в режиме двойного напуска и является основой для изучения изотопного состава углерода алмазов, графитов, рассеянного углерода, а также изотопного состава серы в сульфидах и сульфатах, самородных и рассеянных форм серы. Исследования проводятся с применением оригинальных вакуумных установок для экстракции веществ, пригодных для анализа изотопов, что позволяет исследовать трудно вскрываемые и рассеянные формы углерода и серы, в том числе содержащиеся во флюидных включениях в минералах.

Квалификация коллектива группы обеспечивает высокий уровень владения техникой и проведения исследований (дипломы о прохождении обучения). 

  

 

 

группа термоионизационной масс-спектрометрии

 

В имеющихся химически чистых помещениях поставлены методики Rb/Sr, Sm/Nd изохронного датирования геологических пород, минералов. Базовым прибором группы является много-коллекторный термоионизационный масс-спектрометр МИ 1201 АТ Сумского НПО Электрон (Украина). Для целей изотопной Sr хемостратиграфии проводится определение Ca, Mg, Fe, Sr, Mn из солянокислой вытяжки карбонатных пород. В связи с ограниченностью возможностей имеющегося масс-спектрометра, в случае необходимости, измерения изотопных отношений Sr с точностью до 6 знака и выше проводятся на масс-спектрометрах Finnigan 261 в ИЗК СО РАН (Иркутск) и Triton в ИГГ УрО РАН (Екатеринбург).

 

группа 40Ar/39Ar датирования

 

Постановка метода была осуществлена в 90-х годах XX века на базе технологий и методик, отработанных ранее при постановке и использовании K/Ar метода датирования, а также с помощью существующей в Институте инфраструктуры доставки с томского исследовательского атомного реактора (Томский политехнический университет) и хранения облученных образцов (д.г.-м.н. В.А. Пономарчук, д.г.-м.н. А.В. Травин).  Для датирования используется методика ступенчатого прогрева с кварцевым реактором и внешней трубчатой печью. Преимущество такого варианта по сравнению с используемой в большинстве мировых лабораторий системы «двойного вакуума» состоит в контроле температуры с помощью термопары, подведенной непосредственно к исследуемому образцу, в возможности удалить запакованный предварительно в Ni фольгу отработанный образец из реактора с помощью магнита. Измерение выделенного из образцов и очищенного аргона производится на масс-спектрометрах noble gas 5400 и Argus (Micromass, Англия).

Для образцов, характеризующихся сложной термической историей и, соответственно, – сложной формой возрастного спектра разработана методика, позволяющая оптимизировать схему ступенчатого прогрева с целью максимально эффективной расшифровки формы возрастного спектра и интерпретации полученных данных.

 

Предложен новый метод измерения возрастных спектров с высоким разрешением по доле выделенного газа, основанный на накоплении экспериментальных данных и позволяющий по мере необходимости уточнять возрастной спектр или его отдельные участки. Представленный метод может быть использован не только для измерения возрастных спектров при 40Ar/39Ar датировании, но и для измерения других характеристик изотопных систем образцов горных пород и минералов при поэтапном выделении анализируемого вещества. 

 

 

2020 год

 

Аутигенный полевой шпат как индикатор гравитационно-рассольного катагенеза в отложениях карбона южного крыла Московской синеклизы

Для целей реконструкции возраста аутигенной полевошпатовой минерализации и ее соотнесения с постседиментационными процессами проведено изучение аутигенных калиевых полевых шпатов в карбонатных и терригенных отложениях карбона южного крыла Московской синеклизы [Яшунский и др., Литология м полезные ископаемые, 2020, № 3, С. 227-242]. По химическому составу и кристаллической структуре все морфологические типы полевых шпатов (идиоморфные монокристаллические каймы на поверхности песчаных обломочных зерен; тонкокристаллические агрегаты, псевдоморфно замещающие органогенный карбонатный детрит; псевдоскелетные кристаллы, рис. 1) образованы К-полевым шпатом с подавляющим преобладанием калия над натрием и крайне низкими содержаниями кальция, бария и стронция.

По данным изотопного 40Ar/39Ar датирования, формирование аутигенной санидиновой минерализации происходило в пермский период, т.е. на 20–55 млн лет позднее времени накопления вмещающих каменноугольных отложений (рис. 2). Результаты минералогических наблюдений, а также палеофациальные и палеогеографические реконструкции позволяют связывать образование аутигенных калиевых полевых шпатов с процессами гравитационно-рассольного катагенеза, протекавшими в пределах южного крыла Московской синеклизы, в результате просачивания высокоминерализованной рапы пермских эвапоритовых морских бассейнов в подстилающие, более древние отложения.

775 2025 01
Рис. 1. Микрофотографии морфогенетических типов аутигенных КПШ в отложениях верхнего и среднего карбона (СЭМ). а–е – Русавкинский карьер, известняки новомилетской свиты касимовского яруса (а, в – зональные зерна с аутигенной идиоморфной каймой, б, г – то же, полированные препараты, изображения в обратно рассеянных электронах, д, е – псевдоскелетные кристаллы); ж–к – Домодедовский карьер, доломитовые мергели кровли щуровской свиты подольского подъяруса московского яруса (ж – тонкокристаллический агрегат КПШ, з – кристаллы КПШ, выросшие в открытой микрополости пород, и, к – псевдоморфозы тонкокристаллического КПШ по раковинам фораминиферы. Ammovertella sp. (и) и фораминиферы отряда Palaeotextularia (к)). Длина неподписанных масштабных линеек – 0.05 мм.

 

775 2025 02
Рис. 2. Изотопное датирование аутигенной санидиновой минерализации в отложениях нижнего, среднего и верхнего карбона южной части Московской синеклизы. Морфологические типы аутигенного санидина: 1 – тонкокристаллические агрегаты, 2 –аутигенные каймы зональных зерен; 3 – схематическое изображение разрезов и уровни отбора проб. Все возрасты указаны в млн лет. 

 

 

2021 год

 

Изотопная геохимия природных вод Байдарской долины (Крымский полуостров)

Байдарская долина расположена на юго-западе Крымского полуострова в пределах Балаклавского района Севастопольской городской агломерации. Долина с южной и восточной стороны примыкает к главной гряде Крымских гор (Форос, Ат-Баш, Ай-Петри и другие). С гидрогеохимической точки зрения природные воды рассматриваемого региона являются слабо изученными. Проведено их изотопно-геохимическое изучение [Новиков и др., Геология и геофизика, 2021, Т. 62, № 12, С. 1705-1726]. Воды имеют атмосферное (метеорное) происхождение. Значения δD и δ18О вод располагаются вдоль глобальной (GMWL) и локальной (LMWL) линии метеорных вод (рис.). Диапазон значений δ18O в водах меняется от -9,9 до -3,3‰ с значениями δD от -64,2 до -32,5‰. Источником δ13C гидрокарбонат-иона в природных водах Байдарской долины служат карбонатные осадочные породы, атмосферный диоксид углерода, органические соединения и гидролиз алюмосиликатных минералов. При этом поверхностные воды имеют более тяжелый изотопный состав δ13C (-9,2 – -6,2‰) за счет атмосферного CO2 и активной жизнедеятельности растений и микроорганизмов. Трещинно-карстовые воды отличаются более легким δ13C (-12,8 – -11,0‰) за счет процессов взаимодействия вод с рассеянным органическим веществом. Воды зоны региональной трещиноватости и трещинно-жильные характеризуются наиболее широкой вариацией δ13C (-15,5 – -6,9‰), что связано со смешанным типом ≪изотопного питания≫ вод.

775 2025 03 
Рис. Изотопные отношения δD и δ18О (а), δ13C и δ18О (б) в природных водах Байдарской долины, а также δ13C и δ18О в породах пещер-источников [Дублянский и др., 2012, Спелеология и карстология, № 9, С. 14-21]: 1 – Скельская и Черная, 2 – Мамут-Чокрак; 3 – вторичных кальцитов пещеры Беш-Кош. GMWL, LMWL. Типы вод: 1 – поверхностные, 2 – трещинно-карстовые, 3 – Скельский источник, 4 – зоны региональной трещиноватости, 5 – трещинно-жильные.

 

 

Реконструкция физико-химических условий формирования рудоносных кор выветривания карбонатитового Nb-REE месторождения Томпторского массива на основе изотопных углеродных, кислородных, стронций-стронциевых данных

В результате комплексных исследований Nb–REE-руд Томторского массива [Добрецов и др., 2021, ДАН, Т. 496, № 2, С. 154-157; Moroz et al., 2021, Crystallography reports, V. 66, № 6, P. 923-930], залегающих ниже (нижний рудный горизонт) и выше сидеритового горизонта, выявлено большое количество микрочастиц (от 0.5 до 5–7 микрон), имеющих биоморфную структуру, концентрирующих REE, P, Fe, которые в полной мере сопоставляются с современными и древними микроорганизмами. Главным способом их изучения является сравнительный структурно-морфологический анализ ископаемых и современных микроорганизмов, а также данные δ13СPDB и δ18ОSMOW. В целом наличие в горных породах биоморфных структур и “биогенных” значений δ13С позволяет надежно диагностировать ископаемые биоминералы и микрофоссилии.

Нижний рудный горизонт связан с корой выветривания по редкометалльным карбонатитам с франколитовым и гетитовым горизонтами и формировался в окислительной обстановке. В рудах фиксируются типичные изменения, характерные для элювиального процесса (зональное изменение пород и минералов), но также распространены инфильтрационные явления, образующие колломорфно-слоистые структуры, сложенные гидроксидами Fe и Mn (до 40 мас. % MnO) и обогащенные Nb, REE, Th (до n мас. %). Об участии низкотемпературных гидротермальных процессов свидетельствует присутствие в породах коры выветривания флюорита, сульфидов Pb, Cu, Fe и Zn, а также изотопный состав О и Sr. В специфической коре выветривания по карбонатитам (скв. 5625), с горизонтами богатых руд (до 10–15 мас. % Nb2O5+REE2O3), формирование которой, по многим признакам, происходило в результате сочетания экзогенных и низкотемпературных гидротермальных процессов, выявлены агрегаты вытянутой формы, состоящие из округлых клеток и коккоидные микрофоссилии с фоссилизированным гликокаликсом. Состав образований биоморфной структуры разнообразен – в большинстве случаев встречаются псевдоморфозы фосфата REE (монацита) по клеткам округлой формы, а также коккоиды, замещенные гидроксидами Fe и обогащенные по периферии REE. δ13СPDB карбонатов в таких образцах из нижнего рудного горизонта соответствует биогенному – от –16 до –75‰. Формирование ультрабогатых Nb–REE-руд происходило в условиях мелководного термального водоема в результате гидротермальноосадочного процесса. Об этом также свидетельствуют одинаковые составы δ13СPDB (от –30 до –32‰) и δ18ОSMOW (от 7 до 9‰) кальцита в сидеритовом горизонте Томпторского месторождения и в гидротермально-осадочных (с биотой) отложениях термального котла оз. Фумарольное (Камчатка).

Изотопы С и О карбонатов из руд верхнего рудного горизонта варьируют в широких пределах и сопоставляются с гидротермальным трендом и трендом взаимодействия щелочных пород с метеорными флюидами. Полученные данные свидетельствуют о важнейшей роли микроорганизмов в перераспределении REE в коре выветривания (нижний рудный горизонт) и решающей роли в концентрировании REE при формировании руд верхнего рудного горизонта. Поглощение REE осуществлялось сообществом микроорганизмов: фототрофов, метаногенов, метанотрофов и протеобактерий – составляющих основу микробиоценоза данной палеоэкосистемы. δ13СPDB карбонатов во всех изученных образцах соответствует биогенному, а изотопный состав δ18ОSMOW (от 7 до 20‰) свидетельствует об эндогенной (гидротермальной) и, в меньшей мере, экзогенной природе растворов. Этот фактор, а также и низкие значения (87Sr/86Sr)I карбонатов, составляющие ∼0.704–0.7045, исключают участие морской воды.

 

 

Мантийный флогопит как измеритель скорости подъема кимберлитового расплава 

На основании 40Ar/39Ar исследований флогопитов из глубинных ксенолитов кимберлитовых трубок Мир и Удачная-Восточная (таблица) получены оценки возраста в диапазоне 2568-2288 млн лет [Yudin et al., 2021, Minerals, V. 11, Iss. 2], соответствующие стадии раннего мантийного метасоматоза в пределах Сибирского кратона.

Таблица. Типы пород, оценки температур, давлений последнего равновесия для флогопит-содержащих ксенолитов из кимберлитовых трубок Мир (М4/01, М5/01, М31/01) и Удачная-Восточная (УВ300/09), а также – значения 40Ar/39Ar  возраста флогопита, расчитанного для высокотемпературного плато.

ОбразецПородаT, °CP, ГПаВозраст, млн лет
M4/01 шпинель-гранатовый оливиновый вебстерит 560 2.8 2568 ± 18
M5/01 гранатовый вебстерит 690 2.0 2430 ± 17
M31/01 гранатовый оливиновый вебстерит 890 4.3 2288 ± 16
УВ300/09 гранатовый оливиновый клинопироксенит 895 3.7 2336 ± 16

Таким образом, можно сделать вывод о том, что несмотря на длительное пребывание в высокотемпературных мантийных условиях, а затем – транспортировку к поверхности в кимберлитовом расплаве, K/Ar изотопная система флогопита из ксенолитов пироксенитов сохранила память о возрасте формирования с поправкой на 40Ar*, вышедший из решетки флогопита за счет объемной диффузии.

Нами с использованием двух разновидностей флогопита – из пород месторождения Кухи-Лал (Таджикстан, ЮЗ Памир) с возрастом 8.5 млн лет и из магнезиальных скарнов Алданского щита с возрастом 1872 млн лет проведены лабораторные эксперименты [Yudin et al., 2021, Minerals, V. 11, Iss. 2], моделирующие нахождение флогопита в близких к мантийным условиям при температурах (от 700 до 1000°С) и высоких давлениях (3 ГПА). В исследованиях использовали ячейку высокого давления (ЯВД) из смеси тугоплавких оксидов ZrO2 и СаО. В составах исходных и прогретых флогопитов не обнаружено значимых различий в суммах компонентов, которые могли бы косвенно указывать на потерю минералом воды в ходе прогрева. Параметры ячейки флогопитов, прогретых при высоких давлениях, в целом изменяются незначительно по сравнению с таковыми исходной слюды. Результаты 40Ar/39Ar датирования образцов флогопитов до и после лабораторных экспериментов приведены на рис. 1. Если в спектрах исходных флогопитов наблюдаются кондиционные плато с соответствующими значениями возраста, то по мере увеличения интенсивности воздействия происходит, с одной стороны, увеличение измеренных значений в спектре “Таджикского” флогопита, с другой – омоложение в спектре “Алданского” флогопита (рис. 1). Таким образом, можно сделать вывод о том, что даже в «сухих» лабораторных условиях существует эффективный механизм внедрения радиогенного аргона, выделяющегося из кристаллической решетки древнего флогопита, в структуру флогопита с меньшим возрастом.

775 2025 04
Рис. 1. 40Ar/39Ar возрастные спектры флогопита a) из пород Алданского щита, b) из месторождения Кухи-Лал (Таджикистан) исходного и после лабораторных экспериментов при высоких температурах и давлении 3 ГПа. Параметры лабораторных экспериментов и величина измеренного интегрального возраста (TFA) подписаны на рисунке. OS – исходный образец.

 

Это подтверждает предположение о существовании механизма эффективного обмена радиогенным аргоном между зернами флогопита в мантийных условиях. С другой стороны, в связи с тем, что концентрация радиогенного аргона в древнем флогопите значительно выше, измеренную для него кинетику выделения можно использовать для оценки параметров диффузии аргона в кристаллической решетке минерала с использованием численного моделирования.

На рисунке (рис. 2) приведена диаграмма Аррениуса, полученная по результатам лабораторных экспериментов. Полученные экспериментальные точки хорошо согласуются с теоретической линией для диффузии аргона при давлении 30 кбар. Это позволяет сделать вывод о том, что основным механизмом, обеспечивающим подвижность радиогенного аргона в структуре флогопита при этих условиях остается “объемная диффузия”.

775 2025 05
Рис. 2. Аррениусовская диаграмма для диффузии радиогенного аргона в флогопите. Не залитые кружки и сплошная линия соответствуют данным Жилетти [Giletti, 1974, Geochem. Transport & kinetics, Carnegie Inst. Of Washington, P. 107-115], полученным при давлении воды 2 кбар и только для температуры T = 900°C – при давлении воды 1 кбар. Черный треугольник при 550°C был получен при давлении воды 1 кбар. Наши данные: Зеленый– лабораторный эксперимент продолжительностью 2 часа при давлении 3 ГПа; красный – эксперимент продолжительностью 72 часа и давлении 3 ГПа; штриховая линия показывает значения при давлении 3 Гпа при известных кинетических параметрах флогопита [57] и характеризуется DO = 0.75 см2/сек и Ea = 284672 Дж/моль при давлении 3 Гпа (активационный объем – 14 см3/моль).

 

Важно заметить, что, продолжительности прогрева в несколько часов достаточно для значительной потери радиогенного аргона при температурах, превышающих 850 °С. По всей видимости, феномен сохранности радиогенного аргона в решетке флогопита мантийных ксенолитов объясняется ограниченностью стоков радиогенного аргона из флогопита в мантийных условиях.

С учетом сказанного, при описании с помощью численного моделирования эволюции K/Ar изотопной системы флогопита:

Стадия 1. Зерно находится в составе глубинного блока пород. Значение температуры и давления принимается в соответствии с оценками, полученными для каждого из исследованных ксенолитов (таб. ). Предполагается, что зерно обменивается аргоном через межзерновое пространство с другими зернами, что приводит к накоплению некоторого количества радиогенного аргона в межзерновом пространстве.

Стадия 2. Ксенолит с флогопитом находится в кимберлитовом расплаве (в силу небольших размеров ксенолита относительно исходной породы) имеем нулевое граничное условие для содержания аргона на границе зерна флогопита, при этом расчетная область сокращается до размеров диффузионного домена. Температура кимберлитового расплава принята равной 1000ºC. Давление изменяется линейно, начиная от значения, полученного с помощью минеральных геобарометров для каждого из изученных ксенолитов, до 0.0001 ГПа на земной поверхности.

Стадия 3. После формирования кимберлитового тела на поверхности флогопит находится при температуре ниже, чем температура закрытия его K/Ar изотопной системы. Происходит накопление радиогенного 40Ar за счет радиоактивного распада 40K.

Для каждого из ксенолитов подъем начинался от глубины его формирования в соответствии с оценкой давления последнего равновесия (таб.). Рассматривался вариант подъема с постоянной скоростью. Чем меньше скорость, тем больше время прогрева породы при температуре расплава (~ 1000 °С) и, соответственно, тем больше величина потери радиогенного 40Ar. На основе пересечения модельной и рассчитанной по возрастному 40Ar/39Ar спектру флогопита величин потери для каждого из образцов, оценена оптимальная скорость подъема (рис. 3).

Полученные на основе численного моделирования потери радиогенного аргона флогопитом при подъеме ксенолитов трубок Мир, Удачная-Восточная к поверхности в кимберлитовом расплаве (температура ~ 1000 °С) оценки скорости расплава согласуются между собой, средняя скорость составляет 15 ± 3 км/час.

775 2025 06
Рис. 3. Оценка скорости подъема ксенолитов в кимберлитовом расплаве, основанная на степени потери радиогенного 40Ar* флогопитом. Красный цвет – трубка Мир, голубой цвет – трубка Удачная-Восточная. 

 

 

2022 год

 

Оценка матричного влияния при определении микроэлементнов ИСП-МС методом

 

Для снижения и/или компенсации неспектрального матричного влияния применяют разные приемы: отделение определяемых элементов от матрицы химическими способами; увеличение коэффициента разбавления анализируемого раствора до измерения и аэрозольное разбавление; использование устойчивых инструментальных параметров (скорость подачи образца в распылитель, мощность генератора, расстояние между горелкой и конусом, потенциал на линзе-экстракторе), приводящих к уменьшению как интенсивности сигнала, так и матричного влияния; применение подходящих способов градуировки. Использование процедуры градуировки с образцами сравнения, приготовленными из многоэлементных эталонных растворов с добавлением реактивов, имитирующих матрицу анализируемых растворов является, пожалуй, наиболее перспективным подходом.

С целью проверки неспектрального матричного влияния на чувствительность микроэлементов (17 элементов) и его коррекции при определении методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) после сплавления геологических образцов с метаборатом Li проведена его экспериментальная оценка [Nikolaeva et al., Moscow Univ. Chem. Bull., 2022]. Сопоставление результатов проводилось с использованием разных образцов сравнения (таб.) – эталонных растворов в азотной кислоте, этих же растворов с добавлением метабората лития для имитации матрицы и раствора стандартного образца (BHVO-1). В качестве внутреннего стандарта использовался In, добавленный весовым методом в анализируемые растворы и образцы сравнения непосредственно перед измерениями. Концентрация In во всех растворах составляла 1 мкг/л.

В работе использованы отечественные и международные геологические стандартные образцы состава естественных горных пород: базальты BHVO-1, BHVO-2, BCR-2 (USGS), граниты СГ-3 (Россия), G-2 (USGS), габбро – СГД-2А (Россия).

Анализ отклонения полученных по методике градуировки результатов от аттестованных значений для стандартных образцов позволил установить, что применение в качестве образца сравнения раствора BHVO-1 c матричным составом, аналогичным составу анализируемых образцов, обеспечивает получение МС-ИСП результатов с наименьшими отклонениями (до 5%) от аттестованных значений для 17 элементов во всех изученных стандартных геологических образцах (рис.).

Таблица. Состав образцов сравнения для градуировок.

ГрадуировкаОбразцы сравненияКонцентрация эл-в мкг/лКонцентрация HNO3 %Концентрация LiBO2 мг/л
№ 1 CMS-1 1 0.01269 4.99
2 0.10394 5.00
3 0.98954 4.94
№ 2 CMS-1 + LiBO2 1 0.01246 4.99 94.45
2 0.09744 5.26 91.69
3 0.998814 5.00 94.96
№ 3 BHVO-1 1 0.0091-1.2436 4.96 101.3

Примечание: CMS-1 – многоэлементный раствор фирмы “Inorganic Ventures”; BHVO-1 – стандартный образец базальта (USGS)

 

Установлено, что применение в качестве образца сравнения раствора BHVO-1 c матричным составом, аналогичным составу анализируемых образцов, обеспечивает получение МС-ИСП результатов с наименьшими отклонениями от аттестованных значений для всех 17 элементов во всех изученных стандартных геологических образцах.

775 2025 07
Рисунок. Отклонение МС-ИСП результатов (Cатт/СМС-ИСП), полученных по градуировкам № 1-3, от аттестованных значений для стандартных образцов базальта BHVO-2 (А) и гранита G-2

 

 

2023 год

 

Термохронология Ангаро-Витимского гранитоидного батолита

С целью выявления влияния мезозойских событий, связанных с закрытием Монголо-Охотского океанического бассейна и формированием одноименного орогенного пояса на термическую историю пород Ангаро-Витимского гранитоидного батолита (АВБ), а также – реконструкции истории их вывода к поверхности рассмотрены результаты комплексного U/Pb, 40Ar/39Ar и трекового датирования образцов баргузинского и чивыркуйского комплексов батолита на трех ключевых участках батолита [Травин и др., 2023, ДАН, Т. 508, № 2; Травин и др., Геология и геофизика, 2023, Т. 64, № 9]: а) в юго- западной части, б) на полуострове Святой нос, восточном берегу оз. Байкал, в) в северо-западной части (рис.).

При рассмотрении гранитоидов АВБ авторы исходили из следующих представлений: гранитоидный магматизм начался на завершающей стадии «герцинской орогении», т.е. в условиях относительно пластичной прогретой коры, на глубинах 20-13 км; выплавление основного объема гранитоидных магм (баргузинские граниты) происходило на уровне средней-верхней коры. Мафические магмы, судя по всему, практически не достигали поверхности. Отсутствуют вулканические комагматы не только гранитоидов но и базитов (возможно это связано с глубокой эродированностью региона, что могло быть при общем воздымании, однако в случае Сибирских траппов этого не наблюдается). Мафическая мантийная компонента (габбро-монцонитовые плутоны, синплутонические интрузии, комбинированные дайки, мафические включения, смешанные изотопные характеристики) появляется только в постбаргузинских гранитоидах.

Сводка опубликованных [Травин и др., 2023, ДАН, Т. 508, № 2; Травин и др., Геология и геофизика, 2023, Т. 64, № 9] и новых данных изотопного и трекового датирования приведена на термохронологической диаграмме (рис.). Характерно, что для пород юго-западного, восточного и северо-восточного изученных участков реконструируется в целом одинаковая термическая история.

 775 2025 08
Рисунок. – Термохронологическая диаграмма эволюции гранитоидов Ангаро-Витимского батолита. Цветом выделены образцы юго-западной части батолита (зеленый), полуострова Святой нос и восточного берега озера Байкал (синий), северо-восточной части батолита (красный). Голубые линии соответствуют возрасту этапов формирования покровно-сдвиговых структур Восточного Саяна: I – покровный, II – покровно-складчатый, III – складчато-сдвиговый. Белым цветом выделены новые данные трекового возраста апатита. На врезке показаны результаты обратного моделирование длин треков деления апатита с использованием программного обеспечения AFTSolve1. APAZ - зона частичного отжига апатита.

 

На основе комплексной реконструкции термической истории гранитов Ангаро-Витимского батолита установлено, как минимум, три этапа денудации возникшего в результате герцинской коллизии орогена:

1) Этап с возрастом 320-250 млн лет характеризуется амплитудой 3-5 км, по времени совпадает или следует за внедрением гранитоидов чивыркуйского комплекса;

2) Следующий этап согласуется по возрасту с позднемезозойским крупномасштабным расширением земной коры, происходившим на северо-востоке континентальной Азии и характеризуется амплитудой денудации порядка 3 км;

3) Заключительная стадия на основании данных трекового датирования по апатиту началась около 60 млн лет назад и соответствует этапу активного разрушения Монголо-Охотского орогена и вывода пород АВБ к поверхности с глубин 5-6 км. 

 

 

2024 год

 

Изотопный состав H, O, и возраст подземных вод Новосибирской области

Для выявления степени влияния изменения климата на состав стабильных изотопов кислорода и водорода в древних осадках и полученных из них подземных водах, необходим параметр времени пребывания грунтовых вод (возраст воды). Это позволяет оценить, сколько лет назад вода попала в водоносные горизонты, которые в настоящее время сбрасываются. Имея данные о содержании 14С в воде, проблема становится решаемой. Известно, что климат на планете претерпел значительные изменения, в том числе за последние 70 000 лет. Также известно, что климатические условия оказывают непосредственное влияние на изотопный состав кислорода и водорода в атмосферных осадках каждого конкретного региона. Нами проведено исследование подземных вод, отобранных на территории Новосибирской области (рис. 1), с целью выявления зависимости стабильного изотопного состава кислорода и водорода от климатических условий во время подпитки водоносных горизонтов [Pyryaev et al., 2024, Groundwater for Sustainable Development, V. 27]. Для этого в дополнение к определению H, O изотопного состава было проведено определение содержания радиоуглерода (РНУ-возраст). Радиоуглеродный анализ проводился методом ускорительной масс-спектрометрии на установке MICADAS #28 AMS, работающей в лаборатории AMS "Золотая долина" Новосибирского государственного университета [Petrozhitskiy et al., 2024, Radiocarbon, V 66, Iss. 5].

775 2025 09
Рис. 1. Схематическая карта места отбора проб подземных вод в Обь-Зайсанской складчатой области (а); гидрогеологический разрез по линии A – B (b). Обозначения на рисунке: розовые кружки (1) – точки отбора проб с указанием возраста воды в годах (с использованием размера кружков); штриховка - тип отложений/горных пород, доминирующих в данном районе: 2 - четвертичный; 3 – неоген-палеогеновый; 4 – юрский; 5 – каменноугольный; 6 – карбон-девон; 7 – девон; 8 – ордовик; 9 – кембрий; 10 – гранитоиды разного возраста; 11 – среднедевонские габбро; 12 – среднедевонские долериты; географические ориентиры: 13 – границы ОЗФО; 14 – населенные пункты; 15 – граница города Новосибирска; 16 – дорожная сеть; 17 – речная сеть.

 

Главная проблема в датировании вод с привлечением радиоуглеродного метода заключается в том, что непосредственный расчет возраста вод (времен удержания вод в водоносных горизонтах) из радиоуглеродных данных – не корректен, поскольку не учитывает эффекты преобразования изотопного состава углерода в водах за счет взаимодействия растворенного в водах углерода с породами коллекторов подземных вод. Учесть эти эффекты становится возможным только с привлечением изотопно-концентрационной характеристики (то есть, данных по количественному и изотопному составу) растворенных форм углерода в водах. Оценка времен удержания подземных вод в водоносных горизонтах была произведена с помощью расчетного метода, с введением коэффициента, учитывающего эффект резервуара, а также с помощью графических подходов Пирсона-Шварценки (использующего линии одновозрастных вод) и Хана (отражающего взаимодействие вод с окружением – газами, ОВ, породами).

Использованный подход позволил разделить воды на условные группы по возрастам: от современных до вод с возрастом более 14 000 лет. Разделение вод на возрастные группы показало, что с увеличением возраста вод наблюдается характерное обеднение значений δD и δ18O (рис. 2), что указывает на постепенное изменение климатических условий в Новосибирской области: от наиболее холодного (более 14 тыс лет назад) к современному наиболее теплому в указанных временных рамках. Сделанные выводы хорошо согласуются с данными метеорологических наблюдений климата в Новосибирской области за последние 100 лет.

775 2025 10
Рис. 2. Вариации значений δD (a) и δ18O (b) в исследованных подземных водах в сравнении с содержанием 14C в DIC.

 

 

H-, O-, C-, S- изотопные характеристики серы карбонатитовых комплексов Кольской щелочной провинции

Проведено исследование изотопного состава серы (δ34S) серосодержащих минералов из карбонатита Контозеро и Салланлатвы [Kozlov et al., 2024, Geochem. International, V. 62, No. 6, P. 561-573]. Сульфид/сульфатную пробу (от 1,5 до 3 мг) смешивали с пятиокисью ванадия (V) и измельченным кварцем в пропорции 1:10:10 и помещали в пробирку из реакционного кварцевого стекла. Последний откачивали до давления 10-4 Па и дегазировали образец при температуре 450°С в течение 30 минут. Затем образец откачивали и нагревали в течение 30 минут при температуре 850°С. Это привело к полному окислению серы до SO2. Стабильные соотношения изотопов серы определяли на газовом изотопном масс-спектрометре Delta V Advantage (Thermo Finnigan, Германия) в режиме двойного ввода. Процедура пробоподготовки и масс-спектрометрических измерений контролировалась путем измерения образцов стандартного изотопного состава: IAEA-S-1 (сульфид серебра, δ34S = -0.3‰), IAEA-S-2 (сульфид серебра, δ34S = +22.7‰), IAEA-S-3 (сульфид серебра, δ34S = -32.3‰) и NBS-127 (барит, δ34S = +20.3‰), а также лабораторные стандарты. Воспроизводимость значений δ34S составила не более 0.2‰ (2σ). Значения δ34S (рис.) приведены в сравнении со стандартом VCDT.

 775 2025 11
Рис. 2.1. Диаграмма δ34S сульфидов из карбонатитов Кольской щелочной провинции: KHI – Хибины; KNT – Контозеро; SOK – Сокли; OZV – Озёрная Варака; SGR – Салмагора; SBL – Себльявр; KVD – Ковдор; VUO – Вуориярви; SAL – Салланлатва.

 

Установлено закономерное изменение изотопных характеристик серы сульфидов: обеднение сульфидов тяжёлым изотопом серы сопряжено с увеличением редкоземельной минерализации карбонатитов. Такая динамика составов соответствует эволюции окислительно-восстановительного состояния флюида в процессе становления карбонатитовых систем.

 

 

Имеющееся в распоряжении лаборатории аналитическое оборудование:

  • масс-спектрометр высокого разрешения с индуктивно-связанной плазмой Element (Finnigan Mat, Германия) с лазерной приставкой для элементного анализа;
  • твердофазный многоколлекторный масс-спектрометр МИ1201 «АТ» (НПО Электрон, Украина, 2006 год), химически чистые помещения для Rb/Sr датирования и изотопно-геохимических исследований;
  • масс-спектрометр «noble gas 5400” (Micromass, Англия, 1998 год) для 40Ar/39Ar датирования методом ступенчатого прогрева;
  • газовый масс-спектрометр Finnigan 253, (Германия) с проточным комплексом систем пробоподготовки для определения изотопного состава C, N в органике; C, O в карбонатах; в С, Н в нефтях; H, O воде;
  • много-коллекторный газовый масс-спектрометр Argus (Бремен, Германия, ) в комплексе с системой очистки и инфракрасным лазером Fusions 10.6 (Photon Machines, США) для 40Ar/39Ar датирования методом ступенчатого прогрева и лазерного испарения вещества;
  • Element XR (ThermoFisher Scientific) и эксимерный лазер Analyte Excite (Teledyne Cetac Technologies);
  • газовый масс-спектрометр Delta V Advantage (Германия) с оригинальной вакуумной системой пробоподготовки для определения изотопного состава S, C, O.

 

 

Двое сотрудников лаборатории являются преподавателями:

Палесский Станислав Владиславович читает курс «Концепции современного естествознания» студентам 2-3 курсов Гуманитарного Института Новосибирского государственного университета.

Травин Алексей Валентинович читает курс «Изотопная геология и геодинамика» студентам 4 курса на кафедре геофизических систем Физико-технического факультета Новосибирского государственного технического университета (https://ciu.nstu.ru/kaf/persons/77963).

 

 

Виктор Антонович Пономарчук – эксперт РНФ;

Реутский Вадим Николаевич – эксперт РАН, РНФ;

Травин Алексей Валентинович – эксперт РАН, РНФ.

Травин Алексей Валентинович является членом редакционных коллегий журналов Геология и геофизика, Minerals.

 

 

2020 год

Пономарчук В.А., Жмодик С.М., Лазарева Е.В., Пыряев А.Н. Изотопы углерода и кислорода в карбонатах карбонатитов  Томторского REE – Nb месторождения (Арктическая Сибирь)  XVII Всероссийская Ферсмановская научная сессия, посвященная 90-летию Кольского научного центра РАН и 100-летию первой экспедиции А.Е. Ферсмана в Хибины, 5-8 апреля, 2020, г. Апатиты.

Юдин Д.С., Мурзинцев Н.Г., Лебедева Н.М. ОЦЕНКА СКОРОСТИ ПОДЪЕМА КИМБЕРЛИТОВОГО РАСПЛАВА  НА ОСНОВЕ  40Ar/39Ar ИССЛЕДОВАНИЯ КСЕНОЛИТОВ Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 18. – г. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2020. 

 

2021 год

Zhmodik S.,  Ivanov P.,  Travin A.,  Vishnevskiy S.,  Yudin D., Lazareva E. 40Ar/39Ar-age of the Talakhtakh diatreme rocks (Arctic Siberia) EGU General Assembly 2021, 19-30 April, 2021, Göttingen Germany.

Владимиров А.Г., Травин А.В., Дьячков Б.А., Мурзинцев Н.Г., Анникова И.Ю., Зимановская Н.А., Кузьмина О.Н., Михеев Е.И. ТЕРМОХРОНОЛОГИЯ ПЕРМСКИХ ПОСТКОЛЛИЗИОННЫХ ГРАНИТОВ И РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КАЛБА-НАРЫМСКОГО ПОЯСА (ВОСТОЧНЫЙ КАЗАХСТАН) Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 19. – г. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2021. 

 

2022 год

Травин А.В., Буслов М.М., Бишаев Ю.А., Цыганков  А.А. МУЛЬТИТЕРМОХРОНОЛОГИЯ АНГАРО-ВИТИМСКОГО ГРАНИТОИДНОГО БАТОЛИТА КАК ЛЕТОПИСЬ ЭВОЛЮЦИИ МОНГОЛО-ОХОТСКОГО ОРОГЕНА  Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 20. – г. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2022.

 

2023 год

Травин А.В., Мурзинцев Н.Н. ТЕРМОХРОНОЛОГИЯ ГНЕЙСОГРАНИТНОГО МАССИВА ШОНГЧАЙ, СЕВЕРНЫЙ ВЬЕТНАМ Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 21. – г. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2023. 

 

2024 год

Травин А.В., Мурзинцев Н.Г., Буслов М.М. Термохронология гранитоидных батолитов Всероссийская конференция с международным участием  ГЕОТЕРМОХРОНОЛОГИЯ: методы, фундаментальные и прикладные исследования», 15-18 мая 2024, г. Казань. 

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

 

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0032; Номер Гос. учета: 122041400171-5. «Термо-, петрохронологические индикаторы геодинамических режимов и рудообразования: развитие методик и интерпретации», руководитель Травин Алексей Валентинович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0018. «Петрохронологический подход реконструкции этапов формирования метаморфических, магматических комплексов и связанных с ними месторождений полезных ископаемых, основанный на развитии методик элементного, изотопно-геохимического и геохронологического анализов», руководитель Травин Алексей Валентинович

 

Гранты Российского научного фонда

 

 

 

2023 год

 

  1. Airiyants E.V., Nharara B.T., Kiseleva O.N., Belyanin D.K., Roschektaev P.A., Travin A.V., Zhmodik S.M., 2023. Vladimirskoe Deposit (Eastern Sayan): Age of Dyke Complexes and Localization Features of Gold Mineralization. Geodynamics & Tectonophysics 14 (4), 0710. DOI: 10.5800/GT-2023-14-4-0710
  2. Ashchepkov I.V., Babushkina S.A., Oleinikov O.B., Medvedev N.S., Yudin D.S. and Karmanov N.S. Unique Amphibole-Bearing Mantle Column Beneath the Leningrad Kimberlite Pipe, West Ukukit Field, NE Yakutia // Petroleum & Petrochemical Engineering Journal -Volume 7 – Issue 2. DOI: 10.23880/ppej-16000345
  3. Buslov M.M., Travin A.V., Bishaev Yu.A., Sklyarov E.V. TECTONOTHERMAL EVOLUTION OF THE ZAGAN METAMORPHIC CORE COMPLEX IN TRANSBAIKALIA AS A RESULT OF THE CRETACEOUS – PALEOCENE MONGOL-OKHOTSK POST-COLLISIONAL OROGEN DESTRUCTION // Geodynamics & Tectonophysics – 2023 – 14 (4) – 0708. DOI: 10.5800/GT-2023-14-4-0708
  4. Deev E., Dublyansky Y., Kokh S., Scholz D., Rusanov G., Sokol E., Khvorov P., Reutsky V., Panin A. Large Holocene paleoseismic events and synchronized travertine formation: a case study of the Kurai fault zone (Gorny Altai, Russia) // International Geology Review Volume 65, 2023 - Issue 15. DOI: 10.1080/00206814.2022.2145510
  5. Deev E.V., Kokh S.N., Dublyansky Y., Sokol E.V., Denis S., Rusanov G.G., Reutsky V.N. Travertines of the South-Eastern Gorny Altai (Russia): Implications for Paleoseismology and Paleoenvironmental Conditions // Minerals – 2023 – 13(2) – 259. DOI: 10.3390/min13020259
  6. Gaskov I.V., Borisenko A.S., Borisenko I.D., Izokh A.E., Ponomarchuk A.V. Chronology of Alkaline Magmatism and Gold Mineralization in the Central Aldan Ore District (Southern Yakutia) // Russian Geology and Geophysics – 2023 – 64 (2) – 175–191. DOI: 10.2113/RGG20214427
  7. Korsakov A.V., Yudin D.S., Musiyachenko K.A., Demin S.P. 40Ar/39Ar DATING OF MARUYAMAITE (K-DOMINANT TOURMALINE) FROM DIAMOND-BEARING METAMORPHIC ROCKS OF THE KOKCHETAV MASSIF // Geodynamics & Tectonophysics – 2023 – VOLUME 14 – ISSUE 3 – ARTICLE 0699. DOI: 10.5800/GT-2023-14-3-0699
  8. Kruk N.N., Gavryushkina O.A., Smirnov S.Z., Kruk E.A., Rudnev S.N., Semenova D.V. Formation of High-Silica Leucocratic Granitoids on the Late Devonian Peraluminous Series of the Russian Altai: Mineralogical, Geochemical, and Isotope Reconstructions // Minerals 2023, 13, 496. DOI: 10.3390/min13040496
  9. Malikov D.G., Svyatko S.V., Pyryaev A.N. Paleoecology of the mammoth fauna of Southern Siberia during the last glacial period based on stable isotope data // Quaternary International – 2023 . DOI: 10.1016/j.quaint.2023.08.004
  10. Novikov D.A., Pyryaev A.N. STABLE ISOTOPES OF O, H AND C IN GROUND WATERS OF PETROLEUM DEPOSITS, NORTHERN REGIONS OF THE WEST SIBERIAN SEDIMENTARY BASIN // Geology and mineral resources of Siberia – 2023 . DOI: 10.20403/2078-0575-2023-2-23-32
  11. Palesskiy S.V., Nikolaeva I.V., Kozmenko O.A. Microwave Preparation of Geological Samples in UltraWAVE System for the Determination of Platinum Group Elements and Rhenium by Mass-Spectrometric Isotope Dilution // Geochemistry International, 2023, Vol. 61, No. 7, pp. 744–749.DOI: 10.1134/S0016702923070042
  12. Popov A.Yu., Shevko A.Ya., Sobolev E.S., Yadrenkin A.V., Nikitenko B.L., Travin A.V. Triassic Volcaniclastic and Igneous Rocks of the Pronchishchev Ridge (East Siberia, Arctic): Composition, Structure, Genesis, and Age // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–14. DOI: 10.2113/RGG20224501
  13. Reutsky V.N., Borzdov Y.M. Effect of growth rate on diamond composition // Diamond and Related Materials – 2023 – Volume 135 – 109865. DOI: 10.1016/j.diamond.2023.109865
  14. Reutsky V.N., Borzdov Yu.M., Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N. Carbon Isotope Fractionation during Metal–Carbonate Interaction at the Mantle Pressures and Temperatures // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–9. DOI: 10.2113/RGG20234561
  15. Rudnev S.N., Karmysheva I.V., Semenova D.V., Yakovlev V.A., Sugorakova A.M. Magmatic and Xenogenic Zircons from Granitoids of the Kaa-Khem Batholith as Age Markers of the Crust in the Junction Zone of the Tannu-Ola Island Arc and the Tuva–Mongolian Microcontinent (Eastern Tuva) // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–14. DOI: 10.2113/RGG20234527
  16. Sklyarov E.V., Kargopolov S.A., Lavrenchuk A.V., Pushkarev E.V., Semenova D.V. Geology, Petrology, and Mineralogy of Hornfels-like Rocks (Beerbachite) in the Early Paleozoic Olkhon Collisional Orogen (West Baikal Area, Russia) // Minerals – 2023 – 13 – 1370. DOI: 10.3390/min13111370
  17. Sobolev I.D., Novikova A.S., Vikentyev I.V., Sheshukov V.S., Dubensky A.S., Travin A.V., Varlamov D.A., Bortnikov N.S. Two Stages of Assembly of the Pangea Supercontinent in the Polar Urals: The First U/Pb (LA-ICP-MS) and 40Ar/39Ar Dating of the Yarkeu Complex // Doklady Rossiiskoi Akademii Nauk. Nauki o Zemle – 2023 - Vol. 508 – No. 2 - pp. 164–172. DOI: 10.1134/S1028334X22601663
  18. Sokol A.G., Koz’menko O.A., Kruk A.N., Nechepurenko S.F. Composition of the Fluid in Carbonate- and Chlorine-Bearing Pelite near the Second Critical Point: Results of Diamond Trap Experiments // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–13, 2023. DOI: 10.2113/RGG20234555
  19. Sorokin A.A., Zaika V.A., Kadashnikova A.Yu, Ponomarchuk A.V., Travin A.V., Ponomarchuk V.A., Buchko I.V. Mesozoic thermal events and related gold mineralization in the еastern Mongol-Okhotsk Orogenic Belt: constraints from regional geology and 40Ar/39Ar dating // International Geology Review – 2023 – 65:9 – 1476-1499. DOI: 10.1080/00206814.2022.2092781
  20. Zhmodik S M., Ponomarchuk V.A. Geochemical View on “Harmless” Depleted Uranium // Doklady Earth Sciences – 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23601670
  21. Zhmodik S. M., Travin A. V., Lazareva E. A., Yudin D. S., Belyanin D. K., Tolstov A. V., Dobretsov N. N. The Paleozoic Stage of Formation of Alkaline Rocks of the Bogdo Massif, Arctic Siberia: Data of 40Ar/39Ar Dating // Doklady Earth Sciences – 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23602705
  22. Zhmodik S.M., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Damdinov B.B., Karmanov N.S., Kiseleva O.N., Kozlov A.V., Mironov A.A., Moroz T.N., Ponomarchuk V.A. Native Gold and Unique Gold–Brannerite Nuggets from the Placer of the Kamenny Stream, Ozerninsky Ore Cluster (Western Transbakalia, Russia) and Possible Sources // Minerals 2023, 13, 1149. DOI: 10.3390/min13091149
  23. Будяк А.Е., Чугаев А.В., Тарасова Ю.И., Горячев Н.А., Блинов А.В., Абрамова В.Д., Рассохина И.В., Реутский В.Н., Игнатьев А.В., Веливецкая Т.А., Ванин В.А. ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГАХАН «СУХОЛОЖСКОГО» ТИПА (БАЙКАЛО-ПАТОМСКОЕ НАГОРЬЕ) // Геология и геофизика – 2023. DOI: 10.15372/GiG2023132
  24. Бурлаков Е.В., Иванов К.С., Берзин С.В., Травин А.В., Ханин Д.А. (2023) Возраст и условия формирования хрусталеносных месторождений Приполярного Урала. Литосфера, 23(6), 982-1005. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-6-982-1005
  25. Гаврюшкина О. А., Соколова Е. Н., Смирнов С. З., Крук Н. Н., Пономарчук А. В., Томас В. Г. ЭВОЛЮЦИЯ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫХ Li–F ГРАНИТНЫХ МАГМ В ОЧАГАХ РУДНО-МАГМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОЛОВО-ВОЛЬФРАМОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТИГРИНОГО И ЗАБЫТОГО (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СИХОТЭ-АЛИНЬ, ПРИМОРЬЕ) // ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2023, том 65, № 6, с. 509–527. DOI: 10.31857/S0016777023060047
  26. Дзюба О.С., Шурыгин Б.Н., Изох О.П., Кузнецов А.Б., Косенко И.Н. ИЗОТОПЫ C, O и Sr В РОСТРАХ БЕЛЕМНИТОВ ИЗ БАЙОСА–БАТА АРКТИЧЕСКОЙ СИБИРИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ГЛОБАЛЬНОЙ КОРРЕЛЯЦИИ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИХ РЕКОНСТРУКЦИЙ // Геология и геофизика – 2023. DOI: 10.15372/GIG2023138
  27. Кардашевская В.Н., Анисимова Г.С., Баданина Е.В., Саватенков В.М., Травин А.В. АЛГОМИНСКИЙ ЗОЛОТОРУДНЫЙ УЗЕЛ (Алдано-Становой щит): МИНЕРАЛОГИЯ, УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ, ИСТОЧНИКИ РУДНОГО ВЕЩЕСТВА И ВОЗРАСТ ОРУДЕНЕНИЯ // Геология и геофизика, 2023. DOI: 10.15372/GiG2023175
  28. Карпов А.В., Гаськова О.Л., Владимиров А.Г., Анникова И.Ю., Мороз Е.Н. Геохимическая модель накопления урана в русле реки Семизбай (Северо-Казахстанская урановорудная провинция) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 1. – С.165-176. DOI: 10.18799/24131830/2023/1/3779
  29. Маликовa Д.Г., Святко С.В., Пыряев А.Н., Колобова К.А., Овчинников И.Ю., Маликова Е.Л. НОВЫЕ ДАННЫЕ ПО РАСПРОСТРАНЕНИЮ И ИЗОТОПНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСТАТКОВ МАМОНТА MAMMUTHUS PRIMIGENIUS (PROBOSCIDEA, ELEPHANTIDAE) В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ МИНУСИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ (ЮЖНАЯ CИБИРЬ) // ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ – 2023 – том 102 - № 8 - с. 924–938. DOI: 10.31857/S004451342308007X
  30. Николаева И.В., Палесский С.В. Применение микроволновых систем MARS-5 и UltraWAVE для разложения силикатных пород с последующим МС-ИСП анализом. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2023;89(4):5-15. DOI: 10.26896/1028-6861-2023-89-4-5-15
  31. Орехов А.А., Крук Н.Н., Гаврюшкина О.А., Крук Е.А., Федосеев Д.Г., Пономарчук А.В. ГАББРОИДЫ И МОНЦОНИТОИДЫ ТИГРИНОГО РУДНОГО УЗЛА (СИХОТЭ-АЛИНЬ): СОСТАВ, ВОЗРАСТ, ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ И СВЯЗЬ С ОРУДЕНЕНИЕМ // ТИХООКЕАНСКАЯ ГЕОЛОГИЯ – 2023 - том 42 - № 5 - с. 43–56. DOI: 10.30911/0207-4028-2023-42-5-43-56
  32. Перетяжко И.С., Савина Е.А., Пуляева И.А., Юдин Д.С. Внутриплитный вулканизм гайота Альба: геодинамические модели формирования Магеллановых гор в Тихом океане на протяжении 100 млн лет // Геология и геофизика – 2023 – т. 64 –  № 1 –  с. 3—33. DOI: 10.15372/GiG2021179
  33. Руднев С.Н., Туркина О.М., Семенова Д.В., Серов П.А. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ИСТОЧНИКИ РАСПЛАВОВ РАННЕНЕОПРОТЕРОЗОЙСКИХ ГРАНИТОВ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ // Геология и геофизика – 2023 –т. 64 –№ 2 – с. 163–179. DOI: 10.15372/GiG2021109
  34. Рябов В.В., Пономарчук В.А. ОСОБЕННОСТИ ПЕТРОЛОГИИ КУРЕЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГРАФИТА В КРОВЛЕ ТРАППОВОЙ ИНТРУЗИИ ПЕРВОГО ПОРОГА (Сибирская платформа) // Геология и геофизика, 2023, т. 64, № 7, с. 955–971. DOI: 10.15372/GiG2022155
  35. Смирнов В.Н., Иванов К.С., Травин А.В., Захаров А.В., Ерохин Ю.В. (2022) 40Ar-39Ar датирование пегматитов Мурзинско-Адуйского района (Средний Урал): результаты и их геологическая интерпретация. Литосфера, 22(5), 612-623. DOI: 10.24930/1681-9004-2022-22-5-612-623
  36. Сокол Э.В., Девятиярова А.С., Пыряев А.Н., Бульбак Т.А., Томиленко А.А., Сереткин Ю.В., Пеков И.В., Некипелова А.В., Хворов П.В. СТАБИЛЬНЫЕ ИЗОТОПЫ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА В ПРОЦЕССАХ ИЗОХИМИЧЕСКОГО КОНТАКТОВОГО МЕТАМОРФИЗМА (НА ПРИМЕРЕ КОЧУМДЕКСКОГО ОРЕОЛА, ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ) // Геология и геофизика, DOI: 10.15372/GIG2023167. DOI: 10.15372/GIG2023167
  37. Соловьев С. Г., Кряжев С. Г., Семенова Д. В., Калинин Ю. А., Бортников Н. С. ДЛИТЕЛЬНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ МАГМАТОГЕННО-РУДНОЙ СИСТЕМЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА МУРУНТАУ (ЗАПАДНЫЙ УЗБЕКИСТАН, ТЯНЬ-ШАНЬ): СВИДЕТЕЛЬСТВО ИЗОТОПНОГО U–Pb-ВОЗРАСТА ЦИРКОНА (МЕТОД LA-ICP-MS) ИЗ ГРАНИТОИДОВ САРДАРИНСКОГО (САРЫКТИНСКОГО) ПЛУТОНА // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 512, № 1, с. 29–38. DOI: 10.31857/S2686739723600972
  38. Соловьев С.Г., Кряжев С.Г., Семенова Д.В., Калинин Ю.А., Бортников Н.С. ДВА ЭТАПА РУДООБРАЗОВАНИЯ В W-Au МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКОМ ПОЯСЕ ЮЖНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ: ДАННЫЕ ИЗОТОПНОГО U–Pb-ДАТИРОВАНИЯ ЦИРКОНА (МЕТОД LA-ICP-MS) ИЗ ИНТРУЗИВНЫХ ПОРОД W-Au МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЖИЛАУ (ТАДЖИКИСТАН) // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ – 2023 – том 512 -№ 2 – с. 190–198. DOI: 10.31857/S2686739723600984
  39. Травин А. В., Буслов М. М., Бишаев Ю. А., Цыганков А. А. ТЕРМОХРОНОЛОГИЯ АНГАРО-ВИТИМСКОГО ГРАНИТОИДНОГО БАТОЛИТА КАК ЛЕТОПИСЬ ЭВОЛЮЦИИ МОНГОЛО-ОХОТСКОГО ОРОГЕНА // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 508, № 2, с. 211–215. DOI: 10.31857/S2686739722602447
  40. Травин А.В., Буслов М.М., Бишаев Ю.А., Цыганков А.А., Михеев Е.И. ТЕКТОНО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ЗАБАЙКАЛЬЯ В ПОЗДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ – КАЙНОЗОЕ: ТЕРМОХРОНОЛОГИЯ АНГАРО-ВИТИМСКОГО ГРАНИТОИДНОГО БАТОЛИТА // Геология и геофизика – 2023 . DOI: 10.2113/RGG20234577
  41. Яковлев В.А., Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Семенова Д.В. Геологическое положение, источники и возраст Комбинированных даек СЗ окраины Тувино-монгольского массива (Западный Сангилен, ЮВ Тува) // Геология и геофизика – 2023. DOI: 10.15372/GiG2023158

 

2024 год

 

  1. Ashchepkov I.V., Ntaflos T., Medvedev, N.S., Vladykin, N.V., Logvinova A.M., Yudin D.S., Downes H., Makovchuk I.V., Salikhov R.F. Mantle Xenoliths from Komsomolskaya Kimberlite Pipe, Yakutia: Multistage Metasomatism // Geosystems and Geoenvironment 2024, 3 (3), 100272, DOI: 10.1016/j.geogeo.2024.100272
  2. Budyak A.E., Chugaev A.V., Tarasova Yu.I., Goryachev N.A., Blinov A.V., Abramova V.D., Rassokhina I.V., Reutskiy V.N., Ignatiev A.V., Velivetskaya T.A., Vanin V.A.; Geological, Mineralogical, and Geochemical Features of the Ugakhan Gold Ore Deposit of the Sukhoi Log Type (Baikal–Patom Belt) // Russ. Geol. Geophys. 2024; 65 (3): 404–424. DOI: 10.2113/RGG20234606
  3. Buslov M.M., Kulikova A.V., Sklyarov E.V., Travin A.V. Mеsozoic Tectonothermal Evolution of the Zagan Metamorphic Core Complex in Western Transbaikalia: 40Ar/39Ar and FTA Dating // Lithosphere (2023) 2023 (Special 14): lithosphere_2023_306. DOI: 10.2113/2023/lithosphere_2023_306
  4. Chugaev A.V., Anikina E.Yu., Bortnikov N.S., Aristov V.V., Travin A.V., Bondar D.B., Rassokhin I.V., Oleynikova T.I. A Mantle–Plume Model for the Formation of the Zun-Kholba Orogenic Gold Deposit (Eastern Sayan, Russia): Mineralogical Results, Rb–Sr and 40Ar–39Ar Geochronological and Pb–Pb Isotope Studies // Geology of Ore Deposits, Volume 66, pages 276–303, (2024)
  5. Damdinova L.B. , Damdinov B.B., Vikentyev I.V., Reutsky V.N. Conditions of Recrystallization of Ores of the Ozernoe Polymetallic Deposit (Western Transbaikalia, Russia)// Geology of Ore Deposits, Volume 66, pages 178–190, (2024), DOI: 10.1134/S107570152306003X
  6. Izbrodin I.A., Doroshkevich A.G., Malyutina A.V., Semenova D.V, Radomskaya T.A., Kruk M.N., Prokopyev I.R., Starikova A.E., Rampilov M.O., 2024. Geochronology of Alkaline Rocks from the Burpala Massif (Northern Pribaikalye): New U-Pb Data // Geodynamics & Tectonophysics 15 (1), 0741. DOI: 10.5800/GT-2024-15-1-0741
  7. Kardashevskaia V.N., Anisimova G.S., Badanina E.V., Savatenkov V.M., Travin A.V. Algama Gold Ore Cluster (Aldan–Stanovoi Shield): Mineralogy, Formation Conditions, Sources of Ore Matter, and Age of Mineralization // Russ. Geol. Geophys. 2024;; 65 (3): 425–444
  8. Kotler P.D., Khromykh S.V., Zakharova A.V., Semenova D.V., Kulikova A.V., Badretdinov A.G., Mikheev E.I., Volosov A.S. Model of the Formation of Monzogabbrodiorite–Syenite–Granitoid Intrusions by the Example of the Akzhailau Massif (Eastern Kazakhstan) // Petrology, 2024, Vol. 32, No. 2, pp. 179–200. DOI: 10.1134/S086959112402005X
  9. Kozlov E.N., Fomina E.N., Reutsky V.N., Sidorov M.Yu. Sulfur Isotopic Composition of Sulfides and Sulfates from Rocks of Carbonatite Complexes of the Devonian Kola Alkaline Province//Geochemistry International, Volume 62, pages 561–573, (2024), DOI: 10.1134/S0016702924700253
  10. Kruk N.N., Shokalsky S.P., Kruk E.A., Gavryushkina O.A., Sokolova E.N., Rudnev S.N., Naryzhnova A.V., Smirnov S.Z., Semenova D.V., Karpov A.V. Petrology of Granitoids of the Mayorka Massif (Gorny Altay): Contribution to the Problem of High-Silica Magma Formation//Russian Geology and Geophysics 65(2). DOI:10.2113/RGG20244713
  11. Kuibida M.L., Kruk N.N., Vikentiev I.V., Murzin O.V., Murzina N.M., Yakovlev V.A., Shelepov Ya Yu, Chugaev A.V., Mizernaya M.A., Shelepaev R.A., Kotler P.D., Mikheev E.I., Nikolaeva I.V., Palesskiy S.V., Semenova D.V., Soloshenko N.G., Pyatkova A.P., Karmanov G.F. Givetian-Frasnian rift-related volcanism of the Shipunikha Depression, NW Rudny Altai, Central Asia: Tectono-magmatic significance and new constraints on whole-rock geochemistry, Nd-isotopic data and Usingle bondPb ages//Lithos, Volumes 490–491, 15 December 2024, 107849. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107849
  12. Ledneva G.V., Travin A.V., Sychev S.N., Bazylev B.A., Rogov A.V., S.D. Sokolova, 40Ar/39Ar Age of Phengite from Sandstone of the Ophiolite-Derived Clastic Sequence of the Basin of the Rassokha River, Collision Belt of the Chersky Range // Doklady Earth Sciences, 2024, Vol. 515, Part 1, pp. 441–448
  13. Malikov D.G., Svyatko S.V., Pyrayev A.N., Kolobova K.A., Ovchinnikov I.Yu., Malikova E.L. New Data on the Distribution and Isotopic Characteristics of Mammoth Mammuthus primigenius (Proboscidea, Elephantidae) Remains in the Late Pleistocene in the Minusinsk Depression (South Siberia) // Biology Bulletin, 2024, Vol. 51, No. 7, pp. 2256–2269. DOI: 10.1134/S1062359024700717
  14. Nikolaeva I. V., Palesskiy S. V., Shaibalova A.S. Application of ICP-MS for Clarification of the Elemental Composition of Geological Reference Materials and Certification of Candidate Reference Materials // Geochemistry International, 2024, Vol. 62, No. 11, pp. 1219–1226. DOI: 10.1134/S0016702924700691
  15. Nikolaeva I.V., Palesskiy S.V. Application of MARS-5 and UltraWAVE Microwave Systems to the Digestion of Silicate Rocks Followed by ICP-MS Analysis // Inorganic Materials, 2024. DOI: 10.1134/S0020168524700031
  16. Novikov D.A., Pyryaev A.N., Sukhorukov V.P., Maksimova A.A., Derkachev A.S., Sukhorukova A.F., Dultsev F.F., Chernykh A.V., Khvashchevskaya A.A., Medeshova N.A. Role of the Water–Rock System in the Formation of the Composition of Radon Water of the Tulinskoe Field (Novosibirsk)//Russian Geology and Geophysics, Vol. 65, No. 12, pp. 1503–1518, 2024. DOI:10.2113/RGG20244716
  17. Ponomarchuk V.A., Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Travin A.V.,Tolstov A.V. RELATION BETWEEN δ13С, δ18О AND REE CONTENT IN CARBONATITES OF THE TOMTOR COMPLEX, SAKHA REPUBLIC (YAKUTIA) // Geodynamics & Tectonophysics 15(5):0785, 2024. DOI: 10.5800/GT-2024-15-5-0785
  18. Prokopyev I.R., Doroshkevich A.G., Varchenko M.D., Semenova D.V., Izbrodin I.A., Kruk M.N. MINERALOGY AND ZIRCON AGE OF CARBONATITES OF THE SREDNYAYA ZIMA COMPLEX (EASTERN SAYAN) // Geodynamics & Tectonophysics, Vol 15, No 2 (2024), 0749. DOI: 10.5800/GT-2024-15-2-0749
  19. Pyryaev A.N., Novikov D.A., Petrozhitskiy A.V., Kuleshov D.V. Radiocarbon dating of the natural groundwater in the Ob-Zaisan folded region (Russia) // Groundwater for Sustainable Development, Volume 27, 101335, 2024. DOI: 10.1016/j.gsd.2024.101335
  20. Rudnev S.N., Babin G.A., Semenova D.V., Travin A.V. Evolution of Intrusive Magmatism in West Sayan // Russian Geology and Geophysics. – 2024. DOI 10.2113/rgg20244704.
  21. Ryazantsev A.V., Levkova B.D., Travin A.V., Ectasian 40Ar/39Ar Age of Phlogopite from Apopicritic Metasomatites in the Structure of the Bashkirian Meganticlinorium, South Urals // Doklady Earth Sciences, 2024.
  22. Semenova D.V., Vladimirov V.G., Karmysheva I.V., Yakovlev V.A., 2024. The Age of Early Collisional Granitoids of Western Sangilen (SE Tuva): Implications for Estimating the Duration of Orogeny at the Margin of the Tuva-Mongolian Massif // Geodynamics & Tectonophysics 15 (4), 0767. DOI: 10.5800/GT-2024-15-4-0767
  23. Sergey V.K., Olga A.K., Nickolay N.K., Ekaterina N.S., Pavel D.K., Sergey Z.S., Tatiana A.O., Dina V.S., Anna V.N., Alexey S.V., Oxana N.K., Olga V.A., Marina A.M., Xeniya Y.L., Saltanat S.A., Ainel Y.B., Zhanar Z.К., Arseniy D.S. Petrogenesis of A-type leucocratic granite magmas: An example from Delbegetei massif, Eastern Kazakhstan // Lithos, Volumes 482–483, 2024, 107696. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107696
  24. Skoblenko A.V., Degtyarev K.E., Travin A.V., Batanova V.G., Skuzovatov S.Yu., Kanygina N.A., Tretyakov A.A., Larionov A.N., Ryazantsev K.M., Two episodes of Early Palaeozoic high-pressure metamorphism in North Balkhash ophiolite zone (Central Kazakhstan, western Central Asian Orogenic Belt): Evidence for tectonic evolution of Junggar – Balkhash Ocean // Lithos,Volumes 482–483, 2024, 107672. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107672
  25. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Y.A., Bortnikov N.S. Late Paleozoic Potassic Intrusions of the Eastern Part of the Nikolaev Line and Associated W–Mo–Cu–Au Mineralization: First Isotopic U–Pb Zircon Data (LA-ICP-MS Method) for Rocks from the Adyrtor Intrusions (Middle Tien Shan, Eastern Kyrgyzstan) // Doklady Earth Sciences Volume 517, pages 1288–1296, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24602013
  26. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Y.A., Bortnikov N.S. Late Paleozoic Potassic Intrusions of the Eastern Part of the Nikolaev Line and Associated W–Mo–Cu–Au Mineralization: First Isotopic U–Pb Zircon Data (LA-ICP-MS Method) for Rocks from the Adyrtor Intrusions (Middle Tien Shan, Eastern Kyrgyzstan) // Doklady Earth Sciences Volume 517, pages 1288–1296, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24602311
  27. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Y.A., Bortnikov N.S. Post-collisional W‒Mo‒Cu‒Au Mineralization in the Middle Tien Shan: First Data on U–Pb Isotope Dating (LA-ICP-MS) of Zircon from Intrusive Rocks of the Kensu Pluton (Eastern Kyrgyzstan) // Doklady Earth Sciences, Volume 518, pages 1647–1658, (2024)
  28. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Y.A., Bortnikov N.S., Late Paleozoic potassic igneous rocks of the Kensu and Dzholkolot plutons in the eastern Kyrgyz Tien Shan: Petrology, geochemistry, U-Pb zircon geochronology, and related skarn-porphyry W-Mo-Cu-Au mineralization // Gondwana Research, Volume 133, 2024, Pages 239-266. DOI: 10.1016/j.gr.2024.06.003. DOI: 10.1016/j.gr.2024.06.003
  29. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Yu.A., Bortnikov N.S. Isotopic U–Pb Age of Zircon (LA-ICP-MS Method) from Igneous Rocks of the Chorukh-Dairon W–Mo(–Cu–Au) Deposit (Tajikistan): First Evidences for Post-Collisional Ore Formation in the Kurama Segment of the Middle Tien Shan // Doklady Earth Sciences, Volume 516, pages 857–865, (2024)
  30. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Yu.A., Bortnikov N.S. Late Paleozoic Stages of Ore Formation in the Middle Tian Shan: Isotopic U–Pb Zircon Dating (LA-ICP-MS Method) of Intrusive Rocks from the Sonkul and Kokturpak Plutons (Eastern Kyrgyzstan) // Doklady Earth Sciences, Volume 517, Issue 1, p.1126-1138. DOI: 10.1134/S1028334X24601597
  31. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Yu.A., Bortnikov N.S. New Data on the U–Pb (LA-ICP-MS) Isotopic Age of Zircon from Intrusive Rocks of the Kuru-Tegerek Skarn Au–Cu–Mo Deposit, Middle Tien Shan, Kyrgyzstan // Doklady Earth Sciences Volume 516, pages 939–948, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24601172
  32. Starikova A.E., Doroshkevich A.G., Sklyarov E.V., Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Shaparenko E.O., Zhukova I.A., Semenova D.V., Yakovenko E.S., Ragozin A.L. Magmatism and metasomatism in the formation of the Katugin Nb-Ta-REE-Zr-cryolite deposit, eastern Siberia, Russia: Evidence from zircon data // Lithos, 2024, Volumes 472–473, 107557. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107557
  33. Starikova A.E., Malyutina A.V., Izbrodin I.A., Doroshkevich A.G., Radomskaya T.A., Isakova A.T., Semenova D.V., Korsakov A.V., Mineralogical, Petrographic and Geochemical Evidence for Zircon Formation Conditions within the Burpala Massif, Northern Baikal Region// Geodynamics & Tectonophysics 15 (5), 0787. 2024. doi:10.5800/GT-2024-15-5-0787
  34. Travin A., Murzintsev N., Kruk N., Thermochronology of the Laojunshan–Song Chai Granite Gneiss Massif (North Vietnam, South China) // Minerals 2024, 14, 251. DOI: 10.3390/min14030251
  35. Veselovskiy R.V., Samsonov A.V., Stepanova A.V., Larionova Yu.O., Arzamastsev A.A., Travin A.V., Egorova S.V., Erofeeva K.G., Kosterov A.A., Shcherbakova V.V., Shcherbakov V.P., Zhidkov G.V., Zakharov V.S., Paleomagnetism and Geochronology of 2.68 Ga Dyke from Murmansk Craton, NE Fennoscandia: New Data for Earth’s Magnetic Field Regime in the Neoarchean // Izvestiya, Physics of the Solid Earth, 2024, Vol. 60, No. 4, pp. 772–794
  36. Vorontsov A.A., Federyagina E.N., Dril S.I., Sasim S.A., Travin A.V., Budyak A.E., The Jurassic–Cretaceous K-rich Volcanism of the Nercha Depression in Eastern Transbaikalia and Its Geodynamic Nature // Doklady Earth Sciences, Volume 516, pages 1015–1022, (2024)
  37. Yakovlev V.A., Karmysheva I.V., Rudnev S.N., Semenova D.V., Yudin D.S. Dike Complexes in the Eastern Part of the Kaakhem Magmatic Area (Eastern Tuva): Composition, Age, Geological Position // Geodynamics & Tectonophysics 2024. 15 (3), 0760. DOI: 10.5800/GT-2024-15-3-0760
  38. Yakovlev V.A., Karmysheva I.V., Vladimirov V.G., Semenova D.V. Geological Position, Sources, and Age of Mingling Dikes of the Northwestern Margin of the Tuva-Mongolian Massif in Western Sangilen, Southeastern Tuva // Russian Geology and Geophysics, 65(2):214-232. DOI: 10.2113/RGG20234589
  39. Zhimulev F.I., Kotlyarov A., Travin A., Fidler M., Khuurak A. The Shalap Mélange of the Salairian Alambay Ophiolite Zone (Northwestern Central Asian Orogenic Belt), Geological Structure and Compositional Features of Amphibolites and Greenstone Basalts // Geodynamics & Tectonophysics. 15. 0757. DOI:10.5800/GT-2024-15-3-0757
  40. Zhmodik S.M., Rozanov A.Yu., Lazareva E.V., Ivanov P.O., Belyanin D.K., Karmanov N.S., Ponomarchuk V.A., Saryg-ool B.Yu., Zhegallo E.A., Samylina O.S., Moroz T.N. Signatures of the Involvement of Microorganisms in the Formation of Nodular Monazite (Kularite), Republic of Sakha (Yakutia), Russia//Doklady Earth Sciences, 2024, Vol. 516, Part 2, pp. 995–1003. DOI: 10.1134/S1028334X24601494
  41. Абрамов Б.Н., Калинин Ю.А., Боровиков А.А., Посохов В.Ф., Реутский В.Н. Амазарканское золоторудное месторождение: условия формирования, источники рудного вещества (Восточное Забайкалье) // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2024. Vol. 335. No. 10. P. 56–70. DOI: 10.18799/24131830/2024/10/4452
  42. Ефременко В.Д., Дзюба О.С., Шурыгин Б.Н., Кузнецов А.Б., Пыряев А.Н. БОРЕАЛЬНО-ТЕТИЧЕСКАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ ВЕРХНЕГО БЕРРИАСА–ВАЛАНЖИНА: ВКЛАД НОВЫХ Оґ 13C И 87Sr/86Sr ХЕМОСТРАТИГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ ИЗ АРКТИЧЕСКОЙ СИБИРИ // Геология и геофизика, 2024. DOI: 10.15372/GIG2024157
  43. Лепокурова О.Е., Иванова И.С., Пыряев А.Н., Исмагулов О.А. Распределение стабильных изотопов Н, О и С в природных водах района Тазовского нефтегазокондексатного месторождения (Ямало-Ненецкий автономный округ) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2024. – Т. 335. – № 2. – С. 157–169. DOI: 10.18799/24131830/2024/2/4466
  44. Нугуманова Я.Н., Дорошкевич А.Г., Старикова А.Е., Пономарчук А.В. СОСТАВ ФЛОГОПИТА ИЗ УЛЬТРАОСНОВНЫХ ЛАМПРОФИРОВ КАК ИНДИКАТОР УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ (ЗИМИНСКИЙ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАОСНОВНОЙ КАРБОНАТИТОВЫЙ КОМПЛЕКС, ЮГ СИБИРСКОГО КРАТОНА) // Геология и геофизика, 2024. DOI: 10.15372/GiG2024131
  45. Сычев С. Н., Куликова К. В., Шуйский А. С., Веселовский Р. В., Травин А. В. Последовательность деформаций в обрамлении гипербазитового массива Сыум-Кеу (Полярный Урал) // Литосфера. 2024;24(4):629-641

 

 

 

Лаборатория рентгеноспектральных методов анализа (772) 

 

Заведующий лабораторией 

Кандидат геолого-минералогических наук Карманов Николай Семёнович

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Травин Алексей Владимирович

Кандидат геолого-минералогических наук, Карманов Николай Семенович   

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 15 сотрудников, в том числе: 1 доктор технических наук, 5 кандидатов наук 

 

Контакты

Заведующий лабораторией, к.г.-м.н., Карманов Николай Семёнович
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., +7 (383) 373-05-26, доп. 6-18,
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
корпус минералогии к. 110

 

 

Лаборатория начинает свою историю в Институте геологии и геофизики с середины 1967 года, когда на выставке научного оборудования в Академгородке по инициативе академика В.С. Соболева был приобретён электронно-зондовый микроанализатор (микрозонд) MS-46 французской фирмы CAMECA. Первоначально прибор находился в отделе А.А. Годовикова, но довольно быстро был передан в Аналитический отдел (рук. В.М. Кляровский), который носил в то время расхожее название Отдела общеинститутских лабораторий. Для непосредственной работы на микрозонде была организована группа (кабинет) рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) из новоиспечённого кандидата наук Ю.Г. Лаврентьева, выпускника физфака НГУ В.И. Семёнова и присоединившейся к ним вскоре Л.Н. Поспеловой.

Первые исследования по геологической тематике с помощью РСМА – изучение минералов ртутных месторождений – были начаты с В.И. Васильевым ещё до подписания официального акта ввода в эксплуатацию MS-46. Этому способствовал уже имевшийся у В.И. Васильева опыт работы на микрозонде с Г.В. Бердичевским в Институте неорганической химии. Затем круг пользователей и объектов исследования стал быстро расширяться. Можно упомянуть, например, работы по изучению сульфотеллуридов висмута (А.А. Годовиков), акцессорного апатита (В.И. Сотников, Е.И. Никитина). Определилась главная задача собственно аналитических исследований – разработка количественного РСМА породообразующих минералов, поскольку методы количественных определений в длинноволновой области рентгеновского спектра находились в то время ещё в зародышевом состоянии. Это перспективное для геолого-геохимических исследований направление стало развиваться по инициативе будущих академиков, а тогда ещё кандидатов наук Н.Л. Добрецова и особенно Н.В. Соболева, оказавшего большую поддержку становлению и развитию электронно-зондовых исследований в Институте и продолжающего оказывать её и в настоящее время. Определённую роль сыграло сотрудничество и обмен образцами сравнения с Геофизической лабораторией института Карнеги. Публикации 1969 года с первыми в СССР количественными микрозондовыми анализами породообразующих минералов – гранатов из ксенолитов алмазоносных перидотитов (первые находки в мире!) и гранатов-включений в якутских алмазах – положили начало, как стало видно с течением времени, детальному изучению минерального состава пород верхней мантии.

В 1977 году на основе кабинета РСМА и групп просвечивающей (Н.Г. Стенина, А.Т. Титов) и сканирующей (С.В. Летов) электронной микроскопии была создана лаборатория электронно-зондовых методов исследования, затем в 1986 году, в состав лаборатории перешла группа рентгенофлуоресцентного метода анализа (Киреев А.Д.). За время существования в лаборатории постоянно обновлялось аналитическое оборудование – MS-46 заменили JXA-5A и CAMEBAX Micro, появились микроанализаторы 4-го поколения JXA-8100 и JXA-8230. Вместо аналогового электронного сканирующего микроскопа JSM-4, оборудованного примитивным энерго-дисперсионным детектором, появился микроскоп высокого разрешения MIRA 3LMU, оборудованный современными системами микроанализа. Рентгенофлуоресцентные спектрометры СРМ-20 и СРМ-25 уступили место полностью автоматизированному чрезвычайно стабильному в работе спектрометру ARL-9900XP. Благодаря этому и постоянно ведущейся опытно-методической работе улучшаются метрологические характеристики методик анализа, расширяется круг исследуемых объектов и, таким образом, лаборатория активно содействует выполнению научных проектов Института.

 

 

 

Усовершенствование методов получения и обработки аналитического сигнала в рентгеноспектральном анализе с волновой и энергетической дисперсией с целью повышения точности и чувствительности анализа для целей решения задач минералогии, геохимии, геологии.

 

 

 

Оригинальная методика моделирования тормозного и характеристического излучения от образцов сложного состава с учётом артефактов регистрации детекторами рентгеновского излучения.

Методики исследования электронно-зондовым методом состава оливинов, ильменитов, гранатов и др. с нижними пределами определяемых содержаний до 0.000n %.

Исследование горных пород и минералов методом сканирующей электронной микроскопии и электронно-зондового микроанализа с применением рентгеновской энерго-дисперсионной спектрометрии (СЭМ-ЭДС). Нижняя граница определяемых содержаний составляет 0.0n – 0.n %, метрологические характеристики определения основных компонентов сопоставимы с таковыми для классического электронно-зондового анализа с применением волновых спектрометров.

 

 

 

2020 год

Разработан поинтервальный метод расчёта коэффициентов поглощения переходных элементов для увеличения точности электронно-зондового микроанализа породообразующих минералов. На ряде тестовых образцов, в которых аналитическая линия определяемого элемента лежала в KL1 интервале длин волн основного элемента матрицы, погрешность анализа снижена до 1 % отн. и менее.

Разработан программный интерфейс для получения первичных данных с прибора в режиме on-line при обработке программным комплексом MARSHELL рентгеноспектральной информации, получаемой на электронно-зондовом микроанализаторе JXA-8230. 

 

2021 год

Выполнена оценка погрешности метода электронно-зондового микроанализа с энерго-дисперсионными спектрометрами при использовании в качестве внутреннего стандарта интегральной энергии тормозного излучения. Показано, что она не превышает 3 % отн., что существенно ниже погрешности метода отношения пика к интегральной интенсивности фона (9 % отн.), предлагаемого Данкамбом с соавторами (Duncumb et al, 2001). 

 

2022 год

Выполнено сравнение результатов качества моделирования спектров тормозного излучения при использовании разных методов расчёта массовых коэффициентов поглощения. Установлено, что применение методов расчёта PAP и Heinrich (1987) позволяют получать «плавные» зависимости интегральной энергии тормозного излучения от эффективного атомного номера мишени с небольшим преимуществом PAP. Применение других методов расчёта массовых коэффициентов поглощения приводит к существенно худшим результатам.

Разработана методика обработки энерго-дисперсионных спектров спектрометра микроанализатора JXA-8230, включающая импорт спектров и данных из проекта ЭДС-анализа микроанализатора JXA-8230, учёт артефактов регистрации рентгеновского излучения (пики потерь, суммарные пики, асимметрия пиков) и эффективности регистрации детектора. 

 

2023 год

Разработан алгоритм коррекции значений массовых коэффициентов поглощения (МКП) в интервалах длин волн K-L1 переходных и L3-M5 «тяжёлых» элементов на основе моделирования тормозной составляющей спектров. Установлено, что для достижения приемлемой точности коррекции МКП необходимо повысить точность (правильность) восстановления энергодисперсионных спектров при учёте пиков суммирования. 

 

2024 год

Усовершенствован метода учёта пиков суммирования, при этом достигнуто полноценное восстановление энергодисперсионных спектров при скорости счёта, в 20 раз превышающей пороговое значение, при котором начинает проявляться эффект пиков суммирования. Применение предложенного метода восстановления спектров позволяет получать спектры при высоких скоростях счёта и использовать их как в количественном анализе, что существенно повышает производительность анализа, так и при моделировании рентгеновских спектров.

Разработанная методика электронно-зондового микроанализа цирконов (ZrO2, HfO2, SiO2, P2O5, CaO, Y2O3, Ce2O3, Yb2O3, FeO, PbO, ThO2 и UO2) позволяет выявить геохимическую информативность элементов-примесей с содержанием выше 20-30 г/т. 

 

 

  1. Электронно-зондовый микроанализатор JXA-8100 (Jeol Ltd), 5 волновых спектрометров.
  2. Электронно-зондовый микроанализатор JXA-8230 (Jeol Ltd), 5 волновых спектрометров и 1 энерго-дисперсионный.
  3. Электронный сканирующий микроскоп LEO 1430VP (Zeiss Ltd) с сиcтемой микроанализа INCA Energy 350 (Oxford Instruments Nanoanalysis) и детекторами SE, BSE, CL.
  4. Электронный сканирующий микроскоп JSM-6510LV (Jeol Ltd) с сиcтемой микроанализа AZTEC Energy XMax-80 (Oxford Instruments Nanoanalysis) и системой регистрации катодолюминесценции Chroma CL2UV (Gatan Ltd) и детекторами SE, BSE.
  5. Электронный сканирующий микроскоп MIRA 3 LMU (TESCAN ORSAY Holding) с сиcтемами микроанализа INCA Energy 450+/Aztec Energy XMax 50+ и INCA Wave 500 (Oxford Instruments Nanoanalysis) и детекторами SE, BSE, Inbeam SE, LVSE.
  6. Рентгенофлуоресцентный спектрометр ARL 9900XP (Termo Fisher Scientific) с оборудованием для пробоподготовки: электротермическая трёхпозиционная печь KATANAX X-300 и пресс HERZOG HTP-40.
  7. Универсальная высоковакуумная установка Q150T ES (Quorum Ltd) для нанесения токопроводящего покрытия (углерод, хром и др.) на препараты для исследования методами электронно-зондового микроанализа и сканирующей электронной микроскопии.
  8. Система высококачественной пробоподготовки для сканирующей микроскопии и электронно-зондового анализа: ионная полировка, нанесение токопроводящего покрытия (C, Ag, Pt-Pd).

 

 

Ракшун Яков Валерьевич – старший преподаватель НГУ, "Проектирование экспериментальных станций СИ" (лекции, практические занятия) ФЕН НГУ

Ракшун Яков Валерьевич – доцент СибГУТИ, «Физика» - лекции, практические и лабораторные занятия. Институт телекоммуникаций СибГУТИ.

Скляров Артем Николаевич – старший преподаватель СибГУТИ, «Информатика» -  практические и лабораторные занятия. Институт телекоммуникаций СибГУТИ.

 

 

Ракшун Яков Валерьевич – эксперт Фонда стратегических инициатив

 

 

2020 год

 

 

2021 год

 

 

2022 год

 

 

2023 год

 

 

2024 год 

  • Скляров А.Н., Ракшун Я.В. -  Международной конференции “Синхротронное излучение и лазеры на свободных электронах», Новосибирск 24-28 июня 2024 г.

 

 

Лаборатория имеет возможность выполнить исследование состава горных пород и минералов рентгеноспектральными методами анализа и сканирующей электронной микроскопией:

  1. Рентгенофлуоресцентный силикатный анализ горных пород на 15 компонентов – Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, K2O, CaO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnO, Fe2O3, NiO, BaO и потери при прокаливании по третьему классу точности с нижними границами определяемых содержаний 0.1 – 0.00n %.
  2. Исследование состава породообразующих и рудных минералов электронно-зондовым методом с волновой дисперсией в диапазоне содержаний 0.0n – 100 % с погрешностью для основных компонентов не превышающей 1 отн. %.
  3. Исследование электронно-зондовым методом с волновой дисперсией состава оливинов, ильменитов, гранатов, шпинелей и др. по специальным методикам с нижними пределами определяемых содержаний до 0.000n %.
  4. Исследование горных пород и минералов методом сканирующей электронной микроскопии и электронно-зондового микроанализа с применением рентгеновской энерго-дисперсионной спектрометрии (СЭМ-ЭДС). Нижняя граница определяемых содержаний составляет 0.0n – 0.n %, метрологические характеристики определения основных компонентов сопоставимы с таковыми для классического электронно-зондового анализа с применением волновых спектрометров.
  5. Исследование морфологических характеристик объектов (частиц, минералов и т.д.) методом сканирующей электронной микроскопии в режиме высокого и низкого вакуума с получением электронных снимков во вторичных и отражённых электронах с пространственным разрешением до 2-10 нм и идентификацией исследуемых фаз с применением ЭДС.
  6. Исследование зональности минералов (алмаз, циркон, кварц, кианит и др.) методом сканирующей электронной микроскопии с получением цветных и панхроматических изображений катодолюминесценции.

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0032; Номер Гос. учета: 122041400171-5. «Термо-, петрохронологические индикаторы геодинамических режимов и рудообразования: развитие методик и интерпретации», руководитель Травин Алексей Валентинович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0018. «Петрохронологический подход реконструкции этапов формирования метаморфических, магматических комплексов и связанных с ними месторождений полезных ископаемых, основанный на развитии методик элементного, изотопно-геохимического и геохронологического анализов», руководитель Травин Алексей Валентинович

 

Гранты Российского научного фонда

 

 

 

2023 год

 

  1. Ashchepkov I.V., Babushkina S.A., Oleinikov O.B., Medvedev N.S., Yudin D.S. and Karmanov N.S. Unique Amphibole-Bearing Mantle Column Beneath the Leningrad Kimberlite Pipe, West Ukukit Field, NE Yakutia // Petroleum & Petrochemical Engineering Journal -Volume 7 – Issue 2. DOI: 10.23880/ppej-16000345
  2. Barkov A.Y., Nikiforov A.A., Martin R.F., Korolyuk V.N. Corona‐Type Textures in Ultrabasic Complexes of the Serpentinite Belt, Kola Peninsula, Russia // Minerals 2023, 13, 115.DOI: 10.3390/min13010115
  3. Bergal-Kuvikas O.V., Smirnov S.Z., Agatova A.R., Degterev A.V., Razjigaeva N.G., Pinegina T.K., Portnyagin M.V., Karmanov N.S., Timina T.Yu. The Holocene Explosive Eruption on Vetrovoi Isthmus (Iturup Island) as a Source of the Marker Tephra Layer of 2000 cal. yr BP in the Central Kuril Island Arc // Doklady Earth Sciences – 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23600597
  4. Gornova M.A., Belyaev V.A., Karimov A.A., Skuzovatov S.Y., Karmanov N.S., Medvedev A.Y., Bryanskiy N.V. Supra-subduction melt modification of the fossil subcontinental lithospheric mantle: insights from ultra-depleted Khara-Nur ophiolitic peridotites (Eastern Sayan, central Asian orogenic belt) //Front. Earth Sci. 11:1270053, 2023. DOI: 10.3389/feart.2023.1270053
  5. Rezvukhin D.I., Rashchenko S.V., Sharygin I.S., Malkovets V.G., Alifirova T.A., Pautov L.A., Nigmatulina E.N. and Seryotkin Y.V. (2023) Botuobinskite and mirnyite, two new minerals of the crichtonite group included in Cr-pyrope xenocrysts from the Internatsionalnaya kimberlite. Mineralogical Magazine 1–10. DOI: 10.1180/mgm.2023.10
  6. Sinyakova E.F., Goryachev N.A., Kokh K.A., Karmanov N.S., Gusev V.A. The Role of Te, As, Bi, and Sb in the Noble Metals (Pt, Pd, Au, Ag) and Microphases during Crystallization of a Cu-Fe-S Melt // Minerals 2023, 13, 1150. DOI: 10.3390/min13091150
  7. Tolstykh N., Kasatkin A., Nestola F., Vymazalová A., Agakhanov A., Palyanova G., Korolyuk V. Auroselenide, AuSe, a new mineral from Maletoyvayam deposit, Kamchatka peninsula, Russia // Mineralogical Magazine – 2023 – 1–8. DOI: 10.1180/mgm.2022.137
  8. Zhmodik S.M., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Damdinov B.B., Karmanov N.S., Kiseleva O.N., Kozlov A.V., Mironov A.A., Moroz T.N., Ponomarchuk V.A. Native Gold and Unique Gold–Brannerite Nuggets from the Placer of the Kamenny Stream, Ozerninsky Ore Cluster (Western Transbakalia, Russia) and Possible Sources // Minerals 2023, 13, 1149. DOI: 10.3390/min13091149
  9. Zhmodik S.M., Belyanin D.K., Airiyants E.V., Karmanov N.S., Mironov A. A., Damdinov B.B. Fe–Ti–Au–U Mineralization of the Ozerninskii Ore Cluster (West Trans-Baikal Region, Russia) // Doklady Earth Sciences – 2022 – V.507, p.1050–1056 (2022). DOI: 10.1134/S1028334X22601006
  10. Zhukova I.A., Stepanov A.S., Malyutina A., Doroshkevich A.G., Korsakov A.V., Jiang Sh.-Y., Bakovets V.V., Pomelova T.A., Nigmatulina E.N. Raman spectroscopic study of non-stoichiometry in cerianite from critical zone // J Raman Spectrosc – 2023 – 1–10. DOI: 10.1002/jrs.6557
  11. Барков А.Ю., Никифоров А.А., Королюк В.Н., Мартин Р.Ф. Минералого-геохимические и геотектонические особенности ультрабазитового силла Лотмвара-II, Серпентинитовый пояс (Кольский полуостров) // Геология и геофизика, т. 64, № 10, с. 1392–1412. DOI: 10.15372/GiG2023122
  12. Дмитриева Н.В., Сафонова И.Ю., Симонов В.А., Котляров А.В., Карманов Н.С., Низаметдинов И.Р. (2023) Условия формирования андезитов острова Сулавеси (Индонезия). Литосфера, 23(3), 386-409. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-3-386-409
  13. Дмитриева Н.В., Симонов В.А., Сафонова И.Ю., Котляров А.В., Карманов Н.С. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ БАЗАЛЬТОВ ВУЛКАНА ЛОКОН, ОСТРОВ СУЛАВЕСИ (ТИХИЙ ОКЕАН): ДАННЫЕ ПО РАСПЛАВНЫМ ВКЛЮЧЕНИЯМ // ТИХООКЕАНСКАЯ ГЕОЛОГИЯ – 2023 – том 42 – № 3 –  с. 83–100. DOI: 10.30911/0207-4028-2023-42-3-83-100
  14. Котляров А.В., Дмитриева Н.В., Симонов В.А., Сафонова И.Ю., Карманов Н.С., Низаметдинов И.Р. Условия кристаллизации плагиоклазов в эффузивных комплексах острова Cулавеси, Тихий океан. Минералогия, 9(1), 60–78. DOI: 10.35597/2313-545X-2023-9-1-4
  15. Симонов В.А., Полянский О.П., Котляров А.В., Карманов Н. С., Королева О. В., Прокопьев А. В. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДЕВОНСКИХ БАЗИТОВ ВИЛЮЙСКО-МАРХИНСКОГО ДАЙКОВОГО ПОЯСА ВИЛЮЙСКОГО ПАЛЕОРИФТА (СИБИРСКАЯ ПЛАТФОРМА) // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 511, № 1, с. 38–45. DOI: 10.31857/S2686739723600509
  16. Хлестов В.В., Леснов Ф.П. Геохронологические этапы деформаций ультрамафитов Шаманского массива (Восточное Забайкалье) // Геосферные исследования. 2023. № 2. С. 25–32. DOI: 10.17223/25421379/27/3

 

2024 год

 

  1. Ashchepkov I.V., Zhmodik S.M., Belyanin D.M., Kiseleva O.N., Karmanov N.S., Medvedev N.S. Comparative mineralogy, geochemistry and petrology of the Beloziminsky Massif and its aillikite intrusions// Geosystems and Geoenvironment, Volume 3, Issue 4, November 2024, 100309, DOI: 10.1016/j.geogeo.2024.100309
  2. Ashchepkov I.V., Tsygankov A.A., Burmakina G.N., Karmanov N.S., Rasskazov S.V., Chuvashova I.S., Ailow Y. Thermal state and nature of the lower crust in the Baikal Rift Zone: Insight from xenoliths of Cenozoic and Paleozoic magmatic rocks // Geosystems and Geoenvironment, 2024, 100305, DOI: 10.1016/j.geogeo.2024.100305
  3. Barkov A.Y., Nikiforov A.A., Martin R.F., Korolyuk V., Silyanov S.A. The Significance of Hypermagnesian Clinopyroxene in the Yanisvaara Ultrabasic Complex, Kola Peninsula, Russia // The Canadian Journal of Mineralogy and Petrology 62(5):765-780. DOI: 10.3749/2300071
  4. Barkova A.Y., Nikiforov A.A., Martin R.F., Korolyuk V.N., Silyanov S.A., Lobastov B.M. Associations and Formation Conditions of a Body of Melilite Leucite Clinopyroxenite (Purtovino, Vologda Oblast, Russia): an Alkaline–Ultrabasic Paralava // Petrology, 2024. Vol. 32, No 3, pp. 404-421. DOI: 10.1134/S0869591124700073
  5. Nikiforov Y. A., Danilovsky V.A., Lozanov V.V., Baklanova N. I. High-temperature solid-state reaction between zirconium carbide and iridium: New insights into the phase formation // J Am Ceram Soc. 2024. 1–13. DOI: 10.1111/jace.19675
  6. Pokhilenko L.N., Korolyuk V.N., Pokhilenko N.P., 2024. Thermobarometry of Depleted Peridotites // Geodynamics & Tectonophysics 15 (5), 0780. doi:10.5800/GT-2024-15-5-0780
  7. Zhmodik S.M., Rozanov A.Yu., Lazareva E.V., Ivanov P.O., Belyanin D.K., Karmanov N.S., Ponomarchuk V.A., Saryg-ool B.Yu., Zhegallo E.A., Samylina O.S., Moroz T.N. Signatures of the Involvement of Microorganisms in the Formation of Nodular Monazite (Kularite), Republic of Sakha (Yakutia), Russia//Doklady Earth Sciences, 2024, Vol. 516, Part 2, pp. 995–1003. DOI: 10.1134/S1028334X24601494
  8. Симонов В.А., Котляров А.В., Котов А.А., Перепелов А.Б., Карманов Н.С., Боровиков А.А. Условия образования игнимбритов вулкана Хангар (Камчатка) // Геология и геофизика. 2024. Т. 65 (7). С. 965–984. DOI: 10.15372/GIG2023197

 

 

 

Производственно-техническая группа роста и обработки технических кристаллов (586)

 

1

Заведующий группой

Сафонова Ольга Евгеньевна

Контакты

Сафонова О.Е. 8 913 905 85 29, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.; Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Кадровый состав группы

Состав группы насчитывает 10 сотрудников, среди которых заведующий группы, два технолога, четыре инженера и пять лаборантов.

2

 

 

 

 

 

Лаборатория экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса (453)

 

Раздел 1. Рис 1

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук, член-корреспондент РАН Пальянов Юрий Николаевич 

 

Научные руководители базового проекта 

Академик РАН  Шацкий Владислав Станиславович
Член-корреспондент РАН Пальянов Юрий Николаевич   

 

Кадровый состав лаборатории

В лаборатории 25 сотрудников, их них  1 академик РАН, 5 докторов наук, 6 кандидатов наук.  Всего научных сотрудников  17. Коллектив лаборатории включает  специалистов, признанных мировым научным сообществом, молодых ученых, инженеров, аспирантов и студентов. 11 научных сотрудников  лаборатории входят  в число высокоцитируемых российских ученых (список Штерна), 5 сотрудников  имеют цитируемость более 2000.

 

Контакты

Заведующий лабораторией, чл.-корр. РАН  Пальянов Юрий Николаевич   
E-mail:  Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., тел: 330-75-01,
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3/1, ИГМ СО РАН,
корпус Минералогии к. 322. 

 

 

История лаборатории:

По инициативе А.А. Годовикова и И.Ю. Малиновского в 1982 году в Специальном Конструкторско-технологическом бюро монокристаллов создан сектор № 32 (зав. сектором Ю.Н. Пальянов) в составе лаборатории №3 (зав. лаб. Э.Н. Ран) из сотрудников лаборатории экспериментальной петрологии (зав. лаб. И.Ю. Малиновский) Института Геологии и Геофизики СО АН СССР и молодых специалистов. С 1988 данное подразделение имеет статус лаборатории (зав. лаб. Ю.Н. Пальянов) СКТБ Монокристаллов, переименованном в 1990 году в Конструкторско-технологический институт монокристаллов СО АН СССР. В 1996 году лаборатория в полном составе переведена в Институт Минералогии и Петрографии СО РАН, который в 2005 году реорганизован в Институт геологии и минералогии СО РАН. В 2003 г. лаборатория объединена с Геммологическим центром (руководитель В.С. Шацкий). Современное название: лаборатория экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса, зав. лабораторией, доктор геолого-минералогических наук Пальянов Юрий Николаевич.

 

Основные результаты

 

Научная и прикладная деятельность лаборатории традиционно связана с алмазной тематикой  и включает  экспериментальное  моделирование  процессов алмазообразования и рост крупных высококачественных кристаллов  алмаза с заданными свойствами. Коллективом лаборатории создан научно-технический комплекс сверх высоких давлений на базе установок БАРС. Экспериментально изучены минералообразующие процессы литосферной мантии, определены условия генерации окисленных расплавов и флюидов и выявлена их роль в процессах метасоматоза глубинных пород. По результатам экспериментов предложены модели сульфидизации силикатной мантии, генерации кимберлитовых магм и фракционирования изотопов углерода в восстановленных и окисленных доменах литосферной мантии. Выявлены возможные механизмы генерации углеводородов в мантии. Определены граничные условия кристаллизации алмаза в различных системах, позволившие аргументировать концепции генезиса алмаза в глубинных магматических и метаморфических процессах. Впервые экспериментально обоснован редокс механизм образования алмаза, доказано, что карбонаты и СО2 являются важнейшими компонентами среды и источниками углерода в процессах генезиса алмаза. Впервые в отечественной практике решена проблема выращивания крупных (до 10 карат) монокристаллов алмаза. Получены приоритетные результаты по структуре и условиям образования примесных центров в алмазе с участием азота, бора, фосфора, кремния, никеля, кислорода, водорода, германия и олова. Разработаны методы получения алмазов с заданными свойствами и обоснована перспективность их применения в науке и технике.

 

Аппаратура и методика

 

Рост и свойства кристаллов алмаза

 

Области применения монокристаллов алмаза

 

  • Оптические элементы для спектральных приборов. Опытные элементы из выращенных алмазов прошли успешное тестирование в качестве НПВО призм в ИК-Фурье спектрометрах производства НПФ «Симекс» (г. Новосибирск), предназначенных для экспресс-анализа взрывчатых веществ, наркотиков и др. Используется в экспертно-криминалистических и аналитических подразделениях МВД, ФСБ, ФСКН и других организациях.
  • Элементы рентгеновской оптики. Высокое совершенство реальной структуры выращенных монокристаллов в совокупности с исключительными физико-химическими свойствами алмаза обеспечивают широкие перспективы применения монокристаллов синтетического алмаза в качестве материала рентгеновской оптики. Исследование и тестирование изделий из алмаза проводятся в кооперации с Институтом ядерной физики СО РАН, Балтийским Федеральным Университетом и ООО «Кристалин» (г. Барнаул). В настоящее время ИГМ СО РАН участвует в проекте «СКИФ» (Сибирский кольцевой источник фотонов) в области разработки алмазных рентгенооптических элементов для управления синхротронным излучением.
  • Квантовая электроника. Кристаллы синтетического алмаза, легированные оптически-активными примесями N, Si, Ge, Sn рассматриваются как новый перспективный материал для квантовых технологий. Продемонстрирована возможность контроля и управления электронным состоянием NV и GeV центров с помощью магнитных полей и СВЧ излучения. Совместно с ИФП СО РАН проводятся работы по изучению магнито-оптических свойств синтетических алмазов содержащих азот-вакансионные центры.
  • Алмазные наковальни – основные рабочие элементы миниатюрных установок высокого давления. При испытании наковален из наших кристаллов в Институте Химии Макса Планка (Германия) достигнуто давление 380 ГПа.
  • Прецизионные алмазные скальпели. Из крупных монокристаллов алмаза, полученных в ИГМ СО РАН, ООО «Кристалин» (г. Барнаул) изготовлены опытные партии алмазных скальпелей для офтальмологии и нейрохирургии. Потребители этой продукции – отечественные и зарубежные офтальмологические и нейрохирургические центры и клиники.
  • Гетероструктуры на монокристаллах алмаза. Совместными исследованиями с Институтом физики полупроводников СО РАН показана перспективность применения высококачественных монокристаллических матриц из синтетического алмаза (тип Ib, IIa и IIb) для создания алмаз-графитоподобных sp2-sp3 гетероструктур. Имплантацией молекул водорода с последующим отжигом получены гетероструктуры с наноразмерными проводящими слоями внутри алмаза. Перспективы этого направления связаны с микроэлектроникой.
  • Ориентированные подложки из монокристаллов алмаза для CVD и МЛЭ технологий. Монокристаллические матрицы-подложки с низкой плотностью дислокаций и дефектов упаковки для выращивания алмазов и других материалов методами газофазного осаждения и молекулярно-лучевой эпитаксии (совместно с ИНХ СО РАН, ИТ СО РАН, ИФП СО РАН).

 

 

  • Метаморфизм и геохимия пород литосферы в условиях высоких и сверхвысоких давлений. Генезис алмаза в зонах субдукции
  • Экспериментальная минералогия, петрология и геохимия мантии Земли
  • Экспериментальное моделирование процессов генезиса алмаза
  • Рост, реальная структура, свойства и применение монокристаллов алмаза 

 

 

В лаборатории создан оригинальный комплекс сверхвысоких давлений на базе аппаратов БАРС.  Разработаны методики, позволяющие проводить эксперименты при давлениях от 3 до 8 ГПа в интервале температур от 900 до 2600°С. Созданы ячейки для исследований во флюидных и флюидсодержащих системах с использованием золотых и платиновых ампул, в том числе с применением буферных методик контроля ƒO2 и ƒH2 в широком диапазоне условий от окисленных (буфер HM) до восстановленных (IW). Освоены приемы генерации в ампулах углекислых, водно-углекислых и водородно-углеводородных флюидов за счет использования различных флюидгенерирующих веществ. Успешно применяются методы исследования механизмов метасоматоза и плавления мантийных пород. Разработаны методики роста крупных высококачественных монокристаллов алмаза и синтеза алмазов со специальными свойствами. Исследования полученных в экспериментах образцов проводятся на оборудовании, имеющемся в лаборатории и в ЦКП Аналитический центр ИГМ СО РАН.

 

 

2020 год

 

2021 год

 

2022 год

 

2023 год

 

2024 год

 

1. Свидетельства насыщенной железом мантии северо-восточной окраины Сибирского кратона

Впервые показано присутствие включений расплавов железа в алмазах из россыпей северо-востока Сибирской платформы. Установлено, что включения представлены поликристаллическим агрегатом (Fe7C3+Fe3C+Fe0+Di+Gr) (Рис.1). Включения карбидов установлены в алмазах, содержащих минеральные включения эклогитового (КПШ, сульфиды) и перидотитового парагенезисов (оливин). Карбиды характеризуются низкой примесью Ni. Температуры солидуса в системе Fe-C, согласно экспериментальным данным лежат выше 1200°С, в то же время алмазы, содержащие карбиды железа, характеризуются низкой степенью агрегации азота.  Наиболее реалистичной моделью, учитывающей высокие температуры плавления, низкое содержание никеля, присутствие во включениях фрагментов алмазов, представляется модель взаимодействия поднимающейся астеносферной  мантии с субдуцированной плитой.

(А) - ПЭМ изображение полифазного включения в алмазе, состоящего из карбидов железа, самородного железа, наноразмерных алмазов и графита. По периферии этого включения идентифицирован Fe-сульфид; (B) – ПЭМ изображение фрагмента включения, показывающего его нанокристаллическое строение; (С) – кристаллы карбидов железа (Fe7C3, Fe3C); (D-E) ЭДС спектры карбидов железа и металлического железа.

Shatsky V.S., Ragozin A.L., Logvinova A.M., Wirth R., Kalinina V.V., Sobolev N.V. 2020. Diamond-rich placer deposits from iron-saturated mantle beneath the northeastern margin of the Siberian Craton. Lithos, 364-365, 105514.
2. Сульфидизация мантийных силикатов, карбонатов и карбидов под воздействием восстановленных обогащенных серой флюидов

Проведено экспериментальное моделирование процессов мантийного метасоматоза при воздействии восстановленных обогащенных серой флюидов или расплавов на мантийные породы, содержащие силикатные, карбонатные и карбидные минералы. Экспериментально реализованы сценарии поведения восстановленных серосодержащих флюидов и расплавов в мантии Земли, а также продемонстрирована их связь с генезисом мантийных сульфидов. Установлено, что обогащенный серой флюид способен перерабатывать мантийные силикатные и карбонат-содержащие породы, модифицируя их минеральный и химический составы. Под воздействием этого флюида осуществляется экстракция железа и никеля из силикатов или карбонатов и происходит образование мантийных сульфидов или сульфидных расплавов. Установлено, что в результате метасоматического взаимодействия обогащенного серой флюида с карбидом железа происходит образование графита и алмаза в ассоциации с сульфидами. Полученные результаты позволяют рассматривать когенит (Fe3C) в качестве потенциального источника углерода в процессах кристаллизации алмаза и графита в условиях восстановленной литосферной мантии, а взаимодействие карбида железа и серы, в ходе которого реализуется экстракция углерода - как один из возможных процессов глобального углеродного цикла.

Принципиальные схемы сульфидизации оливин-содержащих пород в условиях субдукции.

Bataleva Yu. V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu. M., Sobolev N.V., 2016. Sulfidation of silicate mantle by reduced S-bearing metasomatic fluids and melts // Geology, V. 44, I. 4, P. 271–274.
Bataleva Y., Palyanov Y., Borzdov Y. Sulfide formation as a result of sulfate subduction into silicate mantle (experimental modeling under high P,T-parameters) // Minerals, 2018, v.8, article no. 373.
Bataleva Y.V., Palyanov Y.N., Borzdov Y.M., Novoselov I.D., Bayukov O.A. An effect of reduced S-rich fluids on diamond formation under mantle-slab interaction // Lithos 2019, v.336-337, p.27-39.
Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Bayukov O.A., Zdrokov E.V. Iron carbide as a source of carbon for graphite and diamond formation under lithospheric mantle P-T parameters // Lithos, 2017, v.286, p.151-161.
3. Исследование процессов образования углеводородов при мантийных Р-Т параметрах.

Экспериментально установлено, что углеводороды, преимущественно легкие алканы, стабильны при мантийных P-T параметрах как в упрощенной модельной C-O-H-N системе (Sokol et al., 2017a), так и в системе перидотит-флюид (Sokol et al., 2018a) в широком интервале редокс условий от ультра восстановленных до значений фугитивности кислорода, характерных для «водного максимума» (IW+2 лог. ед.). Карбоновые кислоты и другие кислородсодержащие УВ могут быть стабильны в преимущественно водно-азотно-углекислом флюиде даже в равновесии с карбонатсодержащим перидотитом. Углеводороды могут быть генерированы при мантийных Р-Т параметрах как за счет реакции водно-углекислого флюида с металлическим железом (Palyanov et al. 2012; Sokol et al., 2020a), так и за счет прямой гидрогенизации разных фаз углерода (графита, алмаза, аморфного углерода) водородсодержащим флюидом (Sokol et al., 2019a). Полученные результаты обеспечивают экспериментальное доказательство возможности неорганического образования углеводородов в восстановленных мантиях планет земной группы и Земле. Обосновано, что наиболее благоприятные условия для генерации углеводородов существуют в зонах взаимодействия субдукционных флюидов с металлсодержащей мантией.

Механизм образования углеводородов в зоне взаимодействия субдукционных флюидов с металл-содержащей мантией.

Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F. Effect of H2O on diamond crystal growth in metal-carbon systems. Cryst. Growth Des., 2012. V. 12   Iss. 11. p. 5571–5578.
Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Palyanova G.A., Sokol I.A., Palyanov Yu.N. Carbon and Nitrogen Speciation in N-poor C-O-H-N Fluids at 6.3GPa and 1100–1400°C. Scientific Reports. 2017a. 7: 706.
Sokol A.G., Tomilenko A. A., Bul'bak T. A., Sokol I. A., Zaikin P. A., Palyanova G. A., Palyanov Y. N. 2019a. Hydrogenation of carbon at 5.5–7.8 GPa and 1100–1400 C: Implications to formation of hydrocarbons in reduced mantles of terrestrial planets. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 291, 12-23.
Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bul'bak T.A., Kruk A.N., Sokol I.A., Palyanov Yu.N. Fate of fluids at the base of subcratonic lithosphere: Experimental constraints at 5.5–7.8 GPa and 1150–1350 C. Lithos. 2018a. 318–319. p. 419–433.
Sokol, A., Tomilenko, A., Sokol, I., Zaikin, P., Bul’bak, T. Formation of hydrocarbons in the presence of native iron under upper mantle conditions: Experimental constraints. Minerals, 2020a. 10(2), 88.
4. Влияние СО2 на кристаллизацию и свойства алмаза из ультра-щелочного карбонатного расплава.

Экспериментальные исследования по кристаллизации алмаза в CO2 содержащем ультращелочном карбонатном расплаве проведены при  давлении 6,3 GPa в  интервале  температур 1250-1570ºС и при давлении  7,5 GPa  в интервале температур 1300-1700ºС. В качестве исходного вещества использовали оксалат натрия, который при параметрах экспериментов разлагается по реакции Na2CO4→Na2CO3+CO2+C.

 Установлено, что рост алмаза происходит с формированием вицинальных поверхностей, образующих фибриллярные структуры, подобные тем, что проявляются на природных алмазах. В конечном итоге образуются округлые многогранники, форма которых определяется комбинацией серий тетрагонтриоктаэдров, тригонтриоктаэдров и куба. Синтезированные алмазы содержат включения карбоната и СО2. По данным спектроскопических исследований в алмазах установлены специфические дефекты: пик 1065 см-1 в ИК и оптическая система 566 нм в спектрах фотолюминесценции,  предположительно связанные с примесью кислорода.

•    Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Khokhryakov A.F. Effect of CO2 on crystallization and properties of diamond from ultra-alkaline carbonate melt. Lithos. 2016. V. 265. p. 339-350.

5. Новый механизм транспорта азота в мантию.

Показано, что значимые концентрации аммиака могут существовать лишь при повышенной фугитивности водорода во флюиде, стабильном либо в относительно восстановленных областях субкратонной литосферы, либо в металл-содержащей мантии (Sokol et al., 2017b; Sokol et al., 2018b). Это делает растворение азота через K+→(NH4+) замещение в калийсодержащих фазах редокс зависимым. Впервые показано, что уникальным редокс независимым транспортером азота в мантию может быть K-кимрит, который обладает клатратной структурой. При Р-Т-fO2 параметрах, характерных для субдукционных обстановок, в мусковитсодержащих системах получены крупные монокристаллы богатого азотом K-кимрита (K,(NH4+))[AlSi3O8]·(N2,NH3,H2O) (Sokol et al., 2020b). Этот минерал в равновесии с богатым азотом окисленным флюидом может растворять до 6 мас.% азота, в основном в виде N2 молекул. Установлено, что клатратный механизм растворения азота в структуре K-кимрита (в виде нейтральных молекул N2 и NH3) является гораздо более эффективным, чем растворение через K+→(NH4+) замещение с мусковите. Полученные данные свидетельствуют, что N-содержащий K-кимрит стабилен в метапелитах и может быть эффективным редокс независимым транспортером азота в слэбе на глубины более 250 км.

Кристаллическая структура азотсодержащего K-кимрита с катионами между двухслойными пакетами [(Si,Al)O2] и молекулами в клатратных полостях, по данным монокристальной рентгеновской дифракции.

• Sokol A.G., Palyanov Yu.N., Tomilenko A.A., Bul'bak T.A., Palyanova G.A. Carbon and nitrogen speciation in nitrogen-rich C–O–H–N fluids at 5.5–7.8 GPa. Earth and Planetary Science Letters, 2017b. v. 460, p. 234-243
• Sokol A.G., Tomilenko A.A. , Bul’bak T.A., Kruk A.N., Zaikin P.A., Sokol I.A., Seryotkin Yu.V., Palyanov Yu.N. The Fe–C–O–H–N system at 6.3–7.8 GPa and 1200–1400 °C: implications for deep carbon and nitrogen cycles. Contributions to Mineralogy and Petrology. 2018b, 173, 47.
• Sokol, I., Sokol, A., Bul’bak, T., Nefyodov, A., Zaikin, P., & Tomilenko, A. C-and N-bearing species in reduced fluids in the simplified C–O–H–N system and in natural pelite at upper mantle P–T conditions. Minerals, 2019b. 9(11), 712.
•  Sokol, A. G., Kupriyanov, I. N., Seryotkin, Y. V., Sokol, E. V., Kruk, A. N., Tomilenko, A. A., & Palyanov, Y. N. Cymrite as mineral clathrate: An overlooked redox insensitive transporter of nitrogen in the mantle. Gondwana Research, 2020b. 79, 70-86.

6. Образование алмаза при метасоматозе мантийного эклогита хлоридно-карбонатным расплавом

Исследован уникальный образец алмазоносного эклогита из кимберлитовой трубки Удачная, иллюстрирующий взаимодействие мантийных пород с алмазообразующими флюидами/расплавами. Присутствие кристаллов и сростков алмазов во вторичных жилах, секущих минералы ксенолита, свидетельствует о том, что это взаимодействие привело к образованию алмаза. Низкая степень агрегации азотных дефектов в алмазах указывает на то, что этот процесс может быть связан с кимберлитовым магматизмом. По данным изучения микровключений в алмазах из этого эклогита в составе алмазогенерирующей среды преобладали карбонаты и KCl. Особенностью этой среды является низкое содержание воды и сильное обогащение LILE. Сходство рассчитанных коэффициентов распределения с экспериментально определенными значениями позволяет предположить, что минералы эклогита взаимодействовали с хлоридно-карбонатным расплавом.

(а)– агрегат микроалмазов во вторичном прожилке, секущей зерно граната из эклогита (микрофотография в косом отраженном свете); (б) – полированная пластинка алмаза с микровключениями (микрофотография в проходящем свете).

•  Zedgenizov D.A., Ragozin A.L., Shatsky V.S., Griffin W.L. Diamond formation during metasomatism of mantle eclogite by chloride-carbonate melt // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2018, 173:84.

7. Алмазы для квантовой электроники

Проведены экспериментальные исследования по кристаллизации алмаза в системах на основе магния, демонстрирующие экстремально высокие скорости роста, примесно обусловленные  изменения морфологии и возможность эффективного легирования алмаза примесями кремния и германия и олова. В результате детальных спектроскопических исследований германий-вакансионных (GeV) центров в алмазе в сотрудничестве с коллегами из Германии и США, установлено, что, наряду с уникальными оптическими характеристиками, эти центры обладают ненулевым электронным спином (собственный момент импульса электронов). Это открывает возможность для контроля и управления электронным состоянием GeV центров с помощью магнитных полей и СВЧ излучения. Обоснована перспективность GeV центров для использования в качестве ячеек квантовой памяти, являющихся ключевым элементом для реализации широкомасштабных квантовых сетей. Продемонстрированы перспективы применения  алмазов с GeV центрами в качестве температурных сенсоров (Fan et al. 2018).

(а) Спектр фотолюминесценции GeV центров демонстрирующий 4-х уровневую структуру электронных уровней. На вставке показана модельная структура GeV центра. (b) СЭМ изображение твердотельной иммерсионной линзы изготовленной на поверхности образца. (с) Флуоресцентное изображение одиночного GeV центра, расположенного под иммерсионной линзой. (d) СЭМ изображения кристаллов алмаза синтезированных в системе Mg-Ge-C и содержащих GeV центры. (е) Оптическая лямбда-схема контроля спиновой когерентности GeV центров (Siyushev et al., Physical Review B, 2017).  

Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Nechaev D.V. Diamond crystallization from an Mg-C system at high pressure high temperature conditions. CrystEngComm. 2015.
Palyanov Yu. N., Kupriyanov I. N., Borzdov Yu.M.,  Khokhryakov A.F.,  Surovtsev N.V.   High-pressure synthesis and characterization of Ge-doped single crystal diamond. Crystal Growth & Design. 2016. V. 16.
Palyanov Yu.N.; Kupriyanov I.N.; Borzdov Yu.M.; Nechaev D.V. Effect of the solvent-catalyst composition on diamond crystallization in the Mg-Ge-C system. Diam. Relat. Mater. 2018, 89, 1–9
Palyanov Y.N., Kupriyanov I.N., Borzdov  Y.M. High-pressure synthesis and characterization of Sn-doped single crystal diamond. CARBON. 2019, 143, 769-775. DOI: 10.1016/j.carbon.2018.11.084
Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M. High-pressure crystallization and properties of diamond from magnesium-based catalysts// CrystEngComm.  2017. 19. P. 4459–4475.

8. Механизмы роста кристаллов алмаза в системах на основе магния

Исследование кристаллов алмаза, выращенных в системе Mg-C, методами атомно-силовой микроскопии (AFM) и растровой электронной микроскопии высокого разрешения (РЭМ) в сочетании с селективным травлением позволило установить, что экстремальные скорости роста алмаза в этой системе определяются скоростью распространения фасетированных макроступеней на гранях {100}, т.е. скоростью роста наиболее быстрорастущих в этих условиях граней {111}. Примеси кремния и германия приводят к изменению механизма роста алмаза, вызывают торможение ступеней за счёт адсорбции на ступенчатых изломах и образования примесных комплексов на террасах.

(а) Схема основных элементов микрорельефа и направления их роста на грани (100) и их взаимосвязь со строением сектора роста. (б-г) AFM изображения эшелонов ступеней роста на грани {100} алмаза от макроступеней (б) до элементарных ступеней (г). (д-е) AFM изображение дислокационной пирамиды роста на грани (111) и её профиль. (ж) РЭМ микрофотография торца макрослоя на грани (111).

Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M. High-pressure crystallization and properties of diamond from magnesium-based catalysts. CrystEngComm. 2017, 19, 4459–4475.
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A.S., Shcheglov D.V. Step patterns on {100} faces of diamond crystals as-grown in Mg based systems. Cryst. Growth Des, 2018, v. 18, No. 1, p. 152–158.
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A.S., Sheglov D.V. Influence of a silicon impurity on growth of diamond crystals in the Mg-C system. Diamond Relat. Mater. 2018, v. 87, p. 27-34.
•   Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A.S., Sheglov D.V. Dislocation etching of diamond crystals grown in Mg-C system with the addition of silicon. Diamond Relat. Mater. 2018, v. 88, p. 67-73.

 

 

Основу экспериментальной инфраструктуры лаборатории составляет аппаратурный комплекс сверхвысоких давлений на базе аппаратов БАРС. Имеется необходимый комплекс дополнительного оборудования и технологической оснастки для изготовления ячеек высокого давления, включающий прессовое оборудование, вибромельницу, прессформы, аппарат точечной сварки для изготовления термопар и герметизации ампул, печи, сушильные шкафы и т.д.

Для изучения реальной структуры, дефектно-примесного состава и свойств полученных в экспериментах кристаллов алмаза и сопутствующих высокобарических фаз, закаленных расплавов и флюидов используется комплекс методов оптической и электронной микроскопии, оптической спектроскопии, элементного (EDS, WDS), масс-спектрометрического и рентгенофазового (XRD) анализа. Для этих целей в распоряжении лаборатории имеется следующее оборудование:

1. Оптический микроскоп Carl Zeiss Imager Z2m (оснащен модулями DIC и TIC)

2. Бинокуляры Carl Zeiss Stemi 2000

3. Люминесцентный микроскоп Альтами ЛЮМ 1 LED

4.Экспериментальный стенд фотолюминесцентной спектроскопии (на базе монохроматора Horiba iHR-320 с ПЗС детектором Syncerity)

 

 

Шацкий В.С. – зав. кафедрой минералогии и геохимии ГГФ НГУ, чтение курса «Химическая геодинамика»

Пальянов Ю.Н. – доцент, чтение базового курса лекций «Кристаллография» (с 2012 г. по н. вр)., лекции по курсам "Рост и морфология кристаллов" (с 2023г.), "Теория кристаллизации" (с 2023г.). Разработка рабочей программы аспирантуры по специальности «Экспериментальная минералогия и рост кристаллов» (2014г.) - НГУ, ИГМ СО РАН.

Хохряков А.Ф. – старший преподаватель, чтение курса "Минералогия", ГГФ НГУ

Новоселов И.Д. – старший преподаватель, Практические занятия по минералогии, проведение учебной полевой минерало-петрографической практики, ГГФ НГУ

Ситникова Е.С. - старший преподаватель, чтение курсов «Диагностика и оценка цветных драгоценных камней», «Экспертная оценка бриллиантов», ГГФ НГУ

Фурман О.В. – ассистент кафедры, Практические занятия по кристаллографии, ГГФ НГУ

 

 

 

Пальянов Юрий Николаевич – эксперт РНФ, эксперт РАН

Сокол Александр Григорьевич – член Экспертного совета по конкурсам проектов молодых ученых РНФ

 

 

2021 год

  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии ВЕСЭМПГ-2021, г. Москва, 25-26 мая 2021г.
  • International Workshop on Development of multi-anvil technology, and its applications to lower-mantel research and material sciences. 22nd-24th September 2020. Virtual venue by Zoom Bayerisches Geoinstitut, University of Bayreuth, Germany
  • Петрология и геодинамика геологических процессов XIII Всероссийское петрографическое совещание (с участием зарубежных ученых), г. Иркутск, 06–13 сентября 2021г.
  • Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса от океана к континенту г. Иркутск, 19–22 октября 2021г.

 

2022 год

  • Всероссийская научная конференция «Современные проблемы наук о Земле», г. Москва, 11–15 апреля 2022 г.
  • XVIII Российское совещание по экспериментальной минералогии, г. Иркутск, 5-10 сентября 2022г.
  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии, г. Москва, 19-20 апреля 2022г.
  • Добрецовские чтения: Наука из первых рук. Первая Всероссийская научная конференция, посвященная памяти выдающего ученого и организатора науки академика РАН Николая Леонтьевича Добрецова. г. Новосибирск, 01–05 августа 2022г.

 

2023 год

  • Годичное собрание РМО "Минералого-геохимические исследования для решения проблем петро- и рудогенеза, выявления новых видов минерального сырья и их рационального использования». Санкт-Петербург. 10-12 октября 2023г.
  • VII International Conference on Ultrafast Optical Science, Москва, 2-6 октября 2023г.
  • Геология и минерально-сырьевые ресурсы северо-востока России.Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием, посвященная 30-летию Академии наук Республики Саха (Якутия) и 40-летию геологоразведочного факультета СВФУ им. М.К. Аммосова. г. Якутск, 21-24 марта 2023 г.

 

2024 год

  • XX Международное совещание по кристаллохимии, рентгенографии и спектроскопии минералов и VI Международное совещание по органической минералогии, Санкт-Петербург, 17-21 июня 2024г.
  • XIX Российское Совещание по экспериментальной минералогии, Черноголовка, Россия, 23-27 сентября 2024г.
  • Ежегодный Семинар по Экспериментальной Минералогии, Петрологии и Геохимии (Хитариада - 2024), Москва, 16-17 апреля 2024г.
  • Общее собрание Отделения наук о Земле РАН «Науки о Земле в решении проблем научно-технологического развития Российской Федерации». Москва, 9 декабря 2024 г.
  • Годичное собрание Российского минералогического общества «Минералогические исследования в интересах развития минерально-сырьевого комплекса России и создания современных технологий». г. Апатиты, 16–21 сентября 2024г.
  • Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). XXII Всероссийская научная конференция. Г.Иркутск, 15–19 октября 2024г.

 

2025 год

  • Конференция «Процессы минералообразования при высоких давлениях, происхождение алмаза и мантийных магм», посвященная 90-летию со дня рождения Н.В. Соболева, Новосибирск 17–19 июня 2025г.

  

 

Лаборатория имеет возможность выполнить исследования в области высоких давлений по следующим направлениям:

  • Получение новых функциональных материалов при высоких Р-Т параметрах на станции БАРС;
  • Диапазон давлений 3-10 ГПа;
  • Диапазон температур 0-2500°С;
  • Объём вещества от 0,1 до 1,5 см3 (в зависимости от Р,Т);
  • Реализация НРНТ процессов на станции БАРС;
  • Синтез функциональных материалов;
  • Спекание материалов (керамика);
  • Выращивание кристаллов высокобарических фаз;
  • Модифицирование свойств кристаллов при высокобарическом отжиге.

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0031; Номер Гос. учета: 122041400159-3. «Высокобарические минералообразующие процессы с участием летучих системы C-O-H-N-S и генезис алмаза. », руководитель Пальянов Юрий Николаевич 
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0013. «Процессы фазообразования (минералы, флюиды, расплавы) при физико-химических параметрах зон субдукции и литосферной мантии, генезис и синтез алмаза», руководитель Пальянов Юрий Николаевич

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 24-77-10006; Номер Гос. учета – 124082000020-1. «Метасоматоз литосферной мантии: источники флюидов, минералообразующие процессы и геохимические маркеры (по экспериментальным данным)», руководитель Крук Алексей Николаевич
  • РНФ№ 24-17-00032; Номер Гос. учета – 124111200004-6. «Генетическая информативность морфологии, реальной структуры и свойств алмаза (экспериментальные исследования)», руководитель Пальянов Юрий Николаевич
  • РНФ№ 19-17-00075; Номер Гос. учета – 122112300002-0. «Экспериментальное моделирование механизмов образования алмаза», руководитель Пальянов Юрий Николаевич
  • РНФ№ 22-17-00005; Номер Гос. учета – 122080300103-6. «Закритические флюиды в зонах субдукции: условия генерации, состав и роль в эволюции мантии», руководитель Сокол Александр Григорьевич
  • РНФ№ 22-27-00195; Номер Гос. учета – 122080200005-4. «Влияние коллизионных зон на процессы модификации нижней коры Анабарской тектонической провинции Сибирского кратона», руководитель Шацкий Владислав Станиславович

 

 

2023 год

 

  1. Bataleva Y.V., Novoselov I.D., Kruk A.N., Furman O.V., Palyanov Y.N. Experimental Modeling of Decarbonation Reactions, Resulting in the Formation of CO2 Fluid and Garnets of Model Carbonated Eclogites under Lithospheric Mantle P,T-Parameters. // Minerals – 2023 – 13 – 859. DOI: 10.3390/min13070859
  2. Bataleva Y.V., Palyanov Y.N. Diamond Formation via Carbonate or CO2 Reduction under Pressures and Temperatures of the Lithospheric Mantle: Review of Experimental Data // Minerals 2023, 13, 940. DOI: 10.3390/min13070940
  3. Bataleva Yu.V., Furman O.V., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N. Experimental Study of Sulfur Solubility in Ca–Mg Carbonate Melt under P–T Parameters of Lithospheric Mantle // Russian Geology and Geophysics – 2022 – 63 – 1–13. DOI: 10.2113/RGG20224516
  4. Hernández E., Redolfi E., Stella C., Andrini G., Corte E., Sachero S., Tchernij S., Picariello F., Herzig T., Borzdov Y.M., Kupriyanov I.N., Kubanek A., Olivero P., Meijer J., Traina P., Palyanov Y. N., Forneris J. Efficiency Optimization of Ge-V Quantum Emitters in Single-Crystal Diamond upon Ion Implantation and HPHT Annealing // Adv. Quantum Technol – 2023 – 2300010. DOI: 10.1002/qute.202300010
  5. Korsakov A.V., Romanenko A.V., Sokol A.G., Musiyachenko K.A. Raman spectroscopic study of the transformation of nitrogen-bearing K-cymrite during heating experiments: Origin of kokchetavite in high-pressure metamorphic rocks // J Raman Spectrosc – 2023 – 1–8. DOI: 10.1002/jrs.6541
  6. Kupriyanov I.N., Sokol A.G., Seryotkin Y.V., Kruk A.N., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A. Nitrogen fractionation in mica metapelite under hot subduction conditions: Implications for nitrogen ingassing to the mantle // Chemical Geology – Volume 628 – 121476. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2023.121476
  7. Nadolinny V.A., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Rakhmanova M.I., Komarovskikh A.Yu., Yelisseev A.P. Effect of HPHT annealing in a medium with high hydrogen fugacity on the properties of plastically deformed brown IaAB diamond // Diamond and Related Materials – 2023 – Volume 138 – 110231. DOI: 10.1016/j.diamond.2023.110231
  8. Nikolenko E.I., Agashev A.M., Tychkov N.S., Nikolenko A.M., Zhelonkin R.Yu., Ragozin A. L., Afanasiev V.P., Pokhilenko N.P. In search for primary sources of placer diamonds of northeast Siberian craton: Evidence from the U–Pb ages and geochemistry of alluvial zircons // Resource Geology – 2023– Volume73 – Issue1. DOI: 10.1111/rge.12317
  9. Novoselov I.D., Palyanov Y.N., Bataleva Y.V. Experimental study of the interaction between garnets of eclogitic and lherzolitic parageneses and H2O-CO2 fluid under the P-T parameters of the lithospheric mantle // Lithos – 2023 –Volumes 462–463, 107408. DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107408
  10. Novoselov I.D., Palyanov Yu.N., Bataleva Yu.V. Experimental Modeling of the Interaction between Garnets of Mantle Parageneses and CO2 Fluid at 6.3 GPa and 950–1550 °C // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–15. DOI: 10.2113/RGG20224511
  11. Okotrub A.V., Gorodetskiy D.V., Palyanov Y.N., Smirnov D.A., Bulusheva L.G. Iron-Catalyzed Growth of Vertical Graphitic Layers on the (100) Face of Single-Crystal Diamond // The Journal of Physical Chemistry C – 2023 – 127 (7) – 3563-3569. DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c08080
  12. Okotrub A.V., Sedelnikova O.V., Gorodetskiy D.V., Fedorenko A.D., Asanov I.P., Palyanov Y.N., Lapega A.V., Gurova O.A., Bulusheva L.G. Effect of Titanium and Molybdenum Cover on the Surface Restructuration of Diamond Single Crystal during Annealing // Materials – 2023 – 16(4) – 1650. DOI: 10.3390/ma16041650
  13. Palyanov Yu.N., Bataleva Yu.V., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Nechaev D.V. Experimental Modeling of the Mantle–Slab Interaction in the Metal–Carbonate System, Conditions of Crystallization and Indicator Characteristics of Diamond // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–18. DOI: 10.2113/RGG20234559
  14. Palyanov Yu.N., Nepomnyashchikh A.I. Modern Problems of Experimental Mineralogy, Petrology, and Geochemistry // Russian Geology and Geophysics – 2023 – Vol. 64 – No. 8 – pp. 889–891. DOI: 10.2113/RGG20234631
  15. Rashchenko S., Kolesnichenko M., Mikhno A., Shatskiy A. High pressure Raman study of Na4Ca(CO3)3 from the ambient pressure to 11 GPa // High Pressure Research – 2023 – Volume 43 – Issue 3 – Pages 205-214 . DOI: 10.1080/08957959.2023.2218535
  16. Reutsky V.N., Borzdov Y.M. Effect of growth rate on diamond composition // Diamond and Related Materials – 2023 – Volume 135 – 109865. DOI: 10.1016/j.diamond.2023.109865
  17. Reutsky V.N., Borzdov Yu.M., Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N. Carbon Isotope Fractionation during Metal–Carbonate Interaction at the Mantle Pressures and Temperatures // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–9. DOI: 10.2113/RGG20234561
  18. Seryotkin Y.V., Kupriyanov I.N., Ignatov M.A. Single-crystal X-ray diffraction and IR-spectroscopy studies of potassium-deficient fluorapophyllite-(K) // Physics and Chemistry of Minerals – 2023 – V. 50 – 6 . DOI: 10.1007/s00269-022-01229-y
  19. Sokol A.G., Koz’menko O.A., Kruk A.N., Nechepurenko S.F. Composition of the Fluid in Carbonate- and Chlorine-Bearing Pelite near the Second Critical Point: Results of Diamond Trap Experiments // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–13, 2023. DOI: 10.2113/RGG20234555
  20. Sokol A.G., Kozmenko O.A., Kruk A.N. Composition of supercritical fuid in carbonate‑ andchlorine‑bearing pelite at conditions of subduction zones // Contributions to Mineralogy and Petrology – 2023 – 178:90. DOI: 10.1007/S00410-023-02074-0
  21. Sokol A.G., Kupriyanov I.N., Kotsuba D.A., Korsakov A.V., Sokol E.V., Kruk A.N. Nitrogen storage capacity of phengitic muscovite and K-cymrite under the conditions of hot subduction and ultra high pressure metamorphism // Geochimica et Cosmochimica Acta – V. 355 - 15 August – P. 89-109. DOI: 10.1016/j.gca.2023.06.026
  22. Сокол А.Г., Крук А.Н., Козьменко О.А., Пальянов Ю.Н. Стабильность карбонатов при субдукции: влияние режима дефлюидизации хлорсодержащего пелита // Доклады Российской Академии наук. науки о Земле – 2023 – том 509 – № 1 – с. 50–55. DOI: 10.31857/S2686739722602381
  23. Шацкий В.С., Рагозин А.Л., Ванг Ч. ЭВОЛЮЦИЯ КОРЫ ЯКУТСКОЙ АЛМАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ —ОТ ЭОАРХЕЯ ДО ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЯ: РЕЗУЛЬТАТЫ U-TH-PB (ЛА-ИСП-МС) ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ И LU-HF ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЦИРКОНА ИЗ КСЕНОЛИТОВ КОРОВЫХ ПОРОД В КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБКАХ // Геология и геофизика – 2023 – т. 64  - № 12 –  с. 1659–1673. DOI: 10.15372/GiG2023154

 

2024 год

 

  1. Agasheva E., Gudimova A., Malygina E., Agashev A., Ragozin A., Murav’eva E., Dymshits A. Thermal State and Thickness of the Lithospheric Mantle Beneath the Northern East-European Platform: Evidence from Clinopyroxene Xenocrysts in Kimberlite Pipes from the Arkhangelsk Region (NW Russia) and Its Applications in Diamond Exploration // Geosciences 2024, 14(9), 229. DOI: 10.3390/geosciences14090229
  2. Ilyin A.A., Shatsky V.S., Ragozin A.L. U–Pb Age and Mineral Inclusions in Zircon from Diamondiferous Garnet–Pyroxene Rocks of the Kumdy-Kol Microdiamond Deposit in Northern Kazakhstan // Russian Geology and Geophysics - 2024 - pp. 1–15. DOI: 10.2113/RGG20234661
  3. Kartashov I.A., Podlesnyi S.N., Antonov V.A., Popov V.P., Pal’yanov Yu.N. Raman and ODMR Spectroscopy of NV Centers in Nanolayers and Nanopillars of 111 Diamond after Etching with a Focused Beam of Ga Ions // Optical-Physical Methods of Research and Measurement, Volume 59, pages 677–685, (2023). DOI: 10.3103/S8756699023060067
  4. Khisina, N.R., Badyukov, D.D., Lorenz, K.A. et al. Deformation Microstructure, Metallic Iron, and Inclusions of Hollow Negative Crystals in Olivine from the Seymchan Pallasite: Evidence of Fe2+ Solid-State Reduction. Geochem. Int. 62, 344–355 (2024). DOI: 10.1134/S0016702923700118
  5. Kruk A.N., Sokol A.G., Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N. Stability of Carbonates during Subduction: The Role of Dissolution in Dehydration Fluids // Doklady Earth Sciences, 2024. DOI: 10.1134/S1028334X24603742
  6. Kupriyanov I.N., Sokol A.G., Kruk A.N. Water Speciation and Storage Capacity of Olivine under the Reduced Fluid—Peridotite Interaction // Minerals 2024, 14, 119. DOI: 10.3390/min14020119
  7. Nadolinny V.A., Palyanov Yu N., Borzdov Yu M., Rakhmanova M.I., Komarovskikh A. Yu, Yurjeva O.P. HTHP treatment of diamonds containing N1 centers. Neutral state of the N1 center as a limiting step in the aggregation of substitutional nitrogen into A form // Diamond and Related Materials Volume 141, January 2024, 110632. DOI: 10.1016/j.diamond.2023.110632
  8. Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Korsakov A.V., Sokol A.G. High pressure behavior of K-cymrite (KAlSi3O8·H2O) crystal structure // Physics and Chemistry of Minerals, Volume 51, article number 36, (2024). DOI: 10.1007/s00269-024-01296-3
  9. Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Korsakov A.V., Sokol A.G., Kokh K.A. Compressibility and pressure-induced structural evolution of kokchetavite, hexagonal polymorph of KAlSi3O8, by single-crystal X-ray diffractio//American Mineralogist (2024) 109 (7): 1284–1291, DOI: 10.2138/am-2023-9120
  10. Shatsky V.S., Wang Q., Ragozin A.L., Su W., Ilyin A.A. Connection between tectonothermal events of the Yakutian kimberlite province and assembly of the Siberian craton // Precambrian Research, Volume 405, 1 June 2024, 107379/ DOI: 10.1016/j.precamres.2024.107379
  11. Sokol A.G., Korsakov A.V., Kruk A.N. The Formation of K-Cymrite in Subduction Zones and Its Potential for Transport of Potassium, Water, and Nitrogen into the Mantle// Geochemistry International, 2024, Vol. 62, No. 12, pp. 1322–1331. DOI: 10.1134/S0016702924700745
  12. Sokol A.G., Kozmenko O.A., Kruk A.N., Skuzovatov S.Y., Kiseleva D.V. Trace-element mobility in pelite-derived supercritical fluid-melt at subduction-zone conditions // Contributions to Mineralogy and Petrology – 2024 – 179:50. DOI: 10.1007/s00410-024-02131-2
  13. Starikova A.E., Doroshkevich A.G., Sklyarov E.V., Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Shaparenko E.O., Zhukova I.A., Semenova D.V., Yakovenko E.S., Ragozin A.L. Magmatism and metasomatism in the formation of the Katugin Nb-Ta-REE-Zr-cryolite deposit, eastern Siberia, Russia: Evidence from zircon data // Lithos, 2024, Volumes 472–473, 107557. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107557
  14. Буга С.Г., Куприянов И.Н., Борздов Ю.М., Кузнецов М.С., Лупарев Н.В., Носухин С.А., Кульницкий Б.А., Приходько Д.Д., Пальянов Ю.Н. Электрические свойства сильно легированных азотом синтетических монокристаллов алмаза, выращенных при высоком давлении и температуре // Физика и техника полупроводников, 2024, том 58, вып. 8, 424 - 433. DOI: 10.61011/FTP.2024.08.59201.7054

 

 

 

Лаборатория теоретических и экспериментальных исследований высокобарического минералообразования (452)

 

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук, Корсаков Андрей Викторович 

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Дорошкевич Анна Геннадьевна

 
Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 12 сотрудников, в том числе: 1 доктор геолого-минералогических наук, 4 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров, техников и лаборантов, имеющих большой опыт исследований высокобарических пород и минералов. 

 

Контакты

Заведующий лабораторией, д.г.-м.н., Корсаков Андрей Викторович
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
корпус минералогии, к. 203.

 

 

Лаборатория была выделена в апреле 2017 года из состава лаборатории 451. На момент выделения основными направления работы лаборатории были теоретические и экспериментальные исследования минералообразования при высоких температурах и давлениях. В 2018 году из коллектива лаборатории была создана лаборатория 454 (Фазовых превращений и диаграмм состояния вещества Земли при высоких давлениях). В настоящее время в лаборатории активно развиваются следующие направления (i) высокобарическое минералообразование на примере глубоко субдуцированных пород континетальной коры, (ii) высокобарическое минералообразование в условиях нижней части земной коры и верхней мантии, (iii) численное моделирование условий образования выосокбарических ассоциаций на основе упруго-пластических равновесий в системах "включение - минерал-хозяин". Одной из приоритетных задач является выявление ключевых карбонатсодержащих минеральных ассоциаций, контролирующие транспорт углерода, радиоактивных и щелочных элементов в мантию Земли в ходе субдукции корового материала, оценка роли и влияния субдукционных процессов на эволюцию вещества литосферной мантии. 

Основные объекты исследования лаборатории располагаются в пределах Северного Казахстана (Кокчетавский массив), Южного Урала (Максютовский комплекс), Республики Саха (Якутия). Члены коллектива принимали активное участие в полевых работах на территории Канады, Королевства Марокко.

За последние 5 лет сотрудники лаборатории принимали участие в качестве руководителей и исполнителей более чем в 4 грантах РНФ, 5 грантах РФФИ, а также участвовали в работе и организации международных конференций и полевых экскурсий.

 

 

В коллективе лаборатории идут исследования по трем взаимно дополняющим друг друга блокам:

 

высокобарическое минералообразование на примере глубоко субдуцированных пород континетальной коры

В рамках данного направления проводятся исследования ультравысокобарических пород Кокчетавского массива (Северный Казахстан), Максютовский комплекс (Южный Урал). Отдельным аспектом деятельности являются алмазоносные кианитовые гнейсы, которые являются наилучшим природным аналогом KCMASH экспериментальных систем, что позволяет применять к ним полученные ранее результаты экспериментальных работ. Для реконструкции метаморфической истории алмазоносных кианитовых гнейсов используется комплекс аналитических методов, таких как рентгеноспектральный микроанализ, сканирующая электронная микроскопия, катодолюминесценция, КР-спектроскопия и ИК-спектроскопия. Геохимические особенности алмазоносных пород позволили определить природу протолита, а на основании исследования породообразующих и акцессорных минералов впервые была построена прогрессивная часть РТ-тренда эволюции данных пород и определены РТ-условия пика метаморфизма и регрессивного этапа. Особое внимание также уделяется минеральным и флюидным включениям в минералах, так как они содержат ценную генетическую информацию о процессах, происходящих в зонах субдукции.

 

высокобарическое минералообразование в условиях нижней части земной коры и верхней мантии

 

Деятельность группы направлена на изучение микроминералогии литосферной мантии древних кратонов, в особенности редких метасоматических минералов и включений в породообразующих минералах перидотитов, пироксенитов и эклогитов. Особое внимание уделяется проблеме состава и происхождения кимберлитовых расплавов, а также вопросу взаимодействия глубинных протолитов с реакционно-активными метасоматическими агентами.

 

численное моделирование условий образования выосокбарических ассоциаций на основе упруго-пластических равновесий в системах "включение - минерал-хозяин"

 

Деятельность группы направлена на реконструкцию и моделирование РТ трендов, запечатленных в системе "включение - минерал-хозяин". Нередко именно по реликтовым ассоциациям, не информативным с точки зрения, классических подходов геобаротермометрии, удается реконструировать метаморфическую историю. Остаточная упругая деформация во включении может быть измерена напрямую (например, по параметрам решетки с помощью монокристаллической дифракции) или косвенно по смещению положения КР пиков относительно недеформированного кристалла. Затем на основании измеренных деформаций рассчитывается напряжение остаточных включений. Эксперименты с контролируемым негидростатическим давлением могли бы дать более точные калибровки, но они слишком сложны или даже невозможны на настоящий момент. Для решения этой проблемы можно обратиться к теоретическим методам. Расчеты ab initio могут быть использованы для моделирования широкого спектра свойств минералов: от кристаллической структуры и механических свойств до термодинамики (Prencipe 2019). Единственные ограничения этого метода - время и вычислительная мощность. Кроме того, такое моделирование позволяет приложить любую деформацию или напряжение к структуре минерала, обеспечивая тем самым аккуратный метод связи смещения КР пика с деформацией включения и, далее путем расчетов, с напряжением.

 

 

В своих исследованиях коллектив лаборатории активно использует большинство современных аналитических методик, а также имеет богатый опыт проведения полевых работ в различных климатических зонах от Казахстана, до полярных широт Российской Федерации.

 

 

 

Исследования, проводимые в лаборатории, позволили реконструировать состав метасоматических агентов, преобразующих породы литосферной мантии Сибирского кратона. В наиболее глубинных ксенолитах деформированных перидотитов, залегающих в основании континентальной литосферы, диагностированы продукты раскристаллизации высокобарического щелочно-карбонатитового расплава, метасоматизировавшего эти породы. Впервые для природных образцов были идентифицированы вторичные включения расплава в породообразующих минералах этих ксенолитов. Дочерние минеральные фазы в этих включениях представлены разнообразными карбонатами (Na-K-Ca-, Na-Ca-, Na-Mg-, Ca-Mg- and Ca-), K-Na- and Na-сульфатами, Na-, K-, Mg-хлоридами, K-Fe-Ni-, K-Fe-, Fe-Ni- and Fe-сульфидами, фосфатами, оксидами и силикатами. Среди дочерних фаз во включениях установлен арагонит (высокобарическая полиморфная модификация CaCO3) однозначно свидетельствующий о мантийном высокобарическом происхождении включений. По данным КР-картирования карбонаты во включениях составляют не менее 64 объемных %. Таким образом, эти включения являются щелочно-карбонатными жидкостями и впервые на природном объекте зафиксировано существование таких жидкостей в макромасштабе на границе астеносферы с литосферой. Считается, что щелочно-карбонатитовые расплавы так же являются самой эффективной средой для формирования алмазов при мантийных условиях [Pal'yanov et al., 1999]. Сходство составов, изученных щелочно-карбонатитовых расплавных включений в оливине деформилованных перидотитов и составов микровключений из волокнистых алмазов мира, позволяет предполагать, что просачивание примитивных кимберлитовых жидкостей через мантийные породы может приводить к формированию по крайней мере некоторой части алмазов в мантии.

Продукты раскристаллизации расплавов - полифазные включения были идентифицированы в порфиробластах породообразующих минералов из метаморфических пород участка Барчинский (Кокчетавский массив, Северный Казахстан). Эти включения состоят из минеральных ассоциаций, включающих породообразующие и акцессорные минералы, которые кристаллизуются во время эксгумации. После гомогенизации этих включений были определены два типа стёкол. Один тип присутствует в гранатовых порфиробластах в меланократовой части одного из образцов и представляет собой высокобарический расплав, образованный вблизи условий пика метаморфизма >4.5 ГПа и 1000 ° С. Эти включения характеризуются высокой концентрацией легких редкоземельных элементов (LREE), Th и U. Экстракция этих расплавов привела к истощению Кокчетавских гнейсов в отношении этих элементов. Измеренные коэффициенты распределения крупных ионных литофильных элементов (LILE) между включениями фенгита и расплавных включений составляют DRb = 1.9-2.5, DBa=1.1-1.6 и DCs=0.6-0.8. Эти коэффициенты показывают, что при частичном плавлении коровых пород в присутствии фенгита происходит незначительное их обеднение в отношении этих элементов. Концентрация Nb в расплавах (27 ppm) примерно вдвое больше, чем в рестите (15 ppm), что указывает на несовместимое поведение Nb при высокобарическом анатексисе, несмотря на наличие остаточного фенгита и акцессорного рутила. Второй тип включения был идентифицирован в порфиробластах граната из лейкократической части этого же образца и представляет собой расплав, образовавшийся во время эксгумации при 650-750 ° С и давлениях земной коры. Эти включения характеризуются низкими концентрациями LREE и Nb, но высоким содержанием U. Составы высокобарических расплавов характеризуются умеренным обогащением в LILE, без истощения в отношении Nb, и экстремально высоким обогащением в отношении LREE и Th, и заметно отличаются от геохимических характеристик островодужных базальтов. Следовательно, можно предполагать, что подобные расплавы не участвуют в образовании островодужной коры. Состав исследованных нами расплавных высокобарических включений аналогичен составу расплавных включений в минералах из ксенолитов земной коры, выносимых щелочными базальтоидами на Памире [Мадюков и др., 2011], а также составам некоторых шошонитов из Тибета [Campbell et al, 2014; Wang et al., 2016]. Образование шошонитовых щелочных магматических пород, распространенных в зонах коллизии, может быть связано с анатексисом Кокчетавского типа пород континентальной коры [Stepanov и др., 2017].

2020 год

 

 

2021 год

 

 

2022 год

 

 

2023 год

 

 

2024 год

 

 

 

 

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

Сотрудники лаборатории принимают участие в подготовке научных кадров высшей квалификации, а также являются научными руководителями бакалаврских и магистерских дипломных работ. Кроме того, способствуют успешному проведению Сибирской геологической олимпиады школьников (http://www.nsu.ru/Sib_GeoOlymp ).

 

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

  • XI International Eclogite Conference, Dominican Republic, 31 January-7 February 2015
  • «Advances in High-Pressure Research II: Deepest Understanding», Новосибирск, 29 August - 4 September 2015
  • «Онтогения, филогения и система минералов», Миасс, 5-9 октября 2015
  • ХI International Conference GeoRaman 2016, Novosibirsk, 9-15 June 2016
  • International Siberian Early Career Geoscientists Conference, Novosibirsk, 13-24 June 2016
  • 26th Goldschmidt Conference, Yokohama, 26 June – 1 July 2016
  • Third International Symposium "Advances in High-Pressure Research III: Towards Geodynamic Implications", Novosibirsk, Russia, August 29 – September 2, 2016
  • 2nd European Mineralogical Conference, Rimini, 11-15 September, 2016
  • European Current Research on Fluid Inclusions, Nancy, 23-29 June, 2017
  • XII International Eclogite Conference, Sweden, 20-29 August 2017
  • IX Всероссийская молодежная научная конференция "Минералы: строение, свойства, методы исследования", Екатеринбург, 5-8 февраля 2018
  • ХII International Conference GeoRaman 2018, Catania, 10-14 June 2018
  • XIX International meeting on crystal chemistry, X-ray diffraction and spectroscopy of minerals, 2-6 June 2019, Apatity
  • 29th Goldschmidt Conference, Barcelona, 17 August – 24 August

6

2020 год

 

 

2021 год

 

 

2022 год

 

 

2023 год

 

 

2024 год

 

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0024; Номер Гос. учета: 122041400241-5. «Щелочной магматизм Сибири: источники, условия генерации расплавов, их эволюция и рудообразование », руководитель Дорошкевич Анна Геннадьевна
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0002. «Рудный потенциал метасоматических процессов, связанных с щелочными и карбонатитовыми комплексами», руководитель Дорошкевич Анна Геннадьевна 

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 24-17-00164; Номер Гос. учета – 124112900052-7. «Высокобарическое (~3ГПа) плавление корового материала и генерация различных типов расплавов в орогенных комплексах», руководитель Корсаков Андрей Викторович
  • РНФ№ A-8230-2014; Номер Гос. учета – 124051600023-2. «Реконструкция этапов образования и эволюции литосферной мантии и нижней коры Aрктических территорий Восточно-Европейской платформы: выявление связи с алмазоносностью региона», руководитель Агашева Елена Владимировна
  • РНФ№ 21-77-10006; Номер Гос. учета – 122041800099-8. «Реконструкция эволюции формирования коэситсодержащих эклогитов в мантии Земли», руководитель Михайленко Денис Сергеевич
  • РНФ№ 20-77-10018; Номер Гос. учета – 121120600257-7. «Реконструкция этапов образования и эволюции литосферной мантии и нижней коры Aрктических территорий Восточно-Европейской платформы: выявление связи с алмазоносностью региона.», руководитель Агашева Елена Владимировна

 

 

 

2023 год

 

  1. Alves J.F., Edwards H.G.M., Korsakov A., de Oliveira L.F.C. Revisiting the Raman Spectra of Carbonate Minerals. Minerals 2023, 13, 1358. DOI: 10.3390/min13111358
  2. Aulbach S., Stalder R., Massuyeau M., Stern R.A., Ionov D.A., Korsakov, A.V. Water in omphacite and garnet from pristine xenolithic eclogite: T-X-fO2 controls, retentivity, and implications for electrical conductivity and deep H2O recycling // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2023, 24, e2023GC011170. DOI: 10.1029/2023GC011170
  3. Korsakov A.V., Mikhailenko D.S., Zhang Le, Xu Yi-G. Inclusions of diamond crystals in the tourmaline of the schorl-uvite series: problems of genesis // Journal of Mining Institute – 2023 – Pp.1-9. DOI: 10.31897/PMI.2023.18
  4. Korsakov A.V., Romanenko A.V., Sokol A.G., Musiyachenko K.A. Raman spectroscopic study of the transformation of nitrogen-bearing K-cymrite during heating experiments: Origin of kokchetavite in high-pressure metamorphic rocks // J Raman Spectrosc – 2023 – 1–8. DOI: 10.1002/jrs.6541
  5. Korsakov A.V., Yudin D.S., Musiyachenko K.A., Demin S.P. 40Ar/39Ar DATING OF MARUYAMAITE (K-DOMINANT TOURMALINE) FROM DIAMOND-BEARING METAMORPHIC ROCKS OF THE KOKCHETAV MASSIF // Geodynamics & Tectonophysics – 2023 – VOLUME 14 – ISSUE 3 – ARTICLE 0699. DOI: 10.5800/GT-2023-14-3-0699
  6. Mikhno A.O., Shatskiy A.F., Korsakov A.V., Vinogradova Y.G., Berndt J., Klemme S., Rashchenko S.V. Theorigin of calcite in calc-silicate rocks from the Kokchetav ultrahigh-pressure metamorphic complex // Journal of Metamorphic Geology, 2023, 1–28. DOI: 10.1111/jmg.12749
  7. Mikhno A.O., Vinogradova Yu.G., Rashchenko S.V., Korsakov A.V. Methane in Carbonate Melt Inclusions in the Rock-Forming Minerals of Calc-Silicate Rocks of the Kokchetav Massif // Doklady Earth Sciences – 2023 - 2volume – 508 – pages 6–11. DOI: 10.1134/S1028334X22601882
  8. Sharygin I.S., Solovev K. A., Golovin A. V. Kelyphite around garnet in unaltered lherzolite xenolith from the Udachnaya pipe (Siberian Craton): Formation exclusively via interaction with kimberlite melt // Journal of Asian Earth Sciences – 2023 – Volume 256 – 15 October– 105821. DOI: 10.1016/j.jseaes.2023.105821
  9. Sokol A.G., Kupriyanov I.N., Kotsuba D.A., Korsakov A.V., Sokol E.V., Kruk A.N. Nitrogen storage capacity of phengitic muscovite and K-cymrite under the conditions of hot subduction and ultra high pressure metamorphism // Geochimica et Cosmochimica Acta – V. 355 - 15 August – P. 89-109. DOI: 10.1016/j.gca.2023.06.026
  10. Zhukova I.A., Stepanov A.S., Malyutina A., Doroshkevich A.G., Korsakov A.V., Jiang Sh.-Y., Bakovets V.V., Pomelova T.A., Nigmatulina E.N. Raman spectroscopic study of non-stoichiometry in cerianite from critical zone // J Raman Spectrosc – 2023 – 1–10. DOI: 10.1002/jrs.6557
  11. Калугина А.Д., Зедгенизов Д.А., Логвинова А.М. (2023) Использование рамановской спектроскопии для характеристики состава минеральных включений перидотитового парагенезиса в алмазах. Литосфера, 23(4), 531-548. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-531-548
  12. Нугуманова Я.Н., Калугина А.Д., Старикова А.Е., Дорошкевич А.Г., Прокопьев И.Р. Минералы группы апатита из ультраосновных лампрофиров зиминского щелочно-ультраосновного карбонатитового комплекса (Урикско-Ийский грабен, Восточное Присаянье).Литосфера. 2023;23(4):589-602. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-589-602

 

2024 год

 

  1. Agasheva E.V., Mikhailenko D.S., Korsakov A.V. Association of quartz, Cr-pyrope and Cr-diopside in mantle xenolith in V.Grib kimberlite pipe (northern East European Platform): genetic models // Journal of Mining Institute. 2023, p. 1-17. DOI: EDN HLLHDR
  2. Celata B., Bosi F., Musiyachenko K.A., Korsakov A.V., Andreozzi G.B. Crystal chemistry of K-tourmalines from the Kumdy-Kol microdiamond deposit, Kokchetav Massif, Kazakhstan // European Journal of Mineralogy, Volume 36, issue 5, EJM, 36, 797–811, 2024. DOI: 10.5194/ejm-36-797-2024
  3. Gavryushkin P.N., Rečnik A., Donskikh K.G., Banaev M.V., Sagatov N.E., Rashchenko S., Volkov S., Aksenov S., Mikhailenko D., Korsakov A., Daneu N., Litasov K.D. The intrinsic twinning and enigmatic twisting of aragonite crystals // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 121 (6) e2311738121. DOI: 10.1073/pnas.2311738121
  4. Korsakov A.V., Mikhailenko D.S., Serebryannikov A.O., Logvinova A.M., Gladkochub D.P. Inclusion of Kokchetavite in a Diamond Crystal from Venezuela: Evidence of Subduction of the Continental Crust. // Doklady Earth Sciences, Volume 517, Issue 1, p.1206-1212. DOI: 10.1134/S1028334X24601317
  5. Kumar N., Ishchenko D.V., Milekhin I.A., Yunin P.A., Kyrova E.D., Korsakov A.V., Tereshchenko O.E. Polarization-resolved resonant Raman excitation of surface and bulk electronic bands and phonons in MBE-grown topological insulator thin films//Physical Chemistry Chemical Physics, Issue 46, 2024. DOI: 10.1039/d4cp02994a
  6. Mikhailenko D.S., Aulbach S., Stepanov A.S., Korsakov A.V., Le Zhang, Yi-Gang Xu, Allanite in Mantle Eclogite Xenoliths // Journal of Petrology, Volume 65, Issue 5, May 2024, egae041. DOI: 10.1093/petrology/egae041
  7. Nugumanova Y., Doroshkevich A., Kalugina A., Chebotarev D., Izbrodin I., Hou T., Age and composition of perovskite in ultramafic lamprophyres from the Zima alkaline-ultramafic carbonatite complex, the southern margin of the Siberian craton: Petrogenetic implications // Geochemistry, 2024, 126159. DOI: 10.1016/j.chemer.2024.126159
  8. Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Korsakov A.V., Sokol A.G. High pressure behavior of K-cymrite (KAlSi3O8·H2O) crystal structure // Physics and Chemistry of Minerals, Volume 51, article number 36, (2024). DOI: 10.1007/s00269-024-01296-3
  9. Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Korsakov A.V., Sokol A.G., Kokh K.A. Compressibility and pressure-induced structural evolution of kokchetavite, hexagonal polymorph of KAlSi3O8, by single-crystal X-ray diffractio//American Mineralogist (2024) 109 (7): 1284–1291, DOI: 10.2138/am-2023-9120
  10. Sokol A.G., Korsakov A.V., Kruk A.N. The Formation of K-Cymrite in Subduction Zones and Its Potential for Transport of Potassium, Water, and Nitrogen into the Mantle// Geochemistry International, 2024, Vol. 62, No. 12, pp. 1322–1331. DOI: 10.1134/S0016702924700745
  11. Starikova A.E., Malyutina A.V., Izbrodin I.A., Doroshkevich A.G., Radomskaya T.A., Isakova A.T., Semenova D.V., Korsakov A.V., Mineralogical, Petrographic and Geochemical Evidence for Zircon Formation Conditions within the Burpala Massif, Northern Baikal Region// Geodynamics & Tectonophysics 15 (5), 0787. 2024. doi:10.5800/GT-2024-15-5-0787
  12. Zhitova E. S., Mikhailenko D. S., Pekov I. V., Korsakov A. V., Zolotarev A. A. Iowaite from the Udachnaya Kimberlite Pipe, Yakutia: Crystal Chemistry and Postcrystallization Transformations // Doklady Earth Sciences, Volume 517, pages 1190–1198, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24601858

 

 

 

Лаборатория литосферной мантии и алмазных месторождений (451)

 

11

Заведующий лабораторией 

Кандидат геолого-минералогических наук, Тычков Николай Сергеевич  

 

Научный руководитель базового проекта

Академик РАН Похиленко Николай Петрович  

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 37 сотрудника, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 2 академика РАН, 2 доктора геолого-минералогических наук, 11 кандидатов наук, 3 младших научных сотрудника, а также 19 квалифицированных инженеров и лаборантов. 

 

Контакты

Заведующий лабораторией, к.г.-м.н., Тычков Николай Сергеевич
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., тел. 373-05-26 (доб. 801), 373-03-58,
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
корпус минералогии к. 324. 

 

 

Фундамент для будущей лаборатории был заложен в конце 1950-х годов, когда в Новосибирск по приглашению академика А.А. Трофимука переехал выдающийся учёный, академик В.С. Соболев. К этому времени он уже возглавлял комплексное изучение кимберлитов Якутии, собрав вокруг себя выдающуюся школу выпускников Львовского университета. Их усилиями в 1959 году были опубликованы первые монографии по геологии алмазоносных кимберлитов, что положило начало активному развитию отечественной минералогии и петрологии верхней мантии.

С приходом в Институт геологии и геофизики СО АН СССР В.С. Соболев начал разрабатывать принципы прогноза и поисков алмазоносных кимберлитов, публикуя теоретические обобщения и экспериментальные обоснования алмазообразования.

Качественно новый этап в истории лаборатории начался в середине 1960-х годов с приходом в институт его сына и ученика — Н.В. Соболева, выпускника Львовского университета. Уже в 1963 году он организовал полевые работы на кимберлитовых трубках Удачная, Загаючная и Обнажённая, собрав уникальные коллекции мантийных ксенолитов. В сотрудничестве с Н.И. Зюзиным (рентгеноструктурные исследования) и И.К. Кузнецовой (химический анализ) была развёрнута широкая программа минералогических исследований, опиравшаяся на новейшие аналитические методы — в том числе электронно-зондовый микроанализ, развиваемый в институте при участии Н.Л. Добрецова и Ю.Г. Лаврентьева.

К середине 1960-х годов в институте были разработаны первые модели состава верхней мантии Сибирской платформы, а также заложены основы для прогноза алмазоносности кимберлитов на основе состава индикаторных минералов. В эти годы значительный вклад внесли также Г.М. Музыка, А.Д. Харькив, Г.И. Смирнов, В.А. Побережский, О.Н. Тарасюк и В.Ф. Кривонос.

В 1969–1973 годах под руководством Н.В. Соболева и при участии Н.П. Похиленко были разработаны минералогические критерии прогноза алмазоносности кимберлитов. Особое значение имело открытие высокохромистых беднокальциевых пиропов (гарцбургитового парагенезиса) — сначала в алмазах, затем в ксенолитах перидотитов. Это позволило выделять перспективные тела ещё до бурения и получения керна.

Уже в 1972 году коллективом ИГиГ (Н.В. Соболев, Ю.Г. Лаврентьев, Н.П. Похиленко, Л.В. Усова) были получены количественные подтверждения этих критериев. Результаты были опубликованы в журнале Contributions to Mineralogy and Petrology (1973) и стали международно признанными.

Позднее к развитию термобарометрических методов и интерпретации состава мантийных ксенолитов активно подключились Н.Г. Боровкова, Т.П. Боковая, А.В. Похиленко и С.М. Зинченко. В эти же годы началось тесное сотрудничество с коллегами из Якутии — Ю.Г. Шутовым, В.А. Романовым, В.П. Афанасьевым, которые передавали образцы из новых кимберлитов и участвовали в совместных экспедициях.

С 1970-х годов лаборатория проводила масштабные полевые исследования в Якутии. Н.П. Похиленко прошёл путь от студента-геолога до одного из ключевых организаторов экспедиций, проведя 26 полевых сезонов в северных районах. Среди его наставников были Ю.Л. Белик, Ф.Ф. Брахфогель, М.А. Новиков, К.П. Никишов. В составе отрядов лаборатории активно работали И.В. Пругова, А.С. Родионов, Ю.И. Овчинников, А.Н. Амшинский, Н.М. Подгорных, Е.И. Черепов, Б.Д. Миков, В.С. Шацкий и другие.

Экспедиции охватывали труднодоступные районы — бассейны рек Анабара, Оленёк, Хастах. Использовались вертолёты, катамараны, аэролодки, создавались временные базы и геохимические полигоны. Полевые отряды проводили отбор керна, россыпных проб, ксенолитов, алмазов, а также занимались картированием кимберлитов и мантийных ксенолитов в коренных телах.

В 1970-х и 1980-х годах лаборатория принимала участие в программе «Алмазы Сибири», проводила минералогическое районирование северной части ЯАП, участвовала в открытии трубки Юбилейная и других тел. В этот период был также собран уникальный банк данных по химическому составу пиропов, хромдиопсидов, ильменитов и других индикаторных минералов, который до сих пор используется в практике прогнозной оценки.

В 1976–1986 гг. сотрудники лаборатории (Н.В. Соболев, Н.П. Похиленко, совместно с В.П. Грибом, В.А. Скрипниченко, В.К. Соболевым, Н.Н. Головиным и др.) сыграли ключевую роль в открытии алмазоносной провинции на Беломорско-Кулойском плато. Здесь труды лаборатории позволили перевести трубку Ломоносовская в ранг промышленного месторождения. Для обеспечения разведки были привлечены специалисты из Якутии — В.В. Вержак и А.Ф. Махрачёв. Работы были высоко оценены, и в 1989 году Н.В. Соболев и Н.П. Похиленко были награждены государственными наградами.

Позднее к исследованиям Архангельской провинции подключились А.В. Костровицкий, Е.А. Подкопаев, Е.В. Пругова, С.С. Кулигин, И.А. Сафонов. Были разработаны новые методы минералогической диагностики, уточнены региональные особенности состава мантийных ксенолитов, составлен прогноз алмазоносности для малоперспективных районов, который подтвердился последующими открытиями.

В 1985 году в ИГиГ была официально создана Лаборатория минералогических методов поисков. Руководителем стал Н.П. Похиленко. В состав лаборатории вошли И.В. Пругова, А.С. Родионов, А.Н. Амшинский, С.С. Кулигин, Е.В. Пругова, А.И. Дак, Д.А. Мертвецов, Л.Ф. Реймерс, И.А. Сафонов, В.Н. Соболев, а также В.П. Афанасьев — опытный специалист с многолетним стажем работы в Якутии.

При поддержке Мингео СССР и ГКНТ лаборатория участвовала в координации работ по государственной программе «Сибирь» и внедряла свои методы в регионах России и за её пределами. В конце 1980-х — начале 1990-х годов лаборатория активно взаимодействовала с институтами АН СССР, ВИМС, ЯГРИ, геологоразведочными предприятиями Якутии и Архангельской области.

В 1994 году сотрудники лаборатории по приглашению канадской компании Winspear Resources Ltd. приступили к консультациям и полевым работам на севере Канады. Работами руководил Н.П. Похиленко. Применяя методы минералогического прогноза, разработанные в ИГиГ, он сумел открыть новое кимберлитовое поле в пределах ранее "неперспективной" южной части кратона Слейв. Открытие было сделано в течение трёх дней, и привело к бурному развитию региона. Этот успех стал ярким примером международного признания школы лаборатории.

Позже специалисты лаборатории, включая А.В. Похиленко, А.И. Дак и Е.В. Пругову, участвовали в проектах в Южной Африке, Ботсване, Индии, Бразилии. Благодаря их работе методы, разработанные в ИГиГ, легли в основу оценки перспектив многих кимберлитовых районов за рубежом. Эти исследования сопровождались публикациями, совместными проектами с зарубежными университетами, в том числе в сотрудничестве с Тюбингенским университетом (Германия) и Университетом Альберты (Канада).

В настоящее время Лаборатория литосферной мантии и алмазных месторождений (№ 451) продолжает активно развиваться и сохраняет позиции одного из ведущих научных подразделений в области геологии алмазных месторождений. Состав лаборатории насчитывает 25 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 1 академик РАН, 4 доктора геолого-минералогических наук, 8 кандидатов наук, а также 11 квалифицированных инженеров и лаборантов. Ведётся активная научная деятельность: публикуются статьи в ведущих отечественных и зарубежных журналах, готовятся доклады для участия в международных и всероссийских конференциях, выполняются фундаментальные и прикладные проекты.

 

Основные объекты исследования располагаются на Сибирской платформе, Тувино-Монгольском микроконтиненте (Сангилен), а также в Архангельской алмазоносной провинции. Особый интерес представляют районы: Лено-Анабарское междуречье, Попигайска астроблема, Вилюйская синеклиза, Центральная часть Якутской Алмазоносной провинции.

Большинство сотрудников лаборатории – штатные сотрудники, студенты и аспиранты - в той или иной мере участвуют в проведении полевых работ и приобретают неоценимый геологический опыт. В России работы ведутся как по договорам с экспедициями АК «АЛРОСА», «Якутскгеология», по контрактам с Федеральным агентством Роснедра, так и по своим проектам. Сотрудники лаборатории имеют и неоценимый опыт работы в самых разных регионах за рубежом: в Канаде, где под руководством Н.П. Похиленко открыто крупнейшее месторождение алмазов Снеп-Лейк, в Африке, где сотрудниками лаборатории описано новое кимберлитовое поле (Гвинея, а также Сьерра-Леоне, Конго, Ангола, ЮАР, Ботсвана, Зимбабве), а также в Сирии, Саудовской Аравии, Индии, Китае, Вьетнаме и по многим другим странам велись работы по прогнозированию месторождений. Благодаря этому лаборатория располагает хорошо подготовленными специалистами для ведения поисковых полевых работ. В сфере поисковой минералогии лаборатория занимает ведущее место в России и пользуется большим авторитетом за границей. Опыт поисковых работ на алмазы обобщен в большом количестве статей и в нескольких монографиях.

Сотрудники лаборатории принимают активное участие в выполнении проектов РФФИ и РНФ (более 10 в 2012-2015 годах), участвуют в работе международных конференций и полевых экскурсий.

 

 

В настоящее время в лаборатории литосферной мантии и алмазных месторождений работа ведётся по 4 основным научным направлениям

 

 

1. Петрология, геохимия и изотопная геология литосферной мантии и кимберлитов

 

Основными источниками информации о литосферной мантии Земли являются мантийные ксенолиты различных вулканитов. Фрагменты мантийных пород, вынесенные на поверхность кимберлитовыми расплавами, позволяют изучать наиболее глубинные части континентальной литосферной мантии, включая ее прикорневые зоны на границе с астеносферным слоем. В нашей лаборатории проводится изучение состава, строения и эволюции литосферной мантии на материале ксенолитов из кимберлитов и других вулканических пород. Одна из основных целей исследований – реконструкция процессов метасоматических преобразований вещества литосферной мантии, в том числе в связи с проблемами алмазообразования и кимберлитового магматизма. Сотрудники лаборатории опубликовали ряд работ по обсуждению моделей образования пород литосферной мантии различного происхождения (перидотитов, эклогитов, пироксенитов).

Академик РАН Н.П. Похиленко, к.г.-м.н. Л.Н. Похиленко, к.г.-м.н. А.М. Агашев, к.г.-м.н. Н.С. Тычков, Е. А. Муравьева, И. С. Карпутин

 

 

2. Исследование процессов генерации и эволюции алмазообразующих сред в глубинных зонах литосферной мантии на основе комплексного изучения морфологических, минералогических и геохимических свойств алмазов

 

Одним из ключевых вопросов в решении проблем генезиса алмаза является состав среды кристаллизации алмаза, при этом в большинстве современных представлений решающая роль в процессах алмазообразования отводится флюиду. Участниками группы главный акцент уделен изучению полифазных наноразмерных включений и высокоплотных флюидов внутри алмаза, что является совершенно новым подходом к проблеме образования алмазов и подтверждено наличием высокоцитируемых (> 100 ссылок в WoS) публикаций (Logvinova et al., 2008; Klein Ben David, Logvinova et al, 2009). Такие включения, расположенные в центральной зоне алмазов, были захвачены на стадии зарождения алмаза и, таким образом, несут уникальную информацию о среде кристаллизации алмаза и процессах с участием мантийных флюидов, а также важной роли глубинных метасоматических процессов в формировании месторождений алмаза. В последние годы участниками группы также получены важные результаты по составу газово-жидких включений в алмазах, в том числе, углеводородов.

Исследования в этом направлении проводятся в рамках долгосрочного научного сотрудничества с научными центрами Израиля (Университет Иерусалима)  и США (Институт планетарных исследований Университета Теннесси). Наиболее значимые результаты были получены методами современной аналитической электронной микроскопии (TEM, AEM, EELS, HREM) в Центре Геологических исследований (GFZ), г. Потсдам, Германия.

к.г.-м.н. А.М. Логвинова, Т.М. Блинчик, А.О. Серебрянников.

 

 

3. Минералогия кимберлитов, поисковая минералогия, типоморфизм алмазов, импактогенез и импактные алмазы

 

Минералогические поиски месторождений алмазов основываются на изучении индикаторов коренных источников алмазов, в том числе самих алмазов. Индикаторный минерал рассматривается как «книга», в которой записана его история, как эндогенная, так и экзогенная. Расшифровка этой истории основывается на типоморфном и онтогеническом анализах минерала, которые позволяют решить обратную задачу – по типоморфным особенностям минерала реконструировать этапы его истории и геологические обстановки на каждый этап. Это позволяет реконструировать геологические условия даже на «немые» периоды геологической истории, на которые не сохранились геологические документы в форме осадочных или иных образований. Такой подход к изучению алмазов позволяет выявить в их россыпных ассоциациях те разновидности, которые не могут быть связаны с фанерозойскими кимберлитами и дают основание предполагать иные типы источников алмазов.

На основании применения разработанных в лабораториии принципиально новых минералого-геохимических методов прогнозирования и поисков алмазоносных месторождений, в 1976 году был сформулирован научный прогноз Архангельской алмазоносной провинции, отмеченный высокими правительственными наградами Н.В. Соболеву и Н.П. Похиленко.

д.г.-м.н. В.П. Афанасьев, д.г.-м.н., академик Н.П. Похиленко, д.г.-м.н. Елисеев А.П., к.г.-м.н. Малыгина Е.В., к.г.-м.н. Е.О. Барабаш.

 

 

4. Петрогенезис кимберлитов

 

Кимберлиты представляют собой породы, с которыми связано более 90 % коренных месторождений алмазов. Несмотря на многочисленные исследования, всеобъемлющая модель формирования (петрогенезиса) кимберлитов до сих пор не разработана.

Согласно существующим данным, первичные кимберлитовые расплавы зарождаются в мантии Земли на глубинах от 150 до 650 км. После генерации они быстро поднимаются к поверхности Земли, захватывая мантийные ксенолиты, ассимилируя и реагируя с мантийными породами. При достижении поверхности Земли и формировании кимберлитовых тел происходит выделение летучих из кимберлитовых магм (дегазация). В процессе или после формирования кимберлитовых тел они взаимодействуют с внешними водами (грунтовыми, атмосферными), что приводит к интенсивной серпентинизации пород и значительным изменениям их химического и минерального состава. Таким образом, состав кимберлитов, доступных для изучения, существенно отличается от исходного состава первичных расплавов, формирующихся в мантии. Однако информация о составе кимберлитовых расплавов крайне важна для понимания процессов образования первичных расплавов в мантии, а также для моделирования подъёма кимберлитовых магм и формирования кимберлитовых тел.

Исследования в рамках данного направления сосредоточены на реконструкции процессов петрогенезиса кимберлитов (происхождения) начиная от генерации первичных кимберлитовых расплавов в мантии, заканчивая формированием кимберлитовых тел. Основные направления исследований включают: (1) реконструкцию состава примитивных кимберлитовых расплавов на основе изучения расплавных включений в минералах мантийных ксенолитов из кимберлитов различных архейских кратонов (Сибирский, Восточно-Европейский, Каапвальский); (2) исследование процессов эволюции кимберлитовых магм на примере уникальных, абсолютно неизменённых кимберлитов из трубки Удачная-Восточная.

к.г.-м.н. А. В. Головин, А. А. Тарасов.

 

 

 

Основные методы и подходы изучения глубинных зон Земли коллектив лаборатории наследует от научной школы, основанной академиком Владимиром Степановичем Соболевым. Продолжая традиции этой научной школы, коллектив лаборатории под научным руководством академика Н.П. Похиленко ведет работу над проблемой определения особенностей минералообразования в глубинных зонах литосферы в рамках следующих основных направлений: углубление и дальнейшее развитие теории образования и роста природных алмазов; установление критериев глубинности минералообразования в литосфере; условия и эволюция минералообразования в зонах высоких и сверхвысоких давлений в литосфере.

В лаборатории применяются следующие методы исследования:

  • Уникальные минералогические методики прогнозирования и поиска алмазных месторождений, разработанные и усовершенствованные непосредственно в лаборатории (1969-1973 гг)
  • Метод парагенетического анализа минералов из кимберлитов
  • Метод типоморфического анализа индикаторных минералов кимберлитов
  • Методы проведения полевых работ, имеющие большое значение для сбора научного материала.

Используемые аналитические методы:

  • Метод рентгеноспектрального анализа (EMPA) применяется для определения химического состава минералов исследуемых пород.
  • Растровая электронная сканирующая микроскопия (SEM) совместно с энергодисперсионной спектроскопией (EDS) используется для решения широкого спектра задач: от минералого-петрографических исследований горных пород и идентификации породообразующих и акцессорных минералов до изучения морфологии индивидуальных зёрен.
  • Метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой с лазерной абляцией (LA-ICP-MS) используется для получения данных по редким элементам минералов исследуемых пород.
  • Метод изотопного разбавления с масс-спектрометрическим окончанием применяется для определения наноколичеств элементов группы платины в породах и минералах (в мг/т).
  • Методы оптической микроскопии применяются для минералого-петрографических исследований горных пород.
  • Метод КР-спектроскопии используется для идентификации различных минералов.
  • Метод инфракрасной спектрометрии с преобразованием Фурье

 

 

 

2020-2024 годы

 

Технологические свойства импактных алмазов 

Изучены технологические свойства импактных алмазов, что необходимо для введения в эксплуатацию их месторождения в пределах Попигайского метеоритного кратера. Показано их значительное преимущество перед синтетическими алмазами, являющимися на сегодняшний день основным абразивным материалом.

Витязь П.А., Сенють В.Т., Жорник В.И., Валькович И.В., Ковалева С.А., Мосунов Е.И., Афанасьев В.П.  Синтез нанокомпозита на основе импактных алмазов и карбида кремния в условиях высоких давлений  и температур // Механика машин, механизмов и материалов. 2020. № 4 (53). С. 43-51.

Сенють В.Т., Витязь П.А., Жорник В.И., Валькович И.В., Афанасьев В.П. Изучение влияния состава  композитов на основе спеченного импактного алмаза на их износостойкость при обработке карбида  кремния // Механика машин, механизмов и материалов. 2021. № 4 (57). С. 63-70.  

Сенють В.Т., Витязь П.А., Жорник В.И., Валькович И.В., Пинчук Т.И., Афанасьев В.П.  Исследование вл ияния состава спеченных композитов "твердый сплав ВК-8 - импактный алмаз" на их износостойкость  // Актуальные вопросы машиноведения. 2022. Т. 11. с. 339-345.  

Сенють В.Т., Витязь П.А., Жорник В.И., Валькович И.В., Афанасьев В.П., Григорьев И.Е. Исследование  влияния состава композитов, содержащих импактные алмазы, на их эксплуатационные  характеристики при лезвийной обработке цветных металлов // Механика машин, механизмов и  материалов. 2024. № 2 (67).с. 69-78.  

Сенють В.Т., Жорник В.И., Валькович И.В., Афанасьев В.П., Чекулаев А.В., Воробьев В.В., Хомич Н.С.  Металломатричный композит "железо-тагамит" для магнитно-абразивной обработки циркониевого  сплава // Актуальные вопросы машиноведения. 2024. Т. 13. С. 262-266. 

 

 2020 год

 

Обоснованы перспективы алмазоносности южного фланга Вилюйской синеклизы

Афанасьев В.П., Похиленко Н.П., Кулигин С.С., Самданов Д.А. О перспективах алмазоносности южного борта Вилюйской синеклизы // Геология рудных месторождений. 2020. т. 62. № 6. c. 561-567.

Афанасьев В.П., Похиленко Н.П., Гриненко В.С., Костин А.В., Мальковец В.Г., Олейников О.Б. О кимберлитовом магматизме юго-восточного фланга Вилюйской синеклизы // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т. 490. № 2. С. 5-9.

 

Минеральные включения в алмазах из кимберлитов: кристаллографическая ориентировка и геохимические особенности

Ориентация 76 минеральных включений, представленных оливином (25 включений), пиропом (13 включений) и магнезиохромитом (38 включений) измерена в 16 образцах алмазов из главных коренных месторождений алмазов Якутии, кимберлитовых трубок Мир, Удачная, Интернациональная, Айхал и Юбилейная. Новизна проведенных исследований заключается в специальном целенаправленном подходе к выбору образцов, содержащих не только включения оливина, в большом количестве изученных в самые последние годы после публикации книги «Углерод Земли» в 2013 г. Настоящая коллекция составляет более 25 % всех исследованных в мире образцов и содержит наиболее типичные минеральные включения преобладающего перидотитового парагенезиса почти во всех известных кимберлитах. Как в настоящем эксперименте, так и в подобных исследованиях, проведенных зарубежными коллегами в 2014-2019 гг., не обнаружено ни одного включения, ориентировка которого отвечала бы эпитаксиальному критерию. Только отдельные включения магнезиохромита в трех алмазах демонстрируют ориентировку, близкую к закономерной. Значимая корреляция величин изотопного состава углерода и состава минеральных включений алмазов перидотитового и эклогитового парагенезисов при полном отсутствии корреляции с другими свойствами может рассматриваться в качестве одной из геохимических особенностей. В то же время, учитывая многочисленные опубликованные и собственные данные, демонстрирующие сложную ростовую историю алмазов и в ряде случаев широкие колебания состава минеральных включений в разных зонах наряду с различием их морфологии, авторы статьи придерживаются мнения о возможности сосуществования сингенетических и протогенетических включений в одном и том же алмазе. Это также подтверждается находками ксенолитов алмазоносных перидотитов и эклогитов в кимберлитах, в которых выявлены алмазы, полностью включенные в гранат либо в оливин. Отмечается постоянное наличие тяжелых углеводородов (отн. %) от пентана (С5Н12) до гексадекана (С16Н34), доминирующих во флюидных включениях в алмазах кимберлитов и россыпей, а также в пиропе и оливине ксенолитов алмазоносных перидотитов.

451 2025 01
Рис. 1 Соотношение магнезиальности (Mg#) и хромистости (Cr#) магнезиохромитов, включенных в алмазы Якутии из центральной зоны алмазов (с), промежуточной (i) и периферической (р). Индивидуальные составы из зон алмазов (1); составы из алмазоносных перидотитов (2); из алмаза UD-34 (3); из алмаза Mr-761 (4). Mg# = [100Mg/(Mg + Fe2+)]; Cr# = [100Cr/(Cr + Al)]. Красными и синими символами показаны составы шпинелидов из двух алмазов, полученные при полном сжигании образцов. Температурный интервал роста алмаза (символ 4) превышает 400оС.

Соболев Н.В., Сереткин Ю.В., Логвинова А.М., Павлушин А.Д., Угапьева С.С. Кристаллографическая ориентировка и геохимические особенности минеральных включений в алмазах // Геология и геофизика. - 2020. – 61. – 5-6. – Р. 774—793. 

 

2021 год

 

Классификация келифитовых кайм вокруг мантийных гранатов

На гранатах из ксенолитов перидотитовых и эклогитовых парагенезисов мантийного разреза кимберлитовой трубки Удачная-Восточная (Якутия) выделяется пять типов кайм. Каймы 1, 2 и 3 характерны для гранатов всех изученных парагенезисов. 4 и 5 - развиваются на высокохромистых субкальциевых гранатах наиболее истощенных перидотитов. Каждый тип келифита демонстрирует явное обогащение определенным компонентом: rim1 - MgO и щелочами; rim2 - TiO2; rim3 - FeO и TiO2; rim4 - Cr2O3; rim5 - СаО, что свидетельствует о многоступенчатом воздействии различных компонентов мантийного флюида.

451 2025 02
Рис.2. Схема типов, расположения и состава келифитовых кайм: а - каймы 1, 2 и 3, окружающие гранаты перидотитов или эклогитов групп A, B; (b) каймы 1, 2, 4 и 5 на гранатах истощенных мегакристаллических перидотитов.

Pokhilenko, L., 2021. Kelyphite rims on garnets of contrast parageneses in mantle xenoliths from the Udachnaya-East kimberlite pipe (Yakutia). Minerals 11, 615.

 

 

Эффекты роста и консолидации детонационных наноалмазов при термобарическом спекании

 

 Изучено поведение детонационных алмазов, полученных при взрыве в закрытой камере углеродсодержащего взрывчатого вещества. Полученные алмазы очень малого размера, что снижает их технологические свойства и ограничивает применение. Поэтому предпринимаются попытки компактировать взрывные алмазы для получения крупных образцов, пригодных в инструментальной промышленности.

451 2025 03
Рис. 3. Схема превращений в детонационном наноалмазе при HPHT отжиге. Слева - исходный наноалмаз. В процессе отжига он теряет значительную часть своей оболочки (зерно в центре). Затем размер ядра наноалмаза увеличивается как за счет роста алмазной грани, так и в результате упорядочения графита (серый справа).

Bogdanov D., Bogdanov A., Plotnikov V., Makarova S., Yelisseyev A., Chepurov A. Core growth of detonation nanodiamonds under high-pressure annealing. RSC advances, 11 (2021) 12961. 

 

 

Изучены типоморфные особенности импактных алмазов, что необходимо для их оценки как полезного ископаемого

Показано, что благодаря их нанополикристаллическому строению импактные алмазы имеют высшую в природе абразивную способность, в среднем вдвое более высокую, чем у обычных монокристальных алмазов. 

 Yelisseyev A., Afanasiev V., Gromilov S., Sildos I., Kiisk V. Effect of lonsdaleite on the optical properties of impact diamonds // Diamond and Related Materials. 2020. v. 101. pp. 107640. 3

 Afanas’ev V.P., Goryainov S.V., Litasov K.D., Kovalevskii V.V. Raman spectroscopy of nanopolycrystalline diamond produced from shungite at 15 GPa and 1600°C // JETP Letters. 2020. Т. 111. № 4. С. 218-224. 5

 Чепуров А.И., Жимулев Е.И., Сонин В.М., Чепуров А.А., Карпович З.А., Горяйнов С.В., Афанасьев В.П., Похиленко Н.П. Морфология кристаллов, нарастающих на импактные алмазы Попигайской астроблемы (экспериментальные данные) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. Т. 500. № 1. с. 33-37.

 Угапьева С.С., Молотков А.Е., Громилов С.А., Афанасьев В.П., Павлушин А.Д., Елисеев А.П., Попов В.И. Особенности текстуры и структуры якутитов из россыпей Анабарского алмазоносного района // Записки Российского минералогического общества. 2022. Т. 151. № 1. с. 15-28. 0

 Чепуров А.И., Горяйнов С.В., Жимулев Е.И., Сонин В.М., Чепуров А.А., Карпович З.А., Афанасьев В.П., Похиленко Н.П. КП-спектроскопия импактных алмазов Попигайской астроблемы, термообработанных при 5.5 Гпа // Инженерно-физический журнал. 2022. Т. 95. № 7. с. 1736-1744.

 Афанасьев В.П., Прууэл Э.Р., Курепин А.Е., Громилов С.А., Витязь П.А. Сравнительная характеристика импактных алмазов Попигайской астроблемы и синтетических алмазов, полученных взрывом // Инженерно-физический журнал. 2022. Т. 95. № 7. с. 1745-1750.

 

2022 год 

 

Новая парадигма алмазоносности Сибирской платформы

Сформулирована новая парадигма алмазоносности Сибирской платформы, предусматривающая существование докембрийской эпохи алмазоносности, множественность типов коренных источников и их разный возраст.

V.P. Afanasiev, N.P. Pokhilenko. Approaches to the Diamond Potential of the Siberian Craton: A New Paradigm // https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2022.104980

 

 

Причины обратной связи между интенсивностью и алмазоносностью проявлений кимберлитового магматизма

Эти причины связаны с вариациями интенсивности вторичного обогащения деплетированных перидотитов литосферной мантии карбонатитовыми и силикатными метасоматическими агентами. Блоки литосферы с незначительным масштабом вторичного обогащения силикатного типа дают небольшое количество высокосортных кимберлитовых тел (Мирнинское и Накынское поля), а на блоках с интенсивным силикатным обогащением образовалось много кимберлитовых тел с незначительным количеством высокопродуктивных (Алакит-Мархинское и Далдынское кимберлитовые поля). Масштабы и характер вторичного обогащения исходных деплетированных перидотитов относительно легко можно оценить по особенностям состава кимберлитовых пироповых гранатов.

Похиленко Н.П., Афанасьев В.П., Агашев А.М., Похиленко Л.Н., Тычков Н.С. Вариации состава и строения литосферной мантии под разновозрастными кимберлитовыми полями Сибирской платформы // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 4.

 

 

Методика определения возраста коренных источников алмазов по индикаторным минералам кимберлитов

Впервые показана возможность и методика определения возраста коренных источников алмазов по индикаторным минералам кимберлитов из ореолов и россыпей, что позволяет целенаправленно искать наиболее перспективные кимберлитовые тела среднепалеозойского возраста.

Барабаш Е.О., Афанасьев В.П., Похиленко Н.П., Малыгина Е.В., Иванова О.А. Оценка возраста и потенциальной алмазоносности коренных источников по их глубинным минералам из ореолов рассеяния // Отечественная геология. 2022. № 6. с. 3-16.

 

2023 год

 

Самое раннее поколение алмаза: первая находка алмазного включения в кимберлитовом оливине

До сих пор алмаз ни разу не был обнаружен в составе других кимберлитовых или ксенолитовых минералов как сингенетическое включение. Мы обнаружили включение алмаза внутри зерна кимберлитового оливина, что является первой находкой такого рода. Кристалл алмаза должен был быть захвачен растущим оливином при довольно высоких температурах (более 1400°С) в начале истории формирования кратонной литосферной мантии (~3.6 млрд лет), т.е., задолго до того, как истощенный перидотит остыл до температуры среднеархейской кратонной геотермы, соответствующей полю стабильности алмаза на глубинах, где расплавы карбонатита могут вступать в реакцию с истощенным перидотитом, превращая его в алмазоносную породу. С одной стороны, эта находка свидетельствует о том, что алмазы могут кристаллизоваться из высокотемпературного силикатного расплава с некоторой карбонатной составляющей. С другой стороны, в том же оливине алмаз обнаружен сосуществующим с сульфидным включением, т.е., кристаллизация из сульфидного расплава может быть другим путем образования алмаза.

451 2025 04
Рис. 4. Фотография включения алмаза.

Pokhilenko L, Pokhilenko N., Malkovets V., Alifirova T. The Earliest Generation of Diamond: The First Find of a Diamond Inclusion in Kimberlitic Olivine // Minerals – 2023 – 13(1) – 36

 

 

Первая находка включения хансвилькеита (KFeS2) в природном алмазе

Впервые в качестве включения в природном алмазе методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения был идентифицирован калиевый сульфид KFeS2 (hanswilkeite). Это является первой находкой среди мантийных образцов. В природе сульфид KFeS2  был обнаружен в тиллеит-кальцитовом мраморе и внесен в реестр новых минералов в 2022 г. Сульфид KFeS2 относится  к моноклинной сингонии (C 2/c).

Сульфид KFeS2 в алмазе обнаружен в виде дискретной фазы в составе полиминеральных включений, состоящих из апатита, ильменита, хондродита, флогопита, доломита и флюидной фазы. Данные, полученные по составу включения хансвилькеита (KFeS2) и других ассоциирующих с ним редких минералов (хондродит, Mg-апатит, Cr-ильменит) в первичных включениях в алмазе, свидетельствуют о важной роли метасоматических процессов в алмазообразовании.

451 2025 05
Рис. 5. TEM-изображение нановключения в алмазе Ud-45 (А); (B) изображение решетки сульфида KFeS2 с высоким разрешением (HREM), (C) Дифракционная картина из области в рамке в KFeS2.(D) — увеличенный фрагмент изображения KFeS2 (E) — энергодисперсионные рентгеновские спектры (EDX) сульфида KFeS2.

Logvinova A.M., Sharygin I.S. Second Natural Occurrence of KFeS2 (Hanswilkeite): An Inclusion in Diamond from the Udachnaya Kimberlite Pipe (Siberian Craton, Yakutia). Minerals, 2023, 13, 874.

 

 

Показана высокая термическая устойчивость импактных алмазов к графитизации, что особенно важно в технологическом плане при изготовлении инструментов с использованием НР-НТ технологий

Chepurov A., Goryainov S., Gromilov S., Zhimulev E., Sonin V., Chepurov A., Karpovich Z., Afanasiev V.,  Pokhilenko N. HPHT-treated impact diamonds from the Popigai crater (Siberian craton): XRD and Raman spectroscopy evidence // Minerals. 2023. v. 13. N 2. pp. 154. 

 

2024 год  

 

Состав, строение и эволюция разновозрастной лм различных частей сибирской платформы в сравнении характеристиками лм других древних кратонов

На основе изучения ксеногенного материала из кимберлитов Сибирского кратона различной степени алмазоносности показан различный тип вторичного обогащения изначально деплетированных пород литосферной мантии, приводящий к различной потенциальной ее алмазоносности.

На первом этапе (средний архей) сформированы истощенные гарцбургиты-дуниты. На втором этапе, фундамент ЛМ подвергся метасоматическому обогащению расплавом/флюидом (близок по составу к карбонатитам) с высоким содержанием несовместимых элементов. Образование многих литосферных алмазов U-типа связано с этим этапом. Заключительный этап эволюции характеризовался повторными многомасштабными циклами силикатного метасоматоза, что привело к заметной переработке нижних уровней ЛМ.

451 2025 06
Рис. 6. Схематическая модель, иллюстрирующая различные типы вторичного обогащения в литосфере Сибирского кратона.

 

Tychkov, N.S., Dymshits A.M., Muraveva E.A., Logvinova A.M., Pokhilenko N.P. // Mantle Xenocrysts from the Mir, Komsomolskaya-Magnitnaya and Dianga Kimberlites (Siberian Craton): Thermal Thickness and Evolution of the Lithosphere. LITHOS. (in press.) DOI:10.2139/ssrn.5046931.

Tychkov, N.S., Dymshits A.M., Muraveva E.A., Logvinova A.M., Pokhilenko N.P. // Mantle Xenocrysts from the Mir, Komsomolskaya-Magnitnaya and Dianga Kimberlites (Siberian Craton): Thermal Thickness and Evolution of the Lithosphere. LITHOS. (in press.) DOI:10.2139/ssrn.5046931.

Milaushkin, M. V., Malkovets, V. G., Gibsher, A. A., Dymshits, A. M., Yakovlev, I. V., & Pokhilenko, N. P. (2024, October). The Thickness and Thermal State of the Lithospheric Mantle beneath the Yubileinaya Pipe (Alakit–Markha Kimberlite Field, Siberian Craton). In Doklady Earth Sciences (pp. 1-7). DOI:10.1134/S1028334X24603067.

Гудимова, А. И., Агашева, Е. В., Дымшиц, А. М. (2024). Реконструкция состава и строения литосферной мантии на основании концентраций главных элементов в ксенокристах гранатов и хромдиопсидов из пород кратерной части кимберлитовой трубки (трубка им. В. Гриба, Архангельская алмазоносная провинция). Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 69 (3), 580–604. https://doi.org/10.21638/spbu07.2024.310

 

 

Роль карбонатных расплавов с калиевой спецификацией в петрогенезисе кимберлитов группы II

Впервые проведены исследования расплавных включений в минералах оливиновых лампроитов (кимберлитов группы II, оранжеитов).  Изучены расплавные включения в оливине лампроита Сильвери Хоум (обрамление кратона Каапвааль, Южная Африка).Показано, что на протяжении эволюции магматической системы Сильвери Хоум, магматический расплав  представлял собой щелочную карбонатную жидкость с преобладанием калия над натрием.

Калиевая спецификация изученных карбонатных расплавов являются необычной и уникальной. Архитипические кимберлиты эволюционируют в рамках карбонатитовых систем с преобладанием натрия над калием.

Abersteiner, A., Tarasov, A., Golovin, A., Howarth, G.H., Kamenetsky, V.S., 2024. Kaapvaal lamproite melts (aka orangeites): A new type of alkali-carbonate liquid? insights from olivine-hosted multiphase inclusions (Silvery Home, South Africa). Geoscience Frontiers 15, 101864. 

 

Расшифрован генезис загадочной разновидности алмазов – карбонадо

Afanasiev V., Kovalevsky V., Yelisseyev A., Mashkovtsev R., Gromilov S., Ugapeva S., Barabash E., Ivanova O., Pavlushin A. About the origin of carbonado // Minerals. 2024. v. 14. N 9. c. 927.

 

 

 

Комплекс различной техники для оптической микроскопии, в том числе поляризационные микроскопы высокого увеличения.

Оборудование для подготовки образцов и препаратов (отрезное, шлифовальное, обогатительное оборудование).

Оборудование для проведения полевых работ в том числе в условиях Крайнего Севера (надувные лодки с моторами, теплые и обогреваемые палатки, бензиновые генераторы и проч.).

Современная компьютерная техника.

Уникальные базы данных содержащие порядка сотни тысяч анализов по составу минералов из кимберлитов Сибирской платформы и ряда других регионов.

 

 

 

Похиленко Николай Петрович – профессор кафедры петрографии и геологии рудных месторождений" Условия образования и закономерности размещения алмазных месторождений" ГГФ НГУ

Иванова Оксана Александровна – старший преподаватель кафедры минералогии и геохимии, " Геммология " (семинары) ГГФ НГУ

 

 

 

Похиленко Николай Петрович – эксперт РАН

Афанасьев Валентин Петрович – эксперт РАН

 

 

 

2020 год

  • X Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием "Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России, 8–10 апреля 2020 года, г. Якутск.

 

2021 год

  • X Международная научно-практическая конференция «Научно-методические основы прогноза, поисков, оценки месторождений алмазов, благородных и цветных металлов» 13 по 16 апреля 2021 года, г. Москва.
  • the EGU general assembly, 19–30 апреля 2021, онлайн.
  • XI Всероссийская научно-практическая конференция «Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России», 5 - 7  апреля 2021 года, г. Якутск.
  • Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика», 11-17 мая 2021 года, г. Иркутск.
  • XXVII Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа-2021», Екатеринбург, 17-25 сентября 2021 года, г. Екатеринбург.
  • XIII съезд РМО «Минералогия во всем пространстве сего слова: Проблемы развития минерально- сырьевой базы и рационального использования минерального сырья», 5–7 октября 2021 года, г. Санкт-Петербург.

 

2022 год

  • III Молодежная конференция: «Минерально-сырьевая база алмазов, благородных и цветных металлов- от прогноза к добыче», 11-12 апреля 2022 года, г. Москва
  • the EGU general assembly, 23–27 мая 2022, онлайн
  • X международная сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле, 13 – 17 июня 2022 года, г. Новосибирск
  • XIX всероссийская конференция по термобарогеохимии, 10 – 13 Октября 2022 года, г. Новосибирск

 

2023 год 

  • the EGU general assembly, 23–28 апреля 2023, онлайн
  • Всероссийская конференция «Щелочной и кимберлитовый магматизм Земли и связанные с ним месторождения стратегических металлов и алмазов», 11 – 12 сентября 2023 года, г. Апатиты

 

2024 год

  • Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России, 26 - 29 марта 2024, г. Якутск.
  • XVII Всероссийская конференция Глубинный магматизм, его источники и плюмы 20-22 мая 2024 года, пос. Листвянка.
  • Годичное собрание Российского минералогического общества «Минералогические исследования в интересах развития минерально-сырьевого комплекса России и создания современных технологий», 16 - 21 сентября 2024 года, г. Апатиты
  • XIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные аспекты научных исследований» 19 - 31 Марта 2024 года, г. Москва
  • XI Сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле, 23-29 сентября 2024 года, г. Новосибирск

 1

 

 

 

Лаборатория предпринимает большие усилия по вводу в эксплуатацию Попигайского месторождения импактных алмазов – выдающегося абразивного сырья, которое должно стать основой инструментальной промышленности Российской Федерации, а также Томторского редкометального месторождения, которое может обеспечить все потребности Российской федерации в этом сырье.

Усилия лаборатории нашли отражение в Указе Президента Российской Федерации «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечении национальной безопасности на период до 2035 года» от 26 октября 2020 года, в котором необходимость разработки этих месторождений выделена особой строкой.

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0030; Номер Гос. учета: 122041400157-9. «Типы алмазоносных пород Сибирской платформы в геологическом времени и пространстве: причины вариаций интенсивности их проявлений и алмазоносности », руководитель Похиленко Николай Петрович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0014. «Концепция формирования месторождений алмазов Сибирской Арктики: связь характера эволюции литосферной мантии с процессами образования алмазов и алмазоносных кимберлитов; формирование и свойства импактных алмазов и новых функциональных материалов», руководитель Похиленко Николай Петрович

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 25-77-10092; Номер Гос. учета – не присвоен. «Этапы эволюции литосферы центральной части Якутской кимберлитовой провинции по данным изучения глубинного ксеногенного вещества в кимберлитах Накынского и Верхнемунского полей», руководитель Яковлев Игорь Викторович
  • РНФ№ 24-27-00287; Номер Гос. учета – 124022500287-9. «Оливин в кимберлитах Сибирского кратона: типы, вариации состава, происхождение», руководитель Головин Александр Викторович
  • РНФ№ 22-27-00724; Номер Гос. учета – 122080400009-0. «Генезис мегакристаллов циркона из кимберлитов: исследование изотопно-геохимических характеристик и минеральных включений», руководитель Мальковец Владимир Григорьевич совместитель
  • РНФ№ 21-17-00082; Номер Гос. учета – 121120700196-8. «Эволюция состава летучих компонентов при субдукции океанических пород», руководитель Похиленко Николай Петрович

 

 

2023 год

 

  1. Ashchepkov I., Logvinova A., Spetsius Z., Downes H. Thermobarometry of diamond inclusions: Mantle structure and evolution beneath Archean cratons and mobile belts worldwide // Geosystems and Geoenvironment – 2023 – Volume 2 – Issue 2. DOI: 10.1016/j.geogeo.2022.100156
  2. Babunts R.A., Gurin A.S., Uspenskaya Y.A., Likhachev K.V., Yakovleva V.V., Batueva A.V., Skomorokhov A.M., Veyshtort I.P., Uchaev M.V., Eseev M.K., Vins V.G., Yelisseyev A.P., Urmantseva Z.F., Baranov P.G. Magnetic Resonance Express Analysis and Control of NV−Diamond Wafers for Quantum Technologies // Applied Magnetic Resonance – 2023 . DOI: 10.1007/s00723-023-01632-w
  3. Baranov V.V., Grinenko V.S., Afanasiev V.P., Ugapieva S.S., Pokhilenko N.P., Popov N.V., Zayakina N.V., Vasilieva T.I., 2023. Possible Evidence for the Existence of Volcanogenic Magmatism in the Sinyaya River Basin at the Southern Flank of the Vilyui Syneclise. Geodynamics & Tectonophysics 14 (5), 0719. DOI: 10.5800/GT-2023-14-5-0719
  4. Chepurov A., Goryainov S., Gromilov S., Zhimulev E., Sonin V., Chepurov A., Karpovich Z., Afanasiev V., Pokhilenko N. HPHT-Treated Impact Diamonds from the Popigai Crater (Siberian Craton): XRD and Raman Spectroscopy Evidence // Minerals – 2023 – 13(2) – 154. DOI: 10.3390/min13020154
  5. Curtolo A., Novella D., Logvinova A., Sobolev N.V., Davies R.M., Day M.C., Pamato M.G., Nestola F. Petrology and geochemistry of Canadian diamonds: An up-to-date review // Earth-Science Reviews, Volume 246, November 2023, 104588. DOI: 10.1016/j.earscirev.2023.104588
  6. Golovin A.V., Kamenetsky V.S. Compositions of Kimberlite Melts: A Review of Melt Inclusions in Kimberlite Minerals // Petrology – 2023 – Vol. 31 – No. 2 – pp. 143–178. DOI: 10.1134/S0869591123020030
  7. Golovin A.V., Tarasov A.A., Agasheva E.V. Mineral Assemblage of Olivine-Hosted Melt Inclusions in a Mantle Xenolith from the V. Grib Kimberlite Pipe: Direct Evidence for the Presence of an Alkali-Rich Carbonate Melt in the Mantle Beneath the Baltic Super-Craton // Minerals – 2023 – 13 – 645. DOI: 10.3390/min13050645
  8. Gurbatov S.O., Borodaenko Yu.M., Mitsai E.V., Modin E., Zhizhchenko A.Yu., Cherepakhin A.B., Shevlyagin A.V., Syubaev S.A., Porfirev A.P., Khonina S.N., Yelisseyev A.P., Lobanov S.I., Isaenko L.I., Gurevich E.L., Kuchmizhak A.A. Laser-Induced Periodic Surface Structures on Layered GaSe Crystals: Structural Coloring and Infrared Antireflection // The Journal of Physical Chemistry Letters 2023 14 (41), 9357-9364. DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c02547
  9. Inyushkin A.V., Taldenkov A.N., Yelisseyev A.P., Vins V.G. Thermal conductivity of type-Ib HPHT synthetic diamond irradiated with electrons // Diamond and Related Materials – 2023 – Volume 139 – 110302. DOI: 10.1016/j.diamond.2023.110302
  10. Isaenko L., Dong L., Korzhneva K., Yelisseyev A., Lobanov S., Gromilov S., Molokeev M. S., Kurus A., Lin Z. Evolution of Structures and Optical Properties in a Series of Infrared Nonlinear Optical Crystals LixAg1–xInSe2 (0 ≤ x ≤ 1) // Inorg. Chem. – 2023 – 15936–15942. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c01993
  11. Isaenko L., Dong L., Yelisseyev A., Lobanov S., Korzhneva K., Gromilov S., Sukhih A., Pugachev A., Vedenyapin V., Kurus A., Khamoyan A., Lin Z. A new nonlinear optical crystal Li0.81Ag0.19InSe2 with balanced properties for efficient nonlinear conversion in the mid-IR region // Journal of Alloys and Compounds – 2023 – Volume 969 – 172382. DOI: 10.1016/j.jallcom.2023.172382
  12. Israel C., Boyet M., Doucelance R., Bonnand P., Dhuime B., Ionov D., Moreira H., Jackson M.G., Golovin A.V. First Ce-Nd isotope measurements of middle and lower continental crust samples support massive lower crust recycling over Earth's history // Lithos – 2023 – Volumes – 460–461 – 107369. DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107369
  13. Ivanova O.A., Pokhilenko N.P., Afanasiev V.P., Zedgenizov D.A., Barabash E.O. Comparison of the I and IV Diamond Types (According to Orlov’s Classification) from the Snap Lake Deposit (Slave Craton, Canada) // Doklady Earth Sciences – volume 511 – pages537–542. DOI: 10.1134/S1028334X23600640
  14. Lobanov S.I., Korzhneva K.E., Yelisseyev A.P., Gromilov S.A., Sukhikh A.S., Vedenyapin V.N., Khamoyan A.G., Isaenko L.I. Temperature dependence of the properties of the Li0.81Ag0.19InSe2 nonlinear crystal // Journal of Solid State Chemistry – 2023 – Volume 328 – 124372. DOI: 10.1016/j.jssc.2023.124372
  15. Logvinova A.M., Sharygin I.S. Second Natural Occurrence of KFeS2 (Hanswilkeite): An Inclusion in Diamond from the Udachnaya Kimberlite Pipe (Siberian Craton, Yakutia) // Minerals 2023, 13, 874. DOI: 10.3390/min13070874
  16. Mironov V.P., Telminov E.N., Genin D.E., Lipatov E.I., Shulepov M.A., Dormidonov A.E., Savvin A.D., Yelisseyev A.P., Vins V.G. Peculiarities of nitrogen - vacancy centers superluminescence in diamond under the optical pumping at 532 nm // APPLIED PHYSICS B-LASERS AND OPTICS – 2023 – Т.129 – №1. DOI: 10.1007/s00340-022-07957-x
  17. Nadolinny V.A., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Rakhmanova M.I., Komarovskikh A.Yu., Yelisseev A.P. Effect of HPHT annealing in a medium with high hydrogen fugacity on the properties of plastically deformed brown IaAB diamond // Diamond and Related Materials – 2023 – Volume 138 – 110231. DOI: 10.1016/j.diamond.2023.110231
  18. Nadolinnya V.A., Guskova M.I., Rakhmanova M.I., Yelisseev A.P., Komarovskikh A.Yu. Temperature effects in EPR spectra and optical features of plastically deformed natural IaAB, IaB, and low-nitrogen diamonds // Diamond and Related Materials – 2023 – Volume 136 – 110073. DOI: 10.1016/j.diamond.2023.110073
  19. Nikolenko E.I., Agashev A.M., Tychkov N.S., Nikolenko A.M., Zhelonkin R.Yu., Ragozin A. L., Afanasiev V.P., Pokhilenko N.P. In search for primary sources of placer diamonds of northeast Siberian craton: Evidence from the U–Pb ages and geochemistry of alluvial zircons // Resource Geology – 2023– Volume73 – Issue1. DOI: 10.1111/rge.12317
  20. Palesskiy S.V., Nikolaeva I.V., Kozmenko O.A. Microwave Preparation of Geological Samples in UltraWAVE System for the Determination of Platinum Group Elements and Rhenium by Mass-Spectrometric Isotope Dilution // Geochemistry International, 2023, Vol. 61, No. 7, pp. 744–749. DOI: 10.1134/S0016702923070042
  21. Plotnikov V.A., Bogdanov D.G., Bogdanov A. S., Chepurov A.A., Makarov S.V., Yelisseyev A.P., Zhimulev E.I., Vins V.G. Heat-conducting properties of thermobarically-sintered detonation nanodiamond // Letters on Materials 12 (4), 2022 pp. 350-353. DOI: 10/22226/2410-3535-2022-4-350-353
  22. Pokhilenko L, Pokhilenko N., Malkovets V., Alifirova T. The Earliest Generation of Diamond: The First Find of a Diamond Inclusion in Kimberlitic Olivine // Minerals – 2023 – 13(1) – 36. DOI: 10.3390/min13010036
  23. Rezvukhin D.I., Rashchenko S.V., Sharygin I.S., Malkovets V.G., Alifirova T.A., Pautov L.A., Nigmatulina E.N. and Seryotkin Y.V. (2023) Botuobinskite and mirnyite, two new minerals of the crichtonite group included in Cr-pyrope xenocrysts from the Internatsionalnaya kimberlite. Mineralogical Magazine 1–10. DOI: 10.1180/mgm.2023.10
  24. Sharygin I.S., Solovev K. A., Golovin A. V. Kelyphite around garnet in unaltered lherzolite xenolith from the Udachnaya pipe (Siberian Craton): Formation exclusively via interaction with kimberlite melt // Journal of Asian Earth Sciences – 2023 – Volume 256 – 15 October– 105821. DOI: 10.1016/j.jseaes.2023.105821
  25. Sokol A.G., Koz’menko O.A., Kruk A.N., Nechepurenko S.F. Composition of the Fluid in Carbonate- and Chlorine-Bearing Pelite near the Second Critical Point: Results of Diamond Trap Experiments // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–13, 2023. DOI: 10.2113/RGG20234555
  26. Sokol A.G., Kozmenko O.A., Kruk A.N. Composition of supercritical fuid in carbonate‑ andchlorine‑bearing pelite at conditions of subduction zones // Contributions to Mineralogy and Petrology – 2023 – 178:90. DOI: 10.1007/S00410-023-02074-0
  27. Sonin V.M., Zhimulev E.I., Chepurov A.A., Tomilenko A.A., Chepurov A.I., Pokhilenko N.P. Experimental Justification of the Influence of S and Ni on Crystallization of Low-Nitrogen Diamonds in a Melt of Fe at High Pressure // DOKLADY EARTH SCIENCES – 2023 - Vol. 509. DOI: 10.1134/S1028334X22601948
  28. Syubaev S., Modin E., Gurbatov S., Cherepakhin A., Dostovalov A., Tarasova A., Krinitsin P., Yelisseyev A., Isaenko L., Kuchmizhak A. SWIR anti-reflective nanostructures on nonlinear crystals by direct UV femtosecond laser printing // Appl. Phys. Lett. – 2023 – 123 – 061108. DOI: 10.1063/5.0159719
  29. Ugap’eva S. S., Molotkov A. E., Gromilov S. A., Afanas’ev V. P., Pavlushin A. D., Eliseev A. P., Popov V. I. Texture and Structure Features of Yakutites from Placers of the Anabar Diamondiferous Region // Geology of Ore Deposits – 2023 – Vol. 65 – No. 7 – pp. 1–11. DOI: 10.1134/S1075701523070127
  30. Zhmodik S. M., Travin A. V., Lazareva E. A., Yudin D. S., Belyanin D. K., Tolstov A. V., Dobretsov N. N. The Paleozoic Stage of Formation of Alkaline Rocks of the Bogdo Massif, Arctic Siberia: Data of 40Ar/39Ar Dating // Doklady Earth Sciences – 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23602705
  31. Агашева Е.В. U-Pb (LA-ICP-MS) возраст детритовых цирконов из песчаников кратерной части кимберлитовой трубки им. В. Гриба и магматического объекта KL-01, Архангельская алмазоносная провинция (север ВосточноЕвропейской платформы). Литосфера, 23(4), 603-621. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-603-621
  32. Агашева Е.В., Гудимова А.И., Червяковский В.С., Агашев А.М. КОНТРАСТНАЯ АЛМАЗОНОСНОСТЬ КИМБЕРЛИТОВ ТРУБОК ИМ. В. ГРИБА И ЦНИГРИ-АРХАНГЕЛЬСКАЯ (АРХАНГЕЛЬСКАЯ АЛМАЗОНОСНАЯ ПРОВИНЦИЯ) КАК СЛЕДСТВИЕ РАЗЛИЧИЙ В СОСТАВЕ И ЭВОЛЮЦИИ ЛИТОСФЕРНОЙ МАНТИИ: ДАННЫЕ ПО КОНЦЕНТРАЦИЯМ ГЛАВНЫХ И РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В КСЕНОКРИСТАХ ГРАНАТА // Геология и геофизика, doi: 10.15372/GiG2023155. DOI: 10.15372/GiG2023155
  33. Афанасьев В. П., Похиленко Н. П. КОНТАМИНАЦИЯ В МИНЕРАЛОГИИ: ПУТИ И РОЛЬ // ЗАПИСКИ РОССИЙСКОГО МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА 2023, Ч. CLII, № 5, с. 139–146. DOI: 10.31857/S0869605523050027
  34. Барабаш Е.О., Агашева Е.В. Типоморфные особенности гранатов из кратерной и диатремовой фаций кимберлитовой трубки им. В. Гриба (Архангельская алмазоносная провинция): применение при прогнозно-поисковых работах на алмазы на севере Восточно-Европейской платформы. Литосфера, 23(4), 622-636. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-622-636
  35. Громилов С.А., Елисеев А.П. НОВЫЕ ДАННЫЕ О СТРОЕНИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ АЛМАЗА С ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ АЗОТНЫХ ЦЕНТРОВ // Журнал структурной химии – 2023 – том 64 - №11. DOI: 10.26902/JSC_id118595
  36. Дымшиц А.М., Муравьева Е.А., Тычков Н.С., Костровицкий С.И., Шарыгин И.С., Головин А.В., Олейников О.Б. (2023) Термальное состояние краевой части Сибирского кратона в мезозойскую эру кимберлитового магматизма Куойкского поля (Якутская алмазоносная провинция). Литосфера, 23(4), 515-530. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-515-530
  37. Калугина А.Д., Зедгенизов Д.А., Логвинова А.М. (2023) Использование рамановской спектроскопии для характеристики состава минеральных включений перидотитового парагенезиса в алмазах. Литосфера, 23(4), 531-548. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-531-548
  38. Похиленко Н. П., Афанасьев В. П., Толстов А. В., Крук Н. Н., Похиленко Л. Н., Иванова О. А. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ДЕФИЦИТНЫХ СТРАТЕГИЧЕСКИХ ВИДОВ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ СИБИРИ // ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2023, том 65, № 5, с. 476-492. DOI: 10.31857/S0016777023050088
  39. Сокол А.Г., Крук А.Н., Козьменко О.А., Пальянов Ю.Н. Стабильность карбонатов при субдукции: влияние режима дефлюидизации хлорсодержащего пелита // Доклады Российской Академии наук. науки о Земле – 2023 – том 509 – № 1 – с. 50–55. DOI: 10.31857/S2686739722602381
  40. Сонин В.М., Томиленко А.А., Жимулев Е.И., Бульбак Т.А., Чепуров А.А., Тиминa Т.Ю., Чепуров А.И., Похиленко Н.П. Кристаллизация алмаза и фазовый состав в системе FeNi–графит–СаСО3 при 5.5 ГПа: о роли субдукции в их образовании // Геология рудных месторождений – 2023 - том 65 - № 3 - с. 270–286. DOI: 10.1134/S1075701523030042

 

2024 год

 

  1. Abersteiner A., Tarasov A., Golovin A., Howarth G. H., Kamenetsky V. S. Kaapvaal lamproite melts (aka orangeites): A new type of alkali-carbonate liquid? insights from olivine-hosted multiphase inclusions (Silvery Home, South Africa) // Geoscience Frontiers – 2024 – Volume 15, Issue 5. DOI: 10.1016/j.gsf.2024.101864
  2. Afanasiev V., Kovalevsky V., Yelisseyev A., Mashkovtsev R., Gromilov S., Ugapeva S., Barabash E., Ivanova O., Pavlushin A. About the Origin of Carbonado // Minerals 2024, 14(9), 927. DOI: 10.3390/min14090927
  3. Afanasiev V., Ugapeva S., Logvinova A. Shape Change of Mineral Inclusions in Diamond—The Result of Diffusion Processes // Minerals 2024, 14(6), 594. DOI: 10.3390/min14060594
  4. Agasheva E. V., Zyryanova L. V., Agasheva A. M., Soloshenko N. G., Pokhilenko N. P. Recent Data on the Isotope–Geochemical Composition of Kimberlites in the TSNIGRI-Arkhangelskaya Pipe, Arkhangelsk Diamondiferous Province (Northern East European Platform) // Doklady Earth Sciences, 2024. DOI: 10.1134/S1028334X24601408
  5. Agasheva E., Gudimova A., Malygina E., Agashev A., Ragozin A., Murav’eva E., Dymshits A. Thermal State and Thickness of the Lithospheric Mantle Beneath the Northern East-European Platform: Evidence from Clinopyroxene Xenocrysts in Kimberlite Pipes from the Arkhangelsk Region (NW Russia) and Its Applications in Diamond Exploration // Geosciences 2024, 14(9), 229. DOI: 10.3390/geosciences14090229
  6. Agasheva E.V., Mikhailenko D.S., Korsakov A.V. Association of quartz, Cr-pyrope and Cr-diopside in mantle xenolith in V.Grib kimberlite pipe (northern East European Platform): genetic models // Journal of Mining Institute. 2023, p. 1-17. DOI: EDN HLLHDR
  7. Ashchepkov I.V., Ntaflos T., Medvedev, N.S., Vladykin, N.V., Logvinova A.M., Yudin D.S., Downes H., Makovchuk I.V., Salikhov R.F. Mantle Xenoliths from Komsomolskaya Kimberlite Pipe, Yakutia: Multistage Metasomatism // Geosystems and Geoenvironment 2024, 3 (3), 100272, DOI: 10.1016/j.geogeo.2024.100272
  8. Bekker T.B., Davydov A.V., Ryadun A.A., Yelisseyev A.P., Solntsev V.P., Fedorenko A.D. Examining the contribution of Cu and Sr codoping on luminescence properties of borate crystals//Optical Materials, Volume 158, 2025, 116465. DOI: 10.1016/j.optmat.2024.116465
  9. Bekker T.B., Khamoyan A.G., Davydov, A.V., Vedenyapin, V.N., Yelisseyev, A.P., Vishnevskiy A.V. NaBa12(BO3)7F4 (NBBF) dichroic crystals: optical properties and dielectric permittivity // Dalton Trans.,2024,volume 53, 12215-12222. DOI: 10.1039/D4DT01380H
  10. Chepurov A.A., Turkin A.I., Lin V.V., Zhimulev E.I., Sonin V.M., Chepurov A.I., Pokhilenko N.P. The maximal chromium content in harzburgitic garnet: an experimental study at P-T conditions of the Earth's upper mantle// Mineralogical Magazine. Published online 2024:1-27. DOI: 10.1180/mgm.2024.84
  11. Kharitonova P., Isaenko L., Doroshenko M., Smetanin S., Kochukov Y., Lobanov S., Yelisseyev A., Goloshumova A., Bushunov A., Teslenko A., Lazarev V., Tarabrin M. Laser induced damage threshold of GaSe with antireflection microstructures at a wavelength of 5 µm // Optics Express 2024Vol. 32, Issue 5, pp. 7710-7719. DOI: 10.1364/OE.507440
  12. Korsakov A.V., Mikhailenko D.S., Serebryannikov A.O., Logvinova A.M., Gladkochub D.P. Inclusion of Kokchetavite in a Diamond Crystal from Venezuela: Evidence of Subduction of the Continental Crust. // Doklady Earth Sciences, Volume 517, Issue 1, p.1206-1212. DOI: 10.1134/S1028334X24601317
  13. Marras G., Mikhailenko D., McCammon C.A, Agasheva E., Stagno V. Ferric Iron in Eclogitic Garnet and Clinopyroxene from the V. Grib Kimberlite Pipe (NW Russia): Evidence of a Highly Oxidized Subducted Slab // Journal of Petrology, Volume 65, Issue 6, egae054. DOI: 10.1093/petrology/egae054
  14. Mashkovtsev R.I., Zhaboedov A.P., Nepomnyashchikh A.I. Paramagnetic Defects in High-Purity Quartz and Cristobalite Grits after Various Stages of Purification // Silicon 16, 2183–2192 (2024). DOI: 10.1007/s12633-023-02829-1
  15. Milaushkin M.V., Malkovets V.G., Gibsher A.A., Dymshits A.M., Yakovlev I.V., Pokhilenko N.P. The Thickness and Thermal State of the Lithospheric Mantle beneath the Yubileinaya Pipe (Alakit–Markha Kimberlite Field, Siberian Craton) // Doklady Earth Sciences, 2024
  16. Pokhilenko L.N., Korolyuk V.N., Pokhilenko N.P., 2024. Thermobarometry of Depleted Peridotites // Geodynamics & Tectonophysics 15 (5), 0780. doi:10.5800/GT-2024-15-5-0780
  17. Sokol A.G., Kozmenko O.A., Kruk A.N., Skuzovatov S.Y., Kiseleva D.V. Trace-element mobility in pelite-derived supercritical fluid-melt at subduction-zone conditions // Contributions to Mineralogy and Petrology – 2024 – 179:50. DOI: 10.1007/s00410-024-02131-2
  18. Tarasov A.A., Golovin A.V. Genesis of Extremely Magnesian Daughter Olivine of Secondary Melt Inclusions from Olivine Macrocrysts in Kimberlite from the Udachnaya-Vostochnaya Pipe (Siberian Craton) // Geodynamics & Tectonophysics, 2024, 15 (5), 0781. DOI: 10.5800/GT-2024-15-5-0781
  19. Tarasov A.A., Golovin A.V., Agasheva E.V., Pokhilenko N.P. Composition of Secondary Melt Inclusions in Magnesiochromite of a Mantle Lherzolite Xenolith from the V. Grib Kimberlite Pipe (East European Craton) as an Indicator of Low H2O Content of the Kimberlite Melt // Doklady Earth Sciences, Volume 518, pages 1472–1478, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24602505
  20. Tomshin M.D., Pokhilenko N.P., Gogoleva S.S., Zemnukhov A.L. Localization of High-Titanium Dolerites in Kimberlite Fields: Possible Causes and a New Criterion for Kimberlite Search. Russ. Geol. Geophys. 2024;; 65 (9): 1052–1061. DOI: 10.2113/RGG20244680
  21. Trukhin A., Gabrusenoks J., Sarakovskis A., Mashkovtsev R.I. Luminescence, XPS and Raman of crystalline quartz affected to high pressure by detonation // Journal of Physics: Condensed Matter, 2024, Volume 36. DOI: 10.1088/1361-648X/ad581c
  22. Агашев А.М., Червяковская М.В., Вотяков С.Л., Желонкин Р.Ю., Червяковский В.С., Панкрушина Е.А., Земнухов А.Л., Похиленко Н.П. Оптико-спектроскопические и изотопно-геохимические характеристики цирконов алмазоносных россыпей Якутии как индикаторов коренных источников алмазов // Литосфера, 2024, том 24, № 2, с. 284–299. DOI: 10.24930/1681-9004-2024-24-2-284-299
  23. Гудимова А.И., Агашева Е.В., Дымшиц А.М. Реконструкция состава и строения литосферной мантии на основании концентраций главных элементов в ксенокристах гранатов и хромдиопсидов из пород кратерной части кимберлитовой трубки (на примере трубки им. В. Гриба, Архангельская алмазоносная провинция) // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 69 (3), 2024. DOI: 10.21638/spbu07.2024.310
  24. Милаушкин М.В., Мальковец В.Г., Гибшер А.А., Яковлев И.В., Тычков Н.С. Минералогия гранатов из кимберлитовой трубки Юбилейная и тела Отторженец // Руды и металлы. 2024. № 2. С. 46–54. DOI: 10.47765/0869-5997-2024-10008

 

 

 

Самое раннее поколение алмаза: первая находка алмазного включения в кимберлитовом оливине
До сих пор алмаз ни разу не был обнаружен в составе других кимберлитовых или ксенолитовых минералов как сингенетическое включение. Мы обнаружили включение алмаза внутри зерна кимберлитового оливина, что является первой находкой такого рода. Кристалл алмаза должен был быть захвачен растущим оливином при довольно высоких температурах (более 1400°С) в начале истории формирования кратонной литосферной мантии (~3.6 млрд лет), т.е., задолго до того, как истощенный перидотит остыл до температуры среднеархейской кратонной геотермы, соответствующей полю стабильности алмаза на глубинах, где расплавы карбонатита могут вступать в реакцию с истощенным перидотитом, превращая его в алмазоносную породу. С одной стороны, эта находка свидетельствует о том, что алмазы могут кристаллизоваться из высокотемпературного силикатного расплава с некоторой карбонатной составляющей. С другой стороны, в том же оливине алмаз обнаружен сосуществующим с сульфидным включением, т.е., кристаллизация из сульфидного расплава может быть другим путем образования алмаза.

 

Лаборатория экспериментальной петрологии (449)

 

lab449

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук Чепуров Анатолий Ильич

 

Научный руководитель базового проекта

Академик РАН Похиленко Николай Петрович

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 17 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 5 докторов геолого-минералогических наук, 3 кандидата наук, а также квалифицированные инженеры, технологи, техник и рабочий.

 

Контакты

Заведующий лабораторией, д.г.-м.н., Чепуров Анатолий Ильич
тел. +7 (383) 373-05-26 вн. 541; Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.., 
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН

 

 

Основные направления работы лаборатории были заложены в Новосибирском Институте геологии и геофизики СО АН СССР в научном коллективе, руководимым И.Ю. Малиновским, в котором работали такие известные специалисты, как А.М. Дорошев, Э.Н. Ран, И.И. Федоров. Тематика лаборатории была направлена на экспериментальное моделирование процессов в верхней мантии Земли и разработку аппаратуры высокого давления. Созданные беспрессовые аппараты высокого давления (БАРС) в настоящее время широко растиражированы в мире. Структурное подразделение – лаборатория "Экспериментальной минералогии алмаза" была организована в ИГМ СО РАН в 1986 году с целью изучения процессов кристаллизации алмаза, безабразивной термохимической обработки и изготовления алмазного инструмента в соответствии со специальным Распоряжением Президиума СО АН СССР.

Научные результаты по выращиванию алмазов и моделированию их генезиса были обобщены в 1997 году в монографии А.И. Чепурова, И.И. Федорова, В.М. Сонина “Экспериментальное моделирование процессов алмазообразования”. Одновременно с изучением природных процессов сотрудники лаборатории занимались и прикладными аспектами: разработкой и изготовлением алмазного инструмента широкого профиля. Было получено 14 Авторских свидетельств СССР и патентов РФ. Из выращенных алмазов в разные годы изготавливались абразивный инструмент (алмазные карандаши, алмазы в оправе, алмазные иглы), волоки, токарные радиусные резцы, алмазные скальпели для микрохирургии и офтальмологии, которыми проведены тысячи операций в ведущих медицинских учреждениях страны различного профиля. Например, разработанная технология изготовления алмазных скальпелей была передана на Барнаульский ювелирный завод и применяется до сих пор.

449 2025 01

Позднее к лаборатории были присоединены другие подразделения и затем вновь она была выделена в самостоятельную лабораторию № 449 "Экспериментальной петрологии и геодинамики", какой остается и настоящее время. Но тематика исследований в области экспериментальной петрологии верхней мантии Земли и минералогии алмаза сохраняется.

 

 

Коллектив лаборатории осуществляющих исследования по следующим направлениям:

  • экспериментальная петрология ультраосновных алмазоносных пород и моделирование образования минералов высокого давления, в частности, субкальциевых высокохромистых пиропов – спутников алмаза в целях совершенствования минералогических критериев поиска алмазов;
  • экспериментальное изучение процессов постростовых изменений алмазов в условиях восстановленной мантии; экспериментальное изучение процессов эволюции состава пород в вертикальном разрезе литосферной мантии различных районов Сибирской платформы и ее обрамления;
  • экспериментальное моделирование процессов алмазообразования в металл-углеродных и металл-углерод-сульфидных системах при высоких РТ параметрах в приложении к мантийным условиям Земли;
  • экспериментальное исследование влияния высоких температур и давлений на лонсдейлит-содержащие импактные алмазы Попигайской астроблемы; экспериментальное изучение сохранности импактных алмазов в условиях графитизации и растворения; изучение взаимоотношения кубической фазы и лонсдейлита и природы лонсдейлита;
  • совершенствование термохимической обработки алмазов (научно-поисковые прикладные разработки).

 

 

В лаборатории разработаны экспериментальные методы изучения происхождения и последующей эволюции мантийных высокобарических и импактных минералов на специализированном оборудовании в условиях высоких давлений и температур.

Сотрудники лаборатории в процессе работы используют широкий спектр современных методов исследования, в первую очередь оборудование ЦКП Аналитического центра ИГМ СО РАН, а также оборудование, разработанное в других лабораториях и организациях.

Исследование состава минералов проводится с использованием современных методов, таких как:

  • оптическая микроскопия (бинокулярные микроскопы серии МБС и Zoom постоянно используются для изучения и фотографирования образцов после экспериментов, а также поляризационный микроскоп "Nikon EclipseLV100N");
  • КР- и ИК-спектроскопия; рентгеноспектральный анализ (EMPA);
  • растровая электронная сканирующая микроскопия (SEM) совместно с энергодисперсионной спектроскопией (EDS) для визуализации внешней морфологии и тонких деталей строения участков кристаллов и определения химического состава экспериментальных образцов минералов и исходных веществ;
  • масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой с лазерной абляцией (LA-ICP-MS) для получения данных по содержанию микроэлементов в гранатах, полученных в экспериментах; газовая хромато-масс-спектрометрия, рентгенофазовый анализ (РФА).  

 

 

2020 год

 

Экспериментально установлено, что морфология алмазов, формирующаяся в процессе растворения в Fe-S расплаве при высоком давлении, соответствует части природных алмазов из кимберлитов, а именно: группам II/1 и II/2 по классификации (Бартошинский, Квасница, 1991). Отсюда следует очень важный вывод, что алмазы данных групп не испытывали естественное растворение в кимберлитовой магме, а подобно плоскогранным октаэдрам (Орлов, 1984), вероятно, были изолированы от нее в ксенолитах. Поэтому, чем более высокое содержание алмазов вышеуказанных групп в месторождении, тем меньше степень непосредственного влияния агрессивной кимберлитовой магмы на алмазоносность.

В системе Fe-C-S выращены малоазотные кристаллы алмаза при 6 ГПа и 1450℃ (содержание серы 1 мас.% по отношению к Fe. Этот результат объясняет генезис природных алмазов типа II (CLIPPIR).

Алмазы типа CLIPPIR, несмотря на то, что они сильно резорбированы, сохранились. В результате проведенных экспериментальных исследований при высоком давлении в системе серосодержащий металлический расплав – силикатные фазы установлено: вследствие большой разницы в плотностях алмаза и оливина (основного минерала в мантии), с одной стороны, и расплава железа, с другой, алмазы и оливины «всплывают» в расплаве Fe-Ni-S. Зерна оливина образуют каркас внутри, которого находятся алмазы без свободного доступа металлического расплава. Алмазы сохранились благодаря нахождению в силикатных доменах в мантии Земли.

449 2025 02

При P=5 ГПа и Т=1300℃ проведена перекристаллизация природного материала на основе серпентина с добавками хромита, корунда и карбонатита как источников хрома, алюминия и кальция, соответственно. Получены типичные минеральные ассоциации гранатовых перидотитов. Сделан вывод, что соотношение содержаний именно этой триады элементов является ключевым фактором при кристаллизации специфических по составу гранатов для той или иной разновидности перидотитов.

В результате термохимической обработки поверхности кристалла алмаза ультрадисперсными частицами Fe в атмосфере водорода получена высокопористая поверхность на алмазах. Было обнаружено, что травление алмаза происходит только “нормально” к поверхности алмаза. При этом образуются многочисленные каналы травления, проникающие на достаточно большую глубину, достигающую 40 мкм. Поверхность отдельных каверн образована более мелкими элементами травления. В результате формируется высокопористая поверхность алмаза, что позволяет широкое использование данного метода.

449 2025 03
Термохимическое травление поверхности кристалла алмаза – “пористый алмаз”.

 

449 2025 04
Изображение, полученное методом лазерной конфокальной микроскопии: профиль участка травления поверхности кристалла алмаза (а) и отдельной каверны (б).

 

 

2021 год

 

Рассмотрена модель роста и растворения алмазов в природных условиях. С помощью экспериментов при высоком давлении изучено взаимодействие минералов ультраосновных пород при их совместной кристаллизации c алмазом в системе Fe(Ni)-S-C. Установлено, что в металлических расплавах, в которых присутствуют различные силикатные компоненты или силикатный расплав, морфологически могут образовываться типичные для алмаза кристаллы октаэдрического габитуса. В проведенных экспериментах новообразованные силикатные фазы были обнаружены в реакционном объеме, на поверхности кристаллов алмаза, а также в виде включений в самом алмазе.

Проводились экспериментальные исследования флюидной фазы при взаимодействии Fe-Ni расплава с антраценом в присутствии оливина при 3 ГПа (совместно с лабораторией № 436 ИГМ СО РАН). Установлено, что преобладающими компонентами флюида были углеводороды и в данных условиях кристаллизуется высокомагнезиальный оливин с магнезиальностью 97-98 мол.%. Экспериментально подтверждается стабильность существенно углеводородного флюида при высоком давлении. Анализ полученных данных свидетельствует о сходстве окислительно-восстановительных условиях и компонентного состава флюидной фазы искусственных и части природных алмазов.

Обнаружено, что в силикатной матрице, состоящей из природных зерен оливина с интерстициями, заполненными антраценом, который при высоких Р-Т разлагается на аморфизованный углерод и флюид происходит просачивание расплава Fe-Ni (64/36 мас. %) через поры. Процесс миграции металлической через поры, заполненные твердым углеродом происходил с относительно высокой скоростью. Данная модель миграции Fe подразумевает просачивание жидкого расплава через взаимосвязанные промежутки между силикатными минералами и полезна для объяснения формирования глубинных оболочек на ранней стадии эволюции Земли.

449 2025 05
Скорость просачивания FeNi расплава через оливин - антраценовую матрицу
в зависимости от содержания антрацена.

 

В результате исследования впервые выполнено экспериментальное моделирование особенностей кристаллизации субкальциевых хромсодержащих гранатов ультраосновного алмазного парагенезиса в присутствии флюида и редкоземельных элементов (РЗЭ) при высоком давлении. Синтезированные кристаллы гранаты демонстрируют сложную зональность внутреннего строения, обусловленную присутствием редкоземельных элементов. Наибольшие концентрации отмечены для Yb и Lu. Это в первом приближении соответствует существующим моделям распределения РЗЭ в гранатах разных типов и позволяет осуществить оценки коэффициентов распределения в системе гранат-флюид для конкретных элементов.

 

 

2022 год

 

Одной из фундаментальных задач мантийной геохимии является реконструкция условий формирования гранатов перидотитового парагенезиса, минералов-спутников алмаза, с различными спектрами распределения редкоземельных элементов (РЗЭ). В природных гранатах часто наблюдается повышенное содержание отдельных РЗЭ, в частности Sm. Были проведены эксперименты по синтезу Cr-пиропов в системе, обогащенной Sm при Р-Т параметрах верхней мантии Земли: давлении 5 ГПа и температуре 1300 ºС. Основная масса образцов представлена минералами, по составу близкими минералам природных перидотитов: высокомагнезиальный оливин, ортопироксен и Cr-шпинель. Гранат характеризуются переменным содержанием Sm, достигающим высоких значений превышающих 2 мас.% Sm2O3, при этом в кристаллах часто наблюдается ярко выраженная ростовая зональность. Таким образом, при участии флюида осуществлен синтез граната, по химическому составу близкого к хромистым пиропам, ассоциирующим с природным алмазом. Высокое содержание Sm в кристаллах граната согласуется с высоким содержанием Sm в ростовой среде. Это подтверждает представления о влиянии состава среды кристаллизации и высокой способности флюида служить транспортом при кристаллизации хромистого пиропа. Полученные данные позволяют моделировать особенности среды кристаллизации природных хромистых гранатов, ассоциирующих с алмазом.

449 2025 06
Кристаллы граната с низким содержанием Sm достаточно однородны, выделяются мозаичные участки (показано стрелкой).
(Gar-гранат, Ol-оливин, Sp-шпинель)

449 2025 07
Сложная зональность, обусловленная высоким содержанием Sm
(1 – высокое содержание, 2 - низкое)

 

Изучены особенности взаимоотношений лонсдейлитсодержащих импактных алмазов Попигайской астроблемы с кубическим алмазом на основе экспериментального моделирования нарастания кристаллов искусственного алмаза на импактные алмазы при высоком давлении и температуре в Fe,Ni растворителе/катализаторе. Влияние нанокристаллической подложки импактного алмаза на нарастающий кубический алмаз заключается в появлении структур регенерации, ориентации отдельных индивидов, интенсивном двойниковании нарастающих кристаллов и зависит от содержания лонсдейлита. Среди образцов Попигайского месторождения описаны находки [Kvasnytsya, et.al., 2016] наростов микроалмазов на импактных алмазах с малым содержанием лонсдейлита. Это многочисленные мелкие индивиды алмаза на поверхности основного кристалла формировались исключительно в субпараллельной ориентировке. Подобные природные образования аналогичны полученным в экспериментах, что позволяет оценить особенности их возникновения в постимпактном событии. Получены экспериментальные данные по графитизации импактных алмазов, термообработанных при 5.5 ГПа и 2000-2200 ℃. Установлено, что светлые (без включений графита и малым содержанием лонсдейлита) импактные алмазы 1 типа более устойчивы к термобарическому воздействию, чем темноокрашенные алмазы 2 типа с большим содержанием лонсдейлита и графита. Отжиг импактных алмазов сопровождается изменением исходного соотношения лонсдейлит/алмаз; при этом значительно увеличивается доля кубической фазы и уменьшается доля лонсдейлита. Это свидетельствует о том, что лонсдейлит, более вероятно, является дефектом кубической решетки алмаза, а не самостоятельной фазой.

449 2025 08 1 449 2025 08 2
Кристаллы искусственного алмаза на импактном алмазе

 

449 2025 09
Данные XRD импактных алмазов: a – исходный 1 типа; b - исходный 2-го типа; с - 1 типа и d - 2-го типа после HPHT обработки. Рефлексы алмаза (D) и графита (G).

 

Изучен состав флюидной фазы, законсервированной в расплавных включениях в синтетических алмазах, выращенных на затравку в системах Fe-Ni-C и Fe-Ni-C-Ti. Показано, что азот в алмазе, выращенном в системе Fe-Ni-C, концентрируется в основном в виде примесных центров и алмаз приобретает желтый цвет. Вместе с тем, в системе Fe-Ni-C с добавлением металлического Ti азот главным образом входит в состав азотсодержащих углеводородных соединений на позиции атомов водорода, замещая их. При этом алмаз растет малоазотным и бесцветным. Известно, что алмазы с пониженным содержанием азота растут также при добавлении Al, Mg к переходным металлам группы железа, хотя и с менее выраженным эффектом. Al и Mg (как и Ti, Zr, Hf) являются также карбидо-, нитридо- и гидридообразующими элементами, но главная особенность указанных элементов заключается в том, что они – сильные восстановители. Поэтому причина, обуславливающая рост малоазотных алмазов при добавлении в ростовую систему Al, Mg, вероятно, та же, что и в случае добавления Ti.

449 2025 10
Желтый кристалл алмаза, выращенный в системе Fe-Ni-C (а); бесцветный малоазотный кристалл алмаза, выращенный в системе Fe-Ni-C-Ti (b).

 

 

2023 год

 

На основе анализа результатов по синтезу и росту алмазов в металл-сульфидных расплавах при высоком давлении обоснована причина кристаллизации малоазотных кристаллов алмаза. Введение серы в расплав железа приводит к уменьшению растворимости азота, что приводит, в свою очередь, к уменьшению содержания атомов азота в расплаве и вероятности их захвата растущими кристаллами алмаза в виде структурной примеси. Добавление никеля снижает температуру плавления ростовой системы, увеличивает количество расплава и, соответственно, способствует диссоциации молекулярного азота на отдельные атомы, которые захватываются алмазами при росте в виде структурной примеси.

В результате растворения кристаллов алмаза в расплаве состава Fe-Ni-S установлено, что из плоскогранных октаэдров формируется октаэдроиды (октаэдры с тригональными слоями – тригон-триоктаэдроиды), то есть эволюция морфологии происходит аналогично процессу растворения в расплаве Fe-S. Подтверждено, что природные алмазы из кимберлитов данного типа могли сформироваться в результате растворения в восстановленных доменах мантии Земли.

449 2025 11
Схема октаэдрического кристалла алмаза с тригональными слоями на гранях (а); природный октаэдрический алмаз с тригональными слоями из кимберлита (б); алмазы с тригональными слоями, полученные в результате растворения плоскогранных октаэдров в расплаве Fe-Ni-S при 4 ГПа (в, г).

 

 

2024 год

 

Синтезированы алмазы при использовании антрацена (C14H10) в качестве источника углерода. Процесс происходит в две стадии: 1 стадия – графитация антрацена, удаление флюидной фазы; 2 стадия – синтез алмаза из полученного графита при 5.5 ГПа, 1450℃ в присутствии Fe,Ni расплава. Вывод: полициклические ароматические углеводороды, возможно, участвовали в кристаллизации природных алмазов в восстановленных доменах мантии Земли.

449 2025 12
Кристаллы алмаза, синтезированные из графита, полученного при разложении антрацена: (a) – агрегат кристаллов алмаза; (b) – отдельный кристалл алмаза.

 

Субкальциевый хромистый пироп – типичный спутник алмаза в природных ультраосновных мантийных породах; он часто обнаруживается в виде включений в алмазах и является главным индикаторным минералом. Эксперименты по кристаллизации пиропа были осуществлены в флюидонасыщенной системе, используя Н2О- и СО2-содержащие фазы в качестве исходных навесок. По результатам экспериментального исследования при высоких давлении и температуре установлено, что субкальциевый Cr-пироп может кристаллизоваться в виде метакристаллов в процессе метасоматоза в результате инфильтрации флюидной фазы. В присутствии графита флюидная фаза имеет сложный компонентный состав с преобладанием углеводородов и кислород-, азот-, серосодержащих органических соединений с подчиненным количеством неорганических газов, включая СО2 и Н2О. Была получена серия хромистых гранатов, составы которых хорошо дублируют основные природные разновидности, в том числе наиболее хромистые пиропы с содержанием Cr2O3-компонента до 16.23 мас. %. Эксперименты подтвердили ранние предположения Н.В. Соболева насчет границы 16 мас.% Cr2O3 для субкальциевого богатого хромом пиропа, ассоциирующего с природным алмазом.

449 2025 13
Образцы синтезированных высокохромистых пиропов в ассоциации с другими минералами в основной массе (оливином, ортопироксеном, шпинелью): a,b – оптические снимки, c,d – SEM изображение.

 

449 2025 14
Составы природных гранатов из включений в алмазах (1,2) по литературным данным и суммарные результаты по синтезу гранатов (3), в том числе (4) – субкальциевые пиропы с максимальным содержанием хрома до 16 мас.% Cr2O3 в ассоциации с типичными минералами перидотитов (оливин, ортопироксен, хромшпинелид).

 

 

 

При выполнении работ используется уникальные экспериментальные установки исследования вещества в условиях высоких давлений (многопуансонные аппараты высокого давления "разрезная сфера", позволяющие создавать давление до 7 ГПа и температуру до 2000 °С и выше). С помощью этого аппарата проведена значительная часть исследований.

Современная компьютерная техника используется для обработки информации и проведения экспериментов. Имеется дополнительное оборудование и технологическая оснастка для изготовления ячеек высокого давления, в том числе различные весы для навески смесей, установка для герметизации металлических капсул с образцами дуговой сваркой, шахтная и трубчатая печи, сушильные шкафы, прессовое оборудование, пресс-формы и другая оснастка для подготовки экспериментов при высоком давлении. Имеется оборудование для термохимической обработки. В работе также используются плоскошлифовальный станок, токарный станок для работы с графитом и металлообработки, фрезерный станок и сверлильный станок.

 

 

В лаборатории ведется работа по подготовке научных кадров. На базе лаборатории в отчетный период обучались 2 аспиранта (Карпович З.А., Грязнов И.А.). За отчетный период деятельности лаборатории 1 сотрудник лаборатории защитил докторскую диссертацию (Чепуров А.А.), 2 сотрудника защитили кандидатские диссертации (Карпович З.А., Банушкина С.), подготовлена к защите 1 кандидатская диссертация (пройдена предзащита – Лин В.В.), а также в стадии подготовки 1 кандидатская диссертация (Грязнов И.А.). Также защищены 3 магистерских диплома (НГУ - Грязнов И.А., НГТУ - Карпович З.А., Ишутин И.А.). Чепуров А.А. читал лекции по алмазной тематике в Алтайском государственном университете и участвовал в качестве лектора Школы молодых ученых "Актуальные проблемы полупроводниковых наносистем".

 

 

Сонин Валерий Михайлович – эксперт РАН

Чепуров Алексей Анатольевич – рецензент в научных журналах, в том числе уровня Q1, таких как Diamond and Related Materials, CrystEngComm, Lithos

Сонин Валерий Михайлович, Чепуров Анатолий Ильич – рецензенты магистерских дипломов студентов НГУ

Сонин Валерий Михайлович, Чепуров Анатолий Ильич – члены Ученого совета по защитам ИГМ СО РАН

 

 

2020 год

  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2020). г.Москва

2021 год

  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2021). г.Москва

2022 год

  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2022). г.Москва

2023 год

  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2023). г.Москва

2024 год

  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2024). г.Москва

 

 

Лаборатория имеет возможность выполнить исследования:

  • Экспериментальное изучение устойчивости в процессах спекания импактных лонсдейлитсодержащих алмазов Попигайской астроблемы с металлами, в том числе твердыми сплавами при высоких температурах и давлениях как перспективного материала для использования в машиностроения и инструментальной промышленности.
  • Экспериментальное изучение форм растворения природных алмазов для совершенствования критерия их поиска. (на примере хоз. договоров лаборатории с АК Алроса в 2018 и 2019 гг.).

Предоставляемые услуги:

  • Подготовлен макет установки на базе аппарата высокого давления для второй очереди Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ);
  • Разработаны и изготовлены комплекты опытного оборудования для переработки сапропелевых илов озер Новосибирской области в полезные продукты (разработки защищены 5 патентами РФ); для сортировки, сушки, дробления, просеивания, гранулирования, термохимической обработки и др.;

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0030; Номер Гос. учета: 122041400157-9. «Типы алмазоносных пород Сибирской платформы в геологическом времени и пространстве: причины вариаций интенсивности их проявлений и алмазоносности », руководитель Похиленко Николай Петрович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0014. «Концепция формирования месторождений алмазов Сибирской Арктики: связь характера эволюции литосферной мантии с процессами образования алмазов и алмазоносных кимберлитов; формирование и свойства импактных алмазов и новых функциональных материалов», руководитель Похиленко Николай Петрович 

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 25-23-00045; Номер Гос. учета – 125020501397-9. «Получение при высоких Р-Т параметрах и исследование композиционного материала на основе лонсдейлитсодержащих алмазов», руководитель Чепуров Алексей Анатольевич
  • РНФ№ 23-27-00129; Номер Гос. учета – 123012000142-8. «Просачивание Fe,Ni расплава через твердую силикатную (оливин) матрицу в приложении к модели дифференциации внутренних оболочек и образования ядра Земли», руководитель Чепуров Анатолий Ильич

 

 

2023 год

 

  1. Chepurov A., Goryainov S., Gromilov S., Zhimulev E., Sonin V., Chepurov A., Karpovich Z., Afanasiev V., Pokhilenko N. HPHT-Treated Impact Diamonds from the Popigai Crater (Siberian Craton): XRD and Raman Spectroscopy Evidence // Minerals – 2023 – 13(2) – 154. DOI: 10.3390/min13020154
  2. Filatov E., Chepurov A., Sonin V., Zadesenets A., Gromilov S., Zhimulev, E. Porous Natural Diamond with Embedded Metal (Pt0.50–Co0.50). Chemistry 2023, 5, 1804–1814. DOI: 10.3390/chemistry5030123
  3. Gromilov S.A., Chepurov A.I., Volodin A.M., Vedyagin A.A. Solid-State Transformations of Mayenite and Core-Shell Structures of C12A7@C Type at High Pressure, High Temperature Conditions // Materials – 2023 – 16 – 2083. DOI: 10.3390/ma16052083
  4. Plotnikov V.A., Bogdanov D.G., Bogdanov A. S., Chepurov A.A., Makarov S.V., Yelisseyev A.P., Zhimulev E.I., Vins V.G. Heat-conducting properties of thermobarically-sintered detonation nanodiamond // Letters on Materials 12 (4), 2022 pp. 350-353. DOI: 10/22226/2410-3535-2022-4-350-353
  5. Sonin V.M., Zhimulev E.I., Chepurov A.A., Tomilenko A.A., Chepurov A.I., Pokhilenko N.P. Experimental Justification of the Influence of S and Ni on Crystallization of Low-Nitrogen Diamonds in a Melt of Fe at High Pressure // DOKLADY EARTH SCIENCES – 2023 - Vol. 509. DOI: 10.1134/S1028334X22601948
  6. Tomilenko A., Sonin V., Bul’bak T., Zhimulev E., Timina T., Chepurov A., Shaparenko E., Chepurov A. Impact of Solid Hydrocarbon on the Composition of Fluid Phase at the Subduction (Experimental Simulation) // Minerals - 2023 - 13 - 618. DOI: 10.3390/min13050618
  7. Zhimulev E.I., Gryaznov I.A., Chepurov A.A., Sonin V.M., Chepurov A.I. Dissolution of synthetic diamonds to produce morphologies similar to natural diamonds: an experimental study // SOUTH AFRICAN JOURNAL OF GEOLOGY – 2023 – V.126. DOI: 10.25131/sajg.126.0025
  8. Zhimulev E.I., Gryaznov I.A., Chepurov A.A., Sonin V.M., Chepurov A.I. Dissolution of synthetic diamonds to produce morphologies similar to natural diamonds: an experimental study // SOUTH AFRICAN JOURNAL OF GEOLOGY – 2023 – V.126. DOI: 10.25131/sajg.126.0025
  9. Лин В.В., Чепуров А.А., Жимулев Е.И., Туркин А.И. Синтез пиропового граната с высоким содержанием самария. при давлении 5 ГПа и температуре 1300 ºС // Известия АлтГУ. Физика – 2023 - № 1 (129). DOI: 10.14258/izvasu(2023)1-06
  10. Сонин В.М., Жимулев Е.И., Чепуров А.А., Туркин А.И., Чепуров А.И. (2023) Особенности проникновения Fe в матрицу из СаСО3 ± оливин ± серпентин при давлении 4 ГПа и температуре 1400–1500°C (экспериментальные данные). Литосфера, 23(4), 491-499. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-491-499
  11. Сонин В.М., Томиленко А.А., Жимулев Е.И., Бульбак Т.А., Чепуров А.А., Тиминa Т.Ю., Чепуров А.И., Похиленко Н.П. Кристаллизация алмаза и фазовый состав в системе FeNi–графит–СаСО3 при 5.5 ГПа: о роли субдукции в их образовании // Геология рудных месторождений – 2023 - том 65 - № 3 - с. 270–286. DOI: 10.1134/S1075701523030042

 

2024 год

 

  1. Chepurov A.A., Turkin A.I., Lin V.V., Zhimulev E.I., Sonin V.M., Chepurov A.I., Pokhilenko N.P. The maximal chromium content in harzburgitic garnet: an experimental study at P-T conditions of the Earth's upper mantle// Mineralogical Magazine. Published online 2024:1-27. DOI: 10.1180/mgm.2024.84
  2. Sonin V. M., Zhimulev E. I., Chepurov A. I., Goryainov S. V., Gromilov S. A., Gryaznov I. A., Chepurov A. A., Tomilenko A. A. Synthesis of diamond from polycyclic aromatic hydrocarbons (anthracene) in the presence of an Fe,Ni-melt at 5.5 GPa and 1450 °C // CrystEngComm, 2024, 26, 1583. DOI: 10.1039/d3ce01220d
  3. КУРЯЕВА Р.Г., СОНИН В.М. СТЕПЕНЬ ДЕПОЛИМЕРИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ ПРИРОДНОГО АЛЮМОСИЛИКАТНОГО СТЕКЛА СОСТАВА ЩЕЛОЧНОГО БАЗАЛЬТА // ВЕСТНИК БАШКИРСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Том: 28Номер: 2 Год: 2023 Страницы: 192-197. DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2023.2.9
  4. Сонин В.М., Грязнов И.А., Жимулев Е.И., Чепуров А.И. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ ГРАФИТА Б ЭКСПЕРИМЕНТАХ ПРИ ПОВЕРХНОСТНОЙ ГРАФИТИЗАЦИИ СИНТЕТИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2024, № 4а (60), 56-62. DOI: 10.20403/2078-0575-2024-4а-56-62

 

 

 

 

Лаборатория роста кристаллов (447) 

 

lab447 1  lab447 2

 

Заведующий лабораторией 

Доктор технических наук, Кох Александр Егорович  

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор технических наук, Кох Александр Егорович  

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории включает 18 научных сотрудников и 16 человек – вспомогательного персонала.

 

Контакты

Ведущий научный сотрудник, д.г.-м.н. Кох Константин Александрович
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., Телефон: 306-63-92,
ИГМ СО РАН, ул. Русская, 43, КТИ Монокристалл,  к. 702

 

 

Деятельность лаборатории направлена на разработку и экспериментальную апробацию новых кристаллических материалов с уникальными свойствами, а также высокоэффективных технологических решений синтеза и выращивания различных кристаллов для фотоники (лазерной техники и пр.) и других областей техники. Конечной целью является получение функциональных монокристаллов с управляемыми свойствами. Такие материалы обеспечивают технологический прорыв в создании нового инструментария для широкого спектра применений, в частности широкополосных лазерных спектрометров, необходимых для экологического мониторинга окружающей среды, неинвазивной диагностической медицины и др. Поиск новых и модификация известных химических соединений и структур, обладающих ярко выраженными эффектами различной физической природы, важен как для разработки новых перспективных материалов, так и для развития фундаментальных представлений.

Эффективность использования кристаллов зависит от потенциала, который заложен в самой монокристаллической матрице, а также от того, насколько полно реализованы потенциальные возможности кристалла. Последнее зависит от его качества и, в конечном итоге, от существующего уровня развития методов выращивания. Поэтому актуальны как поиск новых функциональных соединений, так и улучшение физических, химических и методических основ процессов выращивания уже известных кристаллов.

1

2

3

Объектами исследований являются кристаллы различных соединений. Условно, их можно представить следующими группами:

 - нелинейные кристаллы с широкой запрещенной зоной, позволяющие реализовать когерентное излучение в ВУФ-УФ, ИК и далее до терагерцовых спектральных диапазонов,

- кристаллы для создания активных лазерных сред с минимальными потерями на тепловыделение и высоким квантовым выходом на излучательных переходах ИК диапазона,

-кристаллы топологических изоляторов для устройств спинтроники,

-кристаллы люминофоры,

-кристаллы для солнечных батарей.

 

 

От фундаментальных исследований элементарных процессов роста, фазовых диаграмм, поиска новых кристаллических сред до практического решения конкретных проблем, связанных с выращиванием объемных кристаллов.

 

 

Кристаллы выращиваются модифицированными методами Чохральского, Киропулоса, Бриджмена-Стокбаргера, вакуумно-термического напыления. Для повышения оптического качества выращенных кристаллов применяется постростовой температурный отжиг. При изучении фазовых диаграмм оксидных систем активно используется метод визуально-политермического анализа.

Инструментальные методы исследования (в т.ч. АЦ ИГМ и сторонние организации):

  • рентгеноструктурный анализ
  • рентгеноспектральный микроанализ
  • термический анализ
  • оптическая, сканирующая электронная и атомно-силовая микроскопия
  • инфракрасная спектроскопия
  • рамановская спектроскопия
  • люминесцентные методы
  • электрофизические методы

 

 

 

  • Синтезированы и выращены кристаллы новых соединений K7CaR2(B5O10)3, где R= Nd,Y,Yb, исследованы их структурные особенности, спектральные, люминесцентные и термические свойства. Методом Курца - Перри подтверждена перспективность использования полученных кристаллов для генерации второй гармоники от Nd лазеров.
  • Открыт новый класс фторидоборатов с антицеолитной структурой с положительно заряженным «каркасом» [Ba12(BO3)6]6+, в каналах которого находятся разупорядоченные анионные кластеры. Кристаллы новых твердых растворов характеризуются эффектом линейного дихроизма, представляют интерес для использования в качестве дихроичных поляризаторов, твердотельных электролитов.

Методом Бриджмена впервые получены кристаллы SrPb3Br8:Pr3+ размером до ø15×100 мм. Для кристаллов KPb2Cl5:Er3+, KPb2Cl5:(Er3++Yb3+), KPb2Cl5:Tb3+ изучены спектроскопические характеристики. Полученные результаты позволяют рассматривать кристаллы как эффективные лазерные среды с низкоэнергетическим фононным спектром для среднего ИК диапазона.

2020 год

 

 

2021 год

 

 

2022 год

 

 

2023 год

 

 

2024 год

 

 

 

 

Несколько десятков установок для синтеза, выращивания кристаллов и постростового отжига с диапазоном температур до 1100⁰С (в единичном случае до 1300⁰С), оборудование для обслуживания и ремонта, оборудование для получения экспресс-результатов: микроскопы, ДТА, и др.

 

 

К.г.-м.н. Кох К.А. и к.г.-м.н. Тарасова А.Ю. являются преподавателями кафедры минералогии и геохимии ГГФ НГУ

 

 

Иванов Иван Иванович – эксперт РАН, эксперт РНФ

 

 

Участие в научных мероприятиях

2019 год:

  • Международная конференция «Механизмы и нелинейные проблемы нуклеации и роста кристаллов и тонких пленок», г. Санкт-Петербург;
  • 14-ый Международный конгресс по прикладной минералогии ICAM-2019, Белгород;
  • Международная конференция «Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии КРИС-2019», г. Ижевск;
  • V Школа-конференция молодых ученых «Неорганические соединения и функциональные материалы» ICFM-2019, посвященная Международному году периодической таблицы химических элементов, г. Новосибирск;
  • VII Международная летняя школа RACIRI-2019, Светлогорск;
  • 8-ая Международная конференция «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов», г. Москва;
  • XIV Международная конференция по импульсным лазерам и лазерным применениям - AMPL-2019, г. Томск;
  • Усовершенствованные твердотельные лазеры 2019 г. (OSA Laser Congress), г. Вена.

2018 год:

  • 6я Европейская конференция по росту кристаллов, г. Варна, Болгария
  • XXII Международный научный симпозиум студентов и молодых ученых имени академика М. А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр», г. Томск
  • Третий Байкальский материаловедческий форум, г Улан-Удэ,
  • 5 Всероссийская молодежная конференция «Науки о земле. Современное состояние», г.Шира,

IX Сибирской конференции молодых ученых по наукам о земле, г. Новосибирск

2020 год

 

 

2021 год

 

 

2022 год

 

 

2023 год

 

 

2024 год

 

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0029; Номер Гос. учета: 122041400031-2. «Физико-химические основы поиска функциональных кристаллов и разработка методик их получения », руководитель Кох Александр Егорович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0005. «Физико-химические основы поиска функциональных материалов и разработка методик их получения», руководитель Кох Александр Егорович 

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 25-49-01030; Номер Гос. учета – не присвоен. «Дихалькогениды переходных металлов с контролируемым составом для создания планарной памяти в системах искусственного интеллекта», руководитель Кох Константин Александрович
  • РНФ№ 25-23-20004; Номер Гос. учета – 125070407930-8. «Кристаллические материалы для устройств фотоники: поиск, разработка и оптимизация методик получения функциональных соединений с перспективными свойствами», руководитель Симонова Екатерина Александровна
  • РНФ№ 25-23-00155; Номер Гос. учета – 125041705267-4. «Научно-методические основы получения сульфидных стандартов для ЛА-ИСП-МС анализа», руководитель Кох Константин Александрович
  • РНФ№ 24-13-00140; Номер Гос. учета – 124112900045-9. «Механохимический синтез и механохимическая перекристаллизация в жидких средах: фундаментальные проблемы и практические приложения», руководитель Уракаев Фарит Хисамутдинович
  • РНФ№ 23-19-00617; Номер Гос. учета – 123062900018-2. «Кристаллохимия и оптические свойства функциональных ортоборатов с тербием», руководитель Кох Александр Егорович
  • РНФ№ 23-22-10031; Номер Гос. учета – 123062900009-0. «Перспективные материалы для фотоники: получение многофункциональных кристаллов на основе боратных соединений, разработка методик выращивания известных и новых синтетических кристаллов», руководитель Симонова Екатерина Александровна
  • РНФ№ 22-73-00007; Номер Гос. учета – 122110700018-3. «Синтез и оптические свойства новых редкоземельных ортоборатов», руководитель Кузнецов Артем Борисович

 

 

 

 

2023 год

 

  1. Bekker T.B., Ryadun A.A., Davydov A.V., Rashchenko S.V. LiBa12(BO3)7F4 (LBBF) crystals doped with Eu3+,Tb3+, Ce3+: structure and luminescence properties // Dalton Trans., 2023, 52, 8402. DOI: 10.1039/d3dt01279d
  2. Bekker T.B., Ryadun A.A., Rashchenko S.V., Davydov A.V., Baykalova E.B., Solntsev V.P. A Photoluminescence Study of Eu3+ , Tb3+, Ce3+ Emission in Doped Crystals of Strontium-Barium Fluoride Borate Solid Solution Ba4−xSr3+x(BO3)4−yF2+3y (BSBF)// Materials 2023, 16, 5344. DOI: 10.3390/ma16155344
  3. Davydov A.V., Vinogradova Yu.G., Sagatov N., Bekker T.B. Ba4B11O20F: GROWTH OF CRYSTALS AND THEIR STABILITY UNDER HIGH PRESSURES // Journal of Structural Chemistry, 2023, Vol. 64, No. 5, pp. 932-941. DOI: 10.1134/S0022476623050116
  4. Estyunin D.A., Rybkina A.A., Kokh K.A., Tereshchenko O.E., Likholetova M.V., Klimovskikh I.I., Shikin A.M. Comparative Study of Magnetic Properties of (Mn1−xAIV x )Bi2Te4 AIV = Ge, Pb, Sn // Magnetochemistry 2023, 9, 210. DOI: 10.3390/magnetochemistry9090210
  5. Estyunina T.P., Shikin A.M., Estyunin D.A., Eryzhenkov A.V., Klimovskikh I.I., Bokai K.A., Golyashov V.A., Kokh K.A., Tereshchenko O.E., Kumar S., Shimada K., Tarasov A.V. Evolution of Mn1−xGexBi2Te4 Electronic Structure under Variation of Ge Content // Nanomaterials 2023, 13, 2151. DOI: 10.3390/nano13142151
  6. Golyashov V.A., Kokh K.A., Tereshchenko O.E. Transport properties of (Bi,Sb)2Te3 topological insulator crystals with lateral p-n junction // Phys. Rev. Materials 7, 2023, 124204. DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.00.004200
  7. Gurbatov S.O., Borodaenko Yu.M., Mitsai E.V., Modin E., Zhizhchenko A.Yu., Cherepakhin A.B., Shevlyagin A.V., Syubaev S.A., Porfirev A.P., Khonina S.N., Yelisseyev A.P., Lobanov S.I., Isaenko L.I., Gurevich E.L., Kuchmizhak A.A. Laser-Induced Periodic Surface Structures on Layered GaSe Crystals: Structural Coloring and Infrared Antireflection // The Journal of Physical Chemistry Letters 2023 14 (41), 9357-9364. DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c02547
  8. Isaenko L., Dong L., Korzhneva K., Yelisseyev A., Lobanov S., Gromilov S., Molokeev M. S., Kurus A., Lin Z. Evolution of Structures and Optical Properties in a Series of Infrared Nonlinear Optical Crystals LixAg1–xInSe2 (0 ≤ x ≤ 1) // Inorg. Chem. – 2023 – 15936–15942. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c01993
  9. Isaenko L., Dong L., Yelisseyev A., Lobanov S., Korzhneva K., Gromilov S., Sukhih A., Pugachev A., Vedenyapin V., Kurus A., Khamoyan A., Lin Z. A new nonlinear optical crystal Li0.81Ag0.19InSe2 with balanced properties for efficient nonlinear conversion in the mid-IR region // Journal of Alloys and Compounds – 2023 – Volume 969 – 172382. DOI: 10.1016/j.jallcom.2023.172382
  10. Ito S., Schüler M., Meierhofer M., Schlauderer S., Freudenstein J., Reimann J., Afanasiev D., Kokh K.A., Tereshchenko O.E., Güdde J., Sentef M.A., Höfer U., Huber R. Build-up and dephasing of Floquet–Bloch bands on subcycle timescales // Nature – 2023 – 34. DOI: 10.1038/s41586-023-05850-x
  11. Jamous A.Y., Svetlichnyi V.A., Kuznetsov A.B., Kokh K.A., Kononova N.G., Lapin I.N., Bolatov A., Zholdas Y.A., Kokh A.E. Linear and nonlinear optical properties of trigonal borate crystals K7MIn2−xYbx(B5O10)3 (M = Ca, Sr, Ba; x = 0…2) with isolated B5O10 units // Journal of Alloys and Compounds – 2023 – V.935 – 167912. DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.167912
  12. Kuznetsov A.B., Jamous A.Y., Svetlichny V.A., Volkov S.N., Korolkov I.V., Kokh K.A., Gorelova L.A., Krzhizhanovskaya M.G., Aksenov S.M., Kokh A.E. Growth and characterization of Na3R(BO3)2 (R =La–Gd) borates: crystal structure, hightemperature behavior, and optical properties // : CrystEngComm – 2023 –25 –2914. DOI: 10.1039/d3ce00248a
  13. Lobanov S.I., Korzhneva K.E., Gromilov S.A., Sukhikh A.S., Isaenko L.I. Structural features of Li0.55Ag0.45InSe2 and Li0.37Ag0.63InSe2 crystals // Journal of Crystal Growth – 2023 – V604 – 127057. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2022.127057
  14. Lobanov S.I., Korzhneva K.E., Yelisseyev A.P., Gromilov S.A., Sukhikh A.S., Vedenyapin V.N., Khamoyan A.G., Isaenko L.I. Temperature dependence of the properties of the Li0.81Ag0.19InSe2 nonlinear crystal // Journal of Solid State Chemistry – 2023 – Volume 328 – 124372. DOI: 10.1016/j.jssc.2023.124372
  15. Rashchenko S.V., Davydov A., Sagatov N.E., Podborodnikov I.V., Arkhipov S.G., Romanenko A.V., Bekker T.B. Symmetry control of cation substitution in ‘antizeolite’ borates // Materials Research Bulletin Volume 167, November 2023, 112398. DOI: 10.1016/j.materresbull.2023.112398
  16. Reimann J., Sumida K., Kakoki M., Kokh K.A., Tereshchenko O. E., Kimura A., Güdde J., Höfer U. Ultrafast electron dynamics in a topological surface state observed in two‑dimensional momentum space // Scientifc Reports – 2023 – 13:5796. DOI: 10.1038/s41598-023-32811-1
  17. Sagatov N.E., Bekker T.B., Vinogradova Y.G., Davydov A.V., Podborodnikov I.V., Litasov K.D. Experimental and ab initio study of Ba2Na3(B3O6)2F stability in the pressure range of 0–10 GPa // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials Volume 30, Number 9, September 2023, Page 1846. DOI: 10.1007/s12613-023-2647-0
  18. Shevchenko O.N., Mikerin S.L., Kokh K/A. and Nikolaev N.A. Detection of Terahertz Frequencies in S-Doped GaSe Crystals Using Laser Pulses at Telecom Wavelengths // Appl. Sci. – 2023 – 13 – 2045. DOI: 10.3390/app13042045
  19. Simonova E. A., Khan E., Kuznetsov A. B., Kononova N. G., Kokh A. E., Shevchenko V. S., Goreyavcheva A. A., Kokh K. A. STUDY OF PHASE EQUILIBRIA IN THE BaB2O4–BaMoO4–BaF2 SYSTEM // Journal of Structural Chemistry, 2023, Vol. 64, No. 9, pp. 1751-1760. DOI: 10.1134/S0022476623090184
  20. Sinyakova E.F., Goryachev N.A., Kokh K.A., Karmanov N.S., Gusev V.A. The Role of Te, As, Bi, and Sb in the Noble Metals (Pt, Pd, Au, Ag) and Microphases during Crystallization of a Cu-Fe-S Melt // Minerals 2023, 13, 1150. DOI: 10.3390/min13091150
  21. Syubaev S., Modin E., Gurbatov S., Cherepakhin A., Dostovalov A., Tarasova A., Krinitsin P., Yelisseyev A., Isaenko L., Kuchmizhak A. SWIR anti-reflective nanostructures on nonlinear crystals by direct UV femtosecond laser printing // Appl. Phys. Lett. – 2023 – 123 – 061108. DOI: 10.1063/5.0159719
  22. Talochkin A.B., Kokh K.A., Tereshchenko O.E. Optical phonons of GeSbTe alloys: Influence of structural disorder // Journal of Alloys and Compounds – 2023 – V.942 – 169122. DOI: 10.1016/j.jallcom.2023.16912
  23. Tarasov A.V., Makarova T.P., Estyunin D.A., Eryzhenkov A.V., Klimovskikh I.I., Golyashov V.A., Kokh K.A., Tereshchenko O.E., Shikin A.M. Topological Phase Transitions Driven by Sn Doping in (Mn1−xSnx)Bi2Te4 // Symmetry – 2023 – Volume 15 - Issue 2. DOI: 10.3390/sym15020469
  24. Teslenko A.A., Bushunov A.A., Isaenko L.I., Shklyaev A., Goloshumova A., Lobanov S.I., Lazarev V.A., Tarabrin M.K. Antireflection microstructures fabricated on the surface of a LiGaSe2 nonlinear crystal // OPTICS LETTERS – 2023 – Vol. 48 – Issue 5 – pp. 1196-1199. DOI: 10.1364/OL.480758
  25. Urakaev F.Kh., Burkitbayev M.M. Mechanosynthesis of Sulfur-Containing Silver Halide Nanocomposites in a Dimethyl Sulfoxide Medium // Russian Journal of Physical Chemistry A – 2023 – Vol. 97 – No. 10 – pp. 2231–2240. DOI: 10.1134/S0036024423100254
  26. Urakaev F.Kh., Khan N.V., Niyazbayeva A.I., Zharlykasimova D.N., Burkitbayev M.M. Mechanochemical recrystallization: forgotten basics and new possibilities // Chimica Techno Acta – 2023 – vol. 10(2) – No. 202310213. DOI: 10.15826/chimtech.2023.10.2.13
  27. Urakaev, F.Kh., M.M. Burkitbayev, and N.V. Khan. 2022. “Biological Activity of Sulfur Nanoparticles in the Sulfur-Dimethyl Sulfoxide-Water System”. International Journal of Biology and Chemistry 15 (2):54-75. DOI: 10.26577/ijbch.2022.v15.i2.09
  28. Vu T.V., Khyzhun O.Y., Lavrentyev A.A., Gabrelian B.V., Kalmykova K.F., Isaenko L.I., Goloshumova A.A., Krinitsyn P.G., Myronchuk G.L., Piasecki M. Electronic band structure and optical properties of Li2In2GeSe6 crystal // Materials Today Communications – 2023 – Volume 35 – 105798. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2023.105798

 

2024 год

 

  1. Kirdyashkin A. A. Theoretical and Experimental Modeling of Geodynamiс Processes in the Slopes of Uplifts // Geotectonics, 2024, Vol. 58, No. 2, pp. 177–195. DOI: 10.1134/S0016852124700110
  2. Кирдяшкин А.А., Дистанов В.Э., Гладков И.Н., Банушкина С.В., Голицына З.Ф. ВЛИЯНИЕ СИЛЫ КОРИОЛИСА НА СТРУКТУРУ СВОБОДНОКОНВЕКТИВНЫХ ТЕЧЕНИЙ У ПОДОШВ МАНТИЙНЫХ ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ ПЛЮМОВ И ОБРАЗОВАНИЕ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ // Мониторинг. Наука и Технологии, 2024, № 4, с. 30-38. DOI: 10.25714/MNT.2024.62.003
  3. Кирдяшкин А.А., Дистанов В.Э., Гладков И.Н., Банушкина С.В., Голицына З.Ф. ОБРАЗОВАНИЕ ПОДНЯТИЙ ПЛЮМАМИ МАЛОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ // Мониторинг. Наука и Технологии, 2024, № 4, с. 39-47. DOI: 10.25714/MNT.2024.62.004Bekker T.B., Davydov A.V., Ryadun A.A., Yelisseyev A.P., Solntsev V.P., Fedorenko A.D. Examining the contribution of Cu and Sr codoping on luminescence properties of borate crystals//Optical Materials, Volume 158, 2025, 116465. DOI: 10.1016/j.optmat.2024.116465
  4. Bekker T.B., Khamoyan A.G., Davydov, A.V., Vedenyapin, V.N., Yelisseyev, A.P., Vishnevskiy A.V. NaBa12(BO3)7F4 (NBBF) dichroic crystals: optical properties and dielectric permittivity // Dalton Trans.,2024,volume 53, 12215-12222. DOI: 10.1039/D4DT01380H
  5. Bondareva A. F., Artemyeva M. A., Kuznetsov A. B., Ryadun A. A., Grigorieva V. D., Fedorenko A. D., Shlegel V. N., Musikhin A. E. FORMATION OF NA2MO2XW2(1 − X)O7 SOLID SOLUTIONS AND DERIVED PHASE DIAGRAM // Journal of Structural Chemistry, 2024, Vol. 65, No. 4, pp. 1115-1115. DOI: 10.1134/S002247662404005X
  6. Glazkova D. A., Estyunin D. A., Tarasov A. S., Kosyrev N. N., Komarov V. A., Patrin G. S., Golyashov V. A., Tereshchenko O. E., Kokh K. A., Koroleva A. V., Shikina A. M. Investigation of Surface Magnetism in Systems Based on MnBi2Te4 Using the Magneto-Optical Kerr Effect // Crystallography Reports, 2024, Vol. 69, No. 1, pp. 79–84. DOI: 10.1134/S1063774523601296
  7. Grigorieva V.D., Kuznetsov A.B., Ryadun A.A., Kremlev A.D., Yudin V.N., Shlegel V.N. Li4Mo5O17 crystal as possible scintillating material: Growth and luminescence properties // Journal of Crystal Growth Volume 627, 1 February 2024, 127520. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2023.127520
  8. Isaenko L., Dong L., Melnikova S.V., Molokeev M.S., Korzhneva K.E., Krinitsin P.G., Kurus A.F., Samoshkin D.A., Belousov R.A., Lin Z. Phase Transitions and Nonlinear Optical Property Modifications in BaGa4Se7. // Inorg. Chem. 2024, 63 (21), 10042–10049. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c01341
  9. Iwasawa H., Ueno T., Iwata T., Kuroda K., Kokh K.A., Tereshchenko O.E., Miyamoto K., Kimura A., Okuda T. Efficiency improvement of spin-resolved ARPES experiments using Gaussian process regression // Scientific Reports volume 14, Article number: 20970 (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-66704-8
  10. Kharitonova P., Isaenko L., Doroshenko M., Smetanin S., Kochukov Y., Lobanov S., Yelisseyev A., Goloshumova A., Bushunov A., Teslenko A., Lazarev V., Tarabrin M. Laser induced damage threshold of GaSe with antireflection microstructures at a wavelength of 5 µm // Optics Express 2024Vol. 32, Issue 5, pp. 7710-7719. DOI: 10.1364/OE.507440
  11. Khorkin V.S., Milkov M.G., Mantsevich S.N., Kupreychik M.I., Lobanov S.I., Vedenyapin V.N. Acoustic and acousto-optic properties of lithium based biaxial crystals: LiGaSe2, LiInSe2 and LiInS2// Optical Materials, Volume 157, Part 2, November 2024, 116202. DOI: 10.1016/j.optmat.2024.116202
  12. Khramtsova D.M., Kuznetsov A.B., Grigorieva V.D., Ryadun A.A., Musikhin A.E., Kokh K.A. Ca(Mo,W)O4 Solid Solutions Formation in CaMoO4-CaWO4 System // Cryst. Res. Technol. 2024, 2400127. DOI: 10.1002/crat.202400127
  13. Klimovskikh I.I., Eremeev S.V., Estyunin D.A., Filnov S.O., Shimada K., Golyashov V.A., Solovova N.Yu., Tereshchenko O.E., Kokh K.A., Frolov A.S., Sergeev A.I., Stolyarov V.S., Mikšić Trontl V., Petaccia L., Santo G. Di, Tallarida M., Dai J., Blanco-Canosa S., Valla T., Shikin A.M., Chulkov E.V., Interfacing two-dimensional and magnetic topological insulators: Bi bilayer on MnBi2Te4-family materials // Materials Today Advances, Volume 23, 2024. DOI: 10.1016/j.mtadv.2024.100511
  14. Kokh A., Kuznetsov A., Khan E., Simonova E., Ryadun A., Lapin I., Svetlichnyi V., Kokh K. Solid solutions in EuSc3(BO3)4-GdSc3(BO3)4 system: Phase diagram, synthesis, crystal growth, structure and luminescence // Journal of Crystal Growth, Volume 645, 2024, 127842. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2024.127842
  15. Kokh A.E., Kuznetsov A.B., Svetlichnyi V.A., Rakhmanova M.I., Klimov A.O., Kokh K.A. Green photoluminescence in TbxSc1-xBO3 solid solution // Journal of Luminescence, Volume 275, 2024. DOI: 10.1016/j.jlumin.2024.120768
  16. Kokh K. A., Kuznetsov A. B., Rakhmanova M. I., Kokh A. E. UP-CONVERSION LUMINESCENCE IN TbAl3(BO3)4: Yb3+ SYNTESIZED BY SOLUTION COMBUSTION METHOD // Journal of Structural Chemistry, 2024, Vol. 65, No. 4, pp. 1115-1115. DOI: 10.1134/S0022476624040073
  17. Kostyukova N., Trunov V., Frolov S., Kolker D., Boyko A., Isaenko L. Cascade picosecond optical parametric amplification for generating radiation in the 2.1 m // Infrared Physics & Technology Volume 136, January 2024, 105103. DOI: 10.1016/j.infrared.2023.105103
  18. Kuznetsov A.B., Jamous A.Y., Rakhmanova M.I., Simonova E.A., Svetlichnyi V.A., Kokh A.E., Yudin V.N., Solodovnikov S.F., Shevchenko V.S., Kokh K.A. Nonstoichiometry as a hidden aspect of TbAl3(BO3)4 optical properties // Dalton Transactions, 2024, 1477-9226. DOI: 10.1039/d4dt02695k
  19. Kuznetsov A.B., Jamous A.Y., Svetlichnyi V.A., K.A. Kokh Phase Relations Between Na3Nd(BO3)2, Na3Nd2(BO3)3, NdBO3 and Their Luminescence Properties // Journal of Structural Chemistry, Volume 65, pages 1736–1747, (2024). DOI: 10.1134/S0022476624090051
  20. Kuznetsov A.B., Jamous A.Y., Svetlichnyi V.A., Shevchenko V.S., Kokh A E., Andreev Yu.M., Kokh K.A. Luminescence Properties of Solid-Solutions in Sr3B2O6–YbBO3 System // Journal of Structural Chemistry, 2024, Vol. 65, No. 8, pp. 1502-1512. DOI: 10.1134/S0022476624080031
  21. Kuznetsov A.B., Jamous A.Y., Svetlichnyi V.A., Shevchenko V.S., Kokh A.E., Kokh K.A. Impact of the Sr2+-Nd3+ heterovalent isomorphism on the luminescence of orthoborates in Sr3B2O6-NdBO3 system // Journal of Alloys and Compounds, Volume 1008, 2024, 176560. DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.176560
  22. Kuznetsov A.B., Kokh K.A., Gorelova L.A., Sofich D.O., Sagatov N., Gavryushkin P.N., Vereshchagin O.S., Bocharov V.N., Shevchenko V.S., Kokh A.E. Growth, crystal structure and IR luminescence of KSrY1–xErx(BO3)2 // Acta Cryst. 2024 – B80. DOI: 10.1107/S205252062400177X
  23. Kuznetsov A.B., Kokh K.A., Kaneva E.V., Jamous A.Y., Svetlichnyi V. A., Kononova N.G., Shevchenko V.S., Goreiavcheva A.A., Kokh A. E. Systematic rare Earth doping to adopt an R32 type huntite structure in NdSc3(BO3)4 crystals // Dalton Trans., 2024, 53, 3818. DOI: 10.1039/D3DT03942K
  24. Kuznetsov A.B., Zholdas Y.A., Gorelova L.A., Fedorenko A.D., Ryadun A.A., Seryotkin Y.V., Shevchenko V.S., Kokh A.E., Klimov A.O., Kokh K.A. Synthesis, Growth, and Luminescence Properties of Rare Earth Borates KSrY(BO3)2: Tb3+ and Tb4+ // Cryst. Growth Des. 2024, 24, 5478−5485. DOI: 10.1021/acs.cgd.4c00140
  25. Massalimov I. A., Massalimov B. I., Shayakhmetov A. U., Samsonov M. R., Urakaev F. Kh. Absorption of Impact and Shear Energy by Crystal Lattices of Mechanically Activated Inorganic Substances: A Review Massalimov // Physical Mesomechanics, 2024, Vol. 27, No. 5, pp. 592–617.
  26. Massalimov I.A., Akhmetshin B.S., Massalimov B.I., Urakaev F. Kh. Kinetics of the Growth of Sulfur Nanoparticles during Their Precipitation from Aqueous Solutions of Calcium Polysulfide // Russian Journal of Physical Chemistry A, 2024. 98(1). DOI: 10.1134/S003602442401014X
  27. Ponomarev S.A., Rogilo D.I., Nasimov D.A., Kokh K.A., Sheglov D.V., Latyshev A.V. High-temperature indium adsorption on Bi2Se3(0001) surface studied by in situ reflection electron microscopy // Journal of Crystal Growth, Volume 628, 15 February 2024, 127545. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2023.127545
  28. Ponomarev S.A., Zakhozhev K.E., Rogilo D.I., Gutakovsky A.K., Kurus N.N., Kokh K.A., Sheglov D.V., Milekhin A.G., Latyshev A.V. Low-defect-density SnSe2 films nucleated via thin layer crystallization // Journal of Crystal Growth, Volume 631, 1 April 2024, 127615. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2024.127615
  29. Rakhmanova M. I., Kokh K. A., Kononova N. G., Kuznetsov A. B. CRYSTAL GROWTH AND LUMINESCENCE PROPERTIES OF TbGa3(BO3)4 CRYSTALS // Journal of Structural Chemistry, 2024, Vol. 65, No. 4, pp. 1115-1115. DOI: 10.1134/S0022476624040061
  30. Rashchenko S.V., Bekker T.B., Davydov A.V., Goldenberg B.G. Ba-Sr fluoride borates as inorganic radiochromic materials // Radiation Measurements, 2025, Volume 181, 107352. DOI: 10.1016/j.radmeas.2024.107352
  31. Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Korsakov A.V., Sokol A.G., Kokh K.A. Compressibility and pressure-induced structural evolution of kokchetavite, hexagonal polymorph of KAlSi3O8, by single-crystal X-ray diffractio//American Mineralogist (2024) 109 (7): 1284–1291, DOI: 10.2138/am-2023-9120
  32. Serebrennikova P.S., Lobanov S.I., Sukhikh A.S., Isaenko L.I., Gromilov S.A. The development of an approach for the precision determination of thermal strain tensor elements for single crystals using the example of t-Ag0.8Li0.2InSe2 // CrystEngComm, 2024, 26, 2207. DOI: 10.1039/d3ce01186k
  33. Tarasov A.S., Kumar N., Golyashov V.A., Akhundov I.O., Ishchenko D.V., Kokh K.A., Bazhenov A.O., Stepina N.P., Tereshchenko O.E. Formation of well-ordered surfaces of Bi2-xSbxTe3-ySey topological insulators using wet chemical treatment // Applied Surface Science Volume 649, 15 March 2024, 159122. DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.159122
  34. Urakaev F.Kh. Mechanochemical Synthesis of Nanocomposites with Specified Composition in the Presence of a Solvent for Precursors // Colloid Journal, 2024, Vol. 86, No. 2, pp. 278–286. DOI: 10.1134/S1061933X23601245
  35. Беккер Т.Б., Давыдов A.В., Сагатов Н.Е. Функциональные бораты и их высокобарические полиморфные модификации. Обзор // Конденсированные среды и межфазные границы. 2024; 26(4): 620–632. DOI: 10.17308/kcmf.2024.26/12384
  36. Коваленко Ю.Е., Якушев М.В., Гребенников В.И., Орлита M., Титова С.Г., Кох К.А., Терещенко О.Е., Кузнецова Т.В. Электронные свойства топологического изолятора Sb2Te2Se // Физика и техника полупроводников, 2024, том 58, вып. 4. DOI: 10.61011/FTP.2024.04.58543.6332H
  37. Небогатикова Н.А., Антонова И.В., Соотс Р.А., Кох К.А., Климова Е.С., Володин В.А. Изменение сопротивления тонких пленок Bi2Se3 и гетероструктур Bi2Se3 на графене при растягивающих деформациях // Журнал технической физики, 2024, том 94, вып. 2. DOI: 10.61011/JTF.2024.02.57081.281-23
  38. Синякова Е.Ф., Кох К.А. Поведение основных элементов и примесей при направленной кристаллизации расплава Fe-Ni-Cu-S-(Rh, Ru, Ir, Pt, Pd, Ag, Au) // Конденсированные среды и межфазные границы. 2024; 26(4), 755-771. DOI: 10.17308/kcmf.2024.26/12449

 

 

 

Лаборатория физического и химического моделирования геологических процессов (445)

 

lab445 00
Схема конвективных течений в мантии при наличии зон субдукции;
профиль скорости течения u в верхней и нижней мантии и профиль сверхадиабатической температуры T – Tad в нижней мантии представлены по (Dobretsov, Kirdyashkin, 1998; Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г., 2008);
dк – толщина теплового пограничного слоя у границ 670 и 2900 км.
1 – океаническая литосфера; 2 – островная дуга; 3 – тепловой пограничный слой; 4 – профили температуры и скорости; 5 – линии тока; 6 – линии тока в слое С.

 

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук Кирдяшкин Алексей Анатольевич 

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник Буслов Михаил Михайлович

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 17 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 2 доктора геолого-минералогических наук, 6 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров – исследователей и инженеров. 

 

Контакты

Заведующий лабораторией, д.г.-м.н., Кирдяшкин Алексей Анатольевич
E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.., телефон +7 (383) 330-85-25, 
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
корпус минералогии к. 328.

 

 

 

Геодинамическое моделирование геологических процессов в мантии Земли зародилось в Институте геологии и геофизики СО АН СССР (г. Новосибирск) в 1984 г. Научным руководителем этого направления с 1988 г. являлся директор Института геологии и геофизики СО АН СССР, академик Н.Л. Добрецов. Лаборатория "Физического и химического моделирования" была создана в 1986 году. В 1997 г. работы этой лаборатории были отмечены государственной премией Российской федерации в области науки и техники за цикл трудов "Глубинная геодинамика". В 2006 г. цикл работ “Термохимические плюмы и их основные параметры” отмечен медалью Российской академии наук для молодых ученых РАН в области геологии, геофизики, геохимии и горных наук, в 2007 г. присуждена премия имени М.А. Лаврентьева для молодых ученых в номинации “За выдающийся вклад в развитие Сибири и Дальнего Востока”. После периода объединения лабораторий, в Институте геологии и минералогии СО РАН в 2013 г. была создана Лаборатория физического и химического моделирования геологических процессов с включением в нее группы петрологического моделирования.

В настоящее время основными направлениями исследований являются: изучение источников энергии, порождающих силы, действующие в тектонически активных областях и ответственные за процессы в них, количественное определение величины этих сил и структуры конвективных движений, вызванных ими; исследование процессов тепло- и массопереноса мантийных термохимических плюмов, определение их структуры и основных параметров; исследование геологических проявлений мантийных термохимических плюмов на поверхности Земли.

 

 

 

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МАНТИИ ЗЕМЛИ: ФИЗИЧЕСКОЕ (ЛАБОРАТОРНОЕ) И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАНТИЙНЫХ СВОБОДНО-КОНВЕКТИВНЫХ ТЕЧЕНИЙ

 

Геодинамические процессы обусловлены гравитационными силами, создающимися вследствие изменения плотности. Изменения плотности происходят в основном из-за изменения температуры и фазовых переходов. Поэтому тепло- и массообмен в мантии Земли исследуется в условиях тепловой гравитационной (свободной или естественной) конвекции в верхней мантии (астеносферном слое, переходной зоне мантии - слое С), нижней мантии, в зоне субдукции (в сопряженных с ней астеносфере и слое С) Моделью для задач, связанных с нижнемантийной конвекцией является горизонтальный слой вязкой жидкости, подогреваемый снизу и охлаждаемый сверху, для астеносферного слоя и слоя "С" – горизонтальный слой вязкой жидкости, находящийся в условиях горизонтального градиента температуры (рис. 1 - 3).

 

lab445 02
Рис. 1. Фотография и схемы течения в слое жидкости, когда размер нагревателя xн = 2,2l (l – толщина слоя). а – картина течения у стеклянной охлаждаемой поверхности в слое этилового спирта при охлаждении сверху и нагреве снизу (снимок сверху) для l = 5 мм, x0 = 30 мм, количество тепла от нагревателя Q = 31 Вт/м, числа Рэлея RaQ = 1,9 · 106 и Ra0 = 1,2 · 105. Поскольку слой жидкости прозрачен по толщине, на снимке видны контуры плоского нагревателя. Картина течения визуализировалась алюминиевыми частицами размером 10 – 15 мкм. Видны темные параллельные линии – это нисходящие течения валиков. Направление течения в валиках перпендикулярно к направлению течения в крупномасштабных ячейках. Слева от снимка – схема течения в разрезе по А-А. Крестиками показан уходящий поток, точками – набегающий поток; б – схема течения в вертикальном сечении слоя этанола. Показаны две крупномасштабные конвективные ячейки, профили скорости u и температуры T.

 

lab445 03
Рис. 2. Картина течения в слое глицерина в окрестности x = 0 в вертикальном сечении (z = const): l = 10 мм, xн = 1.1 l, Q = 125 Вт/м.

 

445 2025 01
Рис. 3. Свободно-конвективные течения в астеносфере и трансформные разломы, образующиеся под влиянием астеносферных течений. Показаны: схема астеносферных свободно-конвективных потоков, построенная на основе лабораторного моделирования, и воздействие астеносферных свободно-конвективных валиковых течений на формирование трансформных разломов. Косой штриховкой обозначены фрагменты океанической литосферы. Оси астеносферных конвективных валиковых течений направлены вдоль крупномасштабного ячеистого течения. Tв – профиль температуры в астеносферных конвективных валиках; u – горизонтальная скорость течения в астеносферной конвективной ячейке (компонента скорости течения по оси x); w – горизонтальная компонента скорости течения в астеносферных конвективных валиках (компонента скорости течения по оси z);  dT – толщина теплового пограничного слоя на подошве литосферы; Yтр - глубина желоба трансформного разлома.

 

 

В зоне субдукции наблюдается комплексное проявление свободно-конвективного теплообмена и плюмового магматизма. Экспериментальное моделирование показало, что зона субдукции создается в области встречных течений, имеющих противоположно направленные горизонтальные градиенты температуры (и плотности). В зоне нисходящего субдукционного потока горизонтальный градиент плотности равен "0" (рис. 4). В условиях свободной конвекции в астеносфере и слое С слева и справа от субдуцирующей плиты возникают горизонтально направленные силы, обусловленные горизонтальными градиентами температуры. Угол наклона субдуцирующей плиты определяется векторной суммой горизонтально направленных сил и гравитационной силы.

445 2025 02
Рис. 4. Нисходящее течение в “океаническом крыле зоны субдукции” вдали от “континентальной окраины” для положения торцевого нагревателя 2 у подошвы слоя. Отношение количеств тепла, переданных слою нагревателями 1 и 2, находящимися в противоположных торцах у подошвы слоя, Q2/Q1 = 0.69. Время экспозиции снимка 3.2 с, Δx1/x0 = 0.55, где Δx1 – расстояние от восходящего потока над нагревателем 1 (“зоной СОХ”) до “зоны субдукции”, x0 – длина слоя жидкости. Рабочая жидкость – трансформаторное масло.

 

 

Совместно с Лабораторией геодинамики и магматизма (№ 212) развиваются исследования глубинных геодинамических систем в океанических областях, их связи с морфоструктурами океанического дна, исследования особенностей магматических систем на основе петролого-геохимических данных, определение особенностей строения мантии в океанических областях. Так, на основе данных лабораторного моделирования представлены тепловая и гидродинамическая структура мантийного плюма Буве и возможная эволюция плюма Буве на основе рассмотрения его геодинамического режима. На основе данных лабораторного и теоретического моделирования показано влияние геодинамической системы астеносферных конвективных течений на строение океанического дна в районе тройного сочленения Буве, а также показано влияние плюма Буве на астеносферное валиковое течение в этом районе (рис. 5).

445 2025 03
Рис. 5. Связь морфоструктур океанического дна с глубинными геодинамическими системами в районе тройного сочленения Буве. а – схема, показывающая связь морфоструктур океанического дна с системой астеносферных свободно-конвективных течений в районе тройного сочленения Буве; б – схема астеносферного свободно-конвективного валикового течения и канала плюма о. Буве в разрезе по I-I. 1 – срединно-океанические хребты (СОХ); 2 – хребет Шписс; 3 – трансформные разломы; 4 – направления свободно-конвективных ячеистых течений в астеносфере, обусловливающих раздвижение плит от зон СОХ, 5 – подъемные потоки свободно-конвективных валиковых течений у кровли астеносферы, 6 – опускные потоки валиковых течений, 7 – станции драгирования. lл - толщина океанической литосферы, lв - высота астеносферных валиков.

 

 

Геохимические и термобарогеохимические исследования свидетельствуют об определяющей роли флюидных компонентов в магматических системах горячей точки Буве. С учетом результатов сейсмотомографии выделены особенности строения мантии в районе тройного сочленения. Эти особенности подтверждают связь трансформных разломов Атлантики с нисходящими течениями астеносферных валиков («холодными» аномалиями в верхней мантии), показанную в геодинамическом моделировании (рис. 6).

445 2025 04
Рис. 6. Результаты инверсии реальных данных для южного сегмента Срединно-Атлантического хребта между 50° и 70° ю.ш (Kirdyashkin et al., 2025). а – распределение аномалий Р-волн на глубинах 100, 200, 300 и 400 км; б – аномалии скоростей Р-волн на вертикальном сечении через область тройного сочленения СОХ и горячую точку о. Буве. На рис. 6, а на горизонтальном сечении на глубине 100 км пунктирной рамкой выделен район тройного сочленения Буве. Линия разреза указана на рис. 6, а красным цветом. Черные точки – эпицентры землетрясений; звезда – местоположение о. Буве; Б – трансформный разлом Буве; K – трансформный разлом Конрада; ЮЗИХ – окончание Юго-Западного Индийского хребта. Оси основных морфоструктур тройного сочленения Буве показаны линиями зеленого цвета.

 

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МАНТИИ ЗЕМЛИ: ФИЗИЧЕСКОЕ (ЛАБОРАТОРНОЕ) И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАНТИЙНЫХ ПЛЮМОВ

 

Относительно стабильным механизмом является свободно-конвективный перенос тепла и массы, периоды его пульсаций, согласно результатам моделирования, составляют 360-500 млн. лет. Но свободно-конвективный теплообмен не обеспечивает всего переноса тепла, генерируемого в ядре Земли. Поэтому включается более мобильный механизм тепло- и массообмена – плюмы, создающие горячие точки. Время выхода плюмов на поверхность составляет несколько миллионов лет. Теплообмен в плюме происходит в условиях свободной конвекции при наличии фазовых переходов – плавления и кристаллизации. Анализ интенсивности теплообмена во внешнем жидком ядре показал, что сверхадиабатический перепад температуры между подошвой и кровлей внешнего ядра составляет 0.2-0.3 оС, и на границе ядро-мантия невозможно создать локальные перепады температуры, необходимые для формирования плюмов в виде термиков. Нами обоснована модель зарождения термохимического плюма на ядро-мантийной границе не за счет локального повышения температуры, а за счёт локального понижения температуры плавления при наличии теплового потока из внешнего ядра в локализованной области поступления химической добавки, понижающей температуру плавления в нижней мантии. Наши исследования показали, что достаточно понижения температуры плавления вещества нижней мантии на 10-15 оС, чтобы возникли такие мантийные плюмы, как Гавайский и Исландский. Мантийный термохимический плюм представляет собой канал расплава, поднимающийся от границы ядро-мантия к поверхности. Термохимические плюмы являются регуляторами теплового режима Земли: при повышении температуры ядра активизируется плюмовый теплообмен, вследствие чего понижается температура ядра, при её понижении до определенного уровня плюмовый теплообмен затухает, что фиксируется на дневной поверхности понижением интенсивности плюмового магматизма.

В зависимости от тепловой мощности, плюмы, зарождающиеся на ядро-мантийной границе, под континентом проявляются следующим образом (рис. 7) : плюмы малой мощности, не поднявшиеся до поверхности, ответственны за образование поднятий: под воздействием семейств плюмов, не достигших поверхности, образуются крупные поднятия (горные хребты и плато). Плюмы, прорвавшиеся на поверхность (плюмы промежуточной мощности) – алмазоносные, так как при прорыве на поверхность выносят магматический расплав с глубины большей, чем 150 км, на которой устойчив алмаз. Плюмы ещё большей тепловой мощности образуют грибообразную голову расплава и могут быть ответственными за образование крупных интрузивных тел в земной коре, в том числе, батолитов. Плюмы большой мощности ответственны за образование крупных магматических провинций.

445 2025 05
Рис. 7. Диаграмма геодинамических режимов плюмов. Ka = N/N1 – относительная тепловая мощность плюма, N – тепловая мощность, передающаяся от подошвы плюма в его канал; N1 = 1.4 · 1010 Вт – тепловая мощность, передающаяся от канала плюма во вмещающую мантию в условиях стационарной теплопроводности.

 

 

Выполнено лабораторное моделирование тепловой и гидродинамической структуры плюмов (рис. 8), оценены их параметры и произведено их сопоставление с геологическими проявлениями их на поверхности.

lab445 04
Рис. 8. Фотография канала плюма, полученного при плавлении в массиве эйкозана над локальным источником тепла. Параметры нагревателя: N = 20 Вт, ds = 20 мм, высота Hs = 30 мм, температура Ts = 54.4 °C, температура стенки Тw = 30 °С. Стрелками отмечены области сужения канала плюма.

 

 

В лаборатории методом моделирования проводятся исследования влияния сил, возникающих в зоне субдукции, на геодинамическую структуру в субдукционной зоне и условия зарождения термохимических плюмов на границе верхняя – нижняя мантия. Исследования, проводимые в лаборатории, представлены в количественном виде и выводы из этих результатов отвечают физическим законам сохранения, на которых основывается механика сплошной среды. В лабораторном моделировании плюмов, выплавляющихся в наклонном слое над локальным источником тепла, для различных тепловых мощностей на подошве плюма и различных углов наклона слоя относительно вектора силы тяжести представляется эволюция структуры канала плюма и исследуются режимы выхода плюма на поверхность (рис. 9).

445 2025 06
Рис. 9. Структура канала плюма, создающегося при плавлении в плоском слое над локальным источником тепла при различных тепловых мощностях источника N и углах наклона слоя относительно вертикали a. (а) - фотография канала плюма над локальным источником тепла в плоском слое парафина (N = 5.5 Вт, a = 2°, длина канала плюма Н = 255 мм), плюм не вышел на поверхность массива, границы ячеек канала плюма 1 - 3 отмечены на фотографии и обозначают места сужения канала; (б) - фотография канала плюма длиной Н = 305 мм (относительной длиной 26.5) при N = 8.9 Вт, a = 23° и относительной тепловой мощности Ка = 1.53, плюм вышел на поверхность и первая (верхняя) ячейка канала плюма представляет собой грибообразную голову плюма.

 

 

На основе экспериментального моделирования и теоретического анализа, а также геологических и геофизических данных представлена предварительная модель термохимического плюма в зоне субдукции (рис. 10). Канал плавления (термохимический плюм) зарождается на границе верхней и нижней мантии при наличии в коровом слое субдуцирующей океанической литосферной плиты химической добавки, понижающей температуру плавления вещества корового слоя. В области субдуцирующей плиты термохимический плюм представляет собой наклонный канал расплава, формирующийся в ее наклонном коровом слое. В области, где встречно направленные скорости плавления и субдукции равны по величине, образуется первичный магматический очаг, от которого зарождается вертикальный канал термохимического плюма высотой xверт.

445 2025 07
Рис. 10. Схема свободно-конвективных течений в зоне субдукции и образования термохимического плюма у границы 670 км. Схема построена с использованием данных лабораторного и теоретического моделирования свободно-конвективных течений в субдукционной зоне (Kirdyashkin A.A., Kirdyashkin A.G., 2013; Kirdyashkin A.A., Kirdyashkin A.G., 2014). Показаны свободно-конвективные течения в астеносфере и слое С в океаническом и континентальном крыльях субдукционной зоны. Лабораторное моделирование показывает, что на границе 670 км происходит растекание нисходящего свободно-конвективного субдукционного потока от области минимального значения температуры c координатой ymin, и в континентальное крыло зоны субдукции движется поток толщиной ymin. Вблизи подошвы слоя C в условиях неустойчивой стратификации образуются валиковые течения, оси которых совпадают с направлением крупномасштабных свободно-конвективных течений в слое C. Термохимические плюмы формируются на границе 670 км вследствие плавления корового слоя толщиной dк в области восходящих потоков конвективных валиков (вид по стрелке Е). Плавление начинается на расстоянии X от места, где слой толщиной ymin начинает контактировать с границей 670 км. Плюм, образующийся вследствие плавления горизонтально расположенного корового слоя, представляет собой горизонтальный канал расплава, а в области субдуцирующей плиты – наклонный канал расплава, формирующийся в ее наклонном коровом слое. В области, где встречно направленные скорости плавления и субдукции равны по величине, образуется первичный магматический очаг, от которого зарождается вертикальный канал термохимического плюма. Величина dс = ymin - dк, xверт – высота вертикального канала термохимического плюма, выплавляющегося в континенте от первичного магматического очага, lв – ширина конвективного валика.

 

 

На основе экспериментального моделирования (см. рис. 9) проводится исследование структуры свободно-конвективных течений в канале плюма, выплавляемого в наклонном коровом слое субдуцирующей плиты. Проводятся исследования, состоящие в определении глубины расположения первичного магматического очага, от которого вертикальный термохимический плюм зарождается и поднимается к поверхности континента, где образуется вулкан. Первичный магматический очаг образуется в области, где скорости субдукции и плавления корового слоя равны по величине и противоположно направлены (рис. 10). На основе теоретического моделирования, геологических и геофизических данных о глубине зарождения первичного очага устанавливаются тепловые и гидродинамические условия существования термохимического плюма, зарождающегося от первичного очага и ответственного за образование вулкана на поверхности.

В лаборатории построена модель тепловой и гидродинамической структуры канала плюма малой тепловой мощности, не вышедшего на поверхность и предложена модель образования поднятия поверхности под воздействием плюма малой мощности. Течение в высоковязком массиве над кровлей плюма рассматривается в модели вязкой ньютоновской жидкости. Полученные соотношения дают возможность нахождения зависимости высоты поднятия поверхности от горизонтальной координаты для различных моментов времени. Для групп плюмов для различных расстояний между осями каналов плюмов могут быть получены профили поднятия в вертикальной плоскости, проходящей через главный хребет и в вертикальной плоскости, нормальной к главному хребту. Профили поднятия в вертикальной плоскости, нормальной к главному хребту, указывают на существование хребтов, оси которых нормальны к главному хребту. Такие хребты образуются в процессе формирования поднятия, их число равно числу термохимических плюмов, ответственных за образование поднятия. Расчеты показали, что параметры поднятия, образованного группой плюмов с кровлями, расположенными на глубине 30 км, близки к параметрам поднятия Кавказа.

В лаборатории проводятся исследования природы сил, вызывающих движение, и условий изменения структуры склона поднятия, созданного в результате воздействия плюма малой тепловой мощности. Проводится теоретическое и экспериментальное моделирование движений на склонах поднятия, вызывающих образование хребтов, оси которых параллельны оси главного хребта. Содержание исследований заключается в определении: поля скорости движения высоковязкого склона поднятия в условиях горизонтального градиента давления; закономерностей распределения вязкости на подошве склона поднятия при удалении от главного хребта поднятия, при котором наблюдается растяжение и сжатие в склоне поднятия; условий образования блоковой системы в склоне поднятия; процессов заполнения свободного объема между блоками (рис. 11); изменения свободной поверхности поднятия во времени, приводящего к образованию структур по типу хребтов и депрессий на склоне поднятия.

445 2025 08
Рис. 11. Истечение вязкой жидкости из прямоугольной ячейки. Фотографии течения представлены для различных моментов времени t. В момент времени = 0 свободная поверхность жидкости была приведена в вертикальное положение. (a) – t = 26 c; (б) – t = 94 c; (в) – t = 111 c. Вязкая жидкость – мёд, декристаллизованный при 100 °C, с вязкостью h = 4.58 ´ 103 (Н · с)/м2. Высота ячейки Hc = 70 мм, длина ячейки xc = 80 мм.

 

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕТРОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

 

В петрологическом разделе представлены выполняемые сотрудниками лаборатории экспериментальные исследования при высоких давлениях. На их основе строится физико-химически корректная модель для петрологических исследований и интерпретаций. В качестве базового объекта для этой модели предлагается фазовая диаграмма системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (CMAS) (рис. 12), полученная путём согласования экспериментальных данных методом топологического анализа. На основе этой модели производится анализ условия происхождения главных типов глубинных пород, рассматриваются генетические вопросы классификации глубинных парагенезисов, строится схема фаций глубинных пород и решаются главные процессы, связанные с глубинным магматизмом.

Анализ известных экспериментальных данных показывает, что в интервале давлений до 40 кбар проявляется максимальная изменчивость в устойчивости минералов, парагенезисов и магматических расплавов. Именно минералы, парагенезисы и магмы, образовавшиеся в этом интервале давлений, представлены на поверхности Земли и доступны для наблюдения. Область давлений свыше 40 кбар не имеет столь значительных изменений в фазовом составе и ассоциациях фаз. В этой области практически не образуются новые алюмосиликатные фазы и соответственно их ассоциации, заметные изменения происходят только в устойчивости твёрдых растворов фаз.

445 2025 09
Рис. 12. Тренды эвтектической кристаллизации, установленные на основе экспериментальных исследований в системе CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (тренды эвтектик выделены пунктиром).

 

 

Устойчивость алюмосиликатных фаз при давлениях ниже 90-120 кбар определяется возможностью нахождения катионов алюминия в четверной координации и его переходом в шестерную при повышении давления.

При давлении 90-120 кбар и выше происходит коренная смена всего набора фаз и характера плавления (рис. 12, 13), что связано с переходом катионов кремния в шестерную координацию и образованием соответствующих фаз. Эти фазы практически не представлены в парагенезисах, наблюдаемых на поверхности Земли.

445 2025 10
Рис. 13. Фазовые взаимоотношения в системе CaO-MgO-Al2O3-SiO2 при давлениях до 300 кбар и температуре 1200 ОС.

 

 

В то же время, четыре компонента, образующие систему CaO-MgO-Al2O3-SiO2, составляют 80-90 масс. % от состава глубинных горных пород, что позволяет, считать эту систему достаточно полной моделью для рассмотрения и интерпретации главных вопросов устойчивости глубинных парагенезисов и процессов магмообразования.

Для системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 накоплен большой объем высококачественного экспериментального материала в виде отдельных сечений, полей устойчивости отдельных фаз, определены основные особенности твёрдых растворов фаз этой системы и исследованы основные особенности плавления. В частности, сотрудниками лаборатории на основе собственных экспериментальных исследований разработаны геотермобарометры для гранатовых перидотитов и эклогитов, установлены эвтектические тренды контролирующие особенности плавления для гранатовых перидотитов (эклогитовый барьер) и эвтектический тренд, позволяющий интерпретировать особенности образования пород щелочноземельной серии. Предложена система полиномов, которая может служить основой для геотермобарометра для ассоциации Cpx+Opx+Gr±Ol на основе процентного соотношения миналов в минерале клинопироксене в диапазоне давлений 1.4–3 ГПа и температур 1100–1600 °C. Графически построена зависимость состава клинопироксена от температуры и давления по миналам – Mg2Si2O6 и CaAl2SiO6.

Эксперименты в ограниченных областях фазовых диаграмм позволяют выявить поля новых фаз, ограничения смесимости твердых растворов и компонентов, и, учитывая полученные результаты строить диаграммы с выверенной топологией. Например, недавние эксперименты показали, что валовый химический состав в случае рассмотрения сечения Di-CaEs «сухой» системы CMAS при давлениях от 1 атм до 3.0 ГПа и в интервале температур 960–1550±10 °C является наиболее важной переменной, в то время как температура и давление мало влияют на содержание CaEs в Cpx. Также было показано присутствие двух независимых устойчивых пироксеновых фаз, вопреки предполагаемой смесимости крайних членов рассматриваемого сечения. 

 

 

Особенность изучения геологических процессов состоит в том, что информация об их проявлениях представляется как результат законченного в данное время процесса, то есть как конечные граничные условия. Для понимания прошедшего процесса нужно решать обратную задачу, зная лишь конечные граничные условия. Обратные задачи имеют бесконечное число решений. Решение геологических задач возможно с помощью прямых (корректных) задач, но уже с помощью моделей рассматриваемого процесса. В этом случае требуется выбрать (найти) такую модель, решение задачи для которой при начальных и граничных условиях, возможных для рассматриваемого процесса, даёт конечный результат, соответствующий геологическим данным. Поэтому решение геодинамических и петрологических задач проводится в лаборатории методами экспериментального и теоретического моделирования.

Экспериментальное моделирование мантийных свободно-конвективных течений осуществляется с использованием разработанных в лаборатории оригинальных экспериментальных установок, в конструкции которых реализуется горизонтальный слой вязкой жидкости, или равномерно нагреваемый снизу и охлаждаемый сверху (моделирование нижнемантийных конвективных течений), или слой, в котором условиями нагрева создается горизонтальный градиент температуры (моделирование конвективных течений в астеносфере в областях срединно-океанических хребтов и зон субдукции). Лабораторное моделирование мантийных плюмов осуществляется с использованием оригинальных экспериментальных установок, в которых реализуется выплавление канала плюма в твердом массиве над локальным источником тепла. Эксперименты проводятся на различных типах таких установок: установке с передней прозрачной стенкой, с осесимметричными граничными условиями, в наклонном плоском слое при различных углах его наклона относительно вектора силы тяжести. Лабораторное моделирование вихревых течений на границе ядро-мантия, определяющих процесс образования очагов плавления мантийного вещества, представляющих собой области формирования каналов термохимических плюмов, проводится с использованием вращающейся цилиндрической емкости при наличии плоского локального нагревателя на её подошве. Теоретическое моделирование основывается на законах свободно-конвективного тепло- и массопереноса. В основу лабораторного и теоретического моделирования положены геолого-геофизические данные о о структуре и свойствах мантии, строении и динамике зон спрединга и субдукции, проявлениях мантийных плюмов на поверхности.

Исследование петрологических задач проводится на основе изучения фазовых диаграмм системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2, где наблюдаются все фазы, соответствующие минералам глубинных пород верхней мантии. Благодаря петрологическому эксперименту, можно моделировать геологические процессы, происходящие в земной коре и верхней мантии, и интерпретировать генезис горных пород с физико-химической точки зрения. Эксперименты при высоком давлении проводятся на аппарате высокого давления типа "поршень-цилиндр". Устройство уникально своей простой конструкцией, высокой скоростью закалки, низкими затратами на обслуживание, понятным алгоритмом работы и возможностью контролировать изменения условий в ходе эксперимента. При определении состава фаз используется рентгеновский метод по параметрам элементарной ячейки. По мере проведения экспериментов в лаборатории было показано, что использование карбидной ступки для механического измельчения образцов силиката предпочтительнее агата, поскольку позволяет избежать повышения содержания кремния в получаемых продуктах. А использование хлорида натрия в качестве материала, передающего давление, исключает проникновение летучих компонентов (H₂O и H₂) в рабочую ячейку, что может снизить температуру плавления системы. Указанные особенности методики крайне важны для получения надежных и воспроизводимых результатов экспериментов.

 

 

 

2020 год

  1. На основе лабораторного и теоретического моделирования представлена структура свободно-конвективных течений в астеносферном слое и слое С. Распределение температуры по толщине континента определено для условий теплопроводности. Профили температуры по толщине астеносферного слоя и слоя С построены на основе экспериментальных закономерностей свободно-конвективного теплообмена в горизонтальном слое. Лабораторное моделирование показало, что в наклонном твердом слое над локальным источником тепла, моделирующем наклонный коровый слой субдуцирующей плиты, образуется канал плюма с ячеистой структурой. После выхода модельного плюма на поверхность образуется верхняя (первая) ячейка, структура которой указывает на начало образования грибообразной головы плюма. При наличии газовой подушки вблизи кровли плюма образуется узкий канал прорыва. Модель прорыва плюма при этих условиях позволяет объяснить периодичность вулканизма в зоне субдукции.
  2. Экспериментальные исследования в сечении Di-En-Pyr-CaTs (диопсид-энстатит-пироп-кальциевая молекула Чермака) выявили существенное изменение содержания En и СаTs от температуры T и давления P. Получен полином, аппроксимирующий эту зависимость от T и P. Для сечения Di-CaEs (CaEs - кальциевая молекула Эскола) содержание CaTs и CaEs положительно коррелирует с количеством алюминия.

 

2021 год

  1. В результате решения задачи о теплообмене в субдукционной зоне получены профили температуры в субдуцирующей плите и континентальном крыле зоны субдукции. Показано, что тепловой поток вследствие трения на границе плиты и континентального крыла значительно влияет на теплообмен и формирование температурного поля в зоне субдукции. Распределение температуры в нижней мантии найдено на основе экспериментальных и теоретических закономерностей теплообмена в горизонтальном слое, подогреваемом снизу и охлаждаемом сверху, при числах Рэлея Ra= 106 - 107, характерных для турбулентной свободной конвекции. Температура на кровле нижней мантии составляет 1940 – 2100 °C.
  2. Проанализированы гидродинамика и теплообмен в субдуцирующей плите с коровым слоем, движущейся под континент. Оценен тепловой поток на контакте субдуцирующей плиты с окружающей мантией на континентальном крыле зоны субдукции, показана возможность зарождения термохимического плюма на границе верхней и нижней мантии (границе 670 км). Представлена модель такого плюма, согласно которой каналы плавления (термохимические плюмы) формируются в коровом слое субдуцирующей плиты в областях подъемных потоков конвективных валиков, существующих в слое С вблизи границы 670 км. Выплавление в коровом слое плиты происходит до уровня, на котором формируется первичный магматический очаг. Вертикальный канал плюма, ответственного за вулканизм в субдукционной зоне, зарождается от первичного магматического очага.
  3. Экспериментальное моделирование плюма в плоском слое над локальным источником тепла при малом наклоне от вектора силы тяжести показало, что структура канала плюма ячеистая. Ячейки ограничены местами сужения канала, где происходит переход подъемного потока на противоположную сторону и передача тепла встречному опускному потоку. Режим выхода плюма на поверхность зависит от относительной тепловой мощности Ka, и при Ка > 1.14 плюм выходит на поверхность с образованием грибообразной головы.
  4. Первичный магматический очаг образуется в области, где скорость субдукции и скорость плавления корового слоя субдуцирующей плиты равны. Доля тепловой мощности, затрачиваемой на плавление корового слоя при образовании первичного очага, составляет 9% – 12% от тепловой мощности на подошве плюма. Глубина расположения первичного очага Hоч  уменьшается с увеличением толщины корового слоя и с увеличением угла наклона плиты и слабо зависит от скорости субдукции. Согласно геологическим и геофизическим данным вулканизм в зоне субдукции проявляется при Hоч< 100 – 120 км. Как показали наши вычисления, этим значениям Hоч отвечает толщина корового слоя > 4.44 – 5 км.

 

2022 год

  1. Теоретически определен тепловой поток на цилиндрической поверхности мантийного плюма в зависимости от времени. Для диаметров плюма d = 10–90 км время выхода на стационарный режим теплообмена tс = 5–290 млн лет, время выхода плюма на поверхность tв = 1.4–2.5 млн лет.
  2. Определено нестационарное поле температуры в субдуцирующей плите. Коэффициент трения и тепловой поток на контакте корового слоя и мантии определены на основе баланса сил, действующих в зоне субдукции. На границе 670 км в коровом слое субдуцирующей плиты образуются каналы плавления (термохимические плюмы), тепловая мощность которых возрастает с увеличением его толщины. От первичного очага, расположенного на глубине 100–130 км, происходит выплавление вертикального канала термохимического плюма, ответственного за образование вулкана.
  3. Представлена тепловая и гидродинамическая структура канала мантийного плюма, не вышедшего на поверхность и остановившегося в литосфере. Под действием сверхлитостатического давления у кровли плюма в высоковязком массиве над ней создается течение, под влиянием которого образуется поднятие поверхности. Вычислены высоты поднятия для различных моментов времени. Получены профили поднятий над группами линейно расположенных плюмов, не достигших поверхности. Параметры поднятия, образованного группой плюмов с кровлями на глубине 30 км, близки к параметрам поднятия Кавказа.

 

2023 год

  1. Поднятие поверхности формируется под действием вертикальных сил, обусловленных сверхлитостатическим давлением в расплаве у кровли плюма, не вышедшего на поверхность. Время образования поднятия увеличивается с ростом вязкости массива над кровлей плюма. Горизонтальный размер основной части поднятия y1 растет с увеличением глубины залегания кровли X. При расстоянии между плюмами ∆y< 100 км высота поднятия не превышает наибольшую высоту поднятия hmax, образованного каждым отдельным плюмом. Профили поднятия в вертикальной плоскости, нормальной к главному хребту, указывают на существование хребтов, оси которых нормальны к главному хребту, образовавшихся при формировании поднятия. Для группы ~8 – 10 плюмов, при ∆y = 100 км и X = 30 км, общая протяженность поднятия 1000 – 1200 км, hmax = 4700 м, y1 ~ 65 км, средняя скорость подъема поверхности uп ~ 0.3 мм/год. Параметры такого поднятия близки к параметрам поднятия Кавказа.
  2. Движущая сила в склоне поднятия – гравитационная сила, вызванная горизонтальным градиентом давления. Разрыв между блоками склона образуется, когда величина силы упругой деформации равна разности величин движущей силы и силы трения на подошве склона. При разрыве между блоками возникают свободные вертикальные границы блоков. Движение в высоковязкой среде при образовании свободной вертикальной границы блока исследовано экспериментально при истечении жидкости из прямоугольной ячейки, выявлены режимы истечения. На основе экспериментального моделирования оценено время первого периода после образования разрыва поднятия и свободного объема между блоками, когда высота слоя (склона) практически постоянная и возрастает горизонтальный размер слоя. Средняя скорость заполнения свободного объема между блоками много больше средней скорости расхождения блоков. Обнаружено качественное соответствие структуры модельного склона поднятия профилю склона поднятия для северо-западной части Кавказа.
  3. Получение надежных и своевременных результатов напрямую зависит от качества эксперимента, используемых методов и оборудования. Проведено описание методики проведения высокобарического эксперимента. Эксперименты при высоком давлении проводятся на аппарате высокого давления типа "поршень-цилиндр". Устройство уникально своей простой конструкцией, высокой скоростью закалки, низкими затратами на обслуживание, понятным алгоритмом работы и возможностью контролировать изменения условий в ходе эксперимента. За время проведения многочисленных опытов на установке были выявлены важные особенности, которые полезны для петрологов, изучающих вещества под высоким давлением и глубинные породы и минералы.

 

2024 год

  1. Поднятие поверхности формируется в результате геодинамического воздействия плюма малой тепловой мощности, не вышедшего на поверхность, на массив над кровлей плюма. Число хребтов с осями, расположенными нормально к поднятию главного хребта, отвечает числу термохимических плюмов, над которыми формируется поднятие. Для группы из 10 плюмов при расстоянии между ними Δ= 100 км и глубине расположения кровли плюма = 35 км полученные параметры модельного поднятия близки к параметрам поднятия Верхоянского хребта, современное поднятие которого сформировалось на этапе новейшей тектонической активизации. Изменения структуры и рельефа склона поднятия, образовавшегося под воздействием плюма малой мощности, есть следствие образования разломов в склонах поднятия и блоковой системы склона, а также следствие увеличения областей опускания свободной поверхности между расходящимися блоками и их смещения от главного хребта поднятия к его подножию по мере увеличения времени существования склона поднятия.
  2. На основе массового расхода расплава определена тепловая мощность мантийного термохимического плюма Буве NБ = (1.7–2.0) · 1010 Вт. Плюм Буве является плюмом промежуточной тепловой мощности, способным прорываться на поверхность. Диаметр канала плюма Буве равен 9–16 км. Трансформные разломы в районе Буве образовались под влиянием нисходящих течений астеносферных конвективных валиков. Ширина желоба и глубина впадины трансформного разлома Буве определены на основе анализа структуры течения и теплообмена в астеносфере в районе Буве и с учетом интенсифицирующего влияния плюма Буве на восходящий поток астеносферного валикового течения. Полученные значения ширины желоба разлома Буве (dтр = 12–15 км) и относительной глубины впадины разлома (Yтр = 1.8–3.3 км) согласуются с параметрами разломной зоны Буве, полученными по морфобатиметрическим и сейсмическим данным. Вдоль осевой зоны трансформного разлома Буве с помощью сейсмотомографии выделяется высокоскоростная аномалия, корни этой аномалии в верхней мантии прослеживаются до глубины 250 км. Под островом Буве выявлена низкоскоростная аномалия, прослеживающаяся до глубин около 500 км.
  3. Вихревые течения во внешнем ядре вблизи границы ядро-мантия определяют процесс образования очагов плавления мантийного вещества, представляющих собой области формирования каналов термохимических плюмов на ядро-мантийной границе. Лабораторное моделирование с применением вращающейся локально нагреваемой снизу цилиндрической емкости показало, что под влиянием силы Кориолиса во вращающемся цилиндрическом объеме жидкости, локально подогреваемом снизу, образуются вихревые течения (вихри-столбы) сложной конфигурации. Системы вихрей, состоящих из заряженных частиц, могут создаваться во внешнем ядре под воздействием силы Кориолиса в обоих полушариях Земли и генерировать магнитное поле. С увеличением диаметра подошвы плюма увеличивается скорость вихревого течения и уменьшается плотность электрического заряда в вихре.
  4. Предложена система полиномов, которая может служить основой для геотермобарометра для ассоциации Cpx+Opx+Gr±Ol на основе процентного соотношения миналов в минерале клинопироксене в диапазоне давлений 1.4–3 ГПа и температур 1100–1600 °C. Графически построена зависимость состава клинопироксена от температуры и давления по миналам – Mg2Si2O6 и CaAl2SiO6. Представлены данные по анализу составов Cpx и структурно-текстурных особенностей фазовой ассоциации, полученные в результате экспериментального исследования поперечного сечения диоксида кремния в "сухой" системе CMAS. Отмечено, что в исследованном сечении образуются две независимые стабильные пироксеновые фазы: алюминийсодержащий Cpx и высокомагнезиальный диопсид (Di), не содержащий алюминия. Состав твердого раствора клинопироксена Cpx(ss) представлен четырьмя ккомпонентами: диопсид (Di), энстатит (En), кальций-чермакит (CaTs), кальций- эсколаит (CaEs). Рассмотрено влияние P-T параметров и валового химического состава на содержание CaEs в Cpx. Полученные экспериментальные данные могут быть использованы для построения физико-химической модели эволюции кварц-нормативных пород.

  

 

Имеются разработанные и созданные в лаборатории оригинальные экспериментальные установки по физическому моделированию процессов гидродинамики и теплообмена мантии Земли и в мантийных плюмах. Исследовательский коллектив обеспечен необходимым оборудованием для измерения полей скорости и температуры в горизонтальных слоях конвектирующей вязкой жидкости при различных тепловых граничных условиях и в расплаве в каналах модельных плюмов и последующей обработки массивов данных, а также комплексом компьютерной обработки видеоинформации по гидродинамике и теплообмену в вышеуказанных слоях жидкости и в каналах модельных плюмов. В распоряжении коллектива имеется аппарат высокого давления типа "поршень-цилиндр", позволяющий создавать давления до 40 кбар и температуры до 2000 °С. С помощью этого аппарата проведена значительная часть исследований фазовой диаграммы системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2, синтез фаз заданного состава.

 

 

Кирдяшкин Алексей Анатольевич – доцент, “Геодинамика”, “Глобальная геодинамика” (лекции) ГГФ НГУ (2018 – 2021).

 

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

2020 год

  • V международная конференция “Корреляция алтаид и уралид: глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения”, 30 марта – 2 апреля 2020 года, г. Новосибирск

 

2021 год

  • Всероссийская конференция «XXXVII Сибирский теплофизический семинар», 14 – 16 сентября 2021 года, г. Новосибирск

 

2022 год

  • Первая Всероссийская научная конференция, посвященная памяти академика РАН Н.Л. Добрецова “Добрецовские чтения: Наука из первых рук”, 1–5 августа 2022 года, г. Новосибирск
  • Всероссийская конференция «XXXVIII Сибирский теплофизический семинар», 29 – 31 августа 2022 года, г. Новосибирск

 

2023 год

 

2024 год

 

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0037; Номер Гос. учета: 122041400057-2. «Геодинамическая и структурно-вещественная эволюция литосферы Азиатского континента: взаимосвязи и закономерности проявления тектонических процессов и магматизма, моделирование тепловой и гидродинамической структуры плюмов», руководитель Буслов Михаил Михайлович 

 

Гранты Российского научного фонда

 

 

 

2023 год

 

  1. Kirdyashkin A.A., Kirdyashkin A. G. Conditions for the Formation of Uplift by a Plume that Has Not Reached the Surface // Geotectonics - 2022 - Vol. 56 - №6 - pp. 781–790. DOI: 10.1134/S0016852122060048
  2. Kirdyashkin A.G., Kirdyashkin A.A. Experimental Study and Analysis of Turbulent Natural Convection at Isothermal Vertical Plate // Journal of Engineering Thermophysics, 2023, Vol. 32, No. 4, pp. 1–22. DOI: 10.1134/S1810232823040082
  3. Kirdyashkin A.G., Kirdyashkin A.A., and Banushkina S.V. Temperature Distribution in the Mantle under the Continental Limb of the Subduction Zone and in the Subducting Plate // Journal of Engineering Thermophysics – 2023 – Vol. 32 – No. 1 – pp. 15–35. DOI: 10.1134/S1810232823010022
  4. Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Распределение температуры в субдуцирующей плите и в верхней мантии на континентальном крыле зоны субдукции // Геосферные исследования – 2023 - № 1. – С. 6–19. DOI: 10.17223/25421379/26/1
  5. Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Склоны поднятий земной поверхности: структурное воздействие мантийных плюмов малой тепловой мощности // Вестник ЗабГУ – 2023. – Т. 29 – № 4. DOI: 10.2109/2227-9245-2023-29-4-8-18
  6. Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г., Симонов В.А., Буслов М.М., Котляров А.В. ПАРАМЕТРЫ, ЭВОЛЮЦИЯ ПЛЮМА БУВЕ И ЕГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ТРОЙНЫМ СОЧЛЕНЕНИЕМ СРЕДИННО-ОКЕАНИЧЕСКИХ ХРЕБТОВ В ЮЖНОЙ АТЛАНТИКЕ // Геология и геофизика, т. 64, № 10, с. 1497–1509. DOI: 10.15372/GiG2023129

 

2024 год

 

  1. Kirdyashkin A. A. Theoretical and Experimental Modeling of Geodynamiс Processes in the Slopes of Uplifts // Geotectonics, 2024, Vol. 58, No. 2, pp. 177–195. DOI: 10.1134/S0016852124700110
  2. Кирдяшкин А.А., Дистанов В.Э., Гладков И.Н., Банушкина С.В., Голицына З.Ф. ВЛИЯНИЕ СИЛЫ КОРИОЛИСА НА СТРУКТУРУ СВОБОДНОКОНВЕКТИВНЫХ ТЕЧЕНИЙ У ПОДОШВ МАНТИЙНЫХ ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ ПЛЮМОВ И ОБРАЗОВАНИЕ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ // Мониторинг. Наука и Технологии, 2024, № 4, с. 30-38. DOI: 10.25714/MNT.2024.62.003
  3. Кирдяшкин А.А., Дистанов В.Э., Гладков И.Н., Банушкина С.В., Голицына З.Ф. ОБРАЗОВАНИЕ ПОДНЯТИЙ ПЛЮМАМИ МАЛОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ // Мониторинг. Наука и Технологии, 2024, № 4, с. 39-47. DOI: 10.25714/MNT.2024.62.004 

 

 

Совместно с Лабораторией геодинамики и магматизма (№ 212) развиваются исследования глубинных геодинамических систем в океанических областях, их связи с морфоструктурами океанического дна, исследования особенностей магматических систем на основе петролого-геохимических данных, определение особенностей строения мантии в океанических областях. Так, на основе данных лабораторного моделирования представлены тепловая и гидродинамическая структура мантийного плюма Буве и возможная эволюция плюма Буве на основе рассмотрения его геодинамического режима. На основе данных лабораторного и теоретического моделирования показано влияние геодинамической системы астеносферных конвективных течений на строение океанического дна в районе тройного сочленения Буве, а также показано влияние плюма Буве на астеносферное валиковое течение в этом районе (рис. 5).

 

Лаборатория метаморфизма и метасоматоза (440)

 

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук Олег Петрович Полянский

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Олег Петрович Полянский 

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 29 сотрудника, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 8 докторов геолого-минералогических наук, 12 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов. 

 

Контакты

Заведующий лабораторией, д.г.-м.н., Полянский Олег Петрович
e-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3/1, ИГМ СО РАН,
корпус минералогии к. 226.

 

 

Лаборатория метаморфизма и метасоматоза была создана академиком Владимиром Степановичем Соболевым в первый год организации Института геологии и геофизики СО АН СССР. В ней начинали свою научную деятельность академики Николай Леонтьевич Добрецов и Владимир Викторович Ревердатто, к.г.м.н. Елена Николаевна Ушакова, Евгения Александровна Костюк и Владимир Васильевич Хлестов. Основными направлениями исследований лаборатории на тот момент были региональный и контактовый метаморфизм, определение термодинамических условий метаморфизма и изучение фаций метаморфизма. Главными итогами этого периода стали первая в мире "Карта метаморфических фаций СССР" (1966 г.) и четырехтомная монография "Фации метаморфизма"(Ревердатто 1970, Добрецов и др., 1970; 1972; 1974), авторы которой (В.С. Соболев, Н.Л. Добрецов, В.В. Ревердатто, Н.В. Соболев, В.В. Хлестов) были удостоены в 1976 г. Ленинской премии.

440 2025 01
Лауреаты Ленинской премии СССР. Слева направо: академик В.В. Ревердатто, академик Н.В.Соболев, к.г.м.н. В.В.Хлестов, академик В.С.Соболев, академик Н.Л.Добрецов. (фото 1976 г.)

 

Эти достижения заложили базис дальнейшей работы по выяснению причин приуроченности метаморфических фаций к определенным тектоническим структурам, геодинамической обусловленности метаморфизма, анализу кинетики фазовых превращений и оценке масштабов массопереноса в ходе метаморфических реакций.

В последующие годы произошло укрупнение научных тематик института и объединение нескольких лабораторий, занимающихся проблемами метаморфизма и метасоматоза. С начала 2000-х годов три лаборатории – метаморфизма и метасоматоза под руководством д.г.м.н. Г.Ю. Шведенкова, метаморфогенного минерало- и рудообразования под руководством д.г.м.н. Г.Г. Лепезина и твердофазных превращений в минералах под руководством д.х.н. Ю.В.Сереткина – стали работать в рамках единой Лаборатории метаморфизма и метасоматоза.

Бессменным научным руководителем направления является академик РАН Владимир Викторович Ревердатто. Под его руководством в 2003-2008 гг. начали выполняться исследования в рамках научной школы “Сибирская метаморфическая школа”. Основные направления научных работ коллектива «метаморфической» школы включают: анализ геодинамической обусловленности процессов метаморфизма, реконструкция P-T-t трендов метаморфизма, изучение фазовых равновесий и кинетики метаморфических реакций, реконструкция протолитов, моделирование деформаций и тепломассопереноса.

Академик В.В.Ревердатто
Академик В.В.Ревердатто

440 2025 03 440 2025 04 440 2025 05
Г.Ю.Шведенков, В.С. Шеплев, Г.Г. Лепезин

 

Одним из приоритетов современной метаморфической петрологии является анализ кинетики преобразования минерального вещества в процессах метаморфизма. Инициативу в этом направлении проявили В.В.Хлестов, В.В. Ревердатто, Г.Г.Лепезин, позже – В.С. Шеплев. В.С.Шеплевым с коллегами (Шеплев и др. 1991, 1992, 1998; Ashworth, Sheplev, 1997, 1998) развивал теорию Коржинского-Фишера-Джостена, в рамках которой найдено математическое решение задачи диффузионного метасоматоза, выполнен анализ возможных минералогических типов метасоматической зональности, получены оценки относительной диффузионной подвижности петрогенных элементов.

На базе оригинальной методики и аппаратуры, разработанной Г.Ю.Шведенковым, были разработаны новые экспериментальные подходы к получению количественных параметров массопереноса в породах при повышенных температуре и давлении. Эксперименты дали возможность исследовать метаморфические реакции и массоперенос в условиях реальной (низкой) проницаемости, что в перспективе открывает путь к определению длительности процессов метаморфизма. В экспериментах, выполненных в системах карбонатно-силикатных пород, были получены оценки реальной скорости роста минеральных агрегатов и развития минеральной зональности (Шведенков и др., 2006).

В лаборатории уже более 25 лет группой сотрудников под руководством д.г.-м.н. Э.В.Сокол ведутся исследования продуктов ультравысокотемпературного (T до ≥ 2000 °C) и низкобарического (P от 1 до 300 бар) метаморфизма. Разрабатывается теория пирогенного метаморфизма, тепловым источником которого является энергия горения ископаемого органического вещества. За это время были выявлены главные геологические и ландшафтно-климатическое факторы, контролирующие развитие природных пожаров углей, горючих сланцев и природного газа. Реконструированы условия образования широкого спектра пирогенных пород (Пирогенный метаморфизм, 2005…; Сокол и др., 2007; 2008; Sokol, Volkova, 2007; Sokol et al., 2010; 2014; 2015; 2019; Seryotkin et al., 2012; Grapes et al., 2013; Kokh et al., 2016, 2017; Kokh, Sokol, 2023). Пирогенные породы рассмотрены как природные аналоги цементных клинкеров и стекловатых керамик, в которых в настоящее время происходит захоронение особо токсичных и радиоактивных отходов (Sokol et al., 2014; 2016; 2019; Khoury et al., 2015; 2016). Рассмотрены экологические последствия длительных природных и техногенных пожаров каустобиолитов. В настоящее время коллектив входит в число мировых лидеров в области изучения минералогии, петрологии и геохимии пирогенных систем.

440 2025 06
Книги Coal and Peat Fires: A Global Perspective, G.B.Stracher, A.Prakash. E.V.Sokol (Eds.). Elsevier. Vol. 1, 2, 3. 2010-2015.

 

Хотя процессы метаморфизма проявляются в масштабах Земной коры, начинаются они в масштабах кристаллических решёток, деформация которых под воздействием температуры и давления приводит к стабилизации одних минералов и дестабилизации других. Направление экспериментального исследования минералов in situ при высоком давлении развивалось с 1970-х годов д.г.-м.н. Б.А. Фурсенко, под руководством которого совместно с Ю.А. Литвиным (ИЭМ РАН) были созданы первые отечественные ячейки с алмазными наковальнями, позволяющие методами КР-спектроскопии и рентгеновской дифракции исследовать состояние минералов при давлении недр Земли (Рис. 7). Пионерские эксперименты на базе ускорителя ВЭПП-3 (ИЯФ СО РАН) в 1980-х годов позволили дополнить перечисленные методы дифракцией синхротронного излучения, до сих пор остающейся самым мощным инструментом исследования кристаллической структуры при высоких давлениях и температурах. Среди наиболее интересных результатов, полученных с использованием алмазных наковален, можно упомянуть открытие отрицательной сжимаемости в пористых алюмосиликатах, связанной со «сверхгидратацией» - внедрением молекул воды в каналы структуры под воздействием давления. В составе лаборатории работает одна из ведущих отечественных групп в области кристаллохимии высоких давлений, развивающая технику алмазных наковален для исследования минералов in situ при высоких давлениях и температурах методами КР-спектроскопии и рентгеновской дифракции.

440 2025 07
Ячейки с алмазными наковальнями (слева) и наковальни, изготовленные из природных алмазов (справа). 1980-е годы.

 

Выполнено крупное научное обобщение современных достижений в области метаморфической петрологии и результатов собственных 45-летних исследований группы сотрудников Лаборатории метаморфизма в составе В.В. Ревердатто, И.И. Лиханов, О.П. Полянский, В.С. Шеплев и В.Ю. Колобов (Ревердатто и др., 2017; Reverdatto et al., 2019). В монографиях анализируются генетические связи метаморфизма с геодинамикой, его тектонические и магматические причины и определяющие факторы; геологические типы метаморфизма увязываются с особенностями Р-Т параметров и Р-Т-t трендов эволюции породных комплексов. В зависимости от величины теплового потока выделены три категории метаморфизма, реализующиеся: при среднеземном («нормальном») термическом градиенте, при повышенном градиенте в результате участия дополнительного тепла магматических интрузий и диапиров, при пониженном градиенте в зонах субдукции, в областях растяжения и погружения при рифтогенезе. Представлены современные подходы, широко использующие количественные методы описания метаморфизма. Выполнено математическое моделирование процессов метаморфизма вблизи магматических интрузий, а также в связи с рифтогенезом и диапиризмом; охарактеризованы минеральные преобразования в горных породах, контролируемые вариациями Р-Т параметров, массопереносом и химическими реакциями. Проведено исследование квазистационарной модели диффузионного метасоматоза в применении к образованию зональных структур минералов, разработан метод геотермобарометрии в условиях неустановившегося равновесия, выполнен количественный анализ переноса вещества в матриксе при метаморфических реакциях и дана оценка миграционной подвижности петрогенных элементов при метаморфизме.

440 2025 08
Книга Reverdatto, V.V., Likhanov, I.I., Polyansky, O.P., Sheplev, V.S., Kolobov, V.Yu. (Eds.) 2019, The Nature and Models of Metamorphism. Springer Geology, Switzerland, Cham. 330 p. doi.org/10.1007/978-3-030-03029-2.

 

 

Основные объекты исследования, экспедиции, эксперименты, разработки

Объекты исследования Лаборатории № 440 имеют широкую географию и образовались в различных Р-Т режимах (HP, UHP, HT-LP, UHT и др.). Различные полевые отряды лаборатории (до 4-5 за один полевой сезон) работают в разных частях Западной и Восточной Сибири и сопредельных стран Азии. Основными научными объектами исследований являются: 

  • зональные HP-LT и UHT метаморфические комплексы Енисейского кряжа (Красноярский край),
  • раннедокембрийские метаморфические и магматические (гранулитовые) комплексы Ангаро-Канского выступf юго-запада Сибирского кратона (Иркутская область и Красноярский край),
  • эклогиты и глаукофановые сланцы Чарской и Уймонской зон (С.-В. Казахстан и Горный Алтай, соответственно), Куртушибинского и Атбашинского хребтов (З. Саян и Киргизия, соответственно), Максютовского комплекса (Урал),
  • метаморфические породы Чернорудской зоны (З. Прибайкалье),
  • HP-UHP "коровые" перидотиты и гранатиты Fe-Ti типа Кокчетавского массива (С. Казахстан),
  • зональные метаморфические комплексы коллизионно-сдвиговой зоны Монгольского Алтая (Ю.-З. сектор),
  • пирометаморфические комплексы (комплексы горелых пород, пирогенные комплексы, горельники) Кузбасса, Горного Алтая, Раватского пожара, Керченско-Таманской и Каспийской грязевулканических провинций, поля Алтын-Эмель (Казахстан), формации Хатрурим (Израиль, Иордания), территория Даба-Свага, Иордания.

 

Полевые исследования метаморфических горных пород дополняются экспериментами, позволяющими воспроизвести высокие давления и температуры недр Земли в лаборатории. Изучение "обожжёных" (пирометаморфических) пород позволяет развивать и прикладное направление – технологии получения пористых конструкционных материалов за счёт термообработки силикатных составов.


Экспедиционные работы на Енисейском кряже

 


Экспедиционные работы в Монгольском Алтае

 


Экспедиционный "Урал". Вброд через разлившуюся после дождя таёжную реку

 


Метаморфизованные подушечные базальты (пиллоу-лавы) Чарской зоны, В. Казахстан

 


Экспедиционные работы в респ. Тыва (нагорье Сангилен)

 


Панорама горельника, вскрытого карьером (Калзыгайская площадь, Кузнецкий угольный бассейн), 2009 г. Видимая мощность горельника составляет ~80 м. (Сокол и др., 2014)
1 – пирогенная брекчия; 2 – остеклованные клинкеры; 3 – умеренно преобразованные пирогенные породы; 4 – четвертичные отложения (суглинки, лессовидные суглинки, современная почва); красная линия – взброс.

 

 

 

 

Петрология, геохимия, геохронология и деформационные особенности метаморфизма разных типов

 

Тема: Метаморфические индикаторы геодинамических обстановок коллизии, растяжения и сдвиговых зон земной коры: регионального метаморфизма низких давлений/высоких температур, ультравысокотемпературного/гранулитового метаморфизма коллизионного метаморфизма умеренных давлений/высоких температур и высоких давлений/низких температур, связанных с надвигами и субдукцией, стресс-метаморфизма при деформациях пород, а также тепловые источники метаморфизма в режиме внутриплитного рифтогенеза.

Объекты: Метаморфические комплексы Енисейского кряжа и сопряженных геологических структур юго-западной окраины Сибирского кратона, рифтовые структуры Сибирской платформы и ее обрамления.

Задачи:

  1. 1. Анализ связи метаморфизма с тектоникой, его причины и определяющие факторы.
  2. 2. Математическое численное моделирование деформаций при метаморфизме, механизмов движения магмы, контактового метаморфизма вблизи даек и силлов в рифтовых структурах.

 

Минералогия и геохимия метаморфических процессов

 

Тема: Спуррит-мервинитовый метаморфизм высоких температур и низких давлений: геологический, минералогический и геохимический аспекты

Объекты:

– Высокотемпературные ореолы, возникшие в зонах контактов осадков с базитовыми интрузивами Сибирской трапповой провинции.

– Ксенолиты осадочных пород в магматических и вулканических породах.

– Комплексы пирогенных пород, связанные с пожарами каустобиолитов.

Задачи:

  1. 1. Минералогическая и изотопно-петро-геохимическая характеристика пород, слагающих комплексы спуррит-мервинитового метаморфизма различной природы.
  2. 2. Реконструкция режимов контактового метаморфизма; характеристика процессов взаимодействия магматических расплавов с материалом осадков.
  3. 3. Реконструкция условий пирогенного метаморфизма, вызванного горением углей, битуминозных сланцев и природного газа; расшифровка минералообразующих процессов.

 

Кристаллохимия минеральных превращений

 

Тема: Для полноценной реконструкции процессов образования и последующего преобразования метаморфических пород комплексное исследование природных объектов предполагает моделирование, включающее как экспериментальную, так и теоретическую составляющие. При этом, поскольку процессы преобразования «сухих» минералов HT/LP пород при взаимодействии с флюидами характеризуются высокой степенью неравновесности, наиболее информативным экспериментальным подходом являются эксперименты in situ, позволяющие при актуальных PT-параметрах диагностировать состояние взаимодействующих фаз, кинетику этих процессов и наличие промежуточных продуктов таких взаимодействий. 

Задачи:

Разработать комплексную методику моделирования преобразований минерального вещества в широком диапазоне температур и давлений (в том числе в присутствии флюидной фазы) на базе экспериментов в режиме in situ в сочетании с термодинамическим моделированием. На базе этой методики:

- определить устойчивость и кинетику преобразования индекс-минералов HT/LP метаморфизма (в том числе являющихся природными аналогами «клинкерных фаз») при их взаимодействии с флюидами на регрессивных этапах метаморфизма (T < 300 °C, < 2 кбар);

- установить механизмы адаптации кристаллических структур HT/LP фаз к воздействию давления и температуры; уточнить их термодинамические параметры, необходимые для достоверного моделирования минеральных равновесий в соответствующих многокомпонентных системах. 

 

Петрология, геохимия и геохронология метаморфических процессов

 

Одним из важнейших направлений лаборатории является реконструкция процессов формирования и эволюции метаморфических пород, сформированных в различных геодинамических обстановках.

Особое внимание уделяется изучению метаморфизма связанного с коллизией и субдукцией литосферных плит. Проводятся комплексные исследования пород высоких давлений в земной коре – одна из приоритетных тем лаборатории, напрямую связанная с геодинамикой.

Объектами исследований являются разновозрастные метаморфические комплексы – от самых древних докембрийских до фанерозойских. На их примере изучаются термодинамические, кинетические и деформационные особенности процессов метаморфизма, их геохимическая специфика, возраст и природа протолитов метаморфических горных пород, эволюция Р-Т параметров, температурный градиент, зональность и длительность. Минеральные превращения при метаморфизме горных пород фиксируют вариации Р-Т параметров, как следствия геодинамических процессов, состоящих в перераспределении масс и потоков тепла в земной коре и мантии, которые в прошлом нарушали сложившееся термодинамическое и механическое равновесие. Развитием этого направления занимаются сотрудники лаборатории: академик Ревердатто В.В., д.г.-м.н. Лиханов И.И., д.г.-м.н. Полянский О.П., д.г.-м.н. Туркина О.М., д.г.-м.н. Лепезин Г.Г., к.г.-м.н. Волкова Н.И., к.г.-м.н. Хлестов В.В., к.г.-м.н. Каргополов С.А., к.г.-м.н. Селятицкий А.Ю.


Сверка маршрутов. Кушка, Туркмения, 1985 г. Слева направо: В.В. Ревердатто, И.И. Лиханов, О.П. Полянский, В.Ю. Колобов  

 


P-T-t тренды эволюции метаморфизма с движением "против часовой стрелки" в метапелитах Гаревского комплекса, Енисейский кряж (Likhanov et al., 2015) 

 


Распределение Mn и Ca в зернах граната из метапелитов зонального метаморфического комплекса р. Гегетин-Гол, Монгольский Алтай. Изображения получены на сканирующем электронном микроскопе в режиме обратных рассеянных электронов (BSE)

 


Метаморфические породы в шлифах под микроскопом
А – глаукофановый сланец (Чарская зона, В. Казахстан); Б – титанклиногумитовый гранатит (Кокчетавский массив, С. Казахстан); В – двойник андалузита в роговиках (Енисейский кряж); Г – двуслюдяной сланец (нагорье Сангилен, респ. Тыва).

 


Псевдоморфоза по высокоглиноземистому клинопироксену-чермакиту из HP гранатовых пироксенитов Кокчетавского массива

 

 

 Пирогенный метаморфизм

 

Продолжением классических работ академика В.В. Ревердатто, посвященных исследованию объектов спуррит-мервинитовой фации, стали работы сотрудников лаборатории по изучению объектов, родственных классическим спуррит-мервинитовым породным комплексам, но сформировавшимся в области более высоких температур и более низких давлений. Таковыми являются продукты процессов "метаморфизма горения" (combustion metamorphism) или пирогенного метаморфизма (pyrometamorphism), генетически связанные с горением каустобиолитов. Работы коллектива посвящены изучению геологического строения пирогенных комплексов и определению абсолютного возраста пирогенных событий, проблемам минералообразования и реконструкции условий метаморфизма на примере объектов Кузнецкого и Гусиноозерского угольных бассейнов, Горного Алтая, Керченско-Таманской грязевулканической провинции, Израиля, Иордании, Казахстана. Ряд работ сфокусирован на кристаллохимии редких и новых минеральных видов, обнаруженных в пирогенных породах. На сегодняшний день коллективом открыто и утверждено в Международной Минералогической Ассоциации два новых минерала (флэймит IMA 2013-122 и тулулит IMA 2014-065). Коллектив, включающий внс д.г.-м.н. Сокол Э.В., снс к.г.-м.н. Кох С.Н. и внс д.х.н. Сереткина Ю.В. настоящее время входит в число мировых лидеров в вопросах изучения минералогии пирометаморфических систем. Отдельно стоит отметить и прикладной аспект такого рода исследований. Метакарбонатные пирогенные породы формации Хатрурим (возраст от 4 млн. до 100 тыс. лет) являются природным аналогом цементного клинкера, а продукты их гидратации – аналогами бетонов. Использование такого рода объектов в качестве "тестовых" площадок дает возможность дать прогноз долговременной устойчивости кристаллических композиционных материалов в условиях длительного воздействия агрессивных факторов геологической среды. 


Пирогенные породы Присалаирского комплекса (Кузбасс) (Сокол и др., 2014)

А – хаотическая брекчия обрушения; глыбы остеклованных клинкеров сплавлены в монолит (светлый блок слева), более мелкие фрагменты сцементированы прожилками паралав (бурый блок справа), Калзыгайская площадь, Гряда Брекчий, 2009 г.;

Б – брекчия, сложенная фрагментами клинкеров (светло-серые), утратившими угловатые очертания и сцементированными тонкими прожилками паралав (черные);

В – Fe-Al-Ca-паралава: удлиненные футлярные кристаллы геденбергита, заключенные в оранжевое и бесцветное стекло с микролитами основного плагиоклаза и единичными зернами обломочного кварца (Присалаирский комплекс, Соколиные горы, обр. 05‑КС-32-2);

Г – рудная паралава : короткопризматические кристаллы муллита и скелетные кристаллы магнетита в буром стекле (Ерунаковская площадь, комплекс Инской, обр. 06‑12-05);

Д – низкокальциевая Al-Fe-паралава : ярко голубые кристаллы секанинаита с включениями шпинели, лейсты тридимита и изометричные индивиды титаномагнетита в бесцветном стекле (Присалаирский комплекс, Соколиные горы, обр. 05‑KC‑12);

Условные обозначения: CPx – клинопироксен, Gl – стекло, Mgt – Al-содержащий титаномагнетит, Mul – муллит, Pl – плагиоклаз, Sc – секанинит (Fe-кордиерит), Q – обломочный кварц.


Новые и редкие минералы метакарбонатных пирогенных пород (Израиль, Иордания)

А – новый минерал Тулулит Ca14(Fe3+,Al)(Al,Zn,Fe3+,Si,P,Mn,Mg)15O36 в ассоциации с кальцитом (Cal), спурритом (Spu) и флюорэллестадитом (Els) (пирогенный спурритовый мрамор, Комплекс Тулул аль Хамам, Центральная Иордания). CSAH – алюминат-силикат-гидрат кальция. (Khoury et al., 2016).

Б – Новый минерал Флэймит (Ca-Al-паралавf из пирогенного комплекса бассейна Хатрурим, Израиль). Ламели флэймита α-Ca2SiO4 (ss) в матриксе ларнита β-Ca2SiO4 в ассоциации с квадратными кристаллами мелилита (Gh) и ксеноморфными зернами ранкинита (Rnk). (Sokol et al., 2015).

B – Псевдоволластонит α-Ca3Si3O9 (вторая находка в мире) в ассоциации с ранкинитом (Rnk) (высококальциевая паралава, комплекс Наби Мусса, Хатрурим, Израиль) (Seryotkin et al., 2012).

Природные пирогенные процессы сходны с технологиями производства строительных материалов, керамики и стекольными производством, благодаря чему изучение технологических систем и синтез новых материалов дополняют данные о фазообразовании в природных пирогенных системах. В лаборатории 440 в этом направлении работает группа под руководством д.т.н. Л.К. Казанцевой, используя высокотемпературную обработку специально подготовленных цеолитсодержащих и кремнистых пород для получения пористых строительных материалов, сочетающих крайне низкий удельный вес (150-300 кг/м3) с повышенной механической прочностью и превосходными тепло- и звукоизолирующими свойствами.


Внешний облик (А) и текстуры (Б,В) новых пористых строительных материалов (Б,В – SEM-фото)

 

 

Математическое моделирование процессов метаморфизма и связь с геодинамикой

 

Наряду с петрологическими, геохимическими и экспериментальными исследованиями в лаборатории активно развивается математическое моделирование геодинамических и тектонотермальных процессов, вызывающих метаморфизм горных пород. В моделировании активно используются подходы, основанные как на механике деформированного твердого тела, так и на гидродинамике вязкой жидкости. Математическое моделирование осуществляется с использованием пакета прикладных программ MSC.MARC, FLUENT. Группа исследователей под руководством заведующего лабораторией О.П. Полянского, академика В.В. Ревердатто, В.Г. Свердловой, А.В. Бабичева, проф., д.ф.-м.н. С.Н. Коробейникова (ИГиЛ СО РАН), А.Н. Семенова проводят компьютерное моделирование процессов рифтогенеза, субдукции, механизма и условий подъема магм сквозь литосферу Сибирской платформы, коллизионного метаморфизма в Енисейском кряже, напряженно-деформированного состояния Горного Алтая. В результате исследований с помощью математического моделирования показано влияние реологии горных пород на характер субдукции, деформирование коры при коллизии, получены оценки скорости всплывания диапиров через литосферу, продемонстрирована определяющая роль реологического закона на структуру диапира и высоту подъема магм к поверхности.


Результат моделирования коллизии литосферных плит

 


Результат моделирования всплытия диапира

 

 

Кристаллохимия высоких давлений

 

Поскольку основой метаморфических процессов являются твердофазные преобразования минерального вещества, одним из важных разделов теории метаморфизма является кристаллохимия минералов в условиях высоких температур и давлений. Основоположником этого направления в нашей лаборатории стал доктор геолого-минералогических наук Борис Александрович Фурсенко, в 1980-х применивший методику создания высокого давления алмазными наковальнями для изучения твердофазных превращений в силикатных минералах. Использование ячеек с алмазными наковальнями различной конструкции в сочетании со спектроскопическими и дифракционными методами исследования структуры вещества позволяет нам всесторонне изучать реакцию кристаллической решётки минералов на высокие и сверхвысокие давления, выявлять особенности взаимодействия "минерал-флюид" при высоких давлениях и уточнять пределы стабильности минеральных фаз в PT-координатах. В соответствии с используемыми методами наши исследования можно разделить на три группы:

 

1) Исследование минералов в условиях высоких давлений методом спектроскопии комбинационного рассеяния (с.н.с. С.В. Горяйнов)

КР-спектроскопия является наиболее доступным методом исследования образца, сжатого между алмазными наковальнями. При этом изменения, наблюдаемые в спектре образца при повышении давления, позволяют с высокой точностью зафиксировать разнотипные фазовые переходы и структурные трансформации.

lab440 13
Исследование превращения распространённого минерала талька в фазу высокого давления при 8 ГПа (80 000 атмосфер) и 500°C

 

2) Исследование минералов в условиях высоких давлений методом дифракции синхротронного излучения (с.н.с. А.Ю. Лихачёва)

Одним из главных методических достижений кристаллохимии высоких давлений с момента её возникновения стало использование мощных источников синхротронного рентгеновского излучения для получения дифракционных картин от микроскопического образца, сжатого между алмазными наковальнями. Работы в этом направлении проводятся на базе ЦКП "Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения".

lab440 14
Разработка соединения – датчика давления для экспериментов по сжатию вещества между алмазными наковальнями

 

3) Исследование минералов в условиях высоких давлений методом монокристальной рентгеновской дифракции (в.н.с. Серёткин Ю.В.)

Наиболее точные данные о кристаллической структуре получаются при расшифровке дифракционных картин, полученных от монокристалла исследуемого минерала. Данный подход, технически достаточно сложный, применяется нами для выявления наиболее тонких деталей в структуре минералов при нормальных условиях и при высоком давлении.

 

 

  1. Комплексная интерпретация структурно-геологических, петролого-геохимических и изотопно-геохронологических данных, включая авторские оригинальные подходы. Анализ специфики тектоно-термальных процессов формирования комплексов с полициклической историей, где разные типы метаморфизма сочетаются между собой в контрастных геодинамических обстановках, осуществляется с применением реконструкции P-T-t трендов эволюции пород. Для этого используются современные прецизионные методы исследования вещества – in situ локального микроанализа и датирования зональных метаморфических минералов, и вычислительного аппарата геотермобарометрических процедур на основе теории мультиминеральных равновесий.
  2. Математическое моделирование проводится с использованием пакета MSC.Marc2010, позволяющего учитывать контрастные теплофизические и реологические свойства при взаимодействии флюид/порода. Для моделирования механизмов транспорта магмы используется пакет ANSYS-FLUENT со встроенными модулями, описывающими механизмы течения флюида/расплава, учитывающие нестационарный тепломассоперенос в геологическом масштабе времени.
  3. Комплекс методов петрографического и микрозондового анализов, сканирующей электронной микроскопии и КР-спектроскопии. Геохимическая аттестация породы дана с использованием метода МС-ИСП, а индивидуальных минералов из метаморфических пород – с использованием метода лазерной абляции (ЛА-МС-ИСП).
  4. Определение структурных характеристик минералов выполняется методами рентгеноструктурного монокристального и порошкового (метод Ритвельда) анализов. Особое внимание уделяется возможностям, связанным и использованием синхротронного излучения.

 

 

 

2020 год

 

На примере геологических комплексов различной геодинамической природы, являющихся типичными для разных типов метаморфизма, выявлены диагностические тренды эволюции метаморфических пород, образованных в зонах активного тектогенеза:  при растяжении, сжатии и в сдвиговых зонах земной коры. Составлена обобщенная P-T диаграмма эволюции метаморфических комплексов различной геодинамической природы, являющихся типичными для разных типов метаморфизма. Приведено критическое обсуждение характера таких трендов – «по» или «против часовой стрелки», и показано, что этот аппарат не всегда однозначно предсказывает специфику геодинамического режима в комплексах со сложным развитием, что требует дальнейших исследований. Проведена совместная интерпретация результатов реконструкции Р-Т-t эволюции пород с результатами термомеханического численного моделирования взаимодействия литосферных блоков, выполненным с учетом варьирующих скоростей и механизмов погружения и эксгумации пород (Лиханов, 2020).

440 2025 09
Рис. 1. Диаграмма эволюции геологических комплексов мира, демонстрирующая разнообразие Р-Т-t трендов для разных типов метаморфизма, где породы низкотемпературного метаморфизма (фиолетовый цвет петли), глаукофановые сланцы (синий цвет), эклогиты (зеленый цвет), высокобарические гранулиты эклогит-гранулитового типа (голубой цвет), гранулиты, в том числе ультравысокотемпературные (желтый цвет), амфиболиты областей с надвиговой тектоникой, включая мигматиты, гнейсы и кристаллические сланцы (красный цвет)  (Лиханов, 2020).

Лиханов И.И. Метаморфические индикаторы геодинамических обстановок коллизии, растяжения и сдвиговых зон земной коры // Петрология, 2020, т. 28, № 1, с. 4-22. DOI: 10.1134/S086959112001004X

 

 

Систематизирована кристаллохимия высокобарических двойных карбонатов системы Na2CO3-CaCO3 и проанализирована их возможная роль в глобальном цикле углерода (Рис. 2).

440 2025 10
Рис. 2

Rashchenko, Sergey, Anton Shatskiy, and Konstantin Litasov. 2020. “High‐Pressure Na‐Ca Carbonates in the Deep Carbon Cycle.” In Geophysical Monograph Series, edited by Craig E. Manning, Jung‐Fu Lin, and Wendy L. Mao, 1st ed., 127–36. Wiley. https://doi.org/10.1002/9781119508229.ch13

 

 

2021 год

 

Охарактеризован термальный метаморфизм вблизи Баянкольского габбро-монцодиоритового массива на Западном Сангилене, представляющий собой редкий случай глубинного контактового метаморфизма, проявленного в нижней коре. Результаты показывают, что раннепалеозойский высокоградиентный метаморфизм в регионе был проявлен на разных уровнях континентальной коры: в верхней коре на глубине 7-15 км (2-4 кбар), в нижней коре на глубине 26-30 км (7-8 кбар). Геологические наблюдения и результаты моделирования подтверждают генетическую связь высокоградиентного метаморфизма с интрузивами габбро-монцодиоритового формационного типа, а также их двухэтапное проявление в Сангиленском блоке и объясняют «пятнистый» характер распространения зон гранулитового метаморфизма – единый, протяженный по латерали глубинный магматический очаг в основании коры может произвести несколько отдельных массивов на разных глубинных уровнях.

440 2025 11
Рис. 3. Термомеханическая модель (а) и тектоническая реконструкция (б), отражающая стадии базитового магматизма и сопряженного с ним гранулитового метаморфизма Сангиленского блока на окраине Тувино-Монгольского континента на стадии 525‒490 млн лет.

Селятицкий А.Ю., Полянский О.П., Шелепаев Р.А. Глубинный метаморфический ореол Баянкольского габбро-монцодиоритового массива – индикатор нижнекоровых базитовых камер (Западный Саенгилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика, 2021, т. 62, № 9, с. 1204-1226.

Полянский О.П., Изох А.Э., Семенов А.Н., Селятицкий А.Ю., Шелепаев Р.А., Егорова В.В. Термомеханическое моделирование формирования многокамерных интрузий для выявления связи плутонометаморфизма с габбро-диоритовыми массивами Западного Сангилена, Тува, Россия // Геотектоника,2021, №1, с.3-22.

 

 

Впервые в эксперименте in-situ наблюдалась динамическая несмесимость водного карбонатного флюида, с появлением подвижных микропузырьков при 4.8 ГПа и 300-350 °С. Эти микропузырьки возникают в результате расслоения по крайней мере двух несмешивающихся флюидов: докритической жидкости и газа (или сверхкритического флюида). Предлагаются три механизма возникновения несмесимости флюида. Обнаружены кристаллы карбонатов (арагонита) и простых органических молекулярных соединений.

440 2025 12
Рис. 4. Микрофотография образца и среды в ходе экспериментов шортит – вода при 4.8 ГПа и 350 °С.

S.V. Goryainov, S.N. Krylova, U.O. Borodina, A.S. Krylov. Dynamical immiscibility of aqueous carbonate fluid in the shortite–water system at high-pressure–temperature conditions.// J. Phys. Chem. C, 2021, 125 (33), 18501–18509.

 

 

Расчеты уравнений реакций, анализ баланса вещества и особенности изменения минерального состава при коллизионном метаморфизме высокоглиноземистых метапелитов Заангарья Енисейского кряжа (Тейский и Гаревский метаморфические комплексы) выявили изохимический характер процесса в отношении большинства компонентов системы. Минимальный объем, в котором происходил взаимный обмен всеми химическими элементами и достигался полный баланс главных и редких элементов между реагирующими фазами, не превышал ~ 1 мм3. Наибольшей миграционной подвижностью в процессах метаморфизма обладают HREE, требующие больший объем для сохранения материального баланса (до 8 мм3). Особенности распределения и большие масштабы массопереноса HREE контролирует их изоморфное вхождение в позиции Ca2+ граната (Лиханов, Ревердатто, 2021).

Лиханов И.И., Ревердатто В.В. Свидетельства полиметаморфической эволюции докембрийских геологических комплексов Заангарья Енисейского кряжа // Геосферные исследования, 2021, № 3, с. 19-41. https://doi.org/10.17223/25421379/20/2

 

 

2022 год

 

Выявлена вызванная давлением сверхгидратация в цеолите стеллерите.

440 2025 13
Рис. 5.

Seryotkin, Y.V. 2022. “High-Pressure Behaviour of Stellerite: Single-Crystal X-Ray Diffraction Study.” Physics and Chemistry of Minerals 49 (7). https://doi.org/10.1007/s00269-022-01205-6.

 

 

Уточнено положение линии реакции ”антигорит (Atg) → форстерит (Fo) + тальк (Tlc)” в присутствии насыщенного NaCl-H2O флюида  и в бессолевой системе.Максимальный сдвиг реакции дегидратации антигорита в область низких температур, обусловленный снижением активности Н2О (аН2О) до минимального значения (аН2О »0.4) в присутствии насыщенного по NaCl надкритического водного флюида, составляет >>150оС при 10-30 кбар. В отношении антигорита данный эффект имеет важные петрологические следствия, так как этот минерал считается основным участником метаморфических реакций в зоне субдукции. Полученный результат поддерживает выдвинутую ранее модель расширения Р-Т области дегидратации серпентинитов в субдуцирующей литосферной плите, помогающую интерпретировать широкую сейсмоактивную зону промежуточной глубины.

440 2025 14
Рис. 6. Положение линии реакции ”антигорит (Atg) ® форстерит (Fo) + тальк (Tlc)” в присутствии насыщенного NaCl-H2O флюида  и в бессолевой системе.

A.Yu. Likhacheva, S.V. Rashchenko, A.I. Semerikova, A.V. Romanenko, K. Glazyrin, O.G. Safonov (2022) The low-temperature shift of antigorite dehydration in the presence of sodium chloride: in situ diffraction study up to 3 GPa and 700 oC // American Mineralogist 107(6) 1074-1090. 

 

 

Обоснованы геолого–структурные, минералого–петрологические и изотопно–геохронологические свидетельства полиметаморфической истории высокоглиноземистых метапелитов Заангарья Енисейского кряжа. В Тейском комплексе установлены площади развития метапелитов регионального метаморфизма низких давлений, в пределах которых сосредоточены перспективные Панимбинское андалузитовое и Тейское силлиманитовое месторождения. Продукты наложенного кианит–силлиманитового типа метаморфизма образуют ряд биминеральных (Маяконское, Чиримбинское и др.) и полиминеральных (Вороговское, Ведугинское и др.) рудопроявлений. Анализ ресурсной базы полезных ископаемых региона показывает, что здесь открыт ряд перспективных объектов высокоглиноземистого сырья (ВГС), образование которых генетически связано с тектоно–метаморфическими процессами гренвильской и байкальской орогении. Слагающие их минералы группы силлиманита (МГС), а также другие источники ВГС, содержащие ставролит и хлоритоид, обладают достаточными ресурсами для использования в промышленности совместно с разведанными месторождениями бокситов, глинозёмистых железных руд и нефелиновых сиенитов (Козлов и др., 2022).

440 2025 15
Рис. 7. Схема размещения площадей метаморфических пород Енисейского кряжа с перспективами на высокоглинозёмистое сырье для производства алюминиевых сплавов

Козлов П.С., Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Сухоруков В.П. Особенности петрогенезиса, георесурсы и перспективы практического использования высокоглиноземистых пород Северо-Енисейского кряжа (Восточная Сибирь) // Геосферные исследования, 2022, № 4, c. 6-35. https://doi.org/ 10.17223/25421379/25/1

 

 

2023 год

 

На примере извержения грязевого вулкана Карабетова Гора (06.05.2000 г., Тамань), которое сопровождало появление гигантского короткоживущего газового факела, был изучен процесс обжига пелитовых осадков в режиме термического шока. Факел не оставил термического ореола на поверхности земли, однако внутри самого факела в режиме термоудара были оплавлены и обожжены отдельные глыбы пелитовых осадков. Математическое моделирование показало, что область высоких температур факела (~1400-1540°C) располагалась на высоте 75-250 м. За время существования факела сгорело 225 тонн холодного метана. Обжиг пелитовых осадков в зоне ультравысоких температур длился не более десятков секунд. Валовое плавление пелитов происходило непосредственно на поверхности глыб и распространялось на глубину не более 1.5 см. Отличительные особенности этих пирогенных пород – обилие стекла и выраженная фазовая и текстурная неоднородность. а также низкая минералогическая продуктивность. Эти особенности обусловлены краткостью термического воздействия, чрезвычайно высокими термическими градиентами и высокой вязкостью сухих силикатных выплавок. Пирогенные породы, обладающие такими характеристиками, могут служить индикаторами мест прорыва на поверхность земли метановых струй значительного дебита.

Kokh S., Sokol E. Combustion metamorphism in mud volcanic events: a case study of the 6 May 2000 fire eruption of Karabetova Gora mud volcano // Minerals, 2023. №13. 355.

440 2025 16
Рис. 8. Огненное извержение 6 мая 2000 года грязевого вулкана Карабетова Гора (Таманский п-ов).
А – Схема расположения, конфигурация и размеры горящего газового факела и пирогенных продуктов, образовавшихся во время его существования.
Б – Математическая модель прямолинейного вертикального гигантского (300-400 м) метанового факела. Поле температур в центральном вертикальном сечении факела (°C).

 

 

Экспериментально показано отсутствие алмаза среди продуктов высокотемпературного преобразования метана в диапазоне 20-100 ГПа.

440 2025 17
Рис. 9.

Semerikova, Anna, Artem D. Chanyshev, Konstantin Glazyrin, Anna Pakhomova, Alexander Kurnosov, Konstantin Litasov, Leonid Dubrovinsky, Timofey Fedotenko, Egor Koemets, and Sergey Rashchenko. 2023. “Does It ‘Rain’ Diamonds on Neptune and Uranus?” ACS Earth and Space Chemistry 7 (3): 582–88. https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.2c00343.

 

 

2024 год

 

Для пород Кочумдекского и Анакитского зональных ореолов контактового метаморфизма впервые была дана систематическая характеристика изотопного состава C и O карбонатного материала из валовых проб известняков, мраморов и метасоматитов, а также отдельных карбонатсодержащих минералов из них; определен изотопный состав углерода в графите из мраморов. Для всего комплекса пород контактовых ореолов (магматических, осадочных, метаморфических и метасоматических) впервые напрямую методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) были определены соотношения главных компонентов флюида (H2O и CO2), законсервированного в виде включений в минералах, а также идентифицированы соединения, присутствующие в подчиненных и следовых количествах.

Изотопные исследования независимо подтвердили результаты ГХ-МС. В координатах δ13C – δ18O короткий тренд опережающего снижения величины δ13C при переходе от известняков к мраморам указывает на то, что доли H2O и CO2 в составе флюида были, как минимум, сопоставимы (XCO2 > 0.5). Такой тренд в природе установлен впервые и подтверждает, что воздействие метасоматических процессов на изученные мраморы по существу отсутствовало.

Сокол Э.В., Козьменко О.А., Девятиярова А.С., Кох С.Н., Полянский О.П., Филиппова К.А. (2022). Изохимический метаморфизм в Кочумдекском контактовом ореоле (В. Сибирь): геохимические свидетельства и геологическая обусловленность. Геология и геофизика, 63(6), 801-829, doi: 10.15372/GiG2021153.

Сокол Э.В., Девятиярова А.С., Пыряев А.Н., Бульбак Т.А., Томиленко А.А., Сереткин Ю.В., Пеков И.В., Некипелова А.В., Хворов П.В. (2024). Стабильные изотопы углерода и кислорода в процессах изохимического контактового метаморфизма (на примере Кочумдекского ореола, Восточная Сибирь). Геология и геофизика, 65(5), 675-693, doi: 10.15372/GiG2023167.

440 2025 18
Рис. 10 Тренд сопряженного изменения изотопного состава O и C в породах Кочумдекского контактового ореола в сравнении с трендом для скарнированных мраморов ореола Марулан (Австралия) (Buick, Cartwright, 2000).

 

 

На основании разработанной численной модели напряженно-деформированного состояния полиминерального вещества, описывающей формирование бластомилонитов в Енисейской сдвиговой зоне, обоснованы термобарометрические оценки сверхлитостатического давления, в породах, попавших в условия сдвиговых деформаций. Для тектонитов южного (Ангаро-Канский блок) и северного (Исаковский террейн и гаревский комплекс) сегментов получены оценки максимального избыточного давления от 2–3 кбар до 4–5 кбар, что составляет от 25 до 50% от литостатического. Показано, что избыточное давление может сохраняться в локальном объеме породы в геологическом масштабе времени, достаточном для его фиксации в метаморфических минералах. Модельные значения сверхлитостатического давления представляют новые свидетельства неоднородности давления в природных минеральных ассоциациях. Результаты моделирования эволюции апометабазитовых бластомилонитов показывают, что избыточное давление в сдвиговой зоне возможно при температуре не более 600–650°С. Наличие флюида или частичного расплава препятствуют возникновению сверхдавления. Величина избыточного давления под действием напряжений сдвига зависит от минерального состава и структуры породы (Полянский и др., 2024).

440 2025 19
Рис. 10. Зависимость динамического давления от температуры в бластомилонитах Северо-Енисейского кряжа при сдвиговых деформациях.

Полянский О.П., Лиханов И.И., Бабичев А.В., Козлов П.С., Зиновьев С.В., Свердлова В.Г. Тектониты Приенисейской сдвиговой зоны (Енисейский кряж): свидетельства и термомеханическая численная модель генерации сверхлитостатического давления// Петрология, 2024, том 32, № 1, с. 19–45. DOI: 10.31857/S0869590324010036. 

 

 

Экспериментально показана возможность абиогенного образования формиатов при взаимодействии карбонатных минералов с водным флюидом.

440 2025 20
Рис. 11.

Goryainov, Sergey, Alexander Krylov, Ulyana Borodina, Anna Likhacheva, Svetlana Krylova, Yurii Seryotkin, Nikita Bogdanov, Alexander Vtyurin, and Svetlana Grishina. 2024. “Raman Study of Decomposition of Na-Bearing Carbonates in Water Fluid at High P–T Parameters.” Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 322 (December):124801. https://doi.org/10.1016/j.saa.2024.124801.

 

 

Наряду с использованием комплекса традиционных аналитических методов и аппаратуры «Центра коллективного пользования научным оборудованием много-элементных и изотопных исследований СО РАН» в ИГМ СО РАН лаборатория располагает современным оборудованием,  в том числе:

Монокристальный дифрактометр TD-5000 (Tongda) и Ячейки с алмазными наковальнями для КР-спектроскопии и рентгеновской дифракции.

440 2025 21
Монокристальный дифрактометр TD-5000 (Tongda)

440 2025 22
Ячейки с алмазными наковальнями для КР-спектроскопии и рентгеновской дифракции

  • Для проведения математического моделирования используются высокопроизводительные компьютеры Dell Precision T7600, Hewlett Packard Z840 и вычислительная рабочая станция на процессорах AMD Epyc, оснащенная 192-мя вычислительными ядрами.
  • бинокулярный стереомикроскоп OLYMPUS SZ 51 с осветительным прибором OLYMPUS KL 300 LED; бинокулярный стереомикроскоп МСП-2 в.4 с осветительным прибором ОВ-12 (ЛОМО-МА); петрографический поляризационный микроскоп исследовательского класса OLYMPUS BX 51, оснащенный цифровой камерой Luminera Infinity 2.

 

 

Серёткин Юрий Владимирович — доцент, «Кристаллохимия минералов» (лекции) ГГФ НГУ

Ращенко Сергей Владимирович – старший преподаватель, «Экспериментальная минералогия и петрология высоких давлений» (лекции) ГГФ НГУ

 

 

 

Полянский Олег Петрович – эксперт РАН,

Сокол Эллина Владимировна – эксперт РАН, эксперт РНФ, член Экспертного совета ВАК по Наукам о Земле.

Лиханов Игорь Иванович – эксперт РАН,  эксперт РНФ,

Ращенко Сергей Владимирович – эксперт РНФ.

 

 

 

2020 год

  •  The General Assembly 2020 of the EGU, Vienna, Austria, 3-8 May 2020. Сокол Э.В.

 

2021 год

  • IV Всероссийская научная конференция с международным участием «Геодинамические процессы и природные катастрофы», 6-10 сентября 2021года, г. Южно-Сахалинск. Сокол Э.В., Кох С.Н.
  • XIII Съезд Российского минералогического общества «Минералогия во всем пространстве сего слова: Проблемы развития минерально-сырьевой базы и рационального использования минерального сырья» и Федоровской сессии, г. Санкт-Петербург, 05-08 октября 2021. Сокол Э.В., Кох С.Н., Сереткин Ю.В., Горяйнов С.В., Половых (Девятиярова) А.С.
  •  Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2021), Москва, 25-26 мая 2021 г. (Ращенко С.В.)

 

2022 год

  • Научная конференция “Геодинамика раннего докембрия: сходства и различия с фанерозоем”, 7-9 сентября 2022 года, г. Петрозаводск. (Полянский О.П., Лиханов И.И.)

 

2023 год

  • Годичное собрание РМО «Минералого-геохимические исследования для решения проблем петро- и рудогенеза, выявления новых видов минерального сырья и их рационального использования» и Федоровская сессия 2023. Санкт-Петербург. 10-12 октября 2023 г. Сокол Э.В., Кох С.Н., Некипелова А.В.
  • LIV (54) Тектоническое совещание «Тектоника и геодинамика Земной коры и мантии:
  • фундаментальные проблемы», г. Москва. 31 января-4 февраля 2023 г. (Полянский О.П.)

 

2024 год

  • 61st European High Pressure Research Group (EHPRG) Meeting, Салоники (Греция), 1-6 сентября 2024 г. (Ращенко С.В.)
  • 14 Уральское литологическое совещание «Гетерогенность в осадочных системах», 14-18 октября 2024 года, г. Екатеринбург. Кох С.Н.
  • Всероссийская конференция, посвященная 125-летию со дня рождения академика Д.С. Коржинского, проводимая в рамках 300-летия РАН «Физико-химические факторы эндогенного петро- и рудогенеза: новые рубежи», 15-17 октября 2024 года, г. Москва (Лиханов И.И.)
  • Всероссийская научная конференция «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)»: 15–19 октября 2024 г., г. Иркутск: ИЗК СО РАН (Полянский О.П.)

  

 

Разработана и практически реализована лабораторная схема получения кондиционных концентратов Al2SiO5 (андалузит и кианит) из рядовых полиминеральных метапелитовых пород. Методика нестандартного обогащения сочетает наиболее дешевые и простые методы магнитной и гравитационной сепарации без привлечения дорогостоящих флотационных схем и схемы повторной очистки. Она показала высокую эффективность при обогащении рядовых глиноземистых руд Енисейского кряжа. Эти руды обладают сложным фазовым составом; их отличает обилие полифазных минеральных сростков и умеренные содержания минералов группы силлиманита – 13-19 % (андалузит + кианит). Из этих пород были извлечены андалузит-кианитовые концентраты высокой чистоты (до 97 мас. % Al2SiO5), отвечающие всем современным коммерческим кондициям (Al2O3 > 54 мас. %, Fe2O3 < 1 мас. %, TiO2 < 1.2 мас. % и CaO+MgO < 0.2 мас. %). Концентраты с содержанием Al2O3 до 60 мас. % квалифицируются как среднесортные.

Sokol E.V., Kokh S.N., Nekipelova A.V., Likhanov I.I., Deviatiiarova A.S., Khvorov P.V. (2023). Alumina hosts in Fe and Al-rich metapelites from Transangaria (Yenisey Ridge, East Siberia): distribution, composition, and mining potential. Minerals, 13, 1316, doi: 10.3390/min13101316.

Некипелова А.В., Сокол Э.В., Кох С.Н., Лиханов И.И., Хворов П.В. (2023). Высокоглиноземистые породы Панимбинской и Маяконской площадей Енисейского кряжа: вещественный состав и перспективы получения андалузитовых и кианитовых концентратов. Литосфера, 23(3), 447-465 doi: 10.24930/1681-9004-2023-23-3-447-465.

Некипелова А.В., Сокол Э.В., Лиханов И.И., Кох С.Н., Козлов П.С., Хворов П.В. (2023). Характеристики кианитовых и андалузитовых концентратов из высокоглиноземистых метаморфических пород Заангарья Енисейского кряжа. Разведка и охрана недр, № 9, 30-33, doi: 10.53085/0034-026X_2023_09_30.

 440 2025 23

Рис. 1. Высокоглиноземистые породы Тейского комплекса (Енисейский кряж) и финальные Al2SiO5-концентраты, полученные из них.
А – Облик рядовых глиноземистых руд. ах.
Б – Индивид андалузита (хиастолит), частично замещенный мусковитом. Оптические фотографии, николи скрещены.
В, Г – Финальные Al2SiO5-концентраты. Многоэлементные карты в характеристическом излучении Al, Si, K, Fe.
And – анадалузит, Bt – биотит, Kу – кианит, Ms – мусковит, Qz – кварц.

 

 

440 2025 24
Рис. 2. Практическая лабораторная схема обогащения типичных глиноземистых руд Енисейского кряжа.

 

 

440 2025 25
Рис. 3. Вариационная диаграмма составов валовых проб и продуктов обогащения метапелитов Тейского комплекса, Енисейский кряж.
1 – валовые пробы рядовых глиноземистых руд Енисейского кряжа; 2 – выделенные в лабораторных условиях финальные Al2SiO5 концентраты из глиноземистых руд Енисейского кряжа; 3 – составы опытных Al2SiO5 концентратов из высокоглиноземистых метаморфических пород [Lepezin, 1999; Bulut et al., 2004; Zhou et al., 2011; Zhou and Zhang, 2011; Wala et al., 2014; Zhao et al., 2017; Gogou et al., 2021]; 4 – коммерческие Al2SiO5 продукты ХХ вв. [Overbeek, 1989; Mitchel and Harrison, 1997; Dubreuil and Sobolev, 1999; Lepezin, 1999]; 5 – современные коммерческие Al2SiO5 продукты фирм LKAB Minerals, Andalusita S.A.; Maxworth International Pty. Ltd, Salgo Minerals, Kerala Minerals and Metals Ltd; Kyanite Mining Corporation, OR-Grade Indian Rare Earth Ltd, Great Wall Mineral.

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0026; Номер Гос. учета: 122041400176-0. «Закономерности минерально-структурных преобразований в метаморфических процессах и массотеплоперенос в масштабе от кристаллической решетки до геологических тел », руководитель Полянский Олег Петрович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0016. «Закономерности метаморфических процессов: эволюция вещества в масштабе от кристаллической решетки до геологических тел», руководитель Полянский Олег Петрович

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 24-77-00014; Номер Гос. учета – 124102100597-2. «Минералы группы мелилита в породах контактового и пирогенного метаморфизма: зональность, кристаллохимия и петрогенетическая информативность», руководитель Половых (Девятиярова) Анна Сергеевна
  • РНФ№ 23-77-10047; Номер Гос. учета – 123092600087-8. «Несоразмерно модулированные структуры при высоком давлении: от минералов к функциональным материалам», руководитель Ращенко Сергей Владимирович
  • РНФ№ 23-27-00130; Номер Гос. учета – 123021300272-1. «Роль рифтогенеза и траппового магматизма в формировании Вилюйского и Енисей-Хатангского прогибов (Сибирская платформа)», руководитель Полянский Олег Петрович
  • РНФ№ 22-77-00068; Номер Гос. учета – 122110700027-5. «Взаимодействие мантийных и коровых магм в аспекте численного термомеханического моделирования», руководитель Семенов Александр Николаевич
  • РНФ№ 22-27-00235; Номер Гос. учета – 122080300083-1. «Влияние состава сжимающей среды на структурную эволюцию слоистых и субслоистых силикатов при высоких давлении и температуре», руководитель Сереткин Юрий Владимирович
  • РНФ№ 21-77-20018; Номер Гос. учета – 121120700087-9. «Метаморфические комплексы Енисейского кряжа: история геологического развития, природа протолитов, сырьевой потенциал», руководитель Лиханов Игорь Иванович

 

 

 

2023 год

 

  1. Bekker T.B., Ryadun A.A., Davydov A.V., Rashchenko S.V. LiBa12(BO3)7F4 (LBBF) crystals doped with Eu3+,Tb3+, Ce3+: structure and luminescence properties // Dalton Trans., 2023, 52, 8402. DOI: 10.1039/d3dt01279d
  2. Bekker T.B., Ryadun A.A., Rashchenko S.V., Davydov A.V., Baykalova E.B., Solntsev V.P. A Photoluminescence Study of Eu3+ , Tb3+, Ce3+ Emission in Doped Crystals of Strontium-Barium Fluoride Borate Solid Solution Ba4−xSr3+x(BO3)4−yF2+3y (BSBF)// Materials 2023, 16, 5344. DOI: 10.3390/ma16155344
  3. Chayka I.F., Izokh A.E., Kamenetsky V.S., Sokol E.V., Lobastov B.M., Kontonikas-Charos A., Zelenski M.E., Kutyrev A.V., Sluzhenikin S.F., Zhitova L.M., Shvedov G.I., Shevko A.Ya., Gora M.P. Origin of chromitites in the Norilsk-1 intrusion (Siberian LIP) triggered by assimilation of argillaceous rocks by Cr-rich basic magma // Lithos – 2023 – Volumes 454–455 – 107254. DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107254
  4. Chepurov A., Goryainov S., Gromilov S., Zhimulev E., Sonin V., Chepurov A., Karpovich Z., Afanasiev V., Pokhilenko N. HPHT-Treated Impact Diamonds from the Popigai Crater (Siberian Craton): XRD and Raman Spectroscopy Evidence // Minerals – 2023 – 13(2) – 154. DOI: 10.3390/min13020154
  5. Deev E., Dublyansky Y., Kokh S., Scholz D., Rusanov G., Sokol E., Khvorov P., Reutsky V., Panin A. Large Holocene paleoseismic events and synchronized travertine formation: a case study of the Kurai fault zone (Gorny Altai, Russia) // International Geology Review Volume 65, 2023 - Issue 15. DOI: 10.1080/00206814.2022.2145510
  6. Deev E.V., Kokh S.N., Dublyansky Y., Sokol E.V., Denis S., Rusanov G.G., Reutsky V.N. Travertines of the South-Eastern Gorny Altai (Russia): Implications for Paleoseismology and Paleoenvironmental Conditions // Minerals – 2023 – 13(2) – 259. DOI: 10.3390/min13020259
  7. Goryainov S.V. Algorithm of the selection of materials for detector of high-frequency gravitational waves // The European Physical Journal Plus – 2023 – V. 138 – 222. DOI: 10.1140/epjp/s13360-023-03770-3
  8. Kokh S.N., Sokol E.V. Combustion Metamorphism in Mud Volcanic Events: A Case Study of the 6 May 2000 Fire Eruption of Karabetova Gora Mud Volcano // Minerals – 2023 – 13 – 355. DOI: 10.3390/min13030355
  9. Korsakov A.V., Romanenko A.V., Sokol A.G., Musiyachenko K.A. Raman spectroscopic study of the transformation of nitrogen-bearing K-cymrite during heating experiments: Origin of kokchetavite in high-pressure metamorphic rocks // J Raman Spectrosc – 2023 – 1–8. DOI: 10.1002/jrs.6541
  10. Kupriyanov I.N., Sokol A.G., Seryotkin Y.V., Kruk A.N., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A. Nitrogen fractionation in mica metapelite under hot subduction conditions: Implications for nitrogen ingassing to the mantle // Chemical Geology – Volume 628 – 121476. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2023.121476
  11. Likhacheva A.Yu., Goryainov S.V., Ignatov M.A., Romanenko A.V., Seryotkin Y.V. Comparative study of the HP-HT behavior of a layered silicate apophyllite in water and paraffin oil // J Raman Spectrosc. 2023;54:209–216. DOI: 10.1002/jrs.6468
  12. Likhanov I.I. Grenville and Valhalla Tectonic Events at the Western Margin of the Siberian Craton: Evidence from Rocks of the Garevka Complex, Northern Yenisei Range, Russia // Petrology – 2023 – V.30 – P.S72–S100. DOI: 10.1134/S0869591123010058
  13. Moshkina E., Seryotkin Y., Bayukov O., Molokeev M., Kokh D., Smorodina E., Krylov A., Bezmaternykh L. Flux growth and phase diversity of the triple oxides of transition metals (Mn,Fe,Ga)2O3 in multicomponent fluxes based on Bi2O3–MoO3–B2O3–Na2O // CrystEngComm, 2023, 25, 2824. DOI: 10.1039/d3ce00147d
  14. Moshkina E.M., Belskaya N.A., Molokeev M.S., Bovina A.F., Shabanova K.A., Kokh D., Seretkin Yu. V., Velikanov D.A., Eremin E.V., Krylov A.S., Bezmaternykh L. N. Growth Conditions and the Structural and Magnetic Properties of Cu2MBO5 (M = Cr, Fe, Mn) Oxyborates with a Ludwigite Structure // Journal of Experimental and Theoretical Physics – 2023 – Vol. 136 – No. 1 – pp. 17–25. DOI: 10.1134/S1063776123010144
  15. Nekipelova A.V., Sokol E.V., Kokh S.N., Likhanov I.I., Khvorov P.V. (2023) High-alumina rocks from the Panimba and Mayakon areas (Yenisei Ridge): Composition and industrial perspectives. Lithosphere (Russia), 23(3), 447-465. (In Russ.). DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-3-447-465
  16. Nozhkin A.D., Turkina O.M., Likhanov I.I. Neoproterozoic Collision Granitoids in the Southwestern Margin of the Siberian Craton: Chemical Composition, U−Pb Age, and Formation Conditions of the Gusyanka Massif // Geochemistry International – 2023 – Vol. 61 – No. 5 – pp. 484–498. DOI: 10.1134/S0016702923050063
  17. Palyanova G., Kutyrev A., Beliaeva T., Shilovskikh V., Zhegunov P., Zhitova E., Seryotkin Y. Pd,Hg-Rich Gold and Compounds of the Au-Pd-Hg System at the Itchayvayam Mafic-Ultramafic Complex (Kamchatka, Russia) and Other Localities // Minerals – 2023 – 13 – 549. DOI: 10.3390/min13040549
  18. Polyansky O.P., Baltybaev S.K., Babichev A.V., 2023. A Combined Model of the Diapiric and Collisional Formation Mechanism of the Paleoproterozoic Granite-Migmatite-Gneiss Domes of the Svecofennian Belt. Geodynamics & Tectonophysics 14 (4), 0715. DOI: 10.5800/GT-2023-14-4-0715
  19. Polyansky O.P., Selyatitskii A.Yu., Zinoviev S.V., Babichev A.V. Early Paleozoic Tectonothermal Evolution of the Khan-Khukhay Metamorphic Complex, Northern Mongolia // Petrology – 2023 –  Vol. 31 – No. 5 – pp. 519–537. DOI: 10.31857/S0869590323050047
  20. Rashchenko S., Kolesnichenko M., Mikhno A., Shatskiy A. High pressure Raman study of Na4Ca(CO3)3 from the ambient pressure to 11 GPa // High Pressure Research – 2023 – Volume 43 – Issue 3 – Pages 205-214. DOI: 10.1080/08957959.2023.2218535
  21. Rashchenko S., Mikhno A., Shatskiy A. High-pressure Raman study of Na-Ca burbankite—A possible CO2 host in deep mantle // J. Raman Spectrosc 2023, 54(1), 101. DOI: 10.1002/jrs.6463
  22. Rashchenko S.V., Davydov A., Sagatov N.E., Podborodnikov I.V., Arkhipov S.G., Romanenko A.V., Bekker T.B. Symmetry control of cation substitution in ‘antizeolite’ borates // Materials Research Bulletin Volume 167, November 2023, 112398. DOI: 10.1016/j.materresbull.2023.112398
  23. Reverdatto V.V., Likhanov I. I., Polyansky O. P. Peculiarities of the Formation of Rare Minerals during Shallow Metamorphism and Metasomatism // Doklady Earth Sciences, 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23601633
  24. Rezvukhin D.I., Rashchenko S.V., Sharygin I.S., Malkovets V.G., Alifirova T.A., Pautov L.A., Nigmatulina E.N. and Seryotkin Y.V. (2023) Botuobinskite and mirnyite, two new minerals of the crichtonite group included in Cr-pyrope xenocrysts from the Internatsionalnaya kimberlite. Mineralogical Magazine 1–10. DOI: 10.1180/mgm.2023.10
  25. Semerikova A., Chanyshev A.D., Glazyrin K., Pakhomova A., Kurnosov A., Litasov K., Dubrovinsky L., Fedotenko T., Koemets E. Rashchenko S. Does It “Rain” Diamonds on Neptune and Uranus? // ACS Earth Space Chem – 2023 – 7,3 – 582–588. DOI: 10.1021/acsearthspacechem.2c00343
  26. Seryotkin Y.V., Ignatov M.A. Structure evolution of fluorapophyllite-(K) under high pressure // High Pressure Research - 2023 - 43:4 - 279-292. DOI: 10.1080/08957959.2023.2248357
  27. Seryotkin Y.V., Kupriyanov I.N., Ignatov M.A. Single-crystal X-ray diffraction and IR-spectroscopy studies of potassium-deficient fluorapophyllite-(K) // Physics and Chemistry of Minerals – 2023 – V. 50 – 6. DOI: 10.1007/s00269-022-01229-y
  28. Sklyarov E.V., Kargopolov S.A., Lavrenchuk A.V., Pushkarev E.V., Semenova D.V. Geology, Petrology, and Mineralogy of Hornfels-like Rocks (Beerbachite) in the Early Paleozoic Olkhon Collisional Orogen (West Baikal Area, Russia) // Minerals – 2023 – 13 – 1370. DOI: 10.3390/min13111370
  29. Sokol A.G., Kupriyanov I.N., Kotsuba D.A., Korsakov A.V., Sokol E.V., Kruk A.N. Nitrogen storage capacity of phengitic muscovite and K-cymrite under the conditions of hot subduction and ultra high pressure metamorphism // Geochimica et Cosmochimica Acta – V. 355 - 15 August – P. 89-109. DOI: 10.1016/j.gca.2023.06.026
  30. Sokol E.V., Kokh S.N., Nekipelova A.V., Likhanov I.I., Deviatiiarova A.S., Khvorov P.V. Alumina Hosts in Fe- and Al-Rich Metapelites from Transangaria (Yenisey Ridge, East Siberia): Distribution, Composition, and Mining Potential. Minerals 2023, 13, 1316. DOI: 10.3390/min13101316
  31. Лиханов И.И., Козлов П.С. Высокоглиноземистые породы Енисейского кряжа: особенности метаморфизма и перспективы практического использования // Разведка и охрана недр – 2023 - №9 – С. 22-30. DOI: 10.53085/0034-026X_2023_09_22
  32. Некипелова А.В., Сокол Э.В., Лиханов И.И., Кок С.Л., Козлов П.С., Хворов П.В. ХАРАКТЕРИСТИКИ КИАНИТОВЫХ И АНДАЛУЗИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ИЗ ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫХ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД ЗААНГАРЬЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА // РАЗВЕДКА И ОХРАНА НЕДР – 2023 – сентябрь – с. 30-33. DOI: 10.53085/0034-026X_2023_09_30
  33. Ножкин А.Д., Лиханов И.И. ЗОЛОТО В ПОРОДАХ ДОКЕМБРИЯ ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА И ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ФОРМИРОВАНИЯ ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ В ЦЕНТРАЛЬНОМ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКОМ ПОЯСЕ РЕГИОНА // Геосферные исследования. 2023. № 2. С. 49–70. DOI: 10.17223/25421379/27/5
  34. Симонов В.А., Полянский О.П., Котляров А.В., Карманов Н. С., Королева О. В., Прокопьев А. В. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДЕВОНСКИХ БАЗИТОВ ВИЛЮЙСКО-МАРХИНСКОГО ДАЙКОВОГО ПОЯСА ВИЛЮЙСКОГО ПАЛЕОРИФТА (СИБИРСКАЯ ПЛАТФОРМА) // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 511, № 1, с. 38–45. DOI: 10.31857/S2686739723600509
  35. Сокол Э.В., Девятиярова А.С., Пыряев А.Н., Бульбак Т.А., Томиленко А.А., Сереткин Ю.В., Пеков И.В., Некипелова А.В., Хворов П.В. СТАБИЛЬНЫЕ ИЗОТОПЫ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА В ПРОЦЕССАХ ИЗОХИМИЧЕСКОГО КОНТАКТОВОГО МЕТАМОРФИЗМА (НА ПРИМЕРЕ КОЧУМДЕКСКОГО ОРЕОЛА, ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ) // Геология и геофизика, DOI: 10.15372/GIG2023167. DOI: 10.15372/GIG2023167
  36. Сокол Э.В., Девятиярова А.С., Пыряев А.Н., Бульбак Т.А., Томиленко А.А., Сереткин Ю.В., Пеков И.В., Некипелова А.В., Хворов П.В. СТАБИЛЬНЫЕ ИЗОТОПЫ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА В ПРОЦЕССАХ ИЗОХИМИЧЕСКОГО КОНТАКТОВОГО МЕТАМОРФИЗМА (НА ПРИМЕРЕ КОЧУМДЕКСКОГО ОРЕОЛА, ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ) // Геология и геофизика, DOI: 10.15372/GIG2023167. DOI: 10.15372/GIG2023167

 

2024 год

 

  1. Basanova E.I., Kulikova E., Bormotov N.I., Serova O., Shishkina L., Ovchinnikova A., Odnoshevskiy D., Pyankov O., Agafonov A., Yarovaya O., Borisevich S., Ilyina M., Kolybalov D., Arkhipov S., Bogdanov N., Pavlova M.A., Salakhutdinov N., Perevalov V.P., Nikitina P.A. 2-Aryl-1-hydroxyimidazoles possessing antiviral activity against wide range of orthopoxviruses including Variola virus. // RSC Med. Chem., 2024. DOI: 10.1039/D4MD00181H
  2. Gavryushkin P.N., Rečnik A., Donskikh K.G., Banaev M.V., Sagatov N.E., Rashchenko S., Volkov S., Aksenov S., Mikhailenko D., Korsakov A., Daneu N., Litasov K.D. The intrinsic twinning and enigmatic twisting of aragonite crystals // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 121 (6) e2311738121. DOI: 10.1073/pnas.2311738121
  3. Gaydamaka A., Bogdanov N., Zakharov B., Goryainov S., Boldyreva E. A comparative study of the effect of high-pressure and low temperature on the crystal structure of lithium xanthinate hydrate // Acta Crystallogr B Struct Sci Cryst Eng Mater. 2024 Aug 1;80(Pt 4):311-325. DOI: 10.1107/S2052520624005201
  4. Gaydamaka A.A., Rashchenko S.V. Crystal structure of the incommensurate modulated high-pressure phase of the potassium guaninate monohydrate//Acta Crystallogr B Struct Sci Cryst Eng Mater. 2024, DOI: 10.1107/S2052520624008710.
  5. Goryainov S., Krylov A., Borodina U., Likhacheva A., Krylova S., Seryotkin Y., Bogdanov N., Vtyurin A., Grishina S., Raman study of decomposition of Na-bearing carbonates in water fluid at high P–T parameters // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 322, 2024, 124801. DOI: 10.1016/j.saa.2024.124801
  6. Ignatov M.A., Rashchenko S.V., Likhacheva A.Yu, Romanenko A.V., Shatskiy A.F., Arefiev A.V., Litasov K.D. High-pressure structural behavior of α-K2Ca3(CO3)4 up to 20 GPa. // Physics and Chemistry of Minerals 51(3). DOI: 10.1007/s00269-024-01292-7
  7. Kuznetsov A.B., Zholdas Y.A., Gorelova L.A., Fedorenko A.D., Ryadun A.A., Seryotkin Y.V., Shevchenko V.S., Kokh A.E., Klimov A.O., Kokh K.A. Synthesis, Growth, and Luminescence Properties of Rare Earth Borates KSrY(BO3)2: Tb3+ and Tb4+ // Cryst. Growth Des. 2024, 24, 5478−5485. DOI: 10.1021/acs.cgd.4c00140
  8. Likhacheva A.Yu, Milos S., Romanenko A. V., Goryainov S. V., Semerikova A. I., Rashchenko S. V., Miletich R., Shatsky A. High-pressure behavior and stability of synthetic buetschliite K2Ca(CO3)2 up to 19 GPa and 300C // J Raman Spectrosc. 2024. Volume55, Issue4. Pages 517-524. DOI: 10.1002/jrs.6654
  9. Likhacheva A.Yu, Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Miloš S., Lotti P., Miletich R., Shatskiy A. Crystallographic mechanism of the elastic behaviour of synthetic bütschliite K2Ca(CO3)2 on compression to 20 Gpa // Physics and Chemistry of Minerals, Volume 51, article number 29, (2024). DOI: 10.1007/s00269-024-01291-8
  10. Milakhin D., Malin T., Mansurov V., Maidebura Y., Bashkatov D., Milekhin I., Goryainov S., Volodin V., Loshkarev I., Vdovin V., Gutakovskii A., Ponomarev S., Zhuravlev K. Tackling residual tensile stress in AlN-on-Si nucleation layers via the controlled Si(111) surface nitridation // Surfaces and Interfaces, Volume 51, 2024, 104817. DOI: 10.1016/j.surfin.2024.104817
  11. Nozhkin A.D., Turkina O.M., Likhanov I.I., Ronkin Yu.L. Early Neoproterozoic Granitoids in the Ryazanovsky Massif of the Yenisei Ridge as Indicators of the Grenville Orogeny at the Western Margin of the Siberian Craton // Geodynamics & Tectonophysics 15 (2), 2024. 0745. DOI: 10.5800/GT-2024-15-2-0745
  12. Palyanova G.A., Beliaeva T.V., Savelyev D.P., Seryotkin Y.V. Minerals of the Au-Cu-Ag System in Grains from the Placers of the Olkhovaya-1 River (Eastern Kamchatka, Russia) // Minerals 2024, 14(5), 448. DOI: 10.3390/min14050448
  13. Palyanova G.A., Rychagov S.N., Svetova E.N., Moroz T.N., Seryotkin Yu.V., Sandimirova E.I., Bortnikov N.S. Unusual Ore Mineralization of Siliceous Rocks in the Southern Kambalny Central Thermal Field (Kamchatka) // Doklady Earth Sciences, Volume 519, pages 1868–1876, 2024. DOI: 10.1134/S1028334X24603535
  14. Polyansky O.P., Filippov Yu.F., Selyatitskii A.Y., Polyansky P.O. Geochemical Characteristics of Mafic Rocks in the Structure of the Yenisei-Khatanga Trough and Their Belonging to the Siberian Trap Province // Geodynamics & Tectonophysics 15 (2), 0747, 2024. DOI: 10.5800/GT-2024-15-2-0747
  15. Polyansky O.P., Likhanov I.I., Babichev A.V., Kozlov P.S., Zinoviev S.V., Sverdlova V.G. Tectonites of the Yenisei Shear Zone (Yenisei Ridge): Evidence and Thermomechanical Numerical Model of Generation of Tectonic Overpressure // Petrology, Volume 32, Issue 1, p.16-40 (2024). DOI: 10.1134/S0869591124010077
  16. Polyansky O.P., Simonov V.A., Koroleva O.V., Prokopiev A.V., Babichev A.V., Kotlyarov A.V., Semenov A.N. Two-Stage Model of Devonian Basic Magmatism in the Vilyui Paleorift (Siberian Platform) // Russian Geology and Geophysics July 01, 2024, Vol.65, 814-830. DOI: 10.2113/RGG20234666
  17. Rashchenko S.V., Bekker T.B., Davydov A.V., Goldenberg B.G. Ba-Sr fluoride borates as inorganic radiochromic materials // Radiation Measurements, 2025, Volume 181, 107352. DOI: 10.1016/j.radmeas.2024.107352
  18. Rashchenko S.V., Ignatov M.A., Shatskiy A.F., Arefiev A.V., Litasov K.D. Coupling between cation and anion disorder in β-K2Ca3(CO3)4 // J. Appl. Cryst. (2024). 57, 665–669. DOI: 10.1107/S1600576724002292
  19. Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Korsakov A.V., Sokol A.G. High pressure behavior of K-cymrite (KAlSi3O8·H2O) crystal structure // Physics and Chemistry of Minerals, Volume 51, article number 36, (2024). DOI: 10.1007/s00269-024-01296-3
  20. Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Korsakov A.V., Sokol A.G., Kokh K.A. Compressibility and pressure-induced structural evolution of kokchetavite, hexagonal polymorph of KAlSi3O8, by single-crystal X-ray diffractio//American Mineralogist (2024) 109 (7): 1284–1291, DOI: 10.2138/am-2023-9120
  21. Semenov A.N., Polyansky O.P., Reverdatto V.V. 3D Modeling and the Age of the Collision Metamorphism of the Khan-Khukhei Block, Northern Mongolia // Doklady Earth Sciences, Volume 517, pages 1340–1345, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X2460155X
  22. Seryotkin Y.V. Structure evolution of hydroxyapophyllite-(K) under high pressure//Physics and Chemistry of Minerals (2024) 51:3. DOI: 10.1007/s00269-023-01265-2
  23. Sokol E.V., Deviatiiarova A.S., Kopanina A.V., Filippova K.A., Vlasova I.I. Morphology and composition of calcium oxalate monohydrate phytoliths in the bark of Betula ermanii (stone birch): Case study from Sakhalin Island // Microsc Res Tech. 2024 Jun 26, 1–15. DOI: 10.1002/jemt.24636
  24. Sokol E.V., Nekipelova A.V., Kozlikin M.B., Shunkov M.V., Kokh S.N., Tikhova V.D., Filippova K.A., Danilenko I.V., Khvorov P.V. The Origin of Biogenic Horizons in the Pleistocene Strata of Denisova Cave: Mineralogical and Geochemical Markers Help to Reconstruct the Sources of Matter // Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia. 2024; 51(1):35-46. DOI: 10.17746/1563-0102.2024.52.1.035-046
  25. Sokol E.V., Nekipelova A.V., Kozlikin M.B., Shunkov M.V., Kokh S.N., Tikhova V.D., Filippova K.A., Danilenko I.V., Khvorov P.V. The Origin of Biogenic Horizons in the Pleistocene Strata of Denisova Cave: Mineralogical and Geochemical Markers Help to Reconstruct the Sources of Matter//Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia, 52 (1) 2024. doi:10.17746/1563-0110.2024.52.1.035-046
  26. Sonin V. M., Zhimulev E. I., Chepurov A. I., Goryainov S. V., Gromilov S. A., Gryaznov I. A., Chepurov A. A., Tomilenko A. A. Synthesis of diamond from polycyclic aromatic hydrocarbons (anthracene) in the presence of an Fe,Ni-melt at 5.5 GPa and 1450 °C // CrystEngComm, 2024, 26, 1583. DOI: 10.1039/d3ce01220d
  27. Sukhorukova V.P., Turkina O. M., Reverdatto V.V. Time of Single-Act Metamorphism of Sedimentary Rocks of the Yenisei Complex (Angara–Kan Block) Based on U–Pb Dating of Monazite// Doklady Earth Sciences, 2025, Vol. 520:25, DOI: 10.1134/S1028334X24604310
  28. Vernikovsky V.A., Semenov A.N., Polyansky O.P., Babichev A.V., Vernikovskaya A.E., Matushkin N.Yu. Tectonothermal Model and Magmatism Evolution of the Postcollisional (pre-Plume) Stage of the Kara Orogen (Northern Taimyr, Central Arctic) // Doklady Earth Sciences, Volume 514, Issue 1, p.43-49. DOI: 10.1134/S1028334X23602699
  29. Vernikovsky, V.A., Semenov, A.N., Polyansky, O.P. et al. Formation Conditions of the Postcollisional Granites of the Kara Orogen (Northern Taimyr, Central Arctic): Application of 3D Numerical Modeling. Dokl. Earth Sc. (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24604565
  30. Yurii V.S., Sergey V.R., Anna Y.L. The evolution of yugawaralite structure at high pressure: A single-crystal X-ray diffraction study // Materials Chemistry and Physics, Volume 325, 2024, 129753. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2024.129753
  31. Zolotarev A.A., Avdontceva M.S., Krivovichev S.V., Sokol E.V., Zhitova E.S., Chen J., Li Y., Zolotarev A.A., Vlasenko N.S., Rassomakhin M.A. // ACS Earth Space Chem. 2024, 8, 7, 1429–1439. DOI: 10.1021/acsearthspacechem.4c00058
  32. Лиханов И.И., Ревердатто В.В., Ножкин А.Д., Козлов П.С. Свидетельства гренвильских и вальгальских тектонических событий на западной окраине Сибирского кратона (Ангарский комплекс, Енисейский кряж) // Геосферные исследования. 2024. № 2. С. 6–36. DOI: 10.17223/25421379/31/1
  33. Некипелова А.В., Сокол Э.В., Козликин М.Б., Шуньков М.В. Вещественный состав плейстоценовых отложений в южной галерее Денисовой пещеры: первые результаты сравнительного анализа // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий, Том XXX, стр. 200 – 205. 2024. DOI: 10.17746/2658-6193.2024.30.0200-0205

 

 

Основные объекты исследования, экспедиции/эксперименты/разработкиОбъекты исследования Лаборатории № 440 имеют широкую географию и образовались в различных Р-Т режимах (HP, UHP, HT-LP, UHT и др.). Различные полевые отряды лаборатории (до 4-5 за один полевой сезон) работают в разных частях Западной и Восточной Сибири и сопредельных стран Азии. Основными научными объектами исследований являются:

зональные HP-LT и UHT метаморфические комплексы Енисейского кряжа (Красноярский край),
раннедокембрийские метаморфические и магматические (гранулитовые) комплексы Ангаро-Канского выступf юго-запада Сибирского кратона (Иркутская область и Красноярский край),
эклогиты и глаукофановые сланцы Чарской и Уймонской зон (С.-В. Казахстан и Горный Алтай, соответственно), Куртушибинского и Атбашинского хребтов (З. Саян и Киргизия, соответственно), Максютовского комплекса (Урал),
метаморфические породы Чернорудской зоны (З. Прибайкалье),
HP-UHP "коровые" перидотиты и гранатиты Fe-Ti типа Кокчетавского массива (С. Казахстан),
зональные метаморфические комплексы коллизионно-сдвиговой зоны Монгольского Алтая (Ю.-З. сектор),
пирометаморфические комплексы (комплексы горелых пород, пирогенные комплексы, горельники) Кузбасса, Горного Алтая, Раватского пожара, Керченско-Таманской и Каспийской грязевулканических провинций, поля Алтын-Эмель (Казахстан), формации Хатрурим (Израиль, Иордания), территория Даба-Свага, Иордания.
Полевые исследования метаморфических горных пород дополняются экспериментами, позволяющими воспроизвести высокие давления и температуры недр Земли в лаборатории. Изучение "обожжёных" (пирометаморфических) пород позволяет развивать и прикладное направление – технологии получения пористых конструкционных материалов за счёт термообработки силикатных составов.

 

Рис. 4. Экспедиционные работы на Енисейском кряже

 

Рис. 5. Экспедиционные работы в Монгольском Алтае

 

Рис. 6. Экспедиционный "Урал". Вброд через разлившуюся после дождя таёжную реку

 

Рис. 7. Метаморфизованные подушечные базальты (пиллоу-лавы) Чарской зоны, В. Казахстан

 

Рис. 8. Экспедиционные работы в респ. Тыва (нагорье Сангилен)

 

Рис. 9. Панорама горельника, вскрытого карьером (Калзыгайская площадь, Кузнецкий угольный бассейн), 2009 г. Видимая мощность горельника составляет ~80 м. (Сокол и др., 2014)

1 – пирогенная брекчия; 2 – остеклованные клинкеры; 3 – умеренно преобразованные пирогенные породы; 4 – четвертичные отложения (суглинки, лессовидные суглинки, современная почва); красная линия – взброс.

 

Лаборатория термобарогеохимии (436)

 

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук Томиленко Анатолий Алексеевич

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Томиленко Анатолий Алексеевич

 

Кадровый состав лаборатории

На сегодняшний день состав лаборатории насчитывает 34 штатных сотрудников, включая 3 докторов геолого-минералогических наук, 1 доктора физико-математических наук, 16 кандидатов наук и 15 сотрудников возрастом до 39 лет, из которых 3 студента магистратуры и 6 аспирантов.

В разное время сотрудниками лаборатории термобарогеохимии являлись Ю.А. Долгов, И.Т. Бакуменко, Т.Ю. Базарова, В.С. Шацкий, Н.П. Похиленко, Н.А. Шугурова, Н.Ю. Осоргин, Л.Ш. Базаров, О.Н. Косухин, М.Ю. Михайлов, И.В. Моторина, Н.М. Подгорных, Ю.В. Дублянский, А.П. Шебанин, С.В. Ковязин. Их труды внесли большой вклад в развитие как лаборатории, так и термобарогеохимии в целом.

 

Контакты

Заведующий лабораторией, l.г.-м.н. Томиленко Анатолий Алексеевич,
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., тел. +7 (383) 330-85-39, +7 (383) 373-03-48.
, 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН

 

 

Лаборатория термобарогеохимии была образована в 1964 году. В период 1964-88 гг. лабораторию возглавлял д.г-м.н. Долгов Ю.А., с 1988 г. по настоящее время заведующим лабораторией является д.г-м.н. Томиленко А.А. За долгую историю лаборатории термобарогеохимии появились и были развиты новые направления, охватывающие практически всё разнообразие минералообразующих процессов от нижних частей литосферной мантии до процессов и явлений на поверхности Земли.

 

Основные объекты исследования, экспедиции, эксперименты, разработки

Сотрудники лаборатории термобарогеохимии занимаются изучением различных геологических объектов, расположенных как на территории России, так и за рубежом (Казахстан, Италия, Таджикистан, Танзания и др.). Отдельными научными группами ведется работа с кимберлитами и ксенолитами мантийных пород Якутии; основными и кислыми породами Курило-Камчатской островной дуги; щелочными породами внутриконтинентальных обстановок Сибирской платформы, Кольского полуострова и Восточной Африки; гранитоидами складчатых областей Алтая и Приморья; золотоносными кварцевыми жилами Енисейского кряжа.

За последние 10 лет сотрудники лаборатории участвовали в экспедициях на алмазные трубки Якутии, Камчатку и Курильские острова, на объекты, расположенные в пределах Алданского щита, Кольского полуострова, Калба-Нарымского батолита и Енисейского кряжа.


Рис. 1. Сотрудник лаборатории 436 к.г-м.н. Кузьмин Д.В. ведет отбор образцов на вулкане Кудрявый (о. Итуруп)

 


Рис. 2. Полевая экспедиция на Курильские острова, 2018 г. Студент А.А. Котов и д.г-м.н. С.З. Смирнов направляются на теплоходе на о. Кунашир (фото И.Р. Низаметдинова)

 


Рис. 3. Сотрудница лаборатории 436 к.г-м.н. Соколова Е.Н. Полевая экспедиция на Южный Алтай, 2009 г.

 


Рис. 4. Сотрудники лаборатории 436 Максимович И.А., Секисова В.С. и д.г-м.н. Смирнов С.З. на конференции JKASP-2018 в ИВиС ДВО РАН

 


Рис. 5. Сотрудница лаборатории 436 к.г-м.н. Исакова А.Т. в карьере Ковдора (Мурманская область), 2015 г.

Фотографии из истории лаборатории можно посмотреть здесь

 

 

 

1. Гидротермальные рудные месторождения

 

Коренные золото-кварц-сульфидные месторождения в черносланцевых и терригенно-вулканогенных толщах обладают значительным промышленным потенциалом золота. Красноярский край – лидер золотодобычи в России. Здесь разрабатываются крупные месторождения в терригенно-карбонатных и терригенных толщах (Олимпиадинское, Ведугинское, Благодатное и др.). Основным вопросом генезиса такого золота является выяснение природы и источников золотоносных флюидов и возрастных соотношений метаморфизма, магматизма и оруденения. Получить ответы на эти вопросы можно с помощью изучения флюидных включений и изотопных исследований серы, углерода, кислорода, аргона и гелия, которые помогут охарактеризовать минералообразующую среду, рудоносность и проследить ее эволюцию, а также приблизиться к пониманию источника золота. Полученные характеристики флюидов могут иметь практическое применение при поисках и оценке новых месторождений и рудопроявлений.

Данное направление работает под руководством к.г.-м.н. Н.А. Гибшер и д.г.-м.н. А.А. Томиленко, в проведении научно-исследовательских работ участвуют к.г.-м.н. Е.О. Шапаренко и М.О. Хоменко.
Данная научная группа проводит широкий круг термобарогеохимических исследований с использованием комплексного подхода, сочетающего различные современные методы подготовки, изучения и анализа флюидных включений и интерпретации полученных результатов с учетом данных по изотопии гелия, аргона, углерода, кислорода и серы. Проведенные исследования на ряде золоторудных месторождений Енисейского кряжа показали, что рудные тела формировались в сходных физико-химических условиях из однотипных золотоносных флюидов, функционировавших в разных структурных областях в схожих геодинамических условиях. Это позволяет разработать общую модель формирования месторождений и создать инновационный термобарогеохимический метод оценки рудного потенциала глубоких горизонтов и поисков новых месторождений на Енисейском кряже.

В рамках этого направления ведется активное сотрудничество с коллегами из Красноярского Федерального университета, г. Красноярск и Института геологии алмазов и благородных металлов, г. Якутск.

 

2.Магматические процессы

 

2.1. Щелочной магматизм

В петрогенезисе щелочных пород большое значение придают процессам жидкостной силикатно-солевой несмесимости, обусловленной накоплением в расплавах летучих и флюсующих компонентов (CO2, Na, K, P, Cl, F, S и др.). Силикатно-карбонатная несмесимость объясняет образование карбонатитовых расплавов и их обогащенность рудными компонентами. Изучение расплавных и флюидных включений в минералах позволяет получить данные о физико-химических параметрах процесса и условиях формирования пород и оруденения. Ведущими сотрудниками этой научной группы являются к.г.-м.н. Л.И. Панина и д.г.-м.н. В.В. Шарыгин. Кроме того, в научных исследованиях активно участвуют кандидаты наук А.Т. Исакова, Е.Ю. Рокосова и А.Е. Старикова. Исследователи занимаются получением данных о физико-химических характеристиках исходных щелочных расплавов и условиях, при которых развивается силикатно-карбонатная или силикатно-солевая несмесимость (ликвация) на примерах магм, формировавших комплексы щелочных пород Алданского щита, Маймеча-Котуйской провинции, области Умбрия-Лацио (Италия) и рифта Грегори (Танзания).

2.2. Кислый магматизм

Одно из старейших направлений в лаборатории, которое началось с исследования включений кислых расплавов кандидатами геолого-минералогических наук И.Т. Бакуменко, В.П. Чупиным и О.Н. Косухиным. Комплексное изучение флюидных и расплавных включений в минералах кислых пород позволяет получать уникальные прямые данные о составах и физико-химических особенностях магматогенных флюидов во флюидно-магматических системах.

В рамках данного научного направления работают д.г.-м.н. С.З. Смирнов, к.г.-м.н. В.П. Чупин, к.г.-м.н. Е.Н. Соколова. В работе направления активно участвуют студенты и аспиранты ГГФ НГУ. Ими проводится изучение флюидного режима кристаллизации кислых магм при формировании крупных массивов и отдельных проявлений редкометалльно-гранитного магматизма, а также рудно-магматических систем, определение роли магматических флюидов в процессах рудообразования, флюидный режим субвулканических очагов кислой магмы и параметры, приводящие к катастрофическим, в том числе и кальдерообразующим, извержениям типа. Объектами изучения являются редкометалльные гранитоиды и миароловые гранитные пегматиты Приморья, Забайкалья, Калба-Нарымской структурной зоны (Вост. Казахстан) и Памира (Таджикистан), продукты крупных кальдерных извержений полуострова Камчатка и Большой Курильской гряды.

В рамках этого направления ведется активное сотрудничество с коллегами из ИГЕМ РАН (г. Москва), ВИМС (г. Москва), Института геохимии СО РАН (г. Иркутск), Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (г. Петропавловск-Камчатский) и Института морской геологии и геофизики ДВО РАН (г. Южно-Сахалинск).

2.3. Основной магматизм

Это направление нацелено на получение данных о минералого-петрографических и изотопно-геохимических характеристик ксенолитов глубинных пород, вынесенных извержениями Авачинского и Харчинского вулканов, определение физико-химических параметров и флюидного режима в ходе метасоматического преобразования и плавления минеральных ассоциаций ксенолитов, а также получения данных об условиях формирования высокомагнезиальных базальтов вулканов Харчинский (Камчатка) и Меньший Брат (Курильские острова). Проведены исследования процессов, протекающих в близповерхностных очагах активных вулканов Клумба, Кудрявый, Эбеко и Райкоке (Курильские острова). Проводимые исследования позволяют получить новую информацию о процессах, происходящих при погружении океанической плиты, ее метаморфизме и дегидратации, фильтрации потоков флюидов и расплавов в мантийном клине, частичном плавлении мантии и магмообразовании в зонах субдукции, а также эволюции глубинных магм в пределах островодужной коры. В рамках этого направления ведутся активные исследования к.г.-м.н. Д.В. Кузьминым, к.г.-м.н. Т.Ю. Тиминой и к.г.-м.н. И.Р. Низаметдиновым. В работе направления активно участвуют студенты ГГФ НГУ.

В рамках этого направления ведется активное сотрудничество с коллегами из Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (г. Петропавловск-Камчатский) и Института морской геологии и геофизики ДВО РАН (г. Южно-Сахалинск).

 

3. Кимберлиты, флюиды в мантии Земли, природные и синтетические алмазы

 

Мантийный флюид является ключевым звеном в глубинных процессах; информация о нем важна не только для реконструкции истории формирования оболочек Земли, но и для понимания процессов природного алмазообразования. Несомненно, что за прошедшие десятилетия накоплен большой научный материал по состоянию вещества при высоких Р-Т параметрах, в том числе и природных объектов, на основании которого построена петрологическая модель мантии Земли. Но до сих пор остаются неясными многие вопросы, связанные с образованием алмазов, в том числе касающиеся флюидного режима, состава летучих в мантии Земли и их возможного источника(ов). Необходимо отметить, что прямых данных о составе летучих и их эволюции при кристаллизации алмазов в мантии Земли в научной литературе по-прежнему ограничено. Единственным достоверным источником прямой информации о наличии флюидов в мантии, их фазовом и химическом составе являются флюидные и расплавные включения в мантийных минералах и, особенно, в алмазах, вынесенных с глубин 150-300 и более километров. Несомненно, более полное знание об особенностях состава и поведения летучих в мантии позволит глубже понять специфику процессов глубинного минералообразования и определить степень влияния глубинных флюидов на гидросферу и атмосферу Земли.

В задачи данной научной группы входит реконструкция состава мантийных флюидов и их эволюции в пространстве и времени, а также выяснение флюидного режима зарождения, роста алмазов на основе микротермометрических, ИК- и КР-спектроскопических и хромато-масс-спектрометрических исследований флюидных и расплавных включений в природных коренных и россыпных алмазах, а также в минералах кимберлитов и глубинных ксенолитов. Кроме того проводятся детальные исследования химического состава флюидных и расплавных включений в синтетических алмазах, выращенных в HPНT-экспериментах. Таким образом, впервые предлагается подход, подразумевающий использование комплекса современных методов анализа законсервированных в алмазах природных флюидов с высокой чувствительностью и локальностью в совокупности с результатами исследований флюидных и расплавных включений в синтетических алмазах, выращенных в металл-углеродных системах в НРНТ экспериментах.

Работу по этой тематике ведут д.г.-м.н. А.А. Томиленко, к.г.-м.н. Т.А. Бульбак, мнс К.И. Затолокина.
В рамках этого направления ведется активное сотрудничество с коллегами из лаборатории 449 «Лаборатория экспериментальной петрологии и геодинамики» и из лаборатории 451 «Лаборатория минералов высоких давлений и алмазных месторождений» ИГМ СО РАН, Новосибирск. 

 

 

На протяжении всего времени деятельности лаборатории проводились методические работы. Разработаны высокотемпературная термокамера с инертной средой конструкции Осоргина и Томиленко (до 1400°С) (Осоргин, Томиленко 1990); метод гомогенизации водосодержащих включений (Смирнов и др., 2003; Смирнов и др., 2011); разрабатывался и совершенствовался метод газовой хромато-масс-спектрометрии (Tomilenko et al., 2015, 2019; Томиленко и др., 2016, 2018; Бульбак и др., 2020); методы количественной оценки содержания воды в расплавных включениях (Котов и др., 2021) и плотности CO2 во флюидных включениях (Миронов и др., 2020).

 

 

2020 год

 

На основании комплексного исследования флюидных включений в природных алмазах из кимберлитовых трубок Якутской алмазоносной провинции и россыпей северо-востока Сибирской платформы и Урала были получены прямые данные, свидетельствующие о том, что разнообразные углеводороды являются ключевыми компонентами мантийных флюидов. Среди наиболее характерных особенностей мантийных флюидов необходимо отметить: 1) низкую концентрацию метана и других легких алканов и одновременно повышенную концентрацию кислородсодержащих углеводородов; 2) вариацию в них отношения H/(H+O) в достаточно широких пределах от 0.80 до 0.93; 3) как правило, низкую концентрацию H2O и CO2; 4) широкое распространение азотсодержащих соединений; 5) присутствие хлор- и фторсодержащих углеводородов и серосодержащих компонентов, которые являются устойчивыми при РТ-условиях верхней мантии (Рис. 1-2020).

Рис1 2020
Рисунок 1-2020. (a-c) – микрофотографии первичных флюидных включений (fluid inclusion) в природном алмазе (Dia). (d-i) - относительное содержание углеводородов (HCs), углекислоты, воды, азот- (Nitrogenated compounds) и серосодержащих (Sulfonated compounds) соединений в алмазах из кимберлитовых трубок и россыпей: d – алмаз из алмазоносного эклогита, тр. Удачная, Якутия; e – алмаз из россыпей северо-востока Сибирской платформы; f, g – алмазы из россыпей Урала; h – алмаз из алмазоносного перидотита из тр. Удачная, Якутия; i – алмаз из тр. Поздняя, Якутия.

 

 

С целью выяснения условий образования сынныритов на Сыннырском щелочном плутоне (Северобайкальское нагорье) были изучены расплавные включения в минералах шонкинитов, псевдолейцитовых сиенитов, в апатите из апатитовых обособлений, присутствующих в пироксенитах, шонкинитах и сынныритах, а также в минералах более поздних даек мончикитов-камптонитов. Установлено, что все плутонические породы массива образовались из одной материнской щелочнобазальтоидной магмы в процессе длительной кристаллизационной дифференциации и фракционирования в условиях закрытой системы, исключающей потерю летучих компонентов (Рис. 2-2020). Одноименные минералы в породах кристаллизовались при близких температурах, в одной и той же последовательности: клинопироксен (1280-1150°С) → лейцит (1250-1200°С) → калиевый полевой шпат (1200-1180°С) ↔ апатит (выше 1180-1050°С) → нефелин, кальсилит. Состав материнской магмы в ходе кристаллизации эволюционировал в сторону увеличения Si, Al, K и уменьшения Fe, Mg, Ca, т.е. в сторону мелафонолитовых и фонолитовых расплавов. Причем сынныриты кристаллизовались в температурном диапазоне несколько превышающем 1050-1180 °С из остаточных продуктов дифференциации и фракционирования щелочно-базальтоидной магмы в замкнутых условиях. Редкая встречаемость сынныритов, по-видимому, связана с ограниченными возможностями появления в природе замкнутых магматических камер.

Рис2 2020
Рисунок 2-2020. Положение составов щелочных базальтоидов (I), их остаточных стекол (II) и законсервированных расплавов в минералах сыннырских пород в системе Al2O3- FeO-K2O. 1 – пиролит (Горячегорский массив), 2 – щелочной базальт (Большой Анюй), 3 – оливиновый трахибазальт, 4 – анальцимовый тефрит и 5 – анальцимовый базальт (Ю. Армения), 6 – фергусит-порфир (В. Памир), 7 – оливиновый псевдолейцитит (Ц. Алдан); а – нефелиновый сиенит и б – сыннырит Сыннырского массива, в – сыннырит Сакунского массива. Расплавные включения в минералах сыннырских пород: А, Б, В – в клинопироксене шонкинитов, Г – стекловатые включения в клинопироксене мончикитов-камптонитов. Крестиком отмечены включения в калиевом полевом шпате псевдолейцитовых сиенитов, апатите из обособлений в сынныритах, пироксенитах и шонкинитах, а также остаточные стекла из включений в клинопироксене и амфиболе мончикитов-камптонитов.

 

 

На основании изучения минеральных ассоциаций и остаточных стекол в частично раскристаллизованных расплавных включениях в оливине (Рис. 3-2020) из базальтов вулкана Меньший брат сделан вывод, что одной из причин образования высокоглиноземистых базитовых магм в надсубдукционных обстановках при относительно низких давлениях может быть накопление воды в ходе кристаллизации оливина. В этих условиях из исходных базальтовых и андезибазальтовых расплавов известково-щелочной серии может кристаллизоваться нехарактерная для них ассоциация высокоглиноземистых минералов, включающая минералы подгруппы рёнита.

Впервые в России отработана методика определения плотности CO2 методом спектроскопии КР. На основании изучения этим методом расплавных включений в оливине базальтов Карымского вулкана (Камчатка) установлено, что минимальное содержание CO2 в его родоначальных магмах составляло 0.45 мас.%. Изучение флюидных включений в плагиоклазе дацитовых пемз перешейка Ветрового (остров Итуруп) показало, что давление в очаге непосредственно перед катастрофическим извержением, сформировавшим перешеек, было 0,98 кбар.

Рис3 2020
Рисунок 3-2020. Частично раскристаллизованные расплавные включения в обратно-рассеяных электронах в оливине из базальтов вулкана Меньший Брат. Принятые сокращения: Rho - рёнит, CPx - клинопироксен, Sp – шпинель, Gl – остаточное стекло, Gb – газовый пузырек.

 

 

В результате 40Ar/39Ar исследований серицитов из рудоносных и безрудных зон Советского, Панимбинского, Благодатного, Богунайского, Олимпиадинского, Эльдорадинского золоторудных месторождений методами возрастного плато и изохронной регрессии были получены значения возрастов, свидетельствующие о полихронности процесса формирования золоторудной минерализации на месторождениях Енисейского кряжа (Рис. 4-2020). При этом сопряженность их образования с этапами тектономагматических процессов, сыграла решающую роль в зарождении, формировании и эволюции рудообразующих систем. Возрастная общность оруденения с гранитоидным магматизмом позволяет полагать, что зарождение и активная деятельность гидротермальных растворов тесно связаны со становлением интрузий гранитоидов, которые могли поддерживать более длительное функционирование поднимающихся вверх рудоносных растворов. Причем наблюдается положительная корреляция между потенциальным запасом золота (от 10 до 1500 т) рассматриваемых месторождений Енисейского кряжа и продолжительностью их формирования (от 5 до 150 млн. лет).

Рис4 2020
Рисунок 4-2020. Ar-Ar возраст формирования золоторудных месторождений Енисейского кряжа. (Тектомагматическая активизация 850-600 млн. лет по данным Тишин и др., 2005; Сазонов и др., 2010; Лиханов и др., 2011, 2013; Ножкин и др., 2011, 2015; Лиханов, Ревердатто, 2016).

 

 

2021 год

 

Впервые получены прямые данные, которые существенно расширяют имеющиеся представления о составе флюидов, участвующих в росте синтетических алмазов в системе Fe-Ni-C при температурах 1350 оС и давлении 6.0 ГПа. Полученные данные свидетельствуют о том, что в процессе роста алмазов происходит эволюция состава летучих и, соответственно, изменение окислительно-восстановительных условий в реакционной ячейке. Величина отношения [Н/(О+Н)] постепенно возрастает от 0.41 (спонтанная кристаллизация алмаза - Рис. 1-2021a) до 0.76 (перекристаллизация спонтанных кристаллов алмаза - Рис. 1-2021b,c) и вплоть до 0.95 (рост макрокристалла алмаза – Рис. 1-2021 d,e) . При этом также последовательно растет количество углеводородов и их производных, содержание которых может достигать 90 отн. % (Рис. 1-2021). Таким образом, проведенные исследования показали, что «спонтанное зарождение» алмаза может происходить в достаточно окисленных условиях [Н/(О+Н)=0.41-0.56], но рост макрокристаллов алмаза осуществляется главным образом в существенно восстановительных условиях [Н/(О+Н)=0.82-0.95] (Рис . 1-2021).

Рис1 2021
Рисунок 1-2021. Относительное содержание углеводородов, углекислоты, воды, азот- (Nitrogenated compounds) и серосодержащих (Sulfonated compounds) соединений в алмазах, полученных в одном и том же НРНТ эксперименте в системе Fe-Ni-C: (a) – спонтанный кристалл алмаза, (b, c) – перекристаллизованных алмазах и (d, e) – монокристаллический алмаз. Diamond – алмаз; Melt inclusion – расплавное включение.

 

 

Впервые изучен состав флюидной фазы, законсервированной во флюидных и расплавных включениях в алмазах, синтезированных в металл-углеродной системе (Fe-Ni-C) в присутствии от 2 мас. % до 5 мас. % силикатного вещества (базальта) при температуре 1350 оС и давлении 6.0 ГПа (Рис. 2-2021). Во всех случаях в синтетических алмазах флюид, захваченный в виде флюидных и расплавных включений при росте кристаллов, имеет существенно углеводородный состав. Вместе с тем, установлено, что с увеличением количества силикатного вещества доля углеводородов в ростовой системе уменьшается. Значение Н/(О+Н) также понижается от 0.84 до 0.80 и, соответственно, окислительно-восстановительные условия в реакционной ячейке становятся более окисленными (Рис. 3-2021).

Рис2 2021
Рисунок 2-2021. Микрофотография включения металлического расплава в синтетическом алмазе, полученном в системе Fe-Ni-C в присутствии силикатного вещества (2%) при температуре 1350оС и давлении 6.0 ГПа. (б-д) – элементная карта распределения O, Si, Fe и Ni для включения металлического расплава (а). Wus - вюстит; Kam - камасит; Grt - гранат; Coe – коэсит. Фотография (а) в отраженных электронах.

Рис3 2021
Рисунок 3-2021. Относительное содержание углеводородв (HCs), углекислоты, воды и азот- (Nitrogenated compounds) и серосодержащих (Sulfonated compounds) соединений в алмазах из НРНТ экспериментов в системе Fe-Ni-C в присутствии силикатного вещества 2 мас. % (3-5) и 5 мас. % (1-22).

 

 

Установлено, что в формировании дунитов Гулинского плутона и оливинитов Крестовской интрузии участвовали две различные ультраосновные магмы – сиалическая и известковая. Первая заключалась в прогрессивном накоплении кремнезема, алюминия, щелочей при натриевом типе щелочности и миаскитовом характере расплавов. Вторая отличалась малой степенью насыщения кремнекислотой, обогащенностью известью, щелочами (агпаитовый тип) и преобладанием K над Na. Причем формирование дунитов по сравнению с оливинитами происходило из более высококремнистых, более магнезиальных, менее известковистых, но более глиноземистых расплавов, имеющий натриевый тип щелочности (Рис. 4-2021). Формирование в пределах щелочно-ультраосновных карбонатитовых массивов пород из разных родоначальных магм, вероятно, связано с приуроченностью массивов к зоне пересечения срединного спредингового шва Пясино-Хатангской рифтогенной системы с трансформным Котуйским разломом, вскрывающей разнотипные разноглубинные очаги магмогенерации.

Рис4 2021
Рисунок 4-2021. Вариация основных компонентов (мас.%) в зависимости от SiO2 в застеклованных прогретых включениях из оливина оливинитов Крестовской интрузии (I) и дунитов Гулинского плутона (II).

 

 

Сопоставление результатов исследования стекол расплавных включений с составами стекла основной массы пирокластического материала извержения 2019 года (Рис. 5-2021, Рис. 6-2921) позволяет заключить, что магмы, вызвавшие извержение 2019 года вулкана Райкоке (Курильские острова), имели мантийное происхождение и претерпели фракционирование на разных глубинных уровнях. Дегазация магм имела место на глубинах не менее 8 – 9 км. В приповерхностном очаге магма была обеднена флюидной фазой. Мощность эксплозивного извержения вулкана Райкоке в 2019 году определялась не магматическими летучими, а взаимодействием с грунтовыми и морскими водами в вулканической постройке.

Рис5 2021
Рисунок 5-2021. Извержение вулкана Райкоке 21-25 июня 2019 года, морфология и строение пепловых частиц: а – эруптивная колонна 22 июня 2019 года (фото с борта МКС), б – вулкан Райкоке после извержения (фото Н.Н. Павлова), в – г – морфология стекловатых частиц пепла, д – е – строение стекловатых частиц пепла.

Рис6 2021
Рисунок 6-2021. Реконструированные составы материнских расплавов оливина из тефры извержения 2019 года вулкана Райкоке (Курильские острова).

 

 

Установлено, что формирование золоторудного месторождения Благодатного Енисейского кряжа происходило при участии водно-углекислотных и углекислотно-углеводородных флюидов в интервале температур 120–350 °С, давлений 0,2–2,6 кбар и минерализации от 0,5 до 30 мас. % (NaCl–экв.) (Рис. 7-2921). Минералообразующие флюиды содержали H2O, CO2, углеводороды и S–, N–, и галогенсодержащие соединения, потенциально способные транспортировать рудные элементы, в том числе и золото (Рис. 8-2021). Ключевую роль в формировании золотосодержащих кварцевых жил играли углекислотно-углеводородные флюиды.

Рис7 2021
Рисунок 7-2021. Зависимость температуры гомогенизации (Th) от солености флюидных включений в кварце золоторудного месторождения, Благодатное, Енисейский кряж: дорудной стадии (1 — тип А, LH2O + V; 2 — тип Б, LН2О + L(V)СО2 ± СН4 ± N2), рудной стадии (3— тип А, LH2O + V, 4 – тип Б, LН2О + L(V)СО2 ± СН4 ± N2) и пост-рудной стадии (5 – тип А, LH2O + V).

Рис8 2021
Рисунок 8-2021. Состав газовой составляющей флюидных включений в минералах кварцевых жил золоторудного месторождения Благодатное (пояснения приводятся в тексте): а – по данным КР-спектроскопии. Типы флюидных включений в кварце: 1 – тип Б, ЖН2О+Ж(Г)СО2±СН4±N2; 2 – тип В, Ж(Г)СО2±СН4±N2. б, в – по данным газовой хромато-масс-спектрометрии. Минеральные ассоциации: I – золотоносные, II – незолотоносные. HCs – сумма углеводородов и азот- и серосодержащих соединений.

 

 

Впервые установлено, что в составе летучих при формировании рудных построек («черных курильщиков») Ашадзе, Семенов, Краснов, Рейнбоу из гидротермальных полей Атлантического океана широко представлены серосодержащие соединения, а также высокомолекулярные углеводороды и их производные, в том числе азот-, хлор- и фторсодержащие соединения, в смеси с водой и углекислотой (Рис. 9-2021). В то же время карбонаты из карбонатных построек Атлантического океана образовались в существенно более окислительных условия [Н/(О+Н)=0.50] по сравнению с рудными постройками [Н/(О+Н)=0.71-0.81], для которых основными компонентами в составе летучих были СО2 и Н2О (Рис. 9-2021). Количество обнаруженных в них углеводородов, в том числе высокомолекулярных, и азот-, галоген- и серосодержащих соединений существенно меньше по сравнению с сульфидами рудных отложений (Рис. 9-2021).

Рис9 2021
Рис. 9-2021. Относительное содержание углеводородов (HCs), CО2, Н2О, азот- (Nitrogenated compounds) и серосодержащих (Sulfonated compounds) соединений в сульфидах из рудных построек (Ашадзе, Семенов, Краснов), ангидритах (Рейнбоу) и кальцитов из карбонатных построек (Лост Сити) гидротермальных полей Срединно-Атлантического хребта (по данным газовой хромато-масс-спектрометрии).

 

 

2022 год

 

Установлено, что при кристаллизации минералов (гранатов, клинопироксенов, ортопироксенов и оливинов) мантийных ксенолитов (эклогитов, пироксенитов, катаклазированных лерцолитов, перидотитов и др.) из кимберлитовых трубок Якутской алмазоносной провинции существенную роль играли углеводороды и их производные (Рис. 1-2022). При этом суммарное содержание углеводородов и их производных, в том числе и высокомолекулярных, в минералах мантийных ксенолитов в отдельных случаях даже выше (до 92.6 отн. %) по сравнению с алмазами из кимберлитовых трубок Якутии и россыпей северо-востока Сибирской платформы и Урала (Рис. А-2022). Сделан вывод, что согласно составу летучих и рассчитанной величины отношений [Н/(О+Н) 0.86-0.91] кристаллизация мантийных минералов и алмазов [Н/(О+Н) 0.80-0.93] происходила в достаточно близких окислительно-восстановительных условиях (Рис. 2-2022);

Рис1 2022
Рисунок 1-2022. (a-c) - микрофотографии первичных флюидных включений в гранате (a,b) и оливине (с) из мантийных ксенолитов. (d-i) - относительное содержание углеводородов (HCs), углекислоты, воды, азот- (Nitrogenated compounds) и серосодержащих (Sulfonated compounds) соединений в минералах мантийных ксенолитов из тр. Удачная

Рис2 2022
Рисунок 2-2022). Составы летучих компонентов из минералов (гранатов, оливинов, клинопироксенов и ортопироксенов) мантийных ксенолитов (желтые кружки) и алмазов из кимберлитовых трубок Якутии и россыпей северо-востока Сибирской платформы и Урала (красные квадраты) [Томиленко и др., 2018; Соболев и др., 2018; Sobolev et al., 2019 a,b] на диаграмме HCs-H2O-CO2. HCs-сумма углеводородов и их производных.

 

 

В результате проведенного исследования впервые установлен сложный состав захваченных летучих во  включениях металлического расплава при росте кристаллов алмаза при температуре 1350оС и давлении 6.0 ГПа в металл-углеродной системе с добавлением металлического Ti (Рис. 3-2022). Добавление в металл-углеродную систему Fe-Ni-C металлического Ti существенно меняет состав летучих компонентов: уменьшается количество алифатических углеводородов, и при этом резко вырастает доля кислородсодержащих углеводородов по сравнению с летучими в алмазах, выращенных в металл-углеродной системе без добавления  Ti (Рис. 4-2022). Но самое интересное заключается в том, что в случае добавления в Fe-Ni расплав металлического Ti существенно увеличивается относительное содержание и общее количество азотсодержащих соединений. Известно, что азот в алмазе, выращенном в системе Fe-Ni-C, концентрируется в основном в виде примесных центров, что приводит к желтому цвету алмаза. В то же время, при добавлении металлического Ti в систему Fe-Ni-C азот входит в состав азотсодержащих углеводородных соединений и выращенный алмаз имеет низкое содержание азота и бесцветен.

Рис3 2022
Рисунок 3-2022. (а) - микрофотографии включения металлического расплава в синтетическом алмазе, полученном в системе Fe-Ni-C(+Ti) при температуре 1350оС и давлении 6.0 ГПа. (b) – увеличенный фрагмент фотографии (а); (c-e) – элементная карта распределения O, Ni и Ti для включения металлического расплава (а). Tn - тэнит; Kam -  камасит; Fluid phase – флюидная фаза; TiC – карбид титана. Фотографии а и b в отраженных электронах.

Рис4 2022
Рисунок 4-2022. Относительное содержание углеводородов (HCs), углекислоты, воды, азот- (Nitrogenated compounds) и серосодержащих (Sulfonated compounds) соединений в алмазах, выращенных  в системе Fe-Ni-C(+Ti) при температуре 1350оС и давлении 6.0 ГПа и в системе Fe-Ni-C без добавки Ti.

 

 

В результате изучения газовой фазы флюидных и расплавных включений в плагиоклазе и кварце пемз мощного эксплозивного извержения (20 тыс. л.н.) на перешейке Ветровом (о. Итуруп) методом газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХМС) установлено, что газовый состав включений более разнообразен, чем это показывают результаты КР спектроскопии (Рис. 5-2022). В газовой фазе из плагиоклаза установлено от 170 до 206 компонентов, в кварце от 164 до 195 компонентов. Помимо H2O, CO2 и H2S, обнаруженных методом КР спектроскопии, удалось определить содержания большого количества углеводородных соединений, SO2, Ar, N2 и др. газов (Рис. 5-2022). В газовой фазе включений установлены углеводородные соединения с Cl, F, Br, B, S и N. Состав углеводородной составляющей в магматогенных флюидах перешейка Ветрового на качественном уровне сопоставим с составами фумарольных газов активных вулканов, однако наши данные показали, что суммарная доля углеводородов в магматогенном флюиде может существенно превышать долю неорганических газов

Рис5 2022
Рисунок 5-2022. Состав флюидных включений и газовых обособлений расплавных включений в плагиоклазе (оранжевые кружки) и кварце (синие кружки) на диаграмме СНО.

 

 

На основании изучения расплавных включений в оливине из дунитов установлено, что порфировидные и среднезернистые дуниты Гулинского плутона кристаллизовались из высокотемпературной (>1250 ºC), меланефелинитовой магмы при некотором участии меймечитовых и пикритоидных расплавов в связи с их вероятным подтоком по рифтовым разломам и последующего некоторого смешения Рис. 6-2022).

Рис6 2022
Рисунок 6-2022. Бинарные диаграммы соотношения главных петрогенных оксидов в зависимости от SiO2 (в мас. %) в стеклах прогретых расплавных включений в оливине дунитов Гулинского плутона. Условные обозначения: черный кружок – стекла первичных РВ в оливине дунитов, белый кружок – стекла мнимовторичных РВ в оливине дунитов, красная звезда – состав оливинового меланефелинита Гулинского плутона, заштрихованная область – стекла РВ в хромшпинели дунитов [Симонов и др., 2016].

 

 

Установлено, что кварцево-жильные зоны месторождения Доброе, Енисейский кряж, были сформированы в среднетемпературных условиях (180 – 360 °С), при перепаде давлений 0.2 – 2.6 кбар и умеренной солености от 1.5 до 15.0 мас. % (NaCl-экв.). Показано, что минералообразующие флюиды представляли собой сложную многокомпонентную систему: H2O, CO2, алифатические, циклические, кислородсодержащие углеводороды, азот-, серо- и галогенсодержащие соединения, которые потенциально способны транспортировать рудные элементы, в том числе и золото (Рис. 7-2022, Рис. 8-2022).

Рис7 2022
Рисунок 7-2022. Состав газовой фазы индивидуальных флюидных включений в кварце золоторудного месторождения Доброе (по данным КР-спектроскопии): 1 – двухфазные флюидные включения, 2 – однофазные флюидные включения

Рис8 2022
Рисунок 8-2022. Состав летучих во флюидных включениях в кварце и сульфидах месторождения Доброе (по результатам GC-MS) на диаграммах СО22О-углеводороды+S-, N-, Cl-, F-содержащих соединений (а) и СНО (б): 1 – золотоносная зона, 2 – незолотоносная зона.

 

 

2023 год 

 

Впервые установлено, что при кристаллизации поликристаллических агрегатов алмаза из кимберлитовых трубок Удачная и Мир, Якутия, существенную роль играли углеводороды и их производные (Рис. 1-2023 a,b,c). При этом их содержание в поликристаллических агрегатах алмаза значительно ниже, чем в макроалмазах из кимберлитовых трубок Якутии и россыпей северо-востока Сибирской платформы и Урала (Рис. 1-2023 d,e), а содержание углекислоты существенно выше. Согласно составу летучих и рассчитанной величины отношений Н/(О+Н) поликристаллические агрегаты алмаза  кристаллизовались в существенно более окисленных условиях по сравнения с макроалмазами из кимберлитовых трубок Якутии и россыпей северо-востока Сибирской платформы и Урала, кристаллизация которых обычно происходит в существенно восстановительных условиях [(Н/(О+Н)=0.80-0.93] (Рис. 1-2023 d,e). Наблюдаемые вариации состава летучих компонентов и изменение величины Н/(О+Н) (от 0.49 для мелкозернистых алмазов из ядерной зоны поликристаллических агрегатов до 0.74 для крупнозернистых кристаллов алмаза из периферийной зоны поликристаллических агрегатов) являются, по-видимому, следствием совокупности процессов, включающих смену окислительно-восстановительных условий в процессе кристаллизации поликристаллических агрегатов алмаза (Рис. 1-2023 a,b,c). Поликристаллические агрегаты алмаза, скорее всего, формировались из богатой летучими компонентами среды, сильно перенасыщенной углеродом в условиях стабильности алмаза, и отражают начальные условия образования алмазов, дополняющие информацию о медленно растущих монокристаллических алмазах.

Рис1 2023
Рисунок 1-2023. Относительное состав углеводородов (HCs), углекислоты, воды и азот- (Nitrogenated compounds) и серосодержащих (Sulfonated compounds) в поликристаллических агрегатах алмаза (a, b, c – Dia 1- центр и  Dia 2 – периферия агрегата) из кимберлитовых трубок Якутской алмазоносной провинции, поликристаллических алмазов из тр. Премьер, Южная Африка, и макрокристаллов алмаза (d, e) из кимберлитовых трубок Якутии. 

 

 

В составе флюидной фазы, захваченной алмазами в виде включений при росте в системе FeNi–графит–карбонат кальция (8.4 мас. %) при давлении 5.5 ГПа и температуре 1400°C установлены алифатические, циклические и кислородсодержащие углеводороды, включая более тяжелые, чем метан, соединения (68.7 отн. %), углекислота (12.5 отн. %), вода (0.6 отн. %), азот- и серосодержащие соединения (Рис. 3-2022а). Причем состав флюида в исследованных алмазах более окисленный [H/(O+H)=0.83] в сравнении с составом летучих в алмазах, выращенных в системе FeNi–графит без карбоната кальция. Для последних характерно высокое содержание углеводородов и их производных (до 90 отн. %) и низкое содержание СО2 (4.0 отн. %), а отношение Н/(О+Н) достигает величины 0.93 (Рис. 3-2022б). Высокое относительное содержание СО2 во флюидной фазе в системе с CaCO3, как и пониженные значения Н/(О + Н), несомненно, вызвано разложением карбонатного вещества с выделением СО2. Полученные результаты коррелируют с данными по природным алмазам, среди которых имеются кристаллы с “существенно углекислотными” составами флюидных включений, что свидетельствует о возможном участии корового карбонатного вещества в процессах алмазообразования при субдукции в глубокую мантию.

Рис.2 2023
Рисунок 2-2023. Относительное содержание углеводородов (HCs), углекислоты, воды и азот- (Nitrogenated compounds) и серосодержащих (Sulfonated compounds) соединений в алмазах, выращенных в системе FeNi–графит–карбонат кальция (8.4 мас. %) при давлении 5.5 ГПа и температуре 1400°C (a) и в системе FeNi–графит без карбоната кальция (b).

 

 

Установлено, что глубинные мантийные базит-ультрабазитовые магмы изначально обогащены летучими компонентами, среди которых преобладают углеводороды и их производные, а также азот- и серосодержащие соединения, H2O и CO2 (Рис. 3-2023). Содержание летучих компонентов в меймечитовой магме Гулинского плутона достигает значительных величин и вызывает гетерогенность расплавов, о чем свидетельствует консервация комбинированных включений в оливине.

Рис.3 2023
Рисунок 3-2023. Относительное содержание углеводородов (HCs), углекислоты, воды, азот- и серосодержащих соединений в оливинах из меймечитов Гулинского плутона. Nitrogenated compounds – азотсодержащие соединения, Sulfonated compounds – серосодержащие соединения.

 

 

Сделан вывод, что при формировании пород посткальдерного этапа вулканизма кальдеры Медвежья (о. Итуруп) в малоглубинных периферических очагах происходило смешение основной магмы, состоящей из оливина и шпинели при доминирующем количестве расплава с магмой, состоящей из плагиоклаза и двух пироксенов с подчиненным количеством кислого расплава. Количественное моделирование смешения магм с использованием кальция и кремния показывает, что состав пород можно объяснить смешением вкрапленников клинопироксена, плагиоклаза и ортопироксена из кислой магмы в пропорциях 20-33-19 отн. % соответственно с вкрапленниками оливина из основной магмы – 8 отн. %, с добавлением кислого и основного расплава по 10 отн. % (Рис. 4-2023, Рис. 5-2023).

Рис.4 2023
Рисунок 4-2023. Содержания некоторых элементов в породах и расплавных включениях в минералах вкрапленниках из базальтов кальдеры Медвежья. РВ – расплавные включения.

Рис.5 2023
Рисунок 5-2023.Пропорции смешения вкрапленников и расплавов кислых и основных магм при образовании базальтов кальдеры Медвежья. РВ – расплавные включения.

 

 

Установлено, что формирование Удерейского и Ведугинского золоторудных месторождений Енисейского кряжа происходило при участии водно-углекислотных и углекислотно-углеводородных флюидов в интервале температур 255–330 °С, давлений 0,3–1.1 кбар и минерализации от 6 до 11 мас. % (NaCl–экв.) и 220-480 ⁰С, давлений 0,6 – 1,5 кбар и солености 8,5 – 13,5 мас. %, соответственно (Рис. 6-2023). Минералообразующие флюиды содержали H2O, CO2, углеводороды и S–, N–, и галогенсодержащие соединения, потенциально способные транспортировать рудные элементы, в том числе и золото (Рис. 6-2023, Рис. 7-2023). Ключевую роль в формировании золотосодержащих кварцевых жил играли углекислотно-углеводородные флюиды.

Рис.6 2023
Рисунок 6-2023. Температура и соленость минералообразующих флюидов на Удерейском и Ведугинском золоторудных месторождениях, Енисейский кряж.

Рис.7 2023
Рисунок 7-2023. Относительное содержание воды, углекислоты, углеводородов (HCs) и азот- и серосодержащих соединений во флюидных включениях в кварце (а) и пирите (б) из кварц-золото-сульфидной ассоциации Ведугинского золоторудного месторождения. Nitrogenated compounds - азотсодержащие соединения; Sulfonated compounds – серосодержащие соединения.

Рис.8 2023
Рисунок 8-2023. Относительное содержание воды, углекислоты, углеводородов (HCs) и азот- и серосодержащих соединений во флюидных включениях в кварце из ранней кварц-золото-сульфидной (а)  и более поздней сурьмяносодержащей (б) ассоциаций Удерейского месторождения. Nitrogenated compounds - азотсодержащие соединения; Sulfonated compounds – серосодержащие соединения.

 

 

2024 год

 

Впервые установлено, что при кристаллизации алмазов из россыпей Бразилии (площадь Жуина) и Венесуэлы (в районе Гуаньямо) существенную роль играли углеводороды и их производные (Рис. 1-2024). Показано, что кристаллизация алмазов из россыпей Бразилии и Венесуэлы происходила в существенно восстановительных условиях - H/(O+H)=0.89-0.91 и 0.87-0.95, соответственно. Следует отметить, что кристаллизация исследуемых алмазов и алмазов из кимберлитовых трубок Якутии и россыпей северо-востока Сибирской платформы и Урала (Россия) происходила в достаточно близких окислительно-восстановительных условиях (Рис. 2-2024).

Рис1 2024
Рисунок 1-2024. Относительное содержание углеводородов (HCs), углекислоты, воды, азот- и серосодержащих соединений в аллювиальных алмазах из россыпи в районе Гуаньямо, Венесуэла (VN-1A, G-18, G-20,  V-5), и  в алмазах из россыпей Бразилии, площадь Жуина, (ВА 6-60, ВА 36-105).

Рис2 2024
Рисунок 2-2024. СОН диаграмма составов летучих компонентов в аллювиальных алмазах из россыпей в районе Гуаньямо (Венесуэла) (красные кружки), алмазов из россыпей Бразилии (площадь Жуина) (белые кружки) и  алмазов из кимберлитовых трубок Якутии и россыпей северо-востока Сибирской платформы и Урала (Россия) (сиреневое поле, оконтуренное штриховой линией).

 

 

Установлено, что в магматогенных флюидах крупного кальдерного извержения вулкана Менделеева (О. Кунашир), помимо H2O, CO2 и H2S, обнаруженных методом КР-спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии, присутствует большое количество углеводородных соединений, SO2, Ar, N2, а также азот-, серо- и галогенсодержащие соединения (Рис. 3-2024, Рис. 4-2023). Большой разброс полученных данных по соотношениям C-O-H предполагает, что в формировании очага участвовали флюиды резко различающихся составов и, возможно, происхождения (Рис. 5-2024. Сделан вывод, что дацитовая магма очага кальдерного извержения вулкана Менделеева на о. Кунашир была насыщена флюидом, преимущественно водного состава с примесью углекислоты и различных углеводородных соединений. В ходе эволюции возникали условия, при которых флюид магматического очага обогащался углекислотой и сернистыми соединениями. Эти условия возможно связаны с вскрытием очага извержениями, предшествовавшими образованию кальдеры 43 тыс. лет назад. Вероятно, благодаря этим условиям изученный флюид оказался обогащен соединениями серы, фтора и хлора в существенно большей степени, чем сходный по составу и условиям образования очаг мощного эксплозивного извержения, произошедшего на перешейке Ветровом острова Итуруп около 20 тыс. лет назад.

Рис.3 2024
Рисунок 3-2024. Микрофотографии и КР-спектры сингенетичных первичных флюидных и расплавных включений (а) и расплавных и комбинированных флюидных включений (б) в плагиоклазах из дацитовых пемз кальдерного извержения вулкана Менделеева, о. Кунашир

Рис.4 2024
Рисунок 4-2024 Относительное содержание летучих компонентов в расплавных и флюидных включениях в плагиоклазах из пемз оз. Лагунное вулкан Менделеев о. Кунашир, Курильские острова. HCs - сумма алифатических, циклических и кислородсодержащих углеводородов; Nitrogenated compounds – азотсодержащие соединения; Sulfonated compounds – серосодержащие соединения

Рис5 2024
Рисунок 5-2024 СОН диаграмма составов летучих компонентов из флюидных и расплавных включений в плагиоклазе из пемз оз. Лагунное, в. Менделеев (о. Кунашир), из расплавных и флюидных включений в плагиоклазе и кварце из туфов перешейка Ветровой (о. Итуруп), из расплавных и флюидных включений в оливине, клино- и ортопироксене, плагиоклазе и кварце из базальтов и риолитов кальдеры Медвежья (о. Итуруп), из сульфидов и кальцитов «черных» и «белых» курильщиков САХ [Tomilenko et al., 2022].

 

 

На основании данных по расплавным и флюидным включениям в клинопироксенах, нефелинах и апатитах (Рис. 6-2024, Рис. 7-2024) установлено, что породы ийолит-мельтейгитовой серии Гулинского плутона, Полярная Сибирь, образовались из силикатно-карбонатно-солевого высококальциевого, щелочно-ультраосновного расплава, близкого по составу мелилититам-меланефелинитам, обогащённых солевыми и летучими компонентами (Рис. 8-2024); показано, что доломитовые карбонатиты, являясь последней фазой внедрения, претерпели поздние гидротермальные преобразования. Исходя из величины отношений (Н/(О+Н) = 0,77-0,84), рассчитанной на основании данных хромато-масс-спектрометрического анализа, кристаллизация пород ийолит-мельтейгитовой серии происходила в восстановительных условиях.  (Рис. 8-2024).

Рис6 2024
Рисунок 6-2024. Микрофотографии первичных расплавных включений в клинопироксене ийолит-мельтейгитов в отраженных электронах (а) и проходящем свете (б), а также вторичных флюидных включений (в): Ap – апатит, Bt – биотит, Cal – кальцит, Mag – магнетит, Ne – нефелин, Wo – волластонит.

Рис7 2024
Рисунок 7-2024. - Расплавные (а), кристаллофлюидные (б) и флюидные (в) включения в нефелине ийолит-мельтейгитов и ийолит-пегматитов Гулинского плутона. Cal – кальцит, Hl - галит; Bt - биотит; Ap - апатит; Жн2о – жидкая фаза, Г – газовая фаза; г.п. – газовый пузырек.

Рис8 2024
Рисунок 8-2024. Относительное содержание летучих компонентов в клинопироксене (Клинопироксен 825-2) и нефелине (Нефелин 825-2) из ийолит-мельтейгитовых пород и нефелине (Нефелин 825-3) из ийолит-пегматита Гулинского массива. HCs - сумма алифатических, циклических и кислородсодержащих углеводородов; Nitrogenated compounds – азотсодержащие соединения; Sulfonated compounds – серосодержащие соединения

 

 

Установлено, что кварцево-жильные зоны месторождения Аяхта, Кондуяк и участка Базисный (Енисейский кряж), были сформированы в среднетемпературных условиях (150 – 430 °С) из минералообразующих растворов умеренной солености (Рис. 9-2024). Показано, что минералообразующие флюиды представляли собой сложную многокомпонентную систему: H2O, CO2, алифатические, циклические, кислородсодержащие углеводороды, азот-, серо- и галогенсодержащие соединения, которые потенциально способны транспортировать рудные элементы, в том числе и золото Рис. 10-2024-Рис. 12-2024).

Рис9 2024
Рисунок 9-2024. Температуры гомогенизации и соленость первичных и первично-вторичных флюидных включений в кварце из золоторудных месторождений Аяхта, Кондуяк и участка Базисный Аяхтинского рудного узла и других золоторудных месторождений Енисейского кряжа

Рис10 2024
Рисунок 10-2024. Состав индивидуальных флюидных включений в кварце из золоторудных месторождений Аяхта, Кондуяк и участка Базисный Аяхтинского рудного узла Енисейского кряжа (по данным КР-спектроскопии).

Рис11 2024
Рисунок 11-2024. Относительное содержание летучих компонентов в кварце из золоторудных месторождений Аяхта и Кондуяк и участка Базисный Аяхтинского рудного узла, Енисейский кряж HCs - сумма алифатических, циклических и кислородсодержащих углеводородов; Nitrogenated compounds – азотсодержащие соединения; Sulfonated compounds – серосодержащие соединения.

Рис12 2024
Рисунок 12-2024. СОН диаграмма состава флюидов, формировавших золоторудные месторождения Аяхта, Кондуяк и участка Базисный Аяхтинского рудного узла и другие золоторудные месторождения Енисейского кряжа: Советское [28], Эльдорадо [22], Герфед [23], Панимба [24], Олимпиадинское [25], Благодатное [26], Доброе [27] (по данным хромато-масс-спектрометрического анализа флюидных включений в кварце, сульфидах и золоте).

 

 

Коллектив располагает следующим научным оборудованием:

  • современные оптические микроскопы с высокой разрешающей способностью (Olympus, NU-2Е, Docuval и др.);
  • микротермокамеры авторской конструкции (Осоргин, Томиленко, 1990), позволяющие проводить высокотемпературные эксперименты (до 1500ºС) с включениями (при непрерывном наблюдении под микроскопом) как в воздушной среде, так и в атмосфере инертного газа. Точность определения температур этим методом оценивается как ±5ºС в интервале температур от 100 до 1000ºС и ±10ºС в диапазоне 1000-1500ºC;
  • криометрические установки Linkam THMSG – 600;
  • газовый хромато-масс-спектрометр Thermo Scientific (USA) DSQ II MS/Focus GC (USA). Программное обеспечение, библиотеки масс-спектров NIST 2017 и Wiley 12.
  • газовый хромато-масс-спектрометр SCION SQ Premium (Bruker Daltonics, Inc., USA);
  • пиролизер Pyroprobe 5150 (CDS Analytical, USA).

 

 

 

Смирнов Сергей Захарович – профессор ГГФ НГУ, "Термобарогеохимия" (лекции) ГГФ НГУ; «Химия и генезис минералов» (лекции) ГГФ НГУ; приглашенный лектор ГГФ ТГУ «Флюидный режим процессов минералообразования» (лекции и семинары) (2021-2023), ГГФ ТГУ. Председатель ГАК ГГФ ТГУ с 2022 года

Старикова Анастасия Евгеньевна – ст. преподаватель, "Минералогия" (семинары) ГГФ НГУ; Учебная минералогическая практика ГГФ НГУ.

Секисова Виктория Сергеевна – ст. преподаватель, «Термобарогеохимия» (семинары) ГГФ НГУ;

Соколова Екатерина Николаевна – ст. преподаватель, «Термобарогеохимия (семинары) ГГФ НГУ;

Исакова Александра Николаевна – ст. преподаватель, «Термобарогеохимия (семинары( ГГФ НГУ.

Сотрудники лаборатории активно участвуют в просветительской деятельности, выступают с популярными лекциями по наукам о Земле, проводят занятия для школьников в Геошколе ГГФ НГУ, участвуют в организации Сибирской геологической олимпиады школьников.

В лаборатории проходят стажировки сотрудники и аспиранты академических институтов и университетов городов: Владивосток, Петропавловск-Камчатский, Красноярск, Москва, Якутск, Томск.

 

 

 

Томиленко Анатолий Алексеевич – эксперт РНФ

Смирнов Сергей Захарович – эксперт РАН

 

 

Сотрудники лаборатории термобарогеохимии активно участвуют в различных всероссийских и международных конференциях и совещаниях, из последних, в частности:

 

2021 год

  • IV Всероссийская конференция с международным участием «Геодинамические процессы и природные катастрофы», Южно-Сахалинск, 6 – 10 сентября 2021
  • XIII Съезд Российского минералогического общества, 5-8 октября 2021
  • XXIX Всероссийская молодежная конференция "Строение литосферы и геодинамика" 2021
  • European current research on fluid and melt inclusions e-CROFI 2021;

 

2022 год 

  • XIX Всероссийская конференция по термобарогеохимии, посвященная памяти И. Т. Бакуменко 2022;
  • XI Российская молодёжная научно-практическая школа «НОВОЕ В ПОЗНАНИИ ПРОЦЕССОВ РУДООБРАЗОВАНИЯ» 2022;
  • X International Siberian Early Career GeoScientists Conference 2022;
  • X международная сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле, 13 — 17 июня 2022 года, г. Новосибирск

 

2023 год 

  • International Conference “CONTINENTAL COLLISION ZONE VOLCANISM AND ASSOCIATED HAZARDS”, 03 – 08 сентября 2023, Ереван, Армения
  • Годичное собрание Российского минералогического общества «Минералого-геохимические исследования для решения проблем петро- и рудогенеза, выявления новых видов минерального сырья и их рационального использования», 11-12 октября 2023, Санкт-Петербург, Россия

 

2024 год 

  • Всероссийская междисциплинарная молодежная научная конференция  «Азимут ГЕОнаук — 2024»;
  • X Asian Current Research on Fluid Inclusions (ACROFI X), 22-27 апреля 2024, Алматы, Казахстан
  • Годичное собрание Российского минералогического общества «Минералогические исследования в интересах развития минерально-сырьевого комплекса России и создания современных технологий», 16-21 сентября 2024 года, Апатиты, Россия
  • Международный горно-геологический Форум МИНГЕО СИБИРЬ 2024;

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0035; Номер Гос. учета: 122041400312-2. «Мантийно-коровые флюидно - магматические системы в континентальной и островодужной литосфере, их эволюция и рудоносность (по флюидным и расплавным включениям в минералах и изотопно-геохимическим данным) », руководитель Томиленко Анатолий Алексеевич 
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0017. «Летучие компоненты и флюидные фазы в процессах эндогенного минерало- и рудообразования», руководитель Смирнов Сергей Захарович

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 23-77-01063; Номер Гос. учета – 123092600088-5. «Физико-химические условия формирования золоторудных объектов Аяхтинского рудного узла на Енисейском кряже», руководитель Шапаренко Елена Олеговна
  • РНФ№ 23-27-00216; Номер Гос. учета – 123011600057-2. «Малоглубинные базитовые камеры в современных зонах субдукции: эволюция и связь с крупными кальдерными извержениями (на примере кальдер острова Итуруп, Курильские острова)», руководитель Кузьмин Дмитрий Владимирович

 

 

 

 

2023 год

 

  1. Bergal-Kuvikas O.V., Smirnov S.Z., Agatova A.R., Degterev A.V., Razjigaeva N.G., Pinegina T.K., Portnyagin M.V., Karmanov N.S., Timina T.Yu. The Holocene Explosive Eruption on Vetrovoi Isthmus (Iturup Island) as a Source of the Marker Tephra Layer of 2000 cal. yr BP in the Central Kuril Island Arc // Doklady Earth Sciences – 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23600597
  2. Cherdantseva M., Vishnevskiy A., Jugo P. J.,· Martin L. A. J., Aleshin M., Roberts M. P., Shaparenko E., Langendam A., Howard D. L., Fiorentini M. L. Caught in the moment: interaction of immiscible carbonate and sulfde liquids in mafc silicate magma—insights from the Rudniy intrusion (NW Mongolia) // Mineralium Deposita – 2023 – 352 . DOI: 10.1007/s00126-023-01228-1
  3. Chlan V., M. Adamec, H. Štěpánková, V. G. Thomas, F. Kadlec Orientation and dynamics of water molecules in beryl // J. Chem. Phys. 158, 124308 (2023). DOI: 10.1063/5.0131510
  4. Kotenko T.A., Smirnov S.Z., Timina T.Yu. The 2022 Activity of Ebeko Volcano: The Mechanism and Ejecta // Journal of Volcanology and Seismology, 2023, Vol. 17, No. 4, pp. 259–277. DOI: 10.1134/S0742046323700264
  5. Kotov A., Smirnov S., Nizametdinov I., Uno M., Tsuchiya N., Maksimovich I. Partial Melting under Shallow-Crustal Conditions: A Study of the Pleistocene Caldera Eruption of Mendeleev Volcano, Southern Kuril Island Arc // Journal of Petrology – 2023– 64– 1–22. DOI: 10.1093/petrology/egad033
  6. Kovalev V., Thomas V., Setkova T., Zubkova N., Spivak A., Fursenko D., Yapaskurt V., Antipin A., Borovikova E. Single crystals of phenakite‑like Be2(Si1−xGex)O4 solid solution: novel experimental data on hydrothermal crystal growth, X‑ray diffraction and Raman spectroscopy study // Physics and Chemistry of Minerals (2023) 50:20. DOI: 10.1007/s00269-023-01245-6
  7. Kovalev V., Thomas V., Setkova T., Zubkova N., Spivak A., Fursenko D., Yapaskurt V., Antipin A., Borovikova E. Single crystals of phenakite‑like Be2(Si1−xGex)O4 solid solution: novel experimental data on hydrothermal crystal growth, X‑ray diffraction and Raman spectroscopy study // Physics and Chemistry of Minerals (2023) 50:21. DOI: 10.1007/s00269-023-01245-6
  8. Kruk N.N., Gavryushkina O.A., Smirnov S.Z., Kruk E.A., Rudnev S.N., Semenova D.V. Formation of High-Silica Leucocratic Granitoids on the Late Devonian Peraluminous Series of the Russian Altai: Mineralogical, Geochemical, and Isotope Reconstructions // Minerals 2023, 13, 496.. DOI: 10.3390/min13040496
  9. Kungulova E.N., Tishin P.A., Lychagin D.V., Tomilenko A.A., Moskvichev E.N. Morphology and Composition Changes in Fluid Inclusions from Quartz under Progressive Deformation: Case Study of a Vein System in the Western Kelyan-Irokinda Fold Zone (Western Transbaikalia) // Russian Geology and Geophysics – 2023 –pp. 1–14. DOI: 10.2113/RGG20234546
  10. Kupriyanov I.N., Sokol A.G., Seryotkin Y.V., Kruk A.N., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A. Nitrogen fractionation in mica metapelite under hot subduction conditions: Implications for nitrogen ingassing to the mantle // Chemical Geology – Volume 628 – 121476. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2023.121476
  11. Panina L.I., Isakova A.T., Rokosova E.Yu. The Monticellite-bearing Rocks of the Krestovskaya Intrusion: Genesis according to Melt Inclusion Study // Petrologiya, 2023, Vol. 31, No. 1, pp. 81–100.. DOI: 10.1134/S0869591123010071
  12. Perepechko Y., Sharapov V., Tomilenko A., Chudnenko K., Sorokin K., Ashchepkov I. The Dynamics of Transformation of Lithospheric Mantle Rocks Beneath the Siberian Craton // Minerals – 2023 – 13 – 423. DOI: 10.3390/min13030423
  13. Prokopyev I., Doroshkevich A., Starikova A., Kovalev S., Nugumanova Y., Izokh A. Petrogenesis of juvenile pelletal lapilli in ultramafc lamprophyres // Scientifc Reports – 2023 – 13:5841. DOI: 10.1038/s41598-023-32535-2
  14. Prokopyev I.R., Doroshkevich A.G., Starikova A.E., Yang Y., Goryunova V.O., Tomoshevich N.A., Proskurnin V.F., Saltanov V.A., Kukharenko E.A. Geochronology and origin of the carbonatites of the Central Taimyr Region, Russia (Arctica): Constraints on the F-Ba-REE mineralization and the Siberian Large Igneous Province // Lithos – 2023 – V.440–441 – 107045. DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107045
  15. Shaparenko E., Gibsher N., Khomenko M., Tomilenko A., Sazonov A., Bul’bak T., Silyanov S., Petrova M., Ryabukha M. Parameters for the Formation of the Dobroe Gold Deposit (Yenisei Ridge, Russia): Evidence from Fluid Inclusions and S–C Isotopes // Minerals 2023, 13, 11.. DOI: 10.3390/min13010011
  16. Sonin V.M., Zhimulev E.I., Chepurov A.A., Tomilenko A.A., Chepurov A.I., Pokhilenko N.P. Experimental Justification of the Influence of S and Ni on Crystallization of Low-Nitrogen Diamonds in a Melt of Fe at High Pressure // DOKLADY EARTH SCIENCES – 2023 - Vol. 509. DOI: 10.1134/S1028334X22601948
  17. Tomilenko A., Sonin V., Bul’bak T., Zhimulev E.; Timina T., Chepurov A., Shaparenko E., Chepurov A. Impact of Solid Hydrocarbon on the Composition of Fluid Phase at the Subduction (Experimental Simulation) // Minerals - 2023 - 13 - 618.. DOI: 10.3390/min13050618
  18. Zatolokina K.I., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A. Fluid Components in Cordierite from the Rocks of Epidote-Amphibole Facies of the Muzkol Metamorphic Complex, Tajikistan: Pyrolysis-Free GC-MS Data // Minerals 2023 – 13(3) – 323. DOI: 10.3390/min13030323
  19. Гаврюшкина О. А., Соколова Е. Н., Смирнов С. З., Крук Н. Н., Пономарчук А. В., Томас В. Г. ЭВОЛЮЦИЯ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫХ Li–F ГРАНИТНЫХ МАГМ В ОЧАГАХ РУДНО-МАГМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОЛОВО-ВОЛЬФРАМОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТИГРИНОГО И ЗАБЫТОГО (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СИХОТЭ-АЛИНЬ, ПРИМОРЬЕ) // ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2023, том 65, № 6, с. 509–527. DOI: 10.31857/S0016777023060047
  20. Дмитриева Н.В., Сафонова И.Ю., Симонов В.А., Котляров А.В., Карманов Н.С., Низаметдинов И.Р. (2023) Условия формирования андезитов острова Сулавеси (Индонезия). Литосфера, 23(3), 386-409. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-3-386-409
  21. Каргин А. В., Прокопьев И. Р., Старикова А. Е., Каменецкий В. С., Голубева Ю. Ю. ЭВОЛЮЦИЯ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАМАФИЧЕСКОГО РАСПЛАВА ТРУБКИ ВИКТОРИЯ (АНАБАРСКИЙ РАЙОН, ЯКУТИЯ): ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗУЧЕНИЯ РАСПЛАВНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ОЛИВИНЕ И МИНЕРАЛАХ ОСНОВНОЙ МАССЫ // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 512, № 2, с. 242–250. DOI: 10.31857/S2686739723601369
  22. Котляров А.В., Дмитриева Н.В., Симонов В.А., Сафонова И.Ю., Карманов Н.С., Низаметдинов И.Р. Условия кристаллизации плагиоклазов в эффузивных комплексах острова Cулавеси, Тихий океан. Минералогия, 9(1), 60–78. DOI: 10.35597/2313-545X-2023-9-1-4
  23. Кузьмин Д.В., Низаметдинов И.Р., Смирнов С.З., Тимина Т.Ю., Шевко А.Я., Гора М.П., Рыбин А.В. МАГНЕЗИАЛЬНЫЕ БАЗАЛЬТЫ КАЛЬДЕРЫ МЕДВЕЖЬЯ: ОСНОВНЫЕ МАГМЫ И ИХ ИСТОЧНИКИ НА ПРИМЕРЕ ВУЛКАНА МЕНЬШИЙ БРАТ (о. ИТУРУП) // ПЕТРОЛОГИЯ, 2023, том 31, № 3, с. 238–263.. DOI: 10.31857/S0869590323030068
  24. Нугуманова Я.Н., Калугина А.Д., Старикова А.Е., Дорошкевич А.Г., Прокопьев И.Р. Минералы группы апатита из ультраосновных лампрофиров зиминского щелочно-ультраосновного карбонатитового комплекса (Урикско-Ийский грабен, Восточное Присаянье). Литосфера. 2023;23(4):589-602.. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-589-602
  25. Сокол Э.В., Девятиярова А.С., Пыряев А.Н., Бульбак Т.А., Томиленко А.А., Сереткин Ю.В., Пеков И.В., Некипелова А.В., Хворов П.В. СТАБИЛЬНЫЕ ИЗОТОПЫ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА В ПРОЦЕССАХ ИЗОХИМИЧЕСКОГО КОНТАКТОВОГО МЕТАМОРФИЗМА (НА ПРИМЕРЕ КОЧУМДЕКСКОГО ОРЕОЛА, ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ) // Геология и геофизика, DOI: 10.15372/GIG2023167. DOI: 10.15372/GIG2023167
  26. Сонин В.М., Томиленко А.А., Жимулев Е.И., Бульбак Т.А., Чепуров А.А., Тиминa Т.Ю., Чепуров А.И., Похиленко Н.П. Кристаллизация алмаза и фазовый состав в системе FeNi–графит–СаСО3 при 5.5 ГПа: о роли субдукции в их образовании // Геология рудных месторождений – 2023 - том 65 - № 3 - с. 270–286. DOI: 10.1134/S1075701523030042

 

2024 год

 

  1. Bortnikova S.B., O.L. Gaskova, A.A. Tomilenko, A.L. Makas’, E.A. Fursenko, N.A. Pal’chik, I.V. Danilenko, N.A. Abrosimova; Composition of Gases in the Interporous Space of Technogenic Bodies. Russ. Geol. Geophys. 2024;; 65 (10): 1177–1187. doi:10.2113/RGG20244709
  2. Dublyansky Y., Töchterle P., Steck M. M., Sperlich D.W., Cheng H., Zhang H., Smirnov S. Christoph Spötl a Size–shape–stable isotope (C and O) relationships of cryogenic cave carbonates formed in permafrost settings// Chemical Geology, Volume 661, 5 September 2024, 122183. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2024.122183
  3. Goryainov S., Krylov A., Borodina U., Likhacheva A., Krylova S., Seryotkin Y., Bogdanov N., Vtyurin A., Grishina S., Raman study of decomposition of Na-bearing carbonates in water fluid at high P–T parameters // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 322, 2024, 124801. DOI: 10.1016/j.saa.2024.124801
  4. Izbrodin I.A., Doroshkevich A.G., Malyutina A.V., Semenova D.V, Radomskaya T.A., Kruk M.N., Prokopyev I.R., Starikova A.E., Rampilov M.O., 2024. Geochronology of Alkaline Rocks from the Burpala Massif (Northern Pribaikalye): New U-Pb Data // Geodynamics & Tectonophysics 15 (1), 0741. DOI: 10.5800/GT-2024-15-1-0741
  5. Krivolutskaya N.A., Tolstykh N.D., Canhimbue L.S., Liang L.Q., Murashov K.Yu., Kuzmin D.V., Gongalsky B.I., Pavlovich G.D. Complex structure of the center Oktyabr’sky deposit, Norilsk district, Russia // Journal of Asian Earth Sciences, Volume 276, December 2024, 106264
  6. Kruk N.N., Kuibida M.L., Sokolova E.N., Kotler P.D., Yakovlev V.A. Late Devonian Calc-Alkali High-K Fractionated Granites of the “Ferroan” I-Type, Rudny Altai//Doklady Earth Sciences, Volume 515, pages 639–644, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X23603644
  7. Kruk N.N., Shokalsky S.P., Kruk E.A., Gavryushkina O.A., Sokolova E.N., Rudnev S.N., Naryzhnova A.V., Smirnov S.Z., Semenova D.V., Karpov A.V. Petrology of Granitoids of the Mayorka Massif (Gorny Altay): Contribution to the Problem of High-Silica Magma Formation//Russian Geology and Geophysics 65(2). DOI:10.2113/RGG20244713
  8. Panina, L.I., Isakova, A.T. & Rokosova, E.Y. Genesis of Dunite from the Guli Puton according to Olivine-Hosted Melt Inclusion Data. Petrology 32, 201–214 (2024). https://doi.org/10.1134/S0869591124020061
  9. Sergey V.K., Olga A.K., Nickolay N.K., Ekaterina N.S., Pavel D.K., Sergey Z.S., Tatiana A.O., Dina V.S., Anna V.N., Alexey S.V., Oxana N.K., Olga V.A., Marina A.M., Xeniya Y.L., Saltanat S.A., Ainel Y.B., Zhanar Z.К., Arseniy D.S. Petrogenesis of A-type leucocratic granite magmas: An example from Delbegetei massif, Eastern Kazakhstan // Lithos, Volumes 482–483, 2024, 107696. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107696
  10. Sokolova E.N., Smirnov S.Z., Sekisova V.S., Bortnikov N.S., Gorelikova N.V., Thomas V.G. Magmatic–Fluid System of the Vysokogorskoe Porphyry Tin Deposit (Sikhote-Alin, Kavalerovo Ore District, Primorsky Krai, Russia): a Magmatic Stage // Geology of Ore Deposits, Volume 65, pages S189–S208, (2023). DOI: 10.1134/S107570152307022X
  11. Sonin V. M., Zhimulev E. I., Chepurov A. I., Goryainov S. V., Gromilov S. A., Gryaznov I. A., Chepurov A. A., Tomilenko A. A. Synthesis of diamond from polycyclic aromatic hydrocarbons (anthracene) in the presence of an Fe,Ni-melt at 5.5 GPa and 1450 °C // CrystEngComm, 2024, 26, 1583. DOI: 10.1039/d3ce01220d
  12. Starikova A.E., Doroshkevich A.G., Sklyarov E.V., Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Shaparenko E.O., Zhukova I.A., Semenova D.V., Yakovenko E.S., Ragozin A.L. Magmatism and metasomatism in the formation of the Katugin Nb-Ta-REE-Zr-cryolite deposit, eastern Siberia, Russia: Evidence from zircon data // Lithos, 2024, Volumes 472–473, 107557. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107557
  13. Starikova A.E., Malyutina A.V., Izbrodin I.A., Doroshkevich A.G., Radomskaya T.A., Isakova A.T., Semenova D.V., Korsakov A.V., Mineralogical, Petrographic and Geochemical Evidence for Zircon Formation Conditions within the Burpala Massif, Northern Baikal Region// Geodynamics & Tectonophysics 15 (5), 0787. 2024. doi:10.5800/GT-2024-15-5-0787
  14. Горюнова В.О., Прокопьев И.Р., Дорошкевич А.Г., Старикова А.Е., Проскурнин В.Ф., Салтанов В.А. Редкоземельный состав флюоритов как индикатор генезиса карбонатитов Центральной Тувы и Восточного Таймыра // Геосферные исследования. 2024. № 3. С. 10–20. DOI: 10.17223/25421379/32/2
  15. Зубакова Е.А., Дорошкевич А.Г., Шарыгин В.В. Особенности состава клинопироксена и апатита из пироксенитового массива Укдуска (Алдано-Становой щит, Якутия) // Геосферные исследования. 2024. № 3. С. 42–51. DOI: 10.17223/25421379/32/5
  16. Исакова А.Т., Старикова А.Е., Затолокина К.И., Избродин И.А., Дорошкевич А.Г. Условия образования апатит-флюоритовых пород Бурпалинского массива по данным изучения флюидных включений во флюорите // Геосферные исследования. 2024. № 3. С. 52–64. DOI: 10.17223/25421379/32/6
  17. Малютина А.В., Дорошкевич А.Г., Старикова А.Е., Избродин И.А., Прокопьев И.Р., Радомская Т.А., Крук М.Н. ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ТЕМНОЦВЕТНЫХ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ В ПОРОДАХ ЩЕЛОЧНОГО МАССИВА БУРПАЛА (СЕВЕРНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ) // Геология и геофизика, 2024. DOI: 10.15372/GiG2024161
  18. Низаметдинов И.Р., Смирнов С.З., Шевко А.Я., Кузьмин Д.В., Котов А.А.,Секисова В.С., Тимина Т.Ю. ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ ДОЧЕРНИЕ ПАРАГЕНЕЗИСЫ ИЗ РАСПЛАВНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ОЛИВИНЕ ВУЛКАНОВ КУДРЯВЫЙ И МЕНЬШИЙ БРАТ (КАЛЬДЕРА МЕДВЕЖЬЯ, О. ИТУРУП) // ТИХООКЕАНСКАЯ ГЕОЛОГИЯ, 2024, том 43, № 4, с. 80–105. DOI: 10.30911/0207-4028-2024-43-4-80-105
  19. Нугуманова Я.Н., Дорошкевич А.Г., Старикова А.Е., Пономарчук А.В. СОСТАВ ФЛОГОПИТА ИЗ УЛЬТРАОСНОВНЫХ ЛАМПРОФИРОВ КАК ИНДИКАТОР УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ (ЗИМИНСКИЙ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАОСНОВНОЙ КАРБОНАТИТОВЫЙ КОМПЛЕКС, ЮГ СИБИРСКОГО КРАТОНА) // Геология и геофизика, 2024. DOI: 10.15372/GiG2024131
  20. Симонов В.А., Котляров А.В., Котов А.А., Перепелов А.Б., Карманов Н.С., Боровиков А.А. Условия образования игнимбритов вулкана Хангар (Камчатка) // Геология и геофизика. 2024. Т. 65 (7). С. 965–984. DOI: 10.15372/GIG2023197
  21. Симонов В.А., Котляров А.В., Шарыгин В.В., Васильев Ю.Р. Условия кристаллизации оливина в дунитах Гулинского массива (Сибирская платформа) // Минералогия. 2024. Т. 10. № 1. С. 16-31. DOI 10.35597/2313-545X-2024-10-1-2
  22. Шарыгин В.В. Высоконатровые карбонаты и карбонат-фосфаты в породах щелочно-карбонатитовых массивов Чуктукон и Средняя Зима: по данным изучения включений в пирите // Геосферные исследования. 2024. № 3. С. 87–100. doi: 10.17223/25421379/32/9
  23. Шендрик Р.Ю., Плечов П.Ю., Смирнов С.З. ArDI – система обработки и анализа колебательных спектров минералов// Новые данные о минералах. - 2024. № 2024 (58) 2. - 26–35. DOI: 10.25993/FM.2024.58.2024.008

 

 

 

 

Лаборатория геоинформационных технологий и дистанционного зондирования (284) 

 

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук Зольников Иван Дмитриевич 

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Зольников Иван Дмитриевич  

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 14 сотрудников, в том числе: 2 доктора геолого-минералогических и 1 доктор географических наук, 5 кандидатов наук.

 

Контакты 

Секретарь лаборатории – Глушкова Надежда Владимировна: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

 

 

ГИС-центр, как лаборатория, был создан в 1997 году, при активной поддержке председателя СО РАН академика В.А. Коптюга и его заместителя академика Н.Л. Добрецова. В эти годы геоинформационные технологии вошли в число приоритетных направлений и активно поддерживались руководством Академии наук и правительством РФ. Первым заведующим лаборатории был к.т.н. И.С. Забадаев - программист-разработчик и руководитель ряда пионерных ГИС-проектов в Сибири. В 2002 году лабораторию возглавил к.г.-м.н. Н.Н. Добрецов, а в 2012 г. – д.г.-м.н. И.Д.Зольников.

На протяжении ряда лет Новосибирский ГИС-центр был головным центром Сибирского отделения РАН по геоинформационным технологиям, через который осуществлялась координации научно-исследовательской деятельности региональных ГИС-центров Сибири (в Томске, Красноярске и др.). Популяризировались методы ГИС и ДЗ (в том числе, через проведение специализированных конференций), разрабатывались алгоритмы и программное обеспечение в области ГИС. Примерно в 2000 году, этап внедрения ГИС в практику НИР завершился, в связи с появлением на рынке доступных полнофункциональных ГИС, т.к.: ArcInfo и MapInfo, а также систем обработки цифровых изображений: ENVI, Erdas и др. В том числе – бесплатных (QGIS, GRASS и др.).

Лаборатория ГИС и ДЗ разрабатывает методики и технологии пространственного анализа и мониторинга природных и природно-антропогенных ландшафтов. Организует полевые исследования и участвует в них. Проводит анализ геолого-геоморфологических, геофизических, геохимических данных методами ГИС. Широко развивает методики компьютерного дешифрирования данных дистанционного зондирования Земли, включая космоснимки высокого разрешения и данные с БПЛА. Совершенствует технологии ГИС и ДЗ, ориентированные на выявление и картографирование рудоконтролирующих факторов. Еще одним направлением деятельности лаборатории является обучение студентов современным методикам работы в ГИС для выполнения теоретических и полевых работ. Результаты работ лаборатории оформлены в виде: публикаций, авторских свидетельств, методологических пособий, Интернет-ресурсов и сервисов, программных продуктов.

 

Основные объекты исследования, экспедиции, эксперименты, разработки

Объекты исследования научных групп лаборатории располагаются на обширной территории Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока и на прилегающих территориях (Центральная и Северная Азия). В зависимости от научного направления можно выделить отдельные районы.

lab284 10

Под руководством С.К. Кривоногова проводятся полевые исследования осадков озер для выявления пространственно-хронологических закономерностей новейших изменений геосистем (озерных, ледниковых и др.). Его рабочей группой исследованы отложения озер Барабинской равнины, Прибайкалья и Монголии, а также Аральского моря.

lab284 11

Основной район геоархеологических исследований, проводимых под руководством Я.В. Кузьмина, расположен на территории лесостепи Обь-Иртышского междуречья (в основном Барабинская равнина). Целью работ является создание модели взаимодействия древнего человека и природной среды.

lab284 12

Экспедиционные работы по изучению динамики ландшафтных обстановок и процессов опустынивания на юге Западной Сибири в сотрудничестве с ЦСБС и ИПА СО РАН проводятся на территории Барабы и Кулунды. Для верификации разрабатываемых под руководством Зольникова И.Д. технологий неотектонического районирования и морфоструктурного картографирования на основе ГИС и ДЗ, предпринимаются экспедиционные исследования горных и равнинных территорий Алтае-Саянской складчатой области, Восточной Сибири. 

 

 

Коллектив лаборатории работает над исследованиями по 5 разным направлениям:

 

Разработка и адаптация методов и алгоритмов обработки разнородных геоданных, а также связанных с ними сервисов для систем мониторинга и баз данных в области наук о Земле

 

284 2025 01

Наша лаборатория имеет многолетний опыт разработки: систем мониторинга, инструментов для ГИС, банков данных и метаданных, с учетом всех международных стандартов в области пространственных данных (геоданных). Интеграция и совместное использование единых структур разнородных данных в сетях мониторинга является серьезной и актуальной задачей. Космические датчики нового поколения и результаты непосредственных прямых измерений на местности имеют различную описательную и содержательную форму, а количество устройств, источников информации, растет ежедневно. Главным объединяющим параметром, что все эти устройства генерируют геоданные, описывающие объекты и явления реального мира. В том числе и области наук о Земле и естественных наук.

284 2025 02

Актуальной задачей является разработка и/или адаптация методов обработки разнородных пространственных данных при решении, в том числе привычных задач в области наук о Земле. При разработке следует ориентироваться не только на данные, но и на имеющийся аппарат предметных специалистов, которые будут использовать программные средства (в том числе, аналитический).

Руководитель направления - снс. к.г.-м.н. Добрецов Н.Н.

 

 

Теоретическое обоснование и разработка комплексных технологий ГИС и ДЗ, ориентированных на изучение морфоструктурных закономерностей; геоинформационный анализ факторов контроля пространственной локализации алмазоносности и благороднометального оруденения

 

Пространственный анализ средствами ГИС и ДЗ и геоинформационное моделирование являются одним из способов выявления рудоконтролирующих факторов. В лаборатории №284 разрабатываются методики выявления по космическим снимкам и цифровым моделям рельефа геологических структур (в условиях разной обнаженности/задернованности), контролирующих территориальную приуроченность полезных ископаемых.

Особое внимание уделяется реализации приемов и технологических последовательностей комплексирования и согласования разнородных и разноформатных геоданных, а также ГИС-методикам уточнения и дополнения тематических геоданных (геологических, геофизических, геохимических, геохронологических) для их генерализации и интеграции в интерактивные ГИС-проектах, ориентированных на оперативное сопровождение исследований в области структурно-формационного, морфоструктурного, тектонического и неотектонического анализа, геодинамических построений. Разрабатываются технологии неотектонического районирования и морфоструктурного картографирования горных и равнинных территорий на основе обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса и морфометрического анализа цифровых моделей рельефа.

Руководитель направления - д.г.-м.-н., зав.лаб, Зольников И.Д.

284 2025 03

 

 

Теоретическое обоснование и разработка комплексных технологий ГИС и ДЗ, ориентированных на анализ и моделирование новейших изменений (в т.ч. антропогенных) геосистем Сибири

 

Для рационального природопользования и планирования хозяйственной деятельности субъектами РФ необходимо знание о закономерностях региональной реакции экосистем на глобальные изменения климата. Для Сибири, являющейся областью рискованного земледелия и территорией повышенной экстремальности климата, эта необходимость является особенно значимой. В лаборатории №284 разработан подход к картографированию и мониторингу гетерогенных природно-территориальных комплексов на основе обработки космоснимков разного пространственного разрешения. Созданные методики реализованы при выполнении серии программ РАН и грантов. По данным дистанционного зондирования проанализированы закономерности полицикличной динамики процессов увлажнения/иссушения лесостепной зоны Западной Сибири с трендовой тенденцией к аридизации. На примере Новосибирского Академгородка апробирована и внедрена в практику муниципальных работ комплексная методика оценки соответствия ГОСТам плотности населения, озеленения и селитебной нагрузки. Разработанные методики и технологии эффективны для картографирования и мониторинга мозаично-неоднородных природно-антропогенных геосистем.

Руководитель направления - зав.лаб, д.г.-м.н. Зольников И.Д.

284 2025 04

 

 

Пространственно-хронологические закономерности новейших изменений геосистем на основе изучения осадков озер

 

Изучение осадков озер, являющихся наиболее представительными геологическими летописями позднего плейстоцена и голоцена, позволяют получить пространственно-хронологические закономерности новейших изменений озерных, ледниковых и др. экзогенных геосистем равнинной и горной Сибири, а также прилегающих засушливых районов Северной Азии. Обработка цифровых мультиспектральных изображений позволяет дешифрировать древние береговые линии, отражающие динамику палеоозер. Сопряженный анализ космоснимков и цифровых моделей рельефа обеспечивает реконструкцию палеогеографического контекста геологической истории озерных бассейнов. Бурение озерных отложений и комплексное изучение керна является основой выявления динамики изменений природной среды и климата. Получен ряд важнейших результатов по реконструкции палеогеографии и палеоклимата для Аральского моря, юга Западно-Сибирской равнины, Прибайкалья и Монголии.

Руководитель направления - в.н.с., д.г.-м.н Кривоногов С.К.

284 2025 05

 

 

Выявление пространственных связей поселений древнего человека Сибири с палеообстановками природной среды

 

Исследования пространственно-временнóго аспекта археологических памятников ведется в мире целенаправленно с 1960-х гг. В настоящее время сформировалось научное направление “археология поселений” (settlement archaeology), которое включает в себя изучение распределения археологических памятников в контексте окружавшей их природной среды и ландшафтных ситуаций. С середины 1990-х гг. при подобных работах широко используются геоинформационные технологии. Созданы банки геоданных по датированным радиоуглеродным методом стоянкам палеолитического человека и местонахождениям фауны крупных млекопитающих Сибири и Дальнего Востока. Ведутся работы по созданию модели взаимодействия древнего человека и природной среды в финале позднего плейстоцена и в голоцене в лесостепной части Обь-Иртышского междуречья. Разрабатываются ГИС-методики, позволяющие проводить сопряженный анализ археологических памятников и геолого-геоморфологической основы палеоландшафтов. Проводится изучение использования древним человеком в Северо-Восточной Азии источников высококачественного вулканического стекла (обсидиана).

Руководитель направления - в.н.с., д.г.н. Кузьмин Я.В.

284 2025 06

 

 

 

Коллективом сотрудников лаборатории разработана серия алгоритмов, методик и моделей, позволяющих приблизиться к решению проблемы создания дистанционной основы среднего пространственного разрешения на территорию Сибири и Дальнего Востока, а также базовых ГИС (цифровых подложек), необходимых для цифрового картографического сопровождения проводимых предметно тематических исследований в области наук о Земле. Имеется опыт в части разработки и адаптации методов и алгоритмов верификации данных и результатов, а также проведение исследований их применимости для решения различных практических задач. Разработана эффективная методика сопряженного анализа цифровых моделей рельефа/местности (ЦМР/ЦМП) и данных дистанционного зондирования Земли для ретроспективного и текущего мониторинга трансформации природно-территориальных комплексов. Разработаны собственные методики морфометрического анализа, позволяющие строить схемы блочной делимости, проводить морфотектоническое районирование в условиях платформы, низко-, средне- и высокогорья, автоматически картографировать формы и типы современного рельефа, проводить корреляцию геоморфологических признаков с другими тематическими геоданными. Разработаны новые алгоритмы обработки ЦМП высокого и среднего разрешения для целей преобразования данных в гидрологически-корректные ЦМР, а также извлечения из них компонент рельефа разного масштабного уровня и различной природы. Разработаны собственные методики вероятностного анализа данных космической съемки в спектральном домене с возможностью поиска и выделения отложений по заданным вещественным признакам.

Методики опробованы на примерах изучения геологического строения отдельных участков Сибирской платформы и на прилегающей территории, задач поиска золоторудных месторождений и рудопроявлений, поиска перспективных площадей проявления россыпей алмазов, выявления зон загрязнений, вызванных деятельностью человека, и других проектах.

 

 

 

2020 год

Обновлены и пополнены базы геоданных; оптимизированы методы коррекции и первичной обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса; разработаны технологии геоинформационного картографирования для создания на основе методов ГИС и ДЗ палеогеографических и модельно-прогнозных схем, детальных геологических карт; с использованием пространственно-привязанных данных и геоинформационных методов их анализа получены конкретные предметно-тематические результаты в области наук о Земле; создан ряд палеогеографических реконструкций, а также долговременных и кратковременных прогнозных моделей. В числе основных результатов работ за год по проекту:

  • Выполнено исследование отложений соленых озер Кучук и Малое Яровое Степного Алтая для определения условий осадконакопления и климатических изменений в регионе в течение последних 15 тысяч лет.
  • Проведены работы по анализу вертикальных смещений с помощью метода Persistent Scatterers на основе радарной интерферометрии в районе разлива дизельного топлива в городе Норильск.
  • Разработатаны методы и алгоритмы, которые позволяют оставить характерную спектральную смесь «горная порода + корка», удалив из нее характеристики и зависимости, связанные с состоянием растительности и/или собственными свойствами последней.
  • На основе данных о рельефе, его связи с растительностью и развитыми на них процессами проведено прогнозное картографирование природных обстановок в зависимости от условий увлажнения: минимальное (аридизация), и максимальное (гумидизация).

В целом за 2020 год опубликовано 19 работ. Из них: 17 статей в рецензируемых журналах (14 входят в WoS). 

 

2021 год

В процессе выполнения научно-исследовательских работ обновлены и пополнены базы геоданных; оптимизированы методы коррекции и первичной обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса; разработаны технологии геоинформационного картографирования для создания на основе методов ГИС и ДЗ палеогеографических и модельно-прогнозных схем, детальных геологических карт; с использованием пространственно-привязанных данных и геоинформационных методов их анализа, получены конкретные предметно-тематические результаты в области наук о Земле; создан ряд палеогеографических реконструкций, а также долговременных и кратковременных прогнозных моделей.

В числе основных результатов работ за 2021год:

  • изучено пространственное распределение обсидиана в древних культурах бассейна р. Омолон и прилегающих районах. Выявлено: 1) значительная часть обсидиана попала сюда из источника на оз. Красном (Чукотка), расстояние 650–850 км; 2) древние люди бассейна р. Омолон использовали источники высококачественного стекла с Камчатки, расстояние 500–900 км.
  • установлено, что в Арктике собаки проживали в условиях изоляции до 7 тыс. лет назад. Затем туда мигрировали собаки из евразийских степей и Западной Евразии, что находит подтверждение в изменениях в древних обществах, включая попадание в этот регион металла и изделий из стекла около 2000 лет назад, а также оленеводства около 800 лет назад.
  • на основе анализа ДНК установлено, что эволюционная линия «ужасных волков» отделилась от остальных псовых около 5.7 млн. лет назад и развивалась в изоляции в Северной Америке. Исходя из их ДНК, скрещивание с серыми волками не происходило из-за географического положения: «ужасный волк» в Северной Америке, а серый – в Евразии.
  • предложено новое видение экологического стандарта состояния Аральского моря: водоем маленького или среднего размера вместо гигантского, каким он был до 1960 г., когда началось его иссушение. Такой вывод сделан из результатов мультидисциплинарных исследований, которые дали вполне достоверную схему изменений истории Арала в течение 20 тыс. лет. Эта смена видения может сделать многие дорогостоящие инициативы, отталкивающиеся от экстремальных сценариев, более реалистичными.
  • по данным наблюдательных скважин в ГГИС «Micromine» построена расчетная модель гидрохимической аномалии. Основой стали данные минерализации подземных вод и УГВ, литологические характеристики вмещающих пород. Предложенная технология использует небольшой набор характеристик гидрогеологической системы, но возможности «Micromine» позволяют провести моделирование и для более сложных условий, а также учитывать большее количество характеристик. Это позволяет прогнозировать распространение загрязнений.
  • на основе базы данных по 55 озерам аридной области Евразии продолжено исследование применимости биомаркерного анализа для палеоклиматических и палеоэкологических исследований.
  • получены результаты исследования донных отложений озер Пясино, Мелкое и р. Амбарной в зоне разлива дизельного топлива 2020 г. Пробы отбирались на общее содержание углеводородов, распределение н-алканов. По пробам выполнены геологические описания, определения генезиса отложений, седиментология и датирование. Показано, что уровни загрязнения донных отложений оз. Пясино являются не существенными по сравнению с их фоном, а максимальное загрязнение выявлено для донных отложений р. Амбарной.
  • проведен критический анализ пространственно-временных закономерностей появления технологии микропластин в Северо-Восточной Азии. В Китае настоящая индустрия микропластин может быть датирована 26 500–24 000 кал. л.н. Что касается «индустрии начальных микропластин», то она представляет собой хорошо известный комплекс начального/раннего верхнего палеолита, найденный в южной Сибири и Монголии и предшествующий появлению микропластин.
  • на примерах различных геологических полигонов Центральной и Восточной Сибири отработаны методики вероятностного спектрального анализа вещественных характеристик поверхностных отложений для целей геологического, геолого-геохимического, геолого-структурного анализа территорий.

За 2021 год опубликовано 13 работ: все в рецензируемых журналах (12 входят в WoS). 

 

2022 год

Проанализированы данные о механизмах адаптации древнего населения Сибири и Дальнего Востока России к изменениям природной среды на основе пространственного распределения археологических объектов в трёх ключевых регионах: Барабинская равнина, Алтай и Нижнее Приамурье.

Проведено методическое исследование достоверности радиоуглеродных дат на примере палеолитического кладбища Сунгирь в связи с тем, что практически все кости людей во время раскопок в середине–конце 1960-х гг. были покрыты консервирующими веществами. С помощью анализа методом инфракрасной спектрометрии Фурье установлено, что все датированные кости имеют в коллагене следы консервантов, в разной степени повлиявшие на результаты датирования.

Проведен критический анализ условий залегания и возраста находок ископаемых древних людей (денисовцев, неандертальцев и человека современного анатомического типа) на Горном Алтае. Возраст денисовцев может быть определён около 130–44 тыс. кал. л. н. (верхний предел – сугубо приблизительно); неандертальцев – более 46,6–53 тыс. кал. л. н. Первые представители H. sapiens. появились в Сибири около 45 тыс. кал. л. н.

Обосновано представление о том, что озеро Чаны очень молодое, не старше 3,6 тлн, хотя ранее его возраст считался 14 тлн. До этого, между 9 и 3,6 тлн., впадина озера Чаны была болотистым ландшафтом. Между 3,6 и 1,5 тлн., озеро было мелководным, глубиной 1,2-3,5 м, и в течение последнего тысячелетия оно выросло до 6,5 м в глубину.

При исследовании гидроклиматической эволюции областей «гидросферных катастроф» Центральной Азии предпринято изучение озер, уровни которых значительно повышались в голоцене. Зафиксировано наличие особо истощенных изотопных значений озерной воды, связанных с опреснением озер в ходе дегляциации и в раннем голоцене. Установлен существенный вклад талых вод в среднеширотный водный баланс азиатских озер по мере улучшения климата в голоцене.

Разработана и апробирована на примере острова Самойловского (дельта Лены) методика картографирования почв, обладающая высокой степенью актуальности для арктических территорий. Дана детальная характеристика почвенного покрова с описанием различных свойств почв. Построена почвенно-геоморфологическая карта острова Самойловский на основе синтеза данных по почвенным разрезам и данных по криогенным микроформам рельефа посредством ГИС-анализа ДДЗ с БПЛА.

Разработана методика среднемасштабного геоморфологического ГИС-картографирования криогенных форм рельефа с применением технологии машинного обучения. Для обучения классификатора мы использовали мультиспектральный снимок Sentinel-2 (от 31.07.2020), а также построенные на его основе схемы различных индексов, таких как: ndVi, ndWi, EVI, TC wetness, TC greenness. Методика опробована на участке острова Арга дельты реки Лены, для которого построена геоморфологическая карта.

В рамках разработки методик подготовки и коррекции цифровых пространственных данных, полученных с использованием методов дистанционного зондирования была создана и апробирована методика «очистки» цифровых моделей поверхности высокого разрешения от аномалий высот вызванных объектами, расположенными на поверхности дневного рельефа. Адаптирована к экогеологическим задачам изучения антропогенных ландшафтов методика оценки и интерпретации вертикальных смещений поверхности, полученных методами радарной интерферометрии.

В рамках адаптации комплексной технологии гидрогеологического моделирования и оценки путей миграции геохимических веществ разработаны методики: 1) вероятностного анализа вещественного состава антропогенных отложений по спектральным индексам на основе космоснимков SENTINEL-2; 2) оценка динамики поверхностного увлажнения на основе анализа временной серии индексов, учитывающих относительные коэффициенты влажности.

За 2022 год опубликовано 13 работ: все в рецензируемых журналах (12 входят в WoS). 

 

2023 год

Разработана методика сравнительной оценки алгоритмов топографической коррекции мультиспектральных снимков, на основе ранжирования результатов коррекции по статистическим критериям. Разработана технология, осуществляющая ранжирование результатов топографической коррекции на основе этих критериев. Создан плагин «Terraform» который внесён в официальный список дополнительных модулей к ГИС открытого доступа QGIS.

На основе обработки космических снимков Landsat-7, Sentinel 2; цифровой модели рельефа MERIT создана схема геоморфологического районирования восточной части дельты Лены. Малоамплитудные неотектонические подвижки в голоцене предопределили специфику проявления термоэрозионных, термокарстовых и термоабразионных процессов в разных неотектонических блоках, что отразилось в морфометрических параметрах. С помощью ГИС-технологий составлена схема гидрохимических аномалий в природных водоёмах внутри зоны воздействия отходов предприятий добывающего комплекса Шахтаминской техногенной системы. При помощи ГИС-технологий проанализированы соотношения древних и новейших разрывных структур на территории западной части Алтае-Саянской горной области. Построена серия плотностных карт разломов разного возраста и разной ориентировки. Полученный результат позволяет утверждать, что в палеозое при субширотном сжатии формировался левосдвиговый ансамбль, а в кайнозое в условиях субмеридионального сжатия – правосдвиговый.

Проведены комплексные мультидисциплинарные исследования изменений окружающей среды и климата северного сектора Центральной Азии, как фактическая основа для геоинформационного анализа и моделирования природных изменений. В озере Иссык-Куль проведен комплексный геохимический, минералогический и микробиологический анализ донных отложений. Установлена последовательность климатических событий при развитии торфяников в южной части Байкальского региона. Изучены голоценовые отложений оз. Духовое. Выполнены комплексные исследования голоценовых донных отложений оз. Большой Баган (юг Западной Сибири).

На основе анализа обновленной базы данных о заселении человеком сибирской Арктики и Субарктики в голоцене установлено, что общей тенденцией является медленное увеличение численности населения в раннем голоцене, около 10 000–7400 л.н.; уменьшение в середине голоцена, около 7400–5400 л.н., и постепенное увеличение с 5400 л.н. до наших дней. Самое интенсивное заселение, начиная с 3400 л.н., вероятнее всего связано с появлением в сибирской Арктике приморской адаптации. Впервые проведено исследование источников обсидиана на южных Курильских островах (Кунашир и Итуруп). Весь камчатский обсидиан южных Курильских островов найден на единственной стоянке – памятнике эпохи эпи-дзёмон Рикорда 1 на юге о. Кунашир. Расстояние от стоянки Рикорда 1 до камчатских источников весьма велико – около 1290–1440 км по прямой линии. Это редкий случай «сверхдальнего» обмена обсидианом во всей Северо-Восточной Азии.

За 2023 год опубликовано 12 статей все в рецензируемых журналах (11 из них входят в WoS).

 

2024 год

В рамках изучения территории Коунрадского рудника построены спектральные индексы, характеризующие вещественные особенности изучаемых поверхностных отложений. Вероятностные индексы пространственного распределения разных типов вещества идентичного отвалам Коунрадского рудника позволили проанализировать природные и техногенные аномалии изученного района. По ключевым участкам Арктики и Субарктики разработаны методы и технологии обработки цифровых моделей рельефа/поверхности для фильтрации и генерализации данных, а также классификации ЦМР по морфометрическим показателям. На территории Южно-Гобийского золоторудного пояса выявлено отсутствие зависимости между плотностью разломов в окрестности рудопроявлений и ориентировкой разлома, ближайшего к рудопроявлению.

Методы ГИС и ДЗ использовались в решении археологических задач. Проведен анализ пространственного распределения керамики с красным ангобом поселенческих комплексов Кушан в долине Кашмира. Выявлена концентрация поселений на севере долины, что интерпретируется как результат первоначального маршрута колонизации, а также как средство контроля над основными торговыми и миссионерскими маршрутами. Проведенный планиграфический анализ палеолитических материалов раннего этапа верхнего палеолита (30-28 кал. тыс. л. н.) мастерской Титовская Сопка (Восточное Забайкалье), позволил разделить палеолитические комплексы на два культурных слоя, уточнить условия стратиграфического залегания и выявить закономерности пространственной локализации каменных изделий. Пространственно-временной анализ древнейших палеолитических местонахождений с иголками на территории Евразии установил, что освоение Арктики и Субарктики человеком современного типа началось не позже 40000 лет назад. Появление иголок с ушками позволило людям изготавливать сложную одежду, с помощью которой они могли достаточно комфортно проживать в условиях холодного климата второй половины позднего плейстоцена даже в высокоширотной Арктике. Выявлены закономерности миграции древних людей в северо-восточной Азии на основе геохимического анализа обсидиана, который древним человеком использовался для обмена и торговли. Пространственный анализ погребального комплекса Сунгирь (Владимировская область) позволил реконструировать пространственную структуру культурного слоя.

Проведен пространственно- временной анализ истории озерных котловин юга Западной Сибири. Реконструированы палеоклиматические изменения Западной Сибири на основе изучения голоценовых отложений озер. Построены пространственные модели температурных изменений голоцена в среднеширотной Евразии. Анализ климатических данных в рамках голоцена подчеркивает важность учета пространственной вариабельности климатических изменений в Евразии. Обнаруженные несоответствия между прокси-записями и климатическими моделями указывают на необходимость переоценки климатических форсирующих факторов для лучшего понимания этих паттернов. Успешное примирение расхождений во мнениях исследователей и разработка улучшенных климатических моделей имеют важное значение для прогноза климатических изменений и разработки адаптационных стратегий в условиях глобального потепления. Таким образом, дальнейшие исследования, сосредоточенные на географически разнообразных реконструкциях температуры и региональных синтезах, окажутся решающими для понимания изменения климата в эпоху голоцена и его последствий для экологии и человека.

За 2024 год опубликовано 9 статей все в рецензируемых журналах (3 из них входят в WoS).

 

 

 

Лаборатория Геоинформационных технологий и дистанционного зондирования располагает следующими вычислительными мощностями: четыре вычислительные ноды (сервера со специальным программным обеспечением) IBM с двумя процессорами с восемью ядрами и 64 ГБ оперативной памяти последнего поколения каждый; два сервера DELL с двумя процессорами с 12 ядрами каждый и памятью в 384 ГБ каждый; сервер DELL с двумя процессами по 20 ядер и памятью 256 ГБ. Имеются отдельные специализированные сервера, сконфигурированные для решения специальных задач обработки и хранения данных, а также поддержки сетевой и вычислительной инфраструктуры лаборатории. Рабочие места оборудованы персональными компьютерами высокой производительности. Перечисленное оборудование представляет собой вычисленный кластер, позволяющий решать задачи вычислений по большим объемам данных. Кроме собственного вычислительного кластера, сотрудники лаборатории используют доступные облачные сервисы (GEE и др.).

 

 

 

Кузьмин Я.В. читает лекции по теме "Четвертичная геохронология и геоархеология" в ТГУ (г.Томск) и АГУ (г.Барнаул). Шестеро сотрудников лаборатории являются преподавателями кафедры общей и региональной геологии геолого-геофизического факультета Новосибирского государственного университета.

284 2025 07

В рамках преподавательской деятельности читаются курсы лекций и ведутся практические занятия по следующим курсам:

  • "Четвертичная геология" (лекции - Зольников И.Д., семинары - Картозия А.А.),
  • "Введение в географические информационные системы" (лекции - Зольников И.Д., практические занятия - Глушкова Н.В.),
  • "Геоинформационные технологии и дистанционное зондирование в науках о Земле" (Глушкова Н.В.),
  • "Геоинформационные методы геоструктурных исследований" (Лямина В.А.).

 

 

Зольников Иван Дмитриевич – эксперт РАН

Добрецов Николай Николаевич – эксперт РАН

Кривоногов Сергей Константинович – эксперт РНФ

 

 

2020 год

  • Krtvonogov S., Agatova A., Nepop R., Gusev V., Narantsetseg T., Oyunchimeg T., Khazin L., Zhilich S., Kuleshov D. Geomorphological settings for past increases of the levels of Great Mongolian and Mongolia-Russia transboundary lakes // Proceedings of the «Present Earth Surface Processes and Long-term Environmental Changes in East Eurasia», 16-20 September 2019, Ulaanbaatar, Mongolia. Vol. 41, №3, 2020, p. 227-248. 

 

2022 год 

  • Krivonogov S.K. Lakes of Eurasian interior, which significantly raised their levels in the recent past // Proceedings of the 5th International Conference Paleolimnology of Northern Eurasia. 6-9 September 2022, Saint-Petersburg, Russia. Limnology and Freshwater Biology 2022 (4): 1447-1449 DOI:10.31951/2658-3518-2022-A-4-1447
  • Kuzmin Y.V. Human colonization of Western Siberia in the Palaeolithic: results and perspectives // Conference Program and Abstracts, the 22nd Congress of the Indo-Pacific Prehistory Association, 6–12 November 2022, Chiang Mai, Thailand. Chiang Mai: Indo-Pacific Prehistory Association, 2022, p. 97–98.
  • Kuzmin Y.V. Humans in Siberia at the Last Glacial Maximum: desolate landscapes or suitable habitats? // 24th Radiocarbon and 10th 14C & Archaeology Conferences, Zürich, Switzerland, 11–16 September 2022. Book of Abstracts. Zürich: ETH, 2022. P. 40–41.
  • Кузьмин Я.В., Лещинский С.В., Зенин В.Н. Люди мамонтовой степи Западной Сибири в максимум последнего оледенения: хронология стоянки Волчья Грива // Вторая Всероссийская научная конференция (с международным участием) «Геохронология четвертичного периода: инструментальные методы датирования новейших отложений», Москва, 19–22 апреля 2022 г. Тезисы докладов. М.: Институт географии РАН, 2022. С. 41.

 

2023 год

  • Картозия А.А., Зольников И.Д., Добрецов Н.Н. Опыт использования геоинформационных технологий при изучении криолитозоны В ИГМ СО РАН // Устойчивость природных и технических систем криолитозоны в условиях изменения климата. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 150-летию М.И. Сумгина. Якутск, 2023. С. 40-42.
  • Kuzmin Y., Glascock M., Chaukin S., Chaukina V., Krenke N. Spatiotemporal patterns of obsidian exploitation in the later prehistory of eastern Kamchatka (Russian Far East) // International Obsidian Conference, IOC Engaru 2023. Guidebook: Program, Abstracts, and Field Guides. Engaru: Shirataki Geopark Promotion Council, 2023. P. 37.
  • Kuzmin Y., Vasilyev S., Boudin M., Fernandes R., Panova T. The biomolecular biography of Ivan the Terrible // 14С and Diet 2023 Oxford, 20–23 June 2023. Conference Programme. Oxford: Research Laboratory for Archaeology and the History of Art, 2023. P. 28. 
  • Добрецов Н.Н., Манасян Т.Л. Сравнительная оценка алгоритмов топографической коррекции мультиспектральных снимков // Обработка пространственных данных в задачах мониторинга природных и антропогенных процессов: Всероссийская конференция с международным участием «Обработка пространственных данных в задачах мониторинга природных и антропогенных процессов» (SDM-2023) (22-25 августа 2023 г., г. Бердск). Новосибирск: ФИЦ ИВТ, 2023. С. 48-50.

 

2024 год

  • Kuzmin Y. Spatiotemporal patterns of existence and extinction for woolly mammoth in Siberia in the last 50,000 years // 4th International Conference on Radiocarbon in the Environment, Lecce, 23–27 September 2024. Abstract Book. Lecce: University of Salento, 2024. P. 153.

 

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0028; Номер Гос. учета: 122041400252-1. «Технологии решения типовых задач в области наук о Земле методами ГИС и ДЗ. Пространственно-временной анализ и геоинформационное моделирование геосистем », руководитель Зольников Иван Дмитриевич
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0004. «Геоинформационное картографирование и моделирование геосистем и геологических объектов Сибири, в том числе Арктики и Субарктики, включая разработку методов ГИС-анализа и обработки данных», руководитель Зольников Иван Дмитриевич 

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 23-77-01029; Номер Гос. учета – 123092600062-5. «ГИС-картографирование криогенного рельефа с помощью методов машинного обучения на примере ключевых участков дельты реки Лены», руководитель Картозия Андрей Акакиевич
  • РНФ№ 22-17-00140; Номер Гос. учета – 122080200064-1. «Позднечетвертичная история магистральных долин Западной Сибири», руководитель Зольников Иван Дмитриевич

 

   

2023 год

 

  1. Bobrov V.A., Maltsev A. E., Krivonogov S. K., Preis Y. I., Klimin M. A., Leonova G. A. Peatland history under post-glacial climate changes in the southern Baikal region: Biogeochemical evidence from the Vydrino Bog (Tankhoi piedmont plain) // Quaternary International – 2023 – Volume 672 – Pages 14-29. DOI: 10.1016/j.quaint.2023.09.007
  2. Krivonogov S., Maltsev A., Zelenina D., Safonov A. Microbial Diversity and Authigenic Mineral Formation of Modern Bottom Sediments in the Littoral Zone of Lake Issyk-Kul, Kyrgyz Republic (Central Asia) // Biology 2023, 12, 642. DOI: 10.3390/ biology12050642
  3. Kuzmin Y.V Reconstructing human−environmental relationship in the Siberian arctic and sub-arctic: a holocene overview // Radiocarbon – 2023 – Vol 65 – p 431–442. DOI: 10.1017/RDC.2023.9
  4. Kuzmin Y.V., Leshchinskiy S.V., Zenin V.N., Burkanova E.M., Zazovskaya E.P., Samandrosova A.S. CHRONOLOGY OF THE VOLCHIA GRIVA MEGAFAUNAL LOCALITY AND PALEOLITHIC SITE (WESTERN SIBERIA) AND THE ISSUE OF HUMAN OCCUPATION OF SIBERIA AT THE LAST GLACIAL MAXIMUM // Radiocarbon – 2023 – p 1–13. DOI: 10.1017/RDC.2023.82
  5. Kuzmin Y.V., Shpansky A.V. The Late Pleistocene megafauna of the Chulym River basin, southeastern West Siberian Plain: chronology and stable isotope composition // Journal of quaternary science – 2023 – 38(1) – 2–7. DOI: 10.1002/jqs.3470
  6. Kuzmin Y.V., Yanshina O.V., Grebennikov A.V. Obsidian in prehistoric complexes of the southern Kurile islands (the Russian Far East): A review of sources, their exploitation, and population movements // The Journal of Island and Coastal Archaeology – 2023 – Volume 18 – Issue 1. DOI: 10.1080/15564894.2021.1904061
  7. Novikov I.S., Zolnikov I.D., Glushkova N.V., Danilson D.A., Kolesov K.K., 2023. Relationship between the Paleozoic and Cenosioic Faulting Ensembles in the Western Part of the Altai-Sayan Folded Area. Geodynamics & Tectonophysics 14 (3), 0705. DOI: 10.5800/GT-2023-14-3-0705
  8. Sharapov V., Perepechko Y., Mikheeva A., Ashchepkov I., Lyamina V., Boguslavsky A. Morphotectonic and petrological characteristics of Permo-Triassic traps of Siberia // Journal of Earth System Science – 2023. DOI: 10.1007/s12040-023-02221-y
  9. Solotchin P.A., Solotchina E.P., Maltsev A.E., Leonova G.A., Krivonogov S.K., Zhdanova A.N., Danilenko I.V. Carbonate Sedimentation in High-Mineralized Lake Bolshoi Bagan (South of West Siberia): Dependence on Holocene Climate Changes // Russian Geology and Geophysics – 2023 –June, pp. 1–10. DOI: 10.15372/GiG2023115
  10. Yurkevich N., Olenchenko V., Kartoziia A., Korneeva T., Bortnikova S., Saeva O., Tulisova K., Abrosimova N. Hydrochemical Anomalies in the Vicinity of the Abandoned Molybdenum Ores Processing Tailings in a Permafrost Region (Shahtama, Transbaikal Region) // Water – 2023 – 15 – 1476. DOI: 10.3390/w15081476
  11. Zhmodik S. M., Travin A. V., Lazareva E. A., Yudin D. S., Belyanin D. K., Tolstov A. V., Dobretsov N. N. The Paleozoic Stage of Formation of Alkaline Rocks of the Bogdo Massif, Arctic Siberia: Data of 40Ar/39Ar Dating // Doklady Earth Sciences – 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23602705
  12. Zolnikov I. D., Deev E. V., Kurbanov R. N., Panin A. V., Novikov I. S. Age of Glacial and Fluvioglacial Deposits of the Chibit Glaciocomplex in Gornyi Altai // Doklady Earth Sciences – 2022 – Vol. 507 – Suppl. 1 – pp. S23–S28. DOI: 10.1134/S1028334X22601481
  13. Zolnikov I.D., Anoikin A.A., Kurbanov R.N., Filatov E.A., Zotkina L.V., Vybornov A.V., Postnov A.V., Parkhomchuk E.V., Filatova M.O. The Kushevat Site and the Paleogeographic Context of the Initial Peopling of Northern Urals. Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia. 2023;51(2):27-37. DOI: 10.17746/1563-0110.2023.51.2.027-037
  14. Зольников И.Д. НОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ СТРОЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ ВЕРХНЕГО НЕОПЛЕЙСТОЦЕНА В МАГИСТРАЛЬНЫХ ДОЛИНАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ – 2023 – том 513 – № 1 – с. 46–52. DOI: 10.31857/S268673972260268X
  15. Зольников И.Д., Глушкова Н.В., Картозия А. А., Чупина Д.А. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ДЕЛЬТЫ Р. ЛЕНА С ПОМОЩЬЮ ГИС-АНАЛИЗА // ГЕОЛОГИЯ И МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ СИБИРИ – 2023 - №1 – с.3-11. DOI: 10.20403/2078-0575-2023-1-3-11
  16. Зольников И.Д., Деев Е.В., Курбанов Р.Н., Панин А.В., Новиков И.С., Васильев А.В. ВОЗРАСТ ЛЕДНИКОВЫХ И ВОДНОЛЕДНИКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЧИБИТСКОГО ГЛЯЦИОКОМПЛЕКСА И ЕГО ПОДПРУДНОЕ ОЗЕРО (ГОРНЫЙ АЛТАЙ) // ГЕОМОРФОЛОГИЯ – 2023 – том 54 – № 1 – с. 107–115. DOI: 10.31857/S0435428123010133
  17. Зольников И.Д., Новиков И.С., Деев Е.В., Панин А.В., Курбанов Р.Н. ПОСЛЕДНЕЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ И ЛЕДНИКОВО-ПОДПРУДНЫЕ ОЗЕРА В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ГОРНОГО АЛТАЯ // ЛЁД И СНЕГ – 2023 – том 63 – № 4 – с. 639–651. DOI: 10.31857/S207667342304018X
  18. Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Кривоногов С.К., Бобров В.А., Меленевский В.Н., Бычинский В.А., Богуш А.А., Кондратьева Л.М., Мирошниченко Л.В. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГОЛОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА ДУХОВОЕ НА СТАДИИ РАННЕГО ДИАГЕНЕЗА, ВОСТОЧНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ // Геология и геофизика, 2023, т. 64, № 4, с. 516–546, DOI: 10.15372/GiG2022116. DOI: 10.15372/GiG2022116 

 

2024 год

 

  1. Gilligan I., d'Errico F., Doyon L., Wang W., Kuzmin Y.V. Paleolithic eyed needles and the evolution of dress // Sci Adv. 2024 Jun 2, Vol 10, Issue 26. DOI: 10.1126/sciadv.adp2887
  2. Kartoziia A. Using Google Earth Engine to Assess the Current State of Thermokarst Terrain on Arga Island (the Lena Delta) // Earth 2024, 5, 228-243. DOI: 10.3390/earth5020012
  3. Leonova G.A., Maltsev А.Е., Kondratieva L.М., Krivonogov S.К. Biogeochemical features of the formation of Holocene sediments in Lake Dukhovoe (Eastern Baikalia) // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - № 4. - P. 352-357. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-352
  4. Maltsev A.E., Krivonogov S.K., Solotchina E.P., Smolentseva E.N. Lake evolution and climate change in the SouthWest Siberia // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - № 4. - P. 421-427. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-421
  5. Safonova I., Savinskiy I., Perfilova A., Obut O., Gurova A., Krivonogov S. A new tectonic model for the Itmurundy Zone, central Kazakhstan: linking ocean plate stratigraphy, timing of accretion and subduction polarity // Geoscience Frontiers, 2024, Volume 15, Issue 4, July 2024, 101814. DOI: 10.1016/j.gsf.2024.101814
  6. Zolnikov I.D., Borodin A.V., Filatov E.A., Korkin S.E., Markova E.A., Yalkovskaya L.E., Galimov A.T., Levitskaya P.S. Justification of the Age of Sands with Middle and Late Quaternary Theriofaunal Complexes in the Lower Ob River near the Village of Khashgort (Northwestern Siberia) // Stratigraphy and Geological Correlation, Volume 32, pages 144–160, (2024). DOI: 10.1134/S0869593824020072
  7. Zolnikov I.D., Novikov I.S., Kurbanov R.N., Filatov E.A., Glushkova N.V., Levitskaya P.S. The age and size of the last glacial-underground lake of the Chui basin (Gorny Altai) // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - № 4. - P. 753-756. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-753
  8. Денисенко В.Л., Филатов Е.А., Лямина В.А. Поселенческие комплексы кушан в долине Кашмира // Вестник НГУ. Серия: История, филология. 2024. Т. 23, No 10: Востоковедение. С. 30–42. DOI: 10.25205/1818-7919-2024-23-10-30-42
  9. Добрецов Н.Н., Лазарева Е.В., Литвинов В.В., Айтекенова Д.А., Кириченко И.С., Мягкая И.Н. ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ АНОМАЛИИ ПОТЕНЦИАЛЬНО ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ ВОКРУГ ТМО КОУНРАДСКОГО РУДНИКА: ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИССПЕДОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ МЕТОДАМИ ГИС И ДЗ // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2024, № 4а (60), 11-25. DOI: 10.20403/2078-0575-2024-4а-11-25
  10. Задорожный М.Б., Зольников И.Д., Глушкова Н.В., Фетисов И.С. Анализ зависимости локализации рудо проявлений от разломных зон на примере ЮЖНО-Гобийского золоторудного пояса (Южная Монголия) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2024, no. 3 (59) – Geology and mineral resources of Siberia. DOI: 10.20403/2078-0575-2024-3-63-73
  11. Зольников И.Д., Выборнов А.В., Киргинеков Э.Н., Грачев И.А., Филатов Е.А., Данильсон Д.А., Рогозин Д.Е. Суперпаводковые отложения верхнего неоплейстоцена Койбальской степи (Минусинская котловина) // Геосферные исследования. 2024. № 1. С. 26-39. DOI: 10.17223/25421379/30/2
  12. Павленок К.К., Когай С.А., Сосин П.М., Филатов Е.А., Деревнина А.С., Петржик Н.М., Курбанов Р.Н., Мухтаров Г.А., Кривошапкин А.И. Культурная мозаика среднего палеолита Западного Тянь-Шаня: стоянка Куксарай-2 // Вестник НГУ. Серия: История, филология. 2024. Т. 23, № 5: Археология и этнография. С. 56–71. DOI: 10.25205/1818-7919-2024-23-5-56-71
  13. Филатов Е.А., Трухина Ю.А., Власенко Д.Е. К вопросу о планиграфии культурных комплексов РВП мастерской Титовская Сопка (Восточное Забайкалье) // Журн. Сиб. федер. ун-та. Гуманитарные науки, 2024, 17(9), 1628–1637. EDN: DRPDFO
  14. Шиганова О.В., А.Е.Богуславский, А.О.Спирин, Н.Б. Глушкова Геохимия природных вод бассейна оз. Кучукское // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2024, № 3 (59), 108-118. DOI: 10.20403/2078-0575-2024-3-108-118

 

 

 

Лаборатория геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата (224)

 

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук Зыкин Владимир Сергеевич

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Зыкин Владимир Сергеевич

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 27 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 3 доктора геолого-минералогических наук, 5 кандидатов геолого-минералогических наук, 1 кандидата технических наук, а также 6 научных сотрудников без степени и квалифицированных инженеров и лаборантов.

 

Контакты

Заведующий лабораторией, д.г.-м.н., Зыкин Владимир Сергеевич
тел.: +7 (383) 333-29-23, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
30090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
главный корпус к. 434

 

 

Основные направления исследований лаборатории были заложены в ИГиГ СО РАН член-корреспондентом АН СССР В.Н. Саксом, С.Л. Троицким и С.А. Архиповым в 1960-70-хх годах. При преобразовании ИГиГ СО РАН в 1997 г. по инициативе академика Н.Л. Добрецова в ИГМ СО РАН организована лаборатория геологии кайнозоя и палеоклиматологии под руководством В.С. Зыкина. В 2004 г. в связи с необходимостью усиления палеоклиматических исследований в ИГМ СО РАН из-за нарастания глобальных изменений климата лаборатория была объединена с лабораторией структурных методов анализа лаборатория и переименована в лабораторию геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата Проводимые исследования связаны с разработкой стратиграфии кайнозоя Сибири палеогеографическими реконструкциями и выявлении в кайнозое геологических, биотических и климатических событий, установлением пространственно-временных закономерностей глобальных и региональных изменений природной среды и климата Северной Азии, их хронологии, эволюции, направленности, разномасштабной периодичности и амплитуды, а также с выявлением региональных и глобальных особенностей протекания природного процесса и возможных реакций природных систем на колебания климата для прогноза последствий глобальных изменений природной среды и климата.

Одним из основных достижений лаборатории является разработана детальной лессово-почвенной последовательности плейстоцена Западной Сибири, наиболее полно отражающей глобальные климатические события. Установлено, что строение ископаемых педокомплексов в лессовой записи отчетливо отражает структуру теплых нечетных стадий непрерывных глобальных последовательностей, состоящих из сближенных теплых событий, разделенных относительно короткими холодными событиями. Сравнение ископаемых почв Западной Сибири, развивающихся в межледниковые эпохи, с современной (голоценовой) почвой в сходных геоморфологических условиях показало большую мощность плейстоценовых ископаемых почв, что свидетельствует о том, что крупные межледниковья, в том числе и последнее, были значительно продолжительнее голоцена. Сопоставление профилей голоценовой почвы и шадрихинской почвы, формировавшейся в 11 изотопно-кислородную стадию, во время которой геометрия земной орбиты была близка современной, а стабильные тёплые межледниковые условия продолжались около 40 000 лет, показало, что ее мощность в три раза больше, чем у голоценовой почвы, развивающейся в тех же условиях. Это соответствует непрерывному почвообразованию продолжительностью более 30 000 лет, что позволяет говорить о том, что голоцен, т.е. современное межледниковье в котором мы живем, представляет собой начальную фазу длительного потепления (доктор геол.-мин. наук В.С. Зыкина).

Зыкина В.С., Зыкин В.С. Лёссово-почвенная последовательность и эволюция природной среды и климата Западной Сибири в плейстоцене. – Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2012. - 477 с.

Стратиграфическая схема лёссово-почвенной последовательности плейстоцена Сибири
Рис. 1. Стратиграфическая схема лёссово-почвенной последовательности плейстоцена Сибири (Зыкин, Зыкина, 2012). Условные обозначения: 1 - гумусовые горизонты почв; 2 - иллювиальные горизонты почв; 3 - криогенные образования; 4 - лессы; 5 - стадии потепления; 6 - холоднее и короче чем голоцен; 7- интервал, имеющий 14С-даты; 8 - интервал, имеющий ТЛ-даты.

Сопоставление лёссово-почвенной последовательности Западной Сибири с глобальными палеоклиматическими событиями
Рис. 2. Сопоставление лёссово-почвенной последовательности Западной Сибири с глобальными палеоклиматическими событиями (Зыкина, Зыкин, 2012; Zykin, Zykina, 2008)

 

Изучение голоценового рельефа, текстурный анализ эоловых отложений, морфоскопия и морфометрия песчаных кварцевых зерен, а также радиоуглеродное датирование и изучение почв позднего голоцена на территории Западно-Сибирской равнины позволили установить, что в течение последних 1200 лет происходили короткие квазипериодические колебания среднегодовой температуры воздуха и увлажнения климата, проявившиеся в чередовании горизонтов эоловых песков и почв. В течение коротких фаз похолодания и аридизации климата усиливались эоловые процессы и формировались эоловые пески и эоловый рельеф. В течение коротких фаз потепления и увлажнения климата происходило закрепление эоловых песков растительностью и образование почв. В интервале от 1200 до 1860 гг., соответствующему холодному малому ледниковому периоду выявлена фаза интенсивной активизации эоловых процессов, выраженная в формировании эоловых песчаных массивов, дюн и эолового рельефа (доктор геол.-мин. наук В.С. Зыкина, доктор геол.-мин. наук В.С. Зыкин, А.О. Вольвах, И.Ю. Овчинников).

Активизация эоловых процессов в малый ледниковый период в Сибири
Рис. 3. Активизация эоловых процессов в малый ледниковый период в Сибири

Зыкина В.С., Зыкин В.С., Вольвах А.О., Овчинников И.Ю., Сизов О.С., Соромотин А.В. Строение, криогенные образования и условия формирования верхнечетвертичных отложений Надымского Приобья севера Западно-Сибирской равнины // Криосфера Земли. 2017. Т. XXI, № 6. – С. 14-25. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2017-6(14-25)

 

Обнаружен и исследован уникальный объект для установления закономерностей осадконакопления в четвертичный период юга Западной Сибири – древняя котловина озера Аксор. Впервые получены достоверные доказательства дефляционного характера большинства озерных котловин юга Западной Сибири. Для времени последнего оледенения (от 24 до 15 тыс. лет) в разрезе котловины Аксор впервые для Северной Азии установлены резкие ритмичные изменения температуры и увлажнения климата тысячелетней продолжительности с чередованием фаз сильного холода со среднегодовыми температурами до –12-20° и экстрааридными условиями и фаз умеренного холода с температурами до -3° и более влажным климатом. Различия в температуре интервалов сильного и умеренного холода составляли от 9 до 17°. Отклонение среднегодовой температуры во время интервалов сильного холода от современных значений составляло 13-21°.

Зыкин В.С., Зыкина В.С., Орлова Л.А. Реконструкция изменений природной среды и климата позднего плейстоцена на юге Западной Сибири по отложениям котловины озера Аксор // Археология, этнография и антропология Евразии. 2003. № 4. С. 2-16.

Геологический разрез вдоль обрыва правого склона долины р. Иртыша
Рис. 4. Геологический разрез вдоль обрыва правого склона долины р. Иртыша в 1500-3100 м выше пос. Лебяжье с поздненеоплейстоценовой дефляционной поверхностью на юго-западном склоне котловины оз. Аксор, наследующей позднеплиоценовую дефляционную поверхность.

Реконструкция изменений температуры и годовой суммы осадков в сартанское время по данным из отложений оз. Аксор
Рис. 5. Реконструкция изменений температуры и годовой суммы осадков в сартанское время по данным из отложений оз. Аксор.

Ветрогранник со склона поздненеоплейстоценой дефляционной котловины оз. Аксор
Рис. 6. Ветрогранник со склона поздненеоплейстоценой дефляционной котловины оз. Аксор.

 

Комплексное детальное изучение геологических разрезов Западно-Сибирской равнины и примыкающим к ней горным сооружениям Горного Алтая и Казахского мелкосопочника, их биостратиграфической характеристики и обстановок осадконакопления позволило выявить взаимоотношения между конкретными геологическими телами и составить наиболее полную последовательность осадконакопления этих обширных регионов. В основу расчленения разрезов положено выделение циклически построенных геологических тел континентального осадконакопления, имеющих отчетливую палеонтологическую характеристику, прослеживающихся на значительных площадях и отражающих определенные палеогеографические этапы развития территории. Разработанная стратиграфическая шкала верхнего кайнозоя Западно-Сибирской равнины и северного склона Казахстанского мелкосопочника, включающая 12 региональных горизонтов в составе 38 местных стратиграфических подразделений, и Горного Алтая, состоящая из 8 местных стратиграфических подразделений, наиболее полно отражает строение континентальной толщи этих территорий, эволюцию осадконакопления, биоты и климата. Каждое стратиграфическое подразделение характеризуется неповторимым сочетанием обстановок осадконакопления, комплексов фауны и флоры и особенностями климатического режима. Границы местных и региональных стратиграфических подразделений совпадают с рубежами изменения климата.

Зыкин В.С. Стратиграфия и эволюция природной среды и климата в позднем кайнозое юга Западной Сибири. – Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2012. - 487 с.

Корреляция кайнозойских отложений Внутренней Азии и главные геологические и климатические события
Рис. 7. Корреляция кайнозойских отложений Внутренней Азии и главные геологические и климатические события.

 

Получены новые данные об изменении климата Центрального Забайкалья в позднем плейстоцене и голоцене на основе совместных минералого-кристаллохимических, геохимических и палинологических исследований донных отложений оз. Арахлей. Выделены 4 стадии эволюции озера, обусловленные изменениями природно-климатических обстановок (циклами иссушения/увлажнения). Показано, что природная среда бассейна оз. Арахлей контролировалась изменениями глобальной атмосферной циркуляции, формировавшими климат Северного полушария. Установлено, что геосистемы Центрального Забайкалья, несмотря на их расположение во внутренних районах Евразийского континента, отчетливо и быстро реагировали на глобальные изменения климата.

Solotchina E.P., Bezrukova E.V., Solotchin P.A., Shtock O., Zhdanova A.N. Late Pleistostene–Holocene sedimentation in lakes of Central Transbaikalia: implications for climate and environment changes // Russian Geology and Geophysics. 2018. Vol. 59. No 11. P. 1419-1432.

рис. 8а
Рис. 8 (а) А - расположение оз. Арахлей на территории Забайкалья; B - в системе Арахлейских озер c точкой бурения керна (красным). 

рис. 8б
Рис. 8 (б) Результаты математического моделирования XRD профилей карбонатов осадков озера в области d104 пиков. 

рис. 8в
Рис. 8 (в) Литологическая колонка донных осадков оз. Арахлей, возрастная модель, распределение карбонатных минералов, кварца, полевых шпатов, ОВ; стадии и палинозоны.

Solotchina E.P., Bezrukova E.V., Solotchin P.A., Shtock O., Zhdanova A.N. Late Pleistostene–Holocene sedimentation in lakes of Central Transbaikalia: implications for climate and environment changes // Russian Geology and Geophysics. 2018. Vol. 59. No 11. P. 1419-1432.

 

Сейчас в лаборатории работают 4 доктора наук, 4 кандидата наук, 5 научных сотрудников без степени, 3 инженера, а также студенты. До 2024 г. в лаборатории проводился радиоуглеродный анализ, который является одним из немногих методов, позволяющих датировать археологические объекты и практически любые углеродсодержащие материалы (древесный уголь, торф, гумус, кости, раковины и др.), счет активности углерода датируемых проб производится на Quantulus-1220.

 

 

Геология кайнозоя, стратиграфия, палеоклиматология, палеолимнология, палеопедология, палеонтология, рентгено-структурный анализ.

Коллектив лаборатории составлен из двух исследовательских групп:

 

исследование геологического строения, разработка стратиграфии кайнозоя Сибири, комплексные разномасштабные реконструкции природной среды и климата и выявление их пространственно-временных особенностей

 

Объектом исследования являются верхнекайнозойские отложения Северной Азии, в которых отчетливо сохранились следы изменений климата и природной среды. Цель работы – разработка высокоразрешающей стратиграфии кайнозоя Сибири и установление пространственно-временных закономерностей глобальных и региональных изменений природной среды и климата, их хронологии, эволюции, направленности, разномасштабной периодичности и амплитуды, а также выявление региональных особенностей протекания природного процесса и возможных реакций природных систем на колебания климата для прогноза последствий глобальных изменений природной среды и климата. Разработаны детальная стратиграфическая схема неогена Западно-Сибирской равнины и высокоразрешающая шкала лессово-почвенной последовательности плейстоцена Сибири, отражающей глобальные изменения климата, установлены принципы корреляции лессово-почвенной последовательности с глобальными климатическими событиями. Показано, что строение ископаемых педокомплексов в лессовой записи Западной Сибири отчетливо отражает структуру теплых нечетных стадий непрерывных глобальных последовательностей, наиболее четко зафиксированных в изотопно-кислородной шкале океанов, ледниковых кернах Антарктиды и записи биогенного кремнезёма донных осадков оз. Байкал, состоящих из сближенных теплых событий, разделенных относительно короткими холодными событиями. Получены доказательства наличия на Горном Алтае следов самого древнего оледенения вблизи нижней границы четвертичной системы. Впервые в Северной Азии для холодных эпох позднего плейстоцена выявлены циклы изменения температуры и увлажнения тысячелетней продолжительности.

Руководителями научного направления является д.г.-м.н. Владимир Сергеевич Зыкин (геология, стратиграфия, палеогеография и палеоклиматология кайнозоя, изучение пресноводных и наземных моллюсков) и д.г.-м.н. Валентина Семеновна Зыкина (лессовая стратиграфия, палеопедология, палеогеография и палеоклиматология четвертичного периода)

Основные исполнители: к.г.-м.н. Маликов Д.Г. (палеонтологический метод, макротериологический и микротериологический), к.г.-м.н. Н.Е. Вольвах (субаэральные отложения, гранулометрия, ОСЛ-датирование), А.О. Вольвах (субаэральные отложения, гранулометрия, морфоскопия кварцевых зерен). Геоморфологические исследования и картирование выполняются Е.Л. Маликовой и П.Ю. Савельевой. Радиоуглеродным методом датирования, позволяющим установить возраст отложений в пределах 30000 лет, руководит Овчинников И.Ю.

 

минералогия и кристаллохимия карбонатов и слоистых силикатов донных осадков малых минеральных озер аридных и семиаридных зон Сибирского региона как основа высокоразрешающих летописей климата голоцена

 

Выявление зависимости процессов континентального осадконакопления, ассоциаций, состава и структуры аутигенных минералов в осадочных последовательностях малых озёр Сибири в голоцене от ландшафтно-климатических обстановок и геохимической специфики озёрных вод.

Комплексом методов, включающим рентгеновскую дифрактометрию, ИК-спектроскопию, сканирующую электронную микроскопию, лазерную гранулометрию, РФА СИ и атомную абсорбцию, изучены донные осадки ряда малых минеральных озер Байкальского региона и юга Западной Сибири с карбонатным типом седиментации (оз. Цаган-Тырм, Намши-Нур, Холбо-Нур, Верхнее Белое, Киран, Большое Алгинское, Сульфатное, Арахлей, Чаны и др.). Проведены детальные минералого-кристаллохимические исследования хемогенных карбонатных минералов с использованием разложения их сложных XRD профилей функцией Пирсона VII, установлены общие закономерности формирования карбонатов. Выявлены последовательность осаждения карбонатных минералов и их парагенезисы в зависимости от физико-химических факторов среды (pH, щёлочность, солёность воды), отражающих климатические циклы и колебания уровня озера. Стратиграфические изменения в карбонатной составляющей осадков сопоставлены с данными литологического анализа, поведением в разрезах стабильных изотопов 18О и 13С, распределением ряда геохимических и других показателей палеоклиматических изменений. Установлены ассоциации глинистых минералов в озерных осадках, определены их кристаллохимические и структурные характеристики с использованием авторского метода моделирования XRD профилей для реконструкции условий выветривания в водосборных бассейнах озер. Получены детальные летописи климата голоцена из датированных осадочных разрезов аридных районов Сибири, воссоздана история эволюции озерных бассейнов, определяемая климатом региона.

Руководителем данного научного направления является д.г.-м.н. Эмилия Павловна Солотчина (минералогия, кристаллохимия, палеоклимат).

Основные исполнители: д.г.-м.н. А.П. Солотчин (литология, лазерная гранулометрия, РФА СИ), к.г.-м.н. Н.А. Пальчик (рентгеноструктурный анализ), к.г.-м.н. А.Н. Жданова (электронная микроскопия), научные сотрудники Т.Н. Мороз (ИК, КР-спектроскопия), Л.В. Мирошниченко и И.В. Даниленко.

 

 

  1. Стратиграфический метод.
  2. Палеопедологический.
  3. Геоморфологический метод.
  4. Палеомагнитный и петромагнитный методы.
  5. Рентгенофлюоресцентный, рентгенофазовый, рентгеноструктурный анализы, инфракрасная спектроскопия, метод математического моделирования XRD спектров карбонатов и слоистых силикатов.
  6. Литологический (гранулометрический и микроморфологический анализы, морфоскопия и морфометрия кварцевых зерен).
  7. Палеонтологический (макротериологический, микротериологический, малакофаунистический).

 

 

 

2020 год

 

Установлено, что лёссовые отложения разреза Усть-Чём образовались в холодные/сухие интервалы МИС 2, а гумусовые прослои во время непродолжительных потеплений/увлажнений. По данным гранулометрии, магнитной восприимчивости и морфоскопии кварцевых зерен установлено 2 источника материала, накопление отложений происходило эоловым путем. В разрезе отразились короткопериодичные события последнего оледенения, следы которых редко обнаруживаются в лёссовых разрезах юго-востока Западной Сибири. Выявлены признаки двух потеплений в интервале от 14,9 до 12,3 тыс.л.н: в разрезе присутствуют две слаборазвитые палеопочвы, радиоуглеродный возраст которых показал, что они могут являться аналогами позднеледниковых интерстадиалов бёллинг и аллерёд Северной Европы и интергляциалам GI-1e и GI-1a,b,c Гренландской ледниковой кривой. Присутствие позднеледниковых слаборазвитых почв в разрезе Усть-Чём может быть объяснено тем, что в предгорных условиях были более благоприятные обстановки для их формирования. Наличие третьего «теплого» события, сопоставляемого по времени с формированием суминской почвы, свидетельствует, что данное потепление не было локальным и проявлялось в разных районах юга Западной Сибири. Сопоставление установленных событий в Присалаирье с Гренландскими записями климата позволяют заключить, что в лёссовых отложениях юго-восточной части Западной Сибири могут быть записаны отклики на короткопериодические глобальные климатические изменения, в том числе векового масштаба (Вольвах и др., 2020).

Сводное строение расчисток Усть-Чём-1 и Усть-Чём-2 и их сопоставление с записью ледового керна NGRIP
Рис. 9. Сводное строение расчисток Усть-Чём-1 и Усть-Чём-2 и их сопоставление с записью ледового керна NGRIP (Andersen et al., 2004; Rasmussen et al., 2014)

Вольвах А.О., Вольвах Н.Е., Овчинников И.Ю., Маликов Д.Г., Щеглова С.Н. Свидетельства потеплений, записанные в лёссовых отложениях последнего оледенения, и динамика лёссонакопления в северо-западном Присалаирье (юго-восток Западной Сибири) // Геосферные исследования. 2020. №3. С. 123-143. DOI: 10.17223/25421379/16/10

 

Уточнено время максимального распространения овцебыка Ovibos moschatus на юге Сибири (Минусинской котловине и Томском Приобье) в позднем плейстоцене). В период максимального похолодания LGM ареал Ovibos moschatus в Евразии максимально расширялся, и его южная граница в Северной Азии ограничивалась 53° с.ш. Максимальное проникновение овцебыка на юг, в пределы Минусинской котловины и предгорной равнины Алтая, зафиксировано для MIS2. Это происходит одновременно с максимальным развитием криоаридных ландшафтов в северной половине Западной и Средней Сибири (Величко и др., 2007). Во временной этап MIS3 (интерстадиал Денекамп, DEN) южная граница ареала овцебыка в пределах Западно-Сибирской равнины располагалась существенно севернее, на уровне 55-56° с.ш., в Омском Прииртышье и Томском Приобье (Malikov et al., 2020).

Географическое распространение датированных остатков овцебыка в Европе и Северной Азии
Рис. 10. Географическое распространение датированных остатков овцебыка в Европе и Северной Азии. Синяя звезда – череп из Чернильщиково, красная звезда – череп из Минусинска, зелёный треугольник – находка с р. Чумыш.

Malikov D.G., Shpansky A.V., Svyatko S.V. New data on distribution of musk ox Ovibos moschatus in the Late Neopleistocene in the south-east of Western Siberia and the Minusinsk Depression // Russian Journal of Theriology. 2020. Vol.19. No. 2. P.183-192. doi: 10.15298/rusjtheriol.19.2.09

 

Получена новая информация об изменении климата Забайкалья в позднечетвертичное время на основе комплексных исследований донных осадков пресноводного озера Баунт. Установлено, что основными индикаторами климатических изменений являются количественные соотношения слоистых силикатов в разрезе и их структурно-кристаллохимические характеристики. Результаты минералогического изучения осадков находятся в полном соответствии с поведением в разрезе ряда геохимических показателей, а также с данными палинологического анализа высокого временного разрешения. На основании полученных данных воссоздана история эволюции климата региона на протяжении последних 18 тыс. лет (Solotchin et al., 2020).

Литологическая колонка позднеплейстоцен-голоценового осадочного разреза оз. Баунт
Рис. 11. Литологическая колонка позднеплейстоцен-голоценового осадочного разреза оз. Баунт, возраст, скорости осадконакопления (1); XRD профили образцов осадков: а - атлантический период, б - древнейший дриас (2).

Solotchin P.A., Solotchina E.P., Bezrukova E.V., Zhdanova A.N. Phyllosilicates in bottom sediments of Lake Baunt (northern Transbaikalia) as indicators of paleoclimate // Limnology and Freshwater Biology. 2020 (4). P. 548-559. DOI:10.31951/2658-3518-2020-A-4-548

 

2021 год

 

Исследование лёссово-почвенной серии Западной Сибири с применением методов ОСЛ и ИКСЛ и радиоуглеродного датирования, позволили разработать хронологию климатических событий этой территории в позднем плейстоцене и установить характерные особенности последнего межледниковья в регионе. Почва этого времени длительностью формирования около 15 тыс. лет хронологически соответствует МИС 5е. В её профиле совмещены два этапа почвообразования, о чём свидетельствует характерное строение ее профиля значительной мощности, сохранившего признаки чернозёмов с оструктуренными иллювиальными горизонтами ранней более гумидной и теплой половины межледниковья и чернозёмов аридных с хорошо развитым карбонатно- иллювиальным горизонтом заключительного этапа межледниковья (Зыкина и др., 2021).

Строение лессово-почвенной серии разреза Красногорское и результаты люминесцентного датирования
Рис. 12. Строение лессово-почвенной серии разреза Красногорское и результаты люминесцентного датирования: 1 - 25,4±1,6 тыс.л.н., 2 - 39,7±2,7 тыс.л.н., 3 - 46.6±4.7 тыс.л.н., 4 - 48,4±3,3 тыс.л.н., 5 - 127,5±7,2 тыс.л.н., 6 - 149,4±9,0 тыс. л.н.

Зыкина В.С., Зыкин В.С., Вольвах Н.Е., Вольвах А.О., Мюррэй Э.С., Таратунина Н.А., Курбанов Р.Н. Новые данные о хроностратиграфии верхнеплейстоценовой лёссово-почвенной серии юга Западной Сибири // Доклады Российской Академии Наук. Науки о Земле. 2021. Т. 500 № 2. С. 193–199. DOI: 10.31857/S2686739721100200 

 

В долине р. Иртыш (Омское Прииртышье) впервые установлены две самостоятельные межледниковые речные толщи – струнинский аллювий (нижний плейстоцен) и серебрянский аллювий (начало среднего плейстоцена), имеющие отчетливые литогенетические и палеонтологические характеристики. Во время их формирования существовала достаточно хорошо развитая, слабо врезанная речная сеть на абсолютных высотах значительно выше меженного уровня современных рек. Анализ стратиграфического распространения видов пресноводных моллюсков и мелких млекопитающих в плейстоцене Сибири позволил выделить устойчивую фаунистическую ассоциацию, сочетающую виды теплолюбивого рода Corbicula, современные виды моллюсков и виды млекопитающих Allophaiomys deucalion, Mimomys reidi и установить в плейстоцене Северной Евразии корреляционный уровень в интервале 2.44-1.76 млн л.н., соответствующий первому межледниковью квартера. Среднегодовая температура в это время не опускалась ниже +16° С, зимняя ниже –8° С, реки не покрывались льдом. В раннем плейстоцене Северной Азии установлен отчетливый корреляционный уровень широкого расселения рода Corbicula в интервале 2.44-1.76 млн л.н. в континентальных аналогах верхней теплой части гелазского яруса (тиглии) в разных ее частях - тиглий Северо-Западной Европы, муккурская свит Западной Сибири, ангинская свита Прибайкалья Сравнительный анализ фаунистических и флористических данных, полученных из межледниковых отложений четвертичной системы юга Западной Сибири показывает, что ранние межледниковья среднего плейстоцена Западной Сибири были прохладнее первого межледниковья раннего плейстоцена и последнего межледниковья позднего плейстоцена, их термический режим был близок современному межледниковью – голоцену.

Разрез четвертичных отложений в обрыве правого склона долины Иртыша, выше пос. Исаковка
Рис. 13. Разрез четвертичных отложений в обрыве правого склона долины Иртыша, выше пос. Исаковка

Зыкин В.С., Зыкина В.С., Маликов Д.Г., Смолянинова Л.Г., Кузьмина О.Б. Новые данные о стратиграфия нижнего и среднего плейстоцена юга Западно-Сибирской равнины // Геология и геофизика, 2021. Т. №12. DOI: 10.15372/GiG2020167

 

Выполнены комплексные исследования карбонатсодержащих голоценовых отложений минерального оз. Большие Тороки (Восточно-Барабинская низменность, юг Западной Сибири). Анализ минеральной составляющей донных отложений выполнен методами рентгеновской дифрактометрии (XRD), ИК-спектроскопии, лазерной гранулометрии, элементного анализа. Моделированием XRD профилей в осадках (длина керна 180 см) установлены Mg-кальциты различной магнезиальности и арагонит, определены их структурно-кристаллохимические особенности и количественные соотношения. Карбонатная запись высокого разрешения сопоставлена с распределениями в датированном разрезе ряда других индикаторов палеоклимата. Выделены 4 стадии в развитии озера, обусловленные циклами иссушения/увлажнения регионального климата и колебаниями уровня вод во второй половине голоцена (Солотчина и др., 2021).

рис. 14
Рис. 14. Голоценовый разрез озера Большие Тороки, возрастная модель, индикаторы палеоклимата, стадии эволюции.

Солотчина Э.П., Кузьмин М.И., Солотчин П.А., Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Кривоногов С.К. Минералогические индикаторы изменений климата юга Западной Сибири в голоценовых осадках озера Большие Тороки // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. Т.496. № 1. С.22-29.

 

2022 год 

 

Комплексом методов, включающим литологические, минералого-кристаллохимические и геохимические исследования проведено изучение голоценовых донных отложений малого гиперсалинного озера Большой Баган, расположенного на юге Западной Сибири. Установлено, что на протяжении всего периода существования озерного бассейна в нем происходило интенсивное образование аутигенных минеральных фаз, среди которых выявлены индикаторы природно-климатических обстановок седиментации. Проведенные исследования позволили выделить 4 стадии эволюции оз. Большой Баган в голоцене, обусловленные вариациями регионального климата; границы этих стадий в целом отвечают границам климатостратиграфических подразделений шкалы Блитта-Сернандера (Солотчин и др., 2022).

Голоценовый разрез озера Большой Баган, возрастная модель, индикаторы палеоклимата, стадии эволюции
Рис. 15. Голоценовый разрез озера Большой Баган, возрастная модель, индикаторы палеоклимата, стадии эволюции. Результаты гранулометрического анализа донных осадков оз. Большой Баган.

Солотчин П.А., Кузьмин М.И., Солотчина Э.П., Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Жданова А.Н., Кривоногов С.К. Осадочная летопись озера Большой Баган (Западная Сибирь): отклик на климатические события голоцена // Доклады Российской академии наук. 2022. Т. 506. № 2. С. 202-209. DOI: 10.31857/S2686739722700037

 

Для ряда разрезов установлено некоторое несоответствие в возрастной модели, построенной на основании только люминесцентных датировок и педостратиграфических данных (Volvakh et al., 2022). В других же разрезах показана хорошая сходимость в полученных стратиграфических моделях (Зыкина и др., 2021; Meshcheryakova et al., 2022; Volvakh et al., 2022). Наилучшие корреляционные результаты достигаются комбинированием всех доступных методов датирования с привлечением биостратиграфических данных, а также при детальных седиментологических и палеопедологических исследованиях с привлечением климатостратиграфического метода. Это указывает на необходимость дальнейшего детального изучения лессово-почвенной последовательности верхнего плейстоцена Западной Сибири с применением всего доступного комплекса методов исследования.

Volvakh A.O., Volvakh N.E., Ovchinnikov I.Y., Smolyaninova L.G., Kurbanov R.N Loess-paleosol record of MIS 3 - MIS 2 of north-east Cis-Salair plain, south of West Siberia // Quaternary International. - 2022. - Т. 620. - С. 58-74. DOI: 10.1016/j.quaint.2021.06.026

Volvakh N.E., Kurbanov R.N., Zykina V.S., Murray A.S., Stevens T., Koltringer C.A., Volvakh A.O., Malikov D.G., Taratunina N.A., Buylaert J.-P. First high-resolution luminescence dating of loess in Western Siberia. // Quaternary Geochronology. 2022. V. 73. DOI: 101377 10.1016/j.quageo.2022.101377

Meshcheryakova O.A., Volvakh N.E., Kurbanov R.N., Zykina V.S., Zykin V.S., Murray A.S., Volvakh A.O., Malikov D.G., Buylaert, J.-P. The Upper Pleistocene loess-palaeosol sequence at Solonovka on the Cis-Altai plain, West Siberia – First luminescence dating results // Quaternary Geochronology. 2022. V. 73 P. 101384, DOI: 10.1016/j.quageo.2022.101384

 

Для Надымского Приобья, проведена оценка дефляционного потенциала через показатель «фактор климата», являющийся наиболее важным показателем для определения потенциальной опасности развития дефляционных процессов. Показано, что наибольшая интенсивность дефляции в районе наблюдалась в 70-х и 90-х гг. XX века, тогда как в настоящее время она снизилась до минимальных значений за всё время наблюдений, характеризующих очень слабую дефляции. Это явилось одним из факторов активного зарастания территории дюнного раздува. Вероятно, это связано с климатическими изменениями в исследуемом районе в последние годы. Сравнение прогнозных моделей климата, сделанных на основе палеогеографических реконструкций климатического оптимума последнего казанцевского межледниковья (Архипов и др., 1995), с данными фактических наблюдений климата для территории Надымского Приобья показало, что за период метеонаблюдения с 1955 по 2021 гг. среднегодовая температура повышалась, в результате чего за эти годы повысилась на 4°С. Эти данные хорошо согласуются с прогнозами. При этом среднегодовая температура еще не достигла максимальных прогнозируемых значений для северных территорий, следовательно, тренд на повышение температуры сохранится. В отличие от температуры, среднегодовая сумма осадков мало изменилась за аналогичный период, общий тренд показывает лишь незначительное увлажнение, что не соответствует прогнозным моделям. Таким образом в Надымском Приобье потепление климата более выражено в повышении температуры, чем в увлажнении (Маликова, 2022).

Маликова Е.Л. Климатические факторы, формирующие современный эоловый рельеф Надымского Приобья // Учёные записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. География. Геология. 2022. Том 8 (74). № 4. 2022 г. С. 264–277.

 

2023 год

 

Получены существенные доказательства эолового происхождения уникального объекта Западной Сибири - Приобского плато, сложенного грядами (увалами), разделенными прямолинейными ложбинами. Они представляют крупнейшую в мире систему мегаярдангов. Длина увалов достигает 200-300 км, ширина от 15 до 70 км. Ложбины достигают ширины 20 км. Существует множество гипотез их происхождения. Свидетельствами эолового происхождения увалистого рельефа Приобского плато являются строение увалов и межувальных понижений, сложенных лессово-почвенными образованиями, их прямолинейность и обтекаемость, пологие склоны увалов без существенных следов водной эрозии и вытянутость увалов и межувальных понижений согласно господствующим ветрам как в холодные, так и в теплые эпохи плейстоцена, а также отсутствие унаследованности тектоническим структурам фундамента. Межувальные понижения являются коридорами длительного выдувания во время холодных эпох квартера. Мегаярданги формируются в аридном и гипераридном климате (Pötter et al., 2023).

Геоморфологические и геоэкологические поперечные сечения исследуемой территории
Рис. 16. Геоморфологические и геоэкологические поперечные сечения исследуемой территории. A: Обобщенное поперечное сечение линейных объектов, охватывающих всю исследуемую территорию. Тенденции изменения земельного покрова и высот показаны в виде схематических треугольных диаграмм выше. B: Перспективный спутниковый снимок (источник: ESRI World Imagery), приподнятый на основе ALOS-DSM Иртышско-Обского междуречья (направление обзора В-СВ). Местоположение отображаемых поперечных сечений обозначено сплошными белыми линиями. C: Два поперечных сечения, показывающих типичные последовательности хребтов и долины в средней и южной части исследуемой территории. Обобщенный земельный покров (сельское хозяйство, лесной покров) показан схематически.

Pötter S., Lehmkuhl F., Weise J., Zykina V.S., Zykin V.S. Spatiotemporal model for the evolution of a mega-yardang system in the foreland of the Russian Altai // Aeolian Research. 2023. Vol. 61. P. 100866(1-10). DOI: 10.1016/j.aeolia.2023.100866.

 

Уточнена динамика популяции шерстистого мамонта Mammuthus primigenius в позднем плейстоцене Южной Сибири. Показано, что в теплые интервалы позднего плейстоцена условия на юге Сибири были неблагоприятны для постоянного обитания шерстистого мамонта. В холодные интервалы мамонты были наиболее многочисленны, а максимальной численности вид достиг в период последнего ледникового максимума (Маликов и др., 2023).

Карта местонахождений и распределения калиброванных возрастов остатков шерстистых мамонтов Mammuthus primigenius из Минусинской котловины
Рис. 17. Карта местонахождений (А) и распределения калиброванных возрастов (В) остатков шерстистых мамонтов Mammuthus primigenius из Минусинской котловины вдоль кривой δ18O ледяного керна NGRIP GICC05 (Rasmussen et al., 2014). Графики выражают распределение возраста в калиброванных годах при двух стандартных отклонениях (95.4%), зеленым цветом отмечены новые результаты, серым цветом – ранее опубликованные результаты (Маликов и др., 2023).

 

Такая закономерность в распределении остатков мамонтов вероятно была обусловлена специфическими условиями палеосреды, что прослеживается, в том числе, в изотопном сигнале для этого и других видов млекопитающих. Так, показаны значимые отличия в составе стабильных изотопов углерода (повышение значений δ13C) и азота (снижение значений δ15N) коллагена млекопитающих Минусинской котловины в LGP в отличие от животных других регионов. Вариации δ15N объяснены мозаичностью ландшафтов и высотной поясностью региона. Особенности δ13C, связаны с региональной геохимией – наличием минеральных озер и засоленных почв, на них чаще встречаются галофитные растения с С4 типом фотосинтеза (Malikov et al., 2023). Такой механизм впервые предложен для объяснения повышенных значений у ископаемых млекопитающих.

Значения δ13CVPDB и δ15NAIR костного коллагена Mammuthus primigenius из Северной Азии и Восточной Берингии
Рис. 18. Значения δ13CVPDB и δ15NAIR костного коллагена Mammuthus primigenius из Северной Азии и Восточной Берингии (Malikov et al., 2023): Md - Минусинская котловина; Vg - Волчья Грива; Т - п-ов Таймыр; WB - Западная Берингия; EB - Восточная Берингия; Alb - Альберта.

Маликов Д.Г., Святко С.В., Пыряев А.Н., Колобова К.А., Овчинников И.Ю., Маликова Е.Л. Новые данные по распространению и изотопная характеристика остатков мамонта Mammuthus primigenius (Proboscidea, Elephantidae) в позднем плейстоцене Минусинской котловины // Зоологический журнал. 2023. Т. 102. №8. С. 924-938. doi: 10.31857/S004451342308007X.

Malikov D.G., Svyatko S.V., Pyrayev A.N. Paleoecology of the mammoth fauna of Southern Siberia in Last Glacial period based on stable isotope data // Quaternary International. 2023. V. 674-675. P. 49-61. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2023.08.004.

 

Выполнены комплексные исследования вещественного состава голоцен-плейстоценовых отложений нового опорного разреза Улан-Жалга (Западное Забайкалье). Впервые показано, что состав и структура карбонатных минералов в субаэральных отложениях являются индикаторами климатических изменений. Установлено, что в строении разреза участвуют две различающиеся по литолого-минералогическим характеристикам осадочные толщи (граница ~450 тыс. л.н.), отвечающие двум крупным этапам осадконакопления в Забайкалье. Нижняя толща сформировалась в условиях умеренной ветровой деятельности и сравнительно высокой увлажненности, верхняя – в более холодных и сухих условиях с повышенной динамикой эоловых процессов (Солотчина и др., 2023).

Результаты XRD анализа образцов из верхней и нижней частей разреза Улан-Жалга
Рис. 19. Результаты XRD анализа образцов из верхней и нижней частей разреза Улан-Жалга.

Солотчина Э.П., Ербаева М.А., Щетников А.А., Кузьмин М.И., Солотчин П.А., Жданова А.Н. Минералогия континентальных отложений опорного разреза Улан-Жалга (Западное Забайкалье): отклик на климатические обстановки четвертичного периода // Доклады РАН. 2023. Т. 512. № 2. С. 225-232. DOI: 10.31857/S2686739723601096

 

2024 год

 

В результате картирования рельефа Обь-Иртышского междуречья установлено, что широко распространенный на его юге эоловый рельеф, состоящий из аккумулятивных и дефляционных форм, образует единую систему обособленных, сомкнутых, но разобщенных, пространственно дифференцированных и парагенетически связанных территорий различного протекания эоловых процессов с ориентировкой форм рельефа согласно однонаправленным юго-западным ветрам, отчетливо отражающую последовательность процессов в глобальном цикле накопления пыли: источник-транспорт-отложение (Зыкина и др., 2024). Его образование происходило при значительной аридизации климата, усилении атмосферной циркуляции и опустынивании территории в холодные эпохи плейстоцена. В центральной части находится обширное Приобское лессовое плато с мощной системой увалов и коридоров выдувания – (1). В западной части междуречья, в Западной Кулунде расположена дефляционная поверхность с огромным количеством замкнутых преимущественно неглубоких дефляционных котловин (панов) – (2). Севернее отчетливо выделяется территория сочетания грив и замкнутых дефляционных котловин - (3). На западных склонах Салаира залегают лессовые покровы (4).

Структура  эолового рельефа Обь-Иртышского междуречья
Рис. 20. Структура эолового рельефа Обь-Иртышского междуречья
1 – Приобское лессовое плато, 2 – Дефляционная равнина, 3- Гривная равнина, 4 – Западный склон Салаира.

Зыкина В.С. Зыкин В.С., Маликова Е.Л. Лессово-почвенная последовательность и эоловый рельеф плейстоцена Западной Сибири: хронология и особенности их формирования // Геоморфология и палеогеография. 2024. Т. 55. № 2. С. 34-62. DOI: 10.31857/S2949178924020029

 

Анализ географического распространения находок пещерного льва Panthera spelaea и пещерной гиены Crocuta spelaea в Байкало-Енисейской Сибири показал, что эти виды были преимущественно приурочены к различным ландшафтам. Пещерный лев, населял равнины и речные долины, тогда как пещерная гиена обитала в предгорьях. Пещерные гиены были особенно многочисленны в начале каргинского интерстадиала (MIS 3) и сохранялись до каргинско-сартанской границы (MIS 3–MIS 2). Пещерные львы имели более широкое хронологическое распространение во второй половине позднего плейстоцена. Panthera spelaea сохранялся в регионе почти до конца плейстоцена, и вымирание вида, по-видимому, было связано с вымиранием крупнейших представителей мамонтовой фауны (Malikov et al., 2024).

Географическое распространение позднеплейстоценовых Panthera spelaea и Crocuta spelaea в Байкало-Енисейской Сибири
Рис. 21. Географическое распространение позднеплейстоценовых Panthera spelaea и Crocuta spelaea в Байкало-Енисейской Сибири (Malikov et al., 2024).

Malikov D.G., Burova V.V., Klementiev A.M., Malikova E.L. The distribution of the cave lion Panthera spelaea and the cave hyena Crocuta spelaea in the Late Pleistocene of Baikal-Yenisei Siberia // Russian Journal of Theriology. 2024. Vol.23. No.1. P.83-94. doi: 10.15298/rusjtheriol.23.1.09

 

Выполнены комплексные исследования донных отложений (возраст ~8600 лет) высокогорного оз. Саган-Нур (Окинское плато, Восточный Саян). В минеральном составе осадков преобладают слоистые силикаты, кварц, плагиоклаз, присутствует рентгеноаморфная компонента (SiO2bio+ОВ). Установлено, что структурные характеристики и количественные соотношения филлосиликатов существенно меняются в ответ на изменения природной среды и климата региона. Впервые прецизионный минералого-кристаллохимический анализ слоистых силикатов позволил восстановить ландшафтно-климатические обстановки седиментации Восточного Саяна и соотнести их с климатическими стадиями голоцена (Солотчина и др., 2024).

Литологическая колонка голоценовых отложений оз. Саган-Нур
Рис. 22. Литологическая колонка голоценовых отложений оз. Саган-Нур, возраст, климатические стадии, результаты гранулометрического анализа. Условные обозначения: 1 – преимущественно пелиты; 2 – органическое вещество; 3 – алевропелиты и глинистые алевриты.

Солотчина Э.П., Солотчин П.А., Безрукова Е.В., Жданова А.Н., Щетников А.А., Даниленко И.В., Кузьмин М.И. Минералогические индикаторы климата голоцена в осадках высокогорного озера Саган-Нур (Восточный Саян) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2024. Т. 517. №2. C. 262-270. doi: 10.31857/S2686739724080083

 

 

Коллектив лаборатории имеет необходимое материально-техническое обеспечение, включая компьютеры и програмное обеспечение, а также:

  1. Палеомагнитное оборудование: измеритель магнитной восприимчивости Bartington Instruments MS2C Core Scanning Sensor; измеритель намагниченности MAGO; магнетометр Dual Speed Spinner Magnetometer JR-6A, MAG-03M; LDA-3A AF Demagnetizer, термодемагнетизатор Magnetic Measurements Thermal Demagnetiser (MMTD80).
  2. Оборудование для гранулометрического анализа: грохот вибрационный Analysette 3 PRO; лазерный анализатор частиц Analysette-22a.
  3. Рентгеновские автоматизированные порошковые дифрактометры: ДРОН-4, ДРОН-8, ARL X'TRA; ИК-спектрометры: Specord-75IR, Specord-M80.
  4. Микроскопы Zeiss SteREO Discovery.V20 и V8, Альтами СМ0870-Т, ПОЛАМ 213М.

 

 

Трое сотрудников лаборатории являются преподавателями ГГФ Новосибирского государственного университета: кафедры Минералогии и петрографии (http://www.nsu.ru/mip ), кафедры Исторической геологии и палеонтологии (https://nsu.ru/igip) и кафедры Общей и региональной геологии (http://www.nsu.ru/oirg).

Зыкин Владимир Сергеевич – профессор, «Палеоклиматология» (лекции), «Палеоэкология» (лекции), «Методы палеогеографических исследований» (лекции) ГГФ НГУ

Мирошниченко Леонид Валерьевич – старший преподаватель "Кристаллография" (семинары) ГГФ НГУ

Савельева Полина Юрьевна – старший преподаватель, «Основы картография» (семинары) ГГФ НГУ

Кроме того, В.С. Зыкин, А.А. Мистрюков и П.Ю. Савельева являются авторами и соавторами учебных пособий по картографии, геоморфологии и палеонтологии.

 

 

Солотчина Эмилия Павловна – эксперт РАН

Зыкина Валентина Семеновна – эксперт РНФ 

 

 

2020 год 

  1. XVIII Всероссийское совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)», 20–23 октября 2020 года, г. Иркутск.
  2. Quaternary Stratigraphy – palaeoenvironment, sediments, palaeofauna and human migrations across Central Europe. INQUA SEQS 2020 Conference, Wrocław, Poland, 28th September 2020

 

2021 год 

  1. V Российское Совещание по глинам и глинистым минералам, посвященное 100-летию со дня рождения Б.Б. Звягина, 15-19 ноября 2021 года, г. Москва.
  2. Quaternary Stratigraphy – palaeoenvironment and humans in Eurasia. INQUA SEQS 2021 Conference, Wrocław, Poland, 13th December 2021

 

2022 год

  1. I Всероссийская научная конференция «Добрецовские чтения: Наука из первых рук», 1–5 августа 2022 года, г. Новосибирск.
  2. Млекопитающие в меняющемся мире: актуальные проблемы териологии. XI Съезд Териологического общества при РАН, 14 — 18 марта 2022 года, г. Москва

 

2023 год

  1. XXI Всероссийская научная конференция «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту», 17 -20 октября 2023 года, г. Иркутск.
  2. Био- и геособытия в истории Земли. Этапность эволюции и стратиграфическая корреляция. LXIX сессия Палеонтологического общества при РАН, 3 – 7 апреля 2023 года, г. Санкт-Петербург
  3. XXXVII пленум Геоморфологической комиссии Российской академии наук. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием, 5 – 10 сентября 2023 года, г. Иркутск

 

2024 год

 

  1. VI Международная конференция «Палеолимнология Северной Евразии», 25 – 29 августа 2024 года, г. Красноярск.
  2. Закономерности эволюции и биостратиграфия. LXX сессия Палеонтологического общества при РАН, 1 – 5 апреля 2024 года, г. Санкт-Петербург

 

 

Лаборатория имеет возможность выполнить исследования в области:

  • рентгено-структурного анализа;
  • гранулометрического анализа;
  • палеонтолого-стратиграфических и зооархеологических заключений.

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0034; Номер Гос. учета: 122041400243-9. «Детальная стратиграфия, палеогеография и закономерности глобальных изменений климата и природной среды Сибири в четвертичном периоде для регионального прогноза », руководитель Зыкин Владимир Сергеевич 
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0011. «Реконструкция хронологии геологических и климатических событий, в том числе катастрофических, в современных и древних осадочных бассейнах Северной и Центральной Азии», руководитель Летникова Елена Феликсовна

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 25-27-00262; Номер Гос. учета – 125070407931-5. «Последовательность основных геологических, биотических и климатических событий в позднем плейстоцене юга Западной Сибири и их воздействие на формирование современной природной среды», руководитель Зыкин Владимир Сергеевич
  • РНФ№ 24-77-00033; Номер Гос. учета – 124082300010-9. «Лёссово-палеопочвенная формация Приобского Лёссового Плато - уникальный архив изменений природной среды прошлого. Стратиграфия, хронология, условия формирования за последние 300000 лет», руководитель Вольвах Николай Евгеньевич

 

 

 

 

2023 год

 

  1. Agatova A.R., Nepopa R.K., Moska P., Nikitenko B.L., Bronnikova M.A., Zhdanova A.N., Zazovskaya E.P., Karpukhina N.V., Kuzmina O.B., Nepop A.R., Ovchinnikov I.Yu., Petrozhitskiy A.V., Uspenskaya O.N. Recent Data of Multidisciplinary Studies of the Major Pleistocene Climatic Events: Glaciations, Formation of Ice-Dammed Lakes, and Their Catastrophic Drainage in Altai (Mountains of Southern Siberia) // Doklady Earth Sciences – 2023 – Vol. 510 – Part 2 – pp. 459–464. DOI: 10.1134/S1028334X23600305
  2. Golovanov S.E., Zazhigin V.S. Characterization of the West Siberian lineage of zokors (Mammalia, Rodentia, Spalacidae, Myospalacinae) and divergence in molar development // Journal of Paleontology. 2023:1-14. DOI: 10.1017/jpa.2023.61
  3. Malikov D.G., Golovanov S.E. Late Middle Pleistocene small mammals from south-east of Western Siberia // Russian J. Theriol – 22 (1) – 1–15. DOI: 10.15298/rusjtheriol.22.1.01
  4. Malikov D.G., Svyatko S.V., Pyryaev A.N. Paleoecology of the mammoth fauna of Southern Siberia during the last glacial period based on stable isotope data // Quaternary International – 2023. DOI: 10.1016/j.quaint.2023.08.004
  5. Ovdina E., Strakhovenko V., Malov G., Malov V., Solotchina E. New data on the mineral and geochemical composition of bottom sediments in the Tanatar Soda lakes (Kulunda plain, Russia) // Russian Journal of Earth Sciences – 2023. DOI: 10.2205/2023ES000864
  6. Pötter S., Lehmkuhl F., Weise J., Zykina V. S., Zykin V.S. Spatiotemporal model for the evolution of a mega-yardang system in the foreland of the Russian Altai // Aeolian Research – 2023 – Volume 61, 100866. DOI: 10.1016/j.aeolia.2023.100866
  7. Solotchin P.A., Solotchina E.P., Maltsev A.E., Leonova G.A., Krivonogov S.K., Zhdanova A.N., Danilenko I.V. Carbonate Sedimentation in High-Mineralized Lake Bolshoi Bagan (South of West Siberia): Dependence on Holocene Climate Changes // Russian Geology and Geophysics – 2023 –June, pp. 1–10. DOI: 10.15372/GiG2023115
  8. Solotchina E. P., Erbajeva M. A., Shchetnikov A. A., Kuzmin M. I., Solotchin P. A., Zhdanova A. N. Mineralogy of Continental Sediments of the Ulan-Zhalga Reference Section (West Transbaikalia): A Response to Quaternary Climate Conditions // Doklady Earth Sciences, 2023, Vol. 512, Part 2, pp. 968–97. DOI: 10.1134/S1028334X23601475
  9. Svetova E.N., Palyanova G.A., Borovikov A.A., Posokhov V.F., Moroz T.N. Mineralogy of Agates with Amethyst from the Tevinskoye Deposit (Northern Kamchatka, Russia) // Minerals 2023, 13, 1051. DOI: 10.3390/min13081051
  10. Vikent’eva, O.V.; Shilovskikh, V.V.; Shcherbakov, V.D.; Moroz, T.N.; Vikentyev, I.V.; Bortnikov, N.S. Montbrayite from the Svetlinsk Gold–Telluride Deposit (South Urals, Russia): Composition Variability and Decomposition. Minerals 2023, 13, 1225. DOI: 10.3390/min13091225
  11. Zamana L. V., Solotchin P. A., Sklyarov E.V. Low-Temperature Geyserite and Ephemeral Minerals of Mogoiskii Thermal Spring (Northern Transbaikalia, Baikal Rift Zone) // Doklady Earth Sciences, 2023, Vol. 511, Part 1, pp. 526–530. DOI: 10.1134/S1028334X23600615
  12. Zhmodik S.M., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Damdinov B.B., Karmanov N.S., Kiseleva O.N., Kozlov A.V., Mironov A.A., Moroz T.N., Ponomarchuk V.A. Native Gold and Unique Gold–Brannerite Nuggets from the Placer of the Kamenny Stream, Ozerninsky Ore Cluster (Western Transbakalia, Russia) and Possible Sources // Minerals 2023, 13, 1149. DOI: 10.3390/min13091149
  13. Zotina T. A., Sukhorukov V.V., Zhyzhaev A. M., Alexandrova Yu. V., Karpov A. D., Melgunov M.S., Miroshnichenko L. V. Particulate matter from water moss of a large Siberian river: Morphometric, mineral, elemental and radionuclide composition // Journal of Environmental Radioactivity, Volume 272, February 2024, 107354. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2023.107354
  14. Голованов С.Е., Маликов Д.Г. Реконструкция условий среды Приобья и Прииртышья по ископаемой фауне грызунов // Экология – 2023 – № 3 – с. 220–227. DOI: 10.31857/S0367059723030046
  15. Карпов А.В., Гаськова О.Л., Владимиров А.Г., Анникова И.Ю., Мороз Е.Н. Геохимическая модель накопления урана в русле реки Семизбай (Северо-Казахстанская урановорудная провинция) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 1. – С.165-176. DOI: 10.18799/24131830/2023/1/3779
  16. Клементьев Л.М., Маликов Д.Г. Енисейский коридор миграции дзерена Procapra Guiturosa (Peryssodactyla, Mammalia) В Северную Азию // Геосферные исследования. 2023. № 3. С. 58-69. DOI: 10.17223/25421379/28/5
  17. Левичева Л.В., ГнибиденкоЗ.Н.,Смолянинова Л.Г., Марииов В.Л. Магнитострапп рафия верхнего мела центральной части Западной Сибири // Геосферные исследования. 2023. № 3. С. 70-85. DOI: 10.17223/25421379/28/6
  18. Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Кривоногов С.К., Бобров В.А., Меленевский В.Н., Бычинский В.А., Богуш А.А., Кондратьева Л.М., Мирошниченко Л.В. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГОЛОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА ДУХОВОЕ НА СТАДИИ РАННЕГО ДИАГЕНЕЗА, ВОСТОЧНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ // Геология и геофизика, 2023, т. 64, № 4, с. 516–546, doi: 10.15372/GiG2022116. DOI: 10.15372/GiG2022116
  19. Маликов Д.Г., Вольвах А.О., Вольвах Н.Е., Савельева П.Ю., Овчинников И.Ю., Маликова Е.П. Черноусов лог - новое местонахождение млекопитающих позднего плейстоцена и голоцена в минусинской котловине (геологическое строение и условия формирования) // Региональная геология, стратиграфия, тектоника – 2023 - №1. DOI: 10.20403/2078-0575-2023-1-12-20
  20. Маликовa Д.Г., Святко С.В., Пыряев А.Н., Колобова К.А., Овчинников И.Ю., Маликова Е.Л. НОВЫЕ ДАННЫЕ ПО РАСПРОСТРАНЕНИЮ И ИЗОТОПНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСТАТКОВ МАМОНТА MAMMUTHUS PRIMIGENIUS (PROBOSCIDEA, ELEPHANTIDAE) В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ МИНУСИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ (ЮЖНАЯ CИБИРЬ) // ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ – 2023 – том 102 - № 8 - с. 924–938. DOI: 10.31857/S004451342308007X

 

2024 год

 

  1. Bortnikova S.B., O.L. Gaskova, A.A. Tomilenko, A.L. Makas’, E.A. Fursenko, N.A. Pal’chik, I.V. Danilenko, N.A. Abrosimova; Composition of Gases in the Interporous Space of Technogenic Bodies. Russ. Geol. Geophys. 2024;; 65 (10): 1177–1187. doi:10.2113/RGG20244709
  2. Malikov D.G. Fauna and Landscapes of the Southern Minusinsk Basin (Southern Siberia) at the End of the Late Pleistocene // Doklady Biological Sciences, Volume 517, pages 82–87, (2024). DOI: 10.1134/S0012496624701059
  3. Malikov D.G., Burova V.V., Klementiev A.M., Malikova E.L. The distribution of the cave lion Panthera spelaea and the cave hyena Crocuta spelaea in the Late Pleistocene of Baikal-Yenisei Siberia // Russian J. Theriol. 2024. Vol.23. No.1. P.83–94. DOI: 10.15298/rusjtheriol.23.1.09
  4. Malikov D.G., Svyatko S.V., Pyrayev A.N., Kolobova K.A., Ovchinnikov I.Yu., Malikova E.L. New Data on the Distribution and Isotopic Characteristics of Mammoth Mammuthus primigenius (Proboscidea, Elephantidae) Remains in the Late Pleistocene in the Minusinsk Depression (South Siberia) // Biology Bulletin, 2024, Vol. 51, No. 7, pp. 2256–2269. DOI: 10.1134/S1062359024700717
  5. Maltsev A.E., Krivonogov S.K., Solotchina E.P., Smolentseva E.N. Lake evolution and climate change in the SouthWest Siberia // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - № 4. - P. 421-427. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-421
  6. Niedziałkowska M., Górny M., Gornia J., Popović D., Baca M., Ratajczak-Skrzatek U., Kovalchuk O., Sykut M., Suska-Malawska M., Mackiewicz P., Hofman-Kamińska E., Kowalczyk R., Czarniauski M., Pawłowska K., Makowiecki D., Tataurova L., Bondarev A., Shpansky A., Protopopov A.V., Sorokin A.D., Saarma U., Kosintsev P., Schmölcke U., Wilczyński J., Lipecki G., Nadachowski A., Boeskorov G.G., Baryshnikov G.F., Zorzin R., Vorobiova N., Moskvitina N.S., Leshchinskiy S., Malikov D., Berdnikov I.M., Balasescu A., Boroneant A., Klementiev A., Fyfe R., Woodbridge J., Stefaniak K. Impact of global environmental changes on the range contraction of Eurasian moose since the Late Pleistocene // Sci Total Environ. 2024 Nov 13;957:177235. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.177235
  7. Palyanova G.A., Rychagov S.N., Svetova E.N., Moroz T.N., Seryotkin Yu.V., Sandimirova E.I., Bortnikov N.S. Unusual Ore Mineralization of Siliceous Rocks in the Southern Kambalny Central Thermal Field (Kamchatka) // Doklady Earth Sciences, Volume 519, pages 1868–1876, 2024. DOI: 10.1134/S1028334X24603535
  8. Popov A.Yu., Vakulenko L.G., Nikitenko B.L., Palchik N.A., Melnikov K.K. Mineralogical, petrographic, and lithochemical features of the Upper Jurassic–Lower Cretaceous section of the Nordvik peninsula (north of eastern Siberia) // Russian Geology and Geophysics, 2024. DOI: 10.2113/ RGG20244773. DOI: 10.2113/RGG20244773
  9. Sokol E.V., Nekipelova A.V., Kozlikin M.B., Shunkov M.V., Kokh S.N., Tikhova V.D., Filippova K.A., Danilenko I.V., Khvorov P.V. The Origin of Biogenic Horizons in the Pleistocene Strata of Denisova Cave: Mineralogical and Geochemical Markers Help to Reconstruct the Sources of Matter // Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia. 2024; 51(1):35-46. DOI: 10.17746/1563-0102.2024.52.1.035-046
  10. Sokol E.V., Nekipelova A.V., Kozlikin M.B., Shunkov M.V., Kokh S.N., Tikhova V.D., Filippova K.A., Danilenko I.V., Khvorov P.V. The Origin of Biogenic Horizons in the Pleistocene Strata of Denisova Cave: Mineralogical and Geochemical Markers Help to Reconstruct the Sources of Matter//Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia, 52 (1) 2024. doi:10.17746/1563-0110.2024.52.1.035-046
  11. Solotchin P.A., Solotchina E.P., Bezrukova E.V., Shchetnikov A.A., Zhdanova A.N. Reconstruction of the Late Quaternary climate of Oka Plateau (East Sayan) based on sedimentary record from high-mountain freshwater lake// Limnology and Freshwater Biology 2024 (1): 426-432 DOI:10.31951/2658-3518-2024-A-1-426
  12. Solotchina E.P., Solotchina P.A., Bezrukova E.V., Zhdanova A.N., Shchetnikov A.A., Danilenko I.V., Kuzmin M.I. Mineralogical Indicators of the Holocene Climate in Sediments of the High-Mountain Lake Sagan-Nur (East Sayan Mountains)// Doklady Earth Sciences, 2024, Vol. 517, Part 2, pp. 1332–1339. DOI: 10.1134/S1028334X24602220
  13. Zastrozhnov D.A., Zastrozhnov A.S., Zykin V.S., Larin S.I., Pestova L.E., Zykina V S., Golovanov S.E. On the Genesis of Quaternary Deposits in the Yaloman-Katun Zone of the Altai Mountains and the Practicability of Introducing the Catafluvial Genetic Type // Stratigraphy and Geological Correlation, Volume 32, pages 778–802, 2024, DOI: 10.1134/S0869593824700205
  14. Zhmodik S.M., Rozanov A.Yu., Lazareva E.V., Ivanov P.O., Belyanin D.K., Karmanov N.S., Ponomarchuk V.A., Saryg-ool B.Yu., Zhegallo E.A., Samylina O.S., Moroz T.N. Signatures of the Involvement of Microorganisms in the Formation of Nodular Monazite (Kularite), Republic of Sakha (Yakutia), Russia//Doklady Earth Sciences, 2024, Vol. 516, Part 2, pp. 995–1003. DOI: 10.1134/S1028334X24601494

 

 

 

Лаборатория литогеодинамики осадочных бассейнов (220)

 

лаб 220 общее фото

Заведующий лабораторией 

Кандидат геолого-минералогических наук, Ветрова Наталья Игоревна

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук, профессор РАН,  Летникова Елена Феликсовна 

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории включает 20 человек, 12 из которых являются научными сотрудниками, среди них 3 человека имеют ученые степени доктора наук и 9 человек – кандидата наук.

 

Контакты

Заведующий лабораторией, к.г.-м.н., Ветрова Наталья Игоревна
e-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
корпус экспериментальных исследований к. 416.

 

 

Лаборатория основана в 2017 году. Коллектив лаборатории выполняет базовый проект «Диагностика и хронология глобальных и локальных событий в летописи континентальных осадочных бассейнов». В фокусе проводимых исследований, находятся взаимосвязи процессов осадконакопления с тектоническим режимом и климатическими изменениями. Древние и современные осадочные бассейны, а также сам процесс осадконакопления являются наиболее чуткими и высокоразрешающими индикаторами различных изменений природной среды, а современные аналитические методы, позволяют извлекать из данных объектов большой объем информации.

C осадочными палеобассейнами континентов связаны крупнейшие месторождения железных руд, марганца, меди, свинца, цинка, золота, урана и других цветных, редких и благородных металлов. Они так же являются зонами генерации и накопления горючих полезных ископаемых (нефть, газ и уголь), горно-химического сырья и строительных материалов. В последние десятилетия, объектом пристального внимания стали комплексные крупнотоннажные объекты с низкими содержаниями полезных компонентов – разнообразные металлоносные сланцы. Россия в значительной степени отстает от зарубежных стран по роли осадочных рудных месторождений в ее минерально-сырьевой базе; известные же месторождения во многих случаях значительно уступают по качеству руд иностранным аналогам. Так, на территории России до настоящего времени не известны примеры сравнительно недавно открытых крупных зарубежных осадочных месторождений Co, Ni, Mo, W, U, Au, Sr, Ba, платиноидов (Мак-Артур-Ривер, Маунт-Айза, Олимпик-Дам, все – Австралия; Нижнеселезское, Польша; Сонг-линь и Баян-Оба – Китай; Карлин, США и др.). Все это делает крайне актуальной проблему качественно новых подходов к изучению разновозрастных осадочных бассейнов на территории России.

Актуальность изучения осадочных бассейнов определяется не только полезными ископаемыми. Осадочные бассейны континентов являются наиболее надежным источником информации об изменениях климата отдельных регионов и планеты в целом в геологическом прошлом. Кроме климатических изменений, осадконакопление реагирует на сейсмические события, что позволяет выявлять и датировать древние крупные землетрясения, определять периодичность этих явлений и проводить сейсмическую оценку риска территорий. В осадочной летописи запечатлена эволюция развития отдельных тектонических структур в прошлом, включая этапы тектоно-магматической активности, что широко используются при палеогеодинамических реконструкциях. Вышесказанное определяет необходимость всестороннего изучения строения и эволюции континентальных осадочных палеобассейнов с применением современных методических подходов и аналитических методов.

 

 

Коллектив лаборатории включает несколько исследовательских групп, осуществляющих исследования по следующим направлениям:

  1. Изучение вещественного состава и возраста осадочных горных пород, реконструкция источников сноса и палеотектонической природы древних осадочных бассейнов. (Е.Ф. Летникова, Н. И. Ветрова, А. В. Иванов, К.К. Колесов)
  2. Изучение четвертичной геологии и геоморфологии областей новейшего горообразования. Изучение изменений климата и связанных с ними перестроек ландшафтов на сопредельных территориях Алтая, Тувы и Монголии в четвертичное время. (А. Р. Агатова, Р.К. Непоп, И. С. Новиков)
  3. Реконструкции регионального палеоклимата по данным аналитической микростратиграфии донных осадков (морских и озерных), изучение процессов осадконакопления в современных озерах. (А. В. Дарьин, В. В. Бабич, Т. И. Маркович)

И. С. Новиков в пустыне западной Монголии
И. С. Новиков в пустыне западной Монголии

А. Р. Агатова документирует шурф четвертичных отложений
А. Р. Агатова документирует шурф четвертичных отложений 

Р. К. Непоп копает шурф в четвертичных отложениях межгорной впадины
Р. К. Непоп копает шурф в четвертичных отложениях межгорной впадины

А. В. Дарьин с ловушкой для отбора проб донных осадков
А. В. Дарьин с ловушкой для отбора проб донных осадков 

 

 

Коллектив лаборатории использует широкий спектр методик исследования вещественного состава отложений, среди которых изотопные характеристики осадочных карбонатных пород, U-Pb датирование детритовых цирконов и определение Nd-модельного возраста терригенных пород, термохронологическое датирование апатита.

Основным подходом группы в изучении климатообусловленных изменений ландшафтов этого горного региона является мультидисциплинарность исследований при ведущей роли методов четвертичной геологии и геоморфологии. В комплекс применяемых методов входят также палеонтологический (палинологический, остракодовый анализы, анализ озерных осадков Корде-Успенской), рентгеноструктурный, палеопочвенный. Огромное количество археологических памятников различных эпох - от палеолита до Средневековья - обуславливает высокую информативность геоархеологического подхода. Все исследования проводятся на геохронологической основе: широко используются методы радиоуглеродного датирования, дендрохронологии, оптически стимулированной люминесценции.

заброска через высокогорные болота
Заброска через высокогорные болота

Методика аналитической микростратиграфии создана на основе метода микро-РФА с возбуждением синхротронным излучением (µ-РФА СИ). Проводится исследование кернов донных отложений с высоким пространственным разрешением (0,1-1 мм) с одновременным определением более 25 породообразующих и следовых элементов. Возрастная модель на основе изотопных анализов (Cs-137, Pb-210, C-14) и варвохронологии (при наличии годовой слоистости) позволяет строить временные ряды литолого-геохимических данных, используемых для реконструкций основных климатических параметров.


Буровая платформа, для отбора проб донных осадков

бурение донных осадков со льда замерзшего озера
 Бурение донных осадков со льда замерзшего озера

подъем проб донных осадков
Подъем проб донных осадков

 

 

2020 год

  • Разработаны новые методики аналитической микростратиграфии (сканирующий рентгенофлуоресцентный микроанализ на пучках синхротронного излучения) для исследования образцов донных осадков с высоким пространственным разрешением. В осадках оз. Заповедное (Тунгусский природный заповедник) локализован слой, образовавшийся в результате взрыва ТКТ в 1908 г. В варвных осадках оз. Кучерлинское (Алтай) найдены следы Великого Монгольского землетрясения 1761 г.
  • Установлены временные границы существования последних катастрофически спущенных ледниково-подпрудных озер в Чуйской (37-11 тыс. лет) и Курайской (18-10 тыс. лет) впадинах ЮВ Алтая. В их отложениях выявлена ассоциация глубоководных холодолюбивых пресноводных остракод, ранее считавшихся эндемиками Тибетского нагорья. Последствия спуска озер в МИС-2 были менее катастрофичными, чем спуски более древних озер, тем не менее быстрые осушения крупных водоемов оказали влияние на морфолитогенез самих впадин, долин Чуи и Катуни, а также их освоение человеком.
  • Разработана модель формирования Колывань-Томской тектонической зоны (юг Западной Сибири). На основе изучения геологического строения зоны, датирования детритового циркона из позднепалеозойских отложений и магматического циркона из вулканических пород зоны, неодимовой изотопной систематики магматических и осадочных пород, показано, что осадочные отложения Колывань-Томской зоны образованы в результате размыва раннепалеозойского орогена, окаймлявшего Сибирский континент.
  • Изучение обломочных пород различного происхождения позволило существенно расширить наши представления об истории развития отдельных блоков земной коры и получить свидетельства об их более ранних, в том числе докембрийских, этапах развития, неизвестных до настоящего момента. На основе изучения кластической части грубообломочных породы, мы смогли получить информацию о магматических и вулканических комплексах, которых были безвозвратно эродированы или в настоящий момент скрыты под толщами более молодых пород образований.

2021 год

  • На основе данных радиоуглеродного датирования, ОСЛ и дендрохронологии выявлено продолжительное потепление в высокогорной юго-восточной части Русского Алтая в голоцене. Полученные данные опровергают традиционные представления о голоценовом оледенении Алтая и свидетельствуют о существенном сокращении ледников в гребнях даже наиболее высоких хребтов Алтая уже в начале голоцена (не позднее 11.3-11.4 тыс. лет назад).
  • Исследование глубинного строения области сочленения Салаирского поднятия и внутриконтинентального осадочного бассейна (Кузнецкого прогиба) с использованием магнитотеллурического зондирования позволило охарактеризовать надвиговые структуры, по которым Салаира надвинут на Кузнецкий осадочный бассейн и подтвердить активность этих разломных структур.
  • Геохронологическое исследование (U-Pb датирование цирконов) метабазитовых и метатерригенных пород Хамсаринского террейна Тувы позволило определить возраст заложения Хамсаринского блока (720–790 млн лет, ранний неопротерозой) и выявить возрастной рубеж 680–640 млн лет, отвечающий инициальному субдукционному вулканизму Хамсаринского террейна. Полученные результаты вносят существенные коррективы в хронологию стратификации осадочно-вулканогенных последовательностей изученного фрагмента Хамсаринского террейна и прилегающих территорий.
  • По данным комплексных работ, включающих геохронологические и изотопные исследования, впервые в пределах каледонских структур Таннуольского террейна Тувы установлена вулканогенная толща средне-позднеордовикского возраста. Выявленный этап вулканизма, связанный с одновозрастным гранитоидным магматизмом, вызван процессами постколлизионного растяжения и релаксации утолщенной коры раннекаледонского коллизионного орогена.
  • Термохронологические исследования обнаженных частей кристаллического фундамента Западно-Сибирского бассейна показали многочисленные эпизоды его тектонической активизации. Эти эпизоды тектонической активности, сопровождавшиеся эксгумацией фундамента Западно-Сибирского бассейна вызваны эффектом дальнего воздействия эффект тектонических процессов, действовавших на южной и восточной границах Евразии в мезозойско-кайнозойское время. Данный результат указывает на прежнюю недооценку роли тектонических процессов на границах литосферных плит в эволюции внутрикратонных бассейнов, таких как Западно-Сибирский бассейн.

2022 год

  • Изучение Цамбагаравского землетрясения продемонстрировало реальную возможность катастрофического поступления большого объёма ледово-каменного материала из верхнего нивально-гляциального пояса к подножию высокогорных хребтов Алтая, что необходимо учитывать в хозяйственной деятельности. Относительно высокая скорость нивелирования следов лавины и, как следствие, трудности их последующей идентификации в рельефе позволяют предполагать большее число сходов лавин, в том числе сейсмической природы, в недавнем геологическом прошлом, чем это можно установить в настоящее время в хребтах Алтая.
  • Разработаны новые методики по поиску и детальному исследованию отдельных микрочастиц, отличающихся по элементному составу от депонирующей матрицы - ежегодно ламинированных (варвных) донных осадков. Области применения методики могут быть связаны с поисками криптотефры, оценкой техногенных загрязнений, датировкой сейсмических событий и прочих.
  • С помощью комбинации методов изотопной (Sr, С) хемостратиграфии карбонатных пород и U-Pb датирования кристаллов магматогенного циркона из сингенетичных известнякам туффитов установлены возрастные ограничения (525-510 млн лет) на время формирования кинтерепской свиты Салаирского бассейна.
  • На основе геохимических, изотопно-геохимических (Sm-Nd, Rb-Sr) методов и U-Pb геохронологические исследования валунов и галек гранитоидов конгломератовой толщи раннекембрийской баянкольской свиты Систигхемского прогиба установлены несколько источников поступления обломочного материала в результате разрушения гранитоидов различного возраста и изотопно-геохимического состава: ранневендский (~590 млн лет) и позднерифейский (~630 млн лет), связанный с плавлением довендской коры островодужного типа, образованной из деплетированного мантийного источника (εNd(T) = +8.0...+8.6).
  • По данным трекового анализа апатита из раннепалеозойских гранитоидов Таннуольского террейна проведено комплексное моделирование термальной истории фундамента, что позволило выявить серию этапов тектонической активизации различной природы и интенсивности, разделенные этапами тектонического покоя, за последние ~185 млн лет.
  • Установлены тектонические условия и этапы накопления вулканогенных и осадочных толщ Тувинского прогиба в девон-карбоновое время. Получены новые данные: петрологические, геохронологические (U-Pb датирование циркона и бадделеита), геохимические и Sm-Nd изотопно-геохимические исследования покровных и субвулканических образований.

2023 год

  • В качестве инструмента, позволяющего проводить поиск in situ аэрозольных микрочастиц тефры в донных осадках, использован сканирующий метод микро-РФА-СИ, что позволило обнаруживать in situ в керне донных осадков оз. Беле (Хакассия) микрочастицы, по возрасту и составу коррелируемые с тефрой крупнейшего извержения вулкана Пэктусан (Исландия)в Х веке.
  • Проведена реконструкция развития заприпайных полыней моря Лаптевых в последние столетия с использованием методики палеоклиматических реконструкций на основе сопоставления инструментально полученных временных рядов гидрометеорологических наблюдений и геохимических временных рядов донных осадков, накопившихся за период инструментальных наблюдений. На основе этого возможна реконструкция площади зимней полыньи на достаточно длительные временные интервалы в прошлом с перспективой выявления длиннопериодных природных циклов их изменения. Это предполагает возможность детализации долгосрочного прогноза изменения размеров полыньи в дополнение к уже существующим методам их краткосрочного прогноза в настоящем.
  • Впервые построенная обобщённая количественная температурная реконструкция по результатам исследования донных осадков четырёх горных озёр Российского Алтая для последних двух тысячелетий отчётливо отображает проявление на этой территории всех известных периодов потепления и похолодания: современный тёплый период, Малый ледниковый период, Средневековый тёплый период, холодный период Тёмного века, Романский тёплый период. Показывает, что климат Центральной Азии на протяжении последних двух тысячелетий менялся в полном соответствии с общим глобальным климатическим сценарием.
  • Изучены отложения и формы рельефа в верховьях реки Харал (Тоджинская котловина, Тува) и реконструированы изменения в структуре гидросети в связи с формированием и спуском Верхнехаральского приледникового озера в пределах Азаского ледникового щита. На основе данных датирования установлены основные рубежи развития и деградации это ледника. Установлен фретический тип вулканических извержений, формировавшихся во второй половине позднего плейстоцена при толщине ледового покрова в первые сотни метров; обоснован ледниково-экзарационный генезис микрорельефа под воздействием покровного оледенения.
  • Установлено, что горное обрамление Чуйской впадины Русского Алтая подвергалось оледенению уже в среднем плейстоцене ~ 160–180 тыс. л.н. (МИС 6), однако максимальный ледниково-подпрудный водоем (с уровнем до 2100 м н.у.м.) существовал в Чуйской и Курайской впадинах в позднем плейстоцене, не ранее 90–80 тыс. л.н. (МИС 4).Участие катастрофических спусков наиболее крупных ледниково-подпрудных озер в формировании ининской толщи и высоких террас в долинах Чуи и Катуни ограничено рубежом 90–80 тыс. л.н. Подтверждено существование и дана палеонтологическая характеристика отложений крупного, с уровнем не ниже 1730 м н.у.м., ледниково-подпрудного озера в МИС 2 в Курайской впадине. Его спуск произошел не позднее 16 тыс. л.н. Синхронно его спуску – около 17-16 тыс. л.н. – началось накопление делювиально-озерных циклитов сальджарской толщи в устье Ини.
  • AMS 14С-датирование сохранившихся в тефре обугленных стеблей бамбучника курильского (Sasa kurilensis), погибшего вследствие перекрытия тефрой, позволило установить, что эксплозивное извержение на о. Итуруп в районе перешейка Ветровой произошло около 2115‒1995 л.н. Это заключение поднимает вопрос о пересмотре характера вулканической опасности северной части острова Итуруп и требует учета возможных эксплозивных извержений большой мощности. Сам перешеек Ветровой следует рассматривать как район активного вулканизма.
  • Моделирование термотектонических процессов, основанное на данных трековой термохронологии пород кристаллического фундамента Южной Тувы позволило реконструировать смену источников сноса для терригенных пород Убсунурского бассейна юга Тувы в кайнозойское время. Поздненеогеновая реактивация Южно-Таннуольской и Убсунур-Бийхемской разломных зон продолжалась в течение четвертичного периода и активна до сих пор. Об этом свидетельствуют концентрации эпицентров современных землетрясений с магнитудой до 7 баллов и палеоземлетрясения с возрастом 3000–3500 лет, известные в пределах Южной Тувы.
  • Получены изотопно-геохронологические и геохимические данные о составе и возрасте метаморфического комплекса пород Бутугольской глыбы Восточного Саяна, расположенной в восточной части Тувино-Монгольского микроконтинента ЦАСП. Установлено, что протолитом гнейсов служат, в одном случае, вулканиты с возрастом 1009±8 млн лет, в другом – калиевые терригенные породы, накапливающихся в окраино-континентальных бассейнах. Формирование протолита метавулканогенных пород, участвующих в строении этого комплекса, происходило на рубеже мезо- и неопротерозоя на сформированной коре, а метаосадочных за счет мезопротерозойских, реже палеопротерозойских и архейских континентальных источников сноса, более распространенных и типичных для западной части ЦАСП. Установлено, что породы Бутугольской глыбы имеют различную историю развития от других блоков земной коры в составе композитного Тувино-Монгольского микроконтинента.
  • Получены первые данные о докембрийском возрасте карбонатных пород для юго-западного сектора ЦАСП указывающие на проявление процессов карбонатонакопления на рубеже 800 млн лет, не характерном для центральной и восточной части этого складчатого пояса.
  • Данные U–Pb-датирования зерен детритового циркона и изучение изотопного состава Sr и С, позволили оценить время накопления отложений терегтигской свиты юга Тувы в интервале 530–520 млн лет. Присутствие представительной популяции зерен детритового циркона докембрийского возраста указывает на накопление отложений этой свиты в пределах блока континентальной коры с длительной историей развития.

2024 год

  • На основе данных µРФА-СИ сканирования донных осадков оз. Пеюнгда (Тунгусский природный заповедник) проведена высокоразрешающая реконструкция палеоклимата приарктической территории Восточной Сибири и выявлен в озере Чаша (Камчатка) слой тефры, связанной с извержением вулкана Ксудач-1907 г.
  • На основе изучения донных отложений построен прогноз природных вариаций температуры воздуха и ледовитости шельфа Восточно-Сибирского моря на ближайшие столетия. Сравнение инструментальных измерений температуры воздуха и продолжительности безлёдного периода с 1850 г. с моделью их “естественного” поведения в этот же временной интервал показывает тенденцию их выхода за верхний предел 95% доверительного интервала, что можно трактовать как наличие влияния антропогенного фактора на климатические параметры в сторону их увеличения.
  • Установлена связь аргиллитизации и образования пещер в некарстующихся породах в Алтае-Саянской складчатой области. Для их формирования необходимо наличие приразломных зон низкотемпературной переработки вмещающих пород, в которых они изменены до состояния аригиллизита (зоны аргиллизации), развитые на водоразделах горных сооружений.
  • Восстановлена хронология стратификации рудовмещающих (Zn–Pb-Cu-Au) кембрийских вулканогенно-осадочных последовательностей Салаирского и Таннуольского террейнов в центральной части Центрально-Азиатского складчатого пояса.
  • Дано геохронологическое обоснование вендского возраста отложений вороговской серии западной части Сибирской платформы – основа для проведения палеомагнитных исследований на пути к обоснованию вендского геомагнитного феномена.

ледник в горах Алтая
Ледник в горах Алтая

шурф в моренных отложениях Горного Алтая
Шурф в моренных отложениях Горного Алтая

 

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

Педагогическая деятельность д.г.-м.н. Е.Ф. Летниковой и к.г-м.н. А.В. Дарьина связана с руководством кандидатских диссертаций, а также курсовых и дипломных работ студентов НГУ.

За последние 5 лет под руководством сотрудников лаборатории защищено: 2 кандидатских диссертации, 5 бакалаврских и 2 магистерских диплома.

 

 

Летникова Елена Феликсовнва – эксперт РАН, эксперт РНФ

Дарьин Андрей Викторович – эксперт РАН

 

 

2020 год

  • LII (52-е) Тектоническое совещание "Фундаментальные проблемы тектоники и геодинамики", 28 января – 01 февраля 2020 года, г. Москва
  • XVIII Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту», 20 – 23 октября 2020 года, г. Иркутск

2021 год

  • Всероссийское совещание «Фундаментальные проблемы изучения вулканогенно-осадочных, терригенных и карбонатных комплексов», 26 – 29 апреля 2021 года, г. Москва
  • XIX Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту» 19 – 22 октября 2021 года, г. Иркутск
  • Conference «Radiocarbon in the Environment III», 5-9 July 2022, Gliwice, Poland

2022 год

  • LIII (53) Тектоническое совещание "Тектоника и геодинамика Земной коры и мантии: фундаментальные проблемы-2022", 1 — 5 февраля 2022 года, г. Москва
  • XX Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту» 18-21 октября 2022 года, г. Иркутск
  • Вторая Всероссийская научная конференция «Геохронология четвертичного периода: инструментальные методы датирования новейших отложений», 19 - 24 апреля 2022 года, г. Москва
  • International Conference “Synchrotron and Free electron laser Radiation: generation and application”, will be held on June 27 – 30, 2022, г. Новосибирск
  • Всероссийская конференция «Современные проблемы наук о Земле», 11-15 апреля 2022 года, г. Москва

2023 год

  • LIV (54) Тектоническое совещание "Тектоника и геодинамика Земной коры и мантии: фундаментальные проблемы-2023», 31 января — 4 февраля 2023 года, г. Москва
  • XXI научная конференция «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту», 17 — 20 октября 2023 года, г. Иркутск
  • Всероссийская конференция «Фундаментальные проблемы изучения вулканогенно-осадочных, терригенных и карбонатных образований», 18 — 21 апреля 2023 года, г. Москва

2024 год

  • LV (55-е) Тектоническое совещание "Тектоника и геодинамика Земной коры и мантии: фундаментальные проблемы-2024", 29 января – 3 февраля 2024 года, г. Москва
  • XXII научная конференция «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту», 15-19 октября 2024 года, г. Иркутск
  • Международная научно-практическая конференция LXXVII Герценовские чтения «География: развитие науки и образования», 22-26 апреля 2024 года, г. Санкт-Петербург
  • III молодежная научная конференция-школа с международным участием «Геология на окраине континента», 16–20 сентября 2024 года, г. Владивосток

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0036; Номер Гос. учета: 122041400214-9. «Диагностика и хронология глобальных и локальных событий в летописи континентальных осадочных бассейнов », руководитель Летникова Елена Феликсовна
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0011. «Реконструкция хронологии геологических и климатических событий, в том числе катастрофических, в современных и древних осадочных бассейнах Северной и Центральной Азии», руководитель Летникова Елена Феликсовна

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 24-77-00019; Номер Гос. учета – 124102100594-1. «Состав, возраст и источники обломочного материала конгломератов раннего палеозоя юга Тувы и северо-запада Монголии», руководитель Иванов Александр Владимирович
  • РНФ№ 23-77-10035; Номер Гос. учета – 123110800162-1. «Хронология карбонатонакопления в Палеоазиатском океане в позднем протерозое - раннем палеозое», руководитель Ветрова Наталья Игоревна
  • РНФ№ 22-77-10069; Номер Гос. учета – 122110700023-7. «Эволюция земной коры Тувинского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса в осадочной летописи от палеозоя до кайнозоя», руководитель Ветров Евгений Валерьевич
  • РНФ№ 19-17-00099; Номер Гос. учета – 122120600006-0. «Диагностика и датирование вулканомиктовых пород в осадочных последовательностях различной геодинамической природы», руководитель Маслов Андрей Викторович
  • РНФ№ 22-27-00454; Номер Гос. учета – 122080400001-4. «Дендрохронологический анализ древесных углей – новое направление в хронологических исследованиях ландшафтов и кочевых культур Русского Алтая», руководитель Агатова Анна Раульевна
  • РНФ№ 22-27-00447; Номер Гос. учета – 122080400005-2. «Комплексное изучение отложений и рельефа высокогорных долин как ключ к ландшафтно-климатическим реконструкциям голоцена Юго-Восточного Алтая», руководитель Непоп Роман Кириллович

 

 

2023 год

 

  1. Agatova A., Nepop R., Myglan V., Barinov V.; Tainik A., Filatova M. Potentiality of Charcoal as a Dendrochronological and Paleoclimatic Archive: Case Study of Archaeological Charcoal from Southeastern Altai, Russia. Climate 2023, 11, 150. DOI: 10.3390/cli11070150
  2. Agatova A.R., Nepop R.K., Shchetnikov A.A., Krainov M.A., Ivanov E.V., Filinov I.A., P. Ding, Yi-G Xu Sedimentary Records of High-Mountain Lakes in Arid Russian Altai: First Results of Studies (Last Glacial Maximum–Holocene) // Doklady Earth Sciences, 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23602626
  3. Agatova A.R., Nepopa R.K., Moska P., Nikitenko B.L., Bronnikova M.A., Zhdanova A.N., Zazovskaya E.P., Karpukhina N.V., Kuzmina O.B., Nepop A.R., Ovchinnikov I.Yu., Petrozhitskiy A.V., Uspenskaya O.N. Recent Data of Multidisciplinary Studies of the Major Pleistocene Climatic Events: Glaciations, Formation of Ice-Dammed Lakes, and Their Catastrophic Drainage in Altai (Mountains of Southern Siberia) // Doklady Earth Sciences – 2023 – Vol. 510 – Part 2 – pp. 459–464. DOI: 10.1134/S1028334X23600305
  4. Alexandrin M.Y., Solomina O. N., Darin A.V. Variations of heat availability in the Western Caucasus in the past 1500 years inferred from a high -resolution record of bromine in the sediment of Lake Karakel // Quaternary International - 2023. DOI: 10.1016/j.quaint.2023.05.020
  5. Alexeiev D.V., Khudoley A.K., DuFrane S.A., Glorie S., Vishnevskaya I.A., Semiletkin S.A., Letnikova E.F. Early Neoproterozoic fore-arc basin strata of the Malyi Karatau Range (South Kazakhstan): Depositional ages, provenance and implications for reconstructions of Precambrian continents // Gondwana Research - Volume 119 - Pages 313-340. DOI: 10.1016/j.gr.2023.03.019
  6. Asakhov A.S., Babich V.V., Gukov A.Yu., Alatorcev A.V. The Polynya and Arctic Oscillation of the Laptev Sea in Winter over the Past 300 Years: Reconstructions on a Geochemical Proxy // Doklady Earth Sciences – 2023 –Vol. 511 – Part 1 – pp. 1–6. DOI: 10.1134/S1028334X23600676
  7. Astakhov A.S., Babich V.V., Shi X., Hu L., Obrezkova M.S., Aksentov K.I., Alatortsev A.V., Darin A.V., Kalugin I.A., Karnaukh V.N., Melgunov M.S. Climate and ice conditions of East Siberian Sea during Holocene: Reconstructions based on sedimentary geochemical multiproxy // The Holocene – 2023 – Vol. 33(1) – 3 –13. DOI: 10.1177/09596836221126049
  8. Babich V.V., Daryin A.V., Rudaya N.A., Markovich T.I. Two Millennia of Climate History for the Russian Altai: Integrated Reconstruction from Lake Sediment Data // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–10, 2023. DOI: 10.2113/RGG20234585
  9. Bergal-Kuvikas O.V., Smirnov S.Z., Agatova A.R., Degterev A.V., Razjigaeva N.G., Pinegina T.K., Portnyagin M.V., Karmanov N.S., Timina T.Yu. The Holocene Explosive Eruption on Vetrovoi Isthmus (Iturup Island) as a Source of the Marker Tephra Layer of 2000 cal. yr BP in the Central Kuril Island Arc // Doklady Earth Sciences – 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23600597
  10. Darin A.V., Babich V.V., Markovich T.I., Darin F.A., Sorokoletov D.S., Rakshun Ya.V., Karachurina S.E., Rudaya N.A. On the Possibility of Constructing a Quantitative Paleoreconstruction of the Gorny Altai Climate Based on Scanning SR-XRF Data on the Bottom Sediments of Lake Nizhneye Multinskoye // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 2023, Vol. 17, Suppl. 1, pp. S207–S211. DOI: 10.1134/S102745102307008X
  11. Darin A.V., Darin F.A., Sorokoletov D.S., Rakshun Ya.V., Rogozin D.Yu. Scanning Synchrotron X-Ray Fluorescence Microanalysis for Tephrochronological Studies // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques– 2023 - Vol. 17 – No. 6 – pp. 1253–1257. DOI: 10.1134/S1027451023060095
  12. Darin A.V., Novikov V.S., Rogozin D.Yu., Meidus A.V., Babich V.V., Rakshun Ya.V., Darin F.A., Sorokaletov D.S., Degermendzhi A.G. Climatic Changes in the Arctic Regions of Eastern Siberia over the Last Millenium According to the Lithological–Geochemical Data on Bottom Sediments of Peyungda Lake (Krasnoyarsk Krai, Evenkia) // Doklady Earth Sciences, 2023. DOI: 10.1134/S1028334X23603012
  13. Ganyushkin D., Bantcev D., Derkach E., Agatova A., Nepop R., Griga S., Rasputina V., Ostanin O., Dyakova G., Pryakhina G., Chistyakov K., Kurochkin Y., Gorbunova Y. Post-Little Ice Age Glacier Recession in the North-Chuya Ridge and Dynamics of the Bolshoi Maashei Glacier, Altai // Remote Sens. – 2023 – 15 – 2186. DOI: 10.3390/rs15082186
  14. Gaskov I.V., Borisenko A.S., Borisenko I.D., Izokh A.E., Ponomarchuk A.V. Chronology of Alkaline Magmatism and Gold Mineralization in the Central Aldan Ore District (Southern Yakutia) // Russian Geology and Geophysics – 2023 – 64 (2) – 175–191. DOI: 10.2113/RGG20214427
  15. Ivanov A.V., Letnikova E.F., Shkolnik S.I., Maslov A.V., Vetrova N.I. Fragment of an Early Cambrian Continental Margin in the Structure of the Tuva Segment of the Central Asian Orogenic Belt (Teregtig Formation): Results of U–Pb Zircon Dating and Sr Chemostratigraphy // Doklady Earth Sciences, 2023, Vol. 512, Part 2, pp. 915–922. DOI: 10.1134/S1028334X23601177
  16. Marusin V.V., Kochnev B.B., Karlova G.A., Proshenkin A.I., 2023. Age Constraints and Source Areas for the Precambrian to Cambrian Strata of the Southern Yenisei Ridge (Redkolesnaya and Ostrovnoy Formations). Geodynamics & Tectonophysics 14 (3), 0700. doi:10.5800/GT-2023-14-3-0700. DOI: 10.5800/GT-2023-14-3-0700
  17. Myglan V.S., Agatova A.R., Nepop R.K., Taynik A.V., Filatova M.O., Barinov V.V. A New Approach to the Study of Archaeological Charcoal: The Case of Metallurgical Furnaces of the Southeastern Altai // Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia – 2023 – 51/2 – 74–84. DOI: 10.17746/1563-0110.2023.51.2.074-084
  18. Novikov I.S., Zolnikov I.D., Glushkova N.V., Danilson D.A., Kolesov K.K., 2023. Relationship between the Paleozoic and Cenosioic Faulting Ensembles in the Western Part of the Altai-Sayan Folded Area. Geodynamics & Tectonophysics 14 (3), 0705. DOI: 10.5800/GT-2023-14-3-0705
  19. Rogozin D. Y., Darin A. V., Zykov V. V., Kalugin I. A., Markovich T. I., Bulkhin A. O., Kolmakova A. A. Seasonal and inter-annual sedimentation in meromictic Lake Shira (Siberia, Russia) during disturbance of meromixis // Journal of Paleolimnology – 2023 – volume 69, pages359–380 . DOI: 10.1007/s10933-023-00279-8
  20. Rogozin D. Y., Krylov P. S., Dautov A. N., Darin A. V., Kalugin I. A., Meydus A. V., Degermendzhy A. G. Morphology of Lakes of the Central Tunguska Plateau (Krasnoyarsk Krai, Evenkiya): New Data on the Problem of the Tunguska Event of 1908 // Doklady Earth Sciences, 2023, Vol. 510, Part 1, pp. 307–311. DOI: 10.1134/S1028334X23600044
  21. Shchetnikov A.A., Kazansky A.Yu., Erbaeva M.A., Matasova G.G., V. V. Ivanova, Filinov I. A., Khenzykhenov F.I., Namzalova O. D.-Ts., Nechaev I. O. Structure and Depositional Environment of the Upper Cenozoic Ulan-Zhalga Reference Section, Western Transbaikalia // Stratigraphy and Geological Correlation – 2023 – Vol. 31 – No. 6 – pp. 632–656. DOI: 10.1134/S0869593823060114
  22. Shkolnik S., Letnikova E., Vetrov E., Ivanov A., Reznitsky L., Proshenkin A. Proterozoic – Paleozoic tectonic evolution of the northern Central Asian Orogenic Belt: New constraints from igneous and metamorphosed rocks of the Khamsara Terrane (East Sayan, Russia) // Journal of Asian Earth Sciences – 2023 – Volume 255 – 105785. DOI: 10.1016/j.jseaes.2023.105785
  23. Vetrov E.V., Vetrova N.I., 2023. A Model of the Late Mesozoic and Cenozoic Thermotectonic Evolution of the Pre-Mesozoic Basement Rocks in South Tuva. Geodynamics & Tectonophysics 14 (6), 0729. DOI: 10.5800/GT-2023-14-6-0729
  24. Vetrov E.V., Vetrova N.I., Pikhutin E.A. Geochronology and geochemistry of early Paleozoic granitic and coeval mafic rocks from the Tannuola terrane (Tuva, Russia): Implications for transition from a subduction to post-collisional setting in the northern part of the Central Asian Orogenic Belt // Gondwana Research – 2024 – Volume 125 – Pages 130-149. DOI: 10.1016/j.gr.2023.08.012
  25. Zolnikov I. D., Deev E. V., Kurbanov R. N., Panin A. V., Novikov I. S. Age of Glacial and Fluvioglacial Deposits of the Chibit Glaciocomplex in Gornyi Altai // Doklady Earth Sciences – 2022 – Vol. 507 – Suppl. 1 – pp. S23–S28. DOI: 10.1134/S1028334X22601481
  26. Гладышев Е.А., Еманов А.Ф., Еманов А.А., Новиков И.С., Фатеев А.В., Шевкунова Е.В., Ершов Р.А., Полянский П.О. СЕЙСМИЧЕСКАЯ АКТИВИЗАЦИЯ В АЙГУЛАКСКОМ ХРЕБТЕ // ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ВОПРОСЫ ГОРНЫХ НАУК Том 10, № 1, 2023. DOI: 10.15372/FPVGN202310107
  27. Жимулев Ф.И., Котляров А.В., Новиков И.С., Сенников Н.В., Колесов К.К. (2023) Геологическое строение и мезозойско-кайнозойская тектоническая эволюция Неня-Чумышского прогиба (Южный Салаир, юг Западной Сибири). Литосфера, 23(5), 820-843. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-5-820-843
  28. Зольников И. Д., Новиков И. С., Деев Е. В., Панин А. В., Курбанов Р. Н. ПОСЛЕДНЕЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ И ЛЕДНИКОВО-ПОДПРУДНЫЕ ОЗЕРА В ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ГОРНОГО АЛТАЯ // ЛЁД И СНЕГ – 2023 – том 63 – № 4 – с. 639–651. DOI: 10.31857/S207667342304018X
  29. Зольников И.Д., Деев Е.В., Курбанов Р.Н., Панин А.В., Новиков И.С., Васильев А.В. ВОЗРАСТ ЛЕДНИКОВЫХ И ВОДНОЛЕДНИКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЧИБИТСКОГО ГЛЯЦИОКОМПЛЕКСА И ЕГО ПОДПРУДНОЕ ОЗЕРО (ГОРНЫЙ АЛТАЙ) // ГЕОМОРФОЛОГИЯ – 2023 – том 54 – № 1 – с. 107–115. DOI: 10.31857/S0435428123010133
  30. Летникова Е.Ф., Жданов А.А., Иванов А. В., Маслов А. В., Изох А. Э., Летникова А. Ф., Солошенко Н. Г. Sr-ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ ВОДЫ ПАЛЕООКЕАНА 960 МЛН ЛЕТ НАЗАД (ПО ДАННЫМ ДЛЯ НИЖНЕТУНГУССКОЙ СВИТЫ ТУРУХАНСКОГО ПОДНЯТИЯ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ) // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 513, № 1, с. 66–76. DOI: 10.31857/S2686739723600960
  31. Новиков И.С. HISTORY OF THE RIVER NETWORK DEVELOPMENT, GEOMORPHIC STRUCTURE AND PROSPECTS OF GOLD MINERALIZATION IN THE CENTRAL PART OF SALAIR // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2023, № 4б(56) . DOI: 10.20403/2078-0575-2023-4б-150-165
  32. Новиков И.С., Михаревич М.В., Прудников С.Г. Морфология рельефа внутрилед-ного палеовулкана Дерби-Тайга и прилегающей части Азасского плато (Тоджинская котловина, северо-восточная Тува) // Геоморфология и палеогеография. 2023. Т. 54. № 2. DOI: 10.31857/S294917892302007X
  33. Новиков И.С., Назаров Д.В., Михаревич М.В., Гладышева А.С., Ручкин М.В., Прудников С.Г. К ПРОБЛЕМЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ АЗАССКОГО ЛЕДНИКОВОГО ЩИТА НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОДПРУДНЫХ ОЗЕР В НЕОПЛЕЙСТОЦЕНЕ ТУВЫ НА ПРИМЕРЕ ВЕРХНЕХАРАЛЬСКОГО ПАЛЕООЗЕРА // Геология и геофизика – 2023 – т. 64 – № 5 – с. 720–734. DOI: 10.15372/GiG2022146
  34. Школьник С.И., Беляев В.А., Летникова Е.Ф., Демонтерова Е.И., Брянский Н.В., Колесов К.К., Иванов А.В. Бутугольская глыба – экзотический докембрийский блок в строении фундамента тувино-монгольского микроконтинента (Восточный Саян) // Доклады российской академии наук. науки о земле – 2023 – том 510 – № 2 – с. 127–133. DOI: 10.31857/S2686739723600261

 

2024 год

 

  1. Babich V.V., Astakhov A.S. Forecast of Natural Variations in Air Temperature and Sea Ice on the East Siberian Sea Shelf for the Coming Centuries // Doklady Earth Sciences, Volume 514, pages 119–125, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X23602353
  2. Darin A.V., Novikov V.S., Babich V.V., Markovich T.I., Darin F.A., Rakshun Ya.V., Sorokoletov D.S., Wu J., Zhu Z. , Li Qi , Sun Q., Chu G., Lipovyi D.A., Starostinac E.V. Elemental Composition of Tephra in Lake Chasha Bottom Sediments (South Kamchatka) According to Scanning X-Ray Fluorescence Microanalysis with Synchrotron Radiation // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 2024. DOI: 10.1134/S1062873824708845
  3. Emanov A.F., A.A. Emanov, I.S. Novikov, E.A. Gladyshev, A.V. Fateev, P.O. Polyansky, E.V. Shevkunova, R.A. Ershov, V.V. Arapov, A.A. Krivov; Aigulak Focal Area as a Result of the Impact of the 2003 Chuya Earthquake on Gorny Altai. Russ. Geol. Geophys. 2024; 65 (11): 1383–1396. doi:10.2113/RGG20244745
  4. Izbrodin I.А., Doroshkevich А.G., Kotov А.B., Salnikova Е.B., Izokh А.E., Letnikova Е.F., Ivanov А.V., 2024. Age and Petrogenesis of Dolerites on the Mara River (Sayan Marginal Uplift of the Basement, Southern Part of the Siberian Craton) // Geodynamics & Tectonophysics 15 (5), 0789. DOI: 10.5800/GT-2024-15-5-0789
  5. Izokh A.E., Letnikova E.F., Izbrodian I.A., Ivanov A.V., Shkolnik S.I., Doroshkevich A.G. High-K Rocks of the Late Riphean Mara Paleovolcano, Biryusa Uplift, South of the Siberian Platform // Stratigraphy and Geological Correlation, 2024, Vol. 32, No. 4, pp. 374–395. DOI:10.1134/S0869593824700060
  6. Meydan A.F., Kalugin I.A., Darin A.V., Babich V.V., Markovich T.I., Rogozin D.Y., Çagatay M.N., Gülyüz E., Akkol S. Paleoenvironmental reconstruction of Lake Van and Lake Erçek over the last millennium using varved sediments (Eastern Türkiye) // Quaternary International, Volume 714, 109581, 2024. DOI: 10.1016/j.quaint.2024.10.013
  7. Myglan V.S., Barinov V.V., Agatova A.R., Nepop R.K., Filatova M.O. The First 377-Year Tree-Ring Chronology in Russia Based on Charcoals from Ancient Altai Iron-Smelting Furnaces (Mountains of Southern Siberia) // Doklady Earth Sciences, Volume 516, pages 844–850, (2024)
  8. Novikov V.S., Darin A.V., Babich V.V., Darin F.A., Rogozin D.Yu. Geochemistry of the Bottom Sediments of Lake Peyungda, Tunguska Nature Reserve, and Paleoclimatic Reconstructions of the Arctic Territories of Eastern Siberia // Geochemistry International, Volume 62, pages 520–528, (2024). DOI: 10.1134/S0016702924700216
  9. Novikov V.S., Darin A.V., Rogozin D.Yu., Meidus A.V., Babich V.V., Markovich T.I. Bottom sediments of Lake Peyungda as a natural archive of climatic and catastrophic events in the past // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - No 4. - P. 487-492. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-487
  10. Rogozin D.Y., Darin A.V., Kalugin A.I., Krylov P.S., Meydus A.V. Sediments and morphology of deep lakes of Central Tunguska Plateau (Krasnoyarsk krai, Evenkia): on the problem of the Tunguska Event at 1908 // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - No 4. - P. 594-599. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-594
  11. Vetrov E.V., Vetrova N.I. Transition from oceanic subduction to continental collision: Insights from volcanogenic-sedimentary rocks of the Tannuola terrane (northern Central Asian Orogenic Belt) // Geoscience Frontiers Volume 15, Issue 4, July 2024, 101803. DOI: 10.1016/j.gsf.2024.101803
  12. Vetrova N.I., Vetrov E.V., Synchronous felsic volcanism and carbonate sedimentation as a setting for VMS deposits localization at the Salair terrane, NE Central Asian Orogenic Belt // Gondwana Research, Volume 136, 2024, Pages 53-72. DOI: 10.1016/j.gr.2024.08.014
  13. Zolnikov I.D., Novikov I.S., Kurbanov R.N., Filatov E.A., Glushkova N.V., Levitskaya P.S. The age and size of the last glacial-underground lake of the Chui basin (Gorny Altai) // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - № 4. - P. 753-756. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-753
  14. Палеомагнетизм вороговской серии Енисейского кряжа: к обоснованию вендского геомагнитного феномена / Е. В. Виноградов, Д. В. Метелкин, Е. Ф. Летникова [и др.] // Геология и геофизика. – DOI 10.15372/GiG2024179

 

 

 

Лаборатория фазовых превращений и диаграмм состояния вещества Земли при высоких давлениях (454)

 

 

Заведующий лабораторией 

Профессор РАН, доктор геолого-минералогических наук, Беккер Татьяна Борисовна 

 

Научный руководитель базового проекта

Академик РАН Похиленко Николай Петрович

 

 

Кадровый состав лаборатории

19 сотрудников, включая 2 д.г.-м.н., 4 к.г.-м.н., 1 к.ф.-м.н., ведущего конструктора и 16 сотрудников до 35 лет, из которых 3 студента бакалавриата, 1 студент магистратуры и 4 аспиранта.

 

Контакты

Заведующий лабораторией, д.г.-м.н., Беккер Татьяна Борисовна
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., тел. 373-05-26 (доб.769), 306-63-92,
 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
корпус минералогии, к. 231

 

 

Материально-техническая база и костяк коллектива сформированы в период 2013-2017 гг в рамках проекта Мегагрант, а также двух проектов РНФ. Организовал лабораторию д.г.-м.н. Литасов К.Д.

Решение о подаче заявки на создание текущей лаборатории было принято по рекомендации председателя СО РАН д.х.н. академика Пармона В.Н. в начале сентября 2018 г. Решение продиктовано тем, что лаборатория, созданная в рамках Мегагранта, была официально расформирована в 2017 г., при сохранении всей ее материально-технической базы и подготовленных молодых сотрудников.

2015.06.18. Первый эксперимент на многопуансонном прессе Discoverer.

Прессовый зал в конце 1970-х начале 1980-х

2000-тонный пресс Рязанского завода. Многопуансонный Аппарат ‘бочка’

Прессовый зал в 2013 году. Аппарат МЕГА-1 (сверху) и 2000 тонный пресс (снизу)

Демонтаж установки МЕГА-1 весом 63 тонны

2014.09.20.

2014.09.21. Установка пресса Discoverer.

2014.09.21. На фото профессор Отани заходит в прессовый зал.

2014.09.26. Константин Литаосов и инженер фирмы Рикен 2014.09.24-26

2014.09.26. Константин Литасов готовит тестовый эксперимент.

2015.01.12.

2016.04.16 Хмельников А.И.

2016.06. Литасов К.Д., Ращенок С.В., Чанышев А.Д., Отани Е., Каги Х., Зедгенизов Д.А., Минин Д., Шацкий А.Ф.

2016.06. Артем Чанышев и Константин Дмитриевич Литасов

2016.06.  Артем Чанышев

2016.06. Антон Шацкий

2016.06. Александр Ильич Хмельников

2016.06. Шацкий А.Ф.

В 2017 году разрешили привести в порядок вторую половину прессового зала, к. 102

2017.07.17 Даниил Минин, Александр Ильич Хмельников и Антон Арефьев

2017.07.17 Даниил Минин

 2017.07.17 Александр Ильич Хмельников и Антон Арефьев

2017.07.17 Артем Чанышев работает над статьей в Crystal Growth & Designe. Неделю назад приняли его статью в Scientific Reports

2017.08.01. Александр Ильич Хмельников за работой.

2017.08.01. Даниил Минин обрабатывает данные по системе Fe-Ni-P при 6 ГПа.

2017.08.01. Завершена основа балкона.

2017.08.21

2017.08.21. Иван Подбородников

2017.08.21. Наира Мартиросян работает над материалом диссертации по реакциям железа и карбонатов

2017.08.30

2017.08.30. Большую часть дорогостоящего ремонта, организованного за счет средств Мегагранта, пришлось переделывать, включая замену больших окон на окна с дверями, замену сантехники и труб, осветительных приборов и электрики.

2017.08.30. Иван Бажан

2019.09.15. Арефьев А.В., Минин Д.А., Хмельников А.И.

2019.09.15. Арефьев А.В., Минин Д.А., Хмельников А.И.

2019.09.15. Шацкий А.Ф.

2018.01.16.

К январю 2018 года был завершен ремонт второй половины прессового зала.

 

 

 

Тематика лаборатории состоит в изучение фазовых диаграмм состояния вещества Земли и планет при высоких давлениях и температурах. Исследования сфокусированы на фазовых диаграммах силикатных систем с летучими компонентами (С-О-Н) и металлических систем с легкими элементами (H, С, N, S, P). Исследования проводятся экспериментально и теоретически. Для проведения экспериментальных исследований используются аппараты высокого давления (цилиндр-поршень, многопуансонный пресс, алмазные наковальни) и высокотемпературные печи. Проведение теоретических, квантовохимических, расчетов реализуется с использованием программных пакетов VASP и Quantum Espresso, поиск новых кристаллических структур – при помощи программ AIRSS и USPEX.

 

 

 

 

  1. Расчёты энергии основного состояния и электронной структуры проводятся в рамках теории функционала плотности, с использованием базиса плоских волн и PAW формализма. В качестве программного пакета используется VASP 5.3 (https://www.vasp.at/).
  2. Поиск кристаллических структур на основе эволюционных алгоритмов, программный пакет USPEX (https://uspex-team.org/en), и на основе метода случайного поиска, программный пакет AIRSS (www.mtg.msm.cam.ac.uk/Codes/AIRSS).
  3. Для учета температурного эффекта используется метод решеточной динамики в рамках квазигармонического приближения, реализованный в программном пакете PHONOPY (https://atztogo.github.io/phonopy/) и метод первопринципной молеулярной динамики, программный пакет VASP 5.3.

Для проведения перечисленных расчётов сотрудники лаборатории имеют доступ к ресурсам суперкомпьютерных центров:

  1. Информационного Вычислительного Центра Новосибирского Государственного Университета (http://nusc.nsu.ru/wiki/doku.php). Комплекс занял 18 место в 9-й редакции рейтинга TOP 50 суперкомпьютеров СНГ. Пиковая производительность вычислительного комплекса составляла 5447.7 Гфлопс.
  2. Сибирского Суперкомпьютерного центра (http://www.sscc.icmmg.nsc.ru/main.html), Новосибирск. На текущий момент оборудование, к которому имеется доступ, состоит из: 1) гетерогенного кластера НКС-30Т, суммарная пиковая производительность – 115 Тфлопс); 2) вычислительного узла с общей памятью SMP-G7 и пиковой производительностью – 768 Гфлопс).

Национального Суперкомпьютерного центра в Университете Линчопинга (https://www.nsc.liu.se/), Швеция, входящего в список "ТОП-500 суперкомпьютер мира".


Современные техники компьютерного моделирования вещества https://www.nas.nasa.gov/SC14/demos/demo26.html#prettyPhoto


Возможности расчетов теории функционала плотности (Kharissova et al., 2020)

Подготовка образцов

 

Слева – длиннофокусный бинокулярный микроскоп для сборки алмазных ячеек. Высокое разрешение и точная фокусировка в очень широком диапазоне увеличений позволяет производить под этим микроскопом весь цикл сборки DAC не перемещая их. Справа бинокулярные микроскопы для сборки ячеек высокого давления и изучения и фотографирования образцов после экспериментов.

17 

На левом фото Микроскоп "Stemi 2000-C. На правом фото микроскопы для работы в проходящем и отраженном свете. Микроскоп "Микромед Полар" (слева) и микроскоп "Nikon EclipseLV100N" поляризационный (справа).

19 

Вакуумные диссекторы из поликарбоната (слева). Вакуумный шкаф и сухой шкаф (справа). Используются для хранения реактивов, стартовых смесей и экспериментальных образцов.

21 22

Слева – весы для приготовления навесок стартовых смесей. GX-1000 (left). Max 1100 g, min 0.1 g, e = 0.01 g, d = 0.001 g. GH-200 (right). Max 200 g, min 10 mg, e = 1 mg, d = 0.1 mg. Справа – ультразвуковые ванночки с нагревом и без для промывки образцов и деталей ячеек.

Аппарат PUK U4 для герметизации металлических капсул с образцами дуговой сваркой. Аппарат укомплектован автоматической подачей азота в момент сварки и микроскопом с фильтром, чтоб не слепило глаза. Фильтр также включается только в момент сварки.

24 25

Сушильный шкаф с принудительной циркуляцией воздуха (до 250 °С) (слева) и вакуумный сушильный шкаф (200 °С) (справа) используются для сушки и хранения стартовых смесей и ячеек высокого давления.

21 22

Слева – весы для приготовления навесок стартовых смесей. GX-1000 (left). Max 1100 g, min 0.1 g, e = 0.01 g, d = 0.001 g. GH-200 (right). Max 200 g, min 10 mg, e = 1 mg, d = 0.1 mg. Справа – ультразвуковые ванночки с нагревом и без для промывки образцов и деталей ячеек.

 

Аппарат PUK U4 для герметизации металлических капсул с образцами дуговой сваркой. Аппарат укомплектован автоматической подачей азота в момент сварки и микроскопом с фильтром, чтоб не слепило глаза. Фильтр также включается только в момент сварки.

24

Сушильный шкаф с принудительной циркуляцией воздуха (до 250 °С) (слева) и вакуумный сушильный шкаф (200 °С) (справа) используются для сушки и хранения стартовых смесей и ячеек высокого давления.

 

 

 

2020 год

 

 

2021 год

 

 

2022 год

 

 

2023 год

 

 

2024 год

 

 

 

 

Оборудование

Многопуансонный пресс Discoverer с номинальным усилием 1500 тонн для проведения экспериментов при давлениях от 3 до 30 ГПа и температурах до 1800-2200 °С.

Пресс оснащен нажимными плитами типа DIA с четырьмя слайдблоками (слева) сжимающими внутреннюю ступень кубических пуансонов из карбида вольфрама с октаэдрической ячейкой высокого давления (справа).

 

На фотографиях внутренний блок пуансонов из карбида вольфрама с ячейкой высокого давления в центре. Каждый пуансон имеет треугольное усечение (рабочую площадку) с торцов которого размещены деформируемые уплотнения из технического пирофиллита.

Ячейки высокого давления (a) изготавливают и тугоплавкой керамики на основе оксида циркония легированного CaO. В ячейках в зависимости от их размера размещают от одного до 16 образцов одновременно. Образцы размещают в графитовых, керамических или платиновых капсулах. Нагрев осуществляют с использованием трубчатого нагревателя сопротивления из графита или хромита лантана. Нагрев в ходе эксперимента контролируют автоматически с использованием термопарного датчика (W/Re3/25). Распределения температуры внутри ячейки приведено на картинке (b).

 

На фото слева детали ячейки высокого давления и собранная ячейка. На фото справа автоматическая система управления нагревом с непрерывным контролем температуры по термопаре. 

Аппарат цилиндр-поршень. Аппарат представляет собой одноосный пресс с двумя гидроцилиндрами. End-load: Ø140 mm, main: Ø 135 mm, 135 MPa to the end-load pump corresponds to~2078 kN. Нагнетание давления масла в гидросистеме осуществляется двумя ручными помпами. Аппарат оснащен камерами ½ и ¾ дюйма. Аппарат укомплектован автоматической системой нагрева по термопаре и системой охлаждения замкнутого типа (Lauda). Все оборудование запитано от источника бесперебойного питания и подключено к АВР автоматически переключающего питание на резервную  подстанцию в случае прекращения работы основанной подстанции.

 

Алмазные наковальни (DAC – diamond anvil cell) в собранном виде. Данные наковальни рассчитаны на генерацию давлений до 70 ГПа. Слева – DAC, изготовленные Almax-EasyLab, справа – DAC, изготовленные Syntek.

 

Те же наковальни в открытом виде.

Слева – вертикальная трубчатая печь с продувкой газовой смесью контролируемого состава (производство Nabertherm, Германия) для проведения экспериментов и синтеза веществ в контролируемых окислительно-восстановительных условиях при ≤ 1800 °С (пока на стадии доукомплектации газовым оборудованием).

Справа – атмосферная печь производства Thermoceramics с нагревательными элементами из хромита лантана, предназначена для нагрева до 1600 °С. Печь используется синтеза стартовых веществ и проведения экспериментов в запаянных кварцевых ампулах.

Станки

Плоскошлифовальный станок Okamoto ACC52DX. Предназначен для шлифовки деталей из карбида вольфрама, керамики, а также используется для приготовления плоскопараллельных пластинок и шлифов мантийных пород и метеоритов.

 

Токарные станки для работы с керамикой и графитом (слева) и для металлообработки (справа).

 

Сверлильные станки настольные и напольные.

 

Фрезерные станки.

 

Высокоскоростные отрезные станки для резки пород и талька с толщиной пила 4 мм (слева) и для резки распорных вкладышей из бальзового дерева (справа).

 

Ультразвуковой сверлильный станок для изготовления образцов цилиндрической формы из монокристаллов и пород.

Фрезерные станки с ЧПУ (Roland MDX-40a) для вытачивания керамических деталей ячеек высокого давления.

 

Низкоскоростные отрезные алмазные пилы. Слева Struers, справа Buehler. Используются при изготовлении керамических деталей ячеек и для распиливания образцов. Толщина дисковых алмазных пил 150 и 300 мкм.

Ниточная пила с ЧПУ. Позволяет распиливать керамические заготовки на пластины с точностью в пределах 100 мкм. Толщина пила 300 мкм ниткой с алмазным напылением. Позволяет распиливать заготовки с сечением 110 мм. Процесс осуществляется в автоматическим режиме.

 

 

Педагогическая деятельность д.г.-м.н. Е.Ф. Летниковой и к.г-м.н. А.В. Дарьина связана с руководством кандидатских диссертаций, а также курсовых и дипломных работ студентов НГУ.

За последние 5 лет под руководством сотрудников лаборатории защищено: 2 кандидатских диссертации, 5 бакалаврских и 2 магистерских диплома.

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

2020 год

 

 

2021 год

 

 

2022 год

 

 

2023 год

 

 

2024 год

 

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0014. «Концепция формирования месторождений алмазов Сибирской Арктики: связь характера эволюции литосферной мантии с процессами образования алмазов и алмазоносных кимберлитов; формирование и свойства импактных алмазов и новых функциональных материалов», руководитель Похиленко Николай Петрович 

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 23-73-10114; Номер Гос. учета – 123092600043-4. «Дикарбонатные, ортооксалатные, ортокарбонатные фазы нестандартной стехиометрии s- и p-элементов», руководитель Сагатова Динара
  • РНФ№ 22-23-00925; Номер Гос. учета – 122080300173-9. «Кристаллохимия продуктов реакции карбонатов Mg, Ca, Sr, Ba, Pb, Fe, Ni, Mn и диоксида углерода при экстремальных условиях», руководитель Гаврюшкин Павел Николаевич

 

 

 

2023 год

 

  1. Bekker T.B., Ryadun A.A., Davydov A.V., Rashchenko S.V. LiBa12(BO3)7F4 (LBBF) crystals doped with Eu3+,Tb3+, Ce3+: structure and luminescence properties // Dalton Trans., 2023, 52, 8402. DOI: 10.1039/d3dt01279d
  2. Bekker T.B., Ryadun A.A., Rashchenko S.V., Davydov A.V., Baykalova E.B., Solntsev V.P. A Photoluminescence Study of Eu3+ , Tb3+, Ce3+ Emission in Doped Crystals of Strontium-Barium Fluoride Borate Solid Solution Ba4−xSr3+x(BO3)4−yF2+3y (BSBF)// Materials 2023, 16, 5344. DOI: 10.3390/ma16155344
  3. Davydov A.V., Vinogradova Yu.G., Sagatov N., Bekker T.B. Ba4B11O20F: GROWTH OF CRYSTALS AND THEIR STABILITY UNDER HIGH PRESSURES // Journal of Structural Chemistry, 2023, Vol. 64, No. 5, pp. 932-941. . DOI: 10.1134/S0022476623050116
  4. Gavryushkin P. N., Sagatov N.E., Sagatova D.N., Bekhtenova A., Banaev M. V., Alexandrov E. V., Litasov K. D. First Finding of High-Pressure Modifications of Na2CO3 and K2CO3 with sp3-Hybridized Carbon Atoms // Crystal Growth & Design 2023 23 (9), 6589-6596. DOI: 10.1021/acs.cgd.3c00507
  5. Inerbaev T., Abuova A., Dauletbekova A., Kawazoe Y., Umetsu R. Disordering in Fe3Ga alloy of D03 structure: Effect on stability and magnetostriction // Computational Materials Science – 2023 – Volume 216, 111878. DOI: 10.1016/j.commatsci.2022.111878
  6. Inerbaev T.M., Han Y., Bekker T.B., Kilin D.S. Photoluminescence in Cerium-Doped Fluoride Borate Crystals // J. Phys. Chem. C 2023, 127, 19, 9213–9224. DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c08711
  7. Mikhno A.O., Vinogradova Yu.G., Rashchenko S.V., Korsakov A.V. Methane in Carbonate Melt Inclusions in the Rock-Forming Minerals of Calc-Silicate Rocks of the Kokchetav Massif // Doklady Earth Sciences – 2023 - 2volume – 508 – pages 6–11 . DOI: 10.1134/S1028334X22601882
  8. Rashchenko S.V., Davydov A., Sagatov N.E., Podborodnikov I.V., Arkhipov S.G., Romanenko A.V., Bekker T.B. Symmetry control of cation substitution in ‘antizeolite’ borates // Materials Research Bulletin Volume 167, November 2023, 112398. DOI: 10.1016/j.materresbull.2023.112398
  9. Sagatov N.E., Bekker T.B., Vinogradova Y.G., Davydov A.V., Podborodnikov I.V., Litasov K.D. Experimental and ab initio study of Ba2Na3(B3O6)2F stability in the pressure range of 0–10 GPa // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials Volume 30, Number 9, September 2023, Page 1846. DOI: 10.1007/s12613-023-2647-0
  10. Sagatov N.E., Sagatova D.N., Gavryushkin P.N., Litasov K.D. New High-Pressure Structures of Transition Metal Carbonates with O3C–CO3 Orthooxalate Groups // Symmetry – 2023 – 15 (2) – 421. . DOI: 10.3390/sym15020421 
  11. Sagatova D. N., Sagatov N.E., Gavryushkin P. N., Solodovnikov S. F. Phase relations, thermal conductivity and elastic properties of ZrO2 and HfO2 polymorphs at high pressures and temperatures // Phys. Chem. Chem. Phys., 2023, 25, 33013. DOI: 10.1039/D3CP04690G
  12. Sagatova D.N., Gavryushkin P.N., Sagatov N.E., Banaev M.V. Crystal structures and P–T phase diagrams of SrC2O5 and BaC2O5 // J Comput Chem. 2023;1–8. DOI: 10.1002/jcc.27210
  13. Sukhanova E.V., Sagatov N., Oreshonkov A.S., Gavryushkin P.N., Popov Z.I. Novel Janus 2D structures of XMoY (X, Y = O, S, Se, Te) composition for solar hydrogen production // International Journal of Hydrogen Energy – 2023 – Volume 48, Issue 38, 1 May 2023, Pages 14226-14237. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2022.12.286
  14. Sukhanova E.V., Sagatov N.E., Oreshonkov A.S., Gavryushkin P.N., Popov Z.I. Halogen-Doped Chevrel Phase Janus Monolayers for Photocatalytic Water Splitting // Nanomaterials 2023, 13, 368. DOI: 10.3390/nano13020368

 

2024 год

 

  1. Banaev M.V., Sagatova D.N., Sagatov N.E., Gavryushkin P.N. Pb2[C2O6]-P3%m1: new insights into the high-pressure behavior of carbonates // Phys. Chem. Chem. Phys., 2024, 26, 13070. DOI: 10.1039/d4cp00395k
  2. Bekker T.B., Davydov A.V., Ryadun A.A., Yelisseyev A.P., Solntsev V.P., Fedorenko A.D. Examining the contribution of Cu and Sr codoping on luminescence properties of borate crystals//Optical Materials, Volume 158, 2025, 116465. DOI: 10.1016/j.optmat.2024.116465
  3. Bekker T.B., Khamoyan A.G., Davydov, A.V., Vedenyapin, V.N., Yelisseyev, A.P., Vishnevskiy A.V. NaBa12(BO3)7F4 (NBBF) dichroic crystals: optical properties and dielectric permittivity // Dalton Trans.,2024,volume 53, 12215-12222. DOI: 10.1039/D4DT01380H
  4. Gavryushkin P.N., Rečnik A., Donskikh K.G., Banaev M.V., Sagatov N.E., Rashchenko S., Volkov S., Aksenov S., Mikhailenko D., Korsakov A., Daneu N., Litasov K.D. The intrinsic twinning and enigmatic twisting of aragonite crystals // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 121 (6) e2311738121. DOI: 10.1073/pnas.2311738121
  5. Kuznetsov A.B., Kokh K.A., Gorelova L.A., Sofich D.O., Sagatov N., Gavryushkin P.N., Vereshchagin O.S., Bocharov V.N., Shevchenko V.S., Kokh A.E. Growth, crystal structure and IR luminescence of KSrY1–xErx(BO3)2 // Acta Cryst. 2024 – B80. DOI: 10.1107/S205252062400177X
  6. Mezentseva A.V., Sagatov N.E., Gavryushkin P.N., Sagatova D.N. New structures of Rb2O and Cs2O stable at high pressures // Computational Materials Science, Volume 247, 113517. DOI: 10.1016/j.commatsci.2024.113517
  7. Rashchenko S.V., Bekker T.B., Davydov A.V., Goldenberg B.G. Ba-Sr fluoride borates as inorganic radiochromic materials // Radiation Measurements, 2025, Volume 181, 107352. DOI: 10.1016/j.radmeas.2024.107352
  8. Rashchenko S.V., Ignatov M.A., Shatskiy A.F., Arefiev A.V., Litasov K.D. Coupling between cation and anion disorder in β-K2Ca3(CO3)4 // J. Appl. Cryst. (2024). 57, 665–669. DOI: 10.1107/S1600576724002292
  9. Sagatov N.E., Gavryushkin P.N., Bekker T.B. Dynamic Disorder of [BO3] Groups in the LiBa12(BO3)7F4 and NaBa12(BO3)7F4 Crystals // The Journal of Physical Chemistry C, Vol 128, Issue 41, 2024. DOI: 10.1021/acs.jpcc.4c04835
  10. Sagatov N.E., Omarkhan A.S., Bazarbek A.B. , Akilbekov A.T., Sagatova D.N. Structure searching and phase relationships in MnN up to 50 GPa: a DFT study // Physical Chemistry Chemical Physics, 2024. DOI: 10.1039/d4cp03588g
  11. Sagatova D.N., Sagatov N.E., Banaev M.V., Gavryushkin P.N. P − T phase diagram of Na2C2)5 at pressures up to 100 GPa // Solid State Communications, Volume 397, 115764. DOI: 10.1016/j.ssc.2024.115764
  12. Sagatova D.N., Sagatov N.E., Banaev M.V., Gavryushkin P.N. P − T phase diagram of Na2C2)5 at pressures up to 100 GPa // Solid State Communications, Volume 397, 2025, 115764. DOI: 10.1016/j.ssc.2024.115764
  13. Sagatova D.N., Sagatov N.E., Gavryushkin P.N. Searching for Stable Beryllium Carbonates in the BeO−CO2 System // The Journal of Physical Chemistry C, 2024. DOI: 10.1021/acs.jpcc.4c06395
  14. Sagatova D.N., Sagatov N.E., Gavryushkin P.N. Thermodynamic stability of Li-pyrocarbonate at atmospheric and high pressures // Inorganic Chemistry Communications, Volume 167, 112808. DOI: 10.1016/j.inoche.2024.112808
  15. Sagatova D.N., Sagatov N.E., Gavryushkin P.N., Solodovnikov S.F. DFT calculations of the stability field and properties of a predicted lanthanum–scandium–aluminum garnet La3Sc2Al3O12 and P–T phase diagram of Y3Sc2Al3O12 // Computational Materials Science, Volume 243, 2024, 113124, DOI: 10.1016/j.commatsci.2024.113124
  16. Беккер Т.Б., Давыдов A.В., Сагатов Н.Е. Функциональные бораты и их высокобарические полиморфные модификации. Обзор // Конденсированные среды и межфазные границы. 2024; 26(4): 620–632. DOI: 10.17308/kcmf.2024.26/12384

 

 

 

Лаборатория структурной петрологии (219)

 

Фото 001

Заведующий лабораторией 

Кандидат геолого-минералогических наук Кармышева Ирина Владимировна 

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Олег Петрович Полянский

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 10 сотрудников, в том числе 3 кандидата наук, 5 аспирантов и 2 студента НГУ в должности лаборанта.

 

Контакты

И.о. заведующего лабораторией, к.г.-м.н., Кармышева Ирина Владимировна,
телефон +7 (383) 373-05-26 доб. 519, E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, кабинет 104a

Научный руководитель базового проекта, к.г.-м.н., Владимиров Владимир Геннадьевич,
телефон +7 (383) 373-05-26 доб. 519, E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

 

 

Лаборатория структурной петрологии организована в 2019 с целью изучения закономерностей структурообразования, деформационных процессов и их контроля, минерало- и рудообразования, метаморфизма и магматизма в различных тектонических и геодинамических обстановках. В состав лаборатории вошли преимущественно молодые сотрудники и аспиранты, а также сотрудники, имеющие существенный опыт в исследованиях по направлениям структурная, метаморфическая и магматическая петрология.

Фото 002

 

 

Научная деятельность лаборатории направлена на изучение широкого спектра вопросов, касающихся закономерностей структурообразования и релаксации напряжений, механизмов и условий деформирования геологических объектов, начиная от деформирования кристаллической решетки отдельных минералов и заканчивая литосферными процессами в областях субдукционно-аккреционного и коллизионного орогенеза. Необходимо отметить, что большинство исследований сотрудников лаборатории структурной петрологии реализуются в тесной коллаборации со специалистами различных лабораторий ИГМ СО РАН.

В настоящее время спектр исследований лаборатории можно объединить в следующие научные направления.

 

1. Субдукционно-аккреционные и коллизионные процессы

1.1. Тектонический контроль высокоградиентного метаморфизма, мигматизации, анатексиса, зарождения, сегрегации, транспорта и консолидации магматических расплавов.

1.2. Специфика синтектонического метаморфизма и магматизма на различных стадиях эволюции субдукционно-аккреционных и коллизионных горно-складчатых орогенов.

1.3. Закономерности процессов метаморфизма, магматизма, минерало- и рудообразования в различных тектонических обстановках коллизионного процесса (сжатие, транспрессия, сдвиги, транстенсия, растяжение).

1.4. Проблема магматического минглинга и габбро-гранитных ассоциаций коллизионных областей.

1.5. Вариативность геотермического градиента в проницаемых зонах различных тектонических и геодинамических обстановок.

1.6. Глубинная сейсмотектоника.

 

2. Процессы тектонического транспорта, экспонирования/эксгумации в литосфере

2.1. Механизмы, длительность, стадийность и скорость выведения в верхние уровни земной коры HP и UHP комплексов.

2.2. Гранито-гнейсовый купольный тектогенез в различных тектонических и геодинамических обстановках.

2.3. Роль сейсмотектоники в процессах тектонического транспорта, экспонирования и эксгумации в литосфере.

 

3. Структурообразование и механизмы деформирования

3.1. Внутреннее строение сдвиговых зон (shear and damage zones) на различных уровнях литосферы.

3.2. Механизмы деформирования в сдвиговых зонах различной глубинности (shear and damage zones).

3.3. Закономерности тепло-массопереноса в коллизионных областях, зонах смятия, сдвиговых зонах различной реологии (shear and damage zones).

 

4. Синкинематические процессы минерало- и рудообразования

4.1 Влияние полистадийных тектоно-термальных процессов на сохранность U-Th-Pb системы в цирконах нижнекоровых гранитов.

4.2. Синкинематические процессы поведения породообразующих и акцессорных минералов (кварц, слюды, полевые шпаты, гранат, кордиерит, амфиболы, пироксены, титаниты, эпидоты, турмалины и др.).

4.3. Роль флюидов в синкинематических процессах.

 

Основные объекты исследования и экспедиции

Лаборатория структурной петрологии создавалась в 2019 году, опираясь на сотрудников, привлеченных из нескольких лабораторий. Это позволило аккумулировать материалы близкие по тематике лаборатории, создать коллекцию и информационную базу данных по наблюдениям и каменному материалу (более 5000 образцов, в т.ч. до 3000 структурно ориентированных образцов, ориентированных пластинок и петрографических шлифов).

Объекты исследований сотрудников лаборатории структурной петрологии расположены на территории ЮВ Тувы, Рудного и Горного Алтая, Енисейского кряжа, Западного Прибайкалья, Забайкалья, Якутии, Сихотэ-Алиня, Кавказа, Восточного Казахстана, Северо-Западной и Юго-Восточной Монголии, Памира. Это экспедиции как в составе различных геологических отрядов ИГМ СО РАН, так и отдельных отрядов лаборатории структурной петрологии.

 

 

Методические подходы структурной петрологии во многом опираются на классические методы метаморфической и магматической петрологии, геохимии, структурной геологии и тектоники. Однако существующие подходы позволяют объединить и акцентировать эти методы на деформационных и тектонических аспектах.

Как становится очевидным в последние годы, сброс напряженного состояния горных пород на различных уровнях литосферы обеспечивается не только за счет отдельных пликативных и разрывных нарушений. Это системный и структурированный процесс, объединяющий, либо последовательно триггирующий как дислокационные, так и породообразующие процессы. Первые объединяют внутрикристаллические нарушения, сколы, трещины, кинкинг, катакластическое течение, складкообразование, фрагментирование, сдвиговые нарушения и их системы и т.д.. Вторая группа обеспечивает сброс напряжений за счет дислокационной и диффузионной ползучести, динамической рекристаллизации, метаморфогенных и магмогенерирующих процессов с участием флюида. Комплексное исследование механизмов сброса напряжений обоих типов предоставляет широкий спектр инструментов и возможностей при характеристике геологических процессов, включая их возраст, пространственное положение, условия протекания и контролирующие их факторы.

Комплексность исследований начинается на полевых стадиях исследований и картировании, когда анализируются и документируются геологические структуры, диагностируются в породах структурные неоднородности, признаки директивности различного генезиса, производится пробоотбор пород, по возможности, структурно- и пространственно ориентированных образцов. Дальнейшие аналитические исследования производятся уже с учетом структурной позиции образцов и полевых наблюдений. В частности, микрорентгеноспектральный анализ минералов и минеральных ассоциаций проводится исключительно в структурно-ориентированных петрографических шлифах. Это позволяет связать закономерности изменений в составе минералов и минеральных агрегатах с деформациями, оценить Р-Т параметры синкинематического минералообразования, что является неотъемлемой частью микротектоники и оценки P‑T‑t‑d эволюции породных комплексов.

 

Методы:

Геологическое и специализированное картирование

Инженерно-геологическое картирование

Структурно-петрологические исследования

Структурно-кинематический анализ

Структурно-парагенетический анализ и микротектоника

Геотермобарометрия и оценка P-T-t-d эволюции породных комплексов (Thermocalc, TWQ, TPF, геотермобарометры)

Петрогеохимическое исследование состава пород (РФА, ICP-MS)

Исследование дефектности и зональности минералов методом сканирующей электронной микроскопии (CL, SE, BSE)

Исследование состава и зональности минералов методом сканирующей электронной микроскопии (EPMA, волновые и энерго-дисперсионные спектрометры)

Изотопно-геохронологические исследования (циркон, слюды, амфиболы и др.)

Рамановская спектроскопия

X-Ray томография

Методы анализа ориентировки кристаллической решетки (EBSD)

и другие аналитические исследования 

 

 

2020 год

 

По данным рентгеновской компьютерной томографии (3D X-Ray томографии) предпринята попытка установить генезис пород, формирующихся на контакте габброидов и гранитоидов в минглинге плутонического и жильного типов. В пределах Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) выделено два типа магматического минглинга (смешения контрастных по составу расплавов) - плутонический и жильный. На контакте салических и мафических пород формируются участки пород переходного состава. Для плутонического типа минглинга зафиксированы буферные зоны мелкокристаллических пород - объемные зоны, характеризующиеся промежуточной рентгеновской плотностью минеральных агрегатов (рис. 1). Такие промежуточные зоны можно интерпретировать как результат возникновения гибридного расплава при взаимодействии контрастных по составу магм.

Контактовые зоны контрастных по составу пород в жильном типе минглинга характеризуются кластерным распределением пород с пограничными значениями коэффициента µ. Зоны с промежуточной плотностью отсутствуют (рис. 2). Появление переходных зон в группе комбинированных даек связано с процессами диспергирования, т.е. активного механического взаимодействия в обстановках быстрой консолидации расплавов.

219 2025 01
Рис. 1. Переходные зоны между кислыми и основными породами в магматическом минглинга плутонического типа. Блок диаграммы (внизу рисунка) иллюстрируют объемный характер областей с промежуточной рентгеновской плотностью на границе кислых и основных пород.

219 2025 02
Рис. 2. Переходные зоны между кислыми и основными породами в магматическом минглинга жильного типа. Блок диаграммы (справа) иллюстрируют объемный характер областей с промежуточной рентгеновской плотностью на границе кислых и основных пород.

 

2021 год

 

Проведено изучение нижнекоровых гранулитов в коллизионном обрамлении Тувино‑Монгольского массива (Сангилен). Установлена их прямая связь с заложением Эрзинской зоны смятия на пике коллизионных событий (515 млн лет). К индикаторным чертам синтектонического гранулитового метаморфизма относятся: «пятнистое» проявление и вариативность РТ‑параметров на фоне мигматизации и автохтонного гранитообразования, полистадийность синхронных деформаций и слабое проявление в зоне смятия основного магматизма.

 

2022 год

 

Проведены исследования условий формирования высококалиевых гранитов и их взаимосвязи с базитовым магматизмом и тектоническими деформациями на примере ухадагского гранитоидного комплекса (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) и Шивейского граносиенитового массива (Каахемский магматический ареал, Восточная Тува). Формирование обоих регионов связано с коллизией и причленением блоков и микроконтинентов в Сибирскому кратону в палеозойское время. В пределах Западного Сангилена в условиях позднеколлизионного растяжения мантийный вклад в образование высококалиевых гранитоидов ограничивается повышенным тепловым потоком, достаточным для переплавления корового материала в условиях средней коры. Сдвиговые деформации являются значительным фактором в гранитообразовании, т.к. обеспечивают развал орогена и снижение общелитостатического давления, а также перемещение новообразованного гранитного материала. Формирование высококалиевых гранитов в Каахемском ареале происходило на постколлизионном этапе развития орогена. Корово-мантийное взаимодействие обусловлено импульсным проявлением деформаций растяжения в сочетании с подъемом обогащенных мантийных расплавов. Смешанный корово-мантийный протолит является источником для формирования граносиенитов и гранитов, образующих минглинг структуры с базитовыми расплавами. Неоднократное внедрение габбро-гранитных расплавов (рис. 3) характеризует внутриплитный этап развития геологических структур Восточной Тувы и представляет собой фрагмент развития позднепалеозойской рифтогенной Восточно-Саянской щелочно-гранитоидной провинции

219 2025 03 Контактовые взаимоотношения двух сближенных этапов проявления минглинга в Шивейском массиве
Рис. 3. Контактовые взаимоотношения двух сближенных (283-292 млн лет) этапов проявления минглинга в Шивейском массиве (Каахемский ареал, Восточная Тува). a – секущие контакты между двумя типами минглинга, справа – ранний, слева - поздний; b – ксеноблок структур раннего минглинга с наложенными деформациями в поздних недеформированных габбро-гранитных структурах.

 

2023 год

 

Исследованы особенности состава позднеколлизионных раннеордовикских (~ 485 млн лет) минглинг даек Западного Сангилена (окраина Тувино-Монгольского массива). Их становление происходило при позднеколлизионном растяжении. Магматический источник мафических пород (габбро и диориты) имеет надсубдукционные и OIB-подобные характеристики. Последние являются следствием химического взаимодействия с салическими породами дайки. Взаимодействие контрастных магм протекало в два этапа: интенсивное механическое смешение и привнос в базиты LILE, HFSE, Th и U из гранитоидов в процессе транспорта контрастной смеси; гравитационное осаждение более плотных базитов и образование на контакте диоритов и лейкогранитов узких зон переходного состава.

219 2025 04
Рис. 4. а - общий вид дайки (I — преимущественно базиты, II —граниты с включениями диоритов, III — преимущественно граниты); б - гибридные породы и гломероскопления биотита в части II; в-г – диаграммы источников базитов (Pearce, 2008; Yang et al., 2019).

 

2024 год

 

Проведены исследования состава, возраста и геологической позиции дайковых комплексов восточной части Каахемского ареала (Восточная Тува). На аккреционно-коллизионном этапе развития региона произошло становление диорит-гранитных минглинг даек (477±3 млн лет) и комплекса габброидных даек (~450 млн лет) (рис. 5). Вмещающими породами даек являются разновозрастные (494-472 млн лет), деформированные гранитоидные ассоциации таннуольского комплекса. Мафические породы минглинг и простых даек сопоставимы с группой Nb-обогащенных базальтов, а соотношение Ba/Yb-Ta/Yb указывает на вовлечение субдукционно-модифицированного компонента в мантийный источник. Комплекс геохимических данных указывает, что габброиды являются продуктами неоднократного плавления единого деплетированного надсубдукционного источника, формировавшегося на субдукционном (островодужном) этапе за счет метасоматического преобразования пород мантийного клина как флюидами, так и расплавами, образующимися при плавлении слэба (рис. 6). Становление даек связано с проявлением многочисленных кратковременных тектонических импульсов.

219 2025 05
Рис. 5 (а) - минглинг дайки (477±3 млн лет), секущие плагиогранитоиды таннуольского комплекса (489±5 млн лет); (б) - габброидные дайки (~450 млн лет), секущие плагиогранитоиды таннуольского комплекса (476±4 млн лет).

219 2025 06
Рис. 6. Классификационные диаграммы для основных и средних пород даек. (а) – [Pearce, 2008]; (б) – [Kepezhinskas et al., 1996]; (в) – [Cui et al., 2021].

 

Определена длительность коллизионных событий на северо-западной окраине Тувино-Монгольского массива. Для гранитов Матутского массива были получены оценки возраста, являющиеся наиболее древними для гранитоидного магматизма Западного Сангилена: 520±3 млн лет и 524±3 млн лет. Данный рубеж отвечает пику коллизионных событий на Западном Сангилене с инициацией кислого и основного магматизма в нижней коре, метаморфизмом ставролит-кианитового типа и заложением крупных тектонических нарушений. Длительность коллизионного орогенеза и сопряженного с ним магматизма на северо-западной окраине ТММ составляла не менее 80 млн лет.

219 2025 07
Рис. 7. Обобщенные гистограммы возраста гранитоидных и базитовых комплексов Западного Сангилена. Красным эллипсом выделен пик коллизионного магматизма.

 

 

 

В лаборатории имеется оптическое оборудование для проведения петрографических и микроструктурных исследований. Пробоподготовка и аналитические исследования проводятся на оборудовании и в тесном сотрудничестве со специалистами «Центра коллективного пользования научным оборудованием много-элементных и изотопных исследований СО РАН» на базе ИГМ СО РАН (лаборатория рентгеноспектральных методов анализа (772), лаборатория изотопно-аналитической геохимии (775)).

 

 

Кармышева Ирина Владимировна – доцент кафедры Общей и региональной геологии ГГФ НГУ, Общая геология (семинары), Практикум по общей геологии (семинары), научный руководитель учебной геологической практики по общей геологии на Горном Алтае.

Владимиров Владимир Геннадьевич - старший преподаватель кафедры Общей и региональной геологии ГГФ НГУ, Структурный анализ (лекции и семинары), Структурная петрология (лекции и семинары).

Яковлев Владислав Александрович – ассистент кафедры Общей и региональной геологии ГГФ НГУ, Структурная геология (семинары), Геокартирование (семинары).

Смолякова Анна Евгеньевна – ассистент кафедры Общей и региональной геологии ГГФ НГУ, География (семинары), Структурный анализ (семинары)

 

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

2020 год

  • XVIII Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)», 20-23 октября 2020 года, г. Иркутск.
  • XXIII Всероссийская конференция «Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского», 5 февраля 2020 года, г. Пермь.

 

2021 год 

  • V Всероссийская конференция с международным участием «Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит», 20-23 сентября 2021 года, г. Владивосток.
  • Всероссийская конференция с международным участием «Динамика и взаимодействие геосфер Земли», 8-11 ноября 2021 года, г.Томск
  • XIII Всероссийское петрографическое совещание (с участием зарубежных ученых) «Петрология и геодинамика геологических процессов», 6-13 сентября, 2021 года, Г. Иркутск.

 

2022 год 

  • Научная конференция «Петрология и рудоносность магматических формаций», 25–29 апреля 2022 года, г. Новосибирск.
  • XX Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)», 18-21 октября 2022 года, г. Иркутск.
  • XI Всероссийская петрографическая конференция с международным участием, 28 ноября – 2 декабря 2022 года, г. Томск.

 

2023 год 

  • XXI Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)», 17-20 октября 2023 года, г. Иркутск.
  • IV конференция «В кильватере большого корабля: современные проблемы магматизма, метаморфизма и геодинамики», 24-25 ноября 2023 года, Черноголовка.

 

2024 год 

  • XXII Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)», 15-19 октября 2023 года, г. Иркутск.

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0026; Номер Гос. учета: 122041400176-0. «Закономерности минерально-структурных преобразований в метаморфических процессах и массотеплоперенос в масштабе от кристаллической решетки до геологических тел», руководитель Полянский Олег Петрович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0016. «Закономерности метаморфических процессов: эволюция вещества в масштабе от кристаллической решетки до геологических тел», руководитель Полянский Олег Петрович

Гранты Российского научного фонда

 

 

2023 год

 

  1. Rudnev S.N., Karmysheva I.V., Semenova D.V., Yakovlev V.A., Sugorakova A.M. Magmatic and Xenogenic Zircons from Granitoids of the Kaa-Khem Batholith as Age Markers of the Crust in the Junction Zone of the Tannu-Ola Island Arc and the Tuva–Mongolian Microcontinent (Eastern Tuva) // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–14. DOI: 10.2113/RGG20234527
  2. Яковлев В.А., Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Семенова Д.В. Геологическое положение, источники и возраст Комбинированных даек СЗ окраины Тувино-монгольского массива (Западный Сангилен, ЮВ Тува) // Геология и геофизика – 2023. DOI: 10.15372/GiG2023158

 

2024 год

 

  1. Kruk N.N., Kuibida M.L., Sokolova E.N., Kotler P.D., Yakovlev V.A. Late Devonian Calc-Alkali High-K Fractionated Granites of the “Ferroan” I-Type, Rudny Altai//Doklady Earth Sciences, Volume 515, pages 639–644, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X23603644
  2. Kuibida M.L., Kruk N.N., Vikentiev I.V., Murzin O.V., Murzina N.M., Yakovlev V.A., Shelepov Ya Yu, Chugaev A.V., Mizernaya M.A., Shelepaev R.A., Kotler P.D., Mikheev E.I., Nikolaeva I.V., Palesskiy S.V., Semenova D.V., Soloshenko N.G., Pyatkova A.P., Karmanov G.F. Givetian-Frasnian rift-related volcanism of the Shipunikha Depression, NW Rudny Altai, Central Asia: Tectono-magmatic significance and new constraints on whole-rock geochemistry, Nd-isotopic data and Usingle bondPb ages//Lithos, Volumes 490–491, 15 December 2024, 107849. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107849
  3. Semenova D.V., Vladimirov V.G., Karmysheva I.V., Yakovlev V.A., 2024. The Age of Early Collisional Granitoids of Western Sangilen (SE Tuva): Implications for Estimating the Duration of Orogeny at the Margin of the Tuva-Mongolian Massif // Geodynamics & Tectonophysics 15 (4), 0767. DOI: 10.5800/GT-2024-15-4-0767
  4. Shapovalova M.O., R.A. Shelepaev, O.M. Turkina, V.S. Vesnin, A.E. Izokh, N.D. Tolstykh; SOURCES OF MAGMAS OF PERMIAN GABBROS OF THE KHANGAI MOUNTAINS (Western Mongolia). Russ. Geol. Geophys. 2024; 65 (12): 1412–1431. DOI:10.2113/RGG20244749
  5. Yakovlev V.A., Karmysheva I.V., Rudnev S.N., Semenova D.V., Yudin D.S. Dike Complexes in the Eastern Part of the Kaakhem Magmatic Area (Eastern Tuva): Composition, Age, Geological Position // Geodynamics & Tectonophysics 2024. 15 (3), 0760. DOI: 10.5800/GT-2024-15-3-0760
  6. Yakovlev V.A., Karmysheva I.V., Vladimirov V.G., Semenova D.V. Geological Position, Sources, and Age of Mingling Dikes of the Northwestern Margin of the Tuva-Mongolian Massif in Western Sangilen, Southeastern Tuva // Russian Geology and Geophysics, 65(2):214-232. DOI: 10.2113/RGG20234589

 

 

Кандидат геолого-минералогических наук

 

Лаборатория геохимии благородных и редких элементов (218)

 

218 2025 01
Часть коллектива лаборатории 218, cлева направо, снизу вверх: Савина О.А., Воднева Е.Н., Айриянц Е.В., Густайтис М.А., Киселева О.Н., Овдина Е.А., Мягкая И.Н., Жмодик С.М., Немировская Н.А., Лудина Г.С., Страховенко В.Д., Малов Г.И., Белякова А.Ю., Мороз А.А., Калинкина О.Н., Лазарева Е.В., Малов В.И., Сарыг-оол Б.Ю., Шавекин А.С.

Заведующий лабораторией 

Кандидат геолого-минералогических наук Мягкая Ирина Николаевна

 

Научный руководитель базового проекта

Заслуженный геолог Российской Федерации,
доктор геолого-минералогических наук Жмодик Сергей Михайлович

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 27 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 2 доктора геолого-минералогических наук, 10 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов. 

 

Контакты

Научный руководитель базового проекта, д.г.-м.н., Жмодик Сергей Михайлович
сл.телефоны +7(383)330-31-20, +7(383)373-05-26 (доп. 335), e-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, главный корпус, каб. 302a.

ИО Заведующего лабораторией, к.г.-м.н., Мягкая Ирина Николаевна
сл.телефон +7(383)373-05-26 (доп. 682), e-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, главный корпус, каб. 304.

Ведущий научный сотрудник, д.г.-м.н., Страховенко Вера Дмитриевна
сл.телефон +7(383)373-05-26 (доп. 274), e-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, главный корпус, каб. 349а.

Старший научный сотрудник, к.г.-м.н., Лазарева Елена Владимировна
сл.телефон +7(383)373-05-26 (доп. 777), e-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, главный корпус, каб. 113.

 

 

Основные направления работы лаборатории были заложены чл.-корр. АН СССР Феликсом Николаевичем Шаховым и академиком Андреем Алексеевичем Трофимуком в Новосибирском Институте геологии и геофизики СО АН СССР. Заложенная Ф.Н. Шаховым комплексность в исследованиях отдела геохимии отражалась как в решении проблем главных направлений геохимических исследований – рудообразование, магматизм, осадочный рудогенез, так и в особом внимании к созданию и развитию аналитической базы, как основы для проведения работ на современном уровне. В самостоятельное структурное подразделение было выделено прогнозно-металлогеническое направление с целью изучения процессов рудообразования и металлогенической эволюции золоторудных и комплексных золотосодержащих природных систем различного генезиса. Фундамент комплексных исследований в отделе геохимии стал основой для формирования новых научных направлений, продолжающихся в работах его последователей: наноразмерная форма нахождения благородных, редких и радиоактивных элементов и роль наночастиц в геологических процессах концентрирования металлов, классификация месторождений по устойчивым элементам и минеральным парагенетическим ассоциациям, роль живого вещества в экзогенных и гидротермальных процессах и экогеохимия.

218 2025 02
Сотрудники лаборатории геохимии редких элементов и экогеохимии поздравляют с юбилеем В.М. Гавшина (в центре). Слева направо, сверху вниз: Сухоруков Ф.В., Мельгунов М.С., Герасимов П., Лудина Г.С., Пахомов В.И., Колмогорова М.Г., Страховенко В.Д., Щербов Б.Л., Голованова Н.П., Андросова Н.В., Иванова Л.Д., Галкова О.Г., Макарова И.В., Ищук Н.В., Чернакова Н.И., Будашкина В.В., Ильина В.Н., Музяева Т.Н., Шестель С.Т., Букреева Л.Н., Гавшин В.М., Попова Л.М., Цымбалист В.Г., Степин А.С., Гавшина З.В., Соснина Н.М.

На современной аналитической основе сформировано научное направление, связанное с изучением геохимии благородных, редких и радиоактивных элементов в экзогенных процессах, которое характеризуется не только специфическими методиками исследования, но и конкретными в геологическом и генетическом отношениях объектами изучения: зоны окисления сульфидных и золоторудных месторождений, золотоносные коры выветривания; редкометалльные и ураноносные коры выветривания; благородно- и редкометалльные россыпи; подземные и поверхностные воды рудных полей и месторождений, в том числе водные вытяжки и поровые растворы окисленных руд, перекрывающих их рыхлых отложений и почв месторождений; роль в концентрировании редкоземельных элементов (РЗЭ), ниобия и железа при формировании уникальных по содержаниям и запасам руд Томторского Sc-Nb-REE-месторождения.

Выдающиеся ученые, положившие основу лаборатории и многие годы, добросовестно проводившие исследования: д.г.-м.н. Гавшин В.М., д.г.-м.н. Аношин Г.Н., к.г.-м.н. Воротников Б.А., д.г.-м.н. Щербаков Ю.Г., д.г.-м.н. Нестеренко Г.В., Осинцев С.Р., д.г.-м.н. Росляков Н.А., д.г.-м.н. Рослякова Н.В., д.г.-м.н. Сухоруков Ф.В., д.г.-м.н. Маликова И.Н., Маликов Ю.И., к.х.н. Цимбалист В.Г., к.х.н. Бадмаева Ж.О., Иванова Л.Д., Галкова О.Г., Ильина В.Н.

 

 

Коллектив лаборатории проводит исследования по нескольким взаимосвязанным направлениям:

 

изучение закономерностей концентрирования и перераспределения благородных и редких элементов в черносланцевых отложениях и ассоциирующих с ними офиолитовых поясах

 

Многие золоторудные и редкометалльные месторождения пространственно связаны с углеродистыми металлоносными отложениями, так называемыми, черными сланцами. Одним из важных направлений, проводимых лабораторией, является установление роли углеродистых отложений, источников, условий (геолого-структурных, минералого-геохимических, физико-химических) и факторов, формирующих золото-концентрирующие (благороднометалльные) системы в углеродистых образованиях в различных геодинамических обстановках, на основе новых подходов в области современных аналитических методов. Сотрудники лаборатории на протяжении ряда лет проводят: изучение и сравнительный анализ условий возникновения систем, концентрирующих благородные металлы в углеродистых образованиях различных геодинамических обстановок; исследование распределения и физико-химических условий формирования аномальных концентраций благородных металлов; определение роли углеродистого вещества органической и неорганической природы в рассеянии и концентрировании благородных металлов в углеродистых отложениях, сформировавшихся в различных геодинамических обстановках (океанических, задуговых бассейнов, активных и пассивных континентальных окраин); выявление характерных признаков («меток» - элементы платиной группы, возраст, изотопы осмия, гелия) участия или воздействия плюмового магматизма на накопление металлоносных углеродистых отложений. Кроме того, установлено, что, во-многих случаях, металлоносные углеродистые отложения входят в состав офиолитовых ассоциаций. Сотрудниками лаборатории проводится: детальное изучение минералого-геохимических и изотопно-геохимических особенностей офиолитовых ассоциаций, включающих черносланцевые толщи; исследуется благороднометалльная (золото, серебро, металлы платиновой группы, рений) минерализация и органическое (углеродистое) вещество в рудных объектах (месторождениях, рудопроявлениях) расположенных среди углеродистых образований (черносланцевые комплексы, зоны углеродизации, графитовое месторождение) и офиолитовых ассоциаций в Алтае-Саянской и Саяно-Байкальской складчатых областях.

 

218 2025 08
Снимки СЭМ зерен ЭПГ: интерметаллидов (Os-Ir-Ru), (Os-Ru) сульфидов, (Os-Ru) селенидов в хромититах Дунжугурского офиолитового массива (Восточный Саян, Россия).
Kiseleva O.N., Ayriyants E.V., Zhmodik S.M., Belyanin D.K. (2024). Sulfide and Selenide PGE Mineralization in Chromitites of the Dunzhugur Ophiolite Massif (East Sayan, Russia) // Geology of Ore Deposits, 66(2), 225-248. 10.1134/S1075701523600330

218 2025 09
Месторождение Владимировское (юго-восточная часть Восточного Саяна)
Рощектаев П.А., к.г.-м.н. Белянн Д.К., д.г.-м.н. Жмодик С.М.

218 2025 10
Хромитовая жила в офиолитах Оспино-Китойского массива (юго-восточная часть Восточного Саяна)

 

изучение особенностей формирования уникальных редкометальных (Nb-REE) руд Томторского месторождения

 

Томторский массив щелочно-ультраосновных пород и карбонатитов палеозойского возраста расположен на севере Республики Саха (Якутия), имеет концентрически зональное строение. Центральное ядро сложено карбонатитами, ультрамафиты и фоидолиты образуют вокруг них неполное кольцо. Внешняя часть массива сложена щелочными и нефелиновыми сиенитами. По всем породам развиты коры выветривания. Наиболее богатые руды представлены пластовой залежью, выполняющей впадины на «просевшей» коре выветривания карбонатитового массива. Руды тонкослоистые скрытозернистые, содержат Nb, Y, Sc and REE в высоких концентрациях (в среднем Nb2O5 - 4.5 %, сумма оксидов REE - 7-10 %, Y2O3 - 0.75 %, Sc2O3 - 0.06 %). Наиболее богатые руды, являются природным концентратом Nb и REE. Значительно расширены знания: о характере пространственного распределения уникальных руд на площади Томторского месторождения; о минералого-геохимических и физико-химических условиях формирования уникальных Sc-Nb-REE-руд; о концентрировании редкоземельных элементов при участии микроорганизмов и органического вещества растительной природы.
В результате комплексных исследований нодулярного монацита (куларита) из аллювиальных россыпей на территории Куларского хребта получены новые данные, свидетельствующие об участии микроорганизмов (цианобактерий) которые выступали в качестве концентраторов REE, в процессе образования осадков с органическим веществом, вероятно, в обстановке дельты относительно крупной реки.

218 2025 11
Снимки СЭМ зерна куларита с различной степенью детализации (А, В, Д) и подчеркнутыми бактериоморфными («стромалито-подобными») микро-структурами (Б, Г, Е). Белое – монацит; SiO2 – кварц; Gn – галенит; Al-P –флоренсит ((REE)Al3(PO4)2(OH)6; Gth – гётит.

Zhmodik S.M., Rozanov A. Yu., Lazareva E. V., Ivanov P. O., Belyanin D. K., Karmanov N. S., Ponomarchuk V. A., Saryg-ool B. Yu., Zhegallo E. A., Samylina O. S., Moroz T. N. Signatures of the Involvement of Microorganisms in the Formation of Nodular Monazite (Kularite), Republic of Sakha (Yakutia), Russia // Doklady Earth Sciences, 2024. C. 1-9. DOI: 10.1134/S1028334X24601494

 

исследование накопления благородных и редких элементов органическим веществом из растворов в современных обстановках

 

Изучение современных быстротекущих геохимических и биогеохимических процессов в углеродсодержащих гипергенных природных и природно-техногенных системах: создание основ для палеореконструкций условий формирования рудных концентраций, планирования рационального взаимодействия человека и окружающей среды. Изучаются закономерности концентрирования элементов живым и детритовым органическим веществом из кислых дренажных растворов хвостохранилищ, термальных растворов континентальных и островодужных систем (Байкальская рифтовая зона, Курило-Камчатский вулканический пояс), пресноводных и солёных растворов малых континентальных озёр и т.д.

Сотрудниками лаборатории на протяжении многих лет проводятся комплексные геохимические исследования процессов континентального седиментогенеза в озерах Сибирского региона. Объектами исследования послужили малые континентальные озера, расположенных в разных ландшафтных зонах Сибири. Малые озера более чувствительны к изменениям окружающей среды, чем крупные водоемы, их изучение может дать ответы на многие вопросы современной науки. Поэтому изучение донных отложений малых озер является одним из приоритетных направлений исследований в современном мире.

 

геохимическое сопровождение поисковых работ и экогеохимические исследования

 

В тесной ассоциации лабораторией геоинформационных технологий и дистанционного зондирования (284) ИГМ СО РАН коллектив проводит исследования закономерностей размещения месторождений и поиск месторождений по геохимическим ореолам рассеяния. Сотрудники выполняют экогеохимические исследования, направленные на предотвращение токсичного влияния на окружающую среду складированных отходов обогатительного производства и выявление природных геохимических аномалий в местах проживания людей и рекреационных зонах.

218 2025 12
Распределение содержания Cu в почвах исследуемой площади и веществе ТМО Коунрадского рудника: 1 – территория завода; 2 – дороги с асфальтовым покрытием; 3 – остатки ЖД полотна или насыпи; 4 – железная дорога; 5 – карьер; 6 – места складирования ТМО; 7 – пос. Канырат и инфраструктура; 8 – территории, недоступные для опробования; аномалии: 9 – природные, 10 – техногенные; 11 – места отбора почвенных проб и вещества ТМО.

Лазарева Е.В., Добрецов Н.Н., Кириченко И.С., Литвинов В.В., Айтекенова Д.А., Мягкая И.Н. Природные и техногенные аномалии потенциально токсичных элементов в почвах вокруг ТМО Коунрадского рудника: литогеохимическое картирование // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2025, 1(61), с. 97-110. 10.20403/2078-0575-2025-1-97-110

 

Полученные аналитические данные по сапропелевым залежам озер Новосибирской области используются при грамотном извлечение сапропелевых отложений со дна озер, что обеспечивает рациональное использования природных ресурсов и поддерживает природный баланс в интересах настоящего и будущего поколений людей. В случае изъятие сапропелей со дна озера нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды не только не нарушаются, а дополнительно решаются экологические проблемы озера, устраняется заиление водоема, что резко снижает внутреннюю эвтрофирующую нагрузку и обеспечивается устойчивое функционирования естественной экологической системы, предотвращается деградация озера.

218 2025 13
Опубликован цикл статей в научно-практическом журнале СО РАН (Наука и технологии Сибири) популяризация значимых результатов в области науки, технологий и инноваций для реализации Указа Президента Российской Федерации от 28.02.2024 г. № 145 «О Стратегии научно-технологического развития РФ»

Страховенко В.Д., Овдина Е.А., Малов Г.И. Сапропели - органоминеральное богатство Новосибирской области // Наука и технологии Сибири, № 4 (15), с 40-45; (2) Похиленко Н.П., Овдина Е.А., Страховенко В.Д., Малов Г.И. (2024). Истрия изучения сапропеля // Наука и технологии Сибири, № 4 (15), с. 46-50; (3)Фауст Ю.Д., Сверчков С.Р., Малов Г.И. Добыча и глубокая переработка сапропеля // Наука и технологии Сибири, № 4 (15), с. 10-16)

 

Примеры выполнения работ экологического характера:

  • анализ на тяжелые металлы и радионуклиды почв, растений, донных осадков, продуктов питания в различных регионах Сибири (Алтай, Новосибирская, Кемеровская, Тюменская, Томская области, Республики Алтай, Тува и Хакасия);
  • анализ на больший комплекс элементов фосфоритов Хакасии и продуктов их переработки;
  • анализ на тяжелые и редкие металлы и естественные радионуклиды зол и шлаков крупнейших ГРЭС России;
  • анализ отходов обогащения руд и ореолов рассеяния хвостохранилищ.

 

разработка новых и совершенствование уже имеющихся методик анализа геологических проб

 

В лаборатории постоянно проводятся работы по усовершенствованию имеющихся и разработке новых методик разложения упорных образцов, анализа компонентов окружающей среды на содержание элементов и их форм нахождения.

 

 

В работе применяется комплексный подход и современные методы локального и общего анализа:

  • Литолого-геохимического опробование с проведением газортутной и радиометрической съемки
  • Определение минералого-геохимического состава пород и руд методами оптической и сканирующей электронной микроскопии, микрозондового анализа;
  • Исследования шлихового концентрата, включая гранулометрический, минеральный анализ с выявлением типоморфных и структурных особенностей;
  • Статистический анализ и обработка результатов минералого-геохимических исследований;
  • Определение минералого-геохимических и физико-химических условий концентрирования и рассеяния благородных, редких и радиоактивных элементов в углеродсодержащих природных и техногенных процессах;
  • Исследование закономерностей перераспределения элементов между компонентами системы: растворы, взвесь, донные отложения, твердое вещество, микробные плёнки и т.д.;
  • Анализ содержания широкого спектра элементов, в том числе редких, радиоактивных и благородных, в компонентах системы методами ICP-MS, ICP-OES, атомно-абсорбционной спектрометрии, РФА, РФА-СИ, гамма-спектрометрии и т.д.;
  • Исследование минерального состава вещества методами рентгеновской дифрактометрии (XRD), сканирующей электронной микроскопии, электронной микроскопии высокого разрешения (ПЭМВР), рамоновской спектрометрии и т.д.;
  • Выявление особенностей распределения элементов в стратифицированных отложениях методом непрерывного сканирования РФА-СИ на электрон-позитронном накопителе ВЭПП-3 и/или ВЭПП-4 (Центр коллективного пользования «СЦСТИ» (Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения в Институте ядерной физики СО РАН имени Г.И. Будкера);
  • Определение возраста отложений, который проводится совместно с лабораторией геохимии радиоактивных элементов и экогеохимии (№216) по содержанию 210Pb и 134Cs;
  • Демонстрация физико-химических условий транспорта и концентрирования благородных, редких и радиоактивных элементов в эндогенных и экзогенных процессах с помощью термодинамического моделирования программными комплексами WaterQ4F и HSC 7.0;
  • Исследование форм нахождения элементов, с применением методик селективного выщелачивания, в частности, в лаборатории разработана авторская методика определения форм нахождения Hg, Au и тяжелых металлов.
  • Отбор ненарушенных колонок донных отложений производится цилиндрическим пробоотборником с вакуумным затвором конструкции НПО «Тайфун» (диаметр 82 мм, длина 120 см), с помощью плавучих средств (катамарана).

Аналитические исследования проводятся в Центре коллективного пользования научным оборудованием для многоэлементных и изотопных исследований СО РАН (ЦКП МИИ СО РАН), на станции коллективного пользования СЦСТИ (Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения в Институте ядерной физики СО РАН имени Г.И. Будкера).

Коллектив лаборатории проводит интеграционные исследования совместно со специалистами различного профиля. Исследования геологических характеристик и рудоносности объектов проводятся на высоком мировом уровне с широким использованием геохимических, изотопных и изотопно-геохронологических методик.

Основные объекты исследования:

Основные объекты исследования лаборатории располагаются в пределах Кемеровской области (Салаирский кряж, Горная Шория, Кузнецкий Алатау), Новосибирской, Томской областей и Алтайского края, Республики Хакасия, Республики Бурятия (Байкальская рифтовая зона, Баргузинская и Тункинская долины, Восточный и Западный Саяны), Камчатского края (Курило-Камчатская островная дуга), Республики Саха (Якутия), Республики Алтай, Республики Карелия. Совместные исследования проводятся с исследователями Казахстана на территории Республики. 

 

 

2023 год

 

Уникальные золото-браннеритовые самородки ручья Каменный, Озернинский рудный узел (Западное Забайкалье) и их (U, Th)-Pb-возраст

 

Получены данные о составе и взаимоотношениях минералов золото-браннеритовых самородков в районе Озернинского рудного узла (Западное Забайкалье), указывающие на сложную историю их возникновения, которую можно представить как минимум четырьмя этапами: 1 – образование ранних кварц-настуран-золото-W-рутил- магнетитовая(?) ассоциация; 2 – замещение более раннего настурана браннеритом; 3 – в результате деформационно-гидротермальных процессов образование гематит-барит-рутил-золотой ассоциации, с появлением зон изменения (лейкоксенизации) в браннерите на контакте с золотом; 4 – гипергенное или низкотемпературное гидротермальное изменение минералов ранних стадий с развитием гидроксидов железа (гетита) с примесями марганца, теллура, мышьяка, фосфора и других элементов. Состав золота в самородках определяется примесью Ag и имеет моды (в ‰): 960-1000 (995); 930-950 (943); 860-925 (885); 820-860 (850) и 750-820 (775).

218 2025 14
СЭМ снимки золото-браннеритовых самородков: Au –самородное золото (СЗ); Bnr –браннерит; Brt –барит; Gem –гематит; Gth –гетит; Leuc –лейкоксен; Rt –рутил; W-Rt –вольфрам-содержащий рутил; Urn –уранинит; Nst –β-уранинит (настуран).

Минеральное образование на 3-4 этапах происходило при активном участии органического вещества биогенной природы. Возраст браннерита, определенный методом химического датирования (СЭМ-ВДС и ЭДС), варьирует в пределах 200–235 млн лет. Средняя оценка возраста образования уранинита (СЭМ-ЭДС), находящегося в виде включений в самородном золоте, составила 336 млн лет (станд. откл. 6,4 млн. лет). Для уточнения времени и последовательности образования браннерита, уранинита и других урансодержащих фаз в золото-браннеритовых самородках требуются дополнительные исследования.

На площади Озернинского рудного узла имеются признаки о том, что состав золото-браннеритовых самородков и вмещающих кварц-хлорит-калишпатовых пород соответствует составу золото-браннеритовых руд Эльконского типа.

218 2025 15
Диаграммы распределения основных химических элементов в составе браннерита, уранинита и областях изменений браннерита (в мас.%) дополненные результатами кластерного анализа, метод K-средних. Примечание: с1 и частично с2 -скопления, включающие неизмененный и частично измененный уранинит; с3–с7 - скопления, включающие измененный браннерит: с3 и частично с2 -включения в U-Ti-геле браннерита, группа “U-(Ti)”; с4 и частично с5 - зонанезначительного изменения браннерита, группа “U-Ti”; c6 и частично c5 - зона интенсивного изменения браннерита, группа “U-Ti-Pb”; с7 - группы “Fe-Ti” и “Ti-Fe”. Красным цветом выделены составы наименее измененного браннерита.

Zhmodik S.M., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Damdinov B.B., Karmanov N.S., Kiseleva O.N., Kozlov A.V., Mironov A.A., Moroz T.N., Ponomarchuk V.A. Native Gold and Unique Gold-Uranium Nuggets from The Placer of the Kamenny Stream, Ozerninsky Ore Cluster (Western Transbakalia, Russia) and Their Possible Sources // Minerals. - 2023. - V.13. - 1149. DOI: 10.3390/min13091149

 

Геохимический взгляд на «безобидный» обеднённый уран

 

По данным альфа(α)-авторадиографии на ядерной фотоэмульсии А-2 визуализировано взаимодействие α-излучения от микро- и наночастиц UO2 (уранинита) с веществом из углеродистых сланцев Восточного Саяна. Сферическая область воздействия α-частиц вокруг микрозерен UO2 (до 100 мкм) представляет собой глубоко преобразованное вещество, с высокой плотностью радиационных дефектов. Трансляция результатов на живой организм приводит к выводу о специфическом виде воздействия микро- и наночастиц обедненного урана (DU), при котором продолжительное внутреннее облучение в малых дозах всего организма, сочетается с высокими дозами α-излучения, локально вблизи частиц UO2. Механизм воздействия на организм от частиц DU ранее не рассматривался, несмотря на результаты исследований, показывающих, что α-излучение играет роль в токсичности DU, вызывая индуцированные DU: мутагенность; хромосомное повреждение; геномную нестабильность in vitro и др. Данные позволяют объяснить причину массовых онкологических и иммунодефицитных заболеваний в районах применения снарядов с DU, свидетельствуют о высокой опасности их применения, поскольку представляют собой новый источник загрязнения окружающей среды («радиоактивные облака»), который может прямо или косвенно воздействовать на людей (через дыхание) и окружающую среду.

218 2025 07
BSE-снимки зерен уранинита (А – кристалл; Б – изометричная; В – колломорфная формы) и α-авторадиограммы от частиц уранинита (Г) и от рассеянной формы урана (Д) в углеродистых сланцах Вост.Саяна. Размер дефектных областей («солнца») 0.5-7 мкм.

Zhmodik S.M., Ponomarchuk V.A. Geochemical View on “Harmless” Depleted Uranium // Doklady Earth Sciences, 2023. P. 1-7. DOI: 10.1134/S1028334X2360167

 

2024 год

 

Сульфидная и селенидная ЭПГ-минерализация в хромититах Дунжугурского офиолитового массива (Восточный Саян, Россия)

 

Получены первые данные о сульфидной и селенидной минерализации, формировавшейся в подиформных хромититах на различных стадиях эволюции Дунжугурского офиолитового массива. Изучены формы нахождения, микроструктурные особенности и состав минералов платиновой группы (МПГ) в хромититах. Обогащение хромититов тугоплавкими ЭПГ, платинометалльная ассоциация сульфидов и интерметаллидов Os, Ir и Ru свидетельствуют о мантийных условиях формирования магматических минералов платиновой группы (МПГ. При взаимодействии мантийных перидотитов и хромититов с As‒Sb содержащим флюидом, генерирующимся при дегидратации и плавлении субдуцирующей плиты, первичные МПГ замещаются сульфоарсенидами, сульфоарсенидстибатами иридия. Самородный осмий, рутений формировался в результате десульфуризации магматических сульфидов ЭПГ на стадии серпентинизации, при участии восстановленных флюидов. Замещение Os‒Ru сульфидов селенидами этих металлов в хромититах могло произойти на этапах субдукции, либо обдукции, в условиях высокой фугитивности кислорода при воздействии кислых гидротермальных/метаморфогенных флюидов. Проведена качественная оценка физико-химических параметров формирования селенидов рутения (рис. 5). Значение фугитивности кислорода, оцененные по ассоциации магнетит-гематит, составляют log f O2 (-30.5) при 300°C и f O2 (-40.5) при 200°C. Минимальное значение фугитивности серы принято по линии устойчивости лаурита при 300°C, log f S2 = -20. Максимальная фугитивность серы принята по области устойчивости сульфидов железа и никеля: log f S2 < -4.5 при 300°C и logfS2 < -10.5 при 200°C. Оценка фугитивности селена показала значения при T 300°C и log Se2 (-8) ÷ (-13), при T 200°C – log fSe2 (-12) до (-17). Селениды Au-Ag формировались при T=200°C, log f S2 (-9) ÷ (-10.5), log f Se2 (-13.5) до (-20.5), log f O2 (-40). Важным фактором в возможности замещения Os‒Ru сульфидов селенидами, является наличие селена в рудоформирующей системе. Источником селена могло быть вещество субдуцирующего слэба – вулканогенно-осадочные породы и углеродистые сланцы, содержащие фрагменты гидротермально- осадочных сульфидных руд, обогащенных Se и вовлеченных в процессы магмогенерации и сопутствующую гидротермальную циркуляцию.

Снимки СЭМ зерен Ru-Os селенидов
Снимки СЭМ зерен Ru-Os селенидов: (а, б) реликт лаурита-эрликманита (Ru, Os)S2, замещается селенидом (Ru, Os)Se2; (б) реликт лаурита-эрликманита замещается (Ru, Os)Se2, внутренняя зона имеет промежуточный состав (Os, Ru)(S, Se), кайма RuSe2; (в) срастание Os-Ir-Ru интерметаллида с лаурит-эрликманитом, который замещается фазами (Os, Ir, Ru)(Se, S, Sb, As) и Ir(S, As, Sb); (г) полифазный агрегат: лаурит RuS2с микровключением Au, замещается RuSe2, силикатная фаза в тесном срастании с (Ru, Ir, Os, As, S, Se); (д, е) зерна RuSe2с рыхлым, пористым микрорельефом. Аббревиатура: Lrt –лаурит, Erl –эрликманит.

Kiseleva O.N., Ayriyants E.V., Zhmodik S.M., Belyanin D.K. Sulfide and Selenide PGE Mineralization in Chromitites of the Dunzhugur Ophiolite Massif (East Sayan, Russia) // Geology of Ore Deposits. - 2024. - V. 66(2). - P. 225-248. DOI: 10.1134/S1075701523600330

[Киселёва О.Н., Айриянц Е.В., Жмодик С.М., Белянин Д.К. Сульфидная и селенидная ЭПГ-минерализация в хромититах Дунжугурского офиолитового массива (Восточный Саян, Россия) // Геология рудных месторождений. - 2024. - Т.66. - № 2. - С. 210-238. DOI: 10.31857/S0016777024020054]

 

Признаки участия микроорганизмов в формировании нодулярного монацита (куларита), Республика Саха (Якутия)

 

На севере Республики Саха (Якутия) находится уникальное (Sc, Nb, REE)-месторождение, связанное с Томторским комплексом ультраосновных пород и карбонатитов. Месторождение известно богатейшими слоистыми рудами – природными концентратами стратегических металлов. Средние содержания Nb2O5 в рудах участка Буранный составляет 4.5 %, REE2O3 - 10 %, Y2O3 - 0.75 %, Sc2O3 - 0.06 %. Подобные высокие концентрации ниобия, редких земель, скандия обнаружены также в коре выветривания Томторского месторождения, с большей мощностью рудных интервалов и промышленными содержаниями Р, Fe, Mn, Ti, V.
Сотрудники ИГМ СО РАН исследовали как слоистые руды, так и породы профиля выветривания. Охарактеризованы формы нахождения полезных компонентов, минеральный состав вещества, особенности срастаний. Установлено, что 90 % зёрен в руде имеют размер < 10 мкм, а основной минерал-концентратор REE – монацит, представлен агрегатами наноразмерных частиц, покрывающих трубки галлуазита, в виде биоморфных структур. Проведенные исследования позволят разработать оптимальные методы извлечения полезных компонентов из комплексной руды томторского типа.

Установлено, что при близком минеральном составе, содержание REE+Y в фосфорно-редкометалльных карбонатитах (КI) массива Томтор в среднем составляет 0.38 мас.%, а в редкометалльных карбонатитах (КII) – 1.3 мас.%. Значения δ13С и δ18О КI и КII демонстрируют существенное отклонение от области значений мантийных карбонатов, но рассчитанные значения отношения изотопов стронция (87Sr/86Sr)400Ma им соответствуют. Данные изотопного состава С и О КI и КII формируют на диаграмме δ18О – δ13С два пересекающихся тренда соответствующие: 1) вторичной генерации карбонатов с участием дейтерического флюида; 2) преобразованию карбонатов низко-Т флюидом. Рассматривая повышение δ18О как отражение снижения температуры образования карбонатитов, предполагается обогащение пород REE-минералами по мере снижения мобильности REE во флюиде.

218 2025 17
Закономерности изменения содержания REE и δ18O в исследованных породах (а) и изменение количеств (г моль) монацита, РЗЭ-фторапатита, фторапатита, РЗЭ-флюорита и кальцита (б) в зависимости от параметров охлаждающегося щелочного флюида (рН 8.0 ± 0.2) с исходной концентрацией HF 0.1 m (Колонин, Широносова, 2012). T–P условия расчетов и исходный состав флюида отражены в подписях к оси абсцисс.

Пономарчук, В. А., Лазарева, Е. В., Жмодик, С. М., Травин, А. В., Толстов, А. В. (2024). Соотношение между δ 13 С, δ 18 О и содержанием РЗЭ в карбонатитах Томторского массива, Республика Саха (Якутия) // Геодинамика и тектонофизика, 15(5), 0785.

 

В Nb-REE рудах Томторского месторождения установлено большое разнообразие микрофоссилий и биоморфных структур (фрамбоиды пирита и нитчатые микрофоссилии), предполагающих, как планктонные сообщества, так и сообщества донных осадков. Признаками широкого распространения планктонных сообществ является частая встречаемость микрофоссилий, напоминающих клетки празинофитовых и/или динофитовых водорослей. Эти наблюдения свидетельствуют об образовании рудных отложений в мелководных, хорошо прогреваемых условиях, которые могут быть как солоноводными, так и пресноводными.

В нодулярных монацитах Куларского хребта выявлено присутствие литифицированных фосфатом REE (монацитом) «строматолитоподобных» микропостроек цианобактерий. Особенностью распределения REE, является слабая положительная Ce-аномалия и более значительная Eu-аномалия. Похожие характеристики выявлены и в монацитовых рудах Томторского месторождения. Об участии микроорганизмов в формировании нодулярного монацита свидетельствуют и находки фрамбоидальных сульфидов железа в сотовой структуре углерод-содержащего вещества. Предполагается концентрирующая роль микроорганизмов. Биоморфные выделения фосфатов REE в пирохлор-монацит-крандаллитовых рудах представлены монацитом. По соотношению элементов фосфаты, пропитывающие органические остатки в пирохлор-монацит-крандаллитовых рудах близки брокиту (минерал группы рабдофана). Точки составов на диаграмме располагаются между брокитом и монацитом и/или рабдофаном. Сравнение составов с нодулярным монацитом показывает обогащение Ca, Sr, Ba.

218 2025 18
Фрамбоидальные сульфиды Fe: макинавит (Fe9S8) – грейгит(FeFe2S4) – пирит (FeS2) в монацитах куларитов.

Zhmodik S.M., Rozanov A. Yu., Lazareva E. V., Ivanov P. O., Belyanin D. K., Karmanov N. S., Ponomarchuk V. A., Saryg-ool B. Yu., Zhegallo E. A., Samylina O. S., Moroz T. N. Signatures of the Involvement of Microorganisms in the Formation of Nodular Monazite (Kularite), Republic of Sakha (Yakutia), Russia // Doklady Earth Sciences, 2024. C. 1-9. DOI: 10.1134/S1028334X24601494

 

Преобразование высокоуглеродистых (шунгитовых) пород водами Онежского Озера: минералогия и геохимия процесса

 

Изучение современных процессов разрушения водой шунгитовых пород в районах их выхода на береговой линии Онежского озера позволило установить, что наблюдаемое обогащение K, Mn, Ba, Mg галек шунгитовых пород и песка объясняется осаждением новообразованных минералов: K - за счет ярозита при разрушении пирита, Mg - процессом хлоритизации актинолита; Mn, Ba – формированием микроконкреций оксидов марганца и минералов железа с изоморфной примесью Mn. В процессе преобразования шунгитов наличие углерода, по всей видимости, играет благоприятную роль для формирования локальных восстановительных условий и жизнедеятельности микроорганизмов, которые активно участвуют в минералообразовании: внутри образцов (в более восстановительной обстановке) осаждаются минералы железа (вивианит с изоморфной примесью марганца, гематит); при поступлении все новых порций воды (аэробные условия) формируются ярозит, гётит, оксиды марганца на поверхности и по трещинам галек, валунов. Полное разрушение шунгитовых пород играет благоприятную роль для жизнедеятельности микроорганизмов (высокие концентрации углерода) и может приводит к формированию микроконкреций марганца, сложенных голландитом (Ba(Mn64+Mn23+)O16) разной степени кристалличности (данные СЭМ и КР- спектроскопии) в составе песков в зоне прибоя в условиях обогащения придонных вод кислородом (проточные воды островов). В условиях застойного водообмена (мелководные заливы) Mn аккумулируется в водной толще.

218 2025 19
(а) Фото образцов гальки, гравия, песка шунгита различной размерности. Фото СЭМ MIRA-3 шунгитового валуна (25 см в диаметре) (б) и гальки (5 см в диаметре) (в, г) (1) –углеродистое вещество+ кремнезём, (2) –кремнезёмовый цемент, имеющей колломорфноезонально-концентрическое строение; д) общий план Mn конкреции (меньше 1 мм в диаметре), имеющая колломорфное зонально-концентрическое строение; е) рамановские спектры Mn конкреции: а - центральная часть; б - центральная часть с плохой кристалличностью; в - краевая часть.

Малов В.И., Страховенко В.Д., Субетто Д.А., Овдина Е.А., Потахин М.С., Белкина Н.А., Малов Г.И. Преобразование высокоуглеродистых (шунгитовых) пород водами Онежского озера: минералогия и геохимия процесса // Геология и геофизика. - 2024. - Т. 65. - № 7. - С. 985-997.

 

Геохимические методы исследования и особенности почв вокруг ТМО Коунрадского рудника (Республика Казахстан)

 

Месторождение Коунрад (Конырат, Kounrad), расположено у пос. Конырат (Карагандинская обл., Республика Казахстан), и известно, как медепроявление.

Поступление потенциально-токсичных элементов в районах с высокой антропогенной нагрузкой в почвы возможно различными путями, один из немаловажных – аэрозольный перенос. В случае присутствия нескольких источников вероятного загрязнения важно по минералогическим и геохимическим критериям установить который из них вносит основной вклад в загрязнение почвенного покрова. Исследование показывает, в аридном климате большие массы складированного сульфидсодержащего вещества могут не вносить существенного вклада в загрязнение почв в результате эолового переноса в результате образования цементирующего слоя в результате процессов формирования зоны окисления.

Впервые проведен анализ мультиспектральных данных дистанционного зондирования для выявления ореолов поверхностного рассеяния потенциально токсичных элементов в районе отвалов Коунрадского рудника (Прибалхашье, Центральный Казахстан). В результате обработки данных космической съемки получены спектральные индексы, характеризующие вещественные особенности изучаемых поверхностных отложений, получены индексы, характеризующие общее геологическое строение, построены вероятностные индексы пространственного распределения трех разных типов вещества идентичного отвалам Коунрадского рудника. Выделены два типа перекрывающихся аномалий природного и антропогенного происхождения. В процессе работы были уточнены необходимые элементы геологического строения территории, прилегающей к Коунрадскому руднику, выделены участки, представляющие наибольший интерес для последующих литолого-геохимических исследований. По результатам исследования, а также с учетом данных по изменению состава пород, розы ветров и данных о вероятном поступлении загрязняющих веществ не только от отходов рудника, но и от предприятий г. Балхаш через аэрозольный разнос потенциально токсичных элементов, составлена схема для литолого-геохимического опробования.

218 2025 20
SCIEFI изображение района исследований, совмещённое с цифровой моделью рельефа (вертикальный масштаб 1:10) и схемой намеченных точек опробования почв вокруг ТМО Коунрадского рудника.

На исследуемой площади установлено загрязнение почв ПТЭ от двух основных источников: 1) от предприятий г. Балхаш, загрязнение Pb, Cu, Zn, As воздушным путем, охватывающее почти всю территорию и максимально – вблизи города; 2) от кислых дренажных растворов, загрязнение Cu, Ni, As. Второй тип загрязнения отличается от первого очень незначительным распространением – это сравнительно небольшие участки, локализующиеся вокруг отвалов ТМО. Наибольшее загрязнение наблюдается с восточной стороны отвалов ТМО, в месте расположения завода. Загрязнение осталось после экспериментов по кучному выщелачиванию, которые проводились в конце 90х годов XX века.

218 2025 12
Распределение содержания Cu в почвах исследуемой площади и веществе ТМО Коунрадского рудника: 1 – территория завода; 2 – дороги с асфальтовым покрытием; 3 – остатки ЖД полотна или насыпи; 4 – железная дорога; 5 – карьер; 6 – места складирования ТМО; 7 – пос. Канырат и инфраструктура; 8 – территории, недоступные для опробования; аномалии: 9 – природные, 10 – техногенные; 11 – места отбора почвенных проб и вещества ТМО.

Лазарева Е.В., Добрецов Н.Н., Кириченко И.С., Литвинов В.В., Айтекенова Д.А., Мягкая И.Н. Природные и техногенные аномалии потенциально токсичных элементов в почвах вокруг ТМО Коунрадского рудника: литогеохимическое картирование // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2025, 1(61), с. 97-110. 10.20403/2078-0575-2025-1-97-110

Добрецов Н.Н., Лазарева Е.В., Литвинов В.В., Айтекенова Д.А., Кириченко И.С., Мягкая И.Н. Природные и техногенные аномалии потенциально токсичных элементов в почвах вокруг ТМО Коунрадского рудника: предварительные исспедования территории методами ГИС И ДЗ // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. - 2024. - № 4а (60). - С. 11-25.

Лазарева Е.В., Литвинов В.В., Айтекенова Д.А., Мягкая И.Н., Кириченко И.С. Цементирующий слой отвалов Коунрадского рудника, препятствующий дефляции: минеральный состав, геохимические особенности // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. - 2023. - № 2 (54). - С. 68-80. DOI: 10.20403/2078-0575-2023-2-68-80

 

Экологические последствия добычи полезных ископаемых на примере почв в районе Саралинского золоторудного месторождения и прошлой золотодобычи (Республика Хакасия)

 

Почвы участка Саралинского рудного узла обогащены Fe, Mo, Cr, Ni, Cu, Cu, Zn, Pb, Hg, As относительно средней континентальной коры, с преобладанием у месторождения и особенно хвостохранилища. Выявлены: основные поллютанты (As, Hg); степень загрязнения почв, основываясь на экогеохимических индексах. Загрязнение As и Hg достигает умеренной и очень высокой степени; по остальным элементам – зависит от участка и индекса. Риски для здоровья людей не канцерогенного и канцерогенного характеров вызваны содержаниями As. Комплексные подобные исследования на территориях, затронутых горнодобывающей деятельностью, выполнены впервые с акцентом на риски для людей проведены для российского объекта. Работа актуализирует необходимость исследований подобных районов, привлечения внимания представителей органов власти, организаций и ведомств, отвечающим за экологический мониторинг. 

218 2025 21
Индекс гео-аккумуляции (Igeo), отражающий уровень загрязнения в почвах (А), и индексы не канцерогенного (Б) и канцерогенного (В) воздействия почв на здоровье взрослого населения и детей.

Myagkaya I.N., Saryg-оol B.Yu., Kirichenko I.S., Gustaytis M.A., Lazareva E.V. (2024). Environmental and human health risk assessment of soils in areas of ore mineralization and past gold-mining activity // Environmental Science and Pollution Research, 31, 47923-47945. DOI: 10.1007/s11356-024-34242-5

 

 

 

  1. Атомно-абсорбционный спектрометр (ААС) Solar M6 («Thermo Electron», США) с системой Зеемановской и дейтериевой коррекции фона и с пламенной и электротермической атомизацией проб (ПААС и ЭТААС) для определения содержаний элементов в водных и органических растворах.
  2. Анализатор ртути РА915М с атомно-абсорбционным детектором («Люмэкс», Россия) для определения содержаний Hg в воздухе, в воде и твердых образцах, а также для изучения форм нахождения Hg в твердых образцах.
  3. Атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой iCAP PRO XP Duo («Thermo Scientific», США) для определения содержаний элементов (более чем 60 химических элементов) в водных растворах: природные воды, аликвоты при ступенчатом выщелачивании, растворы после минерализации твердых проб.
  4. Система капиллярного электрофореза «Капель 105М» («Люмэкс», Россия) предназначена для определения основного ионного состава вод различной природы (поверхностные, подземные, сточные и пр.).
  5. Поликарбонатная вакуумная фильтрационная установка для фильтрации и пробоподготовки природных вод к анализу.
  6. Портативный pH-Eh-анализатор «Анион 7051» («Инфраспак-Аналит», Россия), портативный рН-метр рН-150МИ («Измерительная техника», Россия) для измерения pH и Eh водных растворов.
  7. Установка с двухструйным дуговым плазмотроном со спектрометрами ДФС-8 и ДФС-458 с регистрацией сигнала оптическими линейками производства ООО «ВМК-Оптоэлектроника» (г. Новосибирск).
  8. Автоматизированная установка «Гранд – Поток». Приобретена в 2010 г. по программе президиума СО РАН по импортозамещению для анализа твердофазных дисперсных проб методом просыпки-вдувания (ООО «ВМК-Оптоэлектроника»).
  9. Специализированная лаборатория для работы с радиоактивными веществами (ссылка на Лицензию ИГМ: https://www.igm.nsc.ru/index.php/ob-institute/litsenzii-sertifikaty)

 

I. Атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС; Solar M6 «Thermo Electron», США) с системой Зеемановской и дейтериевой коррекции фона и с пламенной и электротермической атомизацией проб (ПААС и ЭТААС)

 

218 2025 03
Ведущий инженер О.А. Савина

  • Пламенная ААС используется для количественного определения содержания широкого ряда химических элементов, содержание которых в образцах составляет >0,0001 масс. % или >1 ppm.
  • Электротермическая ААС используется для количественного определения более низких содержаний (менее 0.0001 масс. % или <1 ppm).
  • атомно-абсорбционное определение позволяет идентифицировать: Li, Rb, Cs, Na, K, Sr, Ba, Ca, Mg, Fe, Mn, Ti, V, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Pb, Mo, Be, Cd, Sb, Bi, As, Se в горных породах и во всех компонентах окружающей среды. Используются два варианта атомной абсорбции: пламенный (ацетилен-воздух и закись азота-ацетилен) и электротермической атомизации.
  • По уникальной методике предварительного концентрирования в органическую фазу, разработанной в лаборатории, методом ААС определяются ультранизкие содержания Au, Ag и платиновых металлов (до 10-7 масс. %).

Анализируемые объекты:

  • горные породы, руды и минералы;
  • лунный грунт, донные осадки глубоководных озер (Байкал, Телецкое, Онежское), глубоководные океанические осадки;
  • компоненты окружающей среды; почвы, озерные и речные осадки, растения (включая и низшие - мхи, лишайники);
  • продукты питания;
  • биообъекты.

Аналитические возможности:

  • анализируется более 40 элементов;
  • навеска анализируемого вещества: 1 г;
  • производительность в год: атомная абсорбция - 1000 проб.

Используемые стандарты:

в качестве стандартов при проведении количественного анализа на указанный круг элементов и изотопов используются более 30 стандартных образцов сравнения, имеющих международную и всероссийскую аттестацию.

Примеры выполнения работ экологического характера:

  • анализ содержания потенциально токсичных элементов почв, растений, донных осадков, продуктов питания и т.д.
  • определение потенциально токсичных, редких и редкоземельных элементов в донных отложениях глубоководных озер Сибири и Тихого океана;
  • анализ на тяжелые и редкие металлы зол и шлаков крупнейших ГРЭС России;
  • анализ отходов обогащения руд.

 

II. Анализатор ртути РА915М с атомно-абсорбционным детектором («Люмэкс», Россия)

 

Ртутный аналитический комплекс позволяет определять концентрации ртути в различных природных и природно-техногенных средах: воздух, вода, почвы, горные породы, донные отложения, растения, грибы, рыба, волосы и т.п.).

lab218 02
Определение содержания Hg в парогазовых выделениях источников кальдеры Узон (д.г.-м.н. Жмодик С.М., к.г.-м.н. Лазарева Е.В., д.х.н. Шуваева О.В.)

 

lab218 01
снс, к.г.-м.н. М.А.Густайтис

На базе Анализатора ртути «РА915М» разработана методика определения форм нахождения ртути в объектах окружающей среды (Shuvaeva O.V., Gustaytis M.A., Anoshin G.N. Mercury speciation in environmental solid samples using thermal release technique with atomic absorption detection // Analytica Chimica Acta, 2008, 621(2), 148-154. 10.1016/j.aca.2008.05.034; Gustaytis M.A., Myagkaya I.N., Malov V.I., Lazareva E.V., Shuvaeva O.V. Mercury Speciation in Natural and Mining-Related Systems // Journal of Siberian Federal University. Chemistry, 2021, 14(2), 184-196. 10.17516/1998-2836-0227).

Задачи, решаемые с помощью Анализатора ртути «РА915М»:

  • анализ воздуха: поиски и локализация ртутного загрязнения вне и внутри помещений в непрерывном режиме анализа воздуха, так же контроль процесса демеркуризации. Диапазон измерений массовой концентрации паров ртути в воздухе, от 1 до 20000 нг/м3;
  • анализ воды (приставка «РП-92») Определение содержания ртути в сточных, природных и питьевых водах; продуктах питания; моче. Диапазон измерений массовой концентрации 0,01 до 2000 мкг/л;
  • анализ твердых проб (приставка «УРП») определение содержания ртути в почвах, горных породах и рудах и т.п., поиски месторождений полезных ископаемых по первичным и вторичным ореолам рассеяния; геохимическое картографирование.

Пределы обнаружения на уровне не менее 1 нг/м3 в воздухе, 0,01 мкг/л в воде и 0,01 мкг/г в твердых пробах.

 

III. Атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой iCAP PRO XP Duo («Thermo Scientific», США)

 

218 2025 04
к.г.-м.н., нс Б.Ю. Сарыг-оол

Аналитические возможности:

  • Одновременный анализ до 60 элементов;
  • Пределы обнаружения – 10-6-10-3 масс. % для твердых образцов, 0,01-10 мкг/л для водных растворов.
  • Навеска анализируемого вещества – от 50 мг твердого образца или 1 мл раствора;
  • Производительность в год – до 3000 проб/год с учетом минерализации твердых образцов.

Анализируемые объекты:

  • Геологические образцы (горные породы, руды, минералы, нефть и нефтепродукты, и т.д.);
  • Экологические образцы (природные и техногенные воды, водные и кислотные вытяжки, почвы, озерные и речные осадки, отходы обогащения руд и т.д.);
  • Биологические образцы (продукты питания, растения, фармацевтическое и лекарственное сырье, биологические ткани и жидкости и т.д.).
  • Функциональный материалы (катализаторы различного состава, сплавы, чистые вещества, и т.д.).

Примеры работ, выполненных сотрудниками лаб. №218 в 2022-2025 гг. для сторонних организаций с применением ИСП-АЭС:

  • Определение содержаний макро- и микроэлементов в твердом остатке снега территорий, подверженных антропогенному влиянию предприятий, добывающих каменный уголь.
  • Определение содержаний макро- и микроэлементов в растениях – потенциальных источниках лекарственного сырья.
  • Определение содержаний Au, Ag, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt в отходах аффинажного производства и в концентратах, полученных путем дообогащения отходов.
  • Определение содержаний As, Na, K в металлической сурьме различной степени чистоты; определение As в оксиде сурьмы.
  • Определение содержаний металлов в нефтепродуктах, мазуте.
  • Определение содержаний элементов в катализаторах различного состава

 

IV. Система капиллярного электрофореза «Капель 105М» («Люмэкс», Россия)

 

218 2025 05
снс, к.г.-м.н. М.А.Густайтис

«Капель 105М» – система капиллярного электрофореза с рабочим диапазоном длин волн 190–380 нм и простым автосемплером. Опционально: промывка капилляра при 2000 мбар, автоматическая смена полярности. В общем случае метод капиллярного электрофореза, реализованный в системах капиллярного электрофореза «Капель», основан на разделении заряженных частиц в капилляре, заполненном раствором электролита, под действием приложенного электрического поля за счет различной электрофоретической подвижности с последующим фотометрическим детектированием. Система предназначена для определения основного ионного состава вод различной природы (поверхностные, подземные, сточные и пр.).

Аналитические возможности:

  • Катионы на уровне не менее (аммоний, калий, кальций натрий) 0,5 мг/л, барий не менее 0,1 г/л, литий 0,015 мг/л, магний, стронций 0,25 мг/л.
  • Анионы на уровне не менее (хлорид, сульфат) 0,5 мг/л, нитрит и нитрат 0,2 мг/л, фторид 0,1 мг/л и фосфат 0,25 мг/л, а также бромид 0,05 мг/л и иодид 0,1 мг/л.

Области применения:

  • анализ объектов окружающей среды;
  • экспертиза безопасности и качества пищевой продукции, кормов и сырья;
  • технологический контроль в различных областях промышленности;
  • контроль разработки, производства и качества фармпрепаратов;
  • научные исследования;

 

V. Атомно-эмиссионный спектральный анализ

 

1) Атомно-эмиссионный спектрометр «Гранд-Поток» («ВМК-Оптоэлектроника», Новосибирск).

Атомно-эмиссионный спектрометр «Гранд-Поток» предназначен для проведения экспресс определения состава порошковых проб природного (Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Кривоногов С.К., Мирошниченко Л.В., Шавекин А.С. Геохимия раннего диагенеза лимногляциальных отложений на примере озер Норило-Пясинской водной системы Российской Арктики // II Лавёровские чтения. Арктика: актуальные проблемы и вызовы: сборник научных материалов Всеросийской конференции с международным участием. - Архангельск, 2023. C. 261 - 265) и промышленного происхождения, включает в себя спектрометр «Гранд», установку «Поток» и вспомогательное оборудование для пробоподготовки.

Спектрометры оптические Гранд предназначены для измерений массовых долей определяемых элементов в природных и промышленных материалах, почвах, металлах и их сплавах, растворах, продуктах питания и т.д. Позволяют анализировать различные мелкодисперсные порошковые пробы с различными основными составами образца на Al, Ca, Fe, Li, Mg, Mn, Na, P, Si, Ti, Ag, B, Ba, Co, Cr, Cs, Cu, Pb, Nb, Ni, Mo, V, Zn и Zr. Отсутствие трудоёмкой предварительной пробоподготовки удешевляет и ускоряет выполнение анализа. Небольшое количество этапов подготовки уменьшает стандартную ошибку каждого шага и итоговую погрешность анализа. Выпускаются ООО "ВМК-Оптоэлектроника" по ТУ 26.51.53-1001-11855928-2022 «Спектрометры оптические Гранд».

218 2025 06
вед.инж. А.С.Шавекин

2) Установка с дуговым двухструйным плазмотроном и спектрометрами ДФС-8 и ДФС-458.

Разработка и изготовление плазмотрона для Института Геологии и минералогии выполнены ООО «ВМК- Оптоэлектроника» при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Проект № 4818) (фонд Бортника 2005г.)

Уникальная компоновка спектральных приборов позволяет проводить спектральный анализ одновременно двумя способами: традиционным, интегральным и разработанным нами сцинтилляционным, со временем базовой экспозиции 4мс.

Для этого комбинированного метода получены пределы обнаружения (ppm): Ag - 0.01, Au – 0.05; Pt, Pd – 0.07; Ru, Rh –0.09.

Показаны широкие возможности применения этой экспериментальной установки для выполнения анализа твердофазных дисперсных проб в том числе для анализа редкоземельных элементов (Шавекин А.С., Сарыг-оол Б.Ю., Жмодик С.М. Возможности определения содержаний редкоземельных элементов в куларитовых концентратах на установке атомно-эмиссионного спектрального анализа c дуговым двухструйным плазмотроном // Новое в познании процессов рудообразования: Двенадцатая Российская молодёжная научно-практическая Школа. Сборник материалов. - М.: ИГЕМ РАН, 2023. - С. 243 - 245).

Разрабатывается методика определения редкоземельных элементов в пробах с их высокими концентрациями. Получены хорошие результаты определения La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho в пробках с высокими содержаниями редкоземельных элементов (анализировались пробы с Томторского редкоземельного месторождения).

Анализ функциональных композитных материалов выполнен в рамках Госконтракта 02.434.11.2001 между СО РАН и Федеральным Агентством «Роснаука».

Предложен и разработан кинетический спектральный способ (КСС) регистрации эмиссионных спектров частиц, содержащих благородные металлы, позволяющий определять распределение их по массе и содержание элементов в каждой микропорции пробы (10-5г)

lab218 03
Автоматизированная установка для анализа твердофазных дисперсных проб методом просыпки-вдувания «Гранд - Поток» (производство ООО «ВМК- Оптоэлектроника», г.Новосибирск)

 

VI. Авторадиографический метод изучения пространственного распределения естественных (U, Th) и искусственных (Au, Ir, Pt, Ag) радиоактивных элементов в природных и экспериментальных геохимических системах

 

В 2023 году опубликована работа (Zhmodik S.M., Ponomarchuk V.A. Geochemical View on “Harmless” Depleted Uranium // Doklady Earth Sciences. – Moscow: Pleiades Publishing, 2023. – p. 1-7. DOI: 10.1134/S1028334X23601670), в которой представлены результаты изучения микро- и наночастиц UO2 (уранинита) из углеродистых сланцев Восточного Саяна. По данным альфа(α)-авторадиографии на ядерной фотоэмульсии А-2 визуализировано взаимодействие α-излучения от микро- и наночастиц уранинита с веществом ядерной фотоэмульсии. Показано, что сферическая область, образующаяся вокруг микрозерен UO2 (до 100 мкм), при воздействии α-частиц с ядерной фотоэмульсией, представляет собой глубоко преобразованное вещество, с высокой плотностью радиационных дефектов. Трансляция результатов на живой организм приводит к выводу о специфическом виде воздействия микро- и наночастиц обедненного урана (DU), при котором продолжительное внутреннее облучение в малых дозах всего организма, сочетается с высокими дозами α-излучения, в локальном масштабе вблизи частиц UO2. Данные позволяют объяснить причину массовых онкологических и иммунодефицитных заболеваний в районах применения снарядов с DU и свидетельствуют о высокой опасности их применения, поскольку представляют собой новый источник загрязнения окружающей среды («радиоактивные облака»), который может прямо или косвенно воздействовать на людей (через органы дыхания) и окружающую среду.

218 2025 07
BSE-снимки зерен уранинита (А – кристалл; Б – изометричная; В – колломорфная формы) и α-авторадиограммы от частиц уранинита (Г) и от рассеянной формы урана (Д) в углеродистых сланцах Восточного Саяна. Размер дефектных областей («солнца») 0.5-7 мкм. 

 

 

к.г.-м.н. Айриянц Е.В.: проведение лекций и практических занятий по курсу Инженерная геология, Кафедра ИГОФ, НГАСУ (Сибстрин)

к.г.-м.н. Белянин Д.К.: проведение практических занятий по курсу «Геология полезных ископаемых» (ГГФ НГУ, кафедра ПиГРМ); проведение семинаров по курсу «Обработка геохимических данных» (ГГФ НГУ, кафедра МиГ)

к.г.-м.н. Густайтис М.А.: чтение курса лекций и проведение семинаров «Аналитическая геохимия» (ГГФ НГУ 4 курс, специальности геохимия, геология и геофизика)

к.г.-м.н. Киселева О.Н.: чтение курса лекций и проведение семинаров по дисциплине «Геология», «Инженерная геология» (ИЕСЭН НГПУ, кафедра географии регионоведения и туризма; СГУГИТ, Институт геодезии и менеджмента, кафедра инженерной геодезии и маркшейдерского дела)

к.г.-м.н. Лазарева Е.В.: чтение курса лекций «Минералогия гипергенеза и техногенеза» (ТГУ 1 курс магистратуры)

к.г.-м.н. Малов В.И.: лабораторные семинары по дисциплине «Минералогия» (2 курс бакалавриата ГГФ НГУ); преподавание летней учебной геологической практики на Горном Алтае (1 курс бакалавриата ГГФ НГУ)

д.г.-м.н. Страховенко В.Д.: чтение курса лекций и проведение семинаров «Минералообразующие процессы» (ГГФ НГУ, 1 курс, специальность «геохимия»); чтение курса лекций и проведение семинаров «Экологическая геохимия» (ГГФ НГУ, 2 курс магистратуры, специальность «геохимия»).

 

 

д.г.-м.н. Жмодик С.М. – эксперт РНФ, РАН.

д.г.-м.н. Страховенко В.Д. – эксперт РНФ, НИОКР.

к.г.-м.н. Густайтис М.А. – Эксперт направления "Экология и изучение климата" конкурса научно-технологических проектов "Большие вызовы" в Московской области, регионального центра выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодежи Московской области в структуре АНОО "Областная гимназия им. Е.М. Примакова". Эксперт направления "Экология и изучение климата" конкурса научно-технологических проектов "Большие вызовы" в Новосибирской области, Министерство образования Новосибирской области Государственное автономное учреждение дополнительного образования Новосибирской области «Областной центр развития творчества детей и юношества». Региональный центр "Альтаир".

 

 

2023 год

  1. Всероссийская конференция молодых ученых «Современные проблемы геохимии – 2023». Иркутск, 11 – 16 сентября 2023.
  2. Международная научная конференция «Щелочной и кимберлитовый магматизм Земли и связанные с ним месторождения стратегических металлов и алмазов», г. Апатиты. 11-15 сентября 2023 г.
  3. Всероссийская конференция, проводимая в рамках мероприятий, посвященных 300-летию РАН «Минералообразующие системы месторождений высокотехнологичных металлов: достижения и перспективы исследований». г. Москва, ИГЕМ РАН, 29 ноября - 01 декабря 2023 г.
  4. VI Международная научная конференция «Геодинамика и минерагения Северной Евразии», посвященная 50-летию Геологического института им. Н. Л. Добрецова СО РАН, Улан-Удэ, 13 - 17 марта 2023 г.
  5. Межинститутский (ИГХ СО РАН-ИГМ СО РАН) семинар «Функциональные материалы», о. Ольхон, п. Хужир 6 - 9 октября 2023 г.
  6. VIII Всероссийская конференция с международным участием “Ультрамафит-мафитовые комплексы: геология, строение, рудный потенциал”, Новосибирск, ИГМ СО РАН, 30 августа - 01 сентября 2023 г.
  7. XXIX молодежная научная школа «Металлогения древних и современных океанов-2023. Минералогия и геохимия рудных месторождений: от теории к практике», г. Миасс, 24 - 28 апреля 2023.
  8. Геология морей и океанов: Материалы XXV Международной научной конференции (Школы) по морской геологии, Москва, 13–17 ноября 2023 г.
  9. XXVII Международный молодежный научный симпозиум имени академика М.А. Усова, посвященного 160-летию со дня рождения академика В.А. Обручева и 140-летию академика М.А. Усова, основателям Сибирской горно-геологической школы, Томск, 03–07 апреля 2023 года.
  10. Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами: V Всероссийская научная конференция с международным участием имени профессора С.Л. Шварцева, г. Томск, 16–21 октября 2023 г.
  11. XII Российская молодёжная научно-практическая Школа «Новое в познании процессов рудообразования», Москва, ИГЕМ РАН, 27 ноября - 01 декабря 2023 г.

 

2024 год 

  1. II Всероссийская конференция «Добрецовские чтения: наука из первых рук». Новосибирск, ИГМ СО РАН, 18-19 июля 2024 г.
  2. XIV Международная научно-практическая конференция, посвященной 300-летию Российской Академии наук и 100-летию золотодобывающей промышленности РС (Я), Якутск, 26-29 марта 2024 г.
  3. XI Международная Сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле, Новосибирск, 23-29 сентября 2024 г.
  4. Науки о Земле. Современное состояние: VII Всероссийская молодежная научно-практическая школа-конференция. Геологический полигон «Шира», Республика Хакасия, Россия. 2–8 августа 2024 г.
  5. VI Международная конференция «Палеолимнология Северной Евразии», г. Красноярск, Россия, 25 – 29 августа 2024 г.

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0033; Номер Гос. учета: 122041400193-7. «Роль углерода в рассеянии и концентрировании благородных, редких и радиоактивных элементов в эндогенных и экзогенных углеродсодержащих системах Сибири», руководитель Жмодик Сергей Михайлович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0008. «Геохимическая роль углерода в рассеянии и концентрировании благородных, редких и радиоактивных элементов в эндогенных и экзогенных углеродсодержащих системах Сибири», руководитель Лазарева Елена Владимировна

 

Гранты Российского научного фонда

РНФ№ 25-77-00077; Номер Гос. учета – не присвоен. «Геохимия сапропелевых озерных систем юга Западной Сибири (на примере Барабинской низменности): системный подход в условиях техногенеза», руководитель Овдина Екатерина Андреевна

РНФ№ 25-27-00371; Номер Гос. учета – 125020601612-2. «Минералого-геохмические особенности золоторудного месторождения Владимирское (Восточный Саян)», руководитель Айриянц Евгения Владимировна

РНФ№ 23-63-10017; Номер Гос. учета – 123062900015-1. «Уникальный томторский тип стратегического (REE-Nb-Sc-Mn) сырья: роль эндо-, экзо- и биогенных факторов в формировании; физико-химические условия возникновения и специфика руд; инновационные технологии переработки», руководитель Жмодик Сергей Михайлович

РНФ№ 23-27-00111; Номер Гос. учета – 123012000095-7. «Седиментогенез в малых озерах горной системы Алтая: процессы накопления и трансформации донных отложений в условиях нивального типа», руководитель Овдина Екатерина Андреевна

РНФ № 24-17-00206 «Роль глобальных, региональных и локальных природно-климатических факторов в формировании озерных/озерно-ледниковых отложений на рубеже позднего неоплейстоцена и голоцена (14000-9000 лет назад)», Руководитель д.г.н. Субетто Д.А., при участии д.г.-м.н. Страховенко В.Д. Номер гос.регистрации 124070300031-1

 

Хоздоговорные работы и НИР 2023-2025 года

  • «Изучение двухлетней динамики очищения загрязненных нефтепродуктами донных осадков системы «руч Надеждинский (Безымянный) – р. Далдыкан – р. Амбарная – оз. Пясино – исток р. Пясина». Руководитель к.г.-м.н. Лазарева Е.В.
  • «Литолого-минералогические исследования керна донных отложений оз. Муздыбулак». Руководитель д.г.-м.н. Страховенко В.Д.
  • «Оценка минералого-геохимических особенностей и технологических характеристик россыпного самородного золота Салаирского кряжа». Руководитель к.г.-м.н. Айриянц Е.В.
  • «Ревизионные работы по оценке перспектив выявления порфировых месторождений на территории Чукотского автономного округа и Камчатского края». Исполнители: к.г.-м.н. Кириченко И.С., Малов Г.И., Шавекин А.С.
  • Аналитические работы по установлению химических элементов в разнообразных типах проб методами ИСП-АЭС и ААС (к.г.-м.н. Сарыг-оол Б.Ю., Савина О.А., к.г.-м.н. Мягкая И.Н.).

 

 

2023 год

  1. Airiyants E.V., Nharara B.T., Kiseleva O.N., Belyanin D.K., Roschektaev P.A., Travin A.V., Zhmodik S.M., 2023. Vladimirskoe Deposit (Eastern Sayan): Age of Dyke Complexes and Localization Features of Gold Mineralization. Geodynamics & Tectonophysics 14 (4), 0710. DOI: 10.5800/GT-2023-14-4-0710
  2. Belkina N.A, Kulik N.V., Efremenko N.A., Potakhin M.S., Kukharev V.I., Ryabinkin A.V., Zdorovennov R.E., Georgiev A.P., Strakhovenko V.D., Gatalskaya E.V., Kravchenko I.Yu., Ludikova A.V., Subetto D.A. Contemporary Sedimentation in Lake Onego: Geochemical Features of Water, Suspended Matter, and Accumulation Rate // Water – 2023 – 15(6) – 1014. DOI: 10.3390/w15061014
  3. Gorbarenko S.A., Shi X., Bosin A.A., Liu Y., Vasilenko Y.P., Yanchenko E.A., Kirichenko I.S., Utkin I., Artemova A.V., Malakhova G.Y. Highly resolved East Asian monsoon changes inferred from Sea of Japan sediments // Global and Planetary Change – 2023 – V. 220 – 103996. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2022.103996
  4. Kulik N., Efremenko N., Belkina N., Strakhovenko V., Gatalskaya E., Orlov A. Fe, Mn, Al, Cu, Zn, and Cr in the sedimentary matter of Lake Onego // Quaternary International – 2023 – Volumes 644–645, Pages 134-144. DOI: 10.1016/j.quaint.2022.04.005
  5. Ovdina E., Strakhovenko V., Malov G., Malov V., Solotchina E. New data on the mineral and geochemical composition of bottom sediments in the Tanatar Soda lakes (Kulunda plain, Russia) // Russian Journal of Earth Sciences – 2023 . DOI: 10.2205/2023ES000864
  6. Shuvaeva O.V., Gustaytis M. A., Pokhorukova A. I., Romanova T.E. The influence of mercury speciation and its transformation in growth medium on the accumulation efficiency by white mustard // Chemistry and Ecology,. DOI:10.1080/02757540.2023.2290174. DOI: 10.1080/02757540.2023.2290174
  7. Strakhovenko V., Belkina N., Subetto D., Rybalko A., Efremenko N., Kulik N., Potakhin M., Zobkov M., Ovdina E., Ludikova A. Distribution of rare earth elements and yttrium in water, suspended matter and bottom sediments in Lake Onego: Evidence of the watershed transformation in the Late Pleistocene // Quaternary International – 2023 – Volumes 644–645 – Pages 120-133. DOI: 10.1016/j.quaint.2021.07.011
  8. Strakhovenko V.D., Ovdina E.A., Malov V.I., Malov G.I. Chemical Elements Concentration, Variations in Mineral Composition, and Current Rate of Sedimentation in Sapropel Deposits of Small Lakes in the Taiga Zone of Southern Siberia // Russian Geology and Geophysics – 2023 –pp. 1–15 – 2023. DOI: 10.2113/RGG20234526
  9. Strakhovenko V.D., Belkina N.A., Efremenko N.A., Potakhin M.S., Subetto D.A., Malov V.I., Ovdina E.A. (2023) The spatio-temporal distribution of elements in the bottom sediments of Lake Onego and small lakes located on the catchment area of Onego Ice Lake. Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences, 68 (4). DOI: 10.21638/spbu07.2023.404
  10. Zhmodik S.M., Ponomarchuk V.A. Geochemical View on “Harmless” Depleted Uranium // Doklady Earth Sciences – 2023 https://doi.org/10.1134/S1028334X23601670. DOI: 10.1134/S1028334X23601670
  11. Zhmodik S.M., Travin A.V., Lazareva E.A., Yudin D.S., Belyanin D.K., Tolstov A.V., Dobretsov N.N. The Paleozoic Stage of Formation of Alkaline Rocks of the Bogdo Massif, Arctic Siberia: Data of 40Ar/39Ar Dating // Doklady Earth Sciences – 2023 . DOI: 10.1134/S1028334X23602705
  12. Zhmodik S.M., Belyanin D.K., Airiyants E.V., Karmanov N.S., Mironov A. A., Damdinov B.B. Fe–Ti–Au–U Mineralization of the Ozerninskii Ore Cluster (West Trans-Baikal Region, Russia) // Doklady Earth Sciences – 2022 – V.507, p.1050–1056 (2022). DOI: 10.1134/S1028334X22601006
  13. Zhmodik S.M., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Damdinov B.B., Karmanov N.S., Kiseleva O.N., Kozlov A.V., Mironov A.A., Moroz T.N., Ponomarchuk V.A. Native Gold and Unique Gold–Brannerite Nuggets from the Placer of the Kamenny Stream, Ozerninsky Ore Cluster (Western Transbakalia, Russia) and Possible Sources. Minerals 2023, 13, 1149. DOI: 10.3390/min13091149
  14. Лазарева Е.В., Литвинов В.В., Айтекенова Д.А., Мягкая И.Н., Кириченко И.С. ЦЕМЕНТИРУЮЩИЙ СЛОЙ ОТВАЛОВ КОУНРАДСКОГО РУДНИКА, ПРЕПЯТСТВУЮЩИЙ ДЕФЛЯЦИИ: МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ, ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2023 - № 2(54). DOI: 10.20403/2078-0575-2023-2-68-80
  15. Малов Г.И., Страховенко В.Д., Овдина Е.А. Пространственные закономерности накопления углерода в оз. Песчаное (Юг Западной Сибири) в голоцене // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2023 – №3(55). DOI: 10.20403/2078-0575-2023-3-70-77
  16. Рыбалко А. Е., Субетто Д. А., Белкина Н. А., Страховенко В. Д., Аксенов А. О., Беляев П.Ю., Токарев М. Ю., Савельева Л. А., Потахин М. С., Орлов А. В., Корост С. Р., Кублицкий Ю. А., Локтев А. С. ФОРМИРОВАНИЕ КРУПНЕЙШИХ ОЗЕР СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ ПО ВОСТОЧНОЙ ПЕРИФЕРИИ БАЛТИЙСКОГО КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЩИТА // ГЕОМОРФОЛОГИЯ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ, 2023, том 54, № 4, с. 40–56. DOI: 10.31857/S2949178923040102
  17. Страховенко В.Д., Малов Г.И., Овдина Е.А., Малов В.И. МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ МАЛЫХ ОЗЕР ПЛАТО УКОК (ГОРНЫЙ АЛТАЙ) // ГЕОМОРФОЛОГИЯ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ, 2023, том 54, № 4, с. 207–225. DOI: 10.31857/S2949178923040138

 

2024 год

 

  1. Бобров В.А., Щербов Б.Л., Будашкина В.В., Мельгунов М.С., Мальцев А.Е., Страховенко В.Д. Элементный состав чердачной пыли в селах западной сибири как показатель антропогенной деятельности // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2024, 1(57), с. 95-109. 10.20403/2078-0575-2024-1-95-109
  2. Добрецов Н.Н., Лазарева Е.В., Литвинов В.В., Айтекенова Д.А., Кириченко И.С., Мягкая И.Н. Природные и техногенные аномалии потенциально токсичных элементов в почвах вокруг ТМО Коунрадского рудника: предварительные исследования территории методами ГИС и ДЗ // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2024, № 4а (60), 11-25. 10.20403/2078-0575-2024-4а-11-25
  3. Жмодик С.М., Лазарева Е.В., Айриянц Е.В., Белянин Д.К., Киселева О.Н., Мусияченко К.А., Толстов А.В., Сарыг-оол Б.Ю. Золото и серебро в высококалиевых нефелиновых сиенитах томторского комплекса (на примере массива Богдо, Арктическая Сибирь) // Геосферные исследования, 2024, № 3, С. 101–112. 10.17223/25421379/32/10
  4. Полонова А.В., Жигжитжапова С.В., Сарыг-оол Б.Ю., Густайтис М.А., Тыхеев Ж.А., Чимитов Д.Г., Тараскин В.В. Макро- и микроэлементный состав надземных и подземных частей Haplophyllum dauricum (Rutaceae) // Химия растительного сырья, 2024, №2, С. 176–184. 10.14258/jcprm.20240212958
  5. Чеботарев Д.А., Сарыг-оол Б.Ю., Козлов Е.Н., Фомина Е.Н., Сидоров М.Ю., Редина А.А. Мобильность титана и ниобия при постмагматических низкотемпературных преобразованиях рутила, анатаза, пирохлора и луешита // Геосферные исследования, 2024, № 3, С. 77–86. 10.17223/25421379/32/8
  6. Чеботарев Д.А., Сарыг-Оол Б.Ю., Козлов Е.Н., Фомина Е.Н., Сидоров М.Ю. Мобильность титана и ниобия при низкотемпературном гидротермальном преобразовании и выветривании оксидов ниобия (пирохлора, луешита) и титана (рутила, анатаза) // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 2024, 69(4). 10.21638/spbu07.2024.410
  7. Ashchepkov I.V., Zhmodik S.M., Belyanin D.M., Kiseleva O.N., Karmanov N.S., Medvedev N.S. Comparative mineralogy, geochemistry and petrology of the Beloziminsky Massif and its aillikite intrusions// Geosystems and Geoenvironment, 2024, Vol. 3, Iss. 4, 100309. 10.1016/j.geogeo.2024.100309. 10.1016/j.geogeo.2024.100309
  8. Gorbarenko S.A., Shi X., Liu Y., Bosin A.A., Vasilenko Y.P., Artemova A.V., Yanchenko E.A., Zou J., Yao Z., Kirichenko I.S. Reconstructing Holocene centennial cooling events: synthesized temperature changes, chronology, and forcing in the Northern Hemisphere. // Frontiers in Earth Science, 2024, 12, 1415180. 10.3389/feart.2024.1415180
  9. Kiseleva O.N., Ayriyants E.V., Zhmodik S.M., Belyanin D.K. Sulfide and Selenide PGE Mineralization in Chromitites of the Dunzhugur Ophiolite Massif (East Sayan, Russia) // Geology of Ore Deposits, 2024, Vol. 66, No. 2, pp. 225-248. 10.1134/S1075701523600330
  10. Malov G.I., Strahovenko V.D., Ovdina E.A., Malov V.I. Spatiotemporal features of the distribution of Cd, Hg, Pb in bottom sediments of small lakes in the south of Western Siberia formed in various types of sedimentogenesis // Limnology and Freshwater Biology, 2024, № 4, p. 410-415. 10.31951/2658-3518-2024-A-4-410
  11. Malov V.I., Strakhovenko V.D., Ovdina E.A., Malov G.I. Distribution of mercury in lakes of different landscape zones in the south of Western Siberia using the example of model objects along a meridional transect // Limnology and Freshwater Biology, 2024, № 4, p. 400-405. 10.31951/2658-3518-2024-A-4-400
  12. Malov V.I., Strakhovenko V.D., Subetto D.A., Ovdina E.A., Potakhin M.S., Belkina N.A., Malov G.I. Alterations of High-Carbon (Shungite) Rocks by the Lake Onega Waters: Mineralogy and Geochemistry of the Process // Russ. Geol. Geophys., 2024, 65 (7), p. 848–858. 10.2113/RGG20234690
  13. Myagkaya I.N., Saryg-ool B.Y., Kirichenko I.S., Gustaytis M.A., Lazareva E.V. Environmental and human health risk assessment of soils in areas of ore mineralization and past gold-mining activity // Environ. Sci. Pollut. Res., 2024, 31(35), p.47923-47945. 10.1007/s11356-024-34242-5
  14. Ovdina E.A., Strakhovenko V.D., Malov G.I., Malov V.I. The content and distribution of natural (232Th, 238U, 40K) radionuclides in the model small lakes bottom sediments of different sedimentogenesis types (south of Western Siberia) // Limnology and Freshwater Biology, 2024, № 4, p. 499-504. 10.31951/2658-3518-2024-A-4-499
  15. Ponomarchuk V.A., Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Travin A.V., Tolstov A.V. Relation between δ13С, δ18О and REE content in carbonatites of the Tomtor complex, Sakha Republic (Yakutia) // Geodynamics & Tectonophysics, 2024, 15(5), 0785. 10.5800/GT-2024-15-5-0785
  16. Sattarova V.V., Artemova A.V., Aksentov K.I., Mariash A.A., Melgunov M.S., Kirichenko I.S. Chemical and diatom compositions of dating deep-sea sediment core of the Kuril-Kamchatka Trench, northwestern Pacific // Regional Studies in Marine Science, 2024, 78, 103742. 10.1016/j.rsma.2024.103742
  17. Strakhovenko V.D., Ovdina E.A., Malov G.I., Malov V.I. REE Distribution in the Water and Bottom Sediments of Small Lakes within the Ukok Plateau and the Ulagan Depression (Russian Altai) // Geochemistry International, 2024, Vol. 62, p. 772–791. 10.1134/S001670292470037X
  18. Strakhovenko V.D., Ovdina E.A., Malov G.I., Malov V.I., Subetto D.A., Belkina N.A. On the features of authigenic minerals in bottom sediments of lakes formed during nival, humid and arid types of sedimentogenesis // Limnology and Freshwater Biology, 2024, № 4, P. 700-705. 10.31951/2658-3518-2024-A-4-700
  19. Zhmodik S.M., Rozanov A.Yu., Lazareva E.V., Ivanov P.O., Belyanin D.K., Karmanov N.S., Ponomarchuk V.A., Saryg-ool B.Yu., Zhegallo E.A., Samylina O.S., Moroz T.N. Signatures of the Involvement of Microorganisms in the Formation of Nodular Monazite (Kularite), Republic of Sakha (Yakutia), Russia // Doklady Earth Sciences, 2024, Vol. 516, Part 2, pp. 995–1003. 10.1134/S1028334X24601494
  20. Zhmodik S.M., Travin A.V., Lazareva E.V., Yudin D.S., Belyanin D.K., Tolstov A.V., Dobretsov N.N. The Paleozoic Stage of Formation of Alkaline Rocks of the Bogdo Massif, Arctic Siberia: Data of 40Ar/39Ar Dating // Doklady Earth Sciences, 2024, Vol. 514, No. 2, pp. 234-243. 10.1134/S1028334X23602705

2025 год

  1. Лазарева Е.В., Добрецов Н.Н., Кириченко И.С., Литвинов В.В., Айтекенова Д.А., Мягкая И.Н. Природные и техногенные аномалии потенциально токсичных элементов в почвах вокруг ТМО Коунрадского рудника: литогеохимическое картирование // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2025, 1(61), с. 97-110. DOI: 10.20403/2078-0575-2025-1-97-110
  2. Sattarova V.V., Volokhin Yu.G., Kirichenko I.S., Zarubina N.V. New geochemical and mineralogical data of Ogasawara phosphorites (northwestern Pacific) // Regional Studies in Marine Science, 2025, Vol. 83. P. 104101. DOI: 10.1016/j.rsma.2025.104101
  3. Sattarova V., Aksentov K., Kirichenko I., Yaroshchuk E., Charkin A., Zarubina N., Miroshnichenko L. Ferromanganese formations of the Chaunskaya Bay (East Siberian Sea): geochemistry and mineralogy // Geo-Marine Letters, 2025, 45(2), 1-14. 10.1007/s00367-025-00813-9
  4. Moroz T.N., Edwards H.G.M., Zhmodik S.M., Ponomarchuk V.A., Goryainov S.V. Raman spectroscopic analysis of cyanobacteria in apatite-containing rocks of the Tomtor Nb-REE deposit (Russia) // Journal of Raman Spectroscopy, 2025. p. 01–8. DOI: 10.1002/jrs.6777

 

 

 

Лаборатория прогнозно-металлогенических исследований (217)

 

Заведующий лабораторией 

Кандидат геолого-минералогических наук, Сухоруков Василий Петрович 

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук, Калинин Юрий Александрович 

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 23 сотрудника, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 6 докторов геолого-минералогических наук, 8 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов. 

 

Контакты

Заведующий лабораторией, к.г.-м.н., Сухоруков Василий Петрович
e-mail Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., телефон: 73-05-26 (доб.331),330-45-27,
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН,
главный корпус, к. 343.

 

 

Основные направления работы лаборатории были заложены в Новосибирском Институте геологии и геофизики СО АН СССР. Развитие золоторудных систем рассматривалось в рамках изучения геохимии благородных, редких и радиоактивных элементов в эндогенных и экзогенных процессах. Прогнозно-металлогеническое направление было выделено в самостоятельное структурное подразделение в 2006 году с целью изучения процессов рудообразования и металлогенической эволюции золоторудных и комплексных золотосодержащих природных систем различного генезиса. Одной из первичных задач определено выявление геологических, геохимических и физико-химических факторов, определяющих специфику металлогении рудоносных систем и их рудопродуктивности.

Результатом деятельности лаборатории является разработка комплекса прогноза и поисков оруденения, а также характеристика перспективности изучаемых площадей и объектов.

 

Основные объекты исследования лаборатории располагаются в пределах Кемеровской области (Горная Шория, Кузнецкий Алатау), Камчатского края и Сахалинской области (Курило-Камчатская островная дуга), Республики Бурятия (Витимское плоскогорье Восточный и Западный Саяны), Забайкальского края (Монголо-Охотский складчатый пояс), Республика Саха (Якутия), а также различных районов Алтайской горной области. Помимо того, география исследованных объектов распространяется на территории Казахстана, Монголии, Вьетнама, Республики Гвинея, Королевства Марокко, Папуа - Новой Гвинеи, ЮАР, Австралии и Мексики. Исследования геологических характеристик и рудоносности объектов проводятся на высоком мировом уровне с широким использованием геохимических, изотопных и изотопно-геохронологических методик.

Сотрудники лаборатории принимали участие в качестве руководителей и исполнителей более чем в десяти грантах РНФ, РФФИ, а также участвовали в работе и организации международных конференций и полевых экскурсий.

 

 

Коллектив лаборатории составлен из трёх дополняющих друг друга исследовательских групп, dsgjkyz.obt:

 

изучение золоторудных месторождений

 

Спецификой научной деятельности является разработка геологических, магматических, геохимических и физико-химических критериев прогноза и поисков изученных типов оруденения. Результатами работы группы является: характеристика эндогенных и гипергенных проявлений золотой минерализации, исследование взаимоотношений различных формационных и генетических типов оруденения, определение условий и возрастных рубежей формирования оруденения, минералогическое изучение коренных руд и россыпных концентраций золота, построение геолого-генетических моделей золоторудных месторождений. Отдельным аспектом деятельности является изучение геохимии золота в эндогенных и экзогенных процессах.

 

геологическое сопровождение поисковых работ

 

 

Деятельность группы направлена на исследование тектономагматических обстановок и процессов, структурно-геологическое картирование территории, реконструкцию геологических обстановок осадконакопления и рудогенеза. Научные интересы включают изучение истории геологического развития складчатых областей и геологических предпосылок размещения месторождений рудных полезных ископаемых. Для определения возраста и масштабов проявления отдельных этапов магматизма, метасоматоза и тектонической активности широко применяются комплексные геохронологические (мультихронологические) исследования. Ключевую роль также играет геологическое картирование опорных участков, поисковых лицензионных площадей и рудных полей.

 

геохимические и экспериментальные исследования

 

В рамках данного направления решаются вопросы геохимии золота и других элементов в природных и техногенных системах, исследованию подвергаются процессы миграции и отложения рудных компонентов. Одними из направлений исследовательской деятельности группы является численное моделирование гидротермальных процессов и разработка генетических моделей рудных месторождений вулканогенной формации.

 

 Металлогенические исследования 

Владимир Ильич Лебедев 
Владимир Ильич Лебедев

Под руководством Владимира Ильича Лебедева проведено комплексное изучение и обобщение многолетних трудов по металлогении Тувы, а также кобальтовых арсенидных месторождений рудного пояса Бу-Азер (Марокко), результаты работ изданы в виде монографий. Изучение геолого-структурных, геохимических и геохронологических особенностей магматических и гидротермально-метасоматических образований в рудных полях месторождений: кобальта (Хову-Аксы, Чергак, Асхатиин-гол в Туве; Наран-Булак – в Монголии; Бу Аззер, Мешуи, Акбар, Тамдрост, Иртем, Аит-Ахман – в Марокко); редких металлов – редких земель (Арыскан, Улатай-Чоза – в Туве) и золота (Октябрьское, Алдан-Маадыр – в Туве; Алтын-Ула, Алтын-Сарык – в Монголии).

Многорафический обзор «Полезные ископаемые Тувы и сопредельных территорий» содержит информацию об особенностях геологического строения Тувы и важнейших месторождениях полезных ископаемых на ее территории. В работе приведены новые геолого-металлогенические, петролого-геохимические, геохронологические, геолого-экономические и др. данные, раскрывающие состояние и перспективы освоения минеральных ресурсов региона. Рассмотрены особенности размещения и условия локализации месторождений каменного угля, а также благородных, цветных, редких металлов и редкоземельных элементов.

Кобальтовые месторождения рудного узла Бу-Азер (Bou Azzer) представлены уникальной многоэтапной минерализацией, образованной в геодинамических обстановках, обусловивших изменения тектонического режима, магматизма и геохимической спецификации рудообразующих процессов. На основании экспертной оценки рудного района разработаны критерии локального прогноза и рекомендации по наращиванию минерально-сырьевого потенциала рудного района.

2 3 3

 

Исследования влияния подземных ядерных взрывов на вмещающую геологическую среду     

Артамонова Светлана Юрьевна
Артамонова Светлана Юрьевна

 

Под руководством С.Ю. Артамоновой проведены комплексные исследования по   оценке влияния мирных подземных ядерных взрывов (ПЯВ) на вмещающую   геологическую среду в условиях криолитозоны.

 Совместно с проф. Н.О. Кожевниковым, д.ф.-м.н. Е.Ю. Антоновым, к.г.-м.н. В.В.   Оленченко, к.ф.-м.н. А.Н. Шеиным, к.т.н. В.В. Потаповым (ИНГГ СО РАН, г. Новосибирск)   на объектах ПЯВ проведены зондирования методами становления поля в ближней   зоне (ЗСБ) и электротомографии (ЭТР), выявившие высокую геоэлектрическую   гетерогенность геологической среды, испытавшей воздействие ядерного взрыва.

 


Вид на насыпь (саркофаг) ПЯВ «Кристалл» (фото В.Е. Захарова, 2007)

 

8 7 6
Электроразведочная аппаратура Скала-48 (https://nemfis.ru/siber-48) на детализационном профиле ЭТР

 

При освоении нефтегазоносных месторождений в районах расположения объектов ПЯВ мониторинг содержания трития и других техногенных радионуклидов в углеводородном сырье становится одной из насущных радиоэкологических задач. Тритий – тяжелый изотоп водорода является одним из наиболее подвижных техногенных радионуклидов, который может содержаться в горючем природном газе и попутном нефтяном газе, но его изучение затруднено взрывоопасностью при перевозке газовых проб, особенно в условиях, когда до многих месторождений можно добраться только авиатранспортом. Эта проблема решена совместно с к.х.н. А.Г. Шмаковым (ИХКиГ СО РАН, г. Новосибирск) путем разработки малогабаритного устройства ПУХ-1 для сжигания горючего природного газа и попутного нефтяного газа в полевых условиях с получением продуктов их горения – конденсата водяного пара, пригодного для транспортировки и определения в нем трития в лабораторных условиях (Патент RU 2632453 C1). Устройство ПУХ-1 (см. рисунок) состоит из узлов: компрессора с электродвигателем (2) для подачи газа из поливинилхлоридного шара (1), инжекционной горелки (3), водоохлаждаемого конденсатора продуктов горения (4), контейнера для сбора продуктов горения (5). В дополнение к устройству ПУХ-1 разработан способ определения объемной активности трития в природном газе (Патент RU 2696811, авторы: Артамонова С.Ю., Дульцева Г.Г., Шмаков А.Г., Симонова Г.В.). Успешная апробация устройства ПУХ-1 прошла на одном из нефтегазоносных месторождений с получением проб конденсата водяного пара.

1011
Пламя, выходящее из горелки устройства ПУХ-1 во время работы в полевых условиях

 

12
Порция пробы попутного нефтяного газа в поливинилхлоридном шаре в начале (А) и в конце (Б) сжигания на устройстве ПУХ-1

Для сжигания нефти и получения продуктов ее горения - конденсата водяного пара для анализа активности трития и других радионуклидов и микроэлементов в золе нефти разработано портативное устройство ПЛУ-1. Эти разработки расширили возможности аналитического изучения многокомпонентной геологической среды районов ПЯВ.

За значительный вклад в развитие научных исследований в области обеспечения радиационной безопасности Республики Саха (Якутия) Артамонова С.Ю. в 2011 г. награждена почетной грамотой Государственного собрания (Ил Тумэн) Республики Саха (Якутия).

 

Термодинамическое и экспериментальное моделирование рудообразующих систем

 

13 14 15 16
д.г-м.н. Пальянова Г.А. д.г-м.н. Синякова  Е.Ф. Журавкова Т.В. Зинина В.Ю.

 

 

В рамках данного направления используется комплексный подход, заключающийся в исследовании типоморфных свойств минералов золота и серебра месторождений разного генезиса, экспериментальном изучении устойчивости фаз в системах Ag-Au-S (рис.1), Au-S-Se-Te, Fe-Ag-Au-S, Cu-Fe-Ag-Au-S, экспериментальном моделировании процесса фракционной кристаллизации расплавов составов Cu-Fe-Ni-S-(ЭПГ, Au, Ag, As, Te, Se, Sb, Sn, Bi и др.), имитирующих природные расплавы, и термодинамическом моделировании рудообразующих процессов в разных физико-химических условиях.


а) ампулы до опыта после запаивания; б) ампулы после окончания экспериментов, выполненных методом пиросинтеза; в, г) синтезированные слитки из экспериментов в системе Au-Ag-S; д-з) синтезированные микрокристаллы Au-Ag халькогенидов.

 

Экспериментальные исследования выполняются с использованием метода сухого синтеза или твердофазной диффузии. Изучение физико-химических условий формирования рудных тел магматогенных платиноносных Cu-Ni месторождений типа Норильска проводится с использованием разработанного в лаборатории метода направленной кристаллизации многокомпонентных (до 16 компонентов) сульфидных расплавов. Метод использован для изучения фазовых диаграмм рудообразующих систем, исследования поведения основных и примесных компонентов при фракционной кристаллизации расплавов системы Cu-Fe-Ni-S-(ЭПГ, Au, Ag, As, Te, Se, Sb, Sn, Bi и др.) и последующем охлаждении закристаллизованных образцов (рис.2).

Для исследования cинтезированных фаз и природных образцов используются оптическая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия (SEM), электронный микрозондовый анализ (EPMA), порошковая дифракция (XRD), high-resolution synchrotron radiation powder diffraction, монокристальная съёмка, рамановская спектроскопия (RS) и другие методы.

Экспериментальные результаты по направленной кристаллизации расплавов системы Fe-Ni-Cu-S-(примеси благородных и халькофильных элементов) показали потенциальную возможность формирования разнообразных по составу расплавов, каждому из которых соответствует особый тип зональности. Для иллюстрации на рис. 2 показан направленно закристаллизованный образец, имеющий двухзонное строение mss / iss. Переход от одной зоны к другой можно интерпретировать как протекание бивариантной фазовой реакции: L + mss → iss. Аналогичные явления должны происходить при кристаллизации природного сульфидного расплава и приводить к зональному строению норильских пирротин-халькопиритовых рудных тел.


Образец, полученный направленной кристаллизацией расплава состава (Fe 32.55, Cu 10.70, Ni 5.40, S 51.00, Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Au и Ag по 0.05 мол.%) (вверху) и его микроструктура (внизу). Фазы распада первичного mss (левая часть слитка) – моносульфидный твердый раствор со структурами моноклинного (mssm) и гексагонального (mssh) пирротина. Фазы распада высокотемпературного первичного iss (правая часть слитка) –  тетрагональный халькопирит (cpt), кубический iss (issk), медистый пентландит (Cu-pn), борнит (bn). Минералы благородных металлов – лаурит (RuS2), высоцкит (Pd,Ni)S, Au.

 

Показано, что основные рудообразующие компоненты ведут себя в соответствие с равновесной фазовой диаграммой Cu-Fe-Ni-S. Подобным образом ведут себя примеси, растворимые в основных рудообразующих сульфидах (Rh и Pd). Образование же примесных минералов и их сростков протекает в сильно неравновесных условиях через стадию нуклеации и роста кристаллов. Специфической особенностью системы Fe-Ni-Cu-S-(примеси благородных и халькофильных элементов является образование на основе халькофильных примесей своеобразных капель с их последующим затвердеванием (Рис. 3).


Типичная микроструктура образца после направленной кристаллизации расплава состава (мол.%): Fe 31.79, Cu 15.94, Ni 1.70, S 50.20, Sn 0.05, As 0.04, Pt, Pd, Rh, Ru, Ag, Au, Se, Te, Bi и Sb по 0.03. Микроминералы образуют полифазные включения в матрице промежуточного твердого раствора iss1.

 

Физико-химические модели образования золотосереброрудной минерализации разработаны для следующих объектов: Улахан, Юное, Крутое, Дорожное, Тихое, Джульетта (Магаданская обл.), Купол (Чукотка), Кючюс (Якутия). Проводятся минералогические исследования состава руд месторождений и рудопроявлений Магаданской области, Западного Таймыра, Южного Урала, Камчатки и других регионов с целью последующей разработки физико-химических моделей рудообразования и выявления минеральных индикаторов рудообразующих обстановок.

 

Исследования вулкано-гидротермальных систем Камчатки и Курильских островов 

20 21 22
Шевко Е.П. Шевко А.Я. Гора М.П.

 

За последние двадцать лет коллективом Шевко Е.П., Шевко А.Я. и Гора М.П. собран, проанализирован, систематизирован и опубликован материал по активным вулканам Камчатки и Курильских островов. Поскольку все исследования проводились по единой методике, то полученные данные корректно поддаются статистической обработки, часть наблюдений по отдельным объектам в течение нескольких лет позволяет проследить динамику изменения флюидного режима. Созданы, зарегистрированы и частично опубликованы в сети базы данных по геохимическим и геоструктурным особенностям современных гидротермальных систем активных вулканов Курильских островов. https://www.igm.nsc.ru/files/shevko_ep/v_mendeleeva.accdb


Активная воронка и кратеры в. Эбеко Фумарольные постройки  на Южном поле в. Эбеко

 

Фундаментальной проблемой является выявление источников вещества и определяющих параметров формирования состава современных газогидротерм. Нами созданы количественные модели миграции химических компонентов на основе комплексных геолого-геофизических, гидрогеохимических и петролого-минералогических данных. На основании получаемой информации разрабатываются физико-химические модели описывающие функционирование гидротермальных систем для разных структур в зависимости от строения флюидопроводников и степени взаимодействия вода-порода. Активное сотрудничество с ИНГГ СО РАН позволяет получать реальную информацию о подповерхностных структурах термальных полей: размеры и форму подводящих каналов, наличие и расположение фазовых барьеров в потоке флюида.


Концептуальная модель развития вулкано-гидротермальных систем

 

При физико-химическом моделировании используются традиционные методы и собственные разработки. Основным инструментом является ПК Селектор, который разрабатывался в Институте Геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН.

 

 

  • оптическая методы изучения рудных породоборазующих минералов в проходящем и отраженном свете;
  • изучение валового состава пород методами рентгено-флюоресцентного анализа
  • изучение состава минералов методами элекетронной сканирующей микроскопии и микрозондового анализа
  • изучение редкоэлементного состава минералов методами ICP-MS
  • определение U-Pb возраста минералов методом LA-ICP-MS
  • определение Ar-Ar возраста минералов
  • изучение структуры минералов методами Рамановской спектрометрии
  • определение состава и условий формирования флюидов методами изучения газово-жидких включений в минералах
  • термодинамическое и экспериментальное моделирование рудообразующих систем с использованием метода сухого синтеза или твердофазной диффузии.

 

 

2020 год

 

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ РУДООБРАЗОВАНИЯ С ПРОЦЕССАМИ МАГМАТИЗМА

Боровиков А.А., Калинин Ю.А., Сухоруков В.П.

 

Изучение состава флюидных включений в минералах руд Mo-порфирового месторождения Давенда и сульфидно-кварцевого золоторудного месторождения Александровское (Восточное Забайкалье), а также в минералах магматических пород, показало, что рудообразующие флюиды наследуют солевой и газовый состав магматогенных флюидов, генерация которых происходила при кристаллизации пород “рудоносного” амуджикано-сретенского комплекса, формировавшегося единовременно с Au и Mo-оруденением. Золотоносные сульфидно-кварцевые жилы Александровского месторождения формировались при участии двух типов гидротермальных флюидов, различающихся по составу солей и газовой фазы – гомогенных Ca–Na-хлоридных флюидов c CO2 и гетерофазных Na–K–Fe-хлоридных флюидов, что указывает на два источника рудообразующих флюидов при образовании Au-минерализации. Na–K–Fe-хлоридные флюиды по солевому и газовому составу были аналогичны рудообразующим флюидам Mo-минерализации месторождения Давенда. Рудообразующие Ca–Na-хлоридные c CO2 флюиды Александровского месторождения сопоставимы по солевому и газовому составу с магматогенными флюидами кварцевых диорит-порфиров и диоритовых порфиритов. Рудообразующие Na–K–Fe карбонатно-хлоридные флюиды месторождений Давенда и Александровское проявляют большое сходство по составу с магматическими флюидами гранит-порфиров и подчеркивают генетическую идентичность Mo-минерализации, проявленной на обоих месторождениях.

217 2025 01
Двухфазные флюидные включения в кварце микродиорита (а) и гранит-порфира (б) Александровского месторождения. Двухфазные флюидные включения в апатите диоритового порфира (в), многофазное флюидное включение с галитом в кварце гибридного порфирита (г) месторождения Давенда

217 2025 02
Концентрация растворов флюидных включений и температура плавления эвтектики Александровского и Давендинского месторождений.

 

 

МЕДЬСОДЕРЖАЩИЕ АГАТЫ АВАЧИНСКОЙ БУХТЫ (ВОСТ. КАМЧАТКА)

Пальянова Г.А.

 

Исследованы медьсодержащие агаты Авачинской бухты (Вост. Камчатка). Установлено, что медная минерализация в агатах представлена самородной медью, сульфидами (халькозином, джарлеитом, дигенитом, анилитом, ярроуитом, редко халькопиритом) и купритом. Обнаружены также микровключения сфалерита, самородного серебра, микропрожилки барита. Агаты помимо кварца и моганита содержат кристобалит.

Кристаллический кварц в центральной части агатов образовался при участии растворов с низкой концентрацией солей (<0.3 мас.% NaCl экв.) при 110-50°С и ниже. Основными солевыми компонентами были CaCl2 и NaCl с вероятной примесью MgCl2.

217 2025 03 07

 

 

ХОВУ-АКСЫНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ АРСЕНИДНЫХ КОБАЛЬТОВЫХ РУД:
новые взгляды на проблемы возобновления добычи и переработки

Лебедев В.И.

 

Отработка Хову-Аксынского месторождения арсенидных Ag-Bi-Cu-Ni-Co руд (пятиэлементной) жильной формации осуществлялась в 1970-1991 гг. За 20 лет эксплуатации было добыто более 12 тыс. т кобальта с выпуском рафинированных Co, Ni, Cu, Ag. Судьба этого уникального месторождения оказалась прямо обусловлена историческими событиями, произошедшими со всей страной. В современных условиях важно, что на штольневых отвалах месторождения Хову-Аксы накоплены громадные количества жильной массы, содержащей окисленные арсениды и сульфиды, а на промышленной площадке в шести картах захоронения складировано более 2 млн. м3 отходов гидрометаллургического передела. Оставшиеся запасы Co в недрах (более 16 тыс. т) и накопленные в картах захоронения (более 2,5 тыс. т) являются ценным стратегическим минеральным сырьем. С учетом появившихся в последние годы технологических наработок приводятся предложения по оптимизации добычи с поэтапной схемой возрождения кобальтового производства в Республике Тыва.

217 2025 08
Геологическое строение месторождения Хову-Аксы: 1 — осадочно-вулканогенные образования нижнего девона; 2 — осадочные отложения силура; 3 — вулканиты нижнего кембрия; 4 — габбро-диабазы; 5 — граниты верхнего девона; 6 — известковые скарны; 7 — раннемезозойские дайки; 8 — надвиги; 9 — крупные разломы; 10 — рудные тела (жилы карбонатно-арсенидного состава); 11 — номера рудных участков: I — Северный, II — Средний, III — Промежуточный, IV — Южный, V — Западный.

 

 

УСЛОВИЯ МЕТАМОРФИЗМА И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ УГЛЕРОДИСТОГО ВЕЩЕСТВА ВО ВМЕЩАЮЩИХ СЛАНЦАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОЛИМПИАДА И ЭЛЬДОРАДО
(Енисейский кряж)

Сухоруков В.П., Волкова В.Е.

 

Вмещающие породы месторождений золота Олимпиада и Эльдорадо метаморфизованы в ходе единого эпизода метаморфизма барровианского типа при схожих температурах 530–570◦C.

Углеродистое вещество вмещающих сланцев имеет слабоупорядоченную структуру и расположено в породе в виде микровключений в породообразующих минералах (гранат, кварц, хлоритоид, ставролит, биотит). Температура преобразования углеродистого вещества, оцененная на основании рамановских спектров в целом соответствует температуре метаморфизма, но имеет широкий разброс значений около 90–150◦C для каждого образца, что типично для углеродистого вещества осадочного происхождения.

 Новые данные 39/40Ar возраста рудообразующих процессов месторождения Эльдорадо около 796 млн лет очень близки к возрасту метаморфизма барровианского типа, оцененному в исследуемой области и по всему Енисейскому кряжу. Это может указывать на их генетическое родство.

Обзор магматических и метаморфических событий и рудообразующих процессов Енисейского кряжа показывает, что наиболее продуктивная рудная стадия (золото-сульфидно-кварцевая) имеет хорошую временную корреляцию с региональным метаморфизмом барровийского типа. Это указывает на то, что метаморфические процессы могут играть ключевую роль в формировании золотых месторождений Енисейского кряжа.

217 2025 09 11
Диаграмма распределения температур, оцененных на основании характеристик Рамановских спектров углистого вещества Beyssac et al (2002).

217 2025 12
Фотография (a) и микрофотография (b) образцов кварцевых жил в гранат-биотитовых сланцах месторождения Эльдорадо, фотография серицитового прожилка, секущего кварцевую жилу (c) и спектр по результатам 39Ar/40Ar датирования серицита

217 2025 13
Временная корреляционная схема магматических и метаморфических событий и основных этапов оруденения заангарской части Енисейского кряжа

 

 

ТИПОМОРФИЗМ ЗОЛОТА ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТВАЛОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Хусаинова А.Ш., Калинин Ю.А.

 

Представлены основные типоморфные характеристики золота из хвостохранилищ переработанных руд колчеданно-полиметаллических месторождений рудных районов Сибири. Наросты и скопления нано- и микроскопического золота, образование частиц агрегатного строения, слоистость, высокопробные частицы и прожилки, ажурные края, а также отсутствие физических повреждений на поверхности золотин, подтверждают активную подвижность золота в масштабах хвостохранилищ и подчеркивают сложный характер многостадийных процессов мобилизации золота. Длительное существование хвостохранилищ способствует значительному преобразованию техногенных отложений и перераспределение благородных металлов (Au и Ag) за счет взаимодействия вода-порода. Наличие золотосодержащих сульфидных минералов, а также малая размерность их зерен, способствовали более быстрым процессам окисления и осаждения золота при смене физико-химических условий. Образование золота разного химического состава объясняется специфическими физико-химическими условиями по разрезу отходов, разными источниками первичного золота и геохимическими барьерами. Au(S2O3)n(1-2n) и Au(HS)2 являются основными комплексами, ответственными за подвижность золота.

217 2025 14

217 2025 15
Схематическая модель преобразования золота в техногенных отложениях

 

  

2022 год

 

AU-PD МИНЕРАЛИЗАЦИЯ И РУДООБРАЗУЮЩИЕ ФЛЮИДЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БЛЕЙДА ФАР ВЕСТ (АНТИ-АТЛАС, МАРОККО)

Калинин Ю.А., Боровиков А.А., Пальянова Г.А., Житова Л.М.

 

Изучено Au-Pd оруденение месторождения Блейда Фар Вест, представленное необычной ассоциацией палладистого золота и минералов системы Pd-Bi-Se, а также серебристого золота и минералов системы Pd-Bi-Te при полном отсутствии сульфидов. Месторождение локализовано в неопротерозойских вулканических породах центрального Анти-Атласа (Марокко). Модель образования Au-Pd минерализации месторождения Блейда Фар Вест может включать черты месторождений типа “несогласия” и порфировой рудообразующих систем.

 217 2025 16
Самородное золото (Au) месторождения Блейда Фар Вест:
Au в тонком кварц-хлорит-гематитовом прожилке в метасланце (a); Au в хлорит-гематитовом зальбанде тонкого кальцитового прожилка (b); срастание кристаллов гематита (с), падмаита (PdBiSe) (d) и Au; срастание меренскиита (PdTe2) с Au (e); Au с хлоритом (f). Сокращения названий минералов: меренскиит – Mrk; падмаит – Pdm; гематит – Hem; кальцит – Cal; самородное золото – Au; магнетит – Mag, хлорит – Chl.

 

 

МИНЕРАЛОГИЯ ЗОЛОТО-СУЛЬФИДНОГО ТИПА РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАРАЛЬВЕЕМ, ЧУКОТКА

Редин Ю.О.

 

Проведенные минералого-геохимические исследования руд месторождения Каральвеем (Чукотка) показали, что золотое оруденение приурочено к двум основным типам руд: (1) золото-кварц-арсенопиритовому (кварцевые жилы с самородным золотом и сульфидной минерализацией) и (2) золото-сульфидному (метасоматиты) в габбро-долеритах. В большинстве образцов наблюдается совмещение обоих типов руд, в результате чего особый интерес приобретают комплексные руды. В рудах основным минералом является арсенопирит, к второстепенным и акцессорным относятся пирит, рутил, ильменит, галенит, халькопирит, монацит, сфалерит и самородное золото. Самородное золото в кварц-сульфидных жилах и золото-сульфидном типе руд присутствует в свободной форме в виде микропрожилков и микронных обособлений в основной массе породы, микровключений в сульфидах. Минералы обоих типов руд характеризуются схожим химическим составом: пробность самородного золота в золото-сульфидном типе – 870 – 900 ‰, в жилах – 840 – 910 ‰. Редкоэлементный состав пирита и арсенопирита из метасоматитов и кварцевых жил также показывает схожие значения. На основании этого был сделан вывод о том, что продуктивность золото-сульфидных и золото-кварц-арсенопиритовых руд обусловлена единым импульсом.

217 2025 17

 

2023 год

 

ПОВЕДЕНИЕ AU И AG В ГИПЕРГЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Хусаинова А.Ш., Калинин Ю.А.

 

На примере хвостохранилища Талмовские Пески (переработанные колчеданно-полиметаллические руды) (г. Салаир) рассмотрено поведение Au и Ag в экзогенных условиях.

  • За длительный период существования хвостохранилища (более 90 лет) на глубине 0,6–0,8 м образовался горизонт вторичного обогащения (с содержаниями Au и Ag до 5,3 и 53,7 г/т соответственно).
  • В хвостохранилище Au и Ag преимущественно локализуются в виде остаточных минеральных форм: самородное золото, акантит, сульфиды. Эти минералы подвергаются механическим и, в большей мере, хемогенным процессам преобразования (растворение, миграция, переосаждение). За длительный период «функционирования» отвалов наблюдается активное вторичное минералообразование, а именно: образование Ag-минералов (акантит, самородное серебро), существенное обогащение серебром вторичных пленок по сульфидным минералам и новообразование Au–Ag-минералов (петровскаит).

 217 2025 18
Формы нахождения Au и Ag:
 а) зональное зерно галенита (Gn) с каемками ковеллина с англезитом (Cv+Ang) и церусситом (Ce); б) зерно галенита (Gn) с каймой акантита (Ac-II) и англезита (Ang); в) игольчатые кристаллы акантита-II (Ac-II); д) пленка гинсдалита (Hsd) на поверхности золота; е) пленки плюмбоярозита (PbJ) и зерен кварца (Qz) на поверхности золотин; е) срастание плюмбоярозита (PbJ) и золота, включение сфалерита (Shp) и каемка петровскаита (Pet).

217 2025 19
Вертикальное распределение общих концентраций Au и Ag в твердом веществе (по данным ICP-MS)

 

 

РОЛЬ ВИСМУТА В ПРОЦЕССЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ФРАКЦИОННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Синякова Е.Ф.

 

Проведен эксперимент по кристаллизации Fe-Ni-Cu-S-(ЭПГ, Ag, Au, Bi) расплава. Получен трехзонный слиток, имитирующий           состав пирротин-пентландит-путоранит-халькопиритовых руд. Bi демонстрирует сложное поведение:

а) растворяется в моносульфидном, промежуточном, пентландитовом и борнитовом растворах;

б) концентрируется в последней низкотемпературной третьей зоне слитка в виде застывших включений несмешиваемого расплава  подсистемы Bi-Pd-Cu-S в матрице Fe,Cu-сульфидов  с образованием Cu–Ag–Pd висмутовых сульфосолей (малышевита PdBiCuS3, виттихенита Cu3BiS3, Ag-содержащего виттихенита (Cu,Ag)3BiS3), минералов системы Pd-Bi-S, фрудита PdBi2, в ассоциации с высоцкитом (Pd,Ni)S и самородными Au и Ag (Рис., слева);

в) кристаллизуется в конце процесса из сульфидного расплава в виде сростков Cu-Pt-S(Bi) состава- лисигуангита CuPtBiS3 с маланитом CuPt2S4 и включениями штроймерита AgCuS (Рис., справа).

217 2025 20
Микроструктура полифазных сростков, образовавшихся при кристаллизации несмешиваемого расплава подсистемы Bi-Pd-Cu-S (слева) и срастаний  платиновых фаз состава Cu-Pt-S(Bi) , кристаллизующихся из сульфидного расплава (справа) в матрице Fe,Cu- сульфидов зоны III.

 

 

ГОРЕВСКОЕ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ (СИБИРЬ, РОССИЯ): МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ РУД И ОСОБЕННОСТИ РУДООТЛОЖЕНИЯ

К.Р. Ковалев, Ю.А. Калинин, А.А. Боровиков, В.П. Сухоруков

 

Для уникального Горевского Pb–Zn месторождения (Енисейское Приангарье) выявлены текстурно-структурные признаки отложения рудного вещества непосредственно из придонных металлоносных растворов, синхронно с процессами седиментации. Детализирована последовательность гидротермально-осадочного формирования минеральных ассоциаций руд и разнообразных процессов метаморфизма и пострудных преобразований. Показано, что два типа руд, отличающихся по составу, структурно-текстурным особенностям, морфологии и положению в пространстве, являются проявлением рудно-фациальной зональности единой рудообразующей системы: слоистые Pb–Zn относятся к дистальным, а брекчиевые существенно Zn – к ее проксимальным фациям.

217 2025 21
(а) – 3D-модель Горевского месторождения с показанными рудными телами; (б) - ритмично-слоистая руда с переслаиванием сульфидных и сидеритовых прослоев; (в) - брекчиевое строение динамометаморфизованной слоистой полиметаллической руды 

 

2024 год

 

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД И ОРУДЕНЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

Редин Ю.О., Борисенко А.С.

 

Проведенные геохронологические исследования позволили выделить основные этапы формирования золотого и редкометального оруденения: Этап I (среднетриасовый) – Au оруденение → Этап II (средне-позднеюрский, коллизионный): первая стадия – Mo-, Fe-скарновое, Au-As, Au-Cu оруденение и ранние “импульсы” или фазы шахтаминского и амуджикано-сретенского комплекса → вторая стадия W-, Au-полиметаллическое, Au-Bi-оруденения и поздние “импульсы” или фазы шахтаминского и амуджикано-сретенского комплекса → Этап III (раннемеловой, рифтогенный) Au-Ag, Sb-Hg и Au-As оруденения, а также W-оруденение, связанное с магматическими породами кукульбейского интрузивного комплекса

217 2025 22

 

 

 

МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ЗОЛОТОНОСНОСТЬ ПИРИТА И АРСЕНОПИРИТА ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЮЖНЫЕ АШАЛЫ (ВОСТОЧНЫЙ КАЗАХСТАН)

Греку Е.Д., Калинин Ю.А., Боровиков А.А.

 

Охарактеризовано месторождение Южные Ашалы (Восточный Казахстан), в котором зафиксированы золото-сульфидный и золото-малосульфидно-кварцевый типы руд. Установлено два рудных этапа, которые включают в себя четыре стадии: пиритовую, пирит-арсенопиритовую, сульфидную и полиметаллическую. Охарактеризованы морфологические и минералого-геохимические особенности рудных минералов. Выделены последовательные генерации пирита: диагенетический, метаморфический и гидротермальный, включающие в себя шесть морфологических разновидностей, каждому из которых присущи свои геохимические особенности. Зафиксированы и визуально подтверждены повышенные концентрации золота в диагенетическом пирите.

217 2025 23 24

217 2025 25 27

217 2025 28 31 

 

 

 

Лаборатория располагает следующим оборудованием для проведения исследований:

  • оптические микроскопы проходящего и отраженного света для изучения породообразующих и рудных минералов, структур пород и руд;
  • бинокулярные микроскопы для изучения фракций минералов;
  • оборудование для распиловки и полировки образцов;
  • оборудование для изучения газово-жидких включений, включая температурный столик Linkam THMS600 с температурным режимом от -196 до 600°C, установленный на оптический микроскоп Olympus x61 с сопутствующим оборудованием;
  • установка высокотемпературного (до 1200°С) термического микроанализа для определения температур фазовых переходов и ликвидуса сульфидных фаз.

Кроме того, сотрудникам лаборатории доступна вся инфраструктура аналитического центра ИГМ СО РАН, включающая сканирующие электронные микроскопы, микроанализаторы, масс-спектрометры с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS), рамановские спектрометры и др.

 

 

Калинин Юрий Александрович – Доцент кафедры петрографии и геологии рудных месторождений ГГФ НГУ, лекционный курс «Геология рудных месторождений»

Сухоруков Василий Петрович – Доцент кафедры петрографии и геологии рудных месторождений ГГФ НГУ и Минералогии и геохимии ГГФ НГУ учебные курсы «Петрография магматических горных пород», «Петрография метаморфических горных пород».

Пальянова Галина Александровна – преподаватель кафедры  Минералогии и геохимии ГГФ НГУ  «Минеральные равновесия в рудообразующих системах» (лекции, практические занятия).

 

 

Пальянова Галина Александровна – эксперт РНФ, эксперт РАН

Калинин Юрий Александрович – член ВАК

Синякова Елена Федоровна – эксперт РНФ

 

 

2020 год

 

 

2021 год

 

 

2022 год

 

 

2023 год

 

 

2024 год

 

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований 

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0025; Номер Гос. учета: 122041400237-8. «Металлогения рудных районов Азии: модели формирования месторождений благородных и цветных металлов, комплекс поисковых критериев», руководитель Калинин Юрий Александрович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0007. «Металлогенические провинции, эпохи и рудные месторождения складчатых поясов Азии: от генетических моделей к прогнозу минеральных ресурсов», руководитель Калинин Юрий Александрович

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 25-27-00152; Номер Гос. учета – 125020601579-8. «Физико-химические условия образования эвтектических ЭПГ-галенит-халькопиритовых руд Октябрьского медно-никелевого месторождения (Норильский район): природные и экспериментальные данные», руководитель Синякова Елена Федоровна
  • РНФ№ 22-27-00618; Номер Гос. учета – 122080200006-1. «Источники вещества, формы переноса и механизмы концентрирования элементов на фазовых барьерах в газогидротермальных системах активных вулканов Камчатки и Курильских островов.», руководитель Шевко Елизавета Павловна

 

 

2023 год

 

  1. Beliaeva T.V., Palyanova G.A. Silver Sulfides and Selenides in Ores from Au–Ag Epithermal Deposits of the Okhotsk—Chukotka Volcanic Belt // Geology of Ore Deposits – 2023 – Vol. 65 – N. 1 – pp. 72–105. DOI: 10.1134/S107570152301004X
  2. Borovikov A.A., Proskurnin V.F., Palyanova G.A., Petrov O.V., Bortnikov N.S. Physicochemical Conditions of Formation of Productive Mineral Assemblages of Gold Deposits in the Taimyr–Severnaya Zemlya Orogen // DOKLADY EARTH SCIENCES – 2023 – V.508 – №2 – pp. 185–192. DOI: 10.1134/S1028334X22700519
  3. Chayka I.F., Izokh A.E., Kamenetsky V.S., Sokol E.V., Lobastov B.M., Kontonikas-Charos A., Zelenski M.E., Kutyrev A.V., Sluzhenikin S.F., Zhitova L.M., Shvedov G.I., Shevko A.Ya., Gora M.P. Origin of chromitites in the Norilsk-1 intrusion (Siberian LIP) triggered by assimilation of argillaceous rocks by Cr-rich basic magma // Lithos – 2023 – Volumes 454–455 – 107254. DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107254
  4. Khusainova A., Bortnikova S., Gaskova O., Volynkin S., Kalinin Y. Secondary minerals of Fe, Pb, Cu in sulfide-containing tailings: sequence of formation, electrochemical reactions and physico-chemical model (Talmovskie Sands, Salaire, Russia) // RUSSIAN JOURNAL OF EARTH SCIENCES – Volume 23 – № 1. DOI: 10.2205/2023ES000810
  5. Kuzhuget R.V., Ankusheva N.N., Hertek A.K., Kalinin Y.A., Damdinov B.B., Pirajno F., Butanaev Y.V., Suge-Maadyr N.V., Soldup S.N. Precious-Metal Mineralization and Formation Conditions of the Biche-Kadyr-Oos Epithermal Au-Ag Ore Occurrence (Eastern Sayan, Russia). Minerals 2023, 13, 1529. DOI: 10.3390/min13121529
  6. Li Z., Jiang Y., Collett S., Štípská P., Schulmann K., Wang S., Sukhorukov V. Metamorphic and chronological constraints on the early Paleozoic tectono-thermal evolution of the Olkhon Terrane, southern Siberia // JOURNAL OF METAMORPHIC GEOLOGY – 2023 – 1–32. DOI: 10.1111/jmg.12706
  7. Li, Z.-Y., Jiang, Y.-D., Collett, S., Štípská, P., Schulmann, K., Wang, S., et al. (2023). Peri-Siberian Ordovician to Devonian tectonic switching in the Olkhon Terrane (southern Siberia): Structural and geochronological constraints. Tectonics, 42, e2023TC007826. DOI: 10.1029/2023TC007826
  8. Nikiforova Z.S., Kalinin Y.A., Naumov V.A., Lalomov A.V. Model of the Gold-Bearing Placer Formation in Platform Areas (Eastern Siberian Platform) // Lithology and Mineral Resources, 2023, Vol. 58, No. 6, pp. 558–572. . DOI: 10.1134/S0024490223700232
  9. Palyanova G., Kutyrev A., Beliaeva T., Shilovskikh V., Zhegunov P., Zhitova E., Seryotkin Y. Pd,Hg-Rich Gold and Compounds of the Au-Pd-Hg System at the Itchayvayam Mafic-Ultramafic Complex (Kamchatka, Russia) and Other Localities // Minerals – 2023 – 13 – 549. DOI: 10.3390/min13040549
  10. Palyanova G.A. Editorial for the Special Issue “Native Gold as a Specific Indicator Mineral for Gold Deposits”. Minerals 2023, 13, 1323. DOI: 10.3390/min13101323
  11. Palyanova G.A., Zhegunov P.S., Beliaeva T.V., Murzin V.V., Borovikov A.A., Goryachev N.A. Palladian Gold: Chemical Composition, Minerals in Association, and Physicochemical Conditions of Formation at Different Types of Gold Deposits. Minerals 2023, 13, 1019. DOI: 10.3390/min13081019
  12. Popov A.Yu., Shevko A.Ya., Sobolev E.S., Yadrenkin A.V., Nikitenko B.L., Travin A.V. Triassic Volcaniclastic and Igneous Rocks of the Pronchishchev Ridge (East Siberia, Arctic): Composition, Structure, Genesis, and Age // Russian Geology and Geophysics – 2023 – pp. 1–14. DOI: 10.2113/RGG20224501
  13. Redin Y., Redina A., Malyutina A., Dultsev V., Kalinin Y., Abramov B., Borisenko A. Distinctive Features of the Major and Trace Element Composition of Biotite from Igneous Rocks Associated with Various Types of Mineralization on the Example of the Shakhtama Intrusive Complex (Eastern Transbaikalia). Minerals 2023, 13, 1334. DOI: 10.3390/min13101334
  14. Sinyakova E.F., Goryachev N.A., Kokh K.A., Karmanov N.S., Gusev V.A. The Role of Te, As, Bi, and Sb in the Noble Metals (Pt, Pd, Au, Ag) and Microphases during Crystallization of a Cu-Fe-S Melt. Minerals 2023, 13, 1150. DOI: 10.3390/min13091150
  15. Sotnikova I.A., Borovikov A.A., Kolotilina T.B., Alymova N.V. Fluid Regime of Crystallization of the Calcite–Quartz Carbonatitoids of the Murun Massif // Russian Geology and Geophysic – 2023 – pp. 1–8. DOI: 10.2113/RGG20234611
  16. Sukhorukov V., Turkina O., Stepanov A. Multistage evolution of the Angara orogenic belt (SW Siberian craton) from granulite to ultrahigh-temperature metamorphism // Precambrian Research – 2023 – Volume 398 – 107210. DOI: 10.1016/j.precamres.2023.107210
  17. Svetova E.N., Palyanova G.A., Borovikov A.A., Posokhov V.F., Moroz T.N. Mineralogy of Agates with Amethyst from the Tevinskoye Deposit (Northern Kamchatka, Russia). Minerals 2023, 13, 1051. DOI: 10.3390/min13081051
  18. Taran Yu. A., Savelyev D.P., Palyanova G.A., Pokrovskii B.G. Alkali Waters of the Ultrabasic Massif of Mount Soldatskaya, Kamchatka: Chemical and Isotopic Compositions, Mineralogy, and 14C Age of Travertines // Doklady Earth Sciences – v. 510 – 262–268 . DOI: 10.1134/S1028334X23600093
  19. Tolstykh N., Kasatkin A., Nestola F., Vymazalová A., Agakhanov A., Palyanova G., Korolyuk V. Auroselenide, AuSe, a new mineral from Maletoyvayam deposit, Kamchatka peninsula, Russia // Mineralogical Magazine – 2023 – 1–8. DOI: 10.1180/mgm.2022.137
  20. Turkina O.M., Sukhorukov V.P., Rodionov N.V. Paleoproterozoic Shoshonite Mafic Associations of the Irkut Block (Sharyzhalgai Uplift, Southwest Siberian Craton): U–Pb Age and Conditions of Zircon Crystallization // Russian Geology and Geophysics – 2023 – Vol. 64 – No.6 – pp. 669–681. DOI: 10.2113/RGG20224520
  21. Артамонова С.Ю., Бондарева Л.Г., Мельгунов М.С., Симонова Г.В. СОВРЕМЕННАЯ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДКЕ МИРНОГО ПОДЗЕМНОГО ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА «КРИСТАЛЛ» И РАДИОНУКЛИДЫ В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ (ЗАПАДНАЯ ЯКУТИЯ) // РАДИОХИМИЯ – 2023 – том 65 – № 5 – с. 482–500. DOI: 10.31857/S0033831123050118
  22. Ковалев К.Р., Калинин Ю.А., Лобанов К.В., Наумов Е.А., Боровиков А.А., Сухоруков В.П. ГОРЕВСКОЕ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ (СИБИРЬ, РОССИЯ): МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ РУД И ОСОБЕННОСТИ РУДООТЛОЖЕНИЯ // ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, 2023, том 65, № 4, с. 302–336. DOI: 10.31857/S0016777023030024
  23. Кузьмин Д. В., Низаметдинов И. Р., Смирнов С. З., Тимина Т. Ю., Шевко А. Я., Гора М. П., Рыбин А. В. МАГНЕЗИАЛЬНЫЕ БАЗАЛЬТЫ КАЛЬДЕРЫ МЕДВЕЖЬЯ: ОСНОВНЫЕ МАГМЫ И ИХ ИСТОЧНИКИ НА ПРИМЕРЕ ВУЛКАНА МЕНЬШИЙ БРАТ (о. ИТУРУП) // ПЕТРОЛОГИЯ, 2023, том 31, № 3, с. 238–263. DOI: 10.31857/S0869590323030068
  24. Редин Ю.О., Малютина А.В., Редина А.А., Дульцев В.Ф. ГЕОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МАГНЕТИТА ИЗ РУД КРУПНЫХ Au-Cu-Fe-СКАРНОВЫХ (СКАРНОВОПОРФИРОВЫХ) МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ — КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ // Разведка и охрана недр – 2023 – 07 – с. 19-25. DOI: 10.53085/0034-026X_2023_07_19
  25. Соловьев С. Г., Кряжев С. Г., Семенова Д. В., Калинин Ю. А., Бортников Н. С. ДЛИТЕЛЬНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ МАГМАТОГЕННО-РУДНОЙ СИСТЕМЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА МУРУНТАУ (ЗАПАДНЫЙ УЗБЕКИСТАН, ТЯНЬ-ШАНЬ): СВИДЕТЕЛЬСТВО ИЗОТОПНОГО U–Pb-ВОЗРАСТА ЦИРКОНА (МЕТОД LA-ICP-MS) ИЗ ГРАНИТОИДОВ САРДАРИНСКОГО (САРЫКТИНСКОГО) ПЛУТОНА // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 512, № 1, с. 29–38. DOI: 10.31857/S2686739723600972
  26. Соловьев С.Г., Кряжев С.Г., Семенова Д.В., Калинин Ю.А., Бортников Н.С. ДВА ЭТАПА РУДООБРАЗОВАНИЯ В W-Au МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКОМ ПОЯСЕ ЮЖНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ: ДАННЫЕ ИЗОТОПНОГО U–Pb-ДАТИРОВАНИЯ ЦИРКОНА (МЕТОД LA-ICP-MS) ИЗ ИНТРУЗИВНЫХ ПОРОД W-Au МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЖИЛАУ (ТАДЖИКИСТАН) // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ – 2023 – том 512 -№ 2 – с. 190–198. DOI: 10.31857/S2686739723600984
  27. Хусаинова А.Ш., Калинин Ю.А., Бортникова С.Б., Гаськова О.Л. Минералы Au и Ag в хвостохранилище переработанных сульфидных руд (Салаир, Россия) // Arctic and Subarctic Natural Resources – 2023 – 28(1) – 27–39. DOI: 10.31242/2618-9712-2023-28-1-27-39
  28. Шевко Е.П., Гора М.П., Коханова С.П., Панин Г.Л. Формирование состава термальных вод современных активных вулканов на примере кальдеры Головнина (О. Кунашир, Курильские острова) // Тихоокеанская геология – 2023 – том 42 – № 1 – с. 100–111. DOI: 10.30911/0207-4028-2023-42-1-100-111
  29. Юркевич Н.В., Хусаинова А.Ш., Бортникова С.Б., Бондаренко В.П., Карин Ю.Г., Коханов С.П. РЕСУРСЫ БАРИТА, ЦВЕТНЫХ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В ХВОСТОХРАНИЛИЩЕ ТАЛМОВСКИЕ ПЕСКИ: МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ И ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2023 - №3(55) – С. 105-114. DOI: 10.20403/2078-0575-2023-3-105-114

 

2024 год

 

  1. Naumov E., Kalinin Y., Palyanova G., Kryuchkova L., Voitenko V., Abramova V., Pirajno F. Combined study of Au-bearing arsenopyrite of orogenic gold deposits (NE Asia): High resolution 3D X-ray computed tomography, LA-ICP-MS, and EMPA data // Geoscience Frontiers, Volume 16, Issue 1, January 2025, 101953. DOI: 10.1016/j.gsf.2024.101953
  2. Novikov D.A., Pyryaev A.N., Sukhorukov V.P., Maksimova A.A., Derkachev A.S., Sukhorukova A.F., Dultsev F.F., Chernykh A.V., Khvashchevskaya A.A., Medeshova N.A. Role of the Water–Rock System in the Formation of the Composition of Radon Water of the Tulinskoe Field (Novosibirsk)//Russian Geology and Geophysics, Vol. 65, No. 12, pp. 1503–1518, 2024. DOI:10.2113/RGG20244716
  3. Palyanova G.A., Beliaeva T.V., Savelyev D.P., Seryotkin Y.V. Minerals of the Au-Cu-Ag System in Grains from the Placers of the Olkhovaya-1 River (Eastern Kamchatka, Russia) // Minerals 2024, 14(5), 448. DOI: 10.3390/min14050448
  4. Palyanova G.A., Rychagov S.N., Svetova E.N., Moroz T.N., Seryotkin Yu.V., Sandimirova E.I., Bortnikov N.S. Unusual Ore Mineralization of Siliceous Rocks in the Southern Kambalny Central Thermal Field (Kamchatka) // Doklady Earth Sciences, Volume 519, pages 1868–1876, 2024. DOI: 10.1134/S1028334X24603535
  5. Prokofiev V.Yu., Banks D.A., Lobanov K.V., Selektor S.L., Milichko V.A., Borovikov A.A., Borovikov A.A., Chicherov M.V. Transport of Au–Ag Nanoparticles in Dense Carbon Dioxide Fluid of the Middle Crust // Minerals 2024, 14, 1224. DOI: 10.3390/min14121224
  6. Rozhdestvina V.I., Palyanova G.A. Morphostructural, Chemical and Genetic Features of Native Gold in Brown Coals from the Yerkovetsky Deposit, Far East Russia // Minerals 2024, 14(5), 503. DOI: 10.3390/min14050503
  7. Shevko A.Ya., Gora M.P., Shevko E.P., Bortnikova S.B. Forms of Occurrence of Metals and Metalloids in Products of the Gas-Hydrothermal Activity of Mutnovsky Volcano // Doklady Earth Sciences, Volume 515, Issue 1, p.541-545. DOI: 10.1134/S1028334X23603152
  8. Sinyakova E.F., Vasilyeva I.G. Determination of the Eutectic to Peritectic Fold Transition in the Cu(Ni)–Fe–S System by Directional Crystallization of Melts // Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2024, Vol. 69, No. 1, pp. 65–72. DOI: 10.1134/S0036023623602660
  9. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Y.A., Bortnikov N.S. Late Paleozoic Potassic Intrusions of the Eastern Part of the Nikolaev Line and Associated W–Mo–Cu–Au Mineralization: First Isotopic U–Pb Zircon Data (LA-ICP-MS Method) for Rocks from the Adyrtor Intrusions (Middle Tien Shan, Eastern Kyrgyzstan) // Doklady Earth Sciences Volume 517, pages 1288–1296, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24602013
  10. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Y.A., Bortnikov N.S. Late Paleozoic Potassic Intrusions of the Eastern Part of the Nikolaev Line and Associated W–Mo–Cu–Au Mineralization: First Isotopic U–Pb Zircon Data (LA-ICP-MS Method) for Rocks from the Adyrtor Intrusions (Middle Tien Shan, Eastern Kyrgyzstan) // Doklady Earth Sciences Volume 517, pages 1288–1296, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24602311
  11. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Y.A., Bortnikov N.S. Post-collisional W‒Mo‒Cu‒Au Mineralization in the Middle Tien Shan: First Data on U–Pb Isotope Dating (LA-ICP-MS) of Zircon from Intrusive Rocks of the Kensu Pluton (Eastern Kyrgyzstan) // Doklady Earth Sciences, Volume 518, pages 1647–1658, (2024)
  12. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Y.A., Bortnikov N.S., Late Paleozoic potassic igneous rocks of the Kensu and Dzholkolot plutons in the eastern Kyrgyz Tien Shan: Petrology, geochemistry, U-Pb zircon geochronology, and related skarn-porphyry W-Mo-Cu-Au mineralization // Gondwana Research, Volume 133, 2024, Pages 239-266. DOI: 10.1016/j.gr.2024.06.003
  13. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Yu.A., Bortnikov N.S. Isotopic U–Pb Age of Zircon (LA-ICP-MS Method) from Igneous Rocks of the Chorukh-Dairon W–Mo(–Cu–Au) Deposit (Tajikistan): First Evidences for Post-Collisional Ore Formation in the Kurama Segment of the Middle Tien Shan // Doklady Earth Sciences, Volume 516, pages 857–865, (2024)
  14. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Yu.A., Bortnikov N.S. Late Paleozoic Stages of Ore Formation in the Middle Tian Shan: Isotopic U–Pb Zircon Dating (LA-ICP-MS Method) of Intrusive Rocks from the Sonkul and Kokturpak Plutons (Eastern Kyrgyzstan) // Doklady Earth Sciences, Volume 517, Issue 1, p.1126-1138. DOI: 10.1134/S1028334X24601597
  15. Soloviev S.G., Kryazhev S.G., Semenova D.V., Kalinin Yu.A., Bortnikov N.S. New Data on the U–Pb (LA-ICP-MS) Isotopic Age of Zircon from Intrusive Rocks of the Kuru-Tegerek Skarn Au–Cu–Mo Deposit, Middle Tien Shan, Kyrgyzstan // Doklady Earth Sciences Volume 516, pages 939–948, (2024). DOI: 10.1134/S1028334X24601172
  16. Sukhorukov V.P., Sukhorukova A.F., Novikov D.A., Derkachev A.S. Сomposition and mineralogy of granitoids of the Ob-Zaisan folded region in the context of the prediction of groundwater radioactivity // Mining Science and Technology (Russia). 2024;9(2):105–115. DOI: 10.17073/2500-0632-2024-01-208
  17. Sukhorukova V.P., Turkina O. M., Reverdatto V.V. Time of Single-Act Metamorphism of Sedimentary Rocks of the Yenisei Complex (Angara–Kan Block) Based on U–Pb Dating of Monazite// Doklady Earth Sciences, 2025, Vol. 520:25,. DOI: 10.1134/S1028334X24604310
  18. Vasilyeva I.G., Sinyakova E.F., Gromilov S.A. STRUCTURAL AND CHEMICAL TRANSFORMATIONS OF ISOCUBANITE CuFe2S3 UPON COOLING FROM THE MELTING POINT // Journal of Structural Chemistry, 2024, Vol. 65, No. 5, pp. 1010-1023. DOI: 10.1134/S0022476624050147
  19. Абрамов Б.Н., Калинин Ю.А., Боровиков А.А., Посохов В.Ф., Реутский В.Н. Амазарканское золоторудное месторождение: условия формирования, источники рудного вещества (Восточное Забайкалье) // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering. 2024. Vol. 335. No. 10. P. 56–70. DOI: 10.18799/24131830/2024/10/4452
  20. Васильева И.Г., Синякова Е.Ф., Громилов С.А. Фазовые превращения тройного сульфида железа-меди Cu1.1Fe1.9S3.0 при варьировании температуры: некоторые термодинамические и кинетические аспекты // Конденсированные среды и межфазные границы. 2024; 26 (4).
  21. Низаметдинов И.Р., Смирнов С.З., Шевко А.Я., Кузьмин Д.В., Котов А.А.,Секисова В.С., Тимина Т.Ю. ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ ДОЧЕРНИЕ ПАРАГЕНЕЗИСЫ ИЗ РАСПЛАВНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ОЛИВИНЕ ВУЛКАНОВ КУДРЯВЫЙ И МЕНЬШИЙ БРАТ (КАЛЬДЕРА МЕДВЕЖЬЯ, О. ИТУРУП) // ТИХООКЕАНСКАЯ ГЕОЛОГИЯ, 2024, том 43, № 4, с. 80–105. DOI: 10.30911/0207-4028-2024-43-4-80-105
  22. Новиков Д.А., Дульцев Ф.Ф., Вакуленко Л.Г., Сухоруков В.П., Фомина Я.В., Яндола Н.И., Максимова А.А., Черных А.В., Сухорукова А.Ф., Деркачев А.С. РАДИОАКТИВНОСТЬ ВОДОВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД ОБЬ-ЗАЙСАНСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ//Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, No 1(56) 2024. DOI: 10.20403/2078-0575-2024-1-110-120
  23. Редин Ю.О., Борисенко А.С., Редина А.А., Малютина А.В., Дульцев В.Ф. Основные этапы формирования золотого и редкометалльного оруденения Восточного Забайкалья и связанного с ним магматизма: новые U-Pb и Ar-Ar данные// Геосферные исследования. 2024. № 2. С. 77–100. DOI: 10.17223/25421379/31/5
  24. Редин Ю.О., Малютина А.В., Борисенко А.С., Шадрина С.В. САВКИНСКОЕ Au-As (±Sb, Hg) МЕСТОРОЖДЕНИЕ КАК ПРИМЕР CARLIN-LIKE ТИПА В ВОСТОЧНОМ ЗАБАЙКАЛЬЕ // Разведка и охрана недр, Выпуск 5, 2024, 67–77. DOI: 10.53085/0034-026X_2024_5_67
  25. Симонов В.А., Котляров А.В., Котов А.А., Перепелов А.Б., Карманов Н.С., Боровиков А.А. Условия образования игнимбритов вулкана Хангар (Камчатка) // Геология и геофизика. 2024. Т. 65 (7). С. 965–984. DOI: 10.15372/GIG2023197
  26. Синякова Е.Ф., Кох К.А. Поведение основных элементов и примесей при направленной кристаллизации расплава Fe-Ni-Cu-S-(Rh, Ru, Ir, Pt, Pd, Ag, Au) // Конденсированные среды и межфазные границы. 2024;26(1): 000-000.
  27. Сухоруков В.П., Новиков Д.А., Сухорукова А.Ф., Максимова А.А., Яндола Н.И. ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГРАНИТОИДОВ И МИНЕРАЛЫ-КОНЦЕНТРАТОРЫ РАДИОАКТИВНЫХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОБЬ-ЗАЙСАНСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ//Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, No 2(58) 2024. DOI 10.20403/2078-0575-2024-2-86-99
  28. Шавекина А.Ш., Волынкин С.С., Бондаренко В.П., Бортникова С.Б., Юркевич Н.В. Потенциал полиметаллических хвостохранилищ как источника баритового сырья//Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, Выпуск 4, 2024. Стр. 130-139. DOI: 10.15372/FTPRPI20240411
  29. Юркевич Н.В., Шавекина А.Ш., Гаськова О.Л., Артамонова В.С., Бортникова С.Б., Волынкин С.С. Аутигенный барит в техногенных отвалах: минералого-геохимические данные и результаты физико‑химического моделирования // Георесурсы T.26. №1. 2024. DOI: 10.18599/grs.2024.1.1

 

 

 

 

Лаборатория геохимии радиоактивных элементов и экогеохимии (216)

 

Заведующий лабораторией 

Кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Мельгунов Михаил Сергеевич

 

Научный руководитель базового проекта

Заслуженный геолог Российской Федерации,
доктор геолого-минералогических наук Жмодик Сергей Михайлович

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 15 сотрудников, имеющих широкий опыт исследований, в том числе: 1 доктора геолого-минералогических наук, 6 кандидатов геолого-минералогических наук, а также высококвалифицированных ведущих инженеров, инженеров различных категорий и техников-лаборантов.

 

Контакты

Заведующий лабораторией, к.г.-м.н. Мельгунов Михаил Сергеевич,
телефон +7 (383) 333-23-07, E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..

 

 

Лаборатория является наследницей организованного в 1958 году чл.-корр. АН СССР, профессором Феликсом Николаевичем Шаховым в составе Института геологии и геофизики СО АН СССР геохимического отдела. Лаборатория принимает непосредственное участие в широком круге комплексных исследований на территории Сибири, Прибайкалья, Забайкалья, с целью установления минералого-геохимических и физико-химических параметров концентрирования и рассеяния редких и радиоактивных элементов в современных экзогенных углеродсодержащих рудоформирующих системах.

Важнейшими задачами являются: изучение степени подвижности техногенных и природных изотопов в системе почва-водный поток; определение многоэлементоного состава природных депонентов и вещества атмосферных выпадений в типичных ландшафтных зонах Западной Сибири; установление особенностей геохимии пресноводного диагенеза карбонатных и бескарбонатных сапропелей (Западная Сибирь, Прибайкалье), выявление условий формирования озерно-болотных отложений в голоцене.

Результатом деятельности лаборатории является установление на примере ряда современных речных, озерных, пирогенных-лесных систем юга Сибири условий концентрирования и рассеивания редких и радиоактивных элементов, связанные с современными природными процессами континентального седиментогенеза и атмосферного поступления; проведение экогеохимической оценки состояния изученных объектов Сибири; оценка роль микробных сообществ в деструкции ОВ сапропелей и торфа, а также определены природа и механизмы аутигенного минералообразования в сапропелях и торфах (диагенетическая или эпигенетическая) озерно-болотных комплексов юга Западной Сибири и Южного Прибайкалья; разработка новых и совершенствование существующих подходов, методов и методик определения редких и радиоактивных металлов в углеродсодержащих геологических объектах.

Научный коллектив проводит комплексные биогеохимические исследования процессов раннего диагенеза озерно-болотных отложений, в ходе которых выявлены два типа диагенеза (окислительный и восстановительный), закономерности трансформации поровых и болотных вод, описаны основные механизмы деструкции органического вещества и аутигенного минералообразования. Коллективом были получены длинные керны бурения малых озер юга Западной Сибири, Прибайкалья и Арктики мощностью до 14,5 м и возрастом более 40 кал. тыс. л. Начиная с 2021 г., с применением секвенирования генов 16S рРНК, изучается микробное разнообразие озерно-болотных отложений, роль микроорганизмов в процессах раннего диагенеза, преобразования органического и минерального вещества, концентрирования/рассеивания химических элементов. Так в 2021–2023 гг. проведены комплексные микробиологические исследования донных отложений литоральной зоны оз. Иссык-Куль. С 2022 г. коллектив занимается палеогеохимическими реконструкциями условий формирования озерно-болотных отложений в голоцене методами комплексной геохимической индикации. Коллектив работает в области геоэкологии, в частности нами проведен экологический мониторинг реликтовых рямов (болот) Барабинской лесостепи.

 

 

Коллектив лаборатории состоит из трех тесно взаимодействующих групп, в задачи которых входит:

  • исследование минералого-геохимических, биогеохимических и физико-химических факторов концентрирования и изменения форм нахождения редких и радиоактивных элементов в экзогенных процессах, в том числе раннего диагенеза озерно-болотных отложений.
  • изучение геохимических циклов редких, рассеянных и радиоактивных элементов в континентальных природных (озерные и болотные отложениях Сибири и Байкальского региона) и техногенных системах.
  • обоснование и создание технико-аналитических подходов и методик определения концентраций и форм нахождения радиоактивных и редких элементов в объектах окружающей среды.

 

 

В лаборатории широко представлены различные современные аналитические методы и методики определения содержаний радиоактивных и редких элементов в различных объектах окружающей среды, в том числе:

  • полупроводниковая гамма-спектрометрия (210Pb, 238U, 226Ra, 232Th, 40K, 137Cs, 152Eu, 154Eu, 60Co и др.),
  • альфа-спектрометрия с радиохимической подготовкой (239+240Pu, 238Pu, 234U, 238U),
  • бета-радиометрия с радиохимической подготовкой (90Sr),
  • инструментальный нейтронно-активационный анализ,
  • жидкостно-сцинтилляционная спектрометрия (тритий в воде),
  • сцинтилляционная гамма-спектрометрия (U, Th, K, Cs, Аэфф),
  • радонометрия (содержание радона в воздухе, воде, поток радона),
  • комплект аттестованных методик определения широкого круга радиоактивных элементов в различных объектах окружающей среды;
  • методики и процедуры пробоподготовки разнообрахных объектов окружающей среды для всех видов анализа,
  • методы селективного выщелачивания (различные модификации метода Тессье) для определения форм нахождения химических элементов и радионуклидов и выявления степени их подвижности.
  • метод вибрационного бурения озерно-болотных отложений поршневым модифицированным пробоотборником Ливингстона.
  • анализ микробного разнообразия проб озерно-болотных отложений методом профилирования генов 16S рРНК (секвенирование).
  • метод отбора проб планктона конической планктонной сетью из капронового сита с ячеёй №64-77 для улавливания микропланктона, сеть с ячеёй №38-64 для улавливания более крупного мезопланктона.

 

 

2020 год

 

Планктон. Проведены геохимические исследования роли планктона как наиболее универсального представителя гидросферы. Выделена та область геохимических исследований, где планктон представляет несомненный интерес как геологический объект, – его осадкообразующая роль. Наиболее ярко она проявляется в малых озерах Прибайкалья с органогенным типом осадконакопления, в которых формируются сапропелевые отложения планктонного генезиса. Предложен метод количественного расчета планктонного вклада химических элементов в органическое вещество современных озерных отложений Прибайкалья. Показана прикладная область использования планктона в экологическом мониторинге состояния водной среды в качестве информативного биоиндикатора загрязнения тяжелыми металлами и техногенными радионуклидами.

 

Накопление естественных радионуклидов (7Be, 210Pb) и микроэлементов во мхах, лишайниках, хвое кедра и лиственницы в арктической части Западной Сибири (ЯНАО). Проведены исследования накопления широкого спектра микро и макроэлементов во мхах, лишайниках, хвое кедра и лиственницы на территории Новоуренгойского района Ямало-Ненецкого автономного округа. На основании проведенных измерений удельных активностей маркеров атмосферных выпадений 7Be и 210Pb показано, что концентрация пылевых частиц растёт в ряду: хвоя кедра, хвоя лиственницы, мхи и лишайники. В таком же ряду на данной территории растут концентрации Zr, Hf, Ti, Th, Fe, V, Li, Na, Si, Be, Y, ΣREE, Sc. Коэффициенты обогащения этих элементов (EF) относительно глинистого сланца близки к единице, что доказывает их терригенное происхождение. Терригенное происхождение рассматриваемых элементов в изучаемых биологических объектах подтверждается также их высокими коэффициентами корреляции со Sc. То есть их концентрации в изучаемых объектах есть результат твердых фоновых атмосферных выпадений.

216 2025 01

Yu. Vosel, D. Belyanin, M. Melgunov, S. Vosel, K. Mezina, M. Kropacheva, I. Zhurkova, B. Shcherbov. Accumulation of natural radionuclides (7Be, 210Pb) and micro-elements in mosses, lichens and cedar and larch needles in the Arctic Western Siberia // Environmental Science and Pollution Research (2020). https://doi.org/10.1007/s11356-020-10615-4.

D. Belyanin, Yu. Vosel, K. Mezina, M. Melgunov, M. Kropacheva, B. Shcherbov, M. Rubanov and I. Zhurkova. Sources and accumulation of 7Be, 210Pb and 137Cs isotopes in the annual needles of larch and cedar in Novy Urengoy region (Arctic part of Western Siberia) // E3S Web of Conferences. – 2019. – V. 98. –12002. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199812002.

 

7Be и 210Pb в снеговых выпадениях. Для взвешенного вещества (> 0.45 мкм) снеговых вод, отобранные вблизи крупных населенных пунктов (Group 1) с повышенной антропогенной нагрузкой, характерны более высокие 7Be/210Pb отношения, составляющие 1.8-1.9. Для условно фоновых территорий эти отношения варьируют в диапазоне 0.5-0.8.

216 2025 02

Mezina K., Melgunov M., Belyanin D. 7Be, 210Pbatm and 137Cs in Snow Deposits in the Arctic Part of Western Siberia (Yamal-Nenets Autonomous District) // Atmosphere. – 2020. – V. 11. – №. 8. – P. 825.

 

2021 год

 

Мониторинг содержаний изотопов 137Cs и 90Sr в системе "почва - ризосфера - осока" в пойме реки Енисей. Мониторинг содержаний 137Cs и 90Sr и изменения соотношения биодоступных и связанных форм этих изотопов в системе «почва – ризосфера растений – осока» в пойме р. Енисей в ближней зоне влияния Красноярского ГХК показал, что в пространственном и временном распределении изотопов 137Cs и 90Sr и их форм важную роль играет гидрологический режим реки: время и длительность весенне-летних паводков; аварийные сбросы воды через вышележащего каскада ГЭС (Красноярская, Саяно-Шушенская); характер затопления: промывной или застойный; совпадение периодов повышения уровня воды с периодами активного роста осоки, которых может быть несколько за вегетативный сезон.

Kropacheva, M., Melgunov, M., Makarova, I., Chuguevsky A., Vosel Yu. Monitoring and assessment of 137Cs and 90Sr radioactive isotopes in the ‘soil – rhizosphere – sedge’ system of the Yenisei River floodplain (near impact zone of Krasnoyarsk MCC, Russia) // Environmental Monitoring and Assessment, 2021, V. 193, 473. https://doi.org/10.1007/s10661-021-09260-2

 

Особенности меридионального распределения 137Cs в лишайниках, мхах и хвое различных ландшафтно-географических зон Западной Сибири. Впервые проведено масштабное исследование содержаний искусственного радионуклида 137Cs во мхах, лишайниках и хвое кедра и сосны по трансекту с севера на юг Западной Сибири от 67,5 до 55ос.ш. Появление здесь 137Cs связанно с испытаниями ядерного оружия на Новой Земле. Измерения показали, что во всех точках отбора южнее 59,6ос.ш. имеет место очень резкое уменьшение удельной активности 137Cs во всех компонентах экосистемы (во мхах и лишайниках примерно в 20, а в хвое в 100 раз). Данный факт объяснен наличием глобальной атмосферной циркуляции, состоящей в северном полушарии из трёх ячеек циркуляции. Как раз в районе 60ос.ш. проходит граница между полярной ячейкой и ячейкой циркуляции умеренных широт. На этой границе сталкиваются встречные поверхностные воздушные потоки этих ячеек (в нашем случае загрязнённый поток с севера и чистый с юга), которые порождают здесь восходящие воздушные потоки, уносящие 137Cs. В восходящих потоках происходит конденсация водяного пара, приводящая к снегопадам, дождям и грозам и с этими осадками в период испытаний на Новой Земле, поэтому севернее границы полярной ячейки происходило выпадение большого количества 137Cs. При этом территории южнее 60ос.ш. должны остаться чистыми, что и наблюдается.

216 2025 03

Vosel Y., Belyanin D., Vosel S., Melgunov M., Mezina K., Scherbov B. Distribution of 137Cs in lichens, mosses and pine needles along the transect from the north to the south of Western Siberia // Science of The Total Environment. – 2021. – Т. 789. – С. 147874. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147874.

 

Естественные (238U, 226Ra, 210Pb, 40K) и техногенный (137Cs) радиоизотопы в разрезе Шерстобитовского верхового болота Барабинской лесостепи (Западная Сибирь). Впервые исследовано распределение в вертикальном профиле Шерстобитовского торфяника и индикаторных биообъектах биогеоценоза естественных (238U, 226Ra, 210Pb, 40K) и техногенного (137Cs) радиоизотопов. Проведено надёжное датирование возраста Шерстобитовского торфяника до горизонта 30 см (≈140 лет) по модели постоянного потока из атмосферы неравновесного 210Pb (Pbex). Верификацию правильности датирования провели по характеру распределения техногенного 137Cs по глубине разреза торфа. Для исследованной залежи Шерстобитовского торфяника наблюдается нарушение радиоактивного равновесия между 238U и 226Ra в пользу последнего. По глубине изученного разреза и для основных компонентов биогеоценоза 226Ra/238U отношение имеет значения больше единицы. Получены первые данные по оценке плотности выпадения природных (7Be, 210Pb) и техногенного (137Cs) радиоизотопов в составе взвешенного вещества снеговой воды на поверхность верховых болот Барабинской лесостепи. Установлено, что основным концентратором радиоизотопа 7Be является мелкодисперсная коллоидная фракция (< 0,45 мкм), 210Pbатм — крупнозернистая пылевая фракция (> 3 мкм).

216 2025 04

Леонова Г.А., Мельгунов М.С., Мезина К.А., Мальцев А.Е., Прейс Ю.И. Природные радиоизотопы и 137Cs в разрезе Шерстобитовского верхового болота Барабинской лесостепи (Западная Сибирь) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2021. № 1(45). С. 96–109.

Leonova G.A., Maltsev A.E., Preis Yu.I., Miroshnichenko L.V. Biogeochemistry of holocene peatlands in the baraba forest-steppe (southern West Siberia) // Applied Geochemistry. 2021. Vol. 124. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2020.104811

 

2022 год

 

Геохимия раннего диагенеза озерно-болотных отложений. На большом количестве фактического материала (более 20 объектов и 50 кернов) было показано, что для разных типов озерных отложений характерна развитая стадия восстановительного диагенеза, в ходе которой происходит значительная перестройка минерального комплекса осадка, трансформация химического состава поровых вод и образование аутигенных минералов, прежде всего пирита, барита, сидерита и кальцита с облегченным изотопным составом δ13C. Впервые для озерно-болотных отложений Сибирского региона была показана зависимость интенсивности процессов бактериальной сульфатредукции от степени деструкции органического вещества (ОВ), при этом высокие содержания ОВ в осадке «тормозили» сульфатредукцию.

lab216 01
1. Кристаллы аутигенного кальцита, расположенные между клеточных стенок макрофита (Myriophyllum sibiricum), биопродуцента сапропеля оз. Большие Тороки (юг Западной Сибири).
2. Фрамбоиды пирита в сапропеле оз. Котокель (Восточное Прибайкалье).
3. Кристаллы пирита в цистах водорослей сапропеля оз. Духовое (Восточное Прибайкалье).

Леонова Г.А, Мальцев А.Е., Бобров В.А., Меленевский В.Н., Бычинский В.А., Мирошниченко Л.В. Геохимия раннего диагенеза болотных отложений на примере голоценового разреза торфяника Дулиха (Восточное Прибайкалье) // Геология и геофизика. 2022. Т. 63. № 6. С. 830–850. DOI: 10.15372/GiG2021114

Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Кривоногов С.К., Бобров В.А., Меленевский В.Н., Бычинский В.А., Богуш А.А., Кондратьева Л.М., Мирошниченко Л.В. Биогеохимические особенности формирования голоценовых отложений озера Духовое на стадии раннего диагенеза, Восточное Прибайкалье // Геология и геофизика. 2022. DOI: 10.15372/GiG2022116

Bogush A.A., Leonova G.A., Krivonogov S.K., Bychinsky V.A., Bobrov V.A., Maltsev A.E., Tikhova V.D., Miroshnichenko L.V., Kondratyeva L.M., Kuzmina A.E. Biogeochemistry and element speciation in sapropel from freshwater Lake Dukhovoe (East Baikal region, Russia) // Applied Geochemistry. 2022. V. 143. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2022.105384

 

Макро- и микроэлементов из атмосферных выпадений в лишайниках арктических территорий Западной Сибири. В рамках исследования миграции элементов в процессах атмосферного переноса в природных ландшафтах было изучено распределение элементов из атмосферных выпадений в биомассе лишайников северных широт. Результаты: валовые концентрации элементов в лишайниках — на уровне кларковых; удельные активности изотопов – на уровне глобального фона; 1 группа элементов (Nb, Mo, Nd, Hf, Ta, W, Th, U, Sn, REE) – захватываются лишайниками только механически (нет во фракциях 0-2); при отмирании биомассы поступают в окружающую среду в тех же формах, что и при выпадении; 2 группа элементов (Mg, Al, Si, P, K, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Sr, Zr, Cd, Ba, La, Ce, Eu, Pb) менее прочно связаны с биомассой; подвержены воздействию осадков (фракция 0), растворяются и поглощаются лишайником (фракции 1 и 2); максимально в непрочно связанные формы переходят биогенные макро- (Ca, K, Mg), микроэлементы (Zn) и поллютанты (Cd, Pb); биогенный фосфор прочно связан с биомассой.

Кропачева М.Ю., Восель Ю.С., Мезина К.А, Белянин Д.К., Мельгунов М.С., Макарова И.В. Первые данные о распределении изотопов, макро- и микроэлементов из атмосферных выпадений в лишайниках арктических территорий Западной Сибири // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 9. С. 46–56, DOI 10.18799/24131830/2022/9/3683

 

2023 год

 

Биогеохимические индикаторы изменений палеоклимата южного Прибайкалья. Выявлены физико-химические и минералого-геохимические факторы формирования озерно-болотных отложений в голоцене, проведена реконструкция палеогеохимических условий литогенеза и описана истории развития малых озер и болотных массивов юга Западной Сибири и Восточного Прибайкалья. Так, используя данные биогеохимических палеомаркеров (пиролиз, феопигменты, химические элементы) в профиле торфяника Выдринский удалось уточнить и дополнить хронологию изменения климата южного Прибайкалья позднеледниковья и голоцена. Было выявлено, что для теплых периодов характерно повышение отношений U/Th, Sr/Ba, U/Th, Zn/Nb, а для холодных — возрастание отношений La/Yb. Установлен рост «карбонатофильных» элементов (Са, Sr, Mg, TIC) в периоды аридизации и увеличение элементов «плювиального» стека (Sc, Ni, Zn, Y, РЗЭ, U, Cu, V) в периоды повышенной влажности климата. Глубокие минимумы в пигментном комплексе (отсутствие феофитинов b и c) послужили индикатором холодных и влажных условий ~13–9.5 тыс. л.н.

216 2025 05
Особенности развития Выдринского болота (Прибайкалье) в голоцене. А. Пигментный профиль. 1. феофитин а, 2. феофитин b, 3. феофитин с, 4. каротиноиды. Красные круги на временной шкале — датированные уровни. Б. Геохимические индикаторы изменения климата. Стек 1 — «похолодание» (Y, Rb, Zr, La, Ce, Ba, Th, La/Yb, Ce/Y, Ce/Yb, Ba/Zr); стек 2 — «потепление» (K, Br, Sr, Ca, Mn, Sn, Sr/Rb, Sr/Fe, U/Th). А–Е — геохимические зоны. В. Возрастная модель.

V.A. Bobrov, A.E. Maltsev, S.K. Krivonogov, Yu.I. Preis, M.A. Klimin, G.A. Leonova. Peatland history under post-glacial climate changes in the southern Baikal region: Biogeochemical evidence from the Vydrino Bog (Tankhoi piedmont plain) // Quaternary International. 2023. N 672 (30), pp. 14–29 https://doi.org/10.1016/j.quaint.2023.09.007

 

2024 год

 

Получены первые данные по соотношению форм нахождения гамма-излучающих изотопов (137Cs, 152Eu, 154Eu, 60Co) в пойменной почве и ризосфере пойменных растений Балчуговской протоки (река Енисей, ближняя зона влияния Красноярского ГХК). Образование временных каналов во время высокого паводка влияет на пространственное распределение удельных активностей изотопов в почве и ризосфере. Валовые удельные активности изотопов варьируют в весьма широком диапазоне. Наибольшие фиксируются в нижнем выходе временного канала (до 800 Бк/кг). Заметное влияние на пространственное распределение удельных активностей изотопов и соотношение их форм нахождения оказывает не только гидрологический режим высокого паводка на этом участке русла Енисея, но и жизнедеятельность растений. На это указывают более низкие доли и отсутствие подвижных форм изотопов в ризосфере растений, по сравнению с валовой почвой.

Kropacheva M.Y., Repina A.V., Vosel Yu.S. Gamma-emitting isotopes speciation in floodplain soils of the Balchugovskaya channel temporary stream (the Yenisei River). GEOGRAPHY, ENVIRONMENT, SUSTAINABILITY. 2024;17(4):217-222. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2024-3339

 

Роль микроорганизмов в деструкции органического вещества. Впервые для малых озер юга Западной Сибири проведен анализ микробного разнообразия донных отложений по длинным кернам бурения (2–8 м) методом профилирования генов 16S рРНК. Описаны представители окислительной ветви цикла азота (род Nitrospira и группа Planctomycetota), восстановительной ветви цикла серы (Desulfobacterota), аноксигенные фототрофы филума Chloroflexi, в том числе анаэробные бактерии Dehalococcoidia. Численность различных физиологических групп микроорганизмов возрастает по глубине донных отложений, где при их участии происходит деструкция лабильных компонентов органического вещества (ОВ). Увеличение численности сульфатредуцирующих бактерий (СРБ) с глубиной свидетельствует о росте степени деструкции ОВ, т.к. данные микроорганизмы способны использовать только низкомолекулярное ОВ, прошедшее предварительную деградацию сложных органических молекул. Облегчение изотопного состава углерода подтверждает активные микробные процессы, изменяющие исходный состав ОВ в результате его анаэробного разложения. Утяжеление изотопного состава (δ34S) пирита вниз по разрезу является следствием селективного потребления СРБ легких сульфатов в верхних горизонтах осадка, поэтому микроорганизмы нижних горизонтов восстанавливают уже утяжеленный сульфат-ион.

216 2025 06
А. Филогенетическое разнообразие микробных сообществ бактериальных матов и донных отложений на уровне филумов (оз. Малое Яровое, Алтайский край).
Б. Распределение по разрезу оз. Котокель Сорг, δ13C и различных физиологических групп микроорганизмов. ОМ — органотрофные микроорганизмы, СРБ — сульфатредуцирующие бактерии, Fe-OX — железоокисляющие, Mn-OX — марганецокисляющие микроорганизмы, ДНБ — денитрификаторы, ФМБ — фосфатмобилизирующие бактерии, КОЕ/г — колониеобразующие единицы на грамм, кл/г — клеток на грамм. 1. планктоногенный сапропель; 2. карбонатный сапропель; 3. органо-минеральные отложения; 4. минеральный осадок.

Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Кондратьева Л.М., Бычинский В.А., Мирошниченко Л.В., Кривоногов С.К. Геохимия раннего диагенеза донных отложений плейстоценового разреза озера Котокель (Восточное Прибайкалье) // Геология и геофизика, 2024. DOI 10.15372/GiG2024137.

 

 

В распоряжении лаборатории находится следующий комплекс лабораторного оборудования:

  • HPGe и Ge(Li) коаксиальные и планарные полупроводниковые детекторы (ППД) для определения гамма-излучающих радионуклидов, в том числе для инструментального нейтрон-активационного определения широкого круга редких элементов в различных геологических объектах;
  • HPGe колодезные ППД большого объема в низкофоновом исполнении: EGPC192-P21/SHF 00-30A-CLF-F фирмы EURISYS MEASURES и GWL-220-15-XLB-AWT фирмы AMETEK (ORTEC) для определения гамма-излучающих радионуклидов, в том числе связанных с атмосферными выпадениями (7Be, 210Pb, 137Cs), в пробах малого объема в широком диапазоне активностей;
  • гамма-спектрометры на основе колодезных NaI(Tl) сцинтилляционных детекторов большого объема для определения естественных U, Th, K и искусственного 137Cs;
  • комплекс современного отечественного и импортного периферийного спектрометрического оборудования, обеспечивающий одновременную работу всех ППД и сцинтилляционных детекторов;
  • многоканальный альфа-спектрометр ALPHA-ENSEMBLE-8 фирмы AMETEK (ORTEC) с высокоразрешающими низкофоновыми полупроводниковыми детекторами площадью 300 и 450 кв. мм для определения изотопов урана (234U, 235U, 238U) и плутония (239+240Pu и 238Pu);
  • бета-радиометры: РУБ-01П с использованием низкофонового блока детектирования БДЖБ-06П (г. Пятигорск) и BCF-31 (EURISYS MEASURES) для определения 90Sr;
  • низкофоновый жидкостный сцинтилляционный альфа-бета радиометр спектрометрический Hidex SL 300 SSL для проведения жидкостно-сцинтилляционного анализа (ЖСА) некоторых бета- и альфа-излучающих радионуклидов;
  • комплект образцовых радионуклидных источников для калибровки спектрометров;
  • полевое и лабораторное оборудование для проведения пробоотбора образцов различных объектов окружающей среды и их предварительной пробоподготовки.

 

 

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

Леонова Галина Александровна — член диссертационного совета Д 003.059.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН.

 

 

2020 год

  • International Conference Goldschmidt 2020, Virtual Global, 21-26 June 2020
    От анализа вещества – к бассейновому анализу. 13 Уральское литологическое совещание (г. Екатеринбург, 19-23 октября 2020 г.).

2021 год

  • VI Международная конференция «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека», Томск, 20–24 сентября 2021 г.
  • IX Международная конференция «Семипалатинский испытательный полигон: наследие и перспективы развития научно-технического потенциала», Курчатов, Казахстан, 7-9 сентября 2021
    Торфяные болота Сибири: функционирование, ресурсы, восстановление (1-8 октября 2021 года, г. Томск).

2022 год

  • V Международная конференция «Палеолимнология Северной Евразии» и школа молодых учёных (6-9 сентября 2022, г. Санкт-Петербург).

2023 год

  • XIII Международная биогеохимическая школа-конференция «Эволюция биосферы, биогеохимические циклы и биогеохимические технологии: связь фундаментальных и прикладных исследований», посвященной 160-летию со дня рождения В.И. Вернадского, Пущино, 25 - 29 сентября 2023 г.
  • XXIII Симпозиум по геохимии изотопов имени академика А.П. Виноградова, Москва, 14-16 ноября 2023 
  • Семипалатинский испытательный полигон: наследие и перспективы развития научно-технического потенциала: X международная конференция, Курчатов, 12 - 14 сентября 2023 г. 
  • XXV Международная научная конференция (Школа) по морской геологии (17–21 ноября 2023, г. Москва).

2024 год

  • ХХII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Федеральная территория «Сириус», 7-12 октября 2024
  • Добрецовские чтения: Наука из первых рук: Вторая Всероссийская научная конференция, посвященной памяти академика РАН Н.Л. Добрецова, Новосибирск-Горный Алтай, 18–26 июля 2024 г. 
  • XI Международная Сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле, Новосибирск, 23-29 сентября 2024 г. 
  • VI Международная конференция «Палеолимнология Северной Евразии» и школа молодых учёных (25–29 августа 2024, г. Красноярск).

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0033; Номер Гос. учета: 122041400193-7. «Роль углерода в рассеянии и концентрировании благородных, редких и радиоактивных элементов в эндогенных и экзогенных углеродсодержащих системах Сибири», руководитель Жмодик Сергей Михайлович
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0008. «Геохимическая роль углерода в рассеянии и концентрировании благородных, редких и радиоактивных элементов в эндогенных и экзогенных углеродсодержащих системах Сибири», руководитель Лазарева Елена Владимировна

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 24-27-00061; Номер Гос. учета – 124020700057-2. «Геохимия болотных вод торфяников юга Западной Сибири: химический состав и трансформация в процессе раннего диагенеза», руководитель Мальцев Антон Евгеньевич
  • РНФ№ 23-27-00307; Номер Гос. учета – 123011700002-1. «Современное состояние геохимического фона природных (Pb-210, Be-7) и техногенных (Cs-137, Sr-90, изотопы Pu) радионуклидов мохово-лишайникового покрова южных регионов Западной Сибири», руководитель Мельгунов Михаил Сергеевич
  • РНФ№ 23-27-00364; Номер Гос. учета – 123011700081-6. «Параметры миграционного потока искусственных изотопов через компоненты пойменного биогеоценоза р. Енисей в зонах влияния Красноярского ГХК», руководитель Кропачева Марья Юрьевна

 

 

2023 год

 

  1. Aksentov K.I., Melgunov M.S., Alatortsev A.V., Shi X., Zou J., Prushkovskaya I.A., Bosin A.A., Sattarov V.V. First Data on Modern Sedimentation Rates in the Southern Part of the Tatar Strait of the Sea of Japan // Doklady Rossiiskoi Akademii Nauk – 2023 – Vol. 508 - No. 1 – pp. 232–236. DOI: 10.1134/S1028334X22601717
  2. Astakhov A.S., Babich V.V., Shi X., Hu L., Obrezkova M.S., Aksentov K.I., Alatortsev A.V., Darin A.V., Kalugin I.A., Karnaukh V.N., Melgunov M.S. Climate and ice conditions of East Siberian Sea during Holocene: Reconstructions based on sedimentary geochemical multiproxy // The Holocene – 2023 – Vol. 33(1) – 3 –13. DOI: 10.1177/09596836221126049
  3. Bobrov V.A., Maltsev A. E., Krivonogov S. K., Preis Y. I., Klimin M. A., Leonova G. A. Peatland history under post-glacial climate changes in the southern Baikal region: Biogeochemical evidence from the Vydrino Bog (Tankhoi piedmont plain) // Quaternary International – 2023 – Volume 672 – Pages 14-29. DOI: 10.1016/j.quaint.2023.09.007
  4. Bolsunovsky A., Borisov R., Melgunov M. New data on mobility of transuranium elements in sediments of the Yenisei River // Journal of Environmental Radioactivity – 2023 – Volume 270 – 107285. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2023.107285
  5. Krivonogov, S.; Maltsev, A.; Zelenina, D.; Safonov, A. Microbial Diversity and Authigenic Mineral Formation of Modern Bottom Sediments in the Littoral Zone of Lake Issyk-Kul, Kyrgyz Republic (Central Asia). Biology 2023, 12, 642. DOI: 10.3390/ biology12050642
  6. Solotchin P.A., Solotchina E.P., Maltsev A.E., Leonova G.A., Krivonogov S.K., Zhdanova A.N., Danilenko I.V. Carbonate Sedimentation in High-Mineralized Lake Bolshoi Bagan (South of West Siberia): Dependence on Holocene Climate Changes // Russian Geology and Geophysics – 2023 –June, pp. 1–10. DOI: 10.15372/GiG2023115
  7. Zotina T. A., Sukhorukov V.V., Zhyzhaev A. M., Alexandrova Yu. V., Karpov A. D., Melgunov M.S., Miroshnichenko L. V. Particulate matter from water moss of a large Siberian river: Morphometric, mineral, elemental and radionuclide composition // Journal of Environmental Radioactivity, Volume 272, February 2024, 107354. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2023.107354
  8. Артамонова С.Ю., Бондарева Л.Г., Мельгунов М.С., Симонова Г.В.СОВРЕМЕННАЯ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДКЕ МИРНОГО ПОДЗЕМНОГО ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА «КРИСТАЛЛ» И РАДИОНУКЛИДЫ В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ (ЗАПАДНАЯ ЯКУТИЯ) // РАДИОХИМИЯ –  2023 – том 65 – № 5 – с. 482–500. DOI: 10.31857/S0033831123050118
  9. Леонова Г. А., Белозерова О. Ю., Айсуева Т. С., Мальцев А. Е. Элементный состав минеральных фаз в торфяных отложениях болота Дулиха (Прибайкалье) по данным методов рентгеноспектрального анализа // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири – 2023, no. 4б (56). с. 138-149. DOI 10.20403/2078-0575-2023-4б-138-149. DOI: 10.20403/2078-0575-2023-4б-138-149
  10. Журкова И.С., Щербов Б.Л. Сравнение геохимических последствий при беглых и устойчивых низовых пожарах // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2023. 20. С. 363–368. DOI: 10.31241/FNS.2023.20.047
  11. Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Кривоногов С.К., Бобров В.А., Меленевский В.Н., Бычинский В.А., Богуш А.А., Кондратьева Л.М., Мирошниченко Л.В. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГОЛОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ОЗЕРА ДУХОВОЕ НА СТАДИИ РАННЕГО ДИАГЕНЕЗА, ВОСТОЧНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ // Геология и геофизика, 2023, т. 64, № 4, с. 516–546. DOI: 10.15372/GiG2022116. DOI: 10.15372/GiG2022116

 

2024 год

 

  1. Leonova G.A., Maltsev А.Е., Kondratieva L.М., Krivonogov S.К. Biogeochemical features of the formation of Holocene sediments in Lake Dukhovoe (Eastern Baikalia) // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - № 4. - P. 352-357. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-352
  2. Maltsev A.E., Bobrov V.A., Leonova G.A., Preis Y.I., Klimin M.A., Bychinsky V.A. Biogeochemistry of Peat Deposits of the Holocene Section of the Vydrino Bog (Southern Baikal Region) // Geochemistry International, 2024, Vol. 62, No. 8, pp. 844–863. DOI: 10.1134/S0016702924700435
  3. Maltsev A.E., Krivonogov S.K., Solotchina E.P., Smolentseva E.N. Lake evolution and climate change in the SouthWest Siberia // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - № 4. - P. 421-427. DOI: 10.31951/2658-3518-2024-A-4-421
  4. Preis Yu.I., Maltsev A.E., Leonova G.A. Assessment of Holocene climate influence on hydrothermal regime of paleoecotopes within Ryams of the Baraba forest-steppe (southern Western Siberia) // Limnology and Freshwater Biology. 2024. - № 4. - P. 580-587. DOI: 10.319512658-3518-2024-A-4-580
  5. Sattarova V.V., Artemova A.V., Aksentov K.I., Mariash A.A., Melgunov M.S., Kirichenko I.S. Chemical and diatom compositions of dating deep-sea sediment core of the Kuril-Kamchatka Trench, northwestern Pacific // Regional Studies in Marine Science, 2024
  6. Zotina T.A., Melgunov M.S., Dementyev D.V., Alexandrova Y.V., Karpov A.D. Species-specific trends of plutonium, radiocesium, and potassium-40 levels in three fish species of the Yenisei river (Siberia, Russia) // Journal of Environmental Radioactivity, Volume 280, 107561. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2024.107561
  7. БОБРОВ В.А., ЩЕРБОВ Б.Л., БУДАШКИНА В.В., МЕЛЬГУНОВ М.С., МАЛЬЦЕВ А.Е., СТРАХОВЕНКО В.Д. ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ЧЕРДАЧНОЙ ПЫЛИ В СЕЛАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ АНТРОПОГЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ // ГЕОЛОГИЯ И МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ СИБИРИ, Номер: 1 (57) Год: 2024 Страницы: 95-109. DOI: 10.20403/2078-0575-2024-1-95-109

 

 

 

Лаборатория рудоносности щелочного магматизма (215)

 

Заведующий лабораторией 

Доктор геолого-минералогических наук Дорошкевич Анна Геннадьевна

 

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Дорошкевич Анна Геннадьевна

 

Кадровый состав лаборатории

Состав лаборатории насчитывает 16 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 1 доктор геолого-минералогических наук, 6 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов.

 

Контакты

Доктор геолого-минералогических наук Дорошкевич Анна Геннадьевна
телефон +7 (383) 373-05-26 доб. 741, E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН

 

 

Лаборатория рудоносности щелочного магматизма была создана в 2017 году с целью изучения процессов рудообразования щелочных комплексов. Одной из главных задач является определение главных петрологических, геохимических и физико-химических факторов, определяющих высокую рудоносность щелочных комплексов. Результатом деятельности лаборатории является определение условий генерации щелочных магм, особенностей их состава и мантийных субстратов; характера эволюции первичных расплавов и флюидного режима; механизмов концентрирования, распределения и перераспределения рудных элементов.

 Основные объекты исследования, экспедиции, эксперименты, разработки

Объектами исследования являются щелочные комплексы юга Сибирского кратона и Центрально-Азиатского складчатого пояса. В их число входят: (1) Позднемезозойские карбонатитовые комплексы Центрально-Азиатского складчатого пояса: Карасугская группа (Тува), Западно-Забайкальские комплексы (Южное, Халюта, Аршан и др.), Мушугай-Худук (Ю. Монголия). (2) Палеопротерозойские магнезиокарбонатиты Алданского щита: Селигдар, Муосталаах, Бирикеен, Усть-Чульман и др. (3) Неопротерозойские и мезозойские щелочные карбонатитовые комплексы юга Сибирского кратона: Белая Зима, Арбарастах, Татарское, Чуктуконское и др. (3) Мезозойские щелочные золотоносные комплексы Алданского щита: Верхнеамгинский, Тыркандинский (Джелтулинский массив) и Центрально-Алданский (Рябиновое, Ыллымах, Самолазовское, Подголечное и др. объекты) рудные районы.

Основными объектами экспериментального моделирования являются флюиды смешанного водно-солевого состава H2O-Na2SO4-NaCl-CO2 в присутствии Fe, Cu, Mo, Au в качестве рудных компонентов, системы CaCO3+CaF2+Na2CO3±Ca3(PO4)2 с примесями РЗЭ и высокозарядных компонентов. Для термодинамического моделирования применяется программный комплекс HCh и база термодинамических данных UNITHERM.

 

 

Коллектив лаборатории составлен из трёх дополняющих друг друга исследовательских групп, занимающиеся следующими направлениями:

 

петрологическое изучение щелочных комплексов

 

Результатами работы группы является: характеристика источников вещества пород и руд, определение возрастных рубежей и механизмов формирования (ликвация, фракционная кристаллизация, гидротермальные преобразования) щелочных комплексов.

 

рудоносность щелочных комплексов

 

Деятельность группы направлена на определение физико-химических условий формирования руд и закономерностей концентрирования рудных компонентов в типовых месторождениях, связанных со щелочными комплексами.

 

экспериментальные исследования

 

В рамках данного направления проводится экспериментальное и расчетное моделирование гидротермальных процессов в поликомпонентных системах, приближенных по своим составам к природным гидротермальным флюидам, генетически связанным с щелочным магматизмом.

Проводимые комплексные исследования позволяют получать новые данные по: условиям генерации щелочных магм, особенностям их состава и мантийных субстратов; характеру эволюции первичных расплавов, проявлению карбонатно-силикатной несмесимости или фракционной кристаллизации; флюидному режиму и условиям генерации флюидов на разных стадиях эволюции исследуемых систем; механизмам концентрирования, распределения и перераспределения рудных элементов. Получаемые в рамках исследований лаборатории главные петрологические, геохимические и физико-химические факторы, определяющие высокую рудоносность щелочных комплексов являются важными при определении технологических свойств руд, которые необходимо учитывать при разработке схем извлечения рудных компонентов, для поисков и оценки рудных месторождений

 

 

Для определения петрогенезиса и параметров рудообразования щелочных комплексов используются следующие методы исследования:

(1) геохронологические – датирование пород и руд U-Pb (SНRIMP-II, LA-ICP-MS) и Ar-Ar методами. Исследования проводятся на базе Аналитического центра коллективного пользования многоэлементных и изотопных исследований ИГМ СО РАН (АЦКП МИИ ИГМ СО РАН, г. Новосибирск): Ar-Ar и LA-ICP-MS методы; и ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург): SHRIMP-II.

(2) минералого-геохимические – петрографическое и минералогическое исследования пород (с использованием электронного микроскопа, микрозонда, Рамановской спектроскопии и LA ICP-MS анализа) с определением и редкоэлементной характеристикой основных и второстепенных минералов-концентраторов редких элементов, а также построением карт распределения и перераспределения редких элементов в породах, петрохимическое и геохимическое изучение состава пород (РФА и ICP-MS). Исследования проводятся на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН.

(3) изотопно-геохимические – изучение состава радиогенных (Sr, Nd, Pb) и стабильных (δ18О – в силикатах, оксидах и фосфатах, δ18О и δ13С – в карбонатах) изотопов в минералах и породах для характеристики источников, участвовавших в их формировании. Определение изотопного состава О в оксидах, силикатах и фосфатах проводятся на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН; изучение состава радиогенных изотопов (Pb, Sr и Nd) – на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН, в ИГГД РАН и ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург)

(4) термобарогеохимические – исследования расплавных и флюидных включений с использованием методов термо-криометрии (установки Linkam THMSG-600, термокамера TC-1500); изучение состава флюидной и дочерних кристаллических фаз включений с использованием Рамановской спектроскопии (спектрометр LabRam HR800 Horiba Jobin Yvon). Изучение состава солевых дочерних фаз вскрытых флюидных включений и прогретых стекол расплавных включений – методом сканирующей электронной микроскопии, микрорентгеноспектральным анализом. Количественные концентрации основных петрогенных, а также рудных элементов определяются методом LA-ICP-MS (установка XSERIES2 ICP-MS с устройством лазерного пробоотбора NewWaveResearch, Nd:YAG). Термобарогеохимические исследования проводятся на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН.

(5) экспериментальные и термодинамические – экспериментальное и численное моделирование гидротермальных процессов в поликомпонентных системах (с участием рудных элементов: Au, РЗЭ, Nb), приближенных по своим составам к природным солевым расплавам и гидротермальным флюидам, связанных со щелочным магматическими породами. Используются титановые автоклавы разного объема, установка экзоклавного типа с вакуумированием, вводом жидких и газообразных компонентов, и установка быстрой закалки с холодным затвором. Для термодинамического моделирования применяется программный комплекс HCh и база термодинамических данных UNITHERM. Продукты экспериментов анализируются с помощью сканирующей электронной микроскопии, микрорентгеноспектральным анализом, LA ICP-MS, методами оптической спектрофотомерии и атомной адсорбции. Исследования проводятся на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН.

 

 

2020 год

 

Проведены геохронологические, петрологические, изотопно-геохимические и термобарогеохимические исследования щелочных пород комплекса Мушугай-Худук (Монголия). Определено, что формирование пород происходило в интервале 145-133 млн лет. Установлено, что силикатные породы комплекса сформировались в результате кристаллизационной дифференциации исходного меланефелинитового расплава с последующим образованием магнетит-апатитовых пород в результате силикатно-солевой несмесимости. Геохимические и изотопные характеристики пород указывают на то, что родительские расплавы были сформированы из неоднородного источника литосферной мантии, который был метасоматизирован флюидами, извлечёнными из смеси субдуцированной океанической коры и ее осадочных компонентов. Флюоритовая минерализация, характеризующаяся высокими содержаниями редкоземельных элементов, начала формироваться непосредственно за счет высокотемпературных флюидов, отделившихся от щелочной магмы. Развитие флюоритовой минерализации сопровождалось изменением анионного состава рудоносного флюида с сульфатного на карбонатно-хлоридный, а также снижением температуры минералообразования.

Щелочные породы Джелтулинского массива (Алданский щит) сформированы в результате процесса кристаллизационной дифференциации из единой родительской лампроитовой магмы, а образование гранитов связано с процессом корового анатексиса. Возраст образования золоторудных метасоматитов (121.4±2.3 млн. лет) синхронен времени формирования меланократовых сиенитов (120.2±1.7 млн. лет (по полевому шпату) и 117.8±3.8 млн. лет (по биотиту)) Джелтулинского массива. Образование сульфидной и золоторудной минерализации связано с деятельностью гидротермальных концентрированных (32-44 мас.%) Na±H2O-CO2-хлоридно-карбонатных флюидных растворов при минимальных температурах образования - порядка 350-390°С, захваченных при давлении 1.1-1.2 кбар.

В формировании щелочных пород Ыллымахского массива (Алданский щит) существенный вклад внесла ассимиляция корового материала. Щелочные породы Джелтулинского и Ыллымахского массивов были сформированы из древнего мантийного источника, обогащение которого относительно деплетированной мантии произошло в палеопротерозое.

 

2021 год

 Получены значения возраста (U-Pb SHRIMP II и LA ICP-MS и Ar-Ar методы) по щелочным породам массивов р. Хани. Полученные значения возраста по ядрам и каймам (U-Pb SHRIMP II метод) цирконов из различных типов пород ложатся в интервал 2.69-2.68 и 2.01 млрд. лет, соответственно. Отсутствие признаков метаморфического преобразования пород, с учетом проявления высокоградного регионального метаморфизма в исследуемом районе в период 2.6-2.4 и 2.04-1.92 млрд. лет, свидетельствуют о ксеногенной природе цирконов. Определенные значения возраста в интервале 1.88-1.81 млрд. лет для титанита (U-Pb SHRIMP II метод) и флогопита (Ar-Ar метод), сформированных в магматическую стадию, характеризуют время кристаллизации пород. Определенные значения возраста пироксенитов и карбонат-полевошпатовых пород р. Хани совпадают по времени с позднепалеопротерозойскими (1.9–1.8 млд лет) пост-коллизионными магматическими процессами, которые сопровождались образованием магнезиокарбонатитов и дайковых роев основных пород Алданского щита, вулканоплутонического пояса Байкальского поднятия и расслоенных ультрамафит-мафитовых интрузий в южной части Сибири.

Проведены минералогические, изотопно-геохимические и термобарогеохимические исследования ультраосновных лампрофиров Чадобецкого щелочного карбонатитового комплекса. Определено, что формирование пород происходило 256 - 240 млн лет назад из неоднородного изотопно умеренно-деплетированного, обогащенного флогопитом и карбонатами, гранат-содержащего мантийного источника. Их минералогические характеристики соответствуют породам, кристаллизовавшимся из первичных расплавов (высоко-Mg оливин, Cr-шпинель) и содержащих ксеногенные оливин и шпинель, захваченные при подъеме расплавов из вмещающего мантийного лерцолита. Эволюция составов шпинели и оливина соответствуют процессу их кристаллизационной дифференциации совместно с флогопитом из родоначальной высокомагнезиальной высококалиевой магмы при 1300-1200°С и fO2 близ буфера QFM.

Термодинамически рассчитано, что распределение РЗЭ+Y по формам в слабокислых и слабощелочных близнейтральных окисленных богатых сульфатной серой флюидах большей частью зависит от кислотно-щелочной обстановки минералообразования, в меньшей степени, от Т и Р. Большое значение имеет увеличение номера лантаноида: для тяжелых РЗЭ усиливается роль фторидных комплексов и ослабляется вклад сульфатных комплексов. В слабокислых и близнейтральных флюидах для всех лантаноидов ведущими оказываются бисульфатные и моносульфатные комплексы.

 

2022 год

 Изучены дайки айлликитов карбонатитового массива Арбарастах (Алданский щит). Возраст айлликита (631 ± 8,5 млн лет) находится в интервале образования пород массива, периода интенсивного внутриплитного рифтогенного щелочного магматизма южного края Сибирского кратона, связанного с процессами раскола суперконтитнта Родиния. Оливин представлен ксеногенным из мантийных перидотитов, антикристами, сформированными при мантийном метасоматозе и минералом, кристаллизующимся из айлликитового расплава. Температуры ранней стадии кристаллизации - 1169-1296°C и fO2 +0,4 ….+1,0 FMQ, поздней - 700–720°С. Обогащенность айлликитов магматическими карбонатами и наличие последних в расплавных включениях в минералах айлликитов, особенности состава минералов, их близкий с карбонатитами возраст свидетельствуют в пользу генетического родства между айлликитами и породами массива Арбарастах.

Рудоносные Zr-Nb минеральные ассоциации фоскоритов и карбонатитов массива Арбарастах представлены цирконом, цирконолитом, перовскитом, пирохлором и бадделеитом. Ba-Sr-REE гидротермальная минерализация состоит из анкилита-(Ce), бастнезита-(Ce) и бурбанкита, а также барито-целестина, стронцианита и баритокальцита. Исследования флюидных включений показали, что силикатно-фосфатно-карбонатные рассол-расплавы (с концентрацией солей более 85 мас.%) участвовали в формировании рудоносной Zr-Nb-минерализации карбонатитов при температурах более 540–575 °С; глубина зарождения таких ортомагматических флюидов оценена в 2,9–3,3 ГПа. Солевые (порядка 60–70 мас.%) флюиды Na–Ca–Mg–F–карбонатного состава ответственны за гидротермальную Ba–Sr–REE минерализацию карбонатитов, при температурах генерации выше 300–350 °C. Рудоносные Fe–P–Nb фоскориты также подверглись воздействию рудообразующих Ba–Sr–REE ортомагматических солевых (50-70 мас.%) растворов Ca–Sr–карбонатного и REE–гидрокарбонатного составов, сформированных в температурных интервалах более 480-500 и 430–450 °С, соответственно.

Экспериментально определено, что высоконатровые карбонатитовые расплавы способны разлагать (растворять) и преобразовывать более ранние тугоплавкие силикатные фазы, ремобилизировать РЗЭ и осаждать их в силикатной части системы в виде бритолита. При повышенной активности F и Cl, РЗЭ могут осаждаться на апатите, а при активности SO3 – переноситься и отлагаться в виде фосфатов РЗЭ в ассоциации с сульфатами. При воздействии на монацит+кальцит карбонат-бикарбонатных охлаждающихся от 500 до 100°С флюидов, карбонат- бикарбонатные флюиды не приводят к выносу РЗЭ, а способствуют их накоплению в виде осаждающихся фторокарбонатов.

 

2023 год

Впервые для рудоносных F-Ba-REE пород Центрального Таймыра подтвержден их глубинный магматический генезис, определен химический состав рудных минералов, установлен возраст пород и связь с глобальными процессами тектоно-магматической активности на Земле. Исследования показали, что рудоносные породы Таймыра относятся к специфичным магматическим породам – карбонатитам, которые представляют особенный геолого-промышленный тип редкоземельных карбонатитов складчатых поясов образования. Рудные минералы представлены флюоритом (F), баритом (Ba), фосфатами и карбонатами редких земель (REE). Возраст пород коррелирует с образованием рудных магматических объектов Сибирской крупной изверженной провинции.

В серии экспериментов при 500°С и 700°С и 1 кбар по метасоматическому влиянию внедряющейся карбонатитовой магмы на вмещающие породы (гнейс, гранит) образуется метасоматическая зональность. Образованные в ходе экспериментов минеральные ассоциации распространены в природных ореолах фенитизации, а также в измененных ксенолитах в щелочных породах. Воздействие на монацит+кальцит+сульфат (барит и целестин) слабокислого охлаждающегося от 500 до 100°С флюида способствуют накоплению РЗЭ во флюиде по сравнению со слабощелочным флюидом. В слабокислых условиях равновесная минеральная ассоциация представлена редкоземельным флюоритом, монацитом, редкоземельным фторапатитом и Sr-содержащим баритом, а в слабощелочном - монацитом, РЗЭ-флюоритом, РЗЭ-фторапатитом, кальцитом, Sr-содержащим баритом и стронцианитом. В равновесном слабощелочном флюиде вплоть до 200°C для всех РЗЭ превалирующими оказываются гидроксокомплексы, к 100°C на первое место выходят фторокомплексы.

В результате комплексных исследований пород щелочного массива Бурпала, входящего в состав позднепалеозойской Северо-Байкальской щелочной провинции, была установлена сингенетичность магм, из которых кристаллизовались нефелиновые, щелочные и кварцевые сиениты. При этом, наиболее вероятным фактором, определившим генетическую связь нефелиновых и кварцевых сиенитов в составе массива являлась ассимиляция верхнекорового сиалического материала (для кварцевых сиенитов). Изотопно- геохимические характеристики пород Бурпалинского массива указывают на преобладание вещества метасоматизированной литосферной мантии в источнике. Рудная минерализация в рудоносных нефелиновых и щелочных сиенитах зачатую имеет интерстициальный характер выделения, что, вероятно, связано с совмещением процессов фракционной кристаллизации и реактивного порового потока, вызванного реакциями кристалл-расплав при достаточно длительной истории становления массива. Рудоносность в метасоматитах (фениты и альбит-эгириновые метасоматиты) связана с воздействием щелочных флюидов, обогащенных F, Be, Sr, высокозарядными (Nb, Zr) и редкоземельными элементами на вмещающие породы и сиениты на позднемагматической стадии в тектонически напряженных средах. При этом процесс сопровождался ремобилизацией элементов из ранее сформированных минералов при меняющихся окислительно-восстановительных условиях.

 

2024 год

 Проведены минералогические, геохимические и изотопно-геохимические исследования основных разновидностей пород комплекса Арбарастах. Определено, что формирование пород происходило из изотопно-умеренно деплетированного метасоматизированного мантийного источника. Установлено, что айлликиты являются наименее дифференцированной разновидностью пород. Распределение изотопов Sr-Nd-Pb указывает на смешение компонентов литосферной и астеносферной мантии. Минералогические и геохимические характеристики позволяют предполагать, что породы комплекса Арбарастах образованы в результаты сочетания процессов фракционной кристаллизации, жидкостной несмесимости и карбонатитового метасоматоза.

Экспериментально определено, что щелочи (Na или K) или Ca не оказывают существенного влияния на содержание титана и ниобия в растворах, в то время как F-, Cl-, PO43-, SO42- способствуют переходу этих элементов в раствор и этот эффект усиливается с повышением температуры. Растворимость резко снижается при переходе состава лигандов в растворе к CO32- и ОН-, снижение температуры усиливает этот эффект, что способствует выпадению из раствора кристаллических фаз, содержащих титан и ниобий. Термодинамические расчеты показали, что при воздействии на ассоциацию монацита с кальцитом охлаждающегося от 500 до 100°С гидротермального флюида фосфатные комплексы не вносят значимого вклада в транспорт РЗЭ; в высокотемпературной области основной вклад делают хлорокомплексы легких лантаноидов, а при пониженных температурах – фторокомплексы тяжелых РЗЭ. 

 

 

Для проведения исследований используется оборудование Аналитического центра Института геологии и минералогии СО РАН (г. Новосибирск).

В лаборатории имеются автоклавы с холодным затвором и быстрой закалкой для проведения опытов при температуре до 1000 °C и давлении до 300 МРа и автоклавы закрытого типа из политетрафторэтилена (ПТФЭ) высокого давления

 

 

Дорошкевич Анна Геннадьевна – курсы лекций по щелочному магматизму, Томский Государственный Университет. Руководство магистерскими работами и квалификационными работами на соискание ученой степени кандидата наук.

Прокопьев Илья Романович – старший преподаватель по дисциплинам: «Основы теории рудообразования» (ведет лекции и практические занятия для геологов, геохимиков и нефтяников 3 курса обучения), «Минераграфия» (лекционные и практические занятия для геологов 3 курса обучения).

 

 

Дорошкевич Анна Геннадьевна – эксперт РНФ, РАН и СО РАН.

 

 

2020 год

  • EGU General Assembly 2020. – 4-8 May 2020. 58-ая Международная научная студенческая конференция

 

2021 год

  • X Российская молодёжная научно-практическая школа «Новое в познании процессов рудообразования». ИГЕМ РАН, Москва 29 ноября–3 декабря 2021.
  • XXVII молодежная научная школа «Металлогения древних и современных океанов – 2021. Сингенез, эпигенез, гипергенез». ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, Миасс 26 апреля–30 апреля 2021.
  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. 25–26 мая 2021. ГЕОХИ РАН. – Москва
  • EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021.

 

2022 год

  • Всероссийская конференция (с участием зарубежных ученых) «Современные направления развития геохимии» / г. Иркутск (21‒25 ноября 2022 г.).
  • XIX Ферсмановская научная сессия ГИ КНЦ РАН / г. Апатиты (3-5 апреля 2022).
  • XVIII Российское Совещание по экспериментальной минералогии / г. Иркутск (5-10 сентября 2022 г.).
  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии/ г. Москва. (2022).
  • XXVI международный научный симпозиум имени академика М.А. УСОВА студентов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» / г. Томск (4-8 апреля 2022).
  • XIX Всероссийская конференция по термобарогеохимии / г. Новосибирск (10-13 октября 2022).
  • Научная конференция «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» / г. Иркутск (18–21 октября 2022).

 

2023 год

  • Конференция Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий, 25-28 сентября, 2023 г., Уфа.
  • Научная международная конференция "Щелочной и кимберлитовый магматизм Земли и связанные с ним месторождения стратегических металлов и алмазов", 11-15 сентября 2023 года, Апатиты, Мурманская область
  • VIII Всероссийская конференция с международным участием, 30 августа - 1 сентября 2023 г., Новосибирск
  • Всероссийская научная конференция с международным участием ”Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит”, ДВГИ ДВО РАН, г. Владивосток, 19-22 сентября 2023 года.
  • XXI научная конференция «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса: от океана к континенту», ИЗК СО РАН, г. Иркутск, 17-20 октября 2023 года
  • XX Всероссийская Ферсмановская научная сессия посвящена 140 лет со дня рождения великого российского ученого - минералога и кристаллографа, профессора, академика и вице-президента АН СССР Александра Евгеньевича Ферсмана, 3-4 апреля 2023 г., Апатиты, и ГИ КНЦ РАН.
  • VI Международная научная конференция Геодинамика и минерагения Северной Евразии, посвященной 50-летию Геологического института им. Н. Л. Добрецова СО РАН. - Улан-Удэ

 

2024 год

  • LV Тектоническое совещание «Тектоника и геодинамика Земной коры и мантии: фундаментальные проблемы». Москва, февраль 2024
  • Конференция «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)». Иркутск, октябрь 2024.
  • Научная конференция «Глубинный магматизм, его источники и плюмы». Иркутск, май 2024
  • Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. Москва, 2024
  • Международная научно-практическая конференция, посвящённая десятилетию науки и технологий в Российской Федерации и 300-летию Российской академии наук «Металлогения золота Центрально-Азиатского орогенного пояса и его обрамления» Кызыл. 2024

 

 

Список основных проектов и публикаций

 

Базовый проект фундаментальных исследований

  • Шифр ГЗ – FWZN-2022-0024; Номер Гос. учета: 122041400241-5. «Щелочной магматизм Сибири: источники, условия генерации расплавов, их эволюция и рудообразование », руководитель Дорошкевич Анна Геннадьевна
  • Шифр ГЗ – FWZN-2026-0002. «Рудный потенциал метасоматических процессов, связанных с щелочными и карбонатитовыми комплексами», руководитель Дорошкевич Анна Геннадьевна

 

Гранты Российского научного фонда

  • РНФ№ 23-77-01075; Номер Гос. учета – 123100300081-1. «Механизмы ремобилизации и ловушки ниобия и титана на постмагматических стадиях эволюции карбонатитовых комплексов на примерах карбонатитовых комплексов Сибири и Кольской щелочной провинции», руководитель Чеботарев Дмитрий Александрович
  • РНФ№ 23-17-00098; Номер Гос. учета – 123063000021-8. «Неопротерозойский щелочной магматизм юга Сибирского кратона: источники, связь натриевого и калиевого щелочного магматизма, рудообразование», руководитель Дорошкевич Анна Геннадьевна
  • РНФ№ 19-77-10004; Номер Гос. учета – 121120600259-1. «Рудоносность карбонатитов и их связь с крупными изверженными провинциями: на примере Чадобецкого щелочного комплекса (Чуктуконский и Териновский массивы), Красноярский край», руководитель Прокопьев Илья Романович

 

 

2023 год

 

  1. Doroshkevich A.G., Savatenkov V.M., Izbrodin I.A., Prokopyev, M.N. Kruk, A.E. Izokh, A.A. Nosova Petrology and source characteristics of the Arbarastakh alkaline ultramafic carbonatitephoscorite complex, the Aldan-Stanovoy Shield // LITHOS (2023). DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107458
  2. Laptev Y., Doroshkevich A., Prokopyev I. Comparative Experiments on the Role of CO2 in the Gold Distribution between Pyrite and a High-Salinity Fluid // Minerals – 2023 – 13 – 464. DOI: 10.3390/min13040464
  3. Nugumanova Y., Doroshkevich A., Starikova A., Garcia J. Composition of olivines and spinel group minerals in aillikites from the Bushkanay dike, South Siberian Craton: Insights into alkaline melt sources and evolution // Geosystems and Geoenvironment – 2023, 100247. DOI: 10.1016/j.geogeo.2023.100247
  4. Prokopyev I., Doroshkevich A. Redina A. Brine–Melts and Fluids of the Fe-F-P-(Ba)-(Sr)-REE Central Asian Carbonatite Province (Southern Siberia and Mongolia): The Petrogenetic Aspects // Minerals – 2023 – 13(4) – 573. DOI: 10.3390/min13040573
  5. Prokopyev I., Doroshkevich A., Starikova A., Kovalev S., Nugumanova Y., Izokh A. Petrogenesis of juvenile pelletal lapilli in ultramafc lamprophyres // Scientifc Reports – 2023 – 13:5841. DOI: 10.1038/s41598-023-32535-2
  6. Prokopyev I.R., Doroshkevich A.G., Starikova A.E., Yang Y., Goryunova V.O., Tomoshevich N.A., Proskurnin V.F., Saltanov V.A., Kukharenko E.A. Geochronology and origin of the carbonatites of the Central Taimyr Region, Russia (Arctica): Constraints on the F-Ba-REE mineralization and the Siberian Large Igneous Province // Lithos – 2023 – V.440–441 – 107045. DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107045
  7. Redin Y., Redina A., Malyutina A., Dultsev V., Kalinin Y., Abramov B., Borisenko A. Distinctive Features of the Major and Trace Element Composition of Biotite from Igneous Rocks Associated with Various Types of Mineralization on the Example of the Shakhtama Intrusive Complex (Eastern Transbaikalia). Minerals 2023, 13, 1334. DOI: 10.3390/min13101334
  8. Redina A.A., Doroshkevich A.G., Prokopyev I.R., Izbrodin I.A., Yang Y., 2023. Age and Source Characteristics of the Yuzhnoe and Ulan-Ude Ree-Fluorite Occurrences Associated with Carbonatite Magmatism (Western Transbaikalia, Russia). Geodynamics & Tectonophysics 14 (6), 0728. DOI: 10.5800/GT-2023-14-6-0728
  9. Yang Z., Hou T., Wang D., Marxer F., Wang M., Chebotarev D., Zhang Z., Zhang H., Botcharnikov R. and Holtz F. The Role of Magma Mixing in the Petrogenesis of Eocene Ultrapotassic Lavas, Western Yunnan, SW China // Journal of Petrology – 2023 – 64 – 1-26. DOI: 10.1093/petrology/egac129
  10. Zhukova I.A., Stepanov A.S., Malyutina A., Doroshkevich A.G., Korsakov A.V., Jiang Sh.-Y., Bakovets V.V., Pomelova T.A., Nigmatulina E.N. Raman spectroscopic study of non-stoichiometry in cerianite from critical zone // J Raman Spectrosc – 2023 – 1–10. DOI: 10.1002/jrs.6557
  11. Избродин И.А., Дорошкевич А.Г., Хубанов В.Б., Хромова Е.А. Состав, возраст и геодинамическая позиция щелочных пород Боргойского и Боцинского массивов (Джидинская щелочная провинция) // Геодинамика и тектонофизика – 2023 – Т.4 – №1. DOI: 10.5800/GT-2023-14-1-0686
  12. Каргин А.В., Прокопьев И.Р., Старикова А.Е., Каменецкий В.С., Голубева Ю.Ю. ЭВОЛЮЦИЯ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАМАФИЧЕСКОГО РАСПЛАВА ТРУБКИ ВИКТОРИЯ (АНАБАРСКИЙ РАЙОН, ЯКУТИЯ): ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗУЧЕНИЯ РАСПЛАВНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ОЛИВИНЕ И МИНЕРАЛАХ ОСНОВНОЙ МАССЫ // ДОКЛАДЫ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, 2023, том 512, № 2, с. 242–250. DOI: 10.31857/S2686739723601369
  13. Нугуманова Я.Н., Калугина А.Д., Старикова А.Е., Дорошкевич А.Г., Прокопьев И.Р. Минералы группы апатита из ультраосновных лампрофиров зиминского щелочно-ультраосновного карбонатитового комплекса (Урикско-Ийский грабен, Восточное Присаянье).Литосфера. 2023;23(4):589-602. DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-4-589-602
  14. Редин Ю.О., Малютина А.В., Редина А.А., Дульцев В.Ф. ГЕОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МАГНЕТИТА ИЗ РУД КРУПНЫХ Au-Cu-Fe-СКАРНОВЫХ (СКАРНОВОПОРФИРОВЫХ) МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ — КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ // Разведка и охрана недр – 2023 – 07 – с. 19-25. DOI: 10.53085/0034-026X_2023_07_19

 

2024 год

 

  1. Izbrodin I.A., Doroshkevich A.G., Malyutina A.V., Semenova D.V, Radomskaya T.A., Kruk M.N., Prokopyev I.R., Starikova A.E., Rampilov M.O., 2024. Geochronology of Alkaline Rocks from the Burpala Massif (Northern Pribaikalye): New U-Pb Data // Geodynamics & Tectonophysics 15 (1), 0741. DOI: 10.5800/GT-2024-15-1-0741
  2. Izbrodin I.А., Doroshkevich А.G., Kotov А.B., Salnikova Е.B., Izokh А.E., Letnikova Е.F., Ivanov А.V., 2024. Age and Petrogenesis of Dolerites on the Mara River (Sayan Marginal Uplift of the Basement, Southern Part of the Siberian Craton) // Geodynamics & Tectonophysics 15 (5), 0789. DOI: 10.5800/GT-2024-15-5-0789
  3. Izokh A.E., Letnikova E.F., Izbrodian I.A., Ivanov A.V., Shkolnik S.I., Doroshkevich A.G. High-K Rocks of the Late Riphean Mara Paleovolcano, Biryusa Uplift, South of the Siberian Platform // Stratigraphy and Geological Correlation, 2024, Vol. 32, No. 4, pp. 374–395. DOI:10.1134/S0869593824700060
  4. Kruk M.N., Doroshkevich A.G., Prokopyev I.R., Izbrodin I.A., Chemical evolution of major and minor minerals in rocks of the Arbarastakh complex (Aldan shield, Republic of Sakha, Yakutia) // Geosystems and Geoenvironment, Volume 3, Issue 4, 100271. DOI: 10.1016/j.geogeo.2024.100271
  5. Malyutina A.V., Doroshkevich A.G., Zhukova I.A., Prokopyev I.R. Variations in mineral composition and the weathering crust zoning of the REE-Nb chuktukon deposit (Chadobetsky uplift, Krasnoyarsk region)//Geochemistry, 2024, 126210. DOI: 10.1016/j.chemer.2024.126210
  6. Nugumanova Y., Doroshkevich A., Kalugina A., Chebotarev D., Izbrodin I., Hou T., Age and composition of perovskite in ultramafic lamprophyres from the Zima alkaline-ultramafic carbonatite complex, the southern margin of the Siberian craton: Petrogenetic implications // Geochemistry, 2024, 126159. DOI: 10.1016/j.chemer.2024.126159
  7. Prokopyev I.R., Doroshkevich A.G., Varchenko M.D., Semenova D.V., Izbrodin I.A., Kruk M.N. MINERALOGY AND ZIRCON AGE OF CARBONATITES OF THE SREDNYAYA ZIMA COMPLEX (EASTERN SAYAN) // Geodynamics & Tectonophysics, Vol 15, No 2 (2024), 0749. DOI: 10.5800/GT-2024-15-2-0749
  8. Starikova A.E., Doroshkevich A.G., Sklyarov E.V., Donskaya T.V., Gladkochub D.P., Shaparenko E.O., Zhukova I.A., Semenova D.V., Yakovenko E.S., Ragozin A.L. Magmatism and metasomatism in the formation of the Katugin Nb-Ta-REE-Zr-cryolite deposit, eastern Siberia, Russia: Evidence from zircon data // Lithos, 2024, Volumes 472–473, 107557. DOI: 10.1016/j.lithos.2024.107557
  9. Starikova A.E., Malyutina A.V., Izbrodin I.A., Doroshkevich A.G., Radomskaya T.A., Isakova A.T., Semenova D.V., Korsakov A.V., Mineralogical, Petrographic and Geochemical Evidence for Zircon Formation Conditions within the Burpala Massif, Northern Baikal Region// Geodynamics & Tectonophysics 15 (5), 0787. 2024. DOI:10.5800/GT-2024-15-5-0787
  10. Горюнова В.О., Прокопьев И.Р., Дорошкевич А.Г., Старикова А.Е., Проскурнин В.Ф., Салтанов В.А. Редкоземельный состав флюоритов как индикатор генезиса карбонатитов Центральной Тувы и Восточного Таймыра // Геосферные исследования. 2024. № 3. С. 10–20. DOI: 10.17223/25421379/32/2
  11. Зубакова Е.А., Дорошкевич А.Г., Шарыгин В.В. Особенности состава клинопироксена и апатита из пироксенитового массива Укдуска (Алдано-Становой щит, Якутия) // Геосферные исследования. 2024. № 3. С. 42–51. DOI: 10.17223/25421379/32/5
  12. Исакова А.Т., Старикова А.Е., Затолокина К.И., Избродин И.А., Дорошкевич А.Г. Условия образования апатит-флюоритовых пород Бурпалинского массива по данным изучения флюидных включений во флюорите // Геосферные исследования. 2024. № 3. С. 52–64. DOI: 10.17223/25421379/32/6
  13. Малютина А.В., Дорошкевич А.Г., Старикова А.Е., Избродин И.А., Прокопьев И.Р., Радомская Т.А., Крук М.Н. ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ТЕМНОЦВЕТНЫХ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ В ПОРОДАХ ЩЕЛОЧНОГО МАССИВА БУРПАЛА (СЕВЕРНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ) // Геология и геофизика, 2024. 10.15372/GiG2024161
  14. Малютина А.В., Дорошкевич А.Г., Старикова А.Е., Избродин И.А., Прокопьев И.Р., Радомская Т.А., Крук М.Н. ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ТЕМНОЦВЕТНЫХ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ В ПОРОДАХ ЩЕЛОЧНОГО МАССИВА БУРПАЛА (СЕВЕРНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ) // Геология и геофизика, 2024. DOI: 10.15372/GiG2024161
  15. Нугуманова Я.Н., Дорошкевич А.Г., Старикова А.Е., Пономарчук А.В. СОСТАВ ФЛОГОПИТА ИЗ УЛЬТРАОСНОВНЫХ ЛАМПРОФИРОВ КАК ИНДИКАТОР УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ (ЗИМИНСКИЙ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАОСНОВНОЙ КАРБОНАТИТОВЫЙ КОМПЛЕКС, ЮГ СИБИРСКОГО КРАТОНА) // Геология и геофизика, 2024. DOI: 10.15372/GiG2024131
  16. Редин Ю.О., Борисенко А.С., Редина А.А., Малютина А.В., Дульцев В.Ф. Основные этапы формирования золотого и редкометалльного оруденения Восточного Забайкалья и связанного с ним магматизма: новые U-Pb и Ar-Ar данные// Геосферные исследования. 2024. № 2. С. 77–100. DOI: 10.17223/25421379/31/5
  17. Редин Ю.О., Малютина А.В., Борисенко А.С., Шадрина С.В. САВКИНСКОЕ Au-As (±Sb, Hg) МЕСТОРОЖДЕНИЕ КАК ПРИМЕР CARLIN-LIKE ТИПА В ВОСТОЧНОМ ЗАБАЙКАЛЬЕ // Разведка и охрана недр, Выпуск 5, 2024, 67–77. DOI: 10.53085/0034-026X_2024_5_67
  18. Чеботарев Д.А., Сарыг-Оол Б.Ю., Козлов Е.Н., Фомина Е.Н., Сидоров М.Ю. Мобильность титана и ниобия при низкотемпературном гидротермальном преобразовании и выветривании оксидов ниобия (пирохлора, луешита) и титана (рутила, анатаза) // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле (2024), 69 (4). DOI: 10.21638/spbu07.2024.410
  19. Чеботарев Д.А., Сарыг-оол Б.Ю., Козлов Е.Н., Фомина Е.Н., Сидоров М.Ю., Редина А.А. Мобильность титана и ниобия при постмагматических низкотемпературных преобразованиях рутила, анатаза, пирохлора и луешита // Геосферные исследования. 2024. № 3. С. 77–86. DOI: 10.17223/25421379/32/8
  20. ШИРОНОСОВА Г. П., ПРОКОПЬЕВ И. Р. ВЛИЯНИЕ ФОСФОРА НА ТРАНСПОРТ И ОТЛОЖЕНИЕ РЗЭ В ГИДРОТЕРМАЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ (ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ) // ВЕСТНИК КОЛЬСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАН. 2024. Т. 16 № 2
  21. Широносова Г.П., Прокопьев И.Р. Формы переноса РЗЭ фторидно-карбонатно-хлоридными охлаждающимися гидротермальными флюидами в присутствии барита и целестина (термодинамическое моделирование) // Russian Journal of Earth Sciences. — 2023. — Т. 23. — ES5009. DOI: 10.2205/2023es000859