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
 
Альшевский А.В. Конференция
Горячев Н.А. С молодыми учеными
Альшевский А.В. Поле
Акинин В.В. Поле
Гельман М.Л.
Бирюков А.А. Микроскоп
Леонова В.В., Ползуненков Г.О. Поле
Давыдов И.А. Масс-спектрометр
Лавренко В. Масс-спектрометр
Колова Е.Е.
Люськин А.Д. Изотопная геохронология
Леонова В.В. Поле
Малиновский М.А. Поле
Павлова Т.Д. Химанализ
Маматюсупов В.Т. Конференция
Малиновский М.А. Рабочий кабинет
Ползуненков Г.О. Поле
Ползуненков Г.О.
Свиридова М.К.
Савва Н.Е. Поле 2012
Санько Е.С.
Савва Н.Е. С геологами Полиметалла
Семышев Ф.И. Поле
Семышев Ф.И. Экскурсия в музее
Фомина М.И.
Семышев Ф.И. Подготовка проб
Соцкая О.Т. Электронная микроскопия
Фомина М.И. Полевая экскурсия