Лаборатория рудообразующих систем (214)

Заведующий лабораторией

Кандидат геолого-минералогических наук Неволько Петр Александрович

Научный руководитель базового проекта

Доктор геолого-минералогических наук Борисенко Александр Сергеевич

Кадровый состав лаборатории

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, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

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:

  • бинокулярные микроскопы, оборудованные цифровыми фотокамерами;
  • 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.

 

Список основных проектов и публикаций