Состав лаборатории насчитывает более 20 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 3 доктора геолого-минералогических наук, 11 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
Заведующий лабораторией Неволько П.А. тел: +7-913-717-54-02, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Методы и методики
А) Методы:
оптическая диагностика рудных и породоборазующих минералов в проходящем и отраженном свете;
минераграфическое описание аншлифов;
петрографическое описание шлифов;
минералогический анализ шлиховых концентратов;
изучение минерального состава руд с помощью сканирующего электронного микроскопа и микрозонда;
термобарогеохимические исследования флюидных включений в минералах;
физико-химическое (термодинамическое) моделирование с помощью пакета программ “HCh” (МГУ), WATEQ4F (US Geological Survey), PHREEQC (US Geological Survey);
извлечение поровых вод из ненарушенных кернов донных отложений с помощью гидравлического пресса;
ступенчатое выщелачивание с определением форм нахождения элементов во фракциях природных веществ (торф, почва, донные осадки, грунты);
определение сорбционных характеристик природных веществ (торф, почва, донные осадки, грунты);
применение методов многофакторной статистической обработки данных при изучении геохимических процессов с использованием языка программирования R;
Б) Методики:
комплексное изучение вещественного состава руд и пород (минеральный состав, основные и примесные компоненты);
определение физико-химических параметров формирования месторождений;
определение возраста формирования оруденения;
создание генетических моделей месторождений;
моделирование рудообразующих процессов;
определение типоморфных и типохимических характеристик самородного золота;
прогнозирование коренного оруденения по россыпям;
шлихоминералогические поиски;
оперативная литогеохимическая площадная съемка;
газортутная атмогеохимическая съемка;
оценка рудоносности гранитодиных интрузий по комплексу топоминералогических признаков;
Инфраструктура
Лаборатория рудообразующих систем располагает рядом специализированного оборудования для проведения фундаментальных и прикладных исследований рудных месторождений:
поляризационные микроскопами, позволяющими проводить определение минералов в проходящем и отраженном свете;
компьютерные программы “Chiller” и “Gem-Selektor-3” с термодинамическими базами данных SUPCRT,92, Soltherm-98, Slop-1998-2016;
Eh-рН-TDS метры портативные и стационарные, вакуумный насос, муфель и шкафы сушильные, центрифуга, установка для отжима поровых вод;
собственный комплекс шлифовального, полировального и камнерезного оборудования для обработки каменного материала и изготовления препаратов;
портативный газортутный анализатор РА-915М, позволяющий в полевых условиях в режиме "онлайн" измерять пары ртути в почве.
портативная минилаборатория РФА анализа X-5000, позволяющая в полевых условиях проводить определения с высокой точностью измерений, а также низкими пределами обнаружения. Компактный анализатор X-5000 требует минимальной подготовки образца и отвечает всем стандартам горно-геологической отрасли промышленности
мобильная буровая установка КМ-10И, оснащенная шнековыми снарядами, позволяющее осуществлять бурение скважин в рыхлых отложениях глубиной до 10 метров без промывки
дробилка портативная RC-1 для размалывания пород в полевых условиях, оснащенная двигателем внутреннего сгорания
Важнейшие достижения за 5 лет
ГЛАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ-ПРИМЕСИ САМОРОДНОГО ЗОЛОТА И СВЯЗЬ ИХ С УСЛОВИЯМИ ЕГО ОБРАЗОВАНИЯ НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СКЛАДЧАТЫХ ПОЯСОВ АЗИИ
Изучены уровни концентраций элементов-примесей (Ag, Cu, Hg) в золоте золоторудных месторождений, связанных со скарнами и черносланцевыми отложениями (Алтае-Саянская складчатая область (АССО)), Северный Вьетнам), золотосодержащих плутоногенных Cu-Mo-порфировых (АССО) и вулканогенных колчеданных (Рудный Алтай, Урал, Северный Вьетнам). Проведенный анализ золоторудной минерализации в указанных типах месторождений показывает, что наряду с разным составом их продуктивных минеральных ассоциаций отмечается и различие в составе золота. Во всех изученных месторождениях серебро является наиболее распространенной примесью золота, однако величины содержаний Ag сильно различаются и даже в одном типе месторождений могут изменяться в широких пределах. Cодержание Ag в золоте зависит не только от содержания его в гидротермальных растворах, но и контролируются рядом независимых параметров – активностью (фугитивностью) S, температурой, солевым составом и pH растворов. Закономерное понижение пробности самородного золота от ранних его генераций к поздним в месторождениях с сульфидным составом руд связано с понижением температуры и массовым образованием сульфидов, что приводит к уменьшению активности серы в растворах и отложению серебра в самородном золоте, а не в сульфидах. В золоте поздних стадий многих изученных месторождений установлены повышенные содержания Hg, а в ранних, более высокотемпературных, концентрируется медь. Повышенные содержания меди в золоте помимо температуры его образования определяются его содержанием в гидротермальных растворах, о чем свидетельствует связь такого золота с месторождениями базит-гипербазитовых комплексов, а также с медно-скарновыми и медно-порфировыми. В целом механизм формирования золота разного химического состава достаточно сложен и коррелирует в какой-то мере с температурой его образования, а спектр элементов-примесей часто зависит от формационной принадлежности золоторудного объекта, от связи его с тем или иным магматическим комплексом.
ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ НАКОПЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ И ИХ СВЯЗЬ С ОРГАНИЧЕСКИМ ВЕЩЕСТВОМ
В рамках выполнения проекта РНФ 15-17-10003 создана геоинформационная база данных химического и органического состава вод и донных отложений 300 объектов (озерно-болотных систем) юга Сибири, Северного Казахстана и Западной Монголии. Для более 50 из них проанализированы поровые воды с разных горизонтов кернов (всего изучено более 800 проб воды и 200 проб донных отложений и торфа). Подчеркнем, что определение содержание Cорг., ФК и ГК (фульво- и гуминовых кислот) в 150 пробах воды и 50 пробах торфа не является тривиальной задачей, тогда как в последние десятилетия доказано, что коррекция на их присутствие в объектах окружающей среды критически необходима для выяснения поведения макро- и микрокомпонентов как в растворе, так и в твердой фазе. Выполнено физико-химическое моделирование гидрогеохимических процессов в присутствии природных высокомолекулярных органических кислот (акцент сделан на болотах) и растворах с высокой концентрацией солей (озера аридной климатической зоны). Для этого созданы базы термодинамических данных для специфических минералов (солей), форм нахождения элементов в растворах (комплексов и ионов), разработана методология учета комплексообразования с ФК и ГК с помощью подмодели VirDis, решена задача выделения признаков подобия поведения элементов в гумидной и аридной климатических зонах. Например, при измеренных pH-Eh, общих концентрациях элементов в растворе, рассчитаны формы их нахождения для предсказания смещения констант растворимости минералов. Оказалось, что заметное влияние присутствие ГФК оказывает на накопление в воде ионов Fe, Mn, Al, Zn, Pb, Cu, As. Эти процессы являются наиболее интенсивными в лесных и лесостепных ландшафтах по сравнению со степной зоной, где образование вторичных минералов является главным фактором, определяющим снижение концентраций таких ионов как Са, Mg, Ва, НСО3-, SO42-, В, Li. Рассчитаны пределы испарения вод, когда традиционно считаемые консервативными ионами Na+ и Cl- переходят в твердую фазу (в зависимости от солевой нагрузки, т.е. ионной силы растворов).
ОПЫТНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ГАЗОРТУТНАЯ СЪЕМКА НА НОВОЛУШНИКОВСКОМ ЗОЛОТОРУДНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ (САЛАИРСКИЙ КРЯЖ)
Детальное изучение минерального состава руд месторождения золота Новолушниковского и определение химического состава рудных минералов показало наличие ртуть-содержащих блеклых руд и самородного золота. Значительные концентрации ртути в этих минералах (до 20 масс.%) послужили предпосылкой для проведения опытно-методической газортутной съемки на площади месторождения. Проведенная опытно-методическая газортутная съемка на площади Новолушниковского месторождения показала высокую эффективность при обнаружении слепых рудных тел. Применение атмогеохимических методов поиска, с учетом их оперативности и низкой себестоимости, может существенно облегчить поисковые работы на месторождениях цветных и благородных металлов, в рудах которых в той или иной степени проявлена ртутная минерализация. Полученные данные служат доказательством высокой эффективности газортутного атмогеохимического метода, особенно применительно к "закрытой" территории Новосибирской области
Карта аномалий концентрации паров ртути (слева) и карта аномалий концентрации паров в ртути со значениями более 100 мг/м3, совмещенная с фрагментом схематической геологической карты Новолушниковского месторождения (справа)
Информационная справка
Лаборатория рудообразующих систем была сформирована в 2017 году на базе и из числа сотрудников лаборатории рудно-магматических систем и металлогении, которую долгое время возглавлял Борисенко Александр Сергеевич. Его богатый профессиональный опыт и сформированная за длительное время металлогеническая школа нашли свое место в новой лаборатории, где он является научным руководителем. Основными объектами исследования лаборатории являются рудные месторождения широкого спектра полезных ископаемых. Кадровый состав лаборатории представляет собой сбалансированный коллектив, который позволяет проводить изучение рудных месторождений начиная от геологического картирования до изучения вещественного состава, определения физико-химических параметров формирования и заканчивая численным моделированием. Работы, выполняемые сотрудниками лаборатории, носят как фундаментальный, так и прикладной характер и могут быть востребованы на всех стадиях геологического изучения недр.
Коллектив лаборатории составлен из дополняющих друг друга исследовательских групп, занимающихся различными аспектами изучения рудных месторождений.
- металлогенические исследования;
Металлогенический анализ и районирование территории является основой для оценки рудоносности площадей и прогноза проявления оруденения. Металлогенический анализ является важнейшим инструментом, играющем доминирующую роль в экономически эффективном промышленном освоении территорий и воспроизводстве минерально-сырьевой базы. При проведении такого рода работ происходит выделение и обоснование региональных и локальных критериев проявления оруденения различного формационного типа. На основе выявленных признаков проводятся обобщающие работы и выделяются перспективные площади для постановки детальных поисково-оценочных работ. При отсутствии регионального металлогенического районирования не представляется возможным эффективно пользоваться всем богатством недр – вещественным составом руд;
Структурно-металлогеническая схема Рудного Алтая. Условные обозначения. 1 – средне-, верхнедевонские вулканогенно-осадочные образования Рудного Алтая; 2 – отложения Белоубинско-Маймырского задугового прогиба; 3 – высокометаморфизованные вулканогенно-осадочные отложения Курчумского блока; 4 – доскладчатые девонские (D2) диориты, кварцевые диориты, гранодиориты, плагиограниты; 5 – средне-, верхнекаменоугольные (С2-3) гранодиориты, диориты, плагиограниты и адемелиты (змеиногорский комплекс); 6 – верхнепермские – нижнетриасовые (P2-T1) порфировидные биотитовые и биотит-роговообманковые граниты (калбинский комплекс); 7 – основные разломы разделяющие складчатые системы (И – Иртышская и СВ-Северо-Восточная зоны смятия); 8 – поперечные разломы; 9,10 – рудные районы (9) и месторождения (10): а – колчеданно-полиметаллические и медно-колчеданные; б – барит-полиметаллические. I – Зыряновский, II – Лениногорский район, III – Прииртышский, IV – Золотушинский, V – Змеиногорский, VI – Рубцовский рудные районы. (Гаськов, 2018)
- определение физико-химических параметров формирования месторождений и выяснение источников рудного вещества;
Выяснение физико-химических параметров формирования рудных месторождений и восстановление эволюции рудообразующих флюидов является одним из важнейших направлений в теории рудообразования. В сочетании с информацией об источниках рудного вещества и гидротермальных флюидов, принимающих участие в формировании оруденения, полученные данные служат основной создания обобщенной генетической модели формирования. Термобарогеохимические исследования позволяют оценить температуру, концентрацию и солевой состав рудообразующего флюида, а инструментальный анализ флюидных включений на рамановском спектрометре несет информацию о вещественном составе газовой и минеральном твердой кристаллических фаз. Сотрудники лаборатории рудообразующих процессов имеют опыт проведения подобных исследования для ряда рудных объектов Забайкальского края, Енисейского и Салаирского кряжей, Кузнецкого Алатау, Вьетнама и т.д.
- моделирование процессов рудообразования (а), химического выветривания вещества в окружающей среде обогатительных предприятий (б), осадкообразования и раннего диагенеза в озерно-болотных системах (областях внутреннего стока) (в) гетерогенных взаимодействий в многокомпонентных системах вода-торф с акцентом на сорбционные процессы;
Физико-химическая сущность вышеуказанных процессов может быть количественно проинтерпретирована с помощью аппарата химической термодинамики. Для этого в лаборатории имеется ряд программ (“HCh”, МГУ; WATEQ4F, PHREEQC (USGS), Chiller и квалифицированные специалисты. В большей мере решаются обратные задачи, т.е. с помощью вариаций параметров модели (Т и Р, рН и Eh, летучести газов, концентрации элементов-комплексообразователей в растворах и т.д.) выясняются главные факторы, приведшие к формированию наблюдаемых закономерностей на конкретных геохимических объектах. В частности, опубликованы модели выноса токсичных элементов из насыпных хвостохранилищ золото-обогатительных предприятий Кемеровской области с долговременным прогнозом их влияния на окружающую среду, модели распространения/концентрирования урана на территории шламохранилищ предприятий Росатома (НЗХК, Ангарск, Зеленогорск), модели взаимодействия озерных и болотных вод с вмещающими породами в регионах Юга Сибири, Казахстана, Монголии в процессе формирования их геохимических типов (содовых, хлоридных, сульфатных). Термодинамическая модель испарения вод озер, для которых физико-химические параметры и химический состав определены в процессе полевого опробования, позволяет адекватно воспроизвести разный солевой состав формирующихся эвапоритов, где главные минералы нахколит, галит и тенардит соответственно.
Три монгольских озера разного химического типа (содовое, сульфатное и хлоридное)
- компьютерное моделирование процессов рудообразования;
Для выполнения физико-химического моделирования, опирающегося на термобарогеохимические исследования, солевой состав флюидных включений и химический состав руд, процессов минералообразования месторождений, изучения возможных механизмов переноса и отложения рудных элементов и расчет ряда равновесных состояний гидротермальной системы, по составу близкой к природным рудообразующим системам месторождений, важную роль играет компьютерное термодинамическое моделирование. Подобные исследования с применением программных пакетов Chiller и Selektor были проведятся сотрудниками лаборатории для построения физико-химических моделей рудообразования на Hg, Hg-Sb, Hg-Au, Au-Sb, Au-Ag, Ag-Sb, Ni-Co-As(±U-Ag), Co-S-As(±Au-W), Cu-Co-As(±Sb-Ag), Mo-W-Be, Sn(In), Sn-S(In) и In месторождениях.
- изучение экзогенных месторождений золота;
Исследования направлены на решение фундаментальной проблемы рудной геологии – выяснение условий, источников и механизмов формирования рудных концентраций металлов в различных геологических обстановках. Изучение закономерностей миграции, трансформации (механической и химической) и аккумуляции самородного золота в процессах физико-химического гипергенного преобразования разнотипной эндогенной минерализации позволяет выявить и охарактеризовать основные механизмы гипергенной эволюции разнотипной эндогенной минерализации в различных по геолого-металлогеническим и ландшафтно-геоморфологическим характеристикам районах, что имеет несомненный фундаментальный научный интерес. Изучение процессов формирования и функционирования экзогенных рудообразующих систем, объединяющих в себе, согласно классическому определению, источники рудного вещества, пути его перемещения и места локализации, помимо научного, имеет несомненное практическое значение, обусловленное необходимостью совершенствования принципов научного обоснования прогноза и поисков экзогенных и эндогенных месторождений золота и сопутствующих металлов (в том числе, платиновой группы).
Минеральные микровключения в самородном золоте. Аббревиатура минералов: chp – халькопирит, mt – магнетит, py – пирит, cv – ковеллин, ar – арсенопирит, alt – алтаит, fh – блеклая руда, tbt – теллуровисмутит, gn – галенит, cld – колорадоит, au* – высокопробная гипергенная кайма, au** – "губчатое" самородное золото, содержащие 6-9 мас.% ртути и образованное в результате демеркуризации ртутистого Au0 (до 24 мас.% Hg)
- исследования в области экзогенных природных систем;
Закономерности миграции и накопления химических элементов в природных объектах установлены на примере сотни озер Новосибирской области и Алтайского края. Расчет всех индексов проводился с нормированием на фоновые концентрации для территории Западной Сибири (они как правило выше значений для верхней континентальной коры). На основе усредненных индексов геоаккумуляции показано, что донные осадки озер обогащены следующими элементами: Sr>Zn>V>Cr>Ni>Cu>As>Pb> Th>U>Mn>Fe>K>Ti. При этом индекс загрязнения выше нормы для Zn, V, Cr, Ni, Cu, As, Pb, U. Однако большая часть озер остается в категории незагрязненных объектов, за исключением объектов, на территории которых осуществляется рыболовная, промышленная или туристическая деятельностью (оз. Б.Яровое, М.Чаны, Сартлан, Яркуль).
В рамках проекта РНФ 17-77-10086 на основе опробования более 200 соленых озер Евразии уточнены принципы классификации химического типа содовых озер. Выделены два подтипа: (1) содовый (Soda) при содержаниях Na+ и (HCO3- + CO32-) >25% и их первой позиции в ранжировании ионов; (2) солено-содовый (Soda-Saline), в случае если Na+ первый катион в ранге, а сумма карбонат- и гидрокарбонат-ионов превышает 25%, но они не ведущие анионы в составе. Данная классификация позволяет обеспечить более четкое представление об особенностях формирования составов содовых озер, а именно "…содовые воды служат зеркалом противоречий в современной гидрогеохимии" (Шварцев, 2005).
Кадровый состав лаборатории позволяет осуществлять различные виды работ на всех стадиях геологического изучения недр. На предварительной стадии: сбор и анализ имеющихся фондовых материалов по территории, создание электронной базы данных, прогнозную оценку территории и выявление перспективных поисковых площадей. На стадии проведения ГРР: геологическое и геолого-структурное картирование масштаба 1:1000 – 1:50 000, поисковые маршруты, документация и опробование горных выработок и керна скважин, литогеохимическая съемка, специализированные исследования (в зависимости от геолого-промышленного типа прогнозируемого оруденения). Одним из наиболее востребованных прикладных направлений реализации возможностей лаборатории рудообразующих систем является научное и методическое сопровождение поисковых и оценочных работ.
Отбор проб шнекового бурения
Промывка и документация шлиховых проб
Забайкальский край
Восточное Забайкалье является одним из старейших золоторудных районов Сибири и уже более 300 лет остается крупнейшим источником важнейших видов минерального сырья России. В его пределах известно большое количество золоторудных, золотосодержащих комплексных, сурьмяных, ртутных и других месторождений полезных ископаемых. В последние годы существенный прирост запасов золота был достигнут за счет разведки и переоценки золото-медно-железо-скарновых месторождений, которые сейчас составляют основу минерально-сырьевой базы золота Забайкальского края. В настоящее время главными объектами исследований являются крупные Au-Cu-Fe-скарновые месторождения – Быстринское, Култуминское и Лугоканское месторождения, суммарный запас которых составляет около 430 тонн золота. Проведенный комплекс исследования позволяет предположить, что существует большое количество предпосылок отнесения Au-Cu-Fe-скарновых месторождений (Быстринского, Култуминского, Лугоканского) Восточного Забайкалья к новым типам золоторудным и золотосодержащим месторождениям для исследуемого региона – “reduced” porphyry copper-gold deposit или reduced intrusion-related gold deposit.
Верхне-Ильдиканский участок Быстринского Au-Cu-Fe-скарнового месторождения Восточное Забайкалья
Керносклад ООО "Востокгеологии", Газимуровский Завод
Кузнецкий Алатау
Ортон-Федоровская золоторудная площадь расположена в пределах юго-восточной части Кемеровской области, примыкая на востоке к областной границе с Республикой Хакасия. История изучения золотоносности района начинается с 1830 года, и до 20-х годов ХХ столетия, в основном, оно было направлено на разведку россыпных месторождений золота. Всего в контурах Ортон-Фёдоровского золотороссыпного узла добыто более 30 тонн учтенного золота, в том числе по р. Фёдоровка – 10821 кг, р. Бол. Ортон – 577 кг, р. Мал. Ортон – 199 кг. Традиционно считается, что ведущими типами золотого оруденения в пределах Ортон-Федоровской площади являются месторождения золото-кварцевой и золото-сульфидно-кварцевой формации. К ним принадлежат месторождение Федоровское-1, рудопроявления Кедровское, Магызынское, Комсомольское, Лазаретное, Петропавловское. Рудные тела этих месторождений зачастую имеют жильную или штокверковую морфологию, иногда характеризуясь бонанцевым распределением золота.
Одним из объектов, который изучается в последние годы в лаборатории является рудопроявление Лазаретное. В геологическом плане оно занимает место на западном фланге продолжения зон месторождения Федоровское-1, в пределах Мрасского антиклинория. Первоначально предполагалось, что золотая минерализация в пределах Лазаретного рудопроявления будет характеризоваться идентичными вещественно-геохимическими и генетическими признаками, что и на месторождении Федоровское-1. Однако новые данные о вещественном составе руд, их геохимических особенностях и условиях формирования позволили обосновать, что золотая минерализация в пределах рудопроявления Лазаретного представляет собой самостоятельное золотое оруденение в осадочных толщах.
Схема геологического строения и золотоносности юго-западной части Ортон-Федоровской золоторудной площади
Алтай
Алтай занимает западную часть Алтае-Саянской складчатой области и включает в себя два разновеликих блока — Юго-Западный Aлтай и Горный Aлтай. В пределах Юго-Западного Aлтая выделяют Рудный Алтай, расположенный в его северо-западной части (Россия—Казахстан) и протягивающийся в юго-восточном направлении на 500 км при ширине около 100 км. На северо-востоке территории Алтая выделяется Горный Aлтай, который прослеживается от границы Рудного Алтая (Северо-Восточной зона смятия) на восток более 300 км вплоть до Западного Саяна. Проведенные исследования на территории Горного и Pудного Алтая установили их разную историю геологического развития и показали различную металлогению этих регионов. Горный Алтай является регионом полициклического развития, в котором в период с венда-раннего кембрия до пермо-триасового времени установлены этапы проявления субдукционных, аккреционно-коллизионных и рифтогенных процессов, сопровождаемые образованием определенного типа магматизма и эндогенного оруденения. Развитие металлогении в геологической истории региона было дискретным и наиболее широко она проявилась в герцинский и постгерцинский этапы, когда сформировался широкий и разнообразный комплекс минеральных ресурсов, часть из которых имеют промышленные параметры. Это железо, ртуть, золото, серебро, молибден, вольфрам, кобальт, полиметаллы и редкоземельные металлы. На территории Горного Алтая выделяется несколько крупных рудных районов, развитых в разных структурно-формационных зонах. На западе это Белорецко-Холзунский железорудный, на северо-востоке – Каянчинско-Синюхинский флюорит-золоторудный, на юго-востоке – Курайский золото-ртутнорудный и Юстыдский редкометально-сереброрудный, на юге – Калгутинский редкометально-вольфрамовый и Уландрыкский уран-редкоземельно-медный рудные районы. Наиболее крупными рудными месторождениями в этих районах являются: Холзунское (Fe,P2O5), Каракульское (Co,Bi), Синюхинское (Au), Акташское (Hg), Чаган-Узунское (Hg), Озерное и Пограничное (Ag), Калгутинское (Mo,W), Алахинское (Li, Ta), Рудный Лог (Y, Fe спекулярит) и Урзарсайское (W шеелит). В отличие от Горного Алтая металлогения Рудного Алтая представлена в основном колчеданным оруденением разных минеральных типов – медно-колчеданного, колчеданно-полиметаллического и баритполиметаллического. Оруденение тесно связано с вулканизмом базальт-риолитовой формации, сформировавшейся в связи с субдукционными процессами и развитием герцинской островодужной системы. Колчеданное оруденение проявилось в возрастном диапазоне от эмса до франа включительно, имеет узловое распределение с образованием 6 рудных районов и локализуется на разных стратиграфических уровнях девонских вулканогенно-осадочных отложений.
Природа Алтая
Южный Тянь Шань (Киргизия)
В 2017 году начаты работы на новом для лаборатории "полигоне", где широко распространены золотосульфидные месторождения – структуры Центрального и Южного Тань-Шаня. Одним из ключевых объектов является Южно-Ферганский ртутно-сурьмяный пояс (ЮФРСП). Еще в советское время в период масштабного изучения и эксплуатации ртутно-сурьмяных месторождения ЮФРСП отмечалась повышенная золотоносность руд этих объектов. Однако ориентированность только на главные рудные компоненты, а также отсутствие "рабочих" геолого-поисковой и генетической моделей месторождений карлин типа не позволили в полной мере оценить золотоносный потенциал рудного пояса. О существовании в пределах ртутно-сурьмяного тренда промышленных месторождений золота карлин типа ярко свидетельствует открытие и оценка трех месторождений в его пределах – Северный Акташ, Обдилля и Шамбесай в течение последнего десятилетия.
"Золотой запас" структур Тань Шаня
Документация и опробование траншеи
Вьетнам
Территория северо-восточного Вьетнама – это уникальный геологический полигон, где на относительно небольшой площади сосредоточены разнородные геологические формации, образование которых связано с субдукцией, коллизией, рифтогенезом, внутриплитным магматизмом и вулканизмом. Такая сложная геологическая история развития региона создала условия для различных типов оруденения, каждый из которых имеет специфические наборы вещественных и геологических признаков.
История сотрудничества новосибирского Института геологии и минералогии и вьетнамского Института геологических наук насчитывает несколько десятилетий. В разное время коллективы нашего института, сначала под руководством члена-корреспондента РАН Глеба Владимировича Полякова, а затем доктора геолого-минералогических наук Андрея Эмильевича Изоха, совместно с вьетнамскими коллегами изучали магматические формации и связанные с ними месторождения меди, никеля и металлов платиновой группы. С начала 2000-х коллективы ученых во главе с Александром Сергеевичем Борисенко и Иваном Васильевичем Гаськовым приступили к изучению гидротермальных месторождений золота, сурьмы, ртути, цветных металлов.
Российско-вьетнамский полевой отряд
Северный Вьетнам
Салаирский кряж
На территории Салаирского кряжа основным полигоном исследований является Егорьевский рудно-россыпной район. Главным богатством района являются россыпи золота, промышленное освоение которых началось в 1830 году. Несмотря на высокую степень отработанности, россыпной потенциал далеко не исчерпан, и в настоящее время продолжается добыча золота на многих объектах, в то время как конкретные коренные источники большинства россыпей до сих пор достоверно не установлены. Широко распространены золотоносные коры выветривания, являющиеся важным источником золота аллювиальных россыпей. В районе находятся Новолушниковское месторождение золото-сульфидно-кварцевого типа, Егорьевское месторождение золота в корах выветривания и ряд рудопроявлений и пунктов минерализации золота.
В рудных объектах, корах выветривания и в аллювиальных россыпях распространено редко встречающееся в других рудных районах золото, содержащее до 25 мас.% Hg и/или до 4 мас.% Cu, несущее генетическую информацию, требующую расшифровки. Разнообразен и набор минералов-микровключений в золоте. Исследования базируются на сравнительном анализе выявленных и ранее установленных для экзогенных и эндогенных объектов как Салаирского кряжа, так и других районов, минералого-геохимических свойств и минеральных парагенезисов золота, позволяют прогнозировать эндогенное золотое оруденение по россыпям и корам выветривания, что, в условиях плохой обнаженности территории, имеет как теоретическое, так и важное практическое значение. По типоморфизму, типохимизму и минеральным ассоциациям выделены основные типы самородного золота, источниками которого является жильное или прожилково-вкрапленное золото-(сульфидно)-кварцевое оруденение. Происхождение некоторых разновидностей золота пока не ясно. Изучаются также характер и степень гипергенного преобразования (или новообразования) золота в корах выветривания и россыпях. Создана и пополняется обширная база данных по типоморфизму и типохимизму самородного золота.
Для исследований привлекается новый, обширный и уникальный фактический материал, в том числе по экзогенным золотоносным образованиям площадей, примыкающих к Егорьевскому месторождению золота в корах выветривания, по рудному золоту Новолушниковского месторождения и по другим объектам. Проводимые исследования продолжают разработки Н.А. Рослякова, Г.В. Нестеренко, Ю.Г. Щербакова и других признанных специалистов, расширяют познание экзогенного и эндогенного золотого оруденения Салаирского кряжа.
Самородное золото
Полигон отработки россыпи на реке Вершина Ика (Салаирский Кряж)
Республика Тыва
Территория Тывы характеризуется наличием многочисленных проявлений меди различных формационных типов. По потенциальной промышленной значимости наибольший интерес представляет оруденение медно-молибден-порфирового типа. Крупным представителем такого типа оруденения является Аксугское месторождение, расположенное в северо-восточной части Республики Тыва на южном склоне Восточного Саяна в его сочленении с Западным Саяном по зоне Кандатского разлома. Район месторождения расположен в Хамсаринской зоне, сегменте протяженного пояса венд-раннекембрийских островодужных комплексов, сформировавшихся в Алтае-Саянской области при субдукции Палеоазиатского океана.
Месторождение открыто в 1952 г. при проведении геологической съемки, в настоящее время ведутся подготовительные работы к его эксплуатации. Руды характеризуются повышенными содержаниями Au, Pt, Pd, Re. Аксугский массив сложен по периферии полнокристаллическими габброидами и диоритами, в центральной части – тоналитами и плагиогранитами. Эти породы прорываются штоко – и дайкообразными телами порфировых пород, с которыми пространственно и во времени ассоциирует Cu-Mo оруденение. Вблизи месторождения Аксуг расположен ряд рудопроявлений (Биче-Кадыр-Осское, Верхнее-Даштыгойское, Кадыр-Ойское, Улуг-Кадыр-Осское, Даштыгское и др.) с аналогичной минерализацией, по ряду признаков, объединяемых в Аксугский рудный узел.
Один из наиболее дискуссионных вопросов при изучении месторождения – возраст магматических пород и оруденения. Большинство исследователей придерживается точки зрения о девонском возрасте магматизма и оруденения месторождения Аксуг. Новые данные по U-Pb датированию цирконов, полученные сотрудниками лаборатории в 2016-2017 гг., а также проведенные исследования по Re-Os датированию молибденитов (2003 г.) позволили обосновать кембрийский возраст магматизма и оруденения. Полученные данные свидетельствуют о связи крупномасштабного Cu-Mo оруденения порфирового типа Тывы с кембрийским магматизмом.
Район Аксугского месторождения
Геологическая схема Северо-Восточной Тувы и положение месторождения Аксуг
Стратифицированные образования: 1 – терригенные образования атакшильской свиты (D2), 2 – вулканогенно-осадочные образования кендейской свиты (D1:O3), 3 – вулканогенно-осадочные образования хамсаринской свиты (Є1), 4 – осадочно-метаморфические породы билинской свиты (RF3); Интрузивные образования: 5 – бреньский комплекс сиенит-граносиенит-гранитовый (D1:O3), 6 – таннуольский комплекс гранодиорит-плагиогранитовый (Є2), 7 – аксугский комплекс габбро-плагиогранит-диоритовый (Є1-2), 8 – хойтоокинский комплекс пироксенит-габбровый (Є1-2); 9 – тектонические нарушения, 10 – местоположение месторождения Аксуг. Цифрами на карте показаны рудопроявления Cu и Mo, предположительно связанные с аксугским комплексом: 1 – Кадыр-Ойское, 2 – Верхне-Даштыгойское, 3 – Биче-Кадыр-Осское, 4 – Даштыгское, 5 – Улуг-Кадыр-Осское.
Монголия
Гидроминеральное сырье (подземные рассолы, крупные минерализованные озера, салары) за последние годы стало объектом повышенного интереса и интенсивного изучения в качестве источника рентабельного извлечения не только традиционных товарных продуктов (поваренная соль, сода, сульфат натрия), но и других ценных компонентов (литий, бром, калий, бор, магний).
На сегодняшний день главной экологической проблемой водных объектов Монголии является не только загрязнение питьевых источников тяжелыми металлами, поступающими в результате выщелачивания горных пород (в частности, щелочных гранитов, содержащих радиоактивные элементы), но и всевозрастающим использованием этих объектов для туристических, бытовых и хозяйственных нужд.
Исследуемые озера на территории Западной Монголии (International Training Course on Salt Lakes and Salts – Китай, 2017)
Переправа через реку Ховд, Монголия
Северный Казахстан
Степи Северного Казахстана непосредственно прилегают к Северо-Казахстанской урановорудной провинции, что предполагает выщелачивание урана и других тяжёлых металлов в солёные бессточные озёра из горных пород поверхностными и подземными водами. Изучаемая нами Ишимская степь является непосредственным продолжением Кулундинской степи в Алтайском крае Российской Федерации, где также расположены озёра, уникальные по запасам минеральных солей. Эти озёра представляют практический интерес для промышленного освоения, как источник природных минералов – мирабилита, галита, соды и гипса, однако характеризуются низкими содержаниями радиоактивных элементов в воде и донных осадках.
Исследуемые озера Северного Казахстана (World Multidisciplinary Earth Sciences Symposium (WMESS – Чехия, 2016)
Отбор проб воды и донных отложений озера Эбейты
Западная Сибирь
Западная Сибирь характеризуется высокой концентрацией поверхностных водных объектов: здесь расположено более 12000 озер, а заболоченность достигает 90% на севере. Такие болотные и озерные системы способны накапливать различные природные ресурсы, в том числе микроэлементы и органические вещества, что делает эту территорию уникальной при поиске альтернативных источников сырья и топлива.
На Васюганской, Барабинской и Кулундинской равнинах нами опробовано более 70 болот и выявлена отчетливая широтная зональность. Зональная широтность в сочетании с локальными факторами (изменения в рельефе, перепады гипсометрических уровней, геологическое строение территории и т.д.), обусловливает смену химического состава болотных и озерных вод при переходе от таежной к лесостепной и степной ландшафтным зонам. Выделение признаков подобия и отличия в поведении элементов в гумидной и аридной климатических зонах является основой для понимания процессов миграции и перераспределения вещества в экзогенных условиях.
Исследуемые болота на юге Западной Сибири
Исследуемые озера на территории Алтайского Края (13th International Conference on Salt Lake Research ICSLR 2017) – Россия, Улан-Уде, 2017)
Пятеро сотрудников лаборатории являются преподавателями: кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений Новосибирского государственного университета. В настоящее время на базе лаборатории обучаются три аспиранта, в том числе сотрудник Института геологических наук Вьетнамской Академии Наук и Технологий (г. Ханой). Ежегодно под руководством сотрудников лаборатории защищаются бакалавры и магистранты Геолого-геофизического факультета НГУ.
II Всероссийская конференция с международным участием "Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами", г. Владивосток, 2015 (Наймушина О.С.; Колпакова М.Н., Гаськова О.Л.)
Всероссийская конференция с международным участием "Современные проблемы гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии Евразии" с элементами научной школы, г.Томск, 2015 (Колпакова М.Н.; Наймушина О.С.)
Gaskova O.L. REE distribution during sedimentation in soda Lake Doroninskoye (Eastern Transbaikalia) – 15th Water-Rock Interaction International Symposium, WRI-15, г. Эвора, Португалия – устное выступление;
15th Water-Rock Interaction International Symposium, WRI-15, г. Эвора, Португалия, 2016 г. Naymushina O.S.; Kolpakova M.N.
13th International Conference on Salt Lake Research (ICSLR 2017), г. Улан-Удэ, 2017 (Kolpakova M.N. устный доклад; Gaskova O.L.)
2018 International Conference on Renewable Energy and Environment Engineering (REEE 2018), Франция, 2018 (Naymushina O.S., устный доклад)
2nd European Mineralogical Conference “Minerals, rocks and fluids: alphabet and words of planet Earth”, Rimini, Italy, 11-15 September, 2016.
14th Biennial SGA Meeting "Mineral Resources to Discover", Québec City, Canada, 20-23 August 2017.
15th Quadrennial Symposium of the International Association on the Genesis of Ore Deposits (IAGOD) “Ore Deposits: providing resources for present and future generations”, Salta, Argentina, 28 – 31 August 2018.
Список основных проектов и публикаций
Базовый проект НИР (VIII.72.1.) "Внутриплитные рудно-магматические системы Cu-Mo (Au)-порфировых, Au-Ag-Te и редкометалльных месторождений: возрастные рубежи проявления, флюидный режим и факторы рудопродуктивности" (2013-2016 гг.). Научные руководители: д.г.-м.н. А.С. Борисенко, д.г.-м.н. Ю.А. Калинин
Грант РФФИ (12-05-31031) – "Изучение проявлений эндогенной золоторудной минерализации Егорьевского золотоносного района с целью восстановления условий их формирования и выявления закономерностей размещения" 2012 г.
Грант РФФИ (16-35-00253) "Золоторудные месторождения, связанные с гранитоидным магматизмом (“intrusion-related gold deposits”) на примере Будюмкано-Култуминского рудного района Восточного Забайкалья: типы, возраст и условия формирования". 2016-2017 гг
Грант РФФИ (16-05-00921). "Cu-Mo и Mo-Cu-порфировые рудно-магматические системы: геохимическая специфика, источники, особенности мантийно-коровых процессов и факторы рудопродуктивности (на примере крупных порфировых рудно-магматических систем Алтае-Саянской складчатой области)". 2016-2018
РНФ №15-17-10003 "Физико-химическое моделирование гидрогеохимических процессов в озерно-болотных системах юга Сибири, Северного Казахстана и Западной Монголии в присутствии природных высокомолекулярных органических кислот"
РНФ №17-77-10086 "Геохимическая модель процессов перераспределения тяжелых металлов в экосистемах соленых озер юга Западной Сибири"
РНФ №18-77-10029 "Иммобилизация тяжелых металлов природными и модифицированными биосорбентами"
Грант Президента Российской Федерации (МК-7305.2016.5) – "Золотое оруденение северо-восточного Вьетнама: геодинамические обстановки формирования, возраст, генетические модели" 2016-2017 гг.
Договор с ООО "Новосибирская Геолого-поисковая экспедиция" (ООО "НГПЭ") – "Проведение литогеохимической съемки в пределах Первомайского и Кундусуюльского рудных полей на участке Кундат-Кундусуюльской рудной зоны с целью выявления геохимических аномалий" – 2013 г.
Договор с ООО "Норильскгеология" – "Шлихоминералогические поиски и топоминералогическое картирование масштаба 1:50000 в пределах площадей с сопряженным Cu-Mo-Au-порфировым, Cu-Au-Fe-скарновым и Au-Ag эпитермальным оруденением" 2018 г.
Договор с ООО "Норильскгеология" – "Геохимические критерии рудоносности интрузивов, перспективных на Cu-Au-Mo-порфировое и Cu-Ni-PGE оруденение" 2018 г.
Berzina A.N. Platinum-group element geochemistry of magnetite from porphyry-Cu-Mo deposits and their host rocks (Siberia, Russia). Acta Geologica Sinica. 2012. Vol. 86. No 1. pp. 106-117.
Berzina A.N., Berzina A.P., Gimon V.O. Paleozoic-Mesozoic Porphyry Cu(Mo) and Mo(Cu) Deposits within the Southern Margin of the Siberian Craton: Geochemistry, Geochronology, and Petrogenesis (a Review). Minerals, 2016, 6(4), 125.
Berzina A.N., Sotnikov V.I, Economou-Eliopoulos M., Eliopoulos D.G. Distribution of rhenium in molybdenite from porphyry Cu-Mo and Mo-Cu deposits of Russia (Siberia) and Mongolia. Ore Geol. Rev. 2005, vol 26, No 1-2, p. 91-113.
Berzina A.P., Berzina A.N., Gimon V.O. Geochemical and Sr-Pb-Nd isotopic characteristics of the Shakhtama porphyry Mo-Cu system (Eastern Transbaikalia, Russia). Journal of Asian Earth Sciences. 2014, 79 (B), 655-665.
Boros E, Kolpakova M (2018) A review of the defining chemical properties of soda lakes and pans: An assessment on a large geographic scale of Eurasian inland saline surface waters. PLoS ONE 13(8): e0202205 (Q1). https://doi.org/10.1371/journal. pone.0202205
Boros E., Jurecska L., Tatár E., Vörös L., Kolpakova M. 2017. Chemical composition and trophic state of saline steppe lakes on large spatial scale in Central Asia (Northern Kazakhstan) // Environmental Monitoring and Assessment. V.189(11):546
Bortnikova S., Olenchenko V., Gaskova O., Yurkevich N., Abrosimova N., Shevko E., Edelev A., Korneeva T., Provornaya I., Eder L. Characterization of a gold extraction plant environment in assessing the hazardous nature of accumulated wastes (Kemerovo region, Russia) // Applied Geochemistry. – 2018. – V. 93. – p. 145-157.
Gaskov I.V. Features of magmatim-related metallogeny of Gorny Altai and Rudny Altai (Russia) // Russian Geology and Geophysics. – 2018. – Vol.59. – Iss. 8. – P.1010-1021.
Gaskov I.V. Major impurity elements in native gold and their association with gold mineralization settings in deposits of Asian folded areas // Russian Geology and Geophysics. – 2017. – Vol.58. – Iss. 9. – P.1080-1092.
Kolpakova M.N, Gaskova O.L. Major ions behavior during evaporation of different saline type water of Western Mongolian lakes (geochemical modelling) // Hydrology Research, 2018, v. 49, №1, p. 163-176.
Nesterenko G.V., Zhmodik S.M., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Kolpakov V.V., Bogush A.A. Colloform high-purity platinum from the placer deposit of Koura River (Gornaya Shoriya, Russia) // Ore geology reviews, 2017, V.91, p.236-245.
Nevolko P.A., Hoa T.T., Redin Y.O., Anh T.T., Phuong N.T., Vu Hoang L., Dultsev V.F., Pham Thi D., Huong N.T. Geology, mineralogy, geochemistry and δ34S of sedimentary rock-hosted Au deposits in Song Hien structure, NE Vietnam // Ore Geology Reviews. – 2017. – Vol.84. – P.273-288. – ISSN 0169-1368.
Nevolko P.A., Pham T.D., Tran T.H., Tran T.A., Ngo T.P., Fominykh P.A. Intrusion-related Lang Vai gold-antimony district (Northeastern Vietnam): Geology, mineralogy, geochemistry and Ar-40/Ar-39 age // Ore Geology Reviews. – 2018. – Vol.96. – P.218-235. – ISSN 0169-1368.
Nevolko P.A., Tran T.H., Yudin D.S., Ngo T.P. Ar-Ar ages of gold deposits in the Song Hien domain (NE Vietnam): Tectonic settings and comparison with Golden Triangle in China in terms of a single metallogenic province // Ore Geology Reviews. – 2017. – Vol.89. – P.544-556. – ISSN 0169-1368
Redin Yu.O., Dultsev V.F., Nevolko P.A. Gold-bismuth mineralization of the Lugokan ore field (Eastern Transbaikalia):Age, mineral composition and relationship with magmatism // Ore Geology Reviews, 2015, V.70, P. 228-240.
Sotnikov V.I., Berzina A.N., Economou-Eliopoulos M., Eliopoulos D. G. Palladium, platinum and gold distribution in porphyry Cu±Mo deposits of Russia and Mongolia. Ore Geology Reviews, 2001, V. 18/1-2, pp. 95-111.
Svetlitskaya T.V., Nevolko P.A., Kolpakov V.V., Tolstykh N.D. Native gold from the Inagli Pt-Au placer deposit (the Aldan Shield, Russia): geochemical characteristics and implications for possible bedrock sources // Mineralium Deposita, 2018. Volume 53, Issue 3, p.323-338.
W. M. Longo, Y. Huang, Y. Yao, J. Zhao, A.E. Giblin, X. Wang, R. Zech, T. Haberzetti, R. Bradley, L. Jardillier, J. Toney, Zh. Liu, S. Krivonogov, M. Kolpakova, G. Chu1, W.J. D’Andrea, N. Harada, K. Nagashima, M. Sato, H. Yonenobu, K. Yamada, K. Gotanda, Y. Shinozuka. 2018. Widespread occurrence of distinct alkenones from Group I haptophytes in freshwater lakes: Implications for paleotemperature and paleo-environmental reconstructions. Earth and Planetary Science Letters. 492 (2018) 239-250. (Q1)
Берзина А.П., Берзина А.Н., Гимон В.О., Крымский Р.Ш. Изотопия свинца Сорского Cu-Mo-порфирового магматического центра (Кузнецкий Алатау) // Геология и геофизика, 2011, № 5, с. 636-648.
Берзина А.П., Берзина А.Н., Гимон В.О., Крымский Р.Ш., Ларионов А.Н., Николаева И.В., Серов П.А. Шахтаминская Mo-порфировая рудно-магматическая система (Восточное Забайкалье): возраст, источники, генетические особенности // Геология и геофизика, 2013, т. 54, № 6, с.764-786.
Берзина А.П., Гимон В.О., Николаева И.В., Палесский С.В., Травин А.В. Базиты полихронного магматического центра с Cu-Mo-порфировым месторождением Эрдэнэтуин-Обо (Северная Монголия): петрогеохимия, 40Ar/39Ar геохронология, геодинамическая позиция, связь с рудообразованием // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. 10. с. 1077-1094.
Гаськов И.В. Особенности развития колчеданных рудно-магматических систем в островодужных обстановках рудного алтая и южного урала // Литосфера. – 2015. – № 2. – С.17-39.
Жмодик С.М., Нестеренко Г.В., Айриянц Е.В., Белянин Д.К., Колпаков В.В., Подлипский М.Ю., Карманов Н.С. Минералы металлов платиновой группы (МПГ) из аллювия – индикаторы коренной минерализации // Геология и геофизика, 2016, т. 57, № 10, с. 1828-1860.
Кириллов М.В., Бортникова С.Б., Гаськова О.Л. Аутигенное золото в лежалых хвостах цианирования золото-сульфидно-кварцевых руд (Комсомольский ЗИЗ, Кемеровская область) // ДАН, 2018, т. 481, № 2. https://doi.org/10.1134/S1028334X18080299
Колпаков В.В., Неволько П.А., Дульцев В.Ф., Фоминых П.А. Новые данные об источниках питания золотоносной россыпи р.Федоровка (Горная Шория) // Разведка и охрана недр, 2016, № 4, с.12-17.
Колпаков В.В., Неволько П.А., Калинин Ю.А., Кириллов М.В., Шадрина А.А., Редин Ю.О., Дульцев В.Ф. Условия формирования золото-кварцевого оруденения Ортон-Федоровского рудно-россыпного узла (Горная Шория) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2015, №1 (21), с.103-115.
Колпаков В.В., Неволько П.А., Фоминых П.А. Россыпное золото Егорьевского района (северо-западный Салаир) как прогнозный критерий золотого оруденения // Разведка и охрана недр, 2017, № 5, с.12-18.
Колпакова М.Н., Гаськова О.Л., Наймушина О.С., Кривоногов С.К. Озеро Эбейты, Россия: Химико-органический и минеральный состав воды и донных отложений // Известия ТПУ, 2018, Т. 329, №1, 111-123 (Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering).
Нестеренко Г.В., Колпаков В.В. Аллохтонное самородное золото в предгорном аллювии юга Западной Сибири // Литология и полезные ископаемые, 2010, №5, с.477-495.
Нестеренко Г.В., Колпаков В.В. Мелкое и тонкое золото в аллювиальных автохтонных россыпях юга Западной Сибири // Геология и геофизика, 2007, т.48, №10, с.1009-1027.
Нестеренко Г.В., Колпаков В.В., Бобошко Л.П. Самородное золото в комплексных Ti-Zr россыпях юга Западно-Сибирской равнины // Геология и геофизика, 2013, №12, с.1905-1922.
Редин Ю.О., Дульцев В.Ф., Неволько П.А., Пономарчук А.В. Новые данные о возрасте золотого оруденения Лугоканского рудного узла (Восточное Забайкалье) // Доклады академии наук, 2016, Т.469, №5, С. 607-610.
Редин Ю.О., Козлова В.М. Золото-висмут-теллуридная минерализация в рудах месторождения Серебряного (Лугоканский рудный узел, Восточное Забайкалье) // Тихоокеанская геология, 2014, Т.33, №3, С. 39-52.
Редин Ю.О., Редина А.А., Мокрушников В.П., Дульцев В.Ф. Антиинское рудопроявление – как пример рудообразующих систем, связанных с восстановленными интрузиями (Восточное Забайкалье) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018, Т. 329, № 6, С. 17-29.
Страховенко В.Д., Гаськова О.Л. Термодинамическая модель образования карбонатов и минеральных фаз урана в озерах Намши-нур и Цаган-тырм (Прибайкалье) // Геология и геофизика, 2018, том 59, №4, c. 467-480.
Лаборатория моделирования динамики эндогенных и техногенных систем (213)
Состав лаборатории насчитывает 19 сотрудников, имеющих большой опыт фундаментальных исследований, в том числе: 3 доктора геолого-минералогических наук, 6 кандидатов геолого-минералогических и физико-математических наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
Богуславский Анатолий Евгеньевич (383) 330-45-02, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Шарапов Виктор Николаевич (383) 333-30-86, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Методы и методики
Инфраструктура
Химические лаборатории для проведения экспериментальных и аналитических работ. Комплекс различной техники для оптической микроскопии, в том числе поляризационные микроскопы высокого увеличения; оборудование для подготовки образцов и препаратов; оборудование для проведения полевых работ; современная компьютерная техника.
Уникальный комплекс оригинальных программ, созданных в лаборатории при участии сотрудников СО РАН:
Porodynamics – программа для моделирования динамики гетерофазных многокомпонентных флюидо-насыщенных пористых сред. Программа позволяет моделировать движение флюидных и флюидомагматических потоков по магматическим каналам и эффекты акустического или сейсмического воздействия на них. Программа реализует полную, термодинамически согласованную модель многоскоростной динамики, полученную в рамках метода законов сохранения. Вычислительный алгоритм основан на методе WENO-Рунге-Кутты высокого порядка точности. Параллельный релиз программы используется для проведения расчетов на суперкомпьютерах ССКЦ ИВММГ СО РАН и МСЦ РАН. Программа создана совместно с сотрудниками ИМ СО РАН и ИВММГ СО РАН. Свидетельство Роспатента № 2013616396.
MAix-2V - программа для моделирования нестационарной динамики гетерофазных компактирующих многокомпонентных сред. Программа позволяет моделировать процессы тепломассоперенос в магматических каналах и промежуточных камерах. Программа реализует полную, термодинамически согласованную модель двухскоростной гидродинамики, полученную в рамках метода законов сохранения, и учитывает весь спектр диссипативных процессов. Результаты гидродинамических расчетов используются для минералогического анализа с помощью физико-химического моделирования на основе ПК Селектор-С. Вычислительный алгоритм основан на методе WENO-Рунге-Кутты высокого порядка точности. Параллельный релиз программы используется для проведения расчетов на суперкомпьютерах ССКЦ ИВММГ СО РАН и МСЦ РАН. Программа создана совместно с сотрудниками ИВММГ СО РАН.
MAix-2D – программа для моделирования динамики крупномасштабных структур в верхней мантии и литосфере. Программа реализует 2D модель односкоростной гидродинамики высоковязкой среды. Отличительной особенностью MAix-2D является возможность учета всех фазовых переходов в верхней мантии и литосфере, заданных посредством фазовой диаграммы. Вычислительный алгоритм основан на методе контрольного объема и модифицированной процедуре SIMPLE. Численная модель позволяет учитывать слоистую структуру литосферы с выделением земной коры. При учете плавления в задаваемой фазовой диаграмме модель рассчитывает область частичного плавления и формирования астеносферноых зон.
Fracdynamics – программа создается для моделирования процесса трещинообразования в гетерофазных пористых сред. Программа позволит моделировать формирование магматических каналов в ослабленных зонах литосферы и тепломассоперенос в них многокомпонентных флюидов. Программа реализует полную, термодинамически согласованную модель многоскоростной динамики, полученную в рамках метода законов сохранения. Вычислительный алгоритм основан на методе TVD-Рунге-Кутты высокого порядка точности.
Kanal и R_Kamera - программы для моделирования динамики сублимации мантийных пород и конденсации компонентов магматогенных газов над мантийным магматическим очагом. Результаты расчетов используются для анализа минералогического состава пород с помощью ПК Селектор-С. Программа создана совместно с сотрудниками ИТПМ СО РАН.
Terra55 - программа термобарометров для мантийных пород. Содержит 48 термометра 44 барометра (7 оригинальных) и 8 оксибарометров (Ащепков), позволяет по микрозондовым анализам (12 компонентов) основных минералов (Opx, Cpx, Ol, Sp, Gar, Ilm, Amf) в мантийных парагенезисах рассчитывать одновременно до 12 пар термометров и барометров и записывать их в матрицу (CSV) одновременно с составами 5 минералов. Кроме того, рассчитываются Fe# для сосуществующего с каждым минералом оливина и другие параметры. Каждая ассоциация рассчитывается индивидуально с последующей записью результатов. Массивы неограниченны. Аналогичные программы (Finnerty, 1993; Smith, 1999) считают обычно один метод индивидуально для каждой ассоциации. По сравнению с расчетами в специальных версиях электронных таблиц (TP Mantle, PTX и другие) (Nimis, 2000; Bulatov, 2008; Beyer, 2016) преимущество в скорости счета и итерационном способе решения. Скорость счета Terra55 – менее минуты на 10 пар PT(Fo2) для массива из 70000 анализов. Данные расчетов из Terra55 импортируются в любые статистические и графические программы.
Важнейшие достижения за 5 лет
1. Установлена и охарактеризована металлогеническая роль пород и флюидов платформенного чехла Сибирской платформы в пространственном распределении рудных месторождений, связанных с трапповой формацией. Сотрудники лаборатории являются авторами оригинального подхода в создании комплекса взаимно согласованных математических и численных моделей мантийно-коровых рудно-магматических систем. На основе неравновесной термодинамики и модели процессов тепломассопереноса в верхней мантии и слоистой литосфере в тектонофизических секторах Земли для пост-протерозойской истории построена система корректных математических моделей, численно описывающих петрологическую эволюцию рудно-магматических комплексов. Построена оригинальная физическая теория тепломассопереноса в гетерофазных компактируемых средах. Разработанные сотрудниками институтов СО РАН оригинальные эффективные численные модели для описания динамики межфазных взаимодействий соотнесены с результатами изучения слоистого строения литосферной мантии под кратоном Сибирской Платформы. Численно исследована динамика межфазных взаимодействия и распределение давления и температуры в структурно-динамических зонах с использованием данных изучения конкретных геологических тел и их комплексов и результатов физических экспериментов, моделирующих ключевые элементы гетерофазных взаимодействий в реальных магматических или флюидных системах. Построена корректная двухскоростная теория динамики конвективного тепло-массопереноса в проницаемых зонах литосферы над астеносферными и камерными источниками магматогенных флюидных систем.
2. Впервые доказан разогрев верхней мантии по результатам сравнения геотерм по ксенолитам Витимского плато. Разработаны семь термобраметрических мономинеральных методов и создана программа для расчета P-T FO2 параметров. Получены геохимические характеристики мантийных ксенолитов Забайкалья и Сибирского кратона и построены модели эволюции протобазальтовых и протокимберлитовых расплавов, а также разрезы мантийного киля Сибирского кратона по данным анализа более 110 кимберлитовых трубок. Получены глобальные мантийные разрезы (траверсы) мантийного киля Сибирского кратона до глубины 300 км в разных направлениях и разрезы мантии под основными районами кимберлитового магматизма. Реконструированы строение мантийных колонн под более чем 100 кимберлитовыми трубками Якутии и Архангельской провинции и сравнимое количество под трубками различных кратонов мира. Получены взаимосогласованные методы определения температур и давления и окимдительного потенциала по различным минералам мантийных пород клинопироксену, гранату, ильмениту, хромиту, амфиболу (для различных систем - перидотитововой эклогитвой и базальтовой).
3. Накоплен большой фактический материал на предприятиях топливно-ядерного цикла и природных месторождений, и рудопроявлений актинидов. Показаны основные пути миграции урана и выявлены участки формирования вторичных геохимических аномалий. Проведены эксперименты по определению сорбционной ёмкости, определению форм нахождения урана и т.д. Построены физико-химические модели взаимодействия слабощелочных нитратных, кальциевых растворов с вмещающими породами. Доказана метаморфизующая способность природных сред такими растворами, в том числе выщелачивание глинистых минералов в зоне аэрации и выпадению солей (особенно гипса), преобразование смектитов и смешаннослойные минералы (ССМ) с преобладанием смектитовых пакетов в ССМ с преобладанием иллитовых пакетов. Предложены рациональные методы захоронения и хранения низкоактивных радиогенных отходов предприятий. Полученные результаты использованы при разработке проектов консервации хранилищ РАО.
4. Сотрудниками лаборатории разработаны программные комплексы: Porodynamics (нелинейная динамика насыщенных пористых сред), MAix-2V (нестационарная неизотермическая динамика гетерофазных компактирующих сред), MAix-2D (крупномасштабная динамика верхней мантии и литосферы), TERRA55 (термобарометрия для мантийных пород).
Информационная справка
В 1944 г. в Горно-геологическом институте Западно-Сибирского филиала АН СССР была организована Лаборатория структурной и общей геологии, под руководством Г.Л. Поспелова, позднее переименованная в Лабораториюструктур рудных полей. Перед геологами Сибири стояла задача создания местной сырьевой базы, разработки научных основ поиска месторождений богатых железных руд для нужд Кузнецкого металлургического комбината. Лаборатория внесла существенный вклад в решение этого комплексного государственного проекта. Итоги работ отражены в 2-х томной монографии «Железорудные месторождения Алтае-Саянской горной области», в академической серии «Железорудные месторождения СССР» под общей редакцией академика И.П. Бардина, в многочисленных статьях и научных отчетах.
В 1962 г. Г.Л. Поспеловым была разработана идеология структурно-динамических моделей эндогенных флюидных систем, которая стала базовой для последующих исследований лаборатории, а системный анализ генезиса природных объектов стал главным направлением работ. Лаборатория была переименована в Лабораторию экспериментального рудообразования: исследования концентрируются на разработке теоретических основ физико-химического моделирования рудообразующих процессов, проводится экспериментальное и численное моделирование теплообмена в магматогенных процессах; исследуются физикохимия метасоматоза, механизмы и динамика рудообразующих процессов. Результаты исследований отражены в статьях и научных сборниках: «Физико-химическая динамика процессов магматизма и рудообразования» (1971), «Физика и физико-химия рудообразующих процессов» (1971), «Физические и физико-химические процессы в динамических рудообразующих системах» (1971), «Физическое и физико-химическое моделирование рудообразующих систем» (1973), в монографиях «Теплообмен в магматогенных процессах» (1972), «Парадоксы, геолого-физическая сущность и механизмы метасоматоза» (1973).
В период 1973-1975 гг. лабораторией руководил С.С. Лапин, с которым Г.Л. Поспелова связывала долголетнее сотрудничество, начиная с кафедры Томского политехнического института, возглавляемой академиком Усовым М.А. В 1975-1977 гг. лабораторию возглавлял профессор А.М. Дымкин, который пришел в лабораторию с группой учеников (к.г.-м.н. И.А. Калугин, к.г.-м.н М.П. Мазуров, аспирант Г.А. Третьяков и др.). Лаборатория стала называться Лабораторией динамики рудообразующих процессов. В этот период ее сотрудниками последовательно развивались идеи системного анализа петрологии и генезиса железорудных и колчеданных месторождений. В этих исследованиях учет динамики и кинетики магматических и рудообразующих процессов стал обязательным элементом построения генетических моделей. Опубликованы монографии В.С. Голубева и В.Н. Шарапова: «Динамика эндогенного рудообразования» (1974) и «Динамика взаимодействия магмы с породами» (1976).
В конце 1977 г., после назначения А.М. Дымкина директором Института геологии и геохимии Уральского отделения АН СССР, лабораторию возглавил В.Н. Шарапов. Лаборатория стала одной из базовых ячеек внедрения в физическую геохимию анализа гетерогенной кинетики. Опубликованы статьи по геологии и генезису колчеданных месторождений, сборник статей «Динамические модели физической геохимии», монографии С.С. Лапина «Магнетитовые рудные тела, их строение и магнитные свойства» (1978), А.С. Лапухова «Зональность колчеданно-полиметаллических месторождений» (1980).
В 80-е годы, время исследования рудных месторождений зоны строительства Байкало-Амурской магистрали и работ по программе «Сибирь», лаборатория была базовой по целевой программе «Железные руды Сибири», председателем Совета которой был академик В.А. Кузнецов, а ученым секретарем – к.г.-м.н. М.П. Мазуров. Результаты работ обобщены в коллективных монографиях «Железорудные месторождения Сибири» (1981), «Чаро-Токкинская кремнисто-железорудная формация» (1984), в монографиях М.П. Мазурова «Генетические модели скарновых железорудных формаций», И.А. Калугина «Метаморфизм вулканогенно-осадочных железных руд», А.Л. Павлова «Генезис магматических магнетитовых месторождений». Сотрудники лаборатории активно участвовали в общесоюзной фундаментальной программе по созданию генетических моделей рудных формаций, входили в состав научного совета, рабочих групп и оргкомитетов регулярно проводимых научных совещаний. В 1981 г. лабораторией был организован и проведен всесоюзный симпозиум «Скарны и руды», в котором участвовали все ведущие в этой области специалисты Союза. Основные результаты экспериментальных и численных исследований магматогенных систем этого периода опубликованы в статьях и монографиях А.В. Мананкова, В.Н. Шарапова «Кинетика фазовых переходов в базитовых расплавах и магмах» (1985), В.Н. Шарапова, А.Н. Черепанова «Динамика дифференциации магм» (1986), В.Н. Шарапова, Ю.А. Аверкина «Динамика тепло- и массообмена в ортомагматических флюидных системах» (1990).
Для развития физико-математического направления исследований и проведения численного моделирования в 1989 году в лабораторию были приглашены ранее работавшие под руководством д.ф.-м.н. А.З. Паташинского к.ф.-м.н. В.Н. Доровский и Ю.В. Перепечко. С 1989 г. лаборатория стала называться Лабораториямоделирования динамики эндогенных систем. Сотрудники лаборатории с 1979 г. были участниками и организаторами ряда научно-исследовательских рейсов в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах, в которых изучались закономерности формирования железо-марганцевых и сульфидных руд. В Центральном Атлантическом хребте было открыто уникальное термальное поле, названное «горой Поспелова». Эти исследования входили в общесоюзную программу «Мировой океан» и были обобщены в монографии В.Н. Шарапова, В.А. Акимцева, В.Н. Доровского, Ю.В. Перепечко, А.Н. Черепанова «Динамика развития рудно-магматических систем зон спрединга» (2000), в которой была обоснована ортомагматическая природа рудообразующих систем в осевых долинах срединно-океанических хребтов и сформулирована методология построения корректных математических моделей эндогенных процессов.
Экспериментальные работы продолжили цикл исследований, проводимый сотрудниками лаборатории совместно с инженерным центром «Цеосит» и Институтом теплофизики СО РАН. Совместно с сотрудниками ИТ СО РАН проводятся высокотемпературные (800-1200ºС) эксперименты по взаимодействию потоков восстановленных газов с базитами, гипербазитами и с ксенолитами в кимберлитах и базальтах, а также идет поиск структурно-минералогических признаков протекания предполагаемых процессов в реальных породах. Опыты показывают, что частичное плавление пород литосферы восстановленными газами является одной из характерных стадий развития этих систем. Результаты исследований и математического моделирования изложены в ряде статей и в монографии В.Н. Шарапова, К.Г. Ионе, М.П. Мазурова, В.М. Мысова, Ю.В. Перепечко «Геокатализ и эволюция мантийно-коровых магматогенных флюидных систем» (2007).
В мае 2006 г. решением дирекции Института геологии и минералогии состоялось объединение лабораторий моделирования динамики эндогенных процессов и лаборатории геохимии техногенеза под названием Лаборатория моделирования динамики эндогенных и техногенных систем. Научным руководителем проекта являлся д.г.-м.н., профессор В.Н. Шарапов. С мая 2007 г. по 2015 г. лабораторией руководил д.г.-м.н., профессор М.П. Мазуров. С 2015г. по настоящее время лабораторию возглавляет к.г.-м.н. А.Е. Богуславский.
С первых лет существования в лаборатории работали как геологи, так и геофизики и химики, в 70-е годы пришли математики-программисты, в конце 80-ых - физики-теоретики.
Лаборатория работает в рамках программы СО РАН «Рудно-магматические системы и металлогения крупных изверженных провинций Азии» по проекту «Динамика мантийно-коровых рудно-магматических систем, продуцирующих магматогенное Cu-Ni-Pt и вулканогенно-гидротермальное Au-Ag оруденение» (научный руководитель проекта В.Н. Шарапов). Основное внимание сосредоточено на изучении динамики развития рудно-магматических систем, связанных с трапповой формацией Сибирской платформы и порфировой формацией зоны перехода океан-континент (Южная Камчатка).
Лаборатория включает в себя следующие направления:
Структурная геология.
Направление структурной геологии возглавляет научный руководитель лаборатории д.г.-м.н. В.Н. Шарапов. Данное направление включает эволюцию энодогенных систем, рудоносность, петрологию и рудообразование. В рамках этого направления проводится анализ физико-химических условий движения магм в трещиноватых зонах литосферы, магматических каналах и магматических камерах, условий формирования магматических каналов и камер и магматогенного рудообразования в расслоенных интрузивах, процессов плавления и кристаллизации вмещающих пород при интрудировании магматического субстрата с использованием данных представительных коллекций ксенолитов Сибирской платформы. Проводятся исследования по проблемам построения количественной теории развития постпротерозойских надастеносферных многоуровневых областей плавления в метасоматизированной литосфере под древними кратонами и областями прогибания континентальной земной коры Азиатского континента и в зоне перехода океан-континент, формирования флюидных систем, сопряженных с кристаллизацией магм в интрузивных камерах при сосредоточенном стоке летучих в проницаемые зоны в земной коре над их кровлей. Решение этих проблем связано с созданием геолого-геофизической базы данных, включающей данные по структуре, термодинамическим параметрам, минералогическому, петрологическому и геохимическому составам пород с районированием данных по реальным геологическим объектам, позволяющую адекватно задавать условия метасоматоза и плавления метасоматизированных толщ слоистой литосферы под воздействием надастеносферных потоков флюидов, поступающих в проницаемы зоны из плюмовых астеносферных зон или разноуровневых магматических очагов как в асейсмичных, так и сейсмоактивных зонах литосферы.
Математическое моделирование процессов формирования и эволюции флюидомагматических мантийно-коровых систем.
Направление математического моделирования возглавляет к.ф.-м.н. Ю.В. Перепечко. Данное направление посвящено построению семейства физико-математических моделей, описывающих основные этапы формирования и эволюции верхне-мантийных крупномасштабных структур и мантийно-коровых магматогенных флюидных систем. Компьютерное моделирование процессов тепломассопереноса включает описание развития астеносферных зон и надастеносферного плавления в литосфере и земной коре (области зарождения рудно-магматической системы); процессов отделения летучих при кристаллизации базитовых магм, осложненных ассимиляцией вмещающих пород; разделения (ликвации, сегрегации рудных и силикатных фракций) в промежуточных магматических камерах и транзитных зонах, взаимодействия магм с химически активными вмещающими толщами в зоне рудоотложения. Оригинальные одно- и многоскоростные математические модели для сформулированных сотрудниками лаборатории генетических схем строятся на основе метода законов сохранения. Данный метод обеспечивает выполнение фундаментальных законов и позволяет получить физически корректные нелинейные, неизотермические модели динамики сложноустроенных сплошных сред. Данный подход допускает расширение моделей посредством учета любых присутствующих в исследуемой системе диссипативных процессов, фазовых и структурных переходов. Численная реализация математических моделей основана на эффективных численных схемах, таких как TVD-Рунге-Кутта, WENO-Рунге-Кутта, метод контрольного объема. Эффективное распараллеливание используемых схем дает ускорение счета от 100 до 2400 раз. В рамках такого подхода исследуются компьютерные модели динамики тепло-массопереноса в структурно-динамических зонах продуцирования рудогенерирующих расплавов в континентальной литосферной мантии и формирование и эволюция над ними в земной коре магматических и флюидных систем.
В настоящее время разрабатываются компьютерные модели формирования ослабленных зон в литосфере и трещиновато-пористых зон с формированием магматических каналов с учетом возникающих напряжений для различных фазовых диаграмм, динамики интрудирования магматических расплавов и тепломассопереноса в магматических и флюидо-магматических системах и анализ метасоматического преобразования вмещающих пород, формирования трещиновато-пористых магматических каналов в литосфере с учетом реологических свойств пород. Создается согласованная компьютерная модель эволюции структурно-динамических зон развития рудогенерирующих расплавов в континентальной литосферной мантии и формирования над ними рудообразующих флюидо-магматических систем. Анализ метасоматическых преобразований вмещающих пород проводится с использованием ПК Селектор-С на основе термодинамических и гидродинамических данных расчетов интрудирования магматических расплавов. Исследование физико-химических условий течения магм также проводится с согласованным использованием ПК MAiX-2V и ПК Selector-C. Исследования выполняются в сотрудничестве с ИМ СО РАН, ИТ СО РАН, ИВММГ СО РАН, ИГД СО РАН и поддерживаются грантами РФФИ и РНФ.
Построение физико-химической модели эволюции геохимических аномалий актинидов для разных ландшафтно-климатических условий Сибири.
Геохимическое направление возглавляет заведующий лабораторией к.г.-м.н. А.Е. Богуславский. Данная группа занимается исследованиями закономерностей миграции коллоидных форм урана и определение размеров частиц в приповерхностных природных (выход урановых руд месторождения Приморское) и техногенных водах. Определением кинетики образования коллоидных частиц железистой и гуматно-фульватной природы в лабораторных экспериментах, изучение их морфологии и расчет сорбционной емкости по отношению к урану. Проводится лабораторное и «in situ» моделирование формирование биогеохимических барьеров с использованием углегуминовых и железосодержащих препаратов, а также моделирование условий формирования биогеохимических барьеров в нестационарных условиях приповерхностных природно-техногенных источников поступления вещества.
На основе ПК «PhreeqC» осуществляется термодинамический расчет многофакторной модели миграции урана в гипергенных условиях с учетом биотических и абиотических факторов. Разрабатываются модель миграции актинидов при разгрузке магматогенных гидротерм с учетом развития вторичных биогеохимических аномалий, модель условий формирования биогеохимических барьеров в нестационарных условиях, вызванных природными гидрологическими циклами и технологической неоднородностью выбросов загрязняющих веществ, а также численная модель миграции актинидов при разгрузке урансодержащих растворов в результате их выхода на поверхность и закономерности формирования вторичных биогеохимических аномалий. Рассматриваются закономерности миграции для поверхностных природно-техногенных систем с упором на перенос в коллоидной и псевдоколлоидной формах, кинетика формирования коллоидных частиц железистой и гуматно-фульватной природы, определенная по данным лабораторных экспериментов. В частности, в области интересов геохимического направления лаборатории находятся результаты расчета сорбционной емкости по отношению к урану и параметры, контролирующие формирование биогеохимических барьеров, выделенные и численно оцененные на основе лабораторных и «in situ» экспериментов с использованием углегуминовых и железосодержащих препаратов.
Группа также проводит исследования поведения токсичных и радиоактивных элементов естественного и техногенного происхождения в разных ландшафтно-географических комплексах, в районах горнодобывающих предприятий и радиохимических комбинатов, изучение механизмов связывания и удержания радионуклидов и тяжелых металлов на природных и техногенных геохимических барьерах. Исследования поддерживаются интеграционным проектом «Динамика экосистем Академгородка» и хоздоговорами с ЗХК и горно-химическими комбинатами, выполняются в содружестве с Институтами геоэкологического профиля Красноярска и Якутска. Прикладные аспекты работы относятся к мониторингу и прогнозу безопасности хранилищ твердых отходов радиохимического производства.
СЭМ-снимок двух типов частиц полученных в результате экспериментов по очитке грунтовых вод от урана и других загрязняющих элементов а) первая фаза преимущественно фосфатная образуется в течение первых суток, б) вторая фаза сульфидная образуется в результате разложения сульфат-иона микроорганизмами, образуется на 10-40 сутки.
Изучение внутриплитных базитовых многофазных магматических комплексов Сибирской платформы и магматических систем активных окраин Азиатского континента.
Направление мантийной петрологии, глубинных ксенолитов щелочных базальтов и кимберлитов курирует к.г.-м.н. И.В. Ащепков Основное внимание уделяется созданию генетических моделей, описывающих слоистое строение литосферной мантии под кратоном Сибирской платформы (СП), процессы отделения флюидов из коровых интрузивов, качественные схемы динамики ассимиляции вмещающих карбонатно-солеродных пород и распада базитовых жидкостей, развития зон метасоматических изменений на контактах интрузивов и вмещающих пород, качественных схем взаимодействия потоков флюидов с магматическими телами и вмещающими их породами.
Проводится сравнительное изучение мантийных ксенолитов и ксенокристов из центральных и периферийных районов кимберлитового магматизма Сибирского кратона и детальная расшифровка их слоистой структуры с использованием оригинальной программы термобарометров и методов мономинеральной термобарометрии. Исследование и реконструкция строения мантийного киля кратона по ксенолитам и ксенокристам Западно-Укукитского и Накынского районов кимберлитового магматизма, Мирнинского и Эбеляхского районов кимберлитового магматизма и Прианабарья и связь с металлогенией рудных элементов. Реконструкция строения мантийного киля Западно-Укукитского и Накынского районов и модели гибридизации перидотитов с субдукционным материалом океанического и высокоглиноземистого типов. Усовершенствование методов амфиболовой и флогопитовой термобарометрии. Изучение связи металлогении мантийных пород с рудной специализацией Томторского масссива. Анализ слоистости мантии под Мирнинским, Эбеляхским районами, Прианабарьем и связь с металлогенией. Геохимия протокиберлитов и карбонатитов в мантии и связь с металлогенией Томторского массива. Изучение строения и эволюции мантийных процессов в Оленекском районе и Приленье. Датировка этапов эволюции мантийных расплавов (плавление, метосоматоз) в Далдыно-Алакитском районе. Исследование разрезов и этапов эволюции металлогении мантии Оленекского поля и Приленья. Оценки аламазоносности мантийных магм на основании термобарометрии. Геохимия различных пород и минералов мантийных ксенолитов на основаниии LAM ICP анализов и определение геохимической специализации различных районов Сибири на мантийном уровне. В разработке - обобщенные модели строения эволюции и магматизма Сибирского кратона в связи с учетом его тектоники и геодинамики, модели строения мантии под тр. Удачная, Зарница, Юбилейная, Комсомольская и металлогении рудных компонентов по разрезам и в мантийных процессах, а также модели взаимодействия мантийных пород с расплавами и флюидами экстракции и отложения рудных компонентов.
Реконструкция строения и процессов, протекающих в континентальной мантии кратонов и их складчатых областей. Для этих целей созданы оригинальные универсальные термобарометры для клинопироксена, граната, которые работают в перидотитовой эклогитовой и базальтовой системах, а также для хромита, ильменита и амфибола, а существующие оксибарометры преобразованы в мономинеральные. Методы вместе с наиболее надежными методами мантийной термобарометрии объединены в оригинальную программу Terra55, написанную на языке фортран, которая позволяет обрабатывать огромные массивы данных, экспортируемых из электронных таблиц. Результаты в матрицах, совместно с составами легко обрабатываются любыми графическими и статистическими пакетами, что позволяет быстро строить PT-XFO2 диаграммы, мантийные разрезы и трансекты, которые построены для почти всех опробованных кимберлитовых трубок Якутии (>110) и Архангельской провинции в основном по оригинальным данным, а также большинства районов Мира. Кроме того, получены собраны и обработаны для ксенолитов щелочных базальтов Южной Сибири (Витимское плато, Хамар-Дабан, Хэнтей, Приморье) данные по большинству подобных местонахождений районов Мира. Термобарометрические определения дополнены данными по геохимии, полученными методами LAMICPMS. Изучение разновременных объектов позволяет реконструировать эволюционные процессы в мантии.
Основные объекты исследования лаборатории располагаются в пределах Сибирской платформы, Камчатки и Курило-Камчатская островной дуги. Исследования геологических характеристик и рудоносности объектов проводятся на высоком мировом уровне с широким использованием геофизических, геохимических, изотопных и изотопно-геохронологических методик и ГИС-технологий, открываемых возможностями вычислительной системы ENDDB. Лаборатория сотрудничает с ведущими организациями ННЦ СО РАН в Новосибирске и других городах - ИВМиМГ СО РАН, ИМ СО РАН, ИТ СО РАН, ИТПМ СО РАН, ИЯФ СО РАН, ИГ СО РАН (Иркутск); Алроса (г. Мирный). Осуществляется взаимодействие с ИЯФ СО РАН в проведении экспериментов по прогреву пород высокоэнергетичным электронным пучком, моделирующим частичное плавление мантийных пород; с ИВММГ СО РАН в проведении высокопроизводительных численных расчетов по моделированию нестационарной динамики магматических и флюидо-магматических систем на кластерах Сибирского суперкомпьютерного центра ИВММГ СО РАН и Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН.
За последние пять лет сотрудники лаборатории принимали участие в качестве руководителей и исполнителей в грантах РФФИ и РНФ; участвовали в работе и организации всероссийских и международных конференций; И.В. Ащепков в последние пять является соконвинером секции Европейского конгресса.
Для магистрантов 2-го года обучения ГГФ НГУ читался семестровый оригинальный курс лекций «Моделирование магматических систем» (В.Н. Шарапов) и ведутся практические занятия по обучению студентов использованию как стандартных, так и оригинальных программных продуктов в дипломных работах слушателей. Созданы 2 монографических учебных пособия, имеющих электронные аналоги, и доступные электронные варианты интерактивно читаемых лекций.
М.П. Мазуров вел курс «Минераграфия» для бакалавров ГГФ НГУ и подготовил учебных пособия по курсу.
Ю.В. Перепечко вел спецкурс «Практика параллельной реализации численных алгоритмов в области моделирования процессов течения многофазных сред» для магистров ММФ НГУ.
В последние 5 лет в лаборатории прошли обучение 5 аспирантов и защищены 2 кандидатских диссертации. И.В. Ащепков подготовил докторскую диссертацию – «Строение и эволюция литосферной мантии сибирской платформы и ее обрамления по данным термобарометрии и геохимии глубинных включений мантийных магм», Г.С. Васильев подготовил кандидатскую диссертацию «Моделирование динамических задач для сжимаемых двухскоростных сред», Ш.Х. Имомназаров подготовил кандидатскую диссертацию «Моделирование взаимодействия магнитных и сейсмических полей в проводящей пористой среде», готовятся магистерские и бакалаврские диссертации.
EGU General Assembly 2014-2020, SEG 2015, Goldschmidt Conference 2017-2019, SGEM 2019-2020, Международный научный конгресс «Интерэкспо ГЕО-Сибирь» 2016-2017, Parallel Computational Technologies PCT 2018-2020.
15th Water-rock interaction international symposium (2017), XIII Международная научно-практическая конференция «Новые идеи в науках о Земле», (2017), Совещание «Геология и минерагения Северной Евразии» (2017), Международной конференции «Математика в приложениях» (2019), 11th World Congress on Computational Mechanics, 14th European Conference on the Mathematics of Oil Recovery (2014), The 9-th Sino-Russian Joint Scientific-Technical Forum on Deep-level Rock Mechanics and Engineering (2019)
И.В. Ащепков с 2012 г является соконвинером секции European Geosciences Union.
Список основных проектов и публикаций:
Мазуров М.П.
Флюидный режим рудно-магматических систем траппов в областях рассеянного спрединга Сибирской платформы. 2009-2011 – руководитель.
Рябов В.В
Х/д Оценка платиноносности и изучение вещественного состава малосульфидных платиновых и платино-железометальных руд. (2007).
Богуславский А.Е.
НИР "Разработка модели экобезопасной геоконсервации радионуклидов в алюмосиликатных матрицах на основе теории геохимических барьеров и экспериментальных исследований."
Богуславский А.Е.
НИР Разработка экологически безопасной технологии консервации радионуклидов ядерного цикла в алюмосиликатных матрицах на основе легкоплавких бентонитовых глин.
Рябов В.В.
Х/д Петрология и рудоносность Курейско-Горбиачинского вулкано-плутона.
Богуславский А.Е.
НИР «Инженерно-экологическое обследование площадки размещения сооружения 310»
Богуславский А.Е.
НИР «Инженерно-экологические обследования по объекту «Пункт хранения ТРО»
Мазуров М.П.
Динамика совместной и раздельной кристаллизации оксидов и сульфидов в рудно-магматических системах траппов Сибирской платформы. 2012-2014 –руководитель.
Богуславский А.Е.
НИР «Радиационное обследование озера «Качимовское»
Богуславский А.Е.
НИР «Определение уровня воздействия второй секции хвостохранилища ОАО «НЗХК» на прилегающие территории и экологических последствий после её ликвидации"
Богуславский А.Е.
Грант РФФИ № 13-05-00032 «Термодинамическая модель миграции урана и сопутствующих элементов с подземными водами в пунктах хранения низкоактивных РАО»
Мазуров М.П.
Эволюция текстурных и химических преобразований в рудно-магматических системах траппов запада Сибирской платформы. 2015-2017 – руководитель.
Ащепков И.В.
Грант РФФИ № 16-05-00860 «Формирование и эволюция полибарических плюмовых магматических систем и взаимодействие со слоистой структурой мантийной литосферы».
Перепечко Ю.В.
РФФИ №16-01-00729 «Математическое моделирование фильтрации минерализованных растворов в вязкоупругих средах».
Перепечко Ю.В.
Грант РНФ № 16-29-15131 «Моделирование гидродинамики сжимаемых многофазных смесей в упругопластических пористых средах на высокопроизводительных вычислительных системах»;
Перепечко Ю.В.
Грантах РФФИ №19-01-00347 «Цифровой керн: методология построения разномасштабной модели горных пород путём проведения виртуальных физических экспериментов»;
Богуславский А.Е.
Гранта РФФИ № 17-05-00707 «Прогноз и формы миграции урана в грунтовых водах окружающей среды шламохранилищ радиохимических предприятий и экспериментальное моделирование эффективности биогеохимических барьеров.»
Ащепков И.В.
Грант РФФИ № 19-05-00788 «Эволюция мантийной литосферы Сибирского кратона и его складчатого обрамления по данным термобарометрии мантийных ксенолитов и ксенокристов, в связи с проблемами металлогении и алмазоносности».
Гранте РФФИ № 19-05-00788 «Эволюция мантийной литосферы Сибирского кратона и его складчатого обрамления по данным термобарометрии мантийных ксенолитов и ксенокристов, в связи с проблемами металлогении и алмазоносности»
Богуславский А.Е.
Грант РНФ №18-77-10029 «Иммобилизация тяжелых металлов природными и модифицированными биосорбентами»
Богуславский А.Е.
Грант РФФИ № 20-05-00602 «Определение параметров псевдоколлоидных форм миграции урана в нестационарных условиях приповерхностных водоносных горизонтов природных и техногено-измененных систем"
Ashchepkov I.V., Kuligin S.S., Vladykin N.V., Downes H., Vavilov M.A., Nigmatulina E.N., Babushkina S.A., Tychkov N.S., Khmelnikova O.S. Comparison of mantle lithosphere beneath early Triassic kimberlite fields in Siberian craton reconstructed from deep-seated xenocrysts. Geoscience Frontiers. – 2016. – V.7. – Iss. 4. – PP. 639-662. – ISSN 1674-9871.
Ashchepkov I.V., Logvinova A.M., Ntaflos T., Vladykin N.V., Kostrovitsky S.I., Spetsius Z., Mityukhin S.I., Prokopyev S.A., Medvedev N.S., Downes H. Alakit and Daldyn kimberlite fields, Siberia, Russia: Two types of mantle sub-terranes beneath central Yakutia? Geoscience Frontiers. – 2017. – V.8. – Iss. 4. – PP. 671-692. – ISSN 1674-9871.
Ashchepkov I.V., Roberts N.M.W. Deep seated magmas and their mantle roots: Introduction. Geoscience Frontiers. – 2017. – V.8. – Iss. 4. – PP. 617-619. – ISSN 1674-9871.
Ashchepkov I.V., Ivanov A.S., Kostrovitsky S.I., Vavilov M.A., Babushkina S.A., Vladykin N.V., Tychkov N.S., Medvedev N.S. Mantle Terranes of the Siberian Craton: their interaction with plume melts based on thermobarometry and geochemistry of mantle xenocrysts. Geodynamics & Tectonophysics. – 2019. – V.10. – Iss. 2. – PP. 197-245. – ISSN 2078-502X.
Ashchepkov I.V., Vladykin N.V., Kalashnyk H.A., Medvedev N.S., Saprykin A.I., Downes H., Khmelnikova O.S. Incompatible element-enriched mantle lithosphere beneath kimberlitic pipes in Priazovie, Ukrainian shield: volatile-enriched focused melt flow and connection to mature crust? International Geology Review. – 2020. – ISSN 0020-6814. – EISSN 1938-2839.
Krupskaya V., Boguslavskiy A., Zakusin S., Shemelina O., Chernov M., Dorzhieva O., Morozov I. The Influence of Liquid Low-Radioactive Waste Repositories on the Mineral Composition of Surrounding Soils. Sustainability. – 2020. – V. 12, – Iss. 19, 198259.
Perepechko Y., Sorokin K., Imomnazarov K. Numerical simulation of the free convection in a viscous compressible fluid. Open Engineering. – 2016. – V. 6. – Iss. 1. PP. 590-594.
Dorovsky V., Perepechko Y., Romenski E., Podberezhnyy M. Thermodynamic compatible model of microfractured porous media and Stoneley waves. Journal of Engineering Thermophysics. – 2016. – V. 25. – Iss. 2. – PP.182-196. – ISSN 1810-2328. – EISSN 1990-5432.
Dorovsky V., Perepechko Y. Measurement of porosity and permeability. Radial borehole waves. InterExpo GeoSibir. – 2016, v. 2 (2), pp. 157-161.
Dorovsky V., Perepechko Y., Sorokin K. Two-velocity flow containing surfactant. Journal of Engineering Thermophysics. – 2017. – V. 26. – Iss. 2. – PP.160-182. – ISSN 1810-2328. – EISSN 1990-5432.
Perepechko L., Romenski E., Reshetova G., Kireev S., Perepechko Y. Modeling the multiphase flows in deformable porous media. MATEC Web of Conferences. – 2017. – V. 115, 05004.
Perepechko Y., Kireev S., Sorokin K., Imomnazarov S. Modeling of Nonstationary Two-Phase Flows in Channels Using Parallel Technologies. In: Sokolinsky L., Zymbler M. (eds) Parallel Computational Technologies. PCT 2018. Communications in Computer and Information Science. – Springer, Cham. – V. 910. – PP. 266-279.
Perepechko Y., Kireev S., Sorokin K., Imomnazarov S. Use of Parallel Technologies for Numerical Simulations of Unsteady Soil Dynamics in Trenchless Borehole Drilling. In: Sokolinsky L., Zymbler M. (eds) Parallel Computational Technologies. PCT 2019. Communications in Computer and Information Science. – Springer, Cham. – V. 1063. – PP. 197-210.
Perepechko Y., Kireev S., Sorokin K., Kondratenko A., Imomnazarov S. Parallel technologies in unsteady problems of soil dynamics. In: Sokolinsky L., Zymbler M. (eds) Parallel Computational Technologies. PCT 2020. Communications in Computer and Information Science. – Springer, Cham. – V. 1263. – PP. 237-250. https://doi.org/10.1007/978-3-030-55326-5_17.
Sorokin K.E., Perepechko Y.V. Thermal convection of fluid-saturated granular medium in acoustic field. International Journal for Numerical Methods in Fluids. – 2020. – ISSN 0271-2091. – EISSN 1097-0363. DOI: 10.1002/fld.4885.
Pernet-Fisher J.F., Day J.M.D., Howarth G.H., Ryabov V.V., Taylor L.A. Atmospheric outgassing and native-iron formation during carbonaceous sediment–basalt melt interactions. Earth and Planetary Science Letters. – 2017. – V. 460. – PP. 201-212. – ISSN 0012-821X. – EISSN 1385-013X.
Howarth G.H., Day J.M.D., Pernet-Fisher J.F., Goodrich C.A., Pearson D.G., Luo Y., Ryabov V.V., Taylor L.A. Precious metal enrichment at low-redox in terrestrial native Fe-bearing basalts investigated using laser-ablation ICP-MS. Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2017. – V. 203. – PP. 343-363. – ISSN 0016-7037. – EISSN 1872-9533.
Augland L.E., Ryabov V.V., Vernikovsky V.A., Planke S., Polozov A.G., Callegaro S., Jerram D.A., Svensen H.H. The main pulse of the Siberian Traps expanded in size and composition Scientific Reports. – 2019. – V. 9. – Art.18723. – ISSN 2045-2322.
Sharapov V.N., Kuznetsov G.V., Logachev V.P., Cherepanova V.K., Cherepanov A.N. Modeling the dynamics of sublimation of fractured rocks in the lithospheric mantle wedge beneath volcanoes of the Avacha group (Kamchatka). Geochemistry International. – 2017. – V. 55. – Iss. 3. – PP. 231-250. – ISSN 0016-7029. – EISSN 1531-8397.
Sharapov V.N., Mazurov M.P., Chudnenko K.V., Sorokin K.E. Dynamics of Metasomatic Transformation of the Rocks of the Lithospheric Mantle and Earth's Crust in Deep-Fault Zones Controlling the Siberian Platform Trap Magmatism. Russian Geology and Geophysics. – 2019. – V. 60. – Iss. 8. – PP. 833-844. – ISSN 1068-7971. – EISSN 1878-030X.
Богуславский А.Е., Гаськова О.Л., Шемелина О.В. Геохимическая модель влияния шламохранилищ низкоактивных РАО на окружающую среду при выводе из эксплуатации // Радиохимия. – 2016, т. 58, № 3. – С. 279-283.
Сафонов А.В., Богуславский А.Е., Болдырев К.А., Зайцева Л.В. Биогенные факторы формирования геохимических урановых аномалий в районе шламохранилища новосибирского завода химконцентратов // Геохимия. – 2019, т. 64, № 6. – С. 644-650. – ISSN 0016-7525.
Мазуров М.П., Быкова В.Г. Моделирование процесса формирования неизотермической зональности магнезиальных скарнов в рудно-магматических флюидных системах интрузивных траппов юга Сибирской платформы // Геология и геофизика. – 2017, т. 58, № 5. – С. 661-673.
Мазуров М.П., Гришина С.Н., Титов А.Т., Шихова А.В. Эволюция рудно-метасоматических процессов в крупных скарновых железорудных месторождениях трапповой формации Сибирской платформы // Петрология. – 2018, т. 26, № 3, – С. 265-281.
Рябов В.В., Симонов О.Н., Снисар С.Г. Фтор и хлор в апатитах, слюдах и амфиболах расслоенных трапповых интрузий сибирской платформы // Геология и геофизика. – 2018, т. 59, № 4. – С. 453-466. – ISSN 0016-7886.
Шарапов В.Н., Кузнецов Г.В., Чудненко К.В. Возможные физико-химические фации верлитизации ультрабазитовых пород мантийного клина под вулканами фронтальной зоны курило-камчатского региона // Доклады Академии наук. – 2016, т. 467, № 4. – С. 450-454. – ISSN 0869-5652.
Шарапов В.Н., Логачев П.В., Семенов Ю.И., Богуславский А.Е., Подгорных Н.М О некоторых структурно-минералогических особенностях закалки жидкостей, полученных при плавлении пород мантийных ультрабазитовых ксенолитов и изверженных базитовых пород электронным пучком // Доклады Академии наук. – 2018, т. 481, № 6. – С. 662-665. – ISSN 0869-5652.
Шарапов В.Н., Томиленко А.А., Кузнецов Г.В., Перепечко Ю.В., Сорокин К.Э., Михеева А.В., Семенов Ю.И. Механизмы частичного плавления метасоматизированных мантийных ультрабазитов под Авачинским вулканом (Камчатка) и рост минералов из газовой фазы в трещинах // Петрология. – 2020, т. 28, № 6. – С. 650-672. – ISSN: 0869-5903.
Состав лаборатории насчитывает 18 сотрудников, имеющих широкий опыт исследований, в том числе: 6 докторов геолого-минералогических наук, 6 кандидатов геолого-минералогических наук, а также высококвалифицированных мнс, ведущих инженеров, инженеров различных категорий и техников-лаборантов.
Контакты
Заведующий лабораторией – д.г.-м.н. Буслов Михаил Михайлович, телефон +7 (913) 386-9011, E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Методы и методики
Методы исследований: геологическое картирование; структурное и геохронологическое датирование метаморфических; трековое датирование апатитов; U-Pb датирование цирконов; изотопно-геохимическое изучение пород; анализ составов минералов; исследования включений.
В ходе выполнения проекта сотрудники лаборатории используют методы, имеющиеся в Институте геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН: рентгено-флуоресцентный анализ, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, рентгеновский микроанализ, сканирующая электронная микроскопия и энергодисперсионная спектрометрия, Ar-Ar датирование. Содержание редких элементов в минералах и во включениях будет определяться методами LA-ICP-MS и SIMS в Институтах СО РАН и РАН. Исследования расплавных включений в минералах планируется проводить на аппаратуре, имеющейся в лаборатории геодинамики и магматизма ИГМ СО РАН. Особое значение имеет разработанный исполнителями проекта метод с использованием оригинальной аппаратуры для высокотемпературных экспериментов с расплавными включениями в хромшпинелидах, которые благодаря своей высокой устойчивости являются хорошими «микро-контейнерами» (Симонов и др., 2009; Kamenetsky et al., 2001; Shimizu et al., 2001; Ionov et al., 2011), сохраняющими информацию в микровключениях об условиях кристаллизации пород независимо от их возраста и степени вторичных преобразований (Симонов и др., 2009, 2011, 2016). В лаборатории поставлены новые методы изотопной термохронологии (трековое датирование). Коллектив проекта имеет научные соглашения по U-Pb датированию цирконов и апатитов в Гентском (Бельгия), Гонконгском , Пекинском и Вуханском университетах.
Инфраструктура
Важнейшие достижения за 5 лет
2017
1.Структура Горного Алтая и результаты U-Pb датирования детритовых цирконов палеозойских песчаников: геодинамические следствия
На Горном Алтае позднепалеозойские Каимская, Чарышско-Теректинская и Телецко-Курайская покровно-сдвиговые структуры окружают автохтонные комплексы позднепротерозойско-раннеордовикской Кузнецко-Алтайской островной дуги (см. рис.). Детритовые цирконы из песчаников аккреционных клиньев, а также раннепалеозойского преддугового прогиба и ордовикско-раннедевонской пассивной окраины Ануйско-Чуйской зоны, свидетельствуют о возрасте (530-470 млн лет), характерном для магматических пород Кузнецко-Алтайской дуги. На раннедевонском уровне появляются цирконы (904-772 и 2431-1879 млн лет), характерные для пород Сибирской платформы. Другими характеристиками обладают цирконы из позднекарбоновой молассы Юго-Восточного Алтая, расположенной в основании Телецко-Курайской покровно-сдвиговой структуры: 401-347, 469-429, 541-482, 901-774 и 2525-2099 млн лет. Источником для додевонских цирконов могли быть породы, слагающие Алтае-Монгольский турбидитовый террейн и докембрийские блоки Казахстанско-Монгольского составного континента. В целом установлено, что на Горном Алтае совмещены окраины двух континентов, коллизионные процессы между которыми продолжались до девона включительно.
Схема геодинамического районирования Алтае-Саянской складчатой области (А) и диаграммы распределения U-Pb возрастов магматических детритовых цирконов (Б).
Buslov M.M., Cai K. Tectonics and geodynamics of the Altai-Junggar orogen in the Vendian-Paleozoic: Implications for the continental evolution and growth of the Central Asian fold belt // Geodynamics & Tectonophysics. – 2017 – V. 8, N 3. – P. 421-427.
Добрецов Н.Л., Буслов М.М., Рубанова Е.С., Василевский А.Н., Куликова А.В.,Баталева Е.А. Средне- позднепалеозойские геодинамические комплексы и структура Горного Алтая и их отображение в гравитационном поле // Геология и геофизика. – 2017. - Т. 58, № 11. - С. 1617-1632.
Источник финансирования: государственное задание ИГМ СО РАН (проект № 0330-2016-0014), проекты РФФИ №№ 17-55-53048, 16-35-00108 мол_а, 16-35-00109 мол_а.
2. На основе анализа расплавных включений в хромшпинелидах и расчетного моделирования установлены физико-химические условия кристаллизации пород ультраосновных массивов Сибирской платформы
Результаты исследований свидетельствуют об отличии низкотитанистых магматических систем, формировавших концентрически-зональные ультраосновные комплексы (Кондер, Инагли, Чад), от высокотитанистых и обогащенных легкими лантаноидами расплавов Гулинского массива (см. рис. А). С помощью программ PETROLOG (Danyushevsky, Plechov, 2011) и PLUTON (Лавренчук, 2004) на основе данных по составу расплавных включений в хромшпинелидах определены температуры кристаллизации оливинов Кондерского (1545-1430°С), Инаглинского (1530-1430°С), Чадского (1460-1420°С) и Гулинского (1520-1420°С) массивов, а также хромшпинелидов из этих же комплексов: Кондерский (1420-1380°С), Инаглинский (до 1430°С), Чадский (1430-1330°С) и Гулинский (1410-1370°С). В случае Гулинского массива расчеты по программе PLUTON на основе данных по включениям показали, что тренд эволюции расплавов с накоплением кремнекислоты резко меняет свое направление на противоположное с уменьшением SiO2, сопровождаясь формированием щелочных пород (см. рис. Б).
А 1-5 – средние значения РЗЭ во включениях в хромшпинелидах Кондерского (1), Инаглинского (2), Гулинского (3), Нижнетагильского (4) и Карашатского (5) массивов. 6 – включения и стекла из пород континентальных «горячих точек» (Наумов и др., 2010). Поля включений в оливине меймечитов (I, Соболев и др., 2009). Поля пикритов Гавайских островов (II, Norman, Garcia, 1999) и габбро Срединно-Атлантического хребта (III, Симонов и др., 1999). Значения нормированы согласно (Boynton, 1984). Б Melt – изменение состава пикритового расплава Гулинского массива. Inc – включения в хромшпинелидах. IncN – включения в клинопироксенах из меланефелинитов (Panina, Motorina, 2013). AlRo – щелочные породы (Егоров, 1991). Pic – пикритовые порфириты Маймеча-Котуйского района (Васильев, Золотухин, 1975). Поля пород: 1 – пикриты, 2 – пикробазальты, 3 – оливиновые базальты (Магматические …, 1983). Пунктирной линией показан тренд включений в хромшпинелидах.
Симонов В.А., Приходько В.С., Васильев Ю.Р., Котляров А.В. Физико-химические условия кристаллизации пород ультраосновных массивов Сибирской платформы // Тихоокеанская геология. - 2017. – Т. 36, № 6. - С. 56-79.
Источник финансирования: государственное задание ИГМ СО РАН (проект № 0330-2016-0014), Министерство образования и науки Российской Федерации.
3. Определено время развития постколлизионного гранитоидного магматизма в островодужном комплексе Исаковского террейна на северо-западе Саяно-Енисейского пояса
Установлен поздневендский (540-550 млн лет) U-Pb возраст по циркону постколлизионных гранитоидов Осиновского массива (см. рис.), размещенного в породах островодужного комплекса Исаковского террейна на северо-западе Саяно-Енисейского аккреционного пояса. Граниты сформировались через 150 млн лет после вмещающих островодужных комплексов и через 50-60 млн лет после аккреции их к Сибирскому кратону. Эти события фиксируют заключительный этап неопротерозойской истории Енисейского кряжа, связанный с завершением аккреции фрагментов океанической коры и началом каледонского орогенеза. Граниты имеют субщелочной лейкократовый Na-K состав, обогащены Rb, U и Th. Петрогеохимический состав и Sm-Nd изотопные характеристики (TNd(DM)-2st=1490-1650 млн лет и εNd(T) от –2.5 до –4.4) свидетельствуют о том, что источником расплава гранитоидов являлась высокодифференцированная континентальная кора ЮЗ окраины Сибирского кратона. Следовательно, вмещающие граниты позднерифейские островодужные комплексы были надвинуты на окраину кратона на расстояние, значительно превышающее размеры Осиновского массива.
Ножкин А.Д., Лиханов И.И., Баянова Т.Б., Серов П.А. Первые данные о поздневендском гранитоидном магматизме северо-западной части Саяно-Енисейского аккреционного пояса // Геохимия. - 2017. - № 9. - С. 800-810.
Источник финансирования: государственное задание ИГМ СО РАН (проект № 0330-2016-0014).
4. Выяснено, что составы исходных расплавов для меймечитов и щелочных вулканитов Маймеча-Котуйской провинции соответствовали щелочному пикриту
Завершено изучение мощного (4.5 км) разреза вулканогенной толщи пестрого состава Маймеча-Котуйской провинции щелочно-ультраосновного магматизма (Полярная Сибирь). На обширной базе оригинального фактического материала показано, что по петро-геохимическим (см. рис.) и изотопным характеристикам вещественного состава вулканических пород среди них четко выделяются три группы: меймечиты, щелочно-ультраосновные вулканиты (преимущественно, фоидиты) и толеитовые базальты. Эти данные, а также результаты изучения первичных расплавных включений в оливинах, позволили сделать вывод о том, что и меймечиты, и щелочные вулканиты возникли из глубинных исходных расплавов близкого состава, которые соответствовали высокомагнезиальному щелочному пикриту. Толеитовые базальты, по совокупности этих же признаков, аналогичны базальтам плато Путорана (Сибирская платформа).
Содержания редкоземельных элементов в вулканических породах (1-3) Маймеча-Котуйской провинции и в расплавных включениях из оливинов меймечитов (4), нормированные к составу примитивной мантии по (Hofmann, 1988). 1 – щелочные породы арыджангской, дельканской и частично тыванкитской и правобоярской свит; 2 – меймечиты маймечинской свиты; 3 – базальты онкучакской и частично тыванкитской и правобоярской свит.
Меймечит-фоидитовый вулканизм Полярной Сибири // Ю.Р. Васильев, М. П. Гора, Д.В. Кузьмин; отв. ред.Н.В.Соболев; Ин-т геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН. – Новосибирск: Издательство СО РАН, - 2017. – 80 с.
Васильев Ю.Р., Гора М. П., Кузьмин Д.В. Петрология фоидитового и меймечитового вулканизма Маймеча-Котуйской провинции (Полярная Сибирь) // Геология и геофизика. - 2017. - Т. 58, № 6. - С. 817-833.
Источник финансирования: государственное задание ИГМ СО РАН (проект № 0330-2016-0014).
5. Состав, геодинамические обстановки и время формирования позднедокембрийских комплексов Улутауского блока (Центральный Казахстан)
Были изучены изотопно-геохимические особенности вулканогенно-осадочных пород карсакпайской серии Южного Улутау (Центральный Казахстан), представленных вулканитами основного состава, кремнистыми, кремнисто-железистыми осадками и кварц-серицит-хлоритовыми сланцами. Тесная связь железистых кварцитов с внутриплитными вулканитами указывает на то, что они формировались в тектонически-активном бассейне. Изотопный состав Nd железистых кварцитов определялся синхронным подводным вулканизмом, тогда как для сланцев величина 143Nd/144Nd контролировалась в том числе и изотопным составом Nd более древних источников. Мезопротерозойские значения Nd модельных возрастов и положительные величины εNd(t) для метатерригенных пород карсакпайской серии свидетельствуют о существовании в источниках сноса ювенильного материала мезопротерозойского возраста. Минимальные значения Nd модельных возрастов позволяют предположить нижнюю границу осадконакопления – не древнее 1.3 млрд лет.
Схема геологического строения Южного Улутау по [Зайцев, Филатова, 1971].
Дмитриева Н.В., Летникова Е.Ф., Вишневская И.А., Серов П.А. Геохимия докембрийских вулканогенно-осадочных пород карсакпайской серии Южного Улутау (Центральный Казахстан) // Геология и геофизика. - 2017. - Т. 58, № 8. - С. 1174-1190.
Источник финансирования: государственное задание ИГМ СО РАН (проект №№ 0330-2016-0014), проекты РФФИ №№ 15-20516 мол_а_вед, 15-35-20501 мол_а_вед.
2018
1. ТЕКТОНИКА И ГЕОДИНАМИКА РАЗНОВОЗРАСТНЫХ СУБДУКЦИОННЫХ, АККРЕЦИОННЫХ И КОЛЛИЗИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО СКЛАЧАТОГО ПОЯСА (ЦАСП).
1. На основе обобщения геолого-геохронологических опубликованных и новых данных в основе тектонического районирования Центральной Азии выделены и обоснованы следующие основные структурные элементы (рис.1): 1. Казахстанско- Байкальский составной континент (супертеррейн), фундамент которого сформирован в венде-кембрии в результате субдукции под юго-восточную окраину Сибирского континента (в современных координатах), Тувино-Монгольскую и Казахстанскую (Кипчакскую) островные дуги литосферы Палеоазиатского океана, включающей докембрийские микроконтиненты и террейны Гондванской группы (Муйский, Тувино-Монгольский, Кокчетавский,и др.). Субдукция и последующая коллизия микроконтинентов и террейнов с Казахтанско - Тувино-Монгольской островной дугой, привела к широкому проявлению коллизионного метаморфизма и магматизма, и в целом к консолидации земной коры и формированию фундамента составного континента (“казахстанид”). В кембрии-раннем ордовике он был отделен от Сибирского континента Обь-Зайсанским океаническим бассейном, фрагменты которого наблюдаются в среднепалеозойской Чарышско-Теректинско-Улаганско-Саянско-Ольхонской сутурно-сдвиговой зоне.
Рис.1.1. Схема распространения разновозрастных субдукционных, аккреционных и коллизионных комплексов северной части Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП).
Начиная с раннего ордовика до девона литосфера Обь-Зайсанского океана субдуцировала под Казахстанско-Байкальский континент. Субдукция океанической литосферы и последующая коллизия Казахстано - Байкальского и Сибирского континентов в конечном итоге привели к формированию Чарышско-Теректинско-Улаганско-Саянско-Ольхонской сутурно-сдвиговой зоны. С юга в среднем-позднем палеозое составной континент наращивался активными окраинами, к которым аккретировали континетальные блоки Гондваны. Отличительной чертой его структуры является наличие континентальных блоков Гондваны. От окраино-континентальных комплексов западной части Сибирского континента составной континент отделен Чарышско-Теректинско-Саянско-Ольхонской сутурно-сдвиговой зоной. 2. Протерозойско-палеозойские окраино-континентальные комплексы Сибирского континента состоят из протерозойско-раннеордовикской Кузнецко-Алтайской островной дуги, ордовикско-раннедевонской пассивной окраины и девонско- раннекарбоновой активной окраины. В аккреционных клиньях островной дуги широко представлены террейны вендско-раннекембрийской океанической коры, состоящей из офиолитов и палеоокеанических поднятий В окраино-континентальных комплексах Сибирского континента отсутствуют континентальные блоки Гондваны, что предполагает их формирование на конвергентной границе другого океана, чем Палеоазиатского, вероятно, Палеопацифики. В современной структуре они приурочены к западной окраине Сибирского континента и представлены в северной части Алтае- Саянской горной области, восточной и центральной частях фундамента Западно-Сибирской плиты. 3. Среднепалеозойская Чарышско-Теректинско-Улаганско-Саянско-Ольхонская сутурно-сдвиговая зона, разделяющая окраинно-континентальные комплексы Сибирского и Казахстанско-Байкальского континентов). В ее строении принимают участие фрагменты кембрийско-раннеордовикской океанической коры Обь-Зайсанского океанического бассейна, ордовикские голубые сланцы и кембро-ордовикские турбидиты. Вдоль сутурной зоны происходило взаимодействие по сдвиговой составляющей Сибирского и Казахстанско-Байкальского континентов с закрытием океанического бассейна с востока на запад. В позднем девоне-раннем карбоне континенты амальгамировали и создали единый Северо-Азиатский континент. 4. Позднепалеозойские сдвиги интенсивно нарушили Северо-Азиатский континент в результате коллизионного воздействия на него Восточно-Европейского континента. Первичная линейная структура ЦАСП была превращена в мозаично-блоковую.
Chen, M., Sun, M., Buslov, M.M., Cai, K., Jiang Y., Kulikova, A.V., Zheng J., Xia X. Variable slab-mantle interaction in a nascent Neoproterozoic arc-back-arc system generation boninitic-tholeiitic lavas and magnesian andesites // Bulletian of the Geological Society of America . 2018. Vol. 130. Iss. 9-10, P. 1562-1582.
Xiaomei Ma, Keda Cai,, Taiping Zhao, Zihe Baod, Xiangsong Wangd, Ming Chen, M.M. Buslov. Devonian volcanic rocks of the southern Chinese Altai, NW China: Petrogenesis and implication for a propagating slab-window magmatism induced by ridge subduction during accretionary orogenesis//Journal of Asian Earth Sciences 160 (2018) 78–94.
Buslov M.M., Dobretsov N.L.,Cai K.D., Kulikova A.V., Abildaeva M.A., Rubanova E.S. Tectonics and geodynamics of the Junggar-Altai-Sayan Fold Belt in the Late Proterozoic-Paleozoic: zone of interaction of tectonics plates of the Paleopacific and Paleoasian ocean // Abstract volume first workshop of project IGCP -662 “Orogenic architecture and crustal grow from accretion to collision”, 2018, P.14-17.
Kulikova A.V., Buslov M.M. Ediacaran paleosubduction zone of the southeastern part of Gorny Altai (Russia) // Abstract volume first workshop of project IGCP -662 “Orogenic architecture and crustal grow from accretion to collision”, 2018, P.46-50.
2 ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОФИОЛИТОВЫХ АССОЦИАЦИЙ АЛТАЕ-САЯНСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ
На основе минералогических и геохимических данных выяснены условия геодинамических и физико-химических процессов формирования бонинитсодержащей офиолитовой ассоциации Горного Алтая (район Чаган-Узунского гипербазитового массива). По соотношениям Ni - Cr и Ti – Yb, а также согласно низкой хромистости хромшпинелидов, гарцбургиты Чаган-Узунского массива являются тектонизированными мантийными реститами с умеренной степенью (15-20 %) частичного плавления, характерной для гипербазитов срединно-океанических хребтов.
Данные по редким элементам (Nb, Zr, Th, Hf, Yb, рис. 2), а также по составам оливинов, ортопироксенов и хромшпинелидов, говорят о формировании гарцбургитов Чаган-Узунского массива в условиях срединно-океанического хребта.
U-образные спектры распределения редкоземельных элементов, располагающиеся между графиками абиссальных океанических гипербазитов и надсубдукционных перидотитов Идзу-Бонин-Марианской островной дуги (рис. 2.1), свидетельствуют о взаимодействии гарцбургитов Чаган-Узунского массива с расплавами, наиболее вероятно бонинитового состава. О возможном воздействии на гипербазиты бонинитового расплава прямо свидетельствует наличие бонинитового комплекса в составе офиолитов Горного Алтая. Исследования составов расплавных включений и клинопироксенов из этих бонинитов, позволили установить параметры генерации и кристаллизации древних бонинитовых расплавов Горного Алтая, совпадающие с информацией по эталонному бонинитовому магматизму современной Идзу-Бонинской островной дуги [Kotlyarov et al., 2018].
Анализ амфиболов показал широкое развитие метаморфических процессов преобразования гарцбургитов Чаган-Узунского массива при достаточно высоких параметрах (до 5.1 кбар и до 820°С), характерных для ультрабазитов из современных срединно-океанических хребтов.
В целом, по геохимическим и минералогическим данным гарцбургиты Чаган-Узунского массива являются реститами со степенью частичного плавления 15-20 %, сформировавшимися в условиях срединно-океанического хребта и преобразованными в ходе эволюции палеоокеанических структур под воздействием магматических систем (скорее всего бонинитового состава) и метаморфических процессов.
Рис. 2.1. Содержания редких и редкоземельных элементов в гипербазитах из офиолитов Горного Алтая (Чаган-Узунский массив). Цветной заливкой показаны поля абиссальных перидотитов (голубой) и перидотитов Идзу-Бонин-Марианской островодужной системы (зеленый). Значения элементов нормированы к составу примитивной мантии согласно [9]. Рисунок построен на основе оригинальных данных с использованием информации из работ [10, 11].
Kotlyarov A.V.,Simonov V.A., Safonova I.Yu. Boninites as a criterion for the geodynamic development of magmatic systems in paleosubduction zones in Gorny Altai // Geodynamics & Tectonophysics. 2018. V. 9. Is. 1. P. 39-58.
Куликова А.В., Симонов В.А., Колотилина Т.Б., Котляров А.В., Буслов М.М. Условия формирования ультраосновных пород в офиолитах Горного Алтая // Корреляция алтаид и уралид: глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения. Материалы Четвертой международной научной конференции. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2018. С. 86-88.
Котляров А.В.,Симонов В.А., Сафонова И.Ю. Параметры бонинитового магматизма в палеозонах субдукции // Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит. Материалы IV Всероссийской конференции с международным участием. Владивосток: Изд-во «Дальнаука», 2018. C. 172-174.
3 Физико-химические ПАРАМЕТРЫ И ОСОБЕННОСТИ ЭВОЛЮЦИИ ВНУТРИПЛИТНОГО ПЛАТФОРМЕННОГО МАГМАТИЗМА – СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ ПО МАГМАТИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСАМ Сибирской платформы И АРХИПЕЛАГА ЗЕМЛЯ ФРАНЦА-ИОСИФА
В результате сравнительного анализа данных по магматическим комплексам Сибирской платформы и архипелага Земля Франца-Иосифа определены физико-химические параметры и выяснены особенности эволюции внутриплитного платформенного магматизма.
Результаты исследования расплавных включений показывают изменение магматических систем архипелага Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) во времени от толеитов к субщелочным. Составы включений прямо свидетельствуют о преобладании на раннеюрском этапе магматизма ЗФИ платобазальтовых расплавов, близких по содержанию основных компонентов (а также редких и редкоземельных элементов) к типичным базальтовым толеитовым магмам Сибирской платформы. Для наиболее молодых (раннемеловых) магм включения говорят об обогащенных субщелочных характеристиках, сравнимых с данными по Сибирским магмам (рис. 3.1.А).
Расчеты (на основе данных по включениям) условий формирования мантийных источников для расплавов ЗФИ свидетельствуют об эволюция от ранней юры до раннего мела (в последовательности пиков активизации магматизма: 192.2 ± 2.8 → 157.4 ± 3.5 → 131.5 ± 0.8 млн лет) глубин и температур (70-110 км и возможно до 120 км, 1430-1580°С → 60-110 км, 1390-1580°С → 50-140 км, 1350-1690°С) плавления мантии (рис. 3.1.Б). В общем, параметры древних (юрских) мантийных источников (60-110 км, 1390-1580°С) ЗФИ близки к данным для первичных расплавов Сибирской платформы [Симонов и др.,2005], генерация которых напрямую связана с действием плюма. В то же время, максимальные характеристики молодых (раннемеловых) магматических систем (до 140 км, до 1690°С) согласуются с информацией по Гавайским островам (эталонная система OIB), где темпеpатуpа плюма на глубине 130-170 км в оcевой чаcти составляет 1560-1600°C [Sobolev et al., 2005]. Минимальные параметры образования магм ЗФИ (50-70 км, 1350-1430°С) сравнимы с условиями генерации расплавов в срединно-океанических хребтах [Симонов и др., 1999, Schilling et al., 1995]. Это кажущееся противоречивое сочетание различных геодинамических ситуаций объясняется подъемом зон магмогенерации ЗФИ в ходе развития тектонических структур под воздействием мантийного плюма.
Исследования базит-гипербазитовых вулканогенных комплексов севера Сибирской платформы показали, что для пермо-триасовых (около 250 млн лет) фоидитовых и меймечитовых лав установливается близость петрохимических и геохимических составов пород и расплавных включений в оливинах, а также изотопных характеристик, свидетельствующих о возможности их формирования из глубинного исходного расплава, близкого по составу высокомагнезиальному щелочному пикриту [Васильев и др., 2018].
В целом, активная роль мантийного плюма при формировании глубинных источников магм Сибирской платформы и ЗФИ хорошо согласуется с гипотезой о том, что Таримский (максимум 285 млн лет), Сибирский (максимум 250 млн лет) плюмы; а также Баренцевоморский (включая базальтовые комплексы ЗФИ – максимум около 190 млн лет), хр. Альфа (максимум 120 млн лет), Гренландский (90-60 млн лет) ареалы являются следом единого плюма, продолжающего современную активность в Исландии [Добрецов и др., 2005, Кузьмин и др., 2011].
Рис. 3.1. А - Диаграмма TiO2 – FeO/MgO для стекол прогретых расплавных включений в минералах из базальтовых пород ЗФИ. Б - Глубины плавления мантии с образованием зон магмогенерации в различные периоды вулканической активности ЗФИ. Поля базальтов субщелочных и толеитовых серий Сибирской платформы построены на основе данных из работ [Золотухин и др., 2003, Си монов и др., 2005]. Прямоугольниками показаны мантийные источники магм для покровов раннемелового (около 130 млн лет), позднеюрского (около 160 млн лет) и раннеюрского (около 190 млн лет) возрастов, а также из даек и силлов. Уровни магмогенерации для разновозрастных даек: 65 – 134 млн лет; 40 – 125 млн лет. Характеристики рассчитаны на основе данных по расплавным включениям согласно опубликованной методике [Schilling et al., 1995].
Васильев Ю.Р., Гора М.П., Кузьмин Д.В. Фоидитовые и меймечитовые лавы полярной Сибири (некоторые вопросы петрогенезиса) // Доклады АН. 2018. Т. 478. № 3. С. 323-327.
Симонов В.А., Карякин Ю.В., Котляров А.В. Физико-химические условия базальтового магматизма архипелага Земля Франца-Иосифа // Геохимия. 2018 (статья прошла стадию рецензирования и принята к печати)
4. ПЕТРОХИМИЧЕСКАЯ И ИЗОТОПНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА , ВРЕМЯ ФОРМИРОВАНИЯ И МЕТАМОРФИЗМ МЕТАКАРБОНАТНО-ТЕРРИГЕННОГО КОМПЛЕКСА ДЕРБИНСКОГО БЛОКА.
Петрогеохимические особенности гнейсово-сланцевых ассоциаций свидетельствуют о низкой зрелости осадочных протолитов Дербинского блока (рис.4.1.), которые по составу соответствуют преимущественно грауваккам и мергелям. Согласно результатам U-Pb (LA-ICP-MS) датирования детритовых цирконов из гнейсов и сланцев, формирование осадочных протолитов происходило в венде. Доминирующим источником сноса для терригенного материала могли служить неопротерозойские субдукционные комплексы. Ar-Ar и U-Pb изотопные данные свидетельствуют о субсинхронном и многоэтапном проявлении метаморфизма (до амфиболитовой фации) и гранитоидного магматизма (510-500 и 480-465 млн. лет) в Дербинском блоке. Эти процессы явились отражением раннекаледонских орогенических событий, широко проявленных в структурах Центрально-Азиатского складчатого пояса. Сходство по составу и времени осадконакопления метакарбонатно-терригенных коплексов Дербинского, Западно-Сангиленского и Хамардабанского блоков предполагает, что эти структуры представляли единую вендскую континентальную окраину с латеральными вариациями обстановок седиментации.
Рис.4.1.Схема зоны сочленения Центрально-Азиатского складчатого пояса и Сибирской платформы.
1- чехол; 2 - комплексы ЦАСП; 3 -докембрийские комплексы Присаянского выступа фундамента Сибирской платформы; 4-8- протерозойские комплексы северо-западной части Восточно-Саянского звена аккреционного пояса: Канского (4), Шумихинско-Кирельского (5), Арзыбейского (6), Дербинского (7) блоков, кувайских вулканических зон (кувайская и другие свиты) (8); 9 - геологические границы: а - разломы, б- прочие. Цифры в кружках — разломы: 1 - Главный разлом Восточного Саяна, 2- Канский, 3- Манский, 4 -Казырский, 5 - Кандатский, 6- Колбинский. Пунктир — местоположение основных изученных разрезов. Треугольник - место отбора и номер пробы на выделение детритового циркона. На врезке показано местоположение аккреционного пояса.
Ножкин А.Д., Туркина О.М.,Дмитриева Н.В., Травин А.В., Лиханов И.И. Метакарбонатно-терригенный комплекс Дербинского блока (Восточный Саян): петрогеохимическая и изотопная характеристика , метаморфизм и время формирования. Геология и геофизика 2018, т. 59, №6, с. 814-834.
2019
1 ТЕКТОНИКА И ГЕОДИНАМИКА АККРЕЦИОННО-КОЛЛИЗИОННЫХ И КОЛЛИЗИОННЫХ СИСТЕМ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО СКЛААДЧАТОГО ПОЯСА.
1.1 На основе геологического картирования, тектонического и геодинамического анализов, применения геохронологических и геохимических данных обоснована глобальная тектоническая асимметрия Земли, представленная в ЦАСП тектонической плитой Палеоазиатского океана, с наличием в ее составе докембрийских микроконтинентов Гондваны, и тектонической плитой Палеопацифики, характеризующейся длительной тектоно-магматической эволюцией только океанической коры и плюмов. Позднепалеозойские крупноамплитудные сдвиги, связанные с коллизией Восточно-Европейского, Сибирского и Казахстанско-Байкальского континентов во многом нарушили первичные соотношения их окраин, современным аналогом которых является зона сочленения Юго-Восточной Азии с Австралией, где происходит взаимодействие Индо-Австралийской и Тихоокеанской плит (рис. 1.1.).
Рис. 1.1. Геодинамическая схема Алтае-Джунгарской складчатой области.
1.2. Для раннего кембрия и раннего ордовика составлены схемы палеогеодинамических реконструкций (рис. 1.2.), отражающие взаимодействия тектонических плит Палеопацифики и Палеоазиатского океана [23].
Рис. 1.2. Схемы палеогеодинамических реконструкций формирования Центрально-Азиатского складчатого пояса для раннего кембрия и раннего ордовика.
Buslov M, Cai K, Abildaeva M A. Late Paleozoic tectonics of the Junggar-Altai–Sayan Foldbelt. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 319 (2019) 012002.
Abildaeva M.A., Zinoviev S.V., Buslov M.M. Late Paleozoic rock deformation of the Kurai block: structural kinematic analysis (upper Kuraika river, Gorny Altai, Russia). Geodynamics & Tectonophysics, 2019. 10 (4), 937–943.
Buslov M.M., Cai K., Chen M., Kulikova A.V., Rubanova E.S., Semenova D.V. Tectonics and geodynamics of the southern frame of the Siberian Craton in Ordovician 13th International Symposium on the Ordovician System: Contributions of International Symposium. Novosibirsk,Russia (July 19-22, 2019), pp.23-26. // Eds O.T. Obut, N.V. Sennikov, T.P. Kipriyanova; Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS; Novosibirsk National Research State University. – Novosibirsk : Publishing House of SB RAS,2019. –263 p.
1.3. Показано, что гетерогенное плавление земной коры за счет водных базальтовых расплавов в континентальных дугах является способом превращения предшествующего незрелого океанического материала в аккреционных орогенах в дифференцированную и зрелую континентальную земную кору (рис. 1.3).
Рис. 1.3. (a-b) Эскизные диаграммы, показывающие геодинамические обстановки Горно-Алтайскоо террейна. Неопротерозойско- раннеордовикская островная дуга (a), через переходный период ордовикско-раннедевонской обстановки пассивной окраины сменилась на девонскую обстановку континентальной дуги (b). (с-h) Вариации состава поздненеопротерозойских и раннеордовикских (c-e), девонских (g-h) изверженных пород. Состав средней верхней континентальной коры [24] оказан для сравнения.
Для аккреционного орогена Горного Алтая, сформированного в зоне взаимодействия Палеопацифики и Сибирского континента, проведено геохронолого-петрологическое изучение ранне-среднедевонских изверженных пород среднего-кислого состава в корреляции с изверженными породами средне-основного состава Кузнецко-Алтайской островной дуги. Геохимическое изучение вкрапленников клинопироксенов и в целом пород показало, что вулканические девонские породы образованны в основном за счет смешивания магмы с существенным вкладом мантийных мафических расплавов. Этот процесс вносит значительный вклад в магматическое разнообразие в зонах субдукции и дифференциацию земной коры в аккреционных орогенах. Выявлено, что на юго-восточной окраине Сибирского континента обстановка неопротерозойско-раннеордовикской островной дуги, через переходный период ордовикско-раннедевонской обстановки пассивной окраины, сменилась на девонскую обстановку континентальной дуги.
Ming Chen , Min Sun, Mikhail M. Buslov , Jianping Zheng, Junhong Zhao, Keda Cai , Anna V. Kulikova, Devonian continental arc intermediate-felsic magmatism in the Gorny Altai terrane, northwestern Central Asian Orogenic Belt: Heterogenous crustal melting and input of mantle melts. Lithos, 2019, Vol., .332–333, pp. 175–191.
1.4. Проведено U-Pb изотопное датирование цирконов из полигенных мафит-ультрамафитовых массивов Восточного Забайкалья и ЮВ Бразилии. Установлено, что цирконы являются полихронными и имеют различный генезис. Возраст цирконов варьирует в интервале от > 3 млрд лет до ~80 млн. лет. С учетом морфологии зерен, их оптических свойств и изотопного возраста выделены четыре генетических типа цирконов: 1) относительно древние реликтовые (в реститовых и гибридных ультрамафитах) и 2) ксеногенные (в гибридных габброидах); относительно молодые 3) сингенетические (в ортомагматических габброидах) и 4) эпигенетические (присутствующие в различных породах массивов и образованные при инфильтрации эпигенетических флюидов). Возраст наиболее древних реликтовых цирконов (> 3 млрд лет) (рис. 1.4) предположительно соответствует минимальному возрасту верхнемантийного протолита. Значительные вариации возраста реликтовых и ксеногенных цирконов обусловлены неравномерным «омоложением» их U-Pb изотопных систем вследствие термической диффузии радиогенного Pb. Поэтому статистические максимумы значений возраста реликтовых и ксеногенных цирконов не должны рассматриваться в качестве геохронологических меток дискретных геологических событий. Значения возраста сингенетических цирконов из ортомагматических габброидов указывают на время формирования слагаемых ими интрузивов, прорывающих ультрамафиты.
Рис. 1.4. Шаманский ультрамафитовый массив (Восточное Забайкалье): а) морфология и значения изотопного возраста представительных зерен реликтовых цирконов из гарцбургитов и дунитов; б) гистограмма распределения значений возраста реликтовых цирконов.
Lesnov F.P. Petrology of polygenic mafic-ultramafic massifs of the East Sakhalin ophiolite association. Publishing House Taylor & Francis Group, London, UK. Leiden, the Nitherlands. – 2017. 300 p.
Леснов Ф.П., Пинхейро М.А.П., Сергеев С.А., Медведев Н.С. Геохимия и изотопный возраст цирконов из пород ультрамафитовых массивов южного складчатого обрамления кратона Сан-Франциско (ЮВ Бразилия) // Геология и геофизика. – 2019. Том 60. № 5. С. 619-640.4.
Lesnov F.P., Khlestov V.V., Galversen V.G., Sergeev S.A. Polygenesis of mafic-ultramafic complexes: isotope-geochronological and geochemical evidences from zircons of the Berezovka massif rocks (Sakhaline Islands) // Russian Geology and Geophysics. – 2015. V. 56. No 7. P. 1035-1054.
2 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РУДОНОСНЫХ БАЗАЛЬТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ВОСТОЧНОЙ ТУВЫ (ЦАСП)
В результате исследования расплавных и флюидных включений, а также на основе данных по составам минералов и пород, установлены физико-химические параметры и геодинамические условия формирования базальтовых комплексов и тесно связанных с ними колчеданных месторождений Восточной Тувы в переходной зоне океан-континент.
Основой для выяснении физико-химических условий формирования базальтовых комплексов, вмещающих колчеданное месторождение Кызыл-Таштыг, послужили исследования расплавных включений в клинопироксене с температурами гомогенизаций 1085-1210°С. Расчетное моделирование по программе PETROLOG [25] на основе данных по расплавным включениям дали возможность оценить давления при ликвидусной кристаллизации клинопироксенов - 0.1-4.5 кбар. Более высокие параметры получены при использовании программы WinPLtb, основанной на соотношениях составов клинопироксена и расплава, из которого он кристаллизуется [26] - 2-8 кбар, 1145-1215°С.
В общем, расчетное моделирование на основе данных по расплавным включениям и по составам клинопироксенов позволило рассмотреть особенности эволюции базальтовых магматических систем колчеданного месторождения Кызыл-Таштыг (Восточная Тува) при их подъеме и кристаллизации минералов в последовательной серии промежуточных разноглубинных камер (рис. 2.1 А): 24-16 км (1215-1145°С), 15-6 км (1234-1140°С) и от 4.5 км до близповерхностных условий (1210-1105°С).
Большое значение при изучении древних месторождений имеет установление палеогеодинамической обстановки, в которой они формировались. Результаты исследований (данные по петрохимии, геохимии редких и редкоземельных элементов, клинопироксенам и расплавным включениям), показали, что базальтовые комплексы, вмещающие месторождение Кызыл-Таштыг (Восточная Тува), формировались в условиях древнего задугового бассейна. Современными аналогами подобной ситуации могут служить задуговые бассейны Вудларк, Лау и Манус (Тихий океан), на дне которых развиты гидротермальные сульфидные системы «черных курильщиков».
Рис. 2.1.А Условия кристаллизации клинопироксенов из базальтовых порфиритов Кызыл-Таштыгского колчеданного месторождения. Inc – данные по расплавным включениям в клинопироксене; Cpx – данные по составу клинопироксена; CpxIn - данные по совместному использованию составов расплавных включений и клинопироксенов.
Б Схема палеогидротермальной системы месторождения Кызыл-Таштыг. 1 – сульфидные руды, каналы и направления движения растворов; 2 – выходы гидротерм; 3 - кварц-гематитовые постройки; 4 – базальтовые лавы с миндалинами (а) и без миндалин (б); 5 – базальты с первичными магматогенными минералами (а) и гидротермально преобразованные (б); 6 – андезиты и их флюиды; 7 – температуры гидротерм.
Исследования позволили определить условия существования хемотрофной биоты в зонах действия подводных гидротермальных рудообразующих систем Кызыл-Таштыгского месторождения, формирование которого происходило среди базальтовых комплексов на дне древнего бассейна (рис. 2.1 Б). С помощью флюидных включений было выяснено, что в случае базальтов микроорганизмы в миндалинах развивались при температурах около 110-140°С под воздействием гидротермальных растворов. Более низкие температуры (до 100°С) характерны для растворов, в которых происходило развитие микрофоссилий в кварц-гематитовых постройках, формировавшихся на дне морского бассейна, покрытого базальтами. В целом источником энергии и химических элементов, необходимых для возникновения и существования биоты, были гидротермальные рудообразующие растворы.
Симонов В.А., Котляров А.В. Условия формирования магматических комплексов, вмещающих раннекембрийские колчеданные месторождения // Металлогения древних и современных океанов–2019. Четверть века достижений в изучении субмаринных месторождений. Миасс: ИМин УрО РАН, 2019. С. 26-29.
Симонов В.А., Терлеев А.А., Котляров А.В., Токарев Д.А., Каныгин А.В. Физико-химические условия существования раннекембрийской хемотрофной микробиоты в зоне влияния сульфидных рудообразующих гидротермальных растворов // Докл. АН. 2019. Т. 486. № 3. С. 68-72.
3 ЭВОЛЮЦИЯ Физико-химическиХ УСЛОВИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ БАЗАЛЬТОВЫХ РАСПЛАВОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ В МАГМАТИЧЕСКИХ КАМЕРАХ
На основе результатов исследования расплавных включений в минералах (с использованием расчетного моделирования и в ходе сравнительного анализа с данными по магматизму архипелага Земля Франца Иосифа) выяснены особенности эволюции физико-химических условий кристаллизации базальтовых и пикробазальтовых расплавов Сибирской платформы в магматических камерах (рис.3.1.).
Рис. 3.1. Промежуточные магматические камеры, в которых кристаллизовались минералы из базальтов Сибирской платформы (розовый цвет) и архипелага Земля Франца Иосифа (ЗФИ). А, Б, В - РТ параметры для раннеюрских (А), позднеюрских (Б) и раннемеловых (В) магматических систем ЗФИ.
Расчеты РТ параметров базальтовых магматических систем Сибирской платформы в промежуточных камерах проводились с использованием программы PETROLOG [25] по методу [17] на основе данных по расплавным включениям в плагиоклазе в сравнительном анализе с подобной информацией для ЗФИ. В результате для Сибирской платформы устанавливаются три магматические камеры со следующими параметрами кристаллизации минералов: 35-25 км, 1240-1220ºС; 24-18 км, 1205-1190ºС; 17-6 км, 1200-1190ºС (рис. 3.1.). Необходимо отметить, что в глубинных условиях (35-20 км) одновременно с подъемом магмы падает ее температура от 1240ºС до 1200ºС. В дальнейшем происходит быстрый подъем расплавов до 6 км фактически в изотермических условиях (1200-1190ºС). Сравнение с этими данными показало, что максимально близкая ситуация устанавливается для наиболее древних (раннеюрских) магматических систем ЗФИ, для которых выделяются две камеры, совпадающие по своим РТ параметрам с верхними очагами Сибири (рис. 3.1. А).
В результате расчетного моделирования (программы PETROLOG [25] и PLUTON [27]) на основе составов расплавных включений в хромшпинелидах были выяснены особенности кристаллизации пикритовых и базальтовых расплавов, формировавших в магматических камерах ультрамафитовые массивы Сибирской платформы.
В случае Гулинского массива расчеты по программе PLUTON фракционной кристаллизации для включений с пикритовым валовым химическим составом показали начало кристаллизации оливинов около 1440°С, что соответствует данным, полученным по программе PETROLOG (1520-1420°С). Оливины продолжали накапливаться при снижении температуры. С 1215°С кристаллизуются только клинопироксены. При этом наблюдается резкий перелом в эволюции состава расплава: рост SiO2 сменяется падением его содержания в ходе дальнейшего снижения температуры (рис. 3.2. А).
Для Кондерского массива расчеты по программе PLUTON фракционной кристаллизации для включений с пикритовым и пикробазальтовым химическими составами показали начало кристаллизации оливинов соответственно около 1545°С (рис. 3.2. А) и 1435°С, что также согласуется с данными, полученными по PETROLOG (1530°С и 1430°С). При снижении температуры оливины продолжают накапливаться. С 1140°С кристаллизуются исключительно клинопироксены (рис. 3.2. А). При этом, также как и в случае Гулинского массива, наблюдается падение содержания SiO2 в расплаве.
Расчеты на основе включений в хромшпинелидах для магматических систем Гулинского массива показали возможность кристаллизации клинопироксенов из различных по составу базальтовых расплавов, образующихся в ходе эволюции пикритовой магмы. В случае включений со структурами «спинифекс» пироксены кристаллизовались из высокотитанистых и низкожелезистых расплавов. В другом случае (представленном гомогенизированными включениями), начиная с температуры 1210°С пироксены кристаллизовались из высокожелезистого расплава. Далее (с 1125°С) в расплаве существенно падает количество железо (рис. 3.2. Б).
В целом расчетное моделирование позволило установить, что на Сибирской платформе существовали два типа эволюции высокомагнезиальных расплавов. Первый тип характерен для Гулинского плутона, где наблюдается следующая последовательность формирования: дуниты – пироксениты - щелочные породы. Второй тип представлен Кондерским массивом, в котором последовательность иная: дуниты – пироксениты и оливин-диопсидовые породы.
Рис. 3.2. Фракционная кристаллизация расплавов Сибирской платформы, отвечающих по химическому составу пикритам (А) и оливиновым базальтам (Б).
А Расплавы Кондерского (1-4) и Гулинского (5-8) массивов. 1,5 - SiO2; 2,6 – MgO; 3,7 – оливин; 4,8 – клинопироксен. Б Расплавы Гулинского массива, обладающие химическим составами структуры «спинифекс» во включениях (1-4) и стекла прогретых гомогенных включений (5-8). 1,5 - SiO2; 2,6 – TiO2; 3,7 – FeO; 4,8 – клинопироксен.
Симонов В.А., Карякин Ю.В., Котляров А.В., Васильев Ю.Р. Эволюция магматизма архипелага Земля Франца Иосифа и Сибирской платформы (сравнение данных по расплавным включениям) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту). Вып. 17. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2019. С. 237-239.
Симонов В.А.,Васильев Ю.Р., Котляров А.В., Приходько В.С. Эволюция высокомагнезиальных расплавов в процессах кристаллизации пород ультрамафитовых массивов Сибирской платформы // Докл. АН. 2019. Т. 487. № 2. С. 203-207.
4 РАСЧЛЕНЕНИЕ И КОРРЕЛЯЦИЯ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИХ МЕТАВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ЕНИСЕЙСКОГО МЕТАМОРФИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ЮЖНО-ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА НА ОСНОВЕ СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННЫХ И ИЗОТОПНО-ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Осуществлено расчленение енисейского комплекса на четыре толщи: амфиболит-мрамор-парагнейсовую (вулканогенно-карбонатно-терригенную), мрамор-парагнейсовую (карбонатно-терригенную), парагнейсовую (терригенную) и амфиболит-ортогнейсовую (вулканогенную) (рис. 4.1).
Выявлен состав и геохимические особенности протолитов и метапород. Метатерригенные породы в сравнении с PAAS обогащены (в 1,2-1,4 раза) РЗЭ, Th, а наиболее глиноземистые разности K, Rb, высокозарядными элементами. Показано унаследование редкоэлементного состава латерально сближенных канских гранулитов метаосадочными породами енисейского комплекса. Доказан палеопротерозойский, а не архейский, как это принято считать, возраст енисейского комплекса и двухэтапное его формирование. На первом, рифтогенном этапе (1,87-1,85 млрд лет) происходило накопление нижних частей енисейского комплекса и сублукской серии Присаянья, а на втором этапе в обстановке внутриконтинентального растяжения осуществлялось образование вулканитов верхних частей разреза енисейского комплекса (1,74 млрд лет) и сублукской серии (1,75-1,7 млрд лет). Следовательно, позднепалеопротерозойские вулканогенно-осадочные комплексы Енисейского кряжа и Присаянья коррелируются по времени и геодинамическим условиям.
Основу тематики научных исследований лаборатории составляют такое направления, как тектоника и геодинамика разновозрастных геологических комплексов Центрально-Азиатского складчатого пояса. В результате комплексных исследований в лаборатории был накоплен большой объем геологических, петрологических, геохимических и на их основе охарактеризованы возраст, вещественный состав, структура и геодинамика формирования позднепротерозойско-палеозойских окраинно-континентальных комплексов юго-западной части Сибирского континента. В сотрудничестве со специалистами из Китая, США, Монголии, Казахстана и Кыргызстана подготовлена и в 1995 г. издана Геодинамическая карта Центральной Азии масштаба 1 : 2 500 000, а в 2004 г. - Геодинамическая карта Северо-Восточной Азии масштаба 1 : 5 000 000 вместе с описанием тектонических подразделений. Карты составлены с актуалистических позиций в рамках современной теории тектоники литосферных плит, основывающейся на процессах раскрытия, эволюции и закрытия океанических бассейнов.
Кроме того, в лаборатории успешно развивается научное направление по изучению условий образования структур древних и современных океанов. Физико-химические параметры магматических процессов и гидротермальных систем в палеоокеанических ассоциациях (офиолитах) и в структурах современных океанов устанавливаются с помощью анализа расплавных и флюидных включений в минералах. Начиная с 1974 г. проводится комплексное изучение офиолитов Алтае-Саянской области, Урала, Дальнего Востока, Монголии, Тянь-Шаня и связанных с ними месторождений. С 1990 года, наряду с офиолитами, большое внимание уделяется литосфере современных океанов. Сотрудники лаборатории изучают современные рудообразующие процессы на дне океанических бассейнов с помощью анализа рудных образцов, отобранных глубоководными обитаемыми аппаратами «Мир» из сульфидных построек «черных курильщиков». В ходе 6-ти морских экспедиций в Атлантическом океане были собраны представительные коллекции пород, послужившие основой для исследований магматических и гидротермальных систем. В последнее время, в результате изучения флюидных включений проводится сравнительный анализ физико-химических условий гидротермальных рудообразующих систем «черных курильщиков» Атлантического и Тихого океанов с данными по месторождениям в палеоокеанических структурах. Исследования расплавных включений с помощью современных методов позволили выяснить особенности распределения рудных и флюидных компонентов в рудно-магматических системах колчеданных месторождений, формировавшихся в древних задуговых бассейнах и островных дугах.
К числу основных научных направлений деятельности лаборатории относятся:
Неотектоника и активная тектоника Центральной Азии: геологическое картирование, роль структуры основания, корреляция, термотектоническое моделирование, эволюция рельефа и осадочных бассейнов, сейсмический риск.
Физико-химические параметры магматических процессов и гидротермальных систем.
Петрогеохимическая и изотопная характеристики метаморфизм и магматических пород.
В результате комплексных исследований в коллективе накоплен большой объем геологических, петрологических, петрогеохимических и изотопных данных на основе которых охарактеризованы возрасты, вещественный состав, структура и геодинамика формирования позднепротерозойско-палеозойских комплексов Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП). Разработано представление об определяющей роли крупноамплитудных позднепалеозойских сдвигов в формировании структуры пояса.
На основе геологического картирования, тектонического и геодинамического анализа, применения геохронологических и геохимических данных подтверждена глобальная тектоническая асимметрия Земли, представленная в ЦАСП тектонической плитой Палеоазитского океана, характеризующейся наличием в ее составе докембрийских микроконтинентов Гондваны, и тектонической плитой Палеопацифики, характеризующиеся длительной тектоно-магматической эволюцией океанической коры и плюмов. В коллективе проводятся исследования по петрогеохимическому составу, возрасту и условиям формирования метаосадочных и метамагматических пород для выявления геодинамической природы протолитов. Разработаны представления о формировании мезозойской и кайнозойской внутриконтинентальной структуры Центральной Азии как результата передачи деформаций от коллизий, соответственно, Северо-Китайского и Индийского континентов на дальние расстояния по «принципу домино» через «жесткие» структуры докембрийских микроконтинентов, расположенных среди складчатых зон. Обоснована сложная геодинамическая история формирования горного обрамления и осадочного выполнения Кузнецкого и Канско-Ачинского бассейнов в мезозое, Иссык-Кульского, Телецкого и Курайско-Чуйского бассейнов в кайнозое.
Сотрудниками лаборатории впервые в России массово применен метод трекового датирования апатитов в решение геологических задач. На анализе данных стратиграфии, неотектоники, геоморфологии и трекового датирования апатитов показано, что горные системы и осадочные бассейны Тянь-Шаня и южной Сибири формировалась закономерно как результат реактивации сложно построенного фундамента от дальнего воздействия коллизионных процессов на границах тектонических плит.
В лаборатории успешно развивается научное направление по изучению условий образования структур древних и современных океанов. Физико-химические параметры магматических процессов и гидротермальных систем в палеоокеанических ассоциациях (офиолитах) и в структурах современных океанов устанавливаются с помощью анализа расплавных и флюидных включений в минералах. Начиная с 1974 г. проводится комплексное изучение офиолитов Алтае-Саянской области, Урала, Дальнего Востока, Монголии, Тянь-Шаня и связанных с ними месторождений. С 1990 года, наряду с офиолитами, большое внимание уделяется литосфере современных океанов. Сотрудники лаборатории изучают современные рудообразующие процессы на дне океанических бассейнов с помощью анализа рудных образцов, отобранных глубоководными обитаемыми аппаратами «Мир» из сульфидных построек «черных курильщиков». В ходе 6-ти морских экспедиций в Атлантическом океане были собраны представительные коллекции пород, послужившие основой для исследований магматических и гидротермальных систем. В последнее время, в результате изучения флюидных включений проводится сравнительный анализ физико-химических условий гидротермальных рудообразующих систем «черных курильщиков» Атлантического и Тихого океанов с данными по месторождениям в палеоокеанических структурах. Исследования расплавных включений с помощью современных методов позволили выяснить особенности распределения рудных и флюидных компонентов в рудно-магматических системах колчеданных месторождений, формировавшихся в древних задуговых бассейнах и островных дугах. На основе минералогических и геохимических данных выяснены условия геодинамических и физико-химических процессов формирования бонинитсодержащих офиолитовых ассоциаций Горного Алтая. В результате исследования расплавных и флюидных включений, а также на основе данных по составам минералов и пород, установлены физико-химические параметры и геодинамические условия формирования рудоносных комплексов Восточной Тувы в древней переходной зоне океан-континент.
На основе анализа расплавных включений в хромшпинелидах и расчетного моделирования установлены физико-химические условия кристаллизации пород ультраосновных массивов Сибирской платформы. В результате сравнительного анализа данных по магматическим комплексам Сибирской платформы и архипелага Земля Франца-Иосифа определены физико-химические параметры и выяснены особенности эволюции внутриплитного платформенного магматизма. На основе результатов исследования расплавных включений в минералах (с использованием расчетного моделирования и в ходе сравнительного анализа с данными по магматизму архипелага Земля Франца Иосифа) выяснены особенности эволюции физико-химических условий кристаллизации базальтовых и пикробазальтовых расплавов Сибирской платформы в магматических камерах.
---------
---------
Доктор геол.-мин. наук Буслов М.М. начиная с 1992 года руководит организацией международных полевых Школ, руководством кандидатских и PhD диссертаций.
Доктор геол.-мин. наук Симонов В.А. читает курс лекций для студентов Новосибирского государственного университета: «Петрология океанов и активных континентальных окраин». В рамках подготовки научно-педагогических кадров по направленности 25.00.11 – Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения, проводит чтение курса лекций для аспирантов ИГМ СО РАН и НГУ: «Петрология и современные рудообразующие системы океанов».
Грант РФФИ № 14-05-00143 «Условия петрогенезиса внутриплитных континентальных и океанических базальтовых комплексов: сравнительный анализ на основе данных по расплавным включениям и минералам», 2014-2016 г.
1. Васильев Ю.Р., Гора М. П., Кузьмин Д.В. Петрология фоидитового и меймечитового вулканизма Маймеча-Котуйской провинции (Полярная Сибирь) // Геология и геофизика. 2017. т. 58. №6. с. 817-833.
2. Васильев Ю.Р., Гора М. П. Природа ультрамафит-мафитового комплекса Гулинского плутона (Полярная Сибирь) // Доклады Академии Наук, 2017, том 476, № 4, с. 418-420.
3. Добрецов Н.Л., Буслов М.М., Рубанова Е.С., Василевский А.Н., Куликова А.В., Баталева Е.А. Средне- позднепалеозойские геодинамические комплексы и структура Горного Алтая и ее отображение в гравитационных данных. Геология и геофизика. 2017. 58. С.1277-1283.
4. Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Кулаков И.Ю., Котляров А.В. Проблемы фильтрации флюидов и расплавов в зонах субдукции и общие вопросы теплофизического моделирования в геологии // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 5. С. 701-722.
5. Добрецов Н.Л., Симонов В.А.,Котляров А.В., Ступаков С.И. Особенности летучих компонентов в надсубдукционных базальтовых расплавах вулкана Толбачик, Камчатка // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 8. С. 1093-1115.
6. Куликова А.В., Буслов М.М., Травин А.В. Геохронология метаморфических пород Курайского аккреционного клина (юго-восточная часть Горного Алтая) // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 1049–1063. doi:10.5800/GT-2017-8-4-0332.
7. Ножкин А.Д., Лиханов И.И., Баянова Т.Б., Серов П.А. Первые данные о поздневендском гранитоидном магматизме северо-западной части Саяно-Енисейского аккреционного пояса //Геохимия, 2017, №9, с.800-810.
9. Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Ревердатто В.В. Ранние этапы эволюции Палеоазиатского океана на западе Сибирского кратона по данным геохронологических и геохимических исследований Енисейского кряжа // Доклады Академии Наук, 2017, Т.476, №3, с.321-326.
10. Vorontsov, A.A., Perfilova, O.Y., Buslov, M.M., Travin, A.V., Makhlaev, M.L., Dril, S.I., Katraevskaya, Y.I. Plume magmatism in the northeastern part of the Altai–Sayan region: Stages, source compositions, and geodynamics (exemplified by the Minusinsk Depression) // Doklady Earth Sciences. Vol. 472. Iss. 2. 2017. P. 184-189.
11. Deroin, J.-P., Buslov, M.M. Geomorphic study of seismically active areas using remote sensing data. Case of the Gorny Altai (Siberia) affected by the 2003 Altai earthquake // Bulletin de la Societe Geologique de France Vol. 188. Iss. 1-2. 2017
12. Ойдуп Ч. К., Леснов Ф.П. Геология, вещественный состав, возраст и условия формирования Монгунтайгинской офиолитовой ассоциации (Юго-Западная Тува) // Геосферные исследования. № 3. 2017. С. 55-67.
14. Симонов В.А., Приходько В.С., Васильев Ю.Р., Котляров А.В. Физико-химические условия кристаллизации пород ультраосновных массивов Сибирской платформы // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 6. С. 56-79.
15. Safonova, I., Kotlyarov, A., Krivonogov, S., Xiao, W. Intra-oceanic arcs of the Paleo-Asian Ocean. Gondwana Research. 2017. V. 50. P. 167-194.
2018
Васильев Ю. Р., Гора М. П., Кузьмин Д. В. Фоидитовые и меймечитовые лавы полярной Сибири (некоторые вопросы петрогенезиса) // Доклады АН, 2018, том 478, № 3, с. 323-327.
Лиханов И.И., Зиновьев С.В. Геохимические и геохронологические свидетельства раннего этапа эволюции палеоазиатского океана на западной окраине Сибирского кратона // Геохимия. 2018. Т. 56. № 2. С. 120-134.
Степашко А.А., Леснов Ф.П. Фрагменты океанической и континентальной мантии в офиолитах обрамления северо-западной Пасифики: состав, возраст и генезис перидотитов Сахалина // Океанология. 2018. Том 58. №3. С. 488-500.
Леснов Ф.П., Капитонов И.Н., Сергеев С.А. Изотопный состав гафния в цирконах из пород Березовского мафит-ультрамафитового массива и условия его формирования (о. Сахалин) // Геосферные исследования, 2018. № 2. С. 31-51.
Ножкин А.Д., Туркина О.М., Дмитриева Н.В., Травин А.В., Лиханов И.И. Метакарбонатно-терригенный комплекс Дербинского блока (Восточный Саян): петрогеохимическая и изотопная характеристика, метаморфизм и время формирования // Геология и геофизика, 2018, т. 59 (6), с. 814-834.
Ножкин А.Д., Ревердатто В.В. Неопротерозойские редкометальные субщелочные лейкограниты северной части Енисейского кряжа // Доклады академии наук, 2018, т. 480 (3), с. 315-321.
Ножкин А.Д., Лиханов И.И., Савко К.А., Ревердатто В.В., Крылов А.А. Сапфиринсодержащие ультравысокотемпературные гранулиты Анабарского щита: состав, U-PB-возраст цирконов и РТ-условия метаморфизма // Доклады Академии наук, 2018, т. 479 (1), с. 71-76.
Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Савко К.А. Аккреционная тектоника комплексов западной окраины Сибирского кратона // Геотектоника, 2018, №1, с. 28-51.
Лиханов И.И., Ножкин А.Д. Геохимия, обстановки формирования и возраст метавулканитов Исаковского террейна Енисейского кряжа – индикаторы ранних этапов эволюции палеоазиатского океана // Геохимия, 2018, №4, с. 308-320.
Мишкин М.А., Ножкин А.Д., Вовна Г.М., Сахно В.Г., Вельдемар А.А. Происхождение ранней сиалической коры и изотопно-геохимическая U-PB-гетерогенность мантии Земли // Доклады академии наук, 2018, т. 478 (6), с. 669-673.
Жимулев Ф.И., Гиллеспи Дж., Глорие С., Котляров А.В., Ветров Е.В., Де Граве Й. Возраст и палеотектоническая обстановка девонского вулканизма Колывань-Томской складчатой зоны по данным датирования детритовых циркоынов митрофановской свиты // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2018. № 3(33). С. 13-24.
Xiaomei Ma, Keda Cai,, Taiping Zhao, Zihe Baod, Xiangsong Wangd, Ming Chen, M.M. Buslov. Devonian volcanic rocks of the southern Chinese Altai, NW China: Petrogenesis and implication for a propagating slab-window magmatism induced by ridge subduction during accretionary orogenesis // Journal of Asian Earth Sciences 160 (2018) 78–94.
Kotlyarov A.V.,Simonov V.A., Safonova I.Yu. Boninites as a criterion for the geodynamic development of magmatic systems in paleosubduction zones in Gorny Altai // Geodynamics & Tectonophysics. 2018. V. 9. Is. 1. P. 39-58.
Oidup Ch.К., Lesnov F.P. New data on geology, petrochemistry and geochemistry of rocks of the Nizhnetarlashkynsky ultramafite massif (Western Sangilen, Eastern Tuva) // Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 110, Conference 1, IOP Science.
2019
Индексируемые в Web of Science and Scopus :
Abildaeva M.A., Zinoviev S.V., Buslov M.M. Late Paleozoic rock deformation of the Kurai block: structural kinematic analysis (upper Kuraika river, Gorny Altai, Russia). Geodynamics & Tectonophysics, 2019. 10 (4), 937–943. https://doi.org/10.5800/GT 2019 104 0450.
Dobretsov, N.L., Simonov, V.A., Kotlyarov, A.V., Kulakov, R.Yu., Karmanov, N.S. Physicochemical parameters of magmatism of the Uksichan and Ichinsky volcanoes (Sredinnyi Ridge, Kamchatka): data on melt inclusions // Russian Geology and Geophysics, 2019, Vol. 60, No. 10, pp. 1077-1100. https://doi.org/ 10.15372/RGG2019100.
Simonov V.A.,Vasiliev Yu.R.,Kotlyarov A.V., Prihodko V.S. Evolution of high-magnesium melts during crystallization of rocks in ultramafic massifs, Siberian Platform // Dokl. Earth Sci., 2019, Vol 487, Part 1, pp. 819-822. https://doi.org/10.1134/S1028334X19070183.
Simonov V.A., Karyakin Yu.V., Kotlyarov A.V. Physical and chemical conditions of basaltic magmatism of archipelago Franz Josef Land // Geochemistry International, 2019, Vol. 57, No 7, pp. 761-789. https://doi.org/ 10.1134/S0016702919070103.
Simonov V.A., Kontorovich V.A., Stupakov S.I., Filippov Yu.F., Saraev S.V., Kotlyarov A.V. Setting of the formation of Paleozoic picrite basalt complexes in the West Siberian plate basement // Dokl. Earth Sci., 2019, Vol 486, Part 2, pp. 613-616. https://doi.org/ 10.1134/S1028334X19060217.
Simonov V.A., Terleev A.A., Kotlyarov A.V., Tokarev D.A., Kanygin A.V. Physicochemical Conditions of the existence of Early Cambrian chemotrophic microbiota in the zone of influence of sulfide ore-forming hydrothermal solutions // Dokl. Earth Sci., 2019, Vol 486, Part 1, pp. 512-516. https://doi.org/ 10.1134/S1028334X19050271.
Lesnov F.P., Pinheiro M.A.P., Sergeev S.A. First Data on the Isotopic Age of Zircons from Rocks of the Roseta Ultramafic Massif, Southern Margin of the Sao Francisco Craton (Brazil) // Doklady Earth Sciences, 2018, Vol. 483, Part 2, pp. 1510-1514. https://doi.org/ 10.1134/S1028334X1812005X.
Likhanov I.I., Kozlov P.S., Savko K.A., Zinoviev S.V., Krylov A.A. The first petrological evidence of subduction at the western margin of the Siberian сraton // Dokl. Earth Sci., 2019, Vol 484, Part 1, pp. 79-83. https://doi.org/ 10.1134/S1028334X19010124.
Nozhkin A.D., Turkina O.M., Likhanov I.I., Savko K.A. Paleoproterozoic metavolcanosedimentary sequences of the Yenisei metamorphic complex, southwestern Siberian craton (Angara-Kan block): subdivision, composition, and U-Pb zircon age // Russian Geology and Geophysics, 2019, Vol. 60, No 10, pp.1101-1118. https://doi.org/10.15372/RGG2019112.
Kozlov P.S., Likhanov I.I., Ivanov K.S., Nozhkin A.D., Zinoviev S.V. New Data on the Age of Neoproterozoic Volcanic Rocks of the Isakovka Terrane, Sayan-Yenisei Accretion Belt (U-Pb, Zircon) // Doklady Earth Sciences. - 2019. - Vol.488. - Iss. 2. - P.1196-1199. https://doi.org/10.1134/S1028334X19100131
Maslov, A.V., Podkovyrov, V.N., Gareev, E.Z., Nozhkin A.D.. Synrift Sandstones and Mudstones: Bulk Chemical Composition and Position in Some Discriminant Paleogeodynamic Diagrams. Lithol Miner Resour 54, 390–411 (2019), https://doi.org/10.1134/S0024490219050055.
Dobretsov, N. L., Buslov, M. M., & Vasilevsky, A. N. (2019). Geodynamic complexes and structures of Transbaikalia: Record in gravity data. Russian Geology and Geophysics.-2019.- Vol.60, No. 3, pp. 254-266. https://doi.org/10.15372/RGG2019021.
Ming Chen , Min Sun, Mikhail M. Buslov , Jianping Zheng, Junhong Zhao, Keda Cai , Anna V. Kulikova, Devonian continental arc intermediate-felsic magmatism in the Gorny Altai terrane, northwestern Central Asian Orogenic Belt: Heterogenous crustal melting and input of mantle melts. Lithos, 2019, Vol., .332–333, pp. 175–191, https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.01.037.
Pinheiro, M.A.P., Suita M.T.F., Lesnov F.P., Tedeschia, M., Silva L.C., Medvedeve N.S., Korolyuk V.N., Pinto C.P., Sergeev S.A. Timing and petrogenesis of metamafic-ultramafic rocks in the Southern Brasilia orogen: Insights for a Rhyacian multi-system suprasubduction zone in the Sao Francisco paleocontinent (SE-Brazil) // Precembrian Reasearch. 2019. Vol. 321. P. 328-348. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2018.12.006
Prokopyev Ilya R., Doroshkevich Anna G. , Sergeev Sergey A. , Ernst Richard E. , Ponomarev Jean D. , Redina Anna A. , Chebotarev Dmitry A. , Nikolenko Anna M. , Dultsev Vladislav F., Moroz Tatyana N. , Minakov Alexey V. .Petrography, mineralogy and SIMS U-Pb geochronology of 1.9–1.8 Ga carbonatites and associated alkaline rocks of the Central-Aldan magnesiocarbonatite province (South Yakutia, Russia)// Mineralogy and Petrology. June 2019, Volume 113, Issue 3, pp 329–352. https://doi.org/10.1007/s00710-019-00661-3.
Stupakov S.I., Simonov V.A., Mekhonoshin A.S., Kolotilina T.B. Evolution of physico-chemical conditions of crystallization of melts during formation of dunite -peridotite-gabbroic massifs of the Eastern Sayan // Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Аssets Engineering, 2019, Vol. 330, No 7, pp. 208-223. https://doi.org/10.18799/24131830/2019/7/2196.
Vasiliev Yu.R.,Simonov V.A., Gora M.P. Evolution of parental melts of alkali ultrabasic intrusive massives of Maimecha-Kotui Province (Polar Siberia) // Petrology of magmatic and metamorphic complexes. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2019. 319 012022. doi:10.1088/1755-1315/319/1/012022.
Buslov M M, Cai K, Abildaeva M A. Late Paleozoic tectonics of the Junggar-Altai–Sayan Foldbelt. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 319 (2019) 012002. doi:10.1088/1755-1315/319/1/012002.
Tulemissova Z S., Buslov M M. 2019. Data of studying the content of organic matter in deposits of the stoneperm separation of the southwestern part of the Shu-Sarysu basin. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci.319 (2019) 012020. doi:10.1088/1755-1315/319/1/012020.
Tulemissova Z. S., Buslov M M., Bekmukhametova Z.A. Geodynamic conditions of formation of sedimentary basins of South Kazakhstan (Shu-Sarysu, Pre-Balkhash, Ili). IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 319 (2019) 012021. doi:10.1088/1755-1315/319/1/012021
Доктор геол.-мин. наук Буслов М.М. начиная с 1992 года руководит организацией международных полевых Школ, руководством кандидатских и PhD диссертаций.
Доктор геол.-мин. наук Симонов В.А. читает курс лекций для студентов Новосибирского государственного университета: «Петрология океанов и активных континентальных окраин». В рамках подготовки научно-педагогических кадров по направленности 25.00.11 – Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения, проводит чтение курса лекций для аспирантов ИГМ СО РАН и НГУ: «Петрология и современные рудообразующие системы океанов».
Грант РФФИ № 14-05-00143 «Условия петрогенезиса внутриплитных континентальных и океанических базальтовых комплексов: сравнительный анализ на основе данных по расплавным включениям и минералам», 2014-2016 г.
Грант РФФИ № 16-05-00313 «Субдукционные комплексы Палеоазиатского океана: геологические, геохронологические, геохимические и петрологические характеристики», 2016-2017 гг.
Интеграционный проект № 36 «Палеогидротермальные оазисы Сибири и Урала: геологические и биотические обстановки в зонах действия сульфидных рудообразующих систем на дне древних морских бассейнов», 2013-2016 гг.
Интеграционный проект № 50 «Геологическое строение, тектоника, история формирования и перспективы нефтегазоносности палеозоя Западно-Сибирской геосинеклизы и её складчатого обрамления», 2013-2016 гг.
Интеграционный проект № 90 «Кайнозойское горообразование Центральной Азии и сейсмичность: термохронологическое, сеймотомографическое и физико-математического моделирование», 2013-2016 гг.
Проект РФФИ №17-55-53048 «Тектоника и геодинамика Алтае-Джунгарской горной системы в венд-палеозое», 2017-2018 гг.
Проект РФФИ №17-05-00833 «Позднепалеозойская тектоника Алтае-Саянской складчатой области: структурный анализ и геохронология региональных разломных зон», 2017-2019 гг.
Грант Правительства РФ №14.Y26.31.0029 «Cоздание Евроазиатского гео-термохронологического научно-образовательного центра в Казанском федеральном университете для повышения эффективности прогноза и поисков углеводородного сырья», 2018-2020 гг.
Лаборатория петрологии и рудоносности магматических формаций (211)
Состав лаборатории насчитывает более 25 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 7 докторов геолого-минералогических наук, 13 кандидатов геолого-минералогических наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
Заведующий лабораторией – д.г.-м.н. Изох Андрей Эмильевич,
Телефон, 373-05-26 (доб.236), 333-21-06; E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Методы и методики
Инфраструктура
Важнейшие достижения за 5 лет
Информационная справка
Юрий Алексеевич Кузнецов (1903 – 1982)
В конце 50-х – начале 60-х годов ХХ века Юрием Алексеевичем впервые выделены и систематизированы главные типы магматических формаций, дана их сравнительная характеристика, рассмотрены особенности состава, металлогении и общие закономерности размещения в структурах земной коры. Предложенная систематика магматических формаций, базирующаяся на вещественных и структурно-тектонических признаках, послужила основой легенд к геолого-формационным картам разного масштаба и различных регионов СССР. Применение формационного метода оказалось весьма плодотворным для решения ряда других теоретических проблем геологии, касающихся общих закономерностей развития магматизма в истории развития Земли. В частности, – связи магматизма с тектоникой, причин разнообразия изверженных горных пород и смены их состава во времени, необратимости геологических процессов и т. д. Эти исследования имели и большое практическое значение, являясь теоретической основой металлогенических прогнозов и обобщений.
Институт геологии и геофизики СО АН СССР на долгое время стал центром научных исследований в формационном направлении. Ю.А. Кузнецовым была создана в институте с самого начала его организации лаборатория магматических формаций, а затем крупный научный отдел, в который вошли три лаборатории: магматических формаций (заведующий – Ю.А. Кузнецов, в последующем – Г.В. Поляков и А.Э. Изох), петрологии изверженных горных пород (Г.В. Пинус, В.В. Велинский, В.А. Симонов) и рудоносности магматических формаций (Э.П. Изох, А.Г. Владимиров).
Глеб Владимирович Поляков, Эмиль Петрович Изох,
заведующий лабораторией магматических заведующий лабораторией рудоносности
формаций в 1984 - 1999 годы магматических формаций в 1965 - 1984 годы
На основе теоретических обобщений проводилось изучение конкретных магматических комплексов с целью дальнейшей типизации магматических формаций. Исследования в области эволюционной петрологии, сочетающиеся с прогнозно-металлогеническими обобщениями, были проведены на обширных территориях Центральной и Юго-Восточной Азии (Сибирь, Дальний Восток, Казахстан, Средняя Азия, Монголия, Вьетнам). Важным направлением в магматической геологии стала формационная петрология, предметом которой является петрогенезис закономерных ассоциаций магматических горных пород – магматических комплексов. Формационный подход оказался весьма продуктивным при решении фундаментальных проблем связи магматизма и тектоники, глубинной геодинамики и эволюционной петрологии, выяснении общих закономерностей эволюции эндогенных процессов, запечатлеваемой в верхней части литосферы – земной коре – в виде закономерно повторяющихся породных парагенезов – магматических и рудных формаций, магматических и металлогенических провинций, рядов и т. п. Он был и остается весьма актуальным при изучении сложных рудно-магматических систем, металлогенической специализации магм и связанных с магматизмом процессов рудообразования.
Постепенно сближаясь с исследованиями по физико-химической петрологии, учения о формациях вошли в русло традиционных рудно-петрологических исследований с приоритетом физико-химического анализа и моделирования, но характеризуясь вместе с тем отчетливой геодинамической направленностью. В конце ХХ века в формационных исследованиях усилился металлогенический аспект, заметно возросла роль вещественных признаков, включая детальные изотопно-геохимические характеристики при оценке рудной специализации и потенциальной рудопродуктивности магматических комплексов. Магматический комплекс стал учитываться как обязательная составная часть рудно-магматических систем, являющихся основой современного металлогенического анализа.
С началом ХХI века новые изотопно-геохимические методы позволили существенно уточнить возраст и геологическую позицию, источники вещества, а также взаимоотношения различных компонентов рудно-магматических систем. В сочетании с разработкой программных методов численного моделирования экспериментальных и природных систем это дает возможность построения современных петролого-генетических моделей и, соответственно, более корректного решения прогнозно-металлогенических задач применительно к рудно-петрографическим провинциям. Кроме того, большое внимание уделялось вопросам связи магматизма и тектонических режимов, что позволило выделять габброидные и гранитоидные серии как индикаторы разных геодинамических режимов в эволюции складчатых поясов. В этом направлении работали сотрудники лаборатории петрогенезиса магматических формаций под руководством профессора Андрея Эмильевича Изоха и лаборатории орогенного магматизма и метаморфизма под руководством профессора Александра Геннадьевича Владимирова.
Андрей Эмильевич Изох, Александр Геннадьевич Владимиров,
профессор, профессор,
заведующий лабораторией петрогенезиса и заведующий лабораторией орогенного
рудоносности магматических формаций магматизма и метаморфизма
В 2005 году при образовании Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН научные исследования в области магматических формаций, магматизма и геодинамики, были вновь объединены в Лабораторию петрологии и рудоносности магматических формаций под руководством А.Э. Изоха.
Научные исследования в области магматической геологии и петрологии изверженных горных пород ведутся в Институте более чем половину века. За это время геологическая наука пережила коренную смену геологической парадигмы (появление концепции плитной тектоники, а затем и глобальной геодинамики, сочетающей тектонику плит и теорию плюмов). Тем не менее формационный анализ как необходимый и эффективный метод изучения магматических и рудных образований на пути построения более совершенных петрогенетических и геодинамических моделей сохранил свое значение как в фундаментальной, так и в прикладной сферах геологии.
Сотрудники лаборатории проводят фундаментальные и прикладные научные исследования по широкому спектру направлений: закономерности проявления базит-ультрабазитового и гранитоидного магматизма в разных геодинамических обстановках, индикаторная роль магматизма в процессах роста континентальной коры и преобразования литосферы в платформенных областях и складчатых поясах, исследования магматического сульфидного и благороднометалльного оруденения, исследования полиметаллических и редкометалльных рудно-магматических систем. За последние годы получен ряд важных научных результатов.
Петрология базит-ультрабазитовых комплексов, мантийный магматизм и эволюция палеоокеанов
1.
На примере Сибирской и Эмейшаньской Крупных Изверженных Провинций установлено, что для ранних этапов и периферийных областей провинций характерны низкие содержания ЭПГ, а для пикритов и толеитовых базальтов из центральных областей - высокие их концентрации (до n*10 мг/т).
Схема распространения пермотриасового магматизма, связанного с Сибирской крупной изверженной провинцией. Звездами обозначены места отбора исследованных образцов и содержания Pt и Pd (в мг/т). Свиты: Iv – ивакинская; Mk – мукулаевская; Mr – моронговская; Nd – надеждинская; Gd – гудчихинская; Hr – хараелахская; Kc – кочечумская; Ndm – нидымская; Kr - корвунчанская
Высокой степенью плавления и высокими содержаниями ЭПГ в магмах в области головы мантийного плюма обусловлена высокая продуктивность сопряженных с траппами ультрамафит-мафитовых интрузивов. Насыщение расплавов серой происходит в промежуточных камерах.
2.
Исследованы базит-ультрабазитовые и гранитоидные магматические ассоциации Восточного Казахстана. Установлено, что существенная часть базитового магматизма и главный объем гранитоидного магматизма были проявлены в ранней перми (300 - 270 млн. лет назад), на пост-орогенном этапе развития Алтайской аккреционно-коллизионной системы.
Схема размещения раннепермских (300-270 млн. лет) магматических комплексов Восточного Казахстана. Указаны новейшие геохронологические данные
Раннепермские породы мантийного генезиса являются субщелочными, геохимически обогащенными и отвечают породам внутриплитных (плюмовых) геодинамических обстановок. Целесообразно расширить область Таримской крупной магматической провинции на северо-запад, охватив территорию Восточного Казахстана. Столь значительное распространение термического возмущения в верхней мантии очевидно стало возможным благодаря процессам пост-орогенического растяжения после коллизии Сибирского и Казахстанского континентов. Таким образом, современный геологический облик и металлогеническая специфика территории Восточного Казахстана является результатом плейт-тектонических процессов посторогенического растяжения на фоне повышенного термического градиента в мантии, вызванного активностью Таримского мантийного плюма.
3.
Пермский период в истории Азии характеризуется широким развитием внутриплитного магматизма, который традиционно связывается с мантийными плюмами. С проявлениями такого магматизма связаны крупные месторождения меди, никеля, платиноидов, ванадия и др. Пермский магматизм синхронно проявился как на кратонах, так и среди их складчатого обрамления. Такая синхронная или почти синхронная мамгатическая активность вызывает вопрос – пермский базитовый магматизм складчатых поясов это отголоски деятельности крупных событий происходящих на кратонах или проявление магматизма связанное с независимым мантийным плюмом. Решение этой проблемы имеет высокую научную значимость.
Установлено двухфазное строение ультрамафит-мафитового массива Орцог-Ула в Западной Монголии: 1 фаза представлена ритмично-расслоенной перидотит-габбровой серией пород (278,7 ± 2,5 Ма), 2 фаза – слабо-дифференцированная серия (272 ± 2 Ma), сложенная биотит-содержащими амфибол-оливиновыми габброидами. Породы первой фазы внедрения по петрохимическим трендам (меньшими содержаниями Na2O+K2O, TiO2, P2O5), по уровню концентраций некогерентных элементов (более низкими концентрациями легких и тяжелых лантаноидов, крупноионных литофильных элементов и более интенсивными минимумами высокозарядных элементов) отличаются от пород второй фазы. Предполагаются различные мантийные источники: для первой фазы – деплетированный (εNd (270Ма) +13,5), а для второй – обогащенный (εNd(270Ма) –4,3…+1,8) . Рассчитанные исходные расплавы для первой и второй интрузивных фаз относятся к пикробазальтовым магмам.
Геологическое положение, изотопно-геохронологические и изотопно-геохимические данные по базитовым интрузивам западного сегмента ЦАСП. Изученные интрузивы: 1 – Орцогулинский, 2 – Нарийнтолбуриингольский, 3 – Номгонский, 4 – Яматулинский, 5 – Дзадгайнурский, 6 – Дзараулинский, 7 – Баянцаганский.
Таким образом, мантийные источники для пермских интрузивов Западной Монголии имели гетерогенную природу, – так из деплетированных формировались родоначальные расплавы для магматических фаз имеющих низкощелочной состав, что отражается в их петрографическом составе – отсутствии калийсодержащих минералов: биотита и калий-натровых полевых шпатов, а из обогащенных, возможно под действием мантийных плюмов, источников генерировались выплавки, кристаллизация которых дала биотит-содержащие оливиновые габброиды.
Карта аномальных значений модуля вектора магнитной индукции, совмещенная со схемой массива, по нашим данным: 1 — кристаллические сланцы и гнейсы; 2 — габброиды первой фазы; 3 — габброиды второй фазы; 4 — габброиды с сульфидной вкрапленностью; 5 — граница между фазами; 6 — граница с вмещающими породами; 7 — места отбора проб 2013 г., 8 — места отбора проб 2014 г., 9 — места отбора проб 2016 г., 10 — номер образца.
4.
Исследованы синколлизионные среднекембрийские габброиды Хайрханского дунит-троктолит-габбрового массива в Озерной зоне Западной Монголии. Массив прорывает нижнекембрийские молассовые толщи и прорывается среднекембрийскими диорит-плагиогранитными интрузивами (507 млн. лет). U-Pb возраст по цирконам из габброидов этого массива 511 млн. лет. Минералого-петрографические и геохимические данные для габброидов этого массива обладают типичными надсубдукционными характеристиками (высокая основность плагиоклазов при повышенной железистости оливинов, высокая глиноземистость, низкие содержания титана и щелочей, минимумы по Ta, Nb, Zr и Hf. Для расслоенной серии массива характерно широкое проявление орбикулярных габбро, которые можно рассматривать как габбро-габбровый минглинг.
Орбикулы и структурные деформации в расслоенной серии Хайрханского массива. а – обнажение горизонта орбикулярных пород в центральной части массива; б – одиночная деформированная орбикула с трехзонной оболочкой и отчетливо грубозернистой центральной частью; в – пластические деформации тонкой ритмичной расслоенности в оливиновых габбро; г – крупномасштабная ритмичная расслоенность и зона вязко-пластического срыва, запечатанного позднемагматическим амфиболом; д – вязко пластические деформации пород расслоенной серии.
В то же время для расслоенной серии массива характерны высокотемпературные вязко-пластические деформации, которые охватывают весь объем интрузива. Эти наблюдения в совокупности с геологическими и геохронологическими данными, связанных с плавлением надсубдукционной мантии в кембро-ордовикское время. позволяет трактовать Хайрханский массив как пример синколлизионных расслоенных габброидов.
5.
В пределах Иртышской сдвиговой зоны Восточного Казахстана исследованы массивы габбро и перидотитов.
Выделено три типа пород, различающихся геологической позицией и вещественными характеристиками: 1) долериты и габбродолериты, 2) биотит-содержащие габбронориты и габбродиориты, 3) перидотиты и габбро расслоенной серии. Породы первых двух типов произошли при дифференциации первичной магмы, соответствующей толеитовым базальтам. Породы расслоенной серии, произошли при дифференциации относительно деплетированной более высокотемпературной магмы, состав которой соответствует магнезиальным базальтам. Геохимические и изотопные данные указывают, что обе первичные магмы образованы при плавлении деплетированной мантии (шпинелевый лерцолит), различия в их составах обусловлены разной степенью плавления. Возраст габброидов определен U-Pb и Ar-Ar датированием и составляет 317-313 млн. лет, что соответствует времени коллизионной орогении в регионе. Базитовый магматизм явился результатом возникновения астеносферных окон в подлитосферной мантии, обусловленным трансформным скольжением блоков вдоль Иртышской сдвиговой зоны. Проявления базитового магматизма отражают начало коллапса орогенного сооружения.
6.
Для Ольхонского террейна (Западное Прибайкалье) предложена модель развития базитового магматизма с закономерной сменой состава мантийных магм. На первом этапе родоначальная магма бирхинского комплекса (500 млн лет) генерировалась из древней надсубдукционной литосферной мантии. Надсубдукционные геохимические метки наследуются выплавками от литосферного источника, что объясняет тренд габброидов в область субщелочных составов и их надсубдукционные геохимические характеристики при отсутствии субдукции. Источником тепла под Саяно-Байкальской складчатой области являлась крупная низкоскоростная мантийная провинция (Large Low Shear Velocity Province – LLSVP).
Второй импульс магматизма (усть-крестовский комплекс) на 470 млн лет связан с коллизионными сдвиговыми движениями. Образовавшиеся глубинные разломы служат подводящими каналами не только литосферных, но и подлитосферных магм. При их смешении образуются гибридные магмы, которые обогащены несовместимыми элементами (компонента LLSVP) но, как и магмы первого этапа, несут надсубдукционную компоненту литосферной мантии.
Спектры нормированных содержаний редких и редкоземельных элементов в породах бирхинского и усть-крестовского комплексов
В предложенной модели магмы разных этапов и разного состава образуются, закономерно сменяя друг друга, под воздействием одного горячего поля, на начальных этапах без участия обогащенного вещества, на последующих с вовлечением глубинного обогащенного вещества.
7.
В пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса выделено 19 внутриокеанических дуг Палеоазиатского океана. Установлено, что внутриокеанический дуги существовали в период с неопротерозоя до позднего палеозоя. Сравнение древних и современных друг показало их сходные составы. Длины и мощности сохранившихся древних дуг меньше, чем таковые современных, возможно, как результат тектонической эрозии на конвергентных окраинах. Ключевыми признаками внутриокеанических дуг является наличие бонинитовых серий и задуговых бассейнов, которые также могли не сохраниться на поверхности.
Положение разновозрастных внутриокеанических дуг в пределах ЦАСП
8.
Изучены надсубдукционные и аккреционные комплексы Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) и западной Пацифики. В аккреционных комплексах и западной Пацифики были диагностированы элементы Стратиграфии Океанической Плиты (СОП). Практически во всех аккреционных комплексах ЦАСП, включающих ассоциации СОП разного возраста, присутствуют многочисленные офиолитовые комплексы, в том числе и базальты типа MORB и внутриплитные океанические базальты типа OIB, которые несут информацию об эволюции древнего Палеоазиатского океана, его открытии и закрытии, океаническом магматизме и о магматизме его конвергентных активных окраин. Аккретированные фрагменты СОП наряду с бонинит-содержащими внутриокеаническими дугами и поясами голубых сланцев, образованных по MORB и OIB, являются ключевыми диагностическими признаками аккреционных орогенов тихоокеанского типа. Океанические комплексы часто пространственно связаны с островодужными. В ЦАСП идентифицирована 21 внутриокеаническая дуга (ВОД). Выделены четы ре возрастные группы ВОД: неопротерозой – ранний кембрий, ранний палеозой, средний палеозой и поздний палеозой. Показано, что породные ассоциации современных и ископаемых дуг схожи, хотя ископаемые дуги содержат больше известково-щелочных разновидностей. Реконструированы три сценария образования задугового бассейна в древних ВОД – рифтинг активных окраин, внутриокеанических дуг и преддуговых областей. Предположено, что некоторые дуги могли быть тектонически эродированы и/или субдуцированы в мантию.
9.
Выполнено монографическое обобщение данных по внутриплитному магматизму и металлогении Северного Вьетнама, полученных в результате многолетних совместных исследований с вьетнамскими коллегами. Главное внимание уделено эволюции пермо-триасового магматизма, связанного с Эмейшаньской крупной изверженной провинцией. Показано, что базальт-пикритовый вулканизм и ультрамафит-мафитовый магматизм с Cu-Ni- ЭПГ оруденением проявлен на раннем этапе развития Эймешаньской КИП (260 млн. лет). Для второго этапа (250 млн. лет) характерны габбро-монцодиоритовые и габбро-сиенитовые с Fe-Ti-V оруденением и высокоглиноземистые граниты, с которыми связано Au-Sb, Au-Bi и Hg оруденение.
Приведены данные по кайнозойскому высококалиевому (сиенитам и лампроитам), магматизму (связанному с крупноамплитудной сдвиговой зоной Ailaoshan-Redriver. Показано присутствие синсдвиговой ультрамафит-мафитовой лерцолит-вебстерит-габброноритовой ассоциации внутри сдвиговой зоны, с которой связана рубиновая минерализация.
Петрология гранитоидных комплексов и эволюция континентальной коры
1.
Проведено изотопно-геохронологическое и петрологическое изучение палеопротерозойских коллизионных гранитоидов Шарыжалгайского выступа (ЮЗ Сибирской платформы). Установлено, что формирование интрузивных гранитоидов, чарнокитов и мигматитов во всех блоках Шарыжалгайского выступа происходило в диапазоне 1.84-1.86 млрд лет и коррелирует во времени с метаморфизмом (1.88-1.85 млрд лет) и базитовым магматизмом (~ 1.86 млрд лет). Характерная черта палеопротерозойских коллизионных гранитоидов это разнообразие их геохимических типов с преобладанием высокожелезистых, обогащенные высокозарядными элементами и легкими РЗЭ гранитоидов А-типа (Шумихинский, Малобельский, Китойский и Тойсукский массивы), температуры образования которых на основании Ti-in-Zr термометра оцениваются от 900 до 830°С.
U-Pb возраст (млн лет) циркона из палеопротерозойских гранитоидов и мигматитов Шарыжалгайского выступа
Определен характер коровых и мантийных источников палеопротерозойских гранитоидов. Генерация большинства гранитоидов была связана с плавлением архейских источников, что доказывается наличием архейских (2.5-3.3 млрд лет) унаследованных ядер циркона и отрицательными величинами eHf магматическихцирконов из интрузивных гранитов (от-3.0 до -10.6) и чарнокитов (от -12.1 до -16.9). Значительно реже граниты выплавлялись из ювенильной палеопротерозойской коры (eHf циркона от +3.0 до +0.8). Меланократовые гранитоиды (монцодиориты, гранодиориты), обогащенные Ba, образовались путем дифференциации мафической магмы сходной с внутриплитными базальтами. Исходя из изотопного состава циркона из монцодиоритов (eHf от –6.0 до –10.7 и eNd от –5.3 до –10.2) генерация мафической магмы была связана с плавлением обогащенной литосферной мантии, сформированной в результате неоархейских субдукционных процессов.
Изотопный состав Hf циркона из монцодиоритов и гранодиоритов и расчетная оценка изменения изотопного состава Nd мантии, обогащенной в результате неоархейского субдукционного процесса. Мантийный источник смоделирован путем смешения 95 % деплетированной мантии (eNd = 4.2 и Nd = 0.58 г/т) и 5 % корового материала (Nd = 27 г/т и eNd от -5 до +1) на время 2.7 млрд лет.
2.
Исследованы состав и возраст плагиогранитоидов южной части Озерной зоны Западной Монголии. В составе раннепалеозойских интрузивных массивов принимают участие плагиогранитоидные и габброидные ассоциации различного вещественного состава, возраста и геодинамической природы. Формирование происходило в интервале от 531 до 481 млн лет, выделяется два рубежа интрузивного магматизма: островодужный – 531–517 млн лет и аккреционно-коллизионный – 504–481 млн лет. Плагиогранитоидные ассоциации островодужного этапа имеют наиболее широкое развитие, тогда как интрузивный магматизм аккреционно-коллизионого этапа здесь проявился в меньших масштабах, в отличие от северной и центральной частей Озерной зоны. Ассоциации южной части зоны по вещественному составу относятся к породам известково-щелочной серии высокоглиноземистого и низкоглиноземистого типов. Выделяются четыре возрастные группы ксеногенного циркона (~664, 570–560, 545–531 и 530–520 млн лет), которые отвечают времени проявления магматизма океанического (поздний рифей) и островодужного (венд, ранний кембрий) типов и отражают главные магмообразующие источники при формировании исходных расплавов для плагиогранитоидов. Отсутствие в плагиогранитоидах ксеногенного циркона древнее 664 млн. лет, указывает на то, что венд-раннекембрийская островная дуга Озерной зоны Монголии формировалась на значительном удалении от докембрийских образований Дзабханского микроконтинета.
Схема геологического строения Озерной зоны (составлена с упрощениями, на основе данных [Geological…, 1999]). Изученные массивы: 1 – Дутулинский, 2 – Баясгалантский, 3 – Мандалт, 4 – Хатан-Хунгинский, 5 – Тугрикский, 6 – Удзур-Хунгинский.
На врезке показана схематичная тектоническая карта Западной Монголии. Докембрийские микроконтиненты: ДЗ – Дзабханский, ЮГ - Южно-Гобийский; ОЗ – островная дуга Озерной зоны (поздний неопротерозой – ранний палеозой); аккреционные комплексы (ранний-средний палеозой): МА – Монголо-Алтайский, ЮМ – Южно-Монгольский.
3.
В результате многолетних исследований дана систематическая геологическая, геохимическая и изотопная характеристика магматических, метаморфических и осадочных комплексов региона, реконструирована природа континентальной коры, установлены ее источники, механизмы формирования и закономерности эволюции, определена роль гранитоидного магматизма в этом процессе.
Для Горно-Алтайского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса доказано отсутствие допозднерифейского кристаллического фундамента, а метаморфические комплексы Горного Алтая, рассматривавшиеся рядом исследователей в качестве выступов раннедокембрийского фундамента, в действительности представляют собой продукты метаморфизма позднерифей-раннепалеозойской существенно ювенильной коры.
Показано, что первичная кора Горного Алтая была образована в результате двух этапов тектогенеза (ранне- и позднекаледонского). Установлено, что ранне- и позднекаледонская кора различается по составу, пропорциям ювенильного и рециклированного компонентов и механизмам образования. Раннекаледонская кора имела исключительно ювенильную природу (была образована за счет переработки пород мантии и океанической литосферы). Позднекаледонская кора Горного Алтая содержала значительную долю рециклированного компонента, резко варьировавшую в разных частях региона. Она содержала больше кремнезема и калия, была обогащена несовместимыми элементами. Особенности состава и изотопные характеристики пород позднекаледонских блоков определялись двумя факторами: привносом древнего материала из-за пределов региона и процессами дифференциации первичной коры в раннекаледонских террейнах.
Сопоставление геохимических характеристик осадочных пород ранне- и позднекаледонской коры Горного Алтая. 1-7 – Составы осадочных пород позднекаледонской коры из разных частей Горного Алтая (залитые кружки – песчаники, незалитые – алевролиты), 8 – поле составов осадочных пород раннекаледонских (раннекембрийских) островодужных разрезов.
Комплексные исследования ранне-среднепалеозойских гранитоидов Горного Алтая показали, что геологические блоки, сложенные корой разных типов, различаются по набору гранитоидных ассоциаций и закономерностям их проявления в пространстве и времени. При этом редкоэлементные и изотопные характеристики гранитоидов (за исключением пород A-типа) обнаруживают прямую зависимость от состава коры вмещающих террейнов.
В целом же, ранне-среднепалеозойский гранитоидный магматизм Горного Алтая является индикатором строения и степени зрелости коры региона. Так специфика гранитоидного магматизма раннекаледонских блоков Горного Алтая (последовательная эволюция от низкокалиевых M-гранитов, через умереннокалиевые I1 –граниты до высококалиевых I2-гранитов) укладывается в рамки модели эволюции ювенильной базитовой коры [Rudnick, 1995 и др.]. Особенности гранитоидного магматизма позднекаледонских блоков (синхронное проявление высококалиевых I2- и S- гранитов в первом эпизоде массового гранитообразования) - соответствует модели эволюции первичной коры андезитового состава [Taylor, McLennan, 1985], содержавшей значительную примесь рециклированного компонента.
4.
Получены новые петролого-геохимические и геохронологические данные по гранитоидам одного из крупнейших в СНГ Калба-Нарымского батолита (Восточный Казахстан). Традиционно эти гранитоиды рассматривались как результат переплавления утолщенных метаосадочных толщ в результате позднепалеозойских коллизионных процессов, а время формирования батолитов оценивалось от раннего карбона до раннего триаса (60-70 млн. лет). Проведенные в последние годы геохронологические исследования (более 15 U-Pb датировок и более 30 Ar-Ar датировок) позволили оценить интервал гранитообразования в 25-30 млн лет (поздний карбон - ранняя пермь), при этом главный объем (75 %) гранитоидов сформирован в интервале 295-285 млн лет, что соответствует постколлизионной (посторогенной) стадии развития.
Упрощенная схема строения Калба-Нарымского батолита и результаты изотопного датирования, выполненного U-Pb (черные прямоугольники) и Ar-Ar (белые прямоугольники) методами.
На врезке показано распределение U-Pb возрастов для образцов гранитов из 1й и 2й ассоциаций.
Обобщение петрогеохимических данных позволило выделить две главные ассоциации: 1) гранодиорит-гранитная, сформировавшая главный объем батолита в интервале 296-286 млн лет назад, и 2) гранит-лейкогранитная, образовавшая несколько самостоятельных крупных массивов с возрастом 283-276 млн лет. Гранитоиды первой ассоциации имеют широкие вариации по SiO2, и отрицательные корреляции с возрастанием кремнекислотности по всем элементам кроме калия. Их состав по совокупности петрогеохимических признаков в целом отвечает гранитодам S-типа. Гранитоиды второй ассоциации имеют слабые вариации кремнекислотности, и характеризуются трендами обогащения железом, редкоземельными и высокозарядными элементами с ростом кремнекислотности. Они имеют повышенные концентрации фтора и лития, в целом их состав более близок к гранитоидам А-типа. Петрогеохимическое моделирование поведения элементов в процессах частичного плавления метатерригенных субстратов показало, что гранитоиды первой ассоциации формировались при частичном плавлении метапелитовых источников с участием небольшой доли метабазитового субстрата, а гранитоиды второй ассоциации – вероятнее всего, при плавлении метапелитовых субстратов в условиях привноса специфического флюида, обогащенного высокозарядными и редкометальными элементами.
5.
В составе Калба-Нарымской зоны главенствующее структурно положение занимают гранитоиды крупного Калбинского батолита, сформированного в раннепермское время, на пост-орогенной стадии эволюции Алтайской коллизионной системы. Формированию этих гранитоидов предшествовал менее значительный гранитоидный магматизм, представленный массивами и поясами даек северо-западного простирания, которые разделены на два интрузивных комплекса: 1) калгутинский комплекс калий-натровых гранитов и 2) кунушский комплекс плагиогранитов. Родительские магмы плагиогранитов кунушского комплекса были сформированы при частичном плавлении метабазитового источника (MORB) при P = 10-15 кбар. Родительские магмы гранитоидов калгутинского комплекса были сформированы за счет частичного плавления метагранитных субстратов (ТТГ-типа) при P < 10 кбар. Проведенные исследования позволили установить, что формирование гранитоидных магм кунушского и калгутинского комплексов произошло при декомпрессионном плавлении аккреционной литологии Калба-Нарымского преддугового бассейна на разных уровнях глубинности.
Позиция гранитоидных интрузий кунушского и калгутинского комплексов в Калба-Нарымской складчатой области (Иртыш-Зайсанский ороген, Восточный Казахстан).
Предполагается, что релаксация тангенциального напряжения при смене режима от коллизии к пост-коллизионным деформациям, вызвало астеносферный апвеллинг, внедрение базитовых магм и массовое коровое плавление на разных уровнях глубинности. Полученные данные возрастов формирования гранитоидов кунушского и калгутинского комплексов соответствуют периоду крупномасштабной генерации гранитоидов A- и I-типа, связанных с обстановками посторогенного растяжения на сопредельных территориях Китайского Алтая, Джунгарии и Тянь-Шаня.
6.
Исследован петрогенезис позднепалеозойскиих-раннемезозойских габбро-гранитных серий Алтая. Представлены новые данные по типичным габбро-гранитным сериям русского Алтая пермо-триасового возраста, сформированным во внутриплитных обстановках в короткий промежуток времени (254-244 млн лет) одновременно с образованием крупных Сибирской и Хангайской изверженных провинций. Опробованные магматические породы обладают сходными чертами, однако значительно различаются по минералогии, петрографии, петрохимии основных и рассеянных элементов, а также по изотопии Sr и Nd. В целом наблюдаемое разнообразие пород пермо-триасовых габбро- и сиенит-гранитных серий Алтая объясняется тремя факторами: 1) плавлением неоднородной по составу литосферной мантии; 2) природой нижней и средней коры вмещающих геоблоков (основной источник гранит-лейкогранитных расплавов), 3) механизмами и степенью мантийно-корового взаимодействия (смешение магм, флюидный синтексис и др.). В целом же формирование пермо-триасовых внутриплитных гранитоидов Алтая происходило за счёт плавления пород нижней коры под воздействием тепла и флюидов, отделяющихся от мантийных очагов.
Пермо-триасовые гранитоидные серии на геологической карте Российского Алтая: (1) Белокурихинский, (2) Айский, (3) Саввушинский, (4) Теранджикский, (5) Атуркольский, (6) Тархатинский массивы.
7.
Геологические, геохимические и изотопные исследования магматических, осадочных и метаморфических комплексов Сихотэ-Алиня позволили установить, что формирование континентальной коры (от накопления первичных коровых масс до становления литосферы континентального типа) в этом регионе произошло в относительно короткий промежуток времени (не более 60 млн лет). Характерной чертой осадочных пород Сихотэ-Алиня является высокая кремнекислотность, относительно древние (>1 млрд лет) модельные Nd возрасты и обилие раннедокембрийских цирконов, что указывает на резкое преобладание в составе первичной коры региона древнего рециклированного материала.
Систематические исследования гранитоидных интрузий Сихотэ-Алиня выявили наличие трех этапов гранитоидного магматизма, различавшихся набором геохимических типов пород (первая половина раннего мела – S-граниты, вторая половина раннего мела - IS иI2-граниты, поздний мел-палеоген- I1, I2 и A-граниты).
В целом гранитоиды Сихотэ-Алиня характеризуются пониженной кремнекислотностью (преобладают меланограниты) и значимо более радиогенным, в сравнении с вмещающими осадочными породами, составом Nd.
Соотношение изотопного состава Nd в гранитоидах и вмещающих осадочных породах Сихотэ-Алиня
Общей тенденцией эволюции гранитоидного магматизма является понижение концентраций несовместимых элементов и уменьшение модельного Nd возраста с омоложением интрузий. Таким образом, эволюция континентальной коры Сихотэ-Алиня (изначально сложенной в основном рециклированным материалом и имевшей высокую кремнекислотность) определялась, преимущественно, андерплейтингом базитового материала в нижнюю кору, что нашло свое отражение в эволюции составов мезо-кайнозойских гранитоидов региона и увеличении доли ювенильного компонента в их источнике.
Рудоносность базит-ультрабазитовых ассоциаций
1.
Прослежена эволюция рудообразующей системы в малосульфидном горизонте интрузии Норильск 1. Двадцать четыре минерала элементов платиновой группы и их твердые растворы, а также многочисленные неназванные фазы, включая аналог Sb винсентита, As и Sn аналоги мертеита-I, а также Sn аналог мертиеита-II были выявлены в рудах. Основные особенности минеральной ассоциация: (1) нетипичный тренд TiO2 и Fe2 в хромитах; (2) состав сплавов Pt – Fe с диапазоном Fe/Fe + Pt = 0,26–0,37 (logfO2 ≈ - (9–10); (3) кристаллизация высокотемпературного сперрилита из силикатного расплава (при > 800°C и lgfS2 < –10,5), что возможно при fO2 от FMQ до FMQ – 2 в мафитовой магме, что связано с восстановительными условиями их образования и эволюции. Каплевидные включения силикатно-оксидных минералов в хромите и сульфидов в минералах платиновой группы интерпретируются как захваченные капли сульфидного расплава, который эволюционировал в направлении увеличения летучести серы: Tr + PnFe> Ni – в сперрилите (парагенезис I) в Pomc + PnNi≈Fe + Cp – в Pt-Fe сплавах (парагенезис II). Парагенезис из сульфидных агрегатов в силикатной матрице является более фракционированным: Po + PoNi> Fe + Cp (III) и Py + PnNi >> Fe + Ml (IV). Арсениды и антимониды Pd кристаллизуются позже, чем сперрилит и изоферроплатина в результате эволюции сульфидного расплава с увеличением активности элементов лигандов.
Микропарагенезы рудных минералов в малосульфидном горизонте (снимки СЭМ)
Соотношения Fe/S в пирротине (а) и Ni / (Ni + Fe) в пентландите (б) показывает изменение летучести серы (lgfS2) в сульфидных ассоциациях.
2.
Изучены уникальные сульфидные руды с высоким содержанием Cu из рудного тела Южное-2 в Талнахской интрузии, оценены условия их кристаллизации. Получены новые геохимические и минералогические данные о рудном теле Южное-2 в юго-западной ветви Талнахской интрузии. Рудное тело состоит из халькопирита, а также из меньшего количества пентландита и подчиненных кубанита, борнита и пирротина, и отличается от Cu-богатых руд Октябрьского месторождения отсутствием моихукит-талахитовых комплексов.
Микропарагенезисы МПГ в рудном теле Южное-2
Руды значительно обогащены Cu, Ni и ЭПГ: Cu до 28,12 и 10,58 мас. %, Ni до 6,29 и 2,45 мас. %, а Pt + Pd до 220 и 173 г/т в массивных и вкрапленных рудах, соответственно. Соотношения Cu/Ni = 3,85-7,34 в массивных и 2,64-6,58 во вкрапленных рудах. Соотношения тугоплавких платиноидов к легкоплавким (PPGE/IPGE) достигают более 40000. Эти особенности указывают на чрезвычайно высокую степень фракционирования сульфидного расплава при формировании руд Южное-2. Последовательность кристаллизации минералов PGE (PGM) на основе текстурной информации была следующей: Pt-Pd-Sn (рустенбургит, атокит) → Pd-Cu-Sn (станнопалладинит) → Pt-Fe-Cu-Ni (тетраферроплатина) → Pd-Ni-As (маякит) → Pd-As (палладоарсенид) → Pd-Pb (Bi) (звягинцевит, полярит и неназванная фаза Pd5Pb3 → Au-Cu-Pd (тетраарикуприд и аурикуприд) → Au-Ag сплавы. Фракционированный сульфидный расплав был обогащен обогащенного Cu, Ni, Pt, Pd, Pb и Au, и в результате были получены минералы со своеобразным составом (например, обогащенный Cu станнопалладинит, богатый Pb полярит, Ni-богатый палладоарсенид, которые не встречались в других рудах Норильских интрузий. Кроме того, Pt-Fe-Cu-Ni обнаружены в изобилии, тогда как сперрилит, который является обычным минералом других руд, отсутствует в этой ассоциации. Состав пентландита с отношениями Ni/(Ni+Fe) от 0,48 до 0,68 указывает на то, что он образовался между 560°C (с низким содержанием Ni) до 500°C (с высоким содержанием Ni) и от -10,5 до -7 lgfS2, соответственно. МПГ и Au-минералы формировались при температурах от 550 до 225°С. Специфичность исследованной ассоциации обусловлена эволюцией расплава, обогащенного Cu (и Ni), в условиях повышенной летучести серы.
3.
Для Инаглинского Au-Pt россыпного месторождения (Алданский щит, Россия) на основе изучения морфологии, химического состава и набора минеральных включений обоснованы генетические типы самородного золота и предложены его коренные источники. На примере россыпей Инагли и Кондера, выявлены отличительные особенности самородного золота из россыпей, связанных с концентрически-зональными комплексами щелочных и ультраосновных пород на Алданском щите. Было установлено, что в россыпях, ассоциирующих с концентрически-зональными комплексами на Алданском щите, идентифицируется три типа золота.
Au-Cu-Ag диаграмма составов золота из россыпей Инагли и Кондер, показывающая отличительные генетические особенности трех типов золота, связанных с концентрически-зональными комплексами щелочных и ультраосновных пород на Алданском щите.
I тип. высоко-Cu, низко-Hg и низко-Ag золото со спорадическими содержаниями Pt и/или Pd, генетически связанное с МПГ и Au-Cu (±Ag±Pt±Pd) сплавами. Диагностируется в россыпи р. Кондер и не характерно для россыпи р. Инагли. Потенциальным коренным источником это золота предполагаются щелочные пироксениты и дуниты, переработанные поздними гидротермальные флюидами, непосредственно связанными с кристаллизацией щелочных комплексов.
II тип. Au-Ag сплавы с непостоянными низкими примесями Cu, Hg и Pd (< 1 вес.%), ассоциирующие с сульфидами железа и меди. Широко распространены в россыпи р. Кондер, в россыпи р. Инагли отмечаются в небольшом количестве и ассоциирует с включениями Au-Pb соединений. Потенциальными коренными источниками для золота этого типа выступают зоны метасоматических изменений в дунитах, образовавшиеся результате взаимодействия между дунитами и щелочными магматическими флюидами.
III тип. бинарные Au-Ag сплавы, ассоциирующие с Ag-Cu-Te-S-As включениями. Широко распространены как в россыпи р. Кондер, так и в россыпи р. Инагли. Потенциальным коренным источником для этого типа золота предполагаются скарны, связанные с внедрением монцонит-сиенитовых интрузий.
4.
Изучено распределение меди, никеля и элементов платиновой группы (Os, Ir, Ru, Rh, Pt, Pd) и предложены разные механизмы формирования ЭПГ-Cu-Ni сульфидной минерализации в небольших силлоподобных перидотит-габбровых интрузиях пермо-триасового комплекса Каобанг в зоне Шонгхиен, северо-восточный Вьетнам. Комплексные минералогические, петрологические и геохимические исследования показывают, что сульфиды были сегрегированы из первичных неистощенных ЭПГ магм, приближающихся по составу к магнезиальному базальту, в результате коровой контаминации, и испытывали взаимодействие со значительным объемом недеплетированного силикатного расплава. Массивная и вкрапленная магматическая сульфидная минерализация в интрузия комплекса Каобанг представлена двумя типами: (1) минерализация, связанная с многократными внедрением в интрузивную камеру становления близких по составу магм, представляющих смесь силикатного расплава, сульфидов, хромшпинели и оливина (интрузии Suoi Cun, Dong Sang, Bo Ninh, Na Hoan) и (2) минерализация, связанная с сульфидной сегрегацией непосредственно в камере становления рудоносной интрузии (интрузия Ha Tri). ЭПГ-Cu-Ni магматические сульфидные рудопроявления в северо-восточном Вьетнаме, генетически связанные с небольшими ультрамафит-мафитовыми интрузиями могут стать основным металлогеническим типом потенциально нового ЭПГ-Cu-Ni рудного района в северо-восточном Вьетнаме.
(а) Сульфидные шлиры (обведены красными пунктирными линиями) на контакте между плагиолерцолитами и оливиновыми меланогаббро интрузии Suoi Cun. (b) Взаимоотношения между рудными минералами в сульфидном шлире в отраженном свете: зерна пирротина (Po) и халькопирита (Cpy) погружены в матрикс из магнетита и гидроокислов железа (Mg + Fe-Ox). Пирротин частично замещен мелкозернистым магнетит-пирит-марказитовым агрегатом (Mg + Py + Mr) и окружен каймой виоларита (Viol). (c-d) Распределение Ni, Cu и ЭПГ в сульфид-содержащих ультрамафит-мафитовых интрузиях зоны Шонгхиен
5.
Изучена минеральная ассоциация Малетойваямского эпитермального золоторудного месторождения (п-в Камчатка). Образцы Малетойваямского месторождения содержат широкий спектр минералов, том числе уникальные теллуриды, селениды и сульфоселенотеллуриды золота, ранее не найденные нигде в мире. К ним относятся малетойваямит Au3Se4Te6, и неназванные фазы различного состава Au3Se4Te6, Au2Te4(S, Au3Se4Te6)3, AuSe и Au(Te,Se), находящиеся в ассоциации с самородным золотом (в том числе, горчичным) и сложными оксидами золота. Ассоциирующими минералами рудной ассоциации являются теннантит, тетраэдрит, голдфилдит, ватанабеит, энаргит, фаматинит, лузонит, сенармонтит, бисмит, рузвельтит, трипугиит, гуанджуатит, висмутин, самородный теллур, самородный селен и другие. По минеральным парагенезисам было выявлено, что эта ассоциация сформирована при очень высоких значениях фугитивностей селена (log fSe2 от -12,4 до -5,7) и кислорода (lg fO2 от -27,3) и кристаллизуясь из очень кислых растворов.
Малетойваямит в ассоциации с самородным теллуром, калаверитом, сульфосолями и оксидами золота.
Изучено природное соединение Au3Se4Te6 и его синтетический аналог. На основе их сопоставления обоснован и утвержден международной комиссией по новым минералам новый минерал малетойваямит. Зерна малетойваямита серого цвета до 50 мкм находятся в срастании с самородным золотом и другими неизвестными соединениями золота. Он имеет спайность по [001], сильное двуотражение (до голубовато-серого) и сильную анизотропию. Значения отражательной способности в воздухе (Rmax, Rmin в %): 38.9, 39.1 при 470 нм; 39.3 и 39.5 при 546 нм; 39.3 и 39.6 при 589 нм; 39.4 и 39.8 при 650 нм. Средний состав: Au ˗ 34,46; Se ˗ 16,76; Te ˗ 47,23 и S ˗ 0,84, сумма 99,29 мас. %, что соответствует формуле Au2.90 (Se3.52S0.44)3.96Te6.14 (13 атомов); синтетический аналог: Au2.90Se4.16Te5.94. Расчетная плотность 7,98 г/см3. Структурная идентичность малетойваямита с синтетическим Au3Se4Te6 подтверждена с помощью порошковой рентгенографии и рамановской спектроскопии. Кристаллическая структура малетойваямита была рассчитана по рентгеновским данным синтетического Au3Se4Te6. Минерал является триклинным, пространственная группа P – 1, a = 8,901 (2), b = 9,0451 (14), c = 9,265(4), α = 97,66(3)°, β = 106,70(2)°, γ = 101,399(14)°, V = 685,9(2) Å3 и Z = 2. Это уникальный тип структуры, близкой к молекулярной: кубоподобные кластеры [Au6Se8Te12], связанные посредством ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Предлагаемый минерал назван по месту находки - месторождения Малетойваям на Камчатском полуострове, Россия.
а - cоставы синтетических фаз (черная линия), соответствующих природным (желтые квадраты); б,в – сравнение Раман спектров и отражения природного и синтетического малетойваямита; г – триклинная структура малетойваямита.
Редкометалльные рудно-магматические системы, связанные с гранитоидами
1.
Определены возрастные рубежи и оценена длительность формирования Калгутинской Mo-W рудно-магматической системы (Алтай). РМС представляет собой пример взаимосвязи гранитного магматизма и редкометалльно-молибден-вольфрамового оруденения. В геологических структурах Алтайской аккреционно-коллизионной системы Калгутинскую РМС следует рассматривать как автономный магматический очаговый ареал, формирование которого обусловлено существованием глубинной магматической камеры — гранитного батолита. Батолит прорван онгонит-эльвановыми дайками, с которыми совмещено Калгутинское Mo-W месторождение кварцево-жильно-грейзенового типа.
Схема геологического строения Калгутинского редкометалльно-гранитного батолита, по [Анникова и др., 2006] с изменениями. 1 — девонские вулканогенно-осадочные отложения нерасчлененные; 2 — порфировидные биотитовые граниты главной интрузивной фазы; 3 — резкопорфировидные двуслюдяные турмалинсодержащие лейкограниты (Аргамджинский шток); 4 — порфировидные и/или неравномерно-зернистые двуслюдяные лейкограниты (Джумалинский шток); 5 — Восточно-Калгутинский онгонит-эльвановый пояс (а — дайки, б — массивы); 6 — крупнозернистые мусковитовые лейкограниты (Восточный шток); 7 — четвертичные отложения; 8 — геологические границы; 9 — контур центральной части дайкового пояса и наиболее продуктивного разведочного участка Калгутинского месторождения; 10 — точки отбора проб и результаты изотопного датирования (в черных прямоугольниках — данные U-Pb изотопного датирования, в белых — Ar-Ar изотопного датирования)
Калгутинское Mo-W месторождение представлено двумя типами рудопроявлений, которые совмещены в пределах одного рудного поля, однако резко различаются по структурно-геологическим характеристикам, вещественному составу и изотопным возрастам (U/ Pb, Re/Os, Ar/Ar). Первый тип представлен богатым молибденовым оруденением, которое сконцентрировано в грейзенах и грейзенизированных микрогранитах штокверка, известного на Калгутинском месторождении как Молибденовый шток. В возрастной последовательности рудно-магматических процессов молибден-порфировое оруденение обнаруживает тесную связь с гранитоидами главной интрузивной фазы, предшествуя молибден-вольфрамовым кварцево-рудным жилам и грейзенам. Второй тип представляет собственно Калгутинское месторождение и включает серию кварцеворудных жил и грейзенов в краевой юго-восточной части гранитного батолита и его экзоконтакте. Рудная зона протягивается почти на 2 км при ширине 0.5 км, при этом наиболее продуктивный участок месторождения пространственно совмещен с осевой частью Восточно-Калгутинского дайкового пояса (Центральная дайка). Промышленно значимые кварцево-рудные жилы характеризуются наибольшей мощностью (в среднем 1.5—2.0 м) и протяженностью (в среднем 300—350 м), главные рудные минералы в них представлены вольфрамитом, молибденитом, халькопиритом, бериллом и висмутином.
Схематизированная модель Калгутинской РМС, отражающая последовательно остывание двухуровневой магматической колонны, осложненной тектоническим экспонированием (подъемом при растяжении континентальной литосферы Южного Алтая и сдвиго-взбросовыми деформациями). 1 — онгонит-эльвановые дайки Mo-W месторождения; 2 — лейкогранитные штоки нерасчлененные; 3 — Молибденовый шток; 4 — граниты главной фазы Калгутинского батолита; 5 — вулканические породы аксайской свиты (D1–2); 6 — терригенные породы горно-алтайской серии (V—Є); 7 — Mo-W месторождение; 8 — гранитный расплав.
Новые данные 40Ar/39Ar датирования Калгутинской РМС в совокупности с результатами предшествующих геохронологических исследований позволяют констатировать длительный характер формирования как в целом Калгутинской РМС (215—181 млн лет), так и Восточно-Калгутинского дайкового пояса (202—181 млн лет), а с учетом геологических взаимоотношений различных компонентов Калгутинской РМС можно выделить пять этапов в ее формировании. Полученные возрастные оценки требуют согласования с тектоническим режимом и спецификой магматизма Горного Алтая, который в раннем мезозое отвечал внутриплитному этапу. На внутриплитном этапе тектогенеза (Mz1) южная часть Горного Алтая испытала интенсивные сдвиго-раздвиговые и сбросо-взбросовые деформации, заложившие ортогональную сетку разрывных нарушений СВ и ЮВ простираний. В результате интенсивного сжатия СВ направления эта сетка разломов испытала неоднократную реактивацию, что выразилось в сдвиговзбросовых движениях. На фоне этих деформаций внедрение гранитоидных магм определялось наиболее ослабленными зонами в узлах пересечения разломов. В итоге гранитные батолиты оказались сосредоточены в двух очаговых ареалах — Бухтарминском и Калгутинском. На основе U/Pb, Rb/Sr и 40Ar/39Ar датирований сейчас установлено, что отдельные магматические импульсы (ритмы, комплексы) в пределах каждого ареала синхронизированы между собой (245—230, 215—205, 200—180 млн лет), отражая периодически возобновляющуюся тектоническую активность в регионе, однако на каждом этапе они резко различались по масштабам гранитообразования, механизму внедрения расплавов и уровню их глубинности.
Внедрение и становление родоначальной гранитной магмы Калгутинского батолита происходило, по крайней мере, на фоне двух фаз деформаций: 215—210 млн лет — заложение сдвигосброса СВ простирания с падением главной плоскости срыва на ЮВ под углом 60—70°, 205—180 млн лет — его реактивация как сдвиго-взброса. Учитывая геолого-геофизические и термобарогеохимические данные [Анникова и др., 2004; Соколова и др., 2011], а также вышеприведенный термохронологический анализ, можно уверенно предположить, что Калгутинская РМС представляла собой двухуровневую магматическую колонну, при этом вскрытый на современном эрозионном срезе Калгутинский батолит отвечал верхней магматической камере, которая, в свою очередь, была сформирована значительно глубже — на мезоабиссальном уровне глубинности (≥ 5—15 км), а затем экспонирована вместе с глубинным магматическим очагом на более высокий уровень земной коры, ∆t ~ 5 км
2.
Термохронология и математическое моделирование динамики формирования редкометалльно-гранитных месторождений. Проведена событийная корреляция пермотриасовых гранитов Алтайской коллизионной системы, с которыми связаны промышленные месторождения и рудопроявления (Mo-W, Sn-W, Li-Ta-Be). Мультисистемное и мультиминеральное изотопное датирование магматических пород и рудных тел (U/Pb, Re/Os, Rb/Sr, 40Ar/39Ar – методы) указывает на постколлизионное (внутриплитное) формирование рудно-магматических систем, длительность существования которых зависела от корово‐мантийного взаимодействия и скорости тектонического экспонирования геоблоков на верхние уровни земной коры.
Рассмотрены термические истории двух РМС: 1) Калгутинского Mo‐W месторождения, связанного с редкометалльными гранит‐лейкогранитами и онгонит‐эльвановыми дайками, 2) Ново‐Ахмировского Li‐Ta месторождения, представленного топаз‐циннвальдитовыми гранитами, и связанными с ним во времени лампрофирами и онгонит‐эльвановыми дайками. Проведено численное моделирование и построены двухкаскадные модели термического остывания глубинных магматических камер гранитного состава, приводящие к остаточным очагам редкометалльно-гранитных расплавов – петрологических индикаторов промышленных месторождений Mo-W, Sn-W, Li-Ta-Be.
3.
Представлены результаты по ICP-MS определению растворенных форм элементов в воде малых рек, озер и в талых водах ледников и снежников бассейна р. Катуни. Установлены особенности формирования химического состава воды водных объектов высокогорных территорий Алтая, мало подверженных антропогенному воздействию. Выполнена оценка качества воды и влияния на него природных факторов. В качестве опорных объектов исследования выбраны малые реки и озера, расположенные в высокогорной высотной зоне Горного Алтая, в верховьях р. Катунь и ее притоков. Большая часть выбранных объектов находится в пределах заповедников, заказников, природных парков и имеет статус памятников природы Республики Алтай. Для большинства объектов такое исследование было проведено впервые.
Схема расположения особо охраняемых природных территорий в верховьях р. Катуни.
Характер распределения ореолов рассеяния тяжелых элементов во многом определяется переносом продуктов выветривания коренных горных пород источника природными водотоками. В то же время, высокое содержание какого-либо металла в природной воде является поисковым признаком наличия соответствующего рудопроявления на водосборной площади.
В реках и озерах долины р. Мульты установлено превышение ПДК вредных веществ в водных объектах рыбохозяйственного значения по Cu, Zn, Al, V, Mn, Fe. В исследованных реках и озерах бассейна Кучерлы наблюдается превышение ПДК для рыбохозяйственных объектов по Al, Fe, Zn и ПДК в питьевой воде по Al, Sb. Концентрации тяжелых элементов в реках и озерах в районе оз. Тальмень не превышают ПДК в питьевой воде, но содержания Al и Cu превышают ПДК в воде рыбохозяйственных водоемов. В составе снега и фирна обнаружены высокие содержания Al, P, K, Fe, Ni, Cu, Zn, Pb, превышающие ПДК в рыбохозяйственных водоемах, причем содержания Al, K, Fe, Ni, Pb превышают ПДК в питьевой воде. Наличие в ледниках и снежниках высоких концентраций токсичных металлов (Al, Ni, Pb) связано с накоплением продуктов выветривания подстилающих горных пород в толще снега и льда в течение длительного времени.
Научные интересы приводят сотрудников лаборатории в самые разные места на планете Земля. На представленной ниже карте отмечены места наших экспедиционных работ за последние 5 лет. Главные интересы сосредоточены в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса, Сибирской платформы, а также Тихоокеанской окраины Азии.
География экспедиционных работ сотрудников Лаборатории петрологии и рудоносности магматических формаций за 2016–2020 гг.
1. Горный и Рудный Алтай
2. Западная, Центральная Монголия и Тува
Уже почти 40 лет сотрудники Лаборатории проводят исследования магматизма Монголии, за это время накоплен уникальный материал, позволяющий решать многие научные и прикладные задачи. Монголия – рай для петрографов, петрологов, в котором можно найти как широко распространенные (габбро, диориты, монцониты, граниты), так и редкие петрографические разновидности магматических пород, например, корситы, орбикулярные алливалиты, монцогаббро, базальты с мегакристаллами красного граната и др.
Геологическая история Монголии схожа с другими регионами Центральной Азии – «осколки» древних континентов перемешаны со складчатыми областями – представляет собой коллаж всех известных геодинамических обстановок в широком временном ряду от архея до квартера. Наши исследования были сосредоточены на исследовании магматических пород, имеющих мантийные корни. Мы изучали: расслоенные ультрамафит-мафитовые интрузивы для определения их Cu-Ni-ЭПГ рудоносности; породные и минеральные включения в молодых базальтов для сбора информации о составе и условиях нижней коры и верхней мантии; интрузивы «пестрого» состава для понимания процессов взаимодействия мантии и коры. А все исследования магматизма Монголии были направлены на установление возрастных рубежей, масштабов проявления, геодинамических обстановок реализации, формационную принадлежность, петрологических моделей генезиса и рудного потенциала.
В последние годы экспедиции в Монголию проводятся в тесном сотрудничестве с археологами, изучающие палеолитические стоянки. Задача, поставленная археологами – найти источник каменного сырья, из которого в палеолите изготавливали предметы быта. Работа с археологами показала, что источником сырья для артефактов, находимых в районе долине р. Селенги, в ее среднем течении были горизонты силицитов в пермские осадочные отложениях хануйской серии. В одном из маршрутов при отборе пробы на возраст из монцонитов Нарийнтолбурийнгольского массива (попутно, помимо археологических задач мы решаем свои петрологические) под валуном, от которого отбиралась проба, был обнаружен стальной меч, датируемый, предположительно, восемнадцатым веком. Благодаря российским археологам, находившимся с нами, находка была оперативно передана в Институт истории и археологии Монгольской академии наук для реставрации и изучения.
3. Восточный Казахстан
Сотрудники лаборатории проводят многолетние исследования магматических комплексов Восточного Казахстана. Эта территория является частью Алтайской коллизионной системы герцинид, сформированной в позднем палеозое при коллизионном взаимодействии Сибирского и Казахстанского палеоконтинентов. В результате аккреционно-коллизионных событий на этой территории оказались совмещены магматические комплексы различной геодинамической природы. Расшифровка истории развития магматизма, изменения состава мантийных и коровых источников, их вазимодействия и построение петрогенетических моделей позволит внести существенный вклад в представления о геодинамической эволюции этой части Центрально-Азиатского складчатого пояса.
Объекты исследования - интрузивные массивы габброидов и гранитоидов, вулканические и вулкано-плутонические структуры, толщи осадочно-вулканогенные толщи, дайковые рои и пояса, жилы пегматитов, включая редкометалльные.
Цель исследований - установление масштабов и последовательности формирования магматических комплексов Восточного Казахстана, выяснение внутреннего строения массивов, последовательности фаз внедрения, взаимоотношений пород. Отбор проб для проведения лабораторных петрографических, минералогических, петрогеохимических, изотопных, геохронологических исследований горных пород и минералов для определения особенностей состава, установления возраста магматических событий, их корреляции с целью палеогеодинамических реконструкций и металлогенического прогнозирования.
Методы полевых исследований - автомобильные и пешие маршруты; картирование опорных участков, в том числе с использванием спутниковых снимков, документирование обнажений с фотографированием и зарисовками взаимоотношений пород; отбор проб из свежих скальных обнажений с помощью геологических кувалд и молотков. Привязка ключевых обнажений и мест отбора проб осуществляется с помощью систем спутниковой навигации GPS / ГЛОНАСС.
4. Центральный Казахстан
Итмурундинская зона, включающая в себя одноименный офиолитовый пояс и аккреционный комплекс, распложена в одном из труднодоступных мест северного Прибалхашья в западной части Центрально-Азиатского складчатого пояса. В связи с этим геологическая история этого региона остается дискуссионной. Итмурундинский аккреционный комплекс и офиолитовый пояс являются одним из ключевых объектов для расшифровки процессов магматизма Палеоазиатского океана и на его активных окраинах.
Объекты исследования – ордовикско-раннесилурийские вулканогенные и осадочные образования итмурундинской, казыкской и тюретайской свит, изучаемые нами с позиции орогении тихоокеанского типа и стратиграфии океанической плиты.
Цель исследований – установление геодинамической обстановки формирования вулканических и осадочных пород по результатам геологической съемки, отбора проб и петрографических, изотопно-геохимических и геохронологических исследований.
5. Киргизия
Алайский хребет принадлежит к герцинской складчатой области Южного Тянь-Шаня, являясь частью Южно-Ферганской синформы, именуемой также Араванской тектонической зоной, сопряженной со структурной зоной Южно-Ферганского глубинного разлома.
Объектами исследования являлись породы чонкойской свиты (Є1), пульгонской свиты (S1-2) и араванской свиты (D1-2) в составе аккреционного и надсубдукционного комплексов, образованных на конвергентной окраине тихоокеанского типа, существовавшей в Туркестанской ветви Палеоазиатского океана.
Цель исследования - детальное картирование и документация разрезов Алайского хребта, представленных магматическими и осадочными породами океанического происхождения.
6. Узбекистан
Узбекский Южно-Тяньшанский складчатый пояс расположен в юго-западной части Центрально-Азиатского складчатого пояса и сложен преимущественно средне-позднепалеозойскими породами, образованными на активных и пассивных окраинах Палеоазиатского океана.
В ходе полевых исследований изучены и опробованы 4 опорных участка в пределах в центральной и восточной частях складчатого пояса: 1) горы Букантау, 2) горы Тамдытау, 3) хребет Северный Нуратау, 4) хребет Чаткало-Курама.
Детально изучены магматические и осадочные породы стратиграфии океанической плиты и субдукционных комплексов. Отобраны пробы кислых и основных вулканитов (базальты, андезиты, дациты), а также ультрамафитов, гранитов и гранодиоритов для изотопно-геохимических исследований и на цирконометрию.
7. Саяны и Тува
8. Прибайкалье и Забайкалье
9. Сихотэ-Алинь
10. Камчатка
Целью экспедиции было посещение и опробование Золоторудного эпитермального месторождения Бараневское, расположенного на п-ве Камчатка в пределах Центрально-Камчатского вулканического пояса. Цель поездки: отобрать образцы для определения форм концентрирования золота и выявления генетических особенностей формирования руд.
11. Вьетнам
Уже более 50 лет ведется сотрудничество с коллегами из Вьетнамской академии наук и технологий по исследованиям магматизма и металлогении Вьетнама. За эти годы получено множество принципиально новых результатов о геологическом строении, закономерностях эволюции литосферы, размещения многих рудных месторождений.
12. Япония
Полевые работы проводились в 2017 – 2019 гг. на ключевых аккреционных и надсубдукционных комплексах Японии с целью изучения отложений стратиграфии океанической плиты и островных дуг.
Объекты исследования – пермо-триасовый комплекс Мино-Тамба, триасово-юрский комплекс Чичибу и мел-неогеновый комплекс Шиманто. Аккреционные комплексы Японии включают в себя фрагменты океанической коры (базальты, пелагические кремни, хемипелагические осадки, турбидиты) и вместе с надсубдукционными вулканитами являются важными составляющими орогенных поясов тихоокеанского типа.
Целью полевых исследований было изучение/картирование взаимоотношений магматических и осадочных пород аккреционных и надсубдукционных комплексов, их опробование для последующих изотопно-геохимических и геохронологических исследований.
Лаборатория является базовой для Кафедры петрографии и геологии рудных месторождений и Кафедры минералогии и геохимии Геолого-Геофизического факультета НГУ. Сотрудники лаборатории проводят лекционные и практические занятия по базовым и специальным курсам геологической, петрологической и геохимической направленности
Изох Андрей Эмильевич
Профессор, заведующий Кафедрой Петрографии и геологии рудных месторождений.
Петрография изверженных пород - курс лекций
Специальности "Геохимия", "Общая и региональная геология", "Геология и геохимия горючих полезных ископаемых", 3-й курс.
Цель курса - научить студентов диагностировать, описывать и классифицировать изверженные горные породы. В результате освоения данной дисциплины студент приобретает знания, умения и навыки работы с петрографическим поляризационным микроскопом для диагностики и квалифицированного описания изверженных горных пород в прозрачных шлифах. Кроме того, он получает навыки диагностики изверженных пород по штуфным образцам из богатой коллекции НГУ.
Владимиров Александр Геннадьевич
Профессор Кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений.
Физико-химическая петрология - курс лекций
Специальности "Петрология", "Минералогия и геохимия эндогенных процессов", 6-й курс (2-й курс магистратуры).
Цель курса - заложение системных знаний о принципах обощений и петрогенетического моделирования планетарных и региональных петрологических данных, а также данных по внутреннему строению и вещественному составу магматических комплексов, их геодинамической интерпретации и металлогенического прогнозирования.
Туркина Ольга Михайловна
Профессор Кафедры Минералогии и геохимии.
Геохимия - курс лекций
Специальность "Геохимия", 4-й курс.
Цель курса - овладение студентами современными знаниями по геохимии земных оболочек и геологических процессов и умением применять их для решения геохимических и геологических проблем. Задачи курса: дать базовые понятия о свойствах элементов, охарактеризовать методы получения данных по редкоэлементному и изотопному составу и возрасту пород; изложить основные сведения о составе Земли и ее отдельных оболочек, распределении элементов в горных породах и геосферах и миграции элементов в геологических процессах; обучить способам интерпретации геохимических данных для реконструкции происхождения горных пород и особенностей протекания геологических процессов.
Вишневский Андрей Владиславович
Доцент Кафедры Минералогии и геохимии
Минералогия - практические занятия
Специальности "Геохимия", "Общая и региональная геология", "Геология и геохимия горючих полезных ископаемых", 2-й курс.
Целью является получение знаний о вещественном составе горных пород и рудных тел. Дисциплина охватывает все основные рудные и породообразующие минералы (более 130 минеральных видов, с разновидностями более 300). Особое внимание на практических занятиях уделяется анализу минеральных парагенезисов и ассоциаций, реконструкции условий и последовательности их формирования.
Учебная минералого-петрографическая практика
Специальность "Геохимия", 2-й курс.
Целью практики является закрепление и расширение знаний и навыков по минералогии и общей геологии на природных геологических объектах; формирование навыков по организации элементраных полевых исследований минеральных ассоциаций
Егорова Вера Вячеславовна
Доцент кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений.
Петрография изверженных пород - практические занятия
Специальности "Геохимия", "Общая и региональная геология", "Геология и геохимия горючих полезных ископаемых", 3-й курс.
Лавренчук Андрей Всеволодович
Доцент Кафедры Минералогии и геохимии
Математические методы в геохимии. - курс лекций и практических занятий
Специальность "Геохимия", 4-й курс.
Основной целью освоения дисциплины является овладение студентами математическими, в том числе статистическими методами обработки геохимических данных. Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса, связанные с освоением понятийного и математического аппарата математической статистики и применением статистических методов при компьютерной обработке геохимических выборок, такие как выборочная оценка параметров распределений и сравнение параметров, выявление корреляционных и регрессионных зависимостей. По методологическому подходу курс близок к классическим курсам биометрии, хемометрии и эконометрии как прикладным разделам математической статистики. Его отличительной особенностью является акцент на аспекты, связанные со спецификой геохимических данных и геохимических процессов, протекающих в недрах Земли. Это же отражено в круге задач, рассматриваемых на практических занятиях. По своей структуре и способу организации курс не имеет аналогов среди подобных курсов в вузах России. Его актуальность обусловлена спецификой геохимических данных, рассматриваемых как реализация случайной величины, и необходимостью принятия решений в условиях неопределенности, характеризующейся статистической устойчивостью.
Обработка геохимических данных. - курс лекций и практических занятий
Специальность "Геохимия", 5-й курс (1-й курс магистратуры).
В подавляющем большинстве случаев геохимические данные, т.е. петрохимические или геохимические анализы минералов, пород или стекол, представляют собой многомерные величины. Курс "Обработка геохимических данных" направлен на освоение магистрантами основных методов работы с многомерными величинами в рамках математической статистики, в частности методов корреляционного анализа (наличие-отсутствие связи между характеристиками), дискриминантного анализа, непосредственно связанного с задачами классификации, и регрессионного анализа, позволяющего установить вид зависимости одних переменных от других для дальнейших оценок значений зависимых или независимых переменных. Особое внимание в курсе уделено вопросам корректной публикации результатов статистической обработки в научной литературе.
Хромых Сергей Владимирович
Доцент кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений.
Физико-химические основы петрологии. - курс лекций и практических занятий
Специальность "Геохимия", 4-й курс.
Целями освоения дисциплины являются овладение слушателями навыков с применением законов физической химии понимания экспериментальных фазовых диаграмм – однокомпонентных, двухкомпонентных, трехкомпонентных, в том числе с участием летучих компонентов; овладение навыками моделирования процессов кристаллизации и плавления в основополагающих модельных системах при разных Р-Т-параметрах в равновесных и неравновесных условиях (равновесные кристаллизация и плавление, частичное плавление и закономерности эволюции состава расплавов, фракционная кристаллизация и закономерности формирования дифференцированных серий магматических пород, закономерности плавления и кристаллизации магм в присутствии летучих компонентов); представление геохимических и петрологических следствий из экспериментальных диаграмм
Шелепаев Роман Аркадиевич
Доцент кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений.
Актуальные вопросы современной петрологии и вулканологии: генезис магм, эндогенные флюиды, рудоносность и высокотемпературные горные породы - курс лекций
Онтогения минералов - курс лекций и практических занятий
Специальность «Геохимия», 3-й курс
Курс «Онтогения минералов» является важным звеном в минералого-петрологическом цикле. Онтогенический подход в изучении минералов обеспечивает первичный минералогический анализ для определения механизма и порядка минералообразования в различных геологических процессах. В рамках курса на образцах специальной онтогенической коллекции обучающиеся ведут наблюдения морфологии и анатомии минеральных индивидов и их агрегатов, временных соотношений минералов в последних, документируя наблюдаемые факты в виде полноценных минералогических описаний. На основе знаний закономерностей кристаллизации и роста минеральных индивидов и их агрегатов проводится интерпретация полученного в результате наблюдений фактического материала в виде письменных заключений об условиях и последовательности минералообразования для каждого образца.
Кристаллография - практические занятия
Специальности "Геохимия", "Общая и региональная геология", "Геология и геохимия горючих полезных ископаемых", "Геофизика в нефтепромысловом и горном деле", 1-й курс
Курс даёт знания о морфологии, внутреннем строении и свойствах кристаллов. Курс является первым звеном минералого-петрологического цикла и направлен на то, чтобы дать обучающимся основные понятия, необходимые для дальнейшего освоения учебной программы. В процессе обучения происходит освоение важнейших законов симметрии кристаллов на примере идеализированных моделей и реальных природных кристаллов, ознакомление с базовыми понятиями кристаллохимии и кристаллофизики. Задачей практического курса является обучение студентов приёмам исследования морфологии кристаллов различных минералов.
Михеев Евгений Игоревич
Ассистент кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений.
Петрография изверженных пород - практические занятия
Специальности "Геохимия", "Общая и региональная геология", "Геология и геохимия горючих полезных ископаемых", 3-й курс.
Шелепов Ярослав Юрьевич
Ассистент кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений.
Петрография изверженных пород - практические занятия
Специальности "Геохимия", "Общая и региональная геология", "Геология и геохимия горючих полезных ископаемых", 3-й курс.
Петрография метаморфических пород - практические занятия
Специальности "Геохимия", "Общая и региональная геология", 3-й курс.
Широких Валентина Алексеевна
Преподаватель кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений.
Петрография изверженных пород - практические занятия
Специальности "Геохимия", "Общая и региональная геология", "Геология и геохимия горючих полезных ископаемых", 3-й курс.
Сотрудники Лаборатории, в дополнение к научно-исследовательским работам по Государственному заданию, выполняют большой объем исследований по научным проектам, грантам, а также договорные научно-исследовательские работы.
Ниже приведен перечень проектов и грантов сотрудников лаборатории за последние 5 лет
Базовый проект фундаментальных исследований
Тектонические режимы и эволюция рудоносного магматизма Северной Азии: источники расплавов, эволюция магм в промежуточных очагах, факторы реализации рудного потенциала (Cu-Ni-ЭПГ, Li-Ta-Nb, Mo-W, Sn-In).
Мегагрант Правительства РФ
для российских вузов и научных организаций с учеными мирового уровня и ведущими зарубежными научно-образовательными центрами в сферах науки, образования и инноваций:
Грант 14.Y26.31.0018 "Мультидисциплинарное изучение складчатых поясов тихоокеанского типа и разработка согласованной модели эволюции океанов, их активных окраин и мантийного магматизма", руководитель - Шигенори Маруяма (Токио, Япония), руководитель в РФ - Сафонова Инна Юрьевна. Новосибирский государственный университет, 2017 - 2019 гг. 90,0 млн. руб.
Грант Министерства образования и науки РФ
для преподавателей и научных работников организаций высшего образования РФ
Грант 5.1688.2017/ПЧ "Габбро-гранитоидные интрузивные серии Центральной Азии как парные петрологические и термохронологические индикаторы для палеогеодинамических реконструкций и металлогенического прогнозирования ", руководитель - Владимиров Александр Геннадьевич. Новосибирский государственный университет, 2017 - 2019 гг. 15,0 млн. руб.
Проекты по программам фундаментальных исследований РАН
Проект ОНЗ-2.1 "Платинометальные месторождения структур южного обрамления Сибирского кратона: возрастные рубежи и физико-химические условия образования, геолого-генетические модели и оценка перспектив", руководители Поляков Глев Владимирович, Толстых Надежда Дмитриевна. Институт геологии и минералогии, 2015 - 2017 гг.
Гранты Российского научного фонда
Грант 15-17-10010 "Динамика формирования гранитоидных батолитов-гигантов в Центральной Азии как отражение плюмовой активности и сдвигово-раздвиговых деформаций литосферы (геологические сценарии и математическое моделирование)", руководитель - Владимиров Александр Геннадьевич. Новосибирский государственный университет, 2015 - 2016 гг. 14,0 млн. руб.
Гранты Президента РФ для российских ученых - кандидатов и докторов наук
Грант МК-5159.2018.5 "Контактовый метаморфизм медно-никелевых сульфидных руд: ремобилизация, транспортировка и локализация рудного вещества", руководитель - Светлицкая Татьяна Владимировна. ИГМ СО РАН, 2018-2019 гг.
Гранты Российского фонда фундаментальных исследований
Грант 15-35-20815-мол_а_вед "Эволюция механизмов мантийно-корового взаимодействия в истории развития позднепалеозойского магматизма Центральной Азии (на примере Алтайской коллизионной системы герцинид)", руководитель - Хромых Сергей Владимирович. Новосибирский государственный университет, 2015-2016 гг.
Грант 15-05-02964-а "Роль коровых и мантийных источников и условий образования в разнообразии палеопротерозойских коллизионных гранитоидов юго-западной окраины Сибирского кратона", руководитель - Туркина Ольга Михайловна, ИГМ СО РАН, 2015-2017 гг.
Грант 16-05-00128-а "Динамика флюидно-магматического взаимодействия и термохронология редкометалльных рудно-магматических систем", руководитель - Анникова Ирина Юрьевна. Новосибирский государственный университет, 2016-2018 гг.
Грант 16-05-00313-а "Субдукционные комплексы Палеоазиатского океана: геологические, геохронологические, геохимические и петрологические характеристики", руководитель - Сафонова Инна Юрьевна. ИГМ СО РАН, 2016-2018 гг.
Грант 16-05-00515-а "Континентальная кора и источники гранитоидов домезозойских блоков Южного Приморья", руководитель – Крук Николай Николаевич. ИГМ СО РАН, 2016-2018 гг.
Грант 16-05-00980-а "Пермские внутриплитные ультрамафит-мафитовые ассоциации Азии: модели магмообразования, геохимия и металлогения", руководитель – Поляков Глеб Владимирович. ИГМ СО РАН, 2016-2018 гг.
Грант 16-55-540003-Вьет_а "Петрология и рудоносность (Cu-Ni-ЭПГ) ультрамафит-мафитовых интрузивов комплекса Каобанг Северного Вьетнама и их связь с Эмейшаньской крупной изверженной провинцией", руководитель – Изох Андрей Эмильевич. ИГМ СО РАН, 2016-2017 гг.
Грант 16-35-00077-мол_а "Реконструкция источников и механизмов петрогенезиса пермо-триасовых гранитоидов Горного Алтая на основе минералогических, геохронологических и изотопно-геохимических данных", руководитель – Гаврюшкина Ольга Александровна. ИГМ СО РАН, 2016-2017 гг.
Грант 17-05-00825-а "Эволюция мантийного магматизма в истории развития Алтайской коллизионной системы герцинид и роль мантии в формировании гранитоидных батолитов и металлогенической специфики складчатых поясов", руководитель - Хромых Сергей Владимирович. Новосибирский государственный университет, 2017-2019 гг.
Грант 17-55-540001-Вьет_а "Геология, термохронология (U/Pb, Ar/Ar) и изотопная систематика (Sr/Nd) гранитоидных батолитов Вьетнама (поздний палеозой – мезозой)", руководитель - Владимиров Александр Геннадьевич. ИГМ СО РАН, 2017-2018 гг.
Грант 18-00-20009-г. Проект организации четвертого международного научного совещания "Корреляция алтаид и уралид: глубинное строение литосферы, стратиграфия, геохронология, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения", руководитель – Крук Николай Николаевич. ИГМ СО РАН, 2018 г.
Грант 19-05-00316-а "Природные уникальные соединения системы Au-Te-Se-S, их свойства, условия образования, синтез и обоснование новых минералов", руководитель - Толстых Надежда Дмитриевна. ИГМ СО РАН, 2019-2021 гг.
Грант 19-05-90033 "Модель формирования ультрамафит-мафитовых интрузий Хангайского нагорья", руководитель - Толстых Надежда Дмитриевна. Новосибирский государственный университет, 2019-2021 гг.
Грант 20-35-20076_мол-а-вед "Роль и механизмы мантийно-корового взаимодействия в формировании пост-орогенных гранитоидов складчатых областей Центральной Азии", руководитель - Котлер Павле Дмитриевич. Новосибирский государственный университет, 2020-2021 гг.
Грант 20-05-00265-а "Эволюция литосферной мантии юго-запада Сибирского кратона от архея к палеопротерозою: время образования обогащенных источников мафических магм", руководитель - Туркина Ольга Михайловна, ИГМ СО РАН, 2015-2017 гг.
Грант 20-05-00346-а "Дайковые пояса Алтайской коллизионной системы герцинид: индикаторы эволюции мантийных источников и механизмов мантийно-корового взаимодействия", руководитель - Хромых Сергей Владимирович. ИГМ СО РАН, 2020-2022 гг.
Грант 20-05-00550-а "Петрогенезис редкометалльно-грантных магм в полихронных магматическх узлах на активных окраинах континентов (на примере Южного Сихотэ-Алиня) ", руководитель – Крук Николай Николаевич. ДВГИ ДВО РАН, 2020-2022 гг.
Грант 20-55-54001-Вьет_а "Петрогенезис пермо-триасовых вулканических ассоциаций рифтовой системы Шонг Хиен–Ан Чау, Северо-Восточный Вьетнам" руководитель – Светлицкая Татьяна Владимировна, ИГМ СО РАН, 2020-2021 гг.
Договоры на выполнение научно-исследовательских работ
- «Оценка продуктивности Cu-Mo-Au рудно-магматических систем Монголо-Охотского и Орхон-Селенгинского вулкано-плутонических поясов», заказчик - ООО «Норильскгеология».
- «Комплексный вещественно-минерагенический сравнительный анализ (КВМСА) рудно-магматических систем Орхон-Селенгинского вулкано-плутонического пояса», заказчик - ООО «Норильскгеология».
«Апробация критериев поисков никеленосных интрузий и методики идентификации апофиз круглогорского типа», заказчик - ООО «Норильскгеология».
«Апробация метода фациального анализа интрузивных и эффузивных траппов Норильского рудного района», заказчик - ООО «Норильскгеология».
«Разработка критериев поисков никеленосных интрузий и методики идентификации апофиз круглогорского типа», заказчик - ООО «Норильскгеология».
«Оценка перспектив выявления промышленного сульфидного медно-никелевого и платинометального оруденения в пределах северной части Восточного Саяна», заказчик - ООО «Норильскгеология».
«Выполнение тематических работ по изучению вещественного состава пород и руд Умлекано-Огоджинского вулкано-плутонического комплекса в составе геологоразведочных работ по объекту: «Ревизионные работы по оценке перспектив выявления порфировых месторождений на территории Амурской области», заказчик - ООО «Востокгеология».