Персональный состав
 

ЛАБОРАТОРИЯ ПЕТРОЛОГИИ, ИЗОТОПНОЙ ГЕОХРОНОЛОГИИ И РУДОГЕНЕЗА

Краткая историческая справка

Лаборатория объединила в 2015 году исследователей, работающих в областях петрографии, палеовулканологии, изотопной геохронологии, геологии рудных месторождений и металлогении.
У истоков направления по геологии рудных месторождений и металлогении стоял академик Н.А. Шило, который в 1968 г. организовал «лабораторию геологии золота», которую в дальнейшем возглавляли чл.-корр. РАН А. А. Сидоров, к.г.-м.н. Р.А. Еремин, д.г.-м.н. Н.Е. Савва, д.г.-м.н. С.В. Ворошин, чл.-корр. РАН. Н.А. Горячев. В задачи лаборатории входило решение вопросов геологии, металлогении и генезиса рудных месторождений. Исследования в этом направлении во многом определяло и определяет стратегию развития геолого-поисковых работ в регионе.
Родоначальниками палеовулканологического и изотопно-геохронологического направлений были д.г.-м.н. В.Ф. Белый и Л.Ф. Фирсов. В дальнейшем это направление возглавляли к.г.-м.н. А.П. Милов, д.г.-м.н. И.Н. Котляр, д.г.-м.н. В.В. Акинин.

Основные направления научных исследований

В 2017–2020 гг. лаборатория проводит исследования по двум темам НИР:

  1. Геодинамическая и магматическая эволюция на континентальных окраинах Палеопацифики и Восточной Арктики. Научный руководитель: д.г.-м.н. В.В. Акинин.

  2. Процессы фанерозойского рудообразования на Северо-Востоке Азии. Научный руководитель: член-корр. РАН Н.А. Горячев.

Целями и задачами исследований является получение новых знаний в следующих областях наук о Земле:

  • Процессы формирования и преобразования континентальной земной коры в зоне перехода континент-океан;

  • Эволюция известково-щелочного магматизма Охотско-Чукотского вулканогенного пояса;

  • Геохронология и петрология гранитоидного магматизма севера Пацифики и Арктики в связи с золотым оруденением;

  • Новейший внутриплитный щелочно-базальтовый вулканизм;

  • Геология и генезис рудных месторождений Северо-Востока Азии;

  • Металлогения северного обрамления Тихого океана;

  • Геологические формации и рудогенез;

  • Минералогические и геохимические индикаторы рудообразования;

  • Процессы перераспределения рудного вещества во времени при формировании крупных и уникальных месторождений.

Аналитические исследования в области изотопной геохронологии проводятся в лаборатории на масс-спектрометрах МИ-1201 и МИ-1201ИГ (Rb-Sr и K-Ar методы), исследования состава и морфологии минералов – на микрорентгеноспектральном анализаторе Camebax и сканирующем электронном микроскопе EVO50 с автоматизированной системой QEMSCAN. Термобарогеохимические исследования выполняются с применением аппаратного комплекса на основе микротермокамеры THMSG-600 фирмы Linkam, микроскопа Motic, снабженного длиннофокусным объективом 50х фирмы Olimpus и видеокамеры Moticam solution 3 Mpx. Долгосрочное творческое содружество лаборатории с американскими и австрийскими учеными позволяет выполнять исследования с использованием уникального аналитического оборудования в международных научных центрах (Стэнфордский Университет США, Университет Калифорнии США, Венский Университет Австрии). 

 
Основные результаты научных исследований (2011 г. - поныне)

В области петрологии и изотопной геохронологии:

Предложена концепция генетической сопряженности процессов магматизма и преобразования нижних горизонтов земной коры на активных континентальных окраинах. Впервые для севера Пацифики изучены коровые ксенолиты в кайнозойских щелочных базальтах, что составляет целостный блок новой информации о составе и возрасте глубинной коры. Нижне- и среднекоровые ксенолиты гранулитов и габброидов одновозрастны с известково-щелочными магматическими породами Охотско-Чукотского вулканогенного пояса, комплементарны по составу. Показано, что современная нижняя кора существенно мафическая, глобально модифицирована в мелу при магматическом фракционировании и андерплейтинге известково-щелочных магм, испытала преобразование в кампане – палеоцене. 
U-Pb SHRIMP и TIMS методами датированы цирконы из древнейших метаморфических и магматических комплексов Аляски и Арктической Чукотки. Выявленные главные эпизоды магматизма относятся к рифтогенным неопротерозойским и островодужным девонским проявлениям. Получены первые данные о составе и возрасте фундамента в архипелаге Де-Лонга (Арктика) на основе исследования коровых ксенолитов в кайнозойских щелочных базальтах о. Жохова. В цирконах из ксенолитов гранитогнейсов 206Pb/238U возраста варьируют от 600 до 660 млн. лет, указывая на связь с протоуральско-тиманским магматизмом и орогенией. Детритовые популяции циркона из ксенолитов песчаников по возрастным спектрам сходны с пермскими и триасовыми осадками Таймыра и Чукотки. Изотопные метки Hf и O в датированных цирконах позволяют заключить, что ювенильная континентальная кора региона была сформирована в неопротерозое (событие грубо коррелирует с распадом Родинии), а затем переработана в течение палеозойских и мезозойских тектоно-магматических событий.
На новом уровне выполнено изотопно-геохронологическое изучение мелового магматизма крупнейшего на севере Пацифики окраинно-континентального Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (ОЧВП). На основе 160 новых U-Pb и Ar-Ar датировок из разных секторов пояса надежно установлен общий интервал возраста ОЧВП от среднего альба до середины кампана (106-78 млн лет), выделено пять главных пиков магматизма, обоснован импульсный, асинхронный характер известково-щелочного вулканизма. Время начала надсубдукционного вулканизма и его финальные стадии синхронны глобальным изменениям скоростей и направлений движения океанических плит в палео-Пацифике. Широкие вариации состава вулканических пород обусловлены конкурирующими процессами ассимиляции/смешения и фракционной кристаллизации при эволюции родительской высокоглиноземистой базальтовой магмы. Показана существенная латеральная изотопная неоднородность источников известково-щелочных магм вдоль пояса на протяжении более 2500 км, обусловленная разным составом и возрастом нижней коры. Сравнительный анализ геохимии вулканизма окраинно-континентальных поясов и зрелых островодужных систем указывает на повышенную долю кислого вулканизма и более высокие концентрации K, Ti и P в магмах первых.
В крупнейшей Яно-Колымской золотоносной провинции надёжно установлен позднеюрский (кимеридж-титон) возраст главного объёма гранитных батолитов и золотоносных даек с пиком ~ 150 млн лет. Промышленное золото-кварцевое оруденение хронологически сформировано вслед за мощным гранитоидным магматизмом, является пост-, а не добатолитовым. По геохимическим данным и цирконометрии подавляющая часть батолитов относится к гранитоидам вулканических дуг, мнение об их коллизионной природе ставится под сомнение. Впервые в провинции U-Pb датированием обосновано выделение самостоятельного сантонского импульса гранитного магматизма, с которым связан метаморфизм золото-кварцевых руд.
Современными прецизионными методами изучен изотопный состав и возраст проявлений внутриплитного щелочнобазальтового вулканизма в зоне взаимодействия Северо-Американской и Евразиатской плит. Вулканизм инициирован адиабатическим апвеллингом астеносферного материала в зонах локального утонения литосферы; наиболее древние проявления синхронны растяжениям в хребте Гаккеля, которые реорганизуются в континентальной части с образованием сдвиговых и компрессионных структур. В северном Приохотье обнаружено и изучено новое проявление раннеэоценовых щелочных базальтов.

В области металлогении и рудообразования:

На новом уровне проведено обобщение по геодинамике и металлогении Дальнего Востока России. Установлено, что орогенные месторождения золота на севере формировались в геодинамических обстановках коллизии и аккреции, а на юге – на границах скольжения плит (трансформные окраины континентов). Выделено несколько главных типов оруденения: (1) орогенное золото-сульфидное вкрапленно-прожилковое, (2) золото-кварцевое, (3) золото-сурьмяное в терригенных толщах, (4) орогенное связанное с гранитоидами Au-Bi и (5) рифтогенное золото-серебряное эпитермальное оруденение. Коллизионные месторождения Au ассоциируют с Sn-W, аккреционные – с Cu-Mo, Cu-W-Bi и редкометалльным оруденением, а для границ скольжения плит характерны комплексные Au-Mo, Au-As-Bi месторождения в ассоциации с редкометалльным, Sb-Hg оруденением и с рифтогенным эпитермальным Au-Te. Минералого-геохимические и изотопные данные показывают, что во всех рассмотренных геодинамических обстановках формирование руд Au происходило при активном корово-мантийном взаимодействии. При этом мантийное влияние максимально проявилось в режиме границ скольжения плит. Источником Au минерализации явилась нижняя кора и верхняя мантия, при дополнительном вкладе рудовмещающих толщ.
Проведен анализ перспектив промышленного освоения нетрадиционных объектов территории Магаданской области, который позволил наметить ряд объектов для инновационного развития территории. К их числу, прежде всего, относится комплексный проект освоения Верхнеомолонского горнорудного узла (Fe, Mo, уголь) по которому для губернатора Магаданской области была подготовлена соответствующая информационная записка с предварительным укрупненным геолого-экономическим обоснованием. 
Получены новые данные (ICP-MS) по содержаниям платиноидов в рудах черносланцевых месторождений Аян-Юряхского антиклинория и Иньяли-Дебинского синклинория, и в золото-кварцевых рудах месторождения Каральвеем. Уровень концентраций Pt и Pd (первые сотни мг/т) принципиально повышен. При сравнении благороднометалльного оруденения Урала и Северо-Востока показан ряд общих черт: четкая приуроченность объектов к зонам крупных разломов сдвиговой кинематики и формирование их в позднеорогенные этапы развития территорий; ассоциация платиноидных минералов с минералами Ni, Cr; ассоциация золото-платиноидного оруденения с минералами редкоземельных элементов. Эти ассоциации, наряду с данными по изотопии Pb, свидетельствуют об участии глубинных флюидов в формировании оруденения, что предполагает ведущую роль мантийно-корового взаимодействия.
Изучен состав руд, содержащих самородное золото с темными пленками Au-Ag сульфидов из шести месторождений и рудопроявлений России: Au-Cu-скарновое – Хопто; Au-Ag эпитермальные – Улахан, Юное; Аu-Q мезотермальные – Дорожное, Конечное, Якутское. Темные оболочки вокруг самородного золота являются ютенбогардитом (Ag3AuS2) или петровскаит (AgAuS), или смесью акантита (Ag2S) с ютенбогардитом, реже ютенбогардита с петровскаитом. Термодинамическим моделированием показано, что реакция сульфидизирования самородного золота, в природных процессах происходит с образованием Au-Ag сульфидов, состав которых в пленках во многом зависит от первичного состава самородного Au: так золото с пробностью выше 380 ‰ переходит в ютенбогардит, а выше 650 ‰ – в петровскаит.
U-Pb датированием циркона из вмещающих вулканитов и пострудных даек на эпитермальных низкосульфидированных золото-серебряных месторождениях Купол и Двойное (чукотская ветвь Охотско-Чукотского вулканогенного пояса) впервые надежно ограничен возраст минерализации и доказан разный возраст оруденения. Минерализация на Куполе сформирована около границы сеномана и турона (97-92 млн. лет), а на Двойном - в апте ( 120-118 млн лет). Детально исследована минералогия и термобарогеохимия пород на эпитермальном Au-Ag месторождении Купол. На основании минералогических наблюдений, модельных и лабораторных экспериментов с участием S, H2SO4 и Au-Ag сплава предложен новый механизм образования сульфидов и селенидов Au и Ag при взаимодействии элементарной серы фумарол с кислыми водами термальных озёр вулканических кратеров и вулканическими газами или их конденсатами.
Разработана структура геоинформационной системы (ГИС) месторождений благородных металлов на территории Магаданской области; определены технологические основы работы с пространственной информацией; выполнена адаптация цифровых картографических данных по геологическому строению Колымо-Омолонского и Охотско-Колымского регионов масштаба 1:500 000 к легенде Верхояно-Колымской серии листов масштаба 1:1 000 000, апробированной НРС по геологическим картам МПР РФ. 
Рассмотрена методика оценки прогнозных ресурсов золота в отвальном комплексе отработанных россыпных месторождений на основе систематизации и анализа средствами ГИС-технологий всех данных по отработанным россыпям. На примере самого крупного на Северо-Востоке России Берелехского золотоносного района установлено, что прогнозные ресурсы золота в отвальном комплексе отработанных россыпных месторождений составляют не более 5-6 % от количества золота, добытого из отработанных первичных аллювиальных россыпей.

 
Список основных публикаций (2011 г. - поныне)

В области петрологии и изотопной геохронологии:

  • Акинин В. В., Андроников А. В., Мукаса С., Миллер Э. Л. Меловая нижняя кора континентальных окраин севера Пацифики: петролого-геохронологические данные по нижне-среднекоровым ксенолитам // Петрология. 2013. Т. 21, № 1. С.34-73. doi: 10.7868/S0869590313010032

  • Акинин В.В., Миллер Э.Л. Эволюция известково-щелочных магм Охотско-Чукотского вулканогенного пояса // Петрология. 2011. № 3, C. 249-290. doi:10.1134/S0869591111020020

  • Акинин В.В., Жуланова И.Л. U-Pb SHRIMP-RG датирование циркона из древнейших метаморфических пород Омолонского массива (Северо-Восток России) // Геохимия. 2016, №8, C. 675–684. doi: 10.7868/S0016752516060029

  • Леонова В.В., Акинин В.В., Альшевский А.В., Ползуненков Г.О. Новые местонахождения кайнозойских щелочных базальтоидов с мантийными включениями в северном Приохотье (сеймканское проявление) // Тихоокеанская геология. 2015. Т.34, № 4, С. 53–66. 

  • Akinin V.V., Gottlieb E.S., Miller E.L., Polzunenkov G.O, Stolbov N.M., Sobolev N.N. Age and composition of basement beneath the De Long archipelago, Arctic Russia, based on zircon U-Pb geochronology and O-Hf isotopic systematics from crustal xenoliths in basalts of Zhokhov Island // Arktos (The Journal of Arctic geosciences). 2015. doi: 10.1007/s41063-015-0016-6. 

  • Amato, J.M., Toro, J., Akinin, V.V., Hampton, B.A., Salnikov, A.S., Tuchkova, M.I. Tectonic evolution of the Mesozoic South Anyui suture zone, eastern Russia: A critical component of paleogeographic reconstructions of the Arctic region // Geosphere, 2015. v. 11 no.5, p.1530-1564 doi: 10 .1130/GES01165.1.

  • Amato J. M., Aleinikoff J. N., Akinin V. V., McClelland W. C., Toro J. Age, chemistry, and correlations of Neoproterozoic-Devonian igneous rocks of the Arctic Alaska-Chukotka terrane: An overview with new U-Pb ages // Reconstruction of a Late Proterozoic to Devonian Continental Margin Sequence, Northern Alaska, Its Paleogeographic Significance, and Contained Base-Metal Sulfide Deposits / Eds.: J.A. Dumoulin, A.B. Till. 2014. Geological Society of America Special Paper 506. P. 29-57. doi:10.1130/2014.2506(02).

  • Tschegg C., Ntaflos Th., Akinin V.V. Polybaric petrogenesis of Neogene alkaline magmas in an extensional tectonic environment: Viliga Volcanic Field, northeast Russia // Lithos. 2011. Vol. 122. No 1-2. P. 13-24. doi: 

  • 10.1016/j.lithos.2010.11.009

  • Tschegg C., Ntaflos Th., Akinin V. V., Hauzenberger C. Carbonate-rich melt infiltration in peridotite xenoliths from the Eurasian–North American modern plate boundary (Chersky Range, Yakutia) // Contribution to Mineralogy and Petrology. 2012. Vol. 164. P. 441–455. doi: 10.1007/s00410-012-0746-4

В области металлогении и рудообразования:

  • Горячев Н. А. Благороднометалльный рудогенез и корово-мантийное взаимодействие // Геология и геофизика. – 2014. – Т. 55, №2. – С. 323–332.

  • Горячев Н. А., Гамянин Г. Н., Прокофьев В. Ю., Савва Н. Е., Веливецкая Т. А., Игнатьев А. В. Серебро-редкометалльный тип минерализации Верхне-Сеймчанского рудного узла // Геология рудных месторождений, 2014, Т. 56, №5. – С. 362–386.

  • Колова Е. Е., Волков А. В., Прокофьев В. Ю., Сидоров А. А. Особенности рудообразования на золото-кварцевом месторождении Совиное (Северная Чукотка) // Доклады академии наук, 2014, Т. 459, №5. – С. 1–4.

  • Колова Е. Е., Волков А. В., Прокофьев В. Ю., Савва Н. Е., Али А. А., Сидоров А. А. Особенности рудообразующего флюида Au-Ag эпитермального месторождения Тихое (Северо-Восток России) // Доклады академии наук, 2015, том 463, № 5. – С. 1–5.

  • Литвиненко И. С., Голубенко И. С. О проблеме оценки прогнозных ресурсов золота в отвальном комплексе отработанных россыпных месторождений на Северо-Востоке России // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. – 2014. – №1. – С. 25-32.

  • Пальянова Г. А., Савва Н. Е., Журавкова Т. В., Колова Е. Е. Минералы золота и серебра в пиритах малосульфидных руд месторождения Джульетта (северо-восток России) // Геология и геофизика, 2016, Т. 57, № 8. – С. 1486–1508.

  • Савва Н. Е., Пальянова Г. А., Бянкин М. А. К проблеме генезиса сульфидов и селенидов золота и серебра на месторождении Купол (Чукотка, Россия) // Геология и геофизика. 2012. Вып. 53. С. 457–466.

  • Савва Н. Е., Сидоров А. А., Волков А. В. Cu-Ag сульфиды – индикаторы допорфировых эпитермальных Au-Ag месторождений Северо-Востока России // Доклады академии наук, 2016, Т. 469, № 4. – С. 452–456.

  • Сидоров А. А., Волков А. В., Савва Н. Е. Вулканизм и эпитермальные месторождения // Вулканология и сейсмология, 2015, № 6. – С. 1–10.

  • Goldfarb R. J., Taylor R. D., Collins G.  S., Goryachev N. A., Orlandini O. F. Phanerozoic continental growth and gold metallogeny of Asia // Gondwana Research. 2014. V. 25, № 1. Р. 49-102. doi:10.1016/j.gr.2013.03.002

  • Goryachev N., Pirajno F. Gold deposits and gold metallogeny of Far East Russia // Ore geology Reviews. – 2014. V. 59. Р. 123-151. doi: 10.1016/j.oregeorev.2013.11.010

  • Palyanova G. A., Karmanov N. S., Savva N. E. Sulfidation of native gold. //American Mineralogist. 2014. V. 99. Р. 1095–1103. doi: 10.2138/am.2014.4677

 
Контактная информация

Тел.: (4132) 63-06-51, E-mail: akinin@neisri.ru

 
Фото объектов исследования, рабочих моментов