Состав лаборатории насчитывает 33 сотрудника, имеющих большой опыт изотопно-геохимических исследований, в том числе: 3 доктора геолого-минералогических наук, 4 кандидата геолого-минералогических наук, 3 кандидата химических наук, а также высоко квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
Зав. лаб. д.г.-м.н. Алексей Валентинович Травин, тел. +7 (383) 373-05-26, доп. 3-43, Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Методы и методики
Коллектив лаборатории состоит из нескольких, тесно взаимодействующих между собой групп, сложившихся на основе их специализации по методам исследования:
- группа разделения минералов
Группа проводит выделение мономинеральных фракций (циркон, апатит, биотит, мусковит, амфибол, плагиоклаз и др.) на основе гравитационных, центробежных, электромагнитных, электростатических, флотационных, химических и других методов.
На основе классических методов «мокрой химии» проводится определение содержаний CO2, S общей, сульфидной, Fe растворимого, F.
- группа ИСП масс-спектрометрии
В группе разработаны и применяются различные методики химической подготовки разных типов геологических пород (силикаты, карбонаты, углеродсодержащие образцы), почв, растений, высокоминерализованных вод для последующего ИСП-МС анализа с определением до 50 элементов в одном растворе на масс-спектрометре высокого разрешения Element I. Выполняется определение наноколичеств элементов платиновой группы и рения изотопным разбавлением с масс-спектрометрическим окончанием после кислотного разложения проб при высокой температуре и давлении с последующим отделением определяемых элементов на катионите Dowex AG50Wx8. Поставлен анализ широкого набора элементов методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-АЭС) и атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС). U/Pb датирование цирконов и других акцессорных минералов выполняется методом ЛА-ИСП-МС с использованием ИСП масс-спектрометра Element XR (ThermoFisher Scientific) и эксимерного лазера Analyte Excite (Teledyne Cetac Technologies). Кроме того, с использованием указанного оборудование проводится определение микроэлементов, включая редкоземельные, в минералах.
- группа стабильных изотопов
В настоящий момент на основе газового масс-спектрометра Finnigan 253 с комплексом on-line систем пробоподготовки в режиме постоянного тока гелия поставлены методики определения изотопного состава углерода и азота в органическом веществе; углерода и кислорода в карбонатах. С помощью H-Device в режиме двойного напуска проводится изотопный анализ водорода в воде. Масс-спектрометр Delta V Advantage функционирует исключительно в режиме двойного напуска и является основой для изучения изотопного состава углерода алмазов, графитов, рассеянного углерода, а также изотопного состава серы в сульфидах и сульфатах, самородных и рассеянных форм серы. Исследования проводятся с применением оригинальных вакуумных установок для экстракции изотопов, что позволяет исследовать трудно вскрываемые и рассеянные формы углерода и серы, в том числе содержащиеся во флюидных включениях в минералах.
Квалификация коллектива группы обеспечивает высокий уровень владения техникой и проведения исследований (дипломы о прохождении обучения).
- группа термоионизационной масс-спектрометрии
В имеющихся химически чистых помещениях поставлены методики Rb/Sr, Sm/Nd изохронного датирования геологических пород, минералов. Базовым прибором группы является много-коллекторный термоионизационный масс-спектрометр МИ 1201 АТ Сумского НПО Электрон (Украина). Для целей изотопной Sr хемостратиграфии проводится определение Ca, Mg, Fe, Sr, Mn из солянокислой вытяжки карбонатных пород. В связи с ограниченностью возможностей имеющегося масс-спектрометра, в случае необходимости, измерения изотопных отношений Sr с точностью до 6 знака и выше проводятся на масс-спектрометрах Finnigan 261 в ИЗК СО РАН (Иркутск) и Triton в ИГГ УрО РАН (Екатеринбург).
- группа 40Ar/39Arдатирования
Функционирование метода основывается с одной стороны, на технологиях и методиках, отработанных ранее при постановке K/Ar метода датирования, с другой – на инфраструктуре доставки с томского исследовательского атомного реактор (Томский политехнический университет) и хранения облученных образцов. Для датирования используется методика ступенчатого прогрева с кварцевым реактором и внешней трубчатой печью. Преимущество такого варианта по сравнению с используемой в большинстве мировых лабораторий системы «двойного вакуума» состоит в контроле температуры с помощью термопары, подведенной непосредственно к исследуемому образцу, в возможности удалить запакованный предварительно в Ni фольгу отработанный образец из реактора с помощью магнита. Измерение выделенного из образцов и очищенного аргона производится на масс-спектрометрах noble gas 5400 и Argus (Micromass, Англия).
Для образцов, характеризующихся сложной термической историей и, соответственно, – сложной формой возрастного спектра разработана методика, позволяющая оптимизировать схему ступенчатого прогрева с целью максимально эффективной расшифровки формы возрастного спектра и интерпретации полученных данных.
Предложен новый метод измерения возрастных спектров с высоким разрешением по доле выделенного газа, основанный на накоплении экспериментальных данных и позволяющий по мере необходимости уточнять возрастной спектр или его отдельные участки. Представленный метод может быть использован не только для измерения возрастных спектров при 40Ar/39Ar датировании, но и для измерения других характеристик изотопных систем образцов горных пород и минералов при поэтапном выделении анализируемого вещества.
Инфраструктура
Основные приборы:
масс-спектрометр высокого разрешения с индуктивно-связанной плазмой Element (Finnigan Mat, Германия) с лазерной приставкой для элементного анализа;
твердофазный многоколлекторный масс-спектрометр МИ1201 «АТ» (НПО Электрон, Украина, 2006 год), химически чистые помещения для Rb/Sr датирования и изотопно-геохимических исследований;
масс-спектрометр «noble gas 5400” (Micromass, Англия, 1998 год) для 40Ar/39Ar датирования методом ступенчатого прогрева;
газовый масс-спектрометр Finnigan 253, (Германия) с проточным комплексом систем пробоподготовки для определения изотопного состава C, N в органике; C, O в карбонатах; в С, Н в нефтях; H, O воде;
много-коллекторный газовый масс-спектрометр Argus (Бремен, Германия, ) в комплексе с системой очистки и инфракрасным лазером Fusions 10.6 (Photon Machines, США) для 40Ar/39Ar датирования методом ступенчатого прогрева и лазерного испарения вещества;
Element XR (ThermoFisher Scientific) и эксимерный лазер Analyte Excite (Teledyne Cetac Technologies);
газовый масс-спектрометр Delta V Advantage (Германия) с оригинальной вакуумной системой пробоподготовки для определения изотопного состава S, C, O.
Важнейшие достижения за 5 лет
1. Методики пробоподготовки и ИСП-МС определения микроэлементов
Разработаны новые методики ИСП-МС определения микроэлементов в различных типах горных пород и минералов (силикаты, карбонаты, углеродсодержащие образцы), а также высокоминерализованных природных водах. В зависимости от состава выбраны оптимальные условия химической подготовки каждого типа образцов, обеспечивающие полное переведение в раствор определяемых элементов. С использованием модернизированных методик получены новые геохимические данные для геологических объектов Северной Евразии [Doroshkevich&All, Journal of Asian Earth Sciences, 2018; Владимиров и др., ДАН, 2018 и другие], с помощью которых выявлены закономерности процессов, протекающих в Земной коре и верхней мантии.
2. Термохронология раннепалеозойских коллизионных, субдукционно-коллизионных структур Центральной Азии
Предложена методика «сквозного изотопного датирования», на основе которой проведена реконструкция термохронологической истории аккреционно-коллизионных, субдукционно-коллизионных систем и глаукофансланцевых комплексов каледонид Центрально-Азиатского складчатого пояса [Лепезин и др., Петрология, 2006; Травин, Геология и геофизика, 2016]. Показано, что история формирования этих геологических структур складывается из коротких, синхронных этапов активных термических событий, сопряженных с масштабным мантийно-коровым магматизмом, метаморфизмом HP/LT, HT/LP типов, интенсивными тектоническими деформациями. В качестве глубинного механизма синхронизации предполагается проявление плюмов различного масштаба как во внутриокеанической, так и внутриконтинентальной обстановке.
Для высокоградных метаморфических пород Чернорудской зоны (Ольхонский регион) установлено, что перемещение с глубины 27 км до глубины, меньшей 10 км происходило в течение 100 млн лет (рис. 1).
С учетом совокупности всех полученных для главных зон Ольхонского региона данных, это происходило в результате нескольких тектонических событий (рис. 1). В перерывах длительностью десятки млн лет между этапами породы тектонических пластин «замораживались» на промежуточной глубине при относительно пониженной температуре (рис. 2). В процессе очередной тектоно-магматической активизации происходило кратковременное повышение температуры, сопровождавшееся понижением давления - эксгумацией пород Чернорудской зоны на следующий уровень глубины. Если основным источником прогрева на ранних этапах являлось поступление магм мантийного, мантийно-корового генезиса, то на поздних, характеризующихся амагматичностью этапах прогрев мог быть обусловлен интенсивными пластическими, хрупко-пластическими деформациями.
Рис. 1. Термическая эволюция (возраст-температура) литопастин и бластомилонитовых комплексов Ольхонского региона. Стрелками показаны термохронологические тренды, установленные для отдельных литопластин. Серым фоном отмечены возрастные рубежи тектонотермальной активности. Для калиевого полевого шпата Чернорудской зоны жирными линиями показаны термические тренды, а пунктирными – доверительные интервалы. Отдельно, со шкалой справа показана эволюция глубины для Чернорудской и Ангинской зон. Литературные источники использованных изотопных данных [Бибикова и др., 1990; Летников и др., 1990; Юдин и др., 2005; Fedorovsky et al., 2005; Gladkochub et al., 2008; Скляров и др., 2001; 2009; Травин и др., 2009; Волкова и др., 2008; 2010; Владимиров А.Г. и др., 2008; 2011; Гладкочуб и др., 2010; Федоровский и др., 2010].
Рис. 2. Схема эволюции P-T параметров метаморфизма пород Чернорудской зоны. Красным прямоугольником показана область, оцененная по минералогическим термометрам и барометрам для двупироксеновых гнейсов [Федоровский и др., 2003].
3. Реконструкции термохронологической истории гранитоидных батолитов
Разработан подход (рис. 1), позволяющий на основе методов решения обратных задач, осуществлять подбор сценариев эволюции гранитоидных батолитов, при которых расчетные времена закрытия изотопных систем согласуются с результатами мультисистемного и мультиминерального датирования. Для моделирования динамики остывания и кристаллизации гранитоидного расплава создана программа Геотермохрон, апробация алгоритма осуществлена на примере гранитоидных батолитов и связанных с ними рудных месторождений Алтайской [Анникова и др., Литосфера, 2019; Владимиров и др., Геология и геофизика, 2019; Мурзинцев и др., Геодинамика&Тектонофизика, 2019], Забайкальской [Травин и др., ДАН, 2020], Памирской аккреционно-коллизионных систем и Вьетнама [Владимиров и др., ДАН, 2019; Владимиров и др., Геодинамика&Тектонофизика, 2019].
Рис. 1. Блок схема, демонстрирующая методологию комплексного подхода при реконструкции геодинамической эволюции гранитоидных батолитов.
Синтез геологических, геохронологических исследований (U/Pb – циркон, Re/Os – молибденит, 40Ar/39Ar – биотит, мусковит) Калгутинского Mo-W месторождения на основе предложенного подхода позволил реконструировать начавшуюся с внедрения Калгутинского гранитного массива 215 млн лет назад, историю формирования Калгутинской РМС длительностью в 35 млн лет, включающую 5 этапов. С учетом геофизических данных рассмотрена модель, в которой магматическая камера Калгутинского массива представлена в виде системы двух каскадов, включающей само гранитное тело (изначально на глубине 10-15 км), а так же, - подстилающую нижнюю магматическую камеру на глубине 20-30 км, соединенную с верхней посредством подводящего канала (рис. 2).
Рис. 2. Схематизированная модель Калгутинской РМС, отражающая последовательно остывание двухуровневой магматической колонны, осложненная тектоническим экспонированием (подъёмом при растяжении континентальной литосферы Южного Алтая и сдвиго-взбросовыми деформациями).
Результаты расчетов показывают, что при геотермальном градиенте у поверхности 30°C/км длительное (до 20 млн лет) остывание глубинной магматической камеры гранитного состава приводит к формированию остаточных очагов расплава на нижних уровнях глубинного резервуара (рис. 2). Именно эти, значительно обогащенные в результате фракционирования редкими металлами расплавы являются источниками редкометалльно-гранитного магматизма и рудных гидротермальных флюидов, которые через 30 млн лет после зарождения Калгутинской РМС привели к образованию пояса ультраредкометалльных протяженных даек онгонитов и эльванов, пространственно совмещенных с богатыми вольфрамовыми жилами Калгутинского месторождения.
Информационная справка
История лаборатории берет свое начало от созданной в 1953 г. сначала в Горно-геологическом (ГГИ), затем в Институте геологии (ИГ) ЗСФАН и вошедшей в образованный в 1958 г. Институт геологии и геофизики лаборатории абсолютного возраста, которой с основания до 1968 года руководил заместитель директора ИГиГ, к.г.-м.н. (в последствии – д.г.-м.н.) Вениамин Михайлович Кляровский. Основным методом, используемым для датирования геологических пород и минералов, являлся K/Ar метод сначала в объемном варианте, затем – в варианте изотопного разбавления, с использованием двойного радиочастотного масс-спектрометра оригинальной конструкции (Е.Ф. Доильницын, Б.П. Пучков). В дальнейшем лаборатория изотопных исследований трансформировалась и под разными названиями неизменно присутствовала в структуре отдела общеинститутских лабораторий: лаборатория геохронологии – заведующий д.г.-м.н. Лев Васильевич Фирсов (1968-1981 гг.), лаборатория изотопных исследований – к.т.н. Евгений Федорович Доильницын (1981-1988 гг.), лаборатория геохронологии – заведующая д.г.-м.н. Ирина Владимировна Николаева (1981-1988 гг.), лаборатория радиогенных и стабильных изотопов - заведующие д.г.-м.н. Виктор Антонович Пономарчук (1988-2006 гг), д.г.-м.н. Вадим Николаевич Реутский (2006-2010 гг.); лаборатория изотопно-аналитической геохимии – заведующий д.г.-м.н. Алексей Валентинович Травин (2010-н.в.).
На протяжении всей истории лаборатории происходило последовательное развитие существующих методик датирования и изотопного анализа. При Льве Васильевиче Фирсове, человеке с поразительной многогранностью интересов на фоне дальнейшего развития объемного варианта K/Ar метода (Ю.Н. Лебедев) стал интенсивно развиваться метод радиоуглеродного датирования (к.г.-м.н. В.А. Панычев, к.г.-м.н. Л.А. Орлова). В лаборатории Евгения Федоровича Доильницына интенсивно использовались методики изотопии ряда элементов (S, Pb и др.) рудных минералов и нефтей (к.г.-м.н. А.П. Перцева, Л.Д. Шипилов, Н.Г. Пятилетова, Б.П. Пучков). Несмотря на трудности в годы перестройки Ириной Владимировной Николаевой было организовано приобретение партии современных украинских масс-спектрометров МИ1201, что позволило осуществить постановку Rb/Sr метода датирования (д.г.-м.н. В.А. Пономачук, Л.И. Разворотнева, Н.И. Козырева), на новом уровне подойти к K/Ar датированию методом изотопного разбавления (Ю.Н. Лебедев, А.В. Травин). Логическим продолжением этих работ уже под руководством Виктора Антоновича Пономарчука стали: дальнейшее развитие Rb/Sr метода датирования, постановка новой для Института методики Sr-изотопной хемостратиграфии (д.г.-м.н. В.А. Пономачук, к.х.н. С.В. Палесский, И.П. Морозова), а также - постановка Ar/Ar метода датирования (д.г.-м.н. В.А. Пономарчук, д.г.-м.н. А.В. Травин). Решение последней задачи было значительно облегчено благодаря наличию в лаборатории радиогеохимии природных и техногенных систем (зав. лаб. к.г.-м.н. Ф.В. Сухоруков) инфраструктуры доставки и хранения облученных образцов.
Необходимым этапом всех геологических исследований является подготовка коллекций каменного материала. Эффективность изотопно-геохимических, геохронологических исследований напрямую зависит от качества, чистоты выделения минеральных фракций. В этой связи на протяжении всей истории изотопной лаборатории принципиально важным является тесное сотрудничество с коллективом, возглавляемым д.т.н. Т.С. Юсуповым, работы которого в области направленного изменения структурных и физико-химических свойств минералов получили широкую известность в России. В результате структурных преобразований в начале XXI века коллектив Талгата Сунгатулловича (Л.Г. Шумская, И.Ю. Васькова, Л.П. Пантюкова, Е.А. Кириллова, Ю.В. Алешкова, Л.А. Горчукова, И.М. Фоминых) вошел в состав лаборатории изотопно-аналитической геохимии. В 2019 году Институтом закуплен комплекс оборудования (изодинамический, электромагнитный сепараторы, центрифуги и др.), позволяющий организовать выделение минеральных фракций на уровне, соответствующем самым высоким современным требованиям.
Возможности изотопных исследований лаборатории в конце XX – начале XXI века значительно расширились благодаря поступлению новейшего аналитического оборудования. Так, появление масс-спектрометра высокого разрешения с индуктивно-связанной плазмой Element I (Finnigan Mat) и разработка соответствующих методик пробоподготовки позволило выполнять высокочувствительное определение редкоземельных, высоко зарядных и других редких элементов в природных водах, в твердых геологических образцах после разложения, а также и в лазерном варианте с помощью Nd:YAG лазера (266 нм, 213 нм) для мономинеральных фракций и пород, приготовленных в виде сплавленных стекол. Особым достижением является методика определения элементов платиновой группы и рения с изотопным разбавлением (к.х.н. С.В. Палесский, при всяческой поддержке и помощи вед. инж. Лаб. 451 О.А. Козьменко), что позволяет получать ценную информацию о генезисе геологических пород, минералов.
В 1998 году, на замену устаревшего морально украинского газового масс-спектрометра МИ1201В, был получен noble gas 5400 (Micromass). На основе этого прибора, системы выделения и очистки оригинальной конструкции в лаборатории была организована работа Ar/Ar метода датирования в режиме центра коллективного пользования, сотрудничающего практически со всеми российскими Институтами в области наук о Земле, многочисленными российскими и зарубежными геологическими компаниями (д.г.-м.н. В.А. Пономарчук, д.г.-м.н. А.В. Травин, к.г.-м.н. Д.С. Юдин, к.г.-м.н. С.А. Новикова, А.В. Пономарчук). В 2008 году был приобретен много-коллекторный газовый масс-спектрометр Argus (Micromass) в комплекте с системой пробоподготовки и инфракрасным лазером. Благодаря значительно большей чувствительности этого прибора появилась возможность Ar/Ar датирования методом ступенчатого прогрева по микронавескам, в том числе и по отдельному зерну минерала, а также - датирования с использованием лазерного испарения вещества (к.г.-м.н. Д.С. Юдин, Д.В. Алексеев, Н.Г. Мурзинцев).
Приобретение в 2006 году термоионизационного многоколлекторного масс-спектрометра МИ 1201АТ позволило значительно усилить возможности Rb/Sr датирования и решения задач Sr изотопной хемостратиграфии (к.г.-м.н. И.А. Вишневская, к.г.-м.н. В.Ю. Киселева, Г.А. Докукина, О.А. Спичак).
Поступление газового масс-спектрометра Finnigan 253 с комплексом систем пробоподготовки позволило поставить в массовом варианте анализ изотопного состава C, O в карбонатах для целей изотопной хемостратиграфии, методики определения изотопного состава C в органике, алмазах, графитах, в газообразных углеводородах; S в сульфидах и сульфатах; H в воде (д.г.-м.н. В.А. Пономарчук, д.г.-м.н. В.Н. Реутский, Д.В. Семенова, к.г.-м.н. О.П. Изох, к.х.н. А.Н. Пыряев). В дальнейшем на замену устаревшему газовому масс-спектрометру Finnigan Delta удалось получить новейший его аналог, что позволило организовать автономный анализ изотопного состава S в рудных минералах, C в алмазах, разгрузив Finnigan 253 (д.г.-м.н. В.Н. Реутский, М.Н. Колбасова). Приобретение масс-спектрометра высокого разрешения с индуктивно-связанной плазмой Element XR (ThermoFisher Scientific) и системы лазерной абляции Analyte Excite (Teledyne Cetac Technologies) на основе эксимерного лазера (193 нм) расширило возможности лаборатории в области локального изотопного датирования, в частности, U/Pb датирование цирконов и других акцессорных минералов.
Развитие ситуации в науках о Земле в течении последних десятилетий показывает, что именно изотопные исследования, основанные на детальной петрохимической проработке, являются связующим звеном, позволяющим сопоставлять данные для разнообразных по своей природе геологических процессов и играют все более важную роль по мере внедрения современных аналитических методик, расширения круга используемых изотопных систем.
- разработка новых и совершенствование имеющихся методик изотопных исследований
В лаборатории проводятся научно-исследовательские, методические работы по совершенствованию методик 40Ar/39Ar, Rb/Sr, U/Pb датирования, расширению круга датируемых минералов - геохронометров, определения изотопного состава C, O, S, H, N, определения микроэлементного состава, раскрытия и сепарации тонкодисперсных минералов.
- оценки источников и условий формирования горных пород, руд на основе геохимических, изотопно-геохимических исследований
Имеющийся в лаборатории набор традиционных и модернизированных методик геохимических, изотопно-геохимических (микроэлементы, Sr, C, O, S, H и другие) исследований горных пород и руд позволяет решать широкий набор задач – от оценки источников рудного вещества и компонентов флюидов, участвующих в магмо- и рудогенезе до установления источников питания и последовательностей формирования осадочных бассейнов. В последнее время все более широкое распространение получают методики хемо-стратиграфической (тренды изотопной эволюции Sr, C, H) реконструкции осадочных бассейнов и определения потенциальных источников сноса с помощью U/Pb датирования детритовых цирконов.
- реконструкции термической истории магматических, метаморфических пород и рудных месторождений на основе мультисистемного, мультиминерального изотопного датирования
Для построения моделей образования метаморфических комплексов, гранитоидных батолитов и связанных с ними месторождений, отвечающих различным геодинамическим обстановкам, требуется реконструкция термической истории, определение возраста и продолжительности основных этапов их формирования. В лаборатории используется подход к реконструкции термической истории, основанный на U/Pb, 40Ar/39Ar, Rb/Sr датировании по минералам геохронометрам, соответствующим парагенезисам конкретных этапов в истории геологических пород и характеризующимся различной температурой закрытия изотопной системы. Имеющийся набор методов датирования и минералов позволяет проводить реконструкции в диапазоне температур начиная от 800-900 °С (U/Pb, циркон) и заканчивая 150-250 °С (40Ar/39Ar, полевой шпат). При интерпретации данных комплексного изотопного датирования с целью подбора наиболее адекватного геологического сценария проводится численное моделирования поведения различных изотопных систем в предположении различных типов термических историй.
Объектами исследований лаборатории, в соответствии с планами фундаментальных научных исследований ИГМ СО РАН, являются метаморфические, магматические комплексы и связанные с ними месторождения, соответствующие различным этапам формирования Центрально-Азиатского, Монголо-Охотского складчатых поясов и Сибирской платформы.
Основные объекты располагаются в пределах различных районов Алтайской горной области, Забайкальского края (Монголо-Охотский складчатый пояс), Республики Бурятия (Восточный и Западный Саяны), Республики Саха (Якутия). Кроме этого, география исследованных объектов распространяется на территории Китая, Казахстана, Монголии, Вьетнама, Таджикистана.
За последние 5 лет сотрудники лаборатории принимали участие в качестве руководителей и исполнителей в многочисленных грантах РФФИ, РНФ, а также участвовали в работе и организации российских, международных конференций и полевых экскурсий.
Вьетнам, ноябрь 2017 г., отбор образцов гранитоидных комплексов зоны Далат.
Двое сотрудников лаборатории являются преподавателями:
С. В. Палесский читает курс «Концепции современного естествознания» студентам 2-3 курсов Гуманитарного Института Новосибирского государственного университета.
А.В. Травин читает курс «Изотопная геология и геодинамика» студентам 4 курса на кафедре геофизических систем Физико-технического факультета Новосибирского государственного технического университета (https://ciu.nstu.ru/kaf/persons/77963).
2020 г. 30 марта - 2 апреля – V Международная научная конференция «Корреляция алтаид и уралид, глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения» (г. Новосибирск). http://conf.nsc.ru/altaidy/ru
2019 г. 28 августа - 8 сентября – Международная научная конференция «Крупные изверженные провинции, мантийные плюмы и металлогения в истории Земли» (г. Томск). http://geoconf.tsu.ru/lip2019/about/
2018 г. 16-19 октября – Научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» (г. Иркутск)
2018 13-21 October, Regional Congress on Geology, Mineral and Energy Resources of Southern Asia “Geosciences and Earth Resources for sustainable development” (Hanoi, Vietnam) http://www.geosea.asia/?p=165
2018 г. 9-14 июня – Международная конференция, посвященная 110-летию со дня рождения академика Владимироа Степановича Соболева «Проблемы магматической и метаморфической петрологии, гаодинамики и происхождения алмазов» (г. Новосибирск) http://conf.nsc.ru/SobolevVS110/ru/org_committee
2018 г. 5-7 июня – VII Российская конференция по изотопной геохронологии «Методы и геологические результаты изучения изотопных геохронометрических систем минералов и пород» (г. Москва) http://www.sib-science.info/ru/conferences/geochron-2018
2018 г. 2-6 апреля – IV Международная научная конференция «Корреляция алтаид и уралид, глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения» (г. Новосибирск). http://www.sib-science.info/ru/conferences/conf-altaidy-2018
2017 г. 28-31 августа - III международная геологическая конференция «Граниты и эволюция Земли: граниты и континентальная кора» (г. Екатеринбург) https://granite2017.uran.ru/
2016 г. 29 марта - 1 апреля – III Международная научная конференция «Корреляция алтаид и уралид, глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения» (г. Новосибирск). http://www.sib-science.info/ru/conferences/conf-altaidy-2016
2015 г. 1-8 сентября – Международная научная конференция «Крупные изверженные провинции, мантийные плюмы и металлогения в истории Земли» (г. Иркутск – п. Листвянка). http://lip2015.igc.irk.ru/
2015 г. 5-7 июня – VI Российская конференция по изотопной геохронологии «Изотопное датирование геологических процессов: новые результаты, подходы и перспективы» (г. Санкт-Петербург).
Раздел IX «Науки о Земле». Приоритетное направление фундаментальных исследований 125. Фундаментальные проблемы развития литогенетических, магматических, метаморфических и минералообразующих систем Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013–2020 годы Базовый проект НИР № 0330-2016-0013 «Изотопно-геохимические, термохронологические индикаторы аккреционно-коллизионных процессов, корреляция с магматизмом, осадконакоплением и рудообразованием (развитие методик и интерпретации». Научные руководители: д.г.-м.н. А.В. Травин, к.г.-м.н. Н.С. Карманов
РФФИ № 19-55-53011-ГФЕН_а «Тектоника и геодинамика Алтае-Джунгарской горной системы в среднем-позднем палеозое»», 2018-2020 гг. Руководитель А.В. Травин
РФФИ № 18-05-70109 «Роль плюмового магматизма в формировании редкометального и редкоземельного оруденения Арктической Сибири (Анабарский регион)», 2018-2020 гг. Руководитель академик Н.Л. Добрецов
Минобрнауки РФ мегагрант № 14.Y26.31.0018 «Мультидисциплинарное изучение складчатых поясов тихоокеанского типа и создание согласованной модели эволюции океанов, их активных окраин и мантийного магматизма», 2017-2019 г.г. Руководитель профессор Маруяма Шигенори, Япония
РФФИ № 17-55-540001-Вьет_а «Геология, термохронология (U/Pb, Ar/Ar) и изотопная систематика (Sr/Nd) гранитоидных батолитов Вьетнама (поздний палеозой – мезозой)», 2017-2018 гг. Руководитель А.Г. Владимиров
РФФИ № 17-55-53048-ГФЕН_а «Тектоника и геодинамика Алтае-Джунгарской горной системы в венд-палеозое»», 2017-2018 гг. Руководитель М.М. Буслов
РФФИ № 17-05-00936-а «Термохронология гранитоидных батолитов и эндогенного оруденения Алтае-Саянской складчатой области», 2017-2019 гг. Руководитель А..В. Травин
РФФИ № 13-05-12056 офи-м «Неопротерозойский - раннепалеозойский плюмовый магматизм и связанное с ним оруденение: ареалы распространения, источники рудного вещества, механизмы его концентрирования, закономерности распределения», 2013-2015 гг. Руководитель академик Н.Л. Добрецов
Травин А.В., Владимиров А.Г., Цыганков А.А., академик Ханчук А.И., Эрнст Р., Мурзинцев Н.Г., Михеев Е.И., Хубанов В.Б. Термохронология Ангаро-Витимского гранитоидного батолита, Забайкалье, Россия // Доклады Российской академии наук. 2020. Том 494. № 1, с. 49-55.
Пушкарев Е. В., Готтман И. А., Травин А. В., Юдин Д. С. Время завершения ультраосновного магматизма в платиноносном поясе Урала // Доклады Российской академии наук. 2020. Том 490, № 2, с. 45–50. DOI: 10.31857/S2686739720020139.
Doroshkevich A.G., Prokopyev I.R, PonomarchukA.V., Savatenkov V.M., Kravchenko A.A., Ivanov A.I., Wohlgemuth-Ueberwasse C. Petrology and geochemistry of the late Mesozoic Dzheltula alkaline igneous complex, Aldan–Stanovoy Shield, Russia: constraints on derivation from the ancient enriched mantle source // International Journal of Earth Sciences. 2020. DOI: 10.1007/s00531-020-01909-6
Moroz T.N., Edwards H.G.M., Ponomarchuk V.A., Pyryaev A.N., Palchik N.A., Goryainov S.V. Raman spectra of a graphite-nontronite association in marbles from Oltrek Island (Lake Baikal, Russia) // Journal of Raman Spectroscopy. https://doi.org/10.1002/jrs.5763.
Пономарчук В.А., Добрецов Н.Л., Лазарева Е.В, Жмодик С.М., Карманов Н.С., Толстов А.В., Пыряев А.Н. Свидетельства микробиально-индуцированной минерализации в породах томторского карбонатитового комплекса (арктическая сибирь) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т.490. № 2. С.33-38.
Руднев С.Н., Мальковец В.Г., Белоусова Е.А., Третьякова И.Г., Серов П.А., Киселева В.Ю., Гибшер А.А., Николаева И.В. Геохимия, Sm–Nd, Rb–Sr, Lu–Hf изотопия, источники и условия формирования раннепалеозойских плагиогранитоидов южной части Озерной зоны Западной Монголии // Геология и геофизика. 2020. Т. 61. № 2. С. 151-174. DOI : 10.15372/GiG2019087
Kuibida M.L., Murzin O.V., Kruk N.N., Safonova I.Y., Sun M., Komiya T., Wong J., Aoki S., Murzina N.M., Nikolaeva I.V., Semenova D.V., Khlestov M.V., Shelepaev R.A., Kotler P.D., Yakovlev V.A., Naryzhnova A.V. Whole-rock geochemistry and U-Pb ages of Devonian bimodal-type rhyolites from the Rudny Altai, Russia: Petrogenesis and tectonic settings // Gondwana Research. 2020. Vol.81. P.312-338.
Nikolenko A.M., Doroshkevich A.G., Ponomarchuk A.V., Redina A.A., Prokopyev I.R, Vladykin N.V., Nikolaeva I.V. Ar-Ar geochronology and petrogenesis of the Mushgai–Khudag alkaline‑carbonatite complex (southern Mongolia) // Lithos. 2020. Vol.372-373. Art.105675.
Васюкова Е.А., Пономарчук А.В., Дорошкевич А.Г. , Петролого-геохимическая характеристика и возраст пород Ыллымахского массива (Алданский щит, Южная Якутия) // Геология и геофизика. 2020. Т. 61. № 4. С. 489—507. DOI: 10.15372/GiG2019147
Член-корреспондент РАН Морозов Ю. А., Юдин Д. С., Травин А. В., Смульская А. И., Кулаковский А. Л., Матвеев М. А. Первые находки и 40Ar/39Ar- датирование псевдотахилитов в палеопротерозойском зонально метаморфизованном Ладожском комплексе Фенноскандии // Доклады Российской академии наук. 2020, Nом 493, № 1, с. 1–5. DOI: 10.31857/S2686739720070117.
Tarasova Y.I., Budyak A.E., Chugaev A.V., Goryachev N.A., Tauson V.L., Skuzovatov S.Y., Reutsky V.N., Abramova V.D., Gareev B.I., Bryukhanova N.N., Parshin A.V. Mineralogical and isotope-geochemical (δ13C, δ34S and Pb-Pb) characteristics of the Krasniy gold mine (Baikal-Patom Highlands): Constraining ore-forming mechanisms and the model for Sukhoi Log-type deposits // Ore Geology Reviews. 2020. Vol.119. Art.103365.
Баталева Ю.В., Новоселов И.Д., Крук А.Н., Фурман О.В., Реутский В.Н., Пальянов Ю.Н. Экспериментальное моделирование реакций декарбонатизации, сопряженных с образованием mg, fe-гранатов и co2-флюида при мантийных p,t-параметрах // Геология и геофизика. - 2020. - Т.61. - № S5-6. - С.794-809.
Митяев А.С., Сафонов О.Г., Реутский В.Н., Изох О.П., Варламов Д.А., Козловский В.М., ван Р.Д., Аранович Л.Я. Изотопные характеристики карбонатов пород зеленокаменных поясов как индикатор возможного источника флюидов в гранулитовых комплексах докембрия: пример из зеленокаменного пояса гияни и гранулитового комплекса лимпопо (ЮАР) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т.492. № 1. С.66-70. DOI: 10.31857/S2686739720050151
Иванов К. С., академик РАН Коротеев В. А., Ерохин Ю. В., Пономарев В. С., Травин А. В. Первые данные о возрасте метаморфических сланцев Тазовского полуострова (Арктика, Западная Сибирь) // Доклады Российской академии наук. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2020. Том 491, № 1, с. 33–37. DOI: 10.31857/S268673972003007X.
Дамдинов Б. Б., Жмодик С. М., Хубанов В. Б., Миронов А. Г., Травин А. В., Дамдинова Л. Б. Возраст и обстановки формирования неопротерозойских золотоносных гранитоидов Восточного Саяна // Геотектоника. 2020. № 3, с. 82–93. DOI: 10.31857/S0016853X20020034
Дамдиновa Б. Б., Дамдиноваa Л. Б., Хубанов В. Б., Юдин Д. С., Травин А. В., Буянтуевa М. Д. Золото-сурьяное рудопроявление Туманное (Восточный Саян, Россия): минералогия, флюидные включения, изотопы S и O, U–Pb и 40Ar/39Ar возраст // Геология рудных месторождений. 2020. Том 62, № 3, с. 247–271 DOI: 10.31857/S001677702003003X.
Ashchepkov I., Zhmodik S.M., Belyanin D., Kiseleva O.N., Medvedev N., Travin A.V., Yudin D.S., Karmanov N.S. and Downes H. Aillikites and Alkali Ultramafic Lamprophyres of the Beloziminsky Alkaline Ultrabasic-Carbonatite Massif: Possible Origin and Relations with Ore Deposits .// Minerals 2020, 10, 404; doi:10.3390/min10050404.
Kolpakova M.N, Gaskova O.L., Naymushina O.S, Karpov A.V., Vladimirov A.G., Krivonogov S.K. Saline lakes of Northern Kazakhstan: Geochemical correlations of elements and controls on their accumulation in water and bottom sediments // Applied Geochemistry. 2019. Vol.107. P.8-18. doi.org/10.1016/j.apgeochem.2019.05.013
Moroz T.N., Edwards H.G.M., Ponomarchuk V.A., Pyryaev A.N., Palchik N.A., Goryainov S.V., Raman spectra of a graphite–nontronite association in marbles from Oltrek Island (Lake Baikal, Russia) // J Raman Spectrosc. 2019; P. 1–9. DOI: 10.1002/jrs.5763
Veselovskiy R. V., Thomson S. N., Arzamastsev A. A., Botsyun S., Travin A.V., Yudin D .S., Samsonov A.V., and Stepanova A.V. Thermochronology and Exhumation History of the Northeastern Fennoscandian Shield Since 1.9 Ga: Evidence From 40Ar/39Ar and Apatite Fission Track Data From the Kola Peninsula // Tectonics. 2019. 10.1029/2018TC005250. doi.org/10.1029/2018TC005250
Владимиров А.Г., Анникова И.Ю., Мурзинцев Н.Г., Травин, Соколова Е.Н., Смирнов С.З., Гаврюшкина О.А., Ойцева Т.А. Возрастные рубежи и оценка длительности формирования Калгутинской Mo-W рудно-магматической системы (Алтай): термохронология и математическое моделирование // Геология и геофизика, 2019, т. 60, № 8, с. 1126—1152. DOI: 10.15372/GiG2019057
Ефремов С.В., Спиридонов А.М., Травин А.В. Новые данные о возрасте, генезисе и источниках вещества гранитоидов Карийского золоторудного узла // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 6. C. 772-788. DOI: 10.15372/GiG2019058
Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Шелепаев Р.А., Руднев С.Н., Яковлев В.А., Семенова Д.В. Баянкольская габбро-гранитная ассоциация: составЮ возрастные рубежи, тектонические и геодинамические обстановки (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува). // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 7. С. 916-933. DOI: 10.15372/GiG2019065
Носова А.А., Возняк А.А., Богданова С.В., Савко К.А., Лебедева Н.М., Травин А.В., Юдин Д.С., Пейдж Л., Ларионов А.Н., Постников А.В. Реннекембрийский сиенитовый и монцонитовый магматизм на юго-востоке Восточно-Европейской платформы: петрогенезис и тектоническая обстановка формирования // Петрология. 2019. Т. 27. № 4. С. 357-400. doi.org/10.31857/S0869-5903274357-400
Савельев Д.П., Палесский С.В., Портнягин М.В. Элементы платиновой группы в базальтах офиолитового комплекса п-ва Камчатский мыс (Восточная Камчатка): источники вещества // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 12. С. 1997-2010. DOI: 10.15372/GiG20181205
Ханчук А. И., Иванов В. В., Игнатьев Е. К., Коваленко С. В., Семенова Д. В. Альб-сеноманский гранитоидный магматизм и медный рудогенез Сихотэ-Алиня // Доклады академии наук, 2019, том 488, № 3, с. 298–302. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524883298-302
Чугаев А.В., академик Чернышев И.В., Рыцк Е.Ю., Сальникова Е.Б., Носова А.А., Травин А.В., Котов А.Б., Федосеенко А.М., Анисимова И.В. Соотношение магматических, метаморфических и гидротермальных процессов в пределах Байкало-Муйского террейна (Восточная Сибирь): данные высокоточного геохронологического изучения Кедровского гранитоидного массива // Доклады академии наук. Т. 489. № 3. С. 292-297. https://doi.org/10.31857/S0869-56524893292-297
Юсупов Т.С., Шумская Л.Г., Кондратьев С.А., Кириллова Е.А., Уракаев Ф.Х. Использование механоактивационного измельчения в процессах обогащения техногенного оловосодержащего сырья. Журнал Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2019. № 5. С. 121-127. DOI: 10.15372/FTPRPI20190513
PonomarchukA.V., Prokopyev I.R, Doroshkevich A.G., Egitova I.V., Kravchenko A.A., Ivanov A.I. Ar-40/Ar-39 Age of alkaline rocks of Verkhneamginsky massif (Aldan shield, South Yakutia) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2019. - Vol.330. - Iss. 3. - P.28-39. - ISSN 2500-1019. - EISSN 2413-1830. DOI 10.18799/24131830/2019/3/161
Vladimirov A.G., Travin A.V., Anh P.L., Murzintsev N.G., Annikova I.Y., Mikheev E.I., Duong N.A., Man T.T., Lan T.T. Thermochronology of granitoid batholith and their transformation into metamorphic core complexes (example of Song-Chai massif, Northern Vietnam) // GEODYNAMICS & TECTONOPHYSICS. - 2019. - Vol.10. - Iss. 2. - P.347-373. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-2-0418
Николаева И.В., Палесский С.В., Карпов А.В. Сравнение ИСП-МС анализа геологических образцов в варианте растворов и лазерной абляции стекол // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т.330. №5. С.26-34. DOI 10.18799/24131830/2019/5/263
Хромых С.В., Котлер П.Д., Семенова Д.В. Геохимия, возраст и геодинамические обстановки формирования Саурской габбро-гранитоидной серии (Восточный Казахстан) // Геосферные исследования. 2019. № 2. С. 6–26. DOI: 10.17223/25421379/11/1
Владимиров А.Г., Анникова И.Ю., Мурзинцев Н.Г., Травин А.В., Соколова Е.Н., Смирнов С.З., Гаврюшкина О.А., Ойцева Т.А. Возрастные рубежи и оценка длительности формирования Калгутинской Mo-W рудно-магматической системы (Алтай): термохронология и математическое моделирование // Геология и геофизика. 2019. Том. 60. № 8, с. 1126—1152. DOI: 10.15372/GiG2019057
Бучко И.В., Сорокин А.А., Котов А.Б., Самсонов А.В., Ларионова Ю.О., Пономарчук В.А., Ларин А.М. Возраст и тектоническое положение лукиндинского дунит-троктолит-габбро-анортозитового массива (восточная часть селенгино-станового супертеррейна центрально-азиатского складчатого пояса) // Геология и геофизика. - 2018. - Т.59. - № 7. - С.889-899. DOI: 10.15372/GiG20180701.
Вишневская И.А., Летникова Е.Ф., Каныгина Н.А., Прошенкин А.И., Солошенко Н.Г., Ветров Е.В., Киселева В.Ю. Изотопная хемостратиграфия и U-Pb датирование детритовых цирконов венд-кембрийских отложений Северо-Муйской глыбы // Геология и геофизика, 2018, т. 59, No 11, с.1795-1814 DOI: 10.15372/GiG20181104
Вишневская И.А., Малов В.И., Солошенко Н.Г., Летникова А.Ф., Киселева В.Ю., Иванов А.В. Изотопно-геохимические особенности кембрийских фосфоритов Каратауского бассейна (Южный Казахстан) // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2018. Т. 63. Вып. 3. С. 267–290. https://doi.org/10.21638/spbu07.2018.302.
Дамдинов Б.Б., Жмодик С.М., Травин А.В., Юдин Д.С., Горячев Н.А. Новые данные о возрасте золотого оруденения юго-восточной части восточного саяна // Доклады Академии наук. 2018. Т.479. № 5. С.532-535. DOI: 10.1134/S1028334X18040116.
Козловский В.М., Травин В.В., Травин А.В., Саватенков В.М. Первые данные о возрасте и P-T-условиях формирования зон пологого разгнейсования Беломорского подвижного пояса // Доклады РАН. 2018. Т. 480. № 2. С. 204-209. DOI: 10.7868/S0869565218140153.
Лазарева Е.В., Жмодик С.М., Прокопьев А.В., Карманов Н.С., Сергеенко А.И. Нодулярный монацит из россыпей Куларского кряжа (Арктическая Сибирь, Россия) – состав, оценка возраста // Геология и геофизика, 2018, Т. 59. № 10. С. 1658-1679. DOI: 10.15372/GiG20181010.
Мурзинцев Н.Г., Травин А.В., Владимиров А.Г., Цыганков А.А. Реконструкция термических историй гранитоидных батолитов на основе мультисистемного изотопного датирования и численного моделирования остывания и кристаллизации гранитоидных расплавов// Методы и геологические результаты изучения изотопных геохронометрических систем минералов и пород. Российская конференция по изотопной геохронологии. Москва, 5-7 июня 2018г. Материалы конференции. М.: ИГЕМ РАН, 2018. С. 224-227.
Новикова С.А., Мурзинцев Н.Г, Травин А.В., Сокол Э.В. Новый подход к 40Ar/39Ar-датированию пирогенных событий: на примере позднеплейстоценовых угольных пожаров Гусиноозерской депрессии (Западное Забайкалье) // Доклады Академии наук. 2018. Т.483. № 6. DOI 10.31857/S086956520003442-9.
Прокопьев А.В., Борисенко А.С., Гамянин Г.Н., Фридовский В.Ю., Кондратьева Л.А., Анисимова Г.С., Трунилина В.А., Васюкова Е.А, Иванов А.И., Травин А.В., Королева О.В., Васильев Д.А., Пономарчук А.В. Возрастные рубежи и геодинамические обстановки формирования месторождений и магматических образований верхояно-колымской складчатой области // Геология и геофизика. 2018. Т.59. № 10. С.1542-1563. DOI: 10.15372/GiG20181004.
Ружич В.В., Кочарян Г.Г., Травин А.В., Савельева В.Б., Остапчук А.А., Рассказов С.В., Ясныгина Т.А., Юдин Д.С. Определение PT-условий при формировании подвижек по глубинному сегменту краевого шва Сибирского кратона // Доклады академии наук. 2018. Т. 481. № 4. С 19. DOI: 10.31857/S086956520001774-4.
Рогулина Л.И., Моисеенко В.Г., Пономарчук В.А. Геохимические особенности галенита и сфалерита полиметаллических месторождений дальнегорского рудного района (Приморский край) // Доклады Академии наук. - 2018. - Т.479. - № 4. - С.438-441. DOI: 10.7868/S0869565218100183.
Соболев Н.В., Соболев А.В., Томиленко А.А., Кузьмин Д.В., Граханов С.А., Батанова В.Г., Логвинова А.М., Бульбак Т.А., Костровицкий С.И., Яковлев Д.А., Федорова Е.Н., Анастасенко Г.Ф., Николенко Е.И., Толстов А.В., Реутский В.Н. Перспективы поисков алмазоносных кимберлитов в северо-восточной части сибирской платформы // Геология и геофизика. 2018. Т.59. № 10. С.1701-1719. DOI: 10.15372/GiG20181012.
Safonov O.G., Reutsky V.N., Varlamov D.A., Yapaskurt V.O., Golunova M.A., Shcherbakov V.D., van Reenen D.D., Smit A.C., Butvina V.G. Composition and source of fluids in high-temperature graphite-bearing granitoids associated with granulites: Examples from the Southern Marginal Zone, Limpopo Complex, South Africa // Gondwana Research. 2018. Vol.60. P.129-152. DOI: 10.1016/j.gr.2018.04.009.
Safonov O. G., Reutsky V. N., Shcherbakov V. D., Golunova M. A., Varlamov D. A., Yapaskurt V. O., and van Reenen D. D. Carbon Isotope Characteristics as Evidence of an External Source of High-Temperature Granitoids in Granulite Complexes // Doklady Earth Sciences, 2018, Vol. 483, Part 2, pp. 1515–1518.
Doroshkevich, I. Prokopyev, A. Izokh, R. Klemd, A. Ponomarchuk; I. Nikolaeva, N. Vladykin Isotopic and trace element geochemistry of the Seligdar magnesiocarbonatites (South Yakutia, Russia): Insights into the mantle evolution underlying the Aldan-Stanovoy shield // Journal of Asian Earth Sciences. 2018. V.154. P. 354-368. DOI: 10.1016/j.jseaes.2017.12.030.
Sokol E., Kokh S., Kozmenko O., Novikova S., Khvorov P., Nigmatulina E., Belogub E., Kirillov M. Mineralogy and Geochemistry of Mud Volcanic Ejecta: A New Look at Old Issues (A Case Study from the Bulganak Field, Northern Black Sea) // Minerals 2018. V. 8, N. 8. Paper number 344. DOI: 10.3390/min8080344
Алексеев Д.В., Травин А.В. Измерение и аппроксимация возрастных спектров горных пород и минералов при 40Ar/39Ar датировании // Геология и геофизика. 2017. Т. 58, №10. DOI: 10.15372/GiG20171008
Арзамасцев А.А., Веселовский Р.В., Травин А.В., Юдин Д.С., Беляцкий Б.В. Палеозойский толеитовый магматизм в Кольской провинции: ареал распространения, возраст, связь со щелочным магматизмом // Петрология. 2017. Т. 25. № 1. С. 46-70. DOI: 10.7868/S0869590316060029
Будяк А.Е., Паршин А.В., Спиридонов А.М., Реутский В.Н., Дамдинов Б.Б., Волкова М.Г., Тарасова Ю.И., Абрамова В.А., Брюханова Н.Н., Зарубина О.В. Геохимические особенности формирования Au-U месторождений типа «Несогласия» (Северное Забайкалье) // Геохимия. 2017. № 2. С. 149-160. DOI: 10.7868/S0016752517010046
Бучко И.В., Сорокин А.А., Пономарчук А.В., Травин А.В., Пономарчук В.А.40Ar/39Ar – возраст и связь с магматизмом медно-порфирового с золотом оруденения рудопроявления Елна (северо-восточная часть Аргунского супертеррейна) // Доклады РАН. 2017. Т. 472. № 2. С. 175-179. DOI: 10.7868/S0869565217020153
Вишневская И.А., Летникова Е.Ф., Прошенкин А.И., Маслов А.В., Благовидов В.В., Метелкин Д.В., Прияткина Н.С. Вороговская серия венда Енисейского кряжа: хемостратиграфия и данные U-Pb-датирования детритовых цирконов // Доклады Академии наук. 2017. Т. 476. № 3. С. 311-315. DOI: 10.7868/S0869565217270159
Владимиров А.Г., Мехоношин А.С., Хромых С.В., Михеев Е.И., Травин А.В., Волкова Н.И., Колотилина Т.Б., Давыденко Ю.А., Бородина Е.В., Хлестов В.В. Динамика мантийно-корового взаимодействия на глубинных уровнях коллизионных орогенов (на примере Ольхонского региона, Западное Прибайкалье) // Geodinamics and Tectonophysics. 2017. Т. 8. № 2. С. 223-268.
Владимиров В.Г., Кармышева И.В., Яковлев В.А., Травин А.В., Цыганков А.А., Бурмакина Г.Н. Термохронология минглинг-даек Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува): свидетельства развала коллизионной системы на северо-западной окраине Тувино-Монгольского массива // Geodinamics and Tectonophysics. 2017. Т. 8. № 2. С. 283-310.
Воронцов А.А., Перфилова О.Ю., Буслов М.М., Травин А.В., Махлаев М.Л., Дриль С.И., Катраевская Я.И. Плюмовый магматизм северо-восточной части Алтае-Саянской области: этапы, состав источников, геодинамика (на примере Минусинского прогиба) // ДАН. 2017. Т. 472. N 4 С. 449-455. DOI: 10.7868/S0869565217040223
Гаврюшкина О.А., Травин А.В., Крук Н.Н. Длительность гранитоидного магматизма периферических частей крупных изверженных провинций (по данным 40Ar/39Ar изотопных исследований пермотриасовых гранитоидов Алтая) // Geodynamics & Tectonophysics. 2017. V8 No 4 P. 1035-1047.
Крук Н.Н., Гаврюшкина О.А., Руднев С.Н., Шокальский С.П., Васюкова Е.А., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Травин А.В., Ковач В.П., Крук Е.А. Петрология и возраст гранитоидов Атуркольского массива (Горный Алтай): к проблеме формирования внутриплитных гранитоидов // Петрология. 2017. Т. 25. № 3. С. 313-332. DOI: 10.7868/S0869590317030025
Кузнецов А.Б., Изох О.П., Дзюба О.С., Шурыгин Б.Н. Изотопный состав Sr в белемнитах из пограничных отложений юры и мела (р. Маурынья, Западная Сибирь) // Доклады академии наук. 2017. Т. 477. № 4. DOI: 10.7868/S086956521734014X
Куликова А.В., Буслов М.М., Травин А.В. Геохронология метаморфических пород Курайского аккреционного клина (юго-восточная часть Горного Алтая) // Geodinamics and Tectonophysics. 2017. Т. 8. № 4. С. 1049-1063. DOI: 10.5800/GT-2017-8-4-0332.
Михеев Е.И., Владимиров А.Г., Федоровский В.С., Баянова Т.Б., Мазукабзов А.М., Травин А.В., Волкова Н.И., Хромых С.В., Хлестов В.В., Тишин П.А. Возраст синпокровных гранитов в аккреционно-коллизионной системе ранних каледонид Западного Прибайкалья // Доклады РАН. 2017. Т. 472. № 5. С. 551-557. DOI: 10.7868/S0869565217050206
Уракаев Ф.Х., Юсупов Т.С. Технологические перспективы механической обработки минерального и техногенного сырья в дезинтеграторе Ж. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017, № 1.
Чернова А.И., Метелкин Д.В., Матушкин Н.Ю., Верниковский В.А., Травин А.В. Геологическое строение и палеомагнетизм острова Жаннетты (архипелаг Де-Лонга, Восточная Арктика) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 9. С. 1261-1280. DOI: 10.15372/GiG20170901
Чернова А.И., Метелкин Д.В., Матушкин Н.Ю., Венрниковский В.А., Травин А.В. Палеомагнетизм и геохронология вулканогенно-осадочных пород о. Генриетты (архипелаг Де-Лонга, Северный ледовитый океан) // ДАН. 2017. Т. 475. N4. С. 423-427. DOI: 10.7868/S0869565217220145
Академик Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Кудряшова Е.А., Сальникова Е.Б., Травин А.В. Рифтогенный магматизм западной части раннемезозойской Монголо-Забайкальской магматической области: результаты геохронологических исследований // Доклады РАН. 2017. Т. 475. № 6. С. 669-675. DOI: 10.7868/S086956521724015X
Академик Ярмолюк В.В., Козловский А.М., Травин А.В. Позднепалеозойский аннорогенный магматизм этапы формирования и структурный контроль // Доклады РАН. 2017. Т. 475. № 2. С. 180-185. DOI: 10.7868/S0869565217200142
Polyansky O.P., Prokopiev A.V., Koroleva O.V., Tomshin M.D., Reverdatto V.V., Selyatitsky A.Yu., Travin A.V., Vasiliev D.A. Temporal correlation between dyke swarms and crustal extention in the middle Paiaeozoic Vilyui rift basin, Siberian platform // Lithos. 2017. V. 282-283. P. 45-64. DOI: 10.1016/j.lithos.2017.02.020
Юсупов Т.С., Бакшиева И.И., Ростовцев В.И. Исследование влияния различных видов механических воздействий на селективность разрушения минеральных ассоциаций. // Ж. ФТПРПИ, 2015, № 6, с. 1-7.
Сорокин А.А., Пономарчук А.В., Бучко И.В., Травин А.В., Пономарчук В.А.40Ar/39Ar-возраст золотого оруденения месторождения Маломыр (восточная часть Монголо-Охотского складчатого пояса) // Доклады академии наук. 2016. Т. 466. № 2. С. 1-6.
Верниковский В.А., Морозов А.Ф., Петров О.В., Травин А.В., Кашубин С.Н., Шокальский С.П., Шевченко С.С., Петров Е.О. Новые данные о возрасте долеритов и базальтов поднятия Менделеева: к проблеме континентальной коры в Северном ледовитом океане // Доклады академии наук. 2014. Т. 454. № 4. С. 431-435.
Юсупов Т.С., Исупов В.П., Владимиров А.Г., Загорский В.Е., Кириллова Е.А., Шумская Л.Г., Шацкая С.С., Ляхов Н.З. Исследование вещественного состава и разделимости минералов техногенного сырья с целью оценки возможности получения литиевых концентратов. // Ж. ФТПРПИ, 2014, № 6, с. 1-7
Лаборатория рентгеноспектральных методов анализа (772)
Состав лаборатории насчитывает 15 сотрудников, в том числе: 1 доктор технических наук, 5 кандидатов наук.
Контакты
телефон: +7 (383) 373-05-26, доп. 6-18, e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Методы и методики
Исследование состава горных пород и минералов рентгеноспектральными методами анализа и сканирующей электронной микроскопией:
Рентгенофлуоресцентный силикатный анализ горных пород на 15 компонентов – Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, K2O, CaO, TiO2, V2O5, Cr2O3, MnO, Fe2O3, NiO, BaO и потери при прокаливании по третьему классу точности с нижними границами определяемых содержаний 0.1 – 0.00n %.
Исследование состава породообразующих и рудных минералов электронно-зондовым методом в диапазоне содержаний 0.0n – 100 % с погрешностью для основных компонентов не превышающей 1 отн. %.
Исследование электронно-зондовым методом состава оливинов, ильменитов, гранатов (?) и др. по специальным методикам с нижними пределами определяемых содержаний до 0.000n %.
Исследование горных пород и минералов методом сканирующей электронной микроскопии и электронно-зондового микроанализа с применением рентгеновской энерго-дисперсионной спектрометрии (СЭМ-ЭДС). Нижняя граница определяемых содержаний составляет 0.0n – 0.n %, метрологические характеристики определения основных компонентов сопоставимы с таковыми для классического электронно-зондового анализа с применением волновых спектрометров.
Исследование морфологических характеристик объектов (частиц, минералов и т.д.) методом сканирующей электронной микроскопии в режиме высокого и низкого вакуума с получением электронных снимков во вторичных и отражённых электронах с пространственным разрешением до 2-10 нм и идентификацией исследуемых фаз с применением ЭДС.
Исследование зональности минералов (алмаз, циркон, кварц, кианит и др.) методом сканирующей электронной микроскопии с получением цветных и панхроматических изображений катодолюминесценции.
Электронный сканирующий микроскоп LEO 1430VP (Zeiss Ltd) с ситемой микроанализа INCA Energy 350 (Oxford Instruments Nanoanalysis).
Электронный сканирующий микроскоп JSM-6510LV (Jeol Ltd) с ситемой микроанализа AZTEC Energy XMax-80 (Oxford Instruments Nanoanalysis) и системой регистрации катодолюминесценции Chroma CL2UV (Gatan Ltd).
Электронный сканирующий микроскоп MIRA 3 LMU (TESCAN ORSAY Holding) с ситемами микроанализа INCA Energy 450+/Aztec Energy XMax 50+ и INCA Wave 500 (Oxford Instruments Nanoanalysis).
Рентгенофлуоресцентный спектрометр ARL 9900XP (Termo Fisher Scientific) с оборудованием для пробоподготовки (индукционная печь Lifumat 2.0 Ox и пресс HERZOG HTP-40).
Универсальная высоковакуумная установка Q150T ES (Quorum Ltd) для нанесения токопроводящего покрытия (углерод, хром и др.) на препараты для исследования методами электронно-зондового микроанализа и сканирующей электронной микроскопии.
Важнейшие достижения за 5 лет
Разработана универсальная методика исследования состава методом СЭМ/ЭДС с метрологическими характеристиками (случайная и систематическая погрешность), сопоставимыми с характеристиками классического электронно-зондового микроанализа с волновыми спектрометрами при определении компонент с содержанием > 1 %.
Информационная справка
Лаборатория начинает свою историю в Институте геологии и геофизики с середины 1967 года, когда на выставке научного оборудования в Академгородке по инициативе академика В.С. Соболева был приобретён электронно-зондовый микроанализатор (микрозонд) MS-46 французской фирмы CAMECA. Первоначально прибор находился в отделе А.А. Годовикова, но довольно быстро был передан в Аналитический отдел (рук. В.М. Кляровский), который носил в то время расхожее название Отдела общеинститутских лабораторий. Для непосредственной работы на микрозонде была организована группа (кабинет) рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) из новоиспечённого кандидата наук Ю.Г. Лаврентьева, выпускника физфака НГУ В.И. Семёнова и присоединившейся к ним вскоре Л.Н. Поспеловой.
Первые исследования по геологической тематике с помощью РСМА – изучение минералов ртутных месторождений – были начаты с В.И. Васильевым ещё до подписания официального акта ввода в эксплуатацию MS-46. Этому способствовал уже имевшийся у В.И. Васильева опыт работы на микрозонде с Г.В. Бердичевским в Институте неорганической химии. Затем круг пользователей и объектов исследования стал быстро расширяться. Можно упомянуть, например, работы по изучению сульфотеллуридов висмута (А.А. Годовиков), акцессорного апатита (В.И. Сотников, Е.И. Никитина). Определилась главная задача собственно аналитических исследований – разработка количественного РСМА породообразующих минералов, поскольку методы количественных определений в длинноволновой области рентгеновского спектра находились в то время ещё в зародышевом состоянии. Это перспективное для геолого-геохимических исследований направление стало развиваться по инициативе будущих академиков, а тогда ещё кандидатов наук Н.Л. Добрецова и особенно Н.В. Соболева, оказавшего большую поддержку становлению и развитию электронно-зондовых исследований в Институте и продолжающего оказывать её и в настоящее время. Определённую роль сыграло сотрудничество и обмен образцами сравнения с Геофизической лабораторией института Карнеги. Публикации 1969 года с первыми в СССР количественными микрозондовыми анализами породообразующих минералов – гранатов из ксенолитов алмазоносных перидотитов (первые находки в мире!) и гранатов-включений в якутских алмазах – положили начало, как стало видно с течением времени, детальному изучению минерального состава пород верхней мантии.
В 1977 году на основе кабинета РСМА и групп просвечивающей (Н.Г. Стенина, А.Т. Титов) и сканирующей (С.В. Летов) электронной микроскопии была создана лаборатория электронно-зондовых методов исследования, затем в 1986 году, в состав лаборатории перешла группа рентгенофлуоресцентного метода анализа (Киреев А.Д.). За время существования в лаборатории постоянно обновлялось аналитическое оборудование – MS-46 заменили JXA-5A и CAMEBAX Micro, появились микроанализаторы 4-го поколения JXA-8100 и JXA-8230. Вместо аналогового электронного сканирующего микроскопа JSM-4, оборудованного примитивным энерго-дисперсионным детектором, появился микроскоп высокого разрешения (~1 нм) с катодом Шоттки, оборудованный современными системами микроанализа. Рентгенофлуоресцентные спектрометры СРМ-20 и СРМ-25 уступили место полностью автоматизированному чрезвычайно стабильному в работе спектрометру ARL-9900XP. Благодаря этому и постоянно ведущейся опытно-методической работе улучшаются метрологические характеристики методик анализа, расширяется круг исследуемых объектов и, таким образом, лаборатория активно содействует выполнению научных проектов Института.
Усовершенствование методов получения и обработки аналитического сигнала в электронно-зондовом микроанализе с волновой и энергетической дисперсией с целью повышения точности и чувствительности анализа для целей решения задач минералогии, геохимии, геологии.
Базовый проект НИР "Изотопно-геохимические, термохронологические индикаторы аккреционно-коллизионных процессов, корреляция с магматизмом, осадконакоплением и рудообразованием (развитие методик и интерпретации" (№ 0330-2016-0013).
VIII.72.1.1. Алмазоносные кимберлиты и редкометальные карбонатиты Севера Сибирской платформы: условия образования и критерии локализации в связи с особенностями эволюции литосферы. П4. Провести работы по разработке и совершенствованию современных методов (SEM, EPMA, XRF) исследования состава минералов и пород кимберлитовой и карбонатитовой формаций.
Litvinovsky B.A., Zanvilevich A.N., Vapnik Y., Wickham S.M., Jahn B.M., Kanakin S.V., Karmanov N.S. COMPOSITE DIKES IN FOUR SUCCESSIVE GRANITOID SUITES FROM TRANSBAIKALIA, RUSSIA: THE EFFECT OF SILICIC AND MAFIC MAGMA INTERACTION ON THE CHEMICAL FEATURES OF GRANITOIDS // Journal of Asian Earth Sciences. 2017. Т. 136. С. 16-39.
Савельева В.Б., Базарова Е.П., Шарыгин В.В., Карманов Н.С., Канакин С.В. МЕТАСОМАТИТЫ ОНГУРЕНСКОГО КАРБОНАТИТОВОГО КОМПЛЕКСА (ЗАПАДНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ): ГЕОХИМИЯ И СОСТАВ АКЦЕССОРНЫХ МИНЕРАЛОВ // Геология рудных месторождений. 2017. Т. 59. № 4. С. 319-346.
Пальянова Г.А., Михлин Ю.Л., Карманов Н.С., Кох К.А., Серёткин Ю.В. ВИДИМЫЕ И "НЕВИДИМЫЕ" ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА В ПРОДУКТАХ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСПЛАВОВ В СИСТЕМЕ FE-S-AG-AU (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ)// Доклады Академии наук. 2017. Т. 474. № 4. С. 471-476.
Скляров Е.В., Карякин Ю.В., Карманов Н.С., Толстых Н.Д. МИНЕРАЛЫ ПЛАТИНОИДОВ В ДОЛЕРИТАХ О. ЗЕМЛЯ АЛЕКСАНДРЫ (АРХИПЕЛАГ ЗЕМЛЯ ФРАНЦА-ИОСИФА) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 5. С. 1058-1067.
Симонов В.А., Пучков В.Н., Приходько В.С., Ступаков С.И., Котляров А.В., Карманов Н.С., Степанов А.С. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ДУНИТОВ НИЖНЕТАГИЛЬСКОГО ПЛАТИНОНОСНОГО МАССИВА (СРЕДНИЙ УРАЛ) //Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 6. С. 1106-1134.
Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Котляров А.В., Кулаков Р.И., Карманов Н.С. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСПЛАВОВ В ПРОМЕЖУТОЧНЫХ НАДСУБДУКЦИОННЫХ КАМЕРАХ (НА ПРИМЕРЕ ВУЛКАНОВ ТОЛБАЧИНСКИЙ И ИЧИНСКИЙ, КАМЧАТКА) / / Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 7. С. 1265-1291.
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 ИЗ АЛЛЮВИЯ – ИНДИКАТОРЫ КОРЕННОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ РОССЫПЕЙ ЮГА СИБИРИ) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 10. С. 1828-1860.
Симонов В.А., Васильев Ю.Р., Ступаков С.И., Котляров А.В., Карманов Н.С. ПЕТРОГЕНЕЗИС ДУНИТОВ ГУЛИНСКОГО УЛЬТРАОСНОВНОГО МАССИВА (/СЕВЕР СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ/) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 12. С. 2153-2177.
Резницкий Л.З., Скляров Е.В., Суворова Л.Ф., Канакин С.В., Карманов Н.С., Бараш И.Г. НИОБИЕВЫЕ РУТИЛЫ ИЗ CR-V-СОДЕРЖАЩИХ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД СЛЮДЯНСКОГО КОМПЛЕКСА (/ЮЖНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ/) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 12. С. 2178-2191.
Резницкий Л.З., Скляров Е.В., Суворова Л.Ф., Бараш И.Г., Карманов Н.С. V-CR-NB-W-СОДЕРЖАЩИЙ РУТИЛ ИЗ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД СЛЮДЯНСКОГО КОМПЛЕКСА (ЮЖНОЕ ПРИБАЙКАЛЬЕ) // Записки Российского минералогического общества. 2016. Т. 145. № 4. С. 61-79.
Sinyakova E., Karmanov N., Kosyakov V., Distler V.BEHAVIOR OF PT, PD, AND AU DURING CRYSTALLIZATION OF CU-RICH MAGMATIC SULFIDE MINERALS //The Canadian Mineralogist. 2016. Т. 54. № 2. С. 491-509.
Doroshkevich Ag., Sharygin Vv., Seryotkin Yv., Karmanov Ns., Belogub Ev., Moroz Tn., Nigmatulina En., Eliseev Ap., Vedenyapin Vn., Kupriyanov In. RIPPITE, IMA 2016-025. CNMNC NEWSLETTER NO. 32, AUGUST 2016, PAGE 919 // Mineralogical Magazine. 2016. Т. 80. № 6. С. 915-922.
Лазарева Е.В., Жмодик С.М., Добрецов Н.Л., Толстов А.В., Щербов Б.Л., Карманов Н.С., Герасимов Е.Ю., Брянская А.В.НОВОЕ В МИНЕРАЛОГИИ БОГАТЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТОМТОР (АРКТИЧЕСКАЯ СИБИРЬ) // В сборнике: Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. 2015. С. 244-249.
PalYanova G., Kokh K., Karmanov N., Seryotkin Y., Mikhlin Y. EXPERIMENTAL CONSTRAINTS ON GOLD AND SILVER SOLUBILITY IN IRON SULFIDES // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Т. 649. С. 67-75.
Лазарева Е.В., Жмодик С.М., Добрецов Н.Л., Толстов А.В., Щербов Б.Л., Карманов Н.С., Герасимов Е.Ю., Брянская А.В. ГЛАВНЫЕ РУДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ АНОМАЛЬНО БОГАТЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТОМТОР (/АРКТИЧЕСКАЯ СИБИРЬ/) // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 6. С. 1080-1115.
Лаврентьев Ю.Г., Карманов Н.С., Усова Л.В. ЭЛЕКТРОННО-ЗОНДОВОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА МИНЕРАЛОВ: МИКРОАНАЛИЗАТОР ИЛИ СКАНИРУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП? // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 8. С. 1473-1482.
Симонов В.А., Васильев Ю.Р., Ступаков С.И., Котляров А.В., Карманов Н.С. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ДУНИТОВ ГУЛИНСКОГО УЛЬТРАОСНОВНОГО МАССИВА (МАЙМЕЧА-КОТУЙСКАЯ ПРОВИНЦИЯ) // Доклады Академии наук. 2015. Т. 464. № 3. С. 341.
Перетяжко И.С., Савина Е.А., Карманов Н.С., Щербаков Ю.Д. ГЕНЕЗИС МУДЖИЕРИТОВ И БЕНМОРЕИТОВ ВУЛКАНА НЕМРУТ (ВОСТОЧНАЯ ТУРЦИЯ): ПРОЦЕССЫ СМЕШЕНИЯ МАГМ И ФРАКЦИОННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЩЕЛОЧНО-БАЗАЛЬТОВОГО РАСПЛАВА // Петрология. 2015. Т. 23. № 4. С. 410.
Перетяжко И.С., Савина Е.А., Карманов Н.С. КОМЕНДИТЫ И ПАНТЕЛЛЕРИТЫ ВУЛКАНА НЕМРУТ (ВОСТОЧНАЯ ТУРЦИЯ): УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ТРАХИТ-КОМЕНДИТОВЫМИ, КОМЕНДИТОВЫМИ И ПАНТЕЛЛЕРИТОВЫМИ РАСПЛАВАМИ // Петрология. 2015. Т. 23. № 6. С. 624.
Palyanova G., Karmanov N., Savva N.E. Sulfidation of native gold // American Mineralogist. 2014. Т. 99. № 5-6. С. 1095-1103.
Щербаков Ю.Д., Перепелов А.Б., Карманов Н.С., Пузанков М.Ю., Цыпукова С.С. Первые данные о редкоземельных силикатах в вулканических породах Камчатки // Доклады Академии наук. 2014. Т. 459. № 5. С. 618.
Перетяжко И.С., Савина Е.А., Карманов Н.С., Павлова Л.А. Силикатно-железистые флюидные среды в риолитовой магме: данные изучения риолитов нилгинской депрессии в Центральной Монголии // Петрология. 2014. Т. 22. № 3. С. 287.
Савельева В.Б., Базарова Е.П., Шарыгин В.В., Карманов Н.С. Циркон-кальцитовые обособления в карбонатно-щелочных метасоматитах Западного Прибайкалья и их петрогенетическое значение // Записки Российского минералогического общества. 2014. Т. 143. № 5. С. 1-16.
Кургузова А.В., Смирнов С.З., Клюкин Ю.И., Карманов Н.С. Включения богатых висмутом растворов в кварце из цвиттеритов в литий-фтористых гранитах северного массива (Чукотка): взгляд на поведение висмута при грейзенинизации // Записки Российского минералогического общества // Записки Российского минералогического общества. 2014. Т. 143. № 2. С. 23-34.
Вишневский С.А., Гибшер Н.А., Карманов Н.С., Пальчик Н.А. Импактные стёкла попигайской зювитовой брекчии и их петрологическое значение (по флюидным и другим включениям) // Уральский геологический журнал. 2014. № 2 (98). С. 3-20.
Шарыгин В.В., Кривдик С.Г., Карманов Н.С., Нигматулина Е.Н. Хлорсодержащий аннит из эндербитов Хлебодаровки (Приазовье, Украина) // Мінералогічний журнал. 2014. Т. 36. № 4 (182). С. 77-94.
Беркин А.Б., Дерябина В.В., Шарафутдинов М.Р., Карманов Н.С. Структурные изменения в тонких кальций фосфатных пленках на титане при термической обработке // Известия высших учебных заведений. Физика. 2013. Т. 56. № 10. С. 17-22.
Савельева В.Б., Канакин С.В., Карманов Н.С. Новые данные по минералогии амазонитовых пегматитов Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Записки Российского минералогического общества. 2013. Т. 142. № 2. С. 44-66.
Производственно-техническая группа роста и обработки технических кристаллов (586)
Заведующий группой
Сафонова Ольга Евгеньевна
Контакты
Сафонова О.Е. 891390585829, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Кадровый состав группы
Состав группы насчитывает 10 сотрудников, среди которых заведующий группы, два технолога, четыре инженера и пять лаборантов.
Основными направлениями работы производственно-технической группы являются контроль качества выращенных кристаллов бета-бората бария (ВВО- BaB2O4) и трибората лития (LBO- LiB3O5), изготовление нелинейно-оптических элементов для преобразования частоты лазерного излучения.
Кристаллы ВВО и LBO являются нелинейными оптическими материалами с набором уникальных свойств: широкой полосой пропускания, широким диапазоном углов фазового синхронизма; высоким коэффициентом нелинейности; высоким порогом разрушения; широким диапазоном рабочих температур, высокой оптической однородностью.
Изготовление нелинейно-оптических элементов осуществляется на основании согласованных с Заказчиками спецификаций.
Нелинейно-оптические элементы, производимые нашей группой, являются высококачественными готовыми изделиями для промышленных, научных и медицинских лазеров и соответствуют мировым стандартам качества.
Технологический процесс контроля качества выращенных кристаллов включает следующие основные стадии:
- предварительная разделка буль: базирование основных оптических плоскостей на рентгеногониометре;
- распиловка були на пластины, перпендикулярные оптическим осям X или Y, в зависимости от типа фазового синхронизма, шлифовка и полировка под контроль качества вырезанных пластин;
-оптический контроль качества: наличие газообразных и твердофазных включений, трещин, блоков и малоугловых границ; интенсивность рассеивания лазерного луча.
Технологический процесс изготовления нелинейно-оптических элементов включает следующие основные стадии:
- раскрой пластин под определенным углом синхронизма относительно оптической оси с учетом информации о дефектности в объеме пластины;
При изготовлении нелинейно-оптических элементов осуществляется строгий контроль параметров оптического качества материала и технических характеристик, указанных в спецификации Заказчика.
Весь цикл изготовления элементов, начиная с раскроя були до приемки готового оптического элемента происходит под контролем и руководством технолога.
Контроль качества полированных поверхностей с помощью микроскопа; анализ качества кристаллов на лазерной установке – материал проверяется на наличие малоугловых границ, определяется степень рассеяния материала.
Подготовка пластин к раскрою в соответствии с заданными параметрами (тип, угол, размеры) с необходимой точностью ориентировки.
На фото слева технолог Гореявчева А.А., на фото справа технолог Пичкурова М.Н.
На фото слева представлены штрипсовые станки для резки кристаллов по заданным параметрам. На фоне струнного станка на фото справа Юровская Н.Н., данный станок используется для распиловки крупных монокристаллических буль LBO весом более 1кг.
Изготовление заготовок оптических элементов производится на шлифовальных станках, проверка точности шлифовки осуществляется с помощью угломера и измерительной головки. Для чистовой полировки нелинейно-оптических элементов смолой склеиваются блоки, состоящие из элемента в центре и вспомогательных кристаллов по краям.
Кургузова М.В. проверяет перпендикулярность на заготовке и Козляткина В.Е. шлифует булю LBO.
На фото Денисова Ю.В. за обдирочным станком. Сергеева И.Р. склеивает блок.
Финишная полировка на чистоту является очень сложным, тонким и трудоемким технологическим процессом, требующим высокого профессионализма. На фото снизу показан процесс полировки Шевердиной М.В. блока из кристалла ВВО.
Для контроля качества полируемой поверхности используется интерферометр (на фото слева оптик Плюхина О.В.), проверка параллельности полируемых поверхностей производится с помощью гониометра (фото справа).
Характеристики качества оптической поверхности, выполняемые при чистовой полировке, отображены в таблице.
Качество оптической поверхности,(scratch/dig)
10/5
Плоскостность (при λ@633нм)
λ/10
Параллельность, угл. сек.
Не хуже 20-30″
Перпендикулярность, угл. мин.
Не хуже 10-15′
Нанесение защитных и просветляющих покрытий на нелинейные оптические элементы производится в дружественных институтах – Институте физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН и Институте лазерной физики СО РАН.
Лаборатория экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса (453)
В лаборатории 25 сотрудников, их них 1 академик РАН, 5 докторов наук, 6 кандидатов наук. Всего научных сотрудников 17. Коллектив лаборатории включает специалистов, признанных мировым научным сообществом, молодых ученых, инженеров, аспирантов и студентов. 11 научных сотрудников лаборатории входят в число высокоцитируемых российских ученых (список Штерна), 5 сотрудников имеют цитируемость более 2000.
Контакты
E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Методы и методики
В лаборатории создан оригинальный комплекс сверхвысоких давлений на базе аппаратов БАРС. Разработаны методики, позволяющие проводить эксперименты при давлениях от 3 до 8 ГПа в интервале температур от 900 до 2600°С. Созданы ячейки для исследований во флюидных и флюидсодержащих системах с использованием золотых и платиновых ампул, в том числе с применением буферных методик контроля ƒO2 и ƒH2 в широком диапазоне условий от окисленных (буфер HM) до восстановленных (IW). Освоены приемы генерации в ампулах углекислых, водно-углекислых и водно-углеводородных флюидов за счет использования различных флюидгенерирующих веществ. Успешно применяются методы исследования механизмов метасоматоза и плавления мантийных пород. Разработаны методики роста крупных высококачественных монокристаллов алмаза и синтеза алмазов со специальными свойствами. Исследования полученных в экспериментах образцов проводятся на оборудовании, имеющемся в лаборатории и в ЦКП Аналитический центр ИГМ СО РАН.
Инфраструктура
Основу экспериментальной инфраструктуры лаборатории составляет аппаратурный комплекс сверхвысоких давлений на базе аппаратов БАРС. Имеется необходимый комплекс дополнительного оборудования и технологической оснастки для изготовления ячеек высокого давления, включающий прессовое оборудование, вибромельницу, прессформы, аппарат точечной сварки для изготовления термопар и герметизации ампул, печи, сушильные шкафы и т.д.
Для изучения реальной структуры, дефектно-примесного состава и свойств полученных в экспериментах кристаллов алмаза и сопутствующих высокобарических фаз, закаленных расплавов и флюидов используется комплекс методов оптической и электронной микроскопии, оптической спектроскопии, элементного (EDS, WDS), масс-спектрометрического и рентгенофазового (XRD) анализа. Для этих целей в распоряжении лаборатории имеется следующее оборудование:
1. Оптический микроскоп Carl Zeiss Imager Z2m (оснащен модулями DIC и TIC)
2. Бинокуляры Carl Zeiss Stemi 2000
3. Люминесцентный микроскоп Альтами ЛЮМ 1 LED
4.Экспериментальный стенд фотолюминесцентной спектроскопии (на базе монохроматора Horiba iHR-320 с ПЗС детектором Syncerity)
Впервые показано присутствие включений расплавов железа в алмазах из россыпей северо-востока Сибирской платформы. Установлено, что включения представлены поликристаллическим агрегатом (Fe7C3+Fe3C+Fe0+Di+Gr) (Рис.1). Включения карбидов установлены в алмазах, содержащих минеральные включения эклогитового (КПШ, сульфиды) и перидотитового парагенезисов (оливин). Карбиды характеризуются низкой примесью Ni. Температуры солидуса в системе Fe-C, согласно экспериментальным данным лежат выше 1200°С, в то же время алмазы, содержащие карбиды железа, характеризуются низкой степенью агрегации азота. Наиболее реалистичной моделью, учитывающей высокие температуры плавления, низкое содержание никеля, присутствие во включениях фрагментов алмазов, представляется модель взаимодействия поднимающейся астеносферной мантии с субдуцированной плитой.
(А) - ПЭМ изображение полифазного включения в алмазе, состоящего из карбидов железа, самородного железа, наноразмерных алмазов и графита. По периферии этого включения идентифицирован Fe-сульфид; (B) – ПЭМ изображение фрагмента включения, показывающего его нанокристаллическое строение; (С) – кристаллы карбидов железа (Fe7C3, Fe3C); (D-E) ЭДС спектры карбидов железа и металлического железа.
• Shatsky V.S., Ragozin A.L., Logvinova A.M., Wirth R., Kalinina V.V., Sobolev N.V. 2020. Diamond-rich placer deposits from iron-saturated mantle beneath the northeastern margin of the Siberian Craton. Lithos, 364-365, 105514.
2. Сульфидизация мантийных силикатов, карбонатов и карбидов под воздействием восстановленных обогащенных серой флюидов
Проведено экспериментальное моделирование процессов мантийного метасоматоза при воздействии восстановленных обогащенных серой флюидов или расплавов на мантийные породы, содержащие силикатные, карбонатные и карбидные минералы. Экспериментально реализованы сценарии поведения восстановленных серосодержащих флюидов и расплавов в мантии Земли, а также продемонстрирована их связь с генезисом мантийных сульфидов. Установлено, что обогащенный серой флюид способен перерабатывать мантийные силикатные и карбонат-содержащие породы, модифицируя их минеральный и химический составы. Под воздействием этого флюида осуществляется экстракция железа и никеля из силикатов или карбонатов и происходит образование мантийных сульфидов или сульфидных расплавов. Установлено, что в результате метасоматического взаимодействия обогащенного серой флюида с карбидом железа происходит образование графита и алмаза в ассоциации с сульфидами. Полученные результаты позволяют рассматривать когенит (Fe3C) в качестве потенциального источника углерода в процессах кристаллизации алмаза и графита в условиях восстановленной литосферной мантии, а взаимодействие карбида железа и серы, в ходе которого реализуется экстракция углерода - как один из возможных процессов глобального углеродного цикла.
Принципиальные схемы сульфидизации оливин-содержащих пород в условиях субдукции.
• Bataleva Yu. V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu. M., Sobolev N.V., 2016. Sulfidation of silicate mantle by reduced S-bearing metasomatic fluids and melts // Geology, V. 44, I. 4, P. 271–274.
• Bataleva Y., Palyanov Y., Borzdov Y. Sulfide formation as a result of sulfate subduction into silicate mantle (experimental modeling under high P,T-parameters) // Minerals, 2018, v.8, article no. 373.
• Bataleva Y.V., Palyanov Y.N., Borzdov Y.M., Novoselov I.D., Bayukov O.A. An effect of reduced S-rich fluids on diamond formation under mantle-slab interaction // Lithos 2019, v.336-337, p.27-39.
• Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Bayukov O.A., Zdrokov E.V. Iron carbide as a source of carbon for graphite and diamond formation under lithospheric mantle P-T parameters // Lithos, 2017, v.286, p.151-161.
3. Исследование процессов образования углеводородов при мантийных Р-Т параметрах.
Экспериментально установлено, что углеводороды, преимущественно легкие алканы, стабильны при мантийных P-T параметрах как в упрощенной модельной C-O-H-N системе (Sokol et al., 2017a), так и в системе перидотит-флюид (Sokol et al., 2018a) в широком интервале редокс условий от ультра восстановленных до значений фугитивности кислорода, характерных для «водного максимума» (IW+2 лог. ед.). Карбоновые кислоты и другие кислородсодержащие УВ могут быть стабильны в преимущественно водно-азотно-углекислом флюиде даже в равновесии с карбонатсодержащим перидотитом. Углеводороды могут быть генерированы при мантийных Р-Т параметрах как за счет реакции водно-углекислого флюида с металлическим железом (Palyanov et al. 2012; Sokol et al., 2020a), так и за счет прямой гидрогенизации разных фаз углерода (графита, алмаза, аморфного углерода) водородсодержащим флюидом (Sokol et al., 2019a). Полученные результаты обеспечивают экспериментальное доказательство возможности неорганического образования углеводородов в восстановленных мантиях планет земной группы и Земле. Обосновано, что наиболее благоприятные условия для генерации углеводородов существуют в зонах взаимодействия субдукционных флюидов с металлсодержащей мантией.
Механизм образования углеводородов в зоне взаимодействия субдукционных флюидов с металл-содержащей мантией.
• Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., KupriyanovI.N., Khokhryakov A.F. Effect of H2O on diamond crystal growth in metal-carbon systems. Cryst. Growth Des., 2012. V. 12 Iss. 11. p. 5571–5578.
• Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Palyanova G.A., Sokol I.A., Palyanov Yu.N. Carbon and Nitrogen Speciation in N-poor C-O-H-N Fluids at 6.3GPa and 1100–1400°C. Scientific Reports. 2017a. 7: 706.
• Sokol A.G., Tomilenko A. A., Bul'bak T. A., Sokol I. A., Zaikin P. A., Palyanova G. A., Palyanov Y. N. 2019a. Hydrogenation of carbon at 5.5–7.8 GPa and 1100–1400 C: Implications to formation of hydrocarbons in reduced mantles of terrestrial planets. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 291, 12-23.
• Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bul'bak T.A., Kruk A.N., Sokol I.A., Palyanov Yu.N. Fate of fluids at the base of subcratonic lithosphere: Experimental constraints at 5.5–7.8 GPa and 1150–1350 C. Lithos. 2018a. 318–319. p. 419–433.
• Sokol, A., Tomilenko, A., Sokol, I., Zaikin, P., Bul’bak, T. Formation of hydrocarbons in the presence of native iron under upper mantle conditions: Experimental constraints. Minerals, 2020a. 10(2), 88.
4. Влияние СО2 на кристаллизацию и свойства алмаза из ультра-щелочного карбонатного расплава.
Экспериментальные исследования по кристаллизации алмаза в CO2 содержащем ультращелочном карбонатном расплаве проведены при давлении 6,3 GPa в интервале температур 1250-1570ºС и при давлении 7,5 GPa в интервале температур 1300-1700ºС. В качестве исходного вещества использовали оксалат натрия, который при параметрах экспериментов разлагается по реакции Na2CO4→Na2CO3+CO2+C.
Установлено, что рост алмаза происходит с формированием вицинальных поверхностей, образующих фибриллярные структуры, подобные тем, что проявляются на природных алмазах. В конечном итоге образуются округлые многогранники, форма которых определяется комбинацией серий тетрагонтриоктаэдров, тригонтриоктаэдров и куба. Синтезированные алмазы содержат включения карбоната и СО2. По данным спектроскопических исследований в алмазах установлены специфические дефекты: пик 1065 см-1 в ИК и оптическая система 566 нм в спектрах фотолюминесценции, предположительно связанные с примесью кислорода.
• Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Khokhryakov A.F. Effect of CO2 on crystallization and properties of diamond from ultra-alkaline carbonate melt. Lithos. 2016. V. 265. p. 339-350.
5. Новый механизм транспорта азота в мантию.
Показано, что значимые концентрации аммиака могут существовать лишь при повышенной фугитивности водорода во флюиде, стабильном либо в относительно восстановленных областях субкратонной литосферы, либо в металл-содержащей мантии (Sokol et al., 2017b; Sokol et al., 2018b). Это делает растворение азота через K+→(NH4+) замещение в калийсодержащих фазах редокс зависимым. Впервые показано, что уникальным редокс независимым транспортером азота в мантию может быть K-кимрит, который обладает клатратной структурой. При Р-Т-fO2 параметрах, характерных для субдукционных обстановок, в мусковитсодержащих системах получены крупные монокристаллы богатого азотом K-кимрита (K,(NH4+))[AlSi3O8]·(N2,NH3,H2O) (Sokol et al., 2020b). Этот минерал в равновесии с богатым азотом окисленным флюидом может растворять до 6 мас.% азота, в основном в виде N2 молекул. Установлено, что клатратный механизм растворения азота в структуре K-кимрита (в виде нейтральных молекул N2 и NH3) является гораздо более эффективным, чем растворение через K+→(NH4+) замещение с мусковите. Полученные данные свидетельствуют, что N-содержащий K-кимрит стабилен в метапелитах и может быть эффективным редокс независимым транспортером азота в слэбе на глубины более 250 км.
Кристаллическая структура азотсодержащего K-кимрита с катионами между двухслойными пакетами [(Si,Al)O2] и молекулами в клатратных полостях, по данным монокристальной рентгеновской дифракции.
• Sokol A.G., Palyanov Yu.N., Tomilenko A.A., Bul'bak T.A., Palyanova G.A. Carbon and nitrogen speciation in nitrogen-rich C–O–H–N fluids at 5.5–7.8 GPa. Earth and Planetary Science Letters, 2017b. v. 460, p. 234-243
• Sokol A.G., Tomilenko A.A. , Bul’bak T.A., Kruk A.N., Zaikin P.A., Sokol I.A., Seryotkin Yu.V., Palyanov Yu.N. The Fe–C–O–H–N system at 6.3–7.8 GPa and 1200–1400 °C: implications for deep carbon and nitrogen cycles. Contributions to Mineralogy and Petrology. 2018b, 173, 47.
• Sokol, I., Sokol, A., Bul’bak, T., Nefyodov, A., Zaikin, P., & Tomilenko, A. C-and N-bearing species in reduced fluids in the simplified C–O–H–N system and in natural pelite at upper mantle P–T conditions. Minerals, 2019b. 9(11), 712.
• Sokol, A. G., Kupriyanov, I. N., Seryotkin, Y. V., Sokol, E. V., Kruk, A. N., Tomilenko, A. A., & Palyanov, Y. N. Cymrite as mineral clathrate: An overlooked redox insensitive transporter of nitrogen in the mantle. Gondwana Research, 2020b. 79, 70-86.
6. Образование алмаза при метасоматозе мантийного эклогита хлоридно-карбонатным расплавом
Исследован уникальный образец алмазоносного эклогита из кимберлитовой трубки Удачная, иллюстрирующий взаимодействие мантийных пород с алмазообразующими флюидами/расплавами. Присутствие кристаллов и сростков алмазов во вторичных жилах, секущих минералы ксенолита, свидетельствует о том, что это взаимодействие привело к образованию алмаза. Низкая степень агрегации азотных дефектов в алмазах указывает на то, что этот процесс может быть связан с кимберлитовым магматизмом. По данным изучения микровключений в алмазах из этого эклогита в составе алмазогенерирующей среды преобладали карбонаты и KCl. Особенностью этой среды является низкое содержание воды и сильное обогащение LILE. Сходство рассчитанных коэффициентов распределения с экспериментально определенными значениями позволяет предположить, что минералы эклогита взаимодействовали с хлоридно-карбонатным расплавом.
(а)– агрегат микроалмазов во вторичном прожилке, секущей зерно граната из эклогита (микрофотография в косом отраженном свете); (б) – полированная пластинка алмаза с микровключениями (микрофотография в проходящем свете).
• Zedgenizov D.A., Ragozin A.L., Shatsky V.S., Griffin W.L. Diamond formation during metasomatism of mantle eclogite by chloride-carbonate melt // Contributions to Mineralogy and Petrology, 2018, 173:84.
7. Алмазы для квантовой электроники
Проведены экспериментальные исследования по кристаллизации алмаза в системах на основе магния, демонстрирующие экстремально высокие скорости роста, примесно обусловленные изменения морфологии и возможность эффективного легирования алмаза примесями кремния и германия и олова. В результате детальных спектроскопических исследований германий-вакансионных (GeV) центров в алмазе в сотрудничестве с коллегами из Германии и США, установлено, что, наряду с уникальными оптическими характеристиками, эти центры обладают ненулевым электронным спином (собственный момент импульса электронов). Это открывает возможность для контроля и управления электронным состоянием GeV центров с помощью магнитных полей и СВЧ излучения. Обоснована перспективность GeV центров для использования в качестве ячеек квантовой памяти, являющихся ключевым элементом для реализации широкомасштабных квантовых сетей. Продемонстрированы перспективы применения алмазов с GeV центрами в качестве температурных сенсоров (Fan et al. 2018).
(а) Спектр фотолюминесценции GeV центров демонстрирующий 4-х уровневую структуру электронных уровней. На вставке показана модельная структура GeV центра. (b) СЭМ изображение твердотельной иммерсионной линзы изготовленной на поверхности образца. (с) Флуоресцентное изображение одиночного GeV центра, расположенного под иммерсионной линзой. (d) СЭМ изображения кристаллов алмаза синтезированных в системе Mg-Ge-C и содержащих GeV центры. (е) Оптическая лямбда-схема контроля спиновой когерентности GeV центров (Siyushev et al., Physical Review B, 2017).
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Nechaev D.V. Diamond crystallization from an Mg-C system at high pressure high temperature conditions. CrystEngComm. 2015.
Palyanov Yu. N., Kupriyanov I. N., Borzdov Yu.M., Khokhryakov A.F., Surovtsev N.V. High-pressure synthesis and characterization of Ge-doped single crystal diamond. Crystal Growth & Design. 2016. V. 16.
Palyanov Yu.N.; Kupriyanov I.N.; Borzdov Yu.M.; Nechaev D.V. Effect of the solvent-catalyst composition on diamond crystallization in the Mg-Ge-C system. Diam. Relat. Mater. 2018, 89, 1–9
Palyanov Y.N., Kupriyanov I.N., Borzdov Y.M. High-pressure synthesis and characterization of Sn-doped single crystal diamond. CARBON. 2019, 143, 769-775. DOI: 10.1016/j.carbon.2018.11.084
Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M. High-pressure crystallization and properties of diamond from magnesium-based catalysts// CrystEngComm. 2017. 19. P. 4459–4475.
8. Механизмы роста кристаллов алмаза в системах на основе магния
Исследование кристаллов алмаза, выращенных в системе Mg-C, методами атомно-силовой микроскопии (AFM) и растровой электронной микроскопии высокого разрешения (РЭМ) в сочетании с селективным травлением позволило установить, что экстремальные скорости роста алмаза в этой системе определяются скоростью распространения фасетированных макроступеней на гранях {100}, т.е. скоростью роста наиболее быстрорастущих в этих условиях граней {111}. Примеси кремния и германия приводят к изменению механизма роста алмаза, вызывают торможение ступеней за счёт адсорбции на ступенчатых изломах и образования примесных комплексов на террасах.
(а) Схема основных элементов микрорельефа и направления их роста на грани (100) и их взаимосвязь со строением сектора роста. (б-г) AFM изображения эшелонов ступеней роста на грани {100} алмаза от макроступеней (б) до элементарных ступеней (г). (д-е) AFM изображение дислокационной пирамиды роста на грани (111) и её профиль. (ж) РЭМ микрофотография торца макрослоя на грани (111).
Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M. High-pressure crystallization and properties of diamond from magnesium-based catalysts. CrystEngComm. 2017, 19, 4459–4475.
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A.S., Shcheglov D.V. Step patterns on {100} faces of diamond crystals as-grown in Mg based systems. Cryst. Growth Des, 2018, v. 18, No. 1, p. 152–158.
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A.S., Sheglov D.V. Influence of a silicon impurity on growth of diamond crystals in the Mg-C system. Diamond Relat. Mater. 2018, v. 87, p. 27-34.
• Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A.S., Sheglov D.V. Dislocation etching of diamond crystals grown in Mg-C system with the addition of silicon. Diamond Relat. Mater. 2018, v. 88, p. 67-73.
Информационная справка
История лаборатории:
По инициативе А.А. Годовикова и И.Ю. Малиновского в 1982 году в Специальном Конструкторско-технологическом бюро монокристаллов создан сектор № 32 (зав. сектором Ю.Н. Пальянов) в составе лаборатории №3 (зав. лаб. Э.Н. Ран) из сотрудников лаборатории экспериментальной петрологии (зав. лаб. И.Ю. Малиновский) Института Геологии и Геофизики СО АН СССР и молодых специалистов. С 1988 данное подразделение имеет статус лаборатории (зав. лаб. Ю.Н. Пальянов) СКТБ Монокристаллов, переименованном в 1990 году в Конструкторско-технологический институт монокристаллов СО АН СССР. В 1996 году лаборатория в полном составе переведена в Институт Минералогии и Петрографии СО РАН, который в 2005 году реорганизован в Институт геологии и минералогии СО РАН. В 2003 г. лаборатория объединена с Геммологическим центром (руководитель В.С. Шацкий). Современное название: лаборатория экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса, зав. лабораторией, доктор геолого-минералогических наук Пальянов Юрий Николаевич.
Основные результаты:
Научная и прикладная деятельность лаборатории традиционно связана с алмазной тематикой и включает экспериментальное моделирование процессов алмазообразования и рост крупных высококачественных кристаллов алмаза с заданными свойствами. Коллективом лаборатории создан научно-технический комплекс сверх высоких давлений на базе установок БАРС. Экспериментально изучены минералообразующие процессы литосферной мантии, определены условия генерации окисленных расплавов и флюидов и выявлена их роль в процессах метасоматоза глубинных пород. По результатам экспериментов предложены модели сульфидизации силикатной мантии, генерации кимберлитовых магм и фракционирования изотопов углерода в восстановленных и окисленных доменах литосферной мантии. Выявлены возможные механизмы генерации углеводородов в мантии. Определены граничные условия кристаллизации алмаза в различных системах, позволившие аргументировать концепции генезиса алмаза в глубинных магматических и метаморфических процессах. Впервые экспериментально обоснован редокс механизм образования алмаза, доказано, что карбонаты и СО2 являются важнейшими компонентами среды и источниками углерода в процессах генезиса алмаза. Впервые в отечественной практике решена проблема выращивания крупных (до 10 карат) монокристаллов алмаза. Получены приоритетные результаты по структуре и условиям образования примесных центров в алмазе с участием азота, бора, фосфора, кремния, никеля, кислорода, водорода, германия и олова. Разработаны методы получения алмазов с заданными свойствами и обоснована перспективность их применения в науке и технике.
Метаморфизм и геохимия пород литосферы в условиях высоких и сверхвысоких давлений. Генезис алмаза в зонах субдукции
Экспериментальная минералогия, петрология и геохимия мантии Земли
Экспериментальное моделирование процессов генезиса алмаза
Рост, реальная структура, свойства и применение монокристаллов алмаза
Аппаратура и методика
Рост и свойства кристаллов алмаза
Области применения монокристаллов алмаза
Оптические элементы для спектральных приборов. Опытные элементы из выращенных алмазов прошли успешное тестирование в качестве НПВО призм в ИК-Фурье спектрометрах производства НПФ «Симекс» (г. Новосибирск), предназначенных для экспресс-анализа взрывчатых веществ, наркотиков и др. Используется в экспертно-криминалистических и аналитических подразделениях МВД, ФСБ, ФСКН и других организациях.
Элементы рентгеновской оптики. Высокое совершенство реальной структуры выращенных монокристаллов в совокупности с исключительными физико-химическими свойствами алмаза обеспечивают широкие перспективы применения монокристаллов синтетического алмаза в качестве материала рентгеновской оптики. Исследование и тестирование изделий из алмаза проводятся в кооперации с Институтом ядерной физики СО РАН, Балтийским Федеральным Университетом и ООО «Кристалин» (г. Барнаул). В настоящее время ИГМ СО РАН участвует в проекте «СКИФ» (Сибирский кольцевой источник фотонов) в области разработки алмазных рентгенооптических элементов для управления синхротронным излучением.
Квантовая электроника. Кристаллы синтетического алмаза, легированные оптически-активными примесями N, Si, Ge, Sn рассматриваются как новый перспективный материал для квантовых технологий. Продемонстрирована возможность контроля и управления электронным состоянием NV и GeV центров с помощью магнитных полей и СВЧ излучения. Совместно с ИФП СО РАН проводятся работы по изучению магнито-оптических свойств синтетических алмазов содержащих азот-вакансионные центры.
Алмазные наковальни – основные рабочие элементы миниатюрных установок высокого давления. При испытании наковален из наших кристаллов в Институте Химии Макса Планка (Германия) достигнуто давление 380 ГПа.
Прецизионные алмазные скальпели. Из крупных монокристаллов алмаза, полученных в ИГМ СО РАН, ООО «Кристалин» (г. Барнаул) изготовлены опытные партии алмазных скальпелей для офтальмологии и нейрохирургии. Потребители этой продукции – отечественные и зарубежные офтальмологические и нейрохирургические центры и клиники.
Гетероструктуры на монокристаллах алмаза. Совместными исследованиями с Институтом физики полупроводников СО РАН показана перспективность применения высококачественных монокристаллических матриц из синтетического алмаза (тип Ib, IIa и IIb) для создания алмаз-графитоподобных sp2-sp3 гетероструктур. Имплантацией молекул водорода с последующим отжигом получены гетероструктуры с наноразмерными проводящими слоями внутри алмаза. Перспективы этого направления связаны с микроэлектроникой.
Ориентированные подложки из монокристаллов алмаза для CVD и МЛЭ технологий. Монокристаллические матрицы-подложки с низкой плотностью дислокаций и дефектов упаковки для выращивания алмазов и других материалов методами газофазного осаждения и молекулярно-лучевой эпитаксии (совместно с ИНХ СО РАН, ИТ СО РАН, ИФП СО РАН).
Шацкий В.С. – зав. кафедрой минералогии и геохимии ГГФ НГУ, чтение курса «Химическая геодинамика»
Пальянов Ю.Н. – доцент, чтение курса «Кристаллография». Разработка рабочей программы аспирантуры по специальности «Экспериментальная минералогия и рост кристаллов» (2014г.) - НГУ, ИГМ СО РАН.
Хохряков А.Ф. – старший преподаватель, чтение курса "Минералогия" ГГФ НГУ
Зедгенизов Д.А. – курс лекций «Введение в геохимию» ГГФ НГУ
XVII Всероссийское совещание по экспериментальной минералогии, 7-9 сентября 2015 г., Новосибирск
Юбилейный съезд Российского минералогического общества «200 лет РМО», 9-12 октября 2017г., г. Санкт-Петербург http://www.minsoc.ru/2017/
Международная конференция, посвященная 110-летию со дня рождения академика В.С. Соболева, «Проблемы магматической и метаморфической петрологии, геодинамики и происхождения алмазов» 9-14 июня 2018 года, Новосибирск
Проект РНФ «Экспериментальная минералогия алмаза» № 14-27-00054 (2014-2018гг.) – руководитель д.г.-м.н. Пальянов Ю.Н.
Проект РНФ «Экспериментальное моделирование механизмов образования алмаза» № 19-17-00075 (2019-2021гг.) – руководитель д.г.-м.н. Пальянов Ю.Н.
Проект РНФ «Экспериментальное моделирование флюидного режима верхней мантии и его эволюции в геодинамических процессах № 16-17-10041 (2016-2018гг.; 2019-2020 гг.)- руководитель д.г.-м.н. Сокол А.Г.
Проект РНФ «Условия формирования, эволюции и потенциальная алмазоносность кимберлитовых магм (по экспериментальным данным)» (2019-2022гг.)- руководитель к.г.-м.н. Крук А.Н.
Проект НИР № 0330-2016-0007 "Экспериментальное моделирование минералообразующих процессов при мантийных Р-Т параметрах, генетическая информативность состава, свойств и реальной структуры минералов высокобарических ассоциаций" (2017-2019 гг.) - научный руководитель д.г.-м.н. Пальянов Ю.Н.
Проект РФФИ № 18-29-12041 «Синтез кристаллов алмаза в системах с редкоземельными элементами» (2018-2021гг.) – руководитель д.г.-м.н. Хохряков А.Ф.
Проект РФФИ № 16-35-60024 мол_а_дк «Экспериментальное моделирование поведения углеродных и углерод-содержащих фаз в восстановленных и окисленных доменах литосферной мантии» (2016-2018 гг.) - руководитель к.г.-м.н. Баталева Ю.В.
Проект РФФИ №18-35-20016 «Экспериментальное моделирование реакций декарбонатизации, сопряженных с образованием Mg,Fe,Ca,Mn-гранатов и CO2-флюида при P,T-параметрах литосферной мантии» (2018-2020гг.) – руководитель к.г.-м.н. Баталева Ю.В.
Проект РФФИ № 14-05-00203 «Экспериментальное моделирование взаимодействия перидотита с астеносферными флюидами/расплавами в условиях субкратонной литосферы» (2014-2016гг.)- руководитель д.г.-м.н. Сокол А.Г.
Проект РФФИ № 13-05-00628-a – Процессы генерации и эволюции алмазообразующих сред в литосферной мантии Сибирской платформы (2013-2015гг.)-руководитель д.г.-м.н. Зедгенизов Д.А.
Проект РФФИ №16-05-00451-a – Cвидетельства фазовых переходов минеральных включений в сверхглубинных алмазах (2016-2018гг.)- руководитель д.г.-м.н. Зедгенизов Д.А.
Проект РФФИ №16-05-00614-а – Свидетельства субдукционного происхождения округлых алмазов с мозаично-блочным внутренним строением из россыпей северо-востока Сибирской платформы (2016-2018гг.)-руководитель к.г.-м.н. Рагозин А.Л.
Проект РФФИ №19-05-00394 «Природа мантийной микрогетерогенности» (2019-2021гг.) - руководитель академик РАН Шацкий В.С.
Проект РФФИ №20-05-00338 «Происхождение и эволюция алмазогенерирующих протокимберлитовых флюидов/расплавов в литосферной мантии Сибирского кратона» (2020-2022)- руководитель д.г.-м.н. Зедгенизов Д.А.
Проект РФФИ №16-35-50020 «Полистадийность процессов алмазообразования по данным спектроскопических исследований природных переограненных алмазов» (2016-2018гг.) -руководитель к.г.-м.н. Рагозин А.Л.
Проект № 2.1 Комплексной программы Сибирского отделения РАН «Интеграция и развитие» «Влияние примесей на процессы кристаллизации и свойства алмаза в системах на основе щелочноземельных металлов» (2016-2017гг.) - руководитель д.г.-м.н. Пальянов Ю.Н.
За период с 2015 по 2020 год коллектив лаборатории опубликовал 97 статей, индексируемых в системе WebofScience, из них 41 статья опубликована в журналах, имеющих первый квартиль (Q1 побазе данных SJR (http://www.scimagojr.com/ )
2015
Palyanov Y., Kupriyanov I., Khokhryakov A., Ralchenko V. Crystal Growth of Diamond, in: P. Rudolph (Ed.) Handbook of Crystal Growth (Second Edition). Volume 2a. Elsevier, 2015, pp. 671–713. doi:10.1016/B978-0-444-63303-3.00017-1.
Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N., Khokhryakov A.F. High temperature calibration a multi-anvil high-pressure apparatus. High Pressure Research. 2015. v. 35, Iss.2, p. 139-147. DOI: 10.1080/08957959.2015.1017819
Пальянов Ю.Н., Сокол А.Г., Хохряков А.Ф., Крук А.Н. Условия кристаллизации алмаза в кимберлитовом расплаве по экспериментальным данным. Геология и геофизика, 2015. т. 56, № 1-2. с. 254-272.
Баталева Ю.В., Пальянов Ю.Н., Сокол А.Г., Борздов Ю.М., Баюков О.А.Роль пород, содержащих самородное железо, в образовании железистых карбонатно-силикатных расплавов: экспериментальное моделирование при Р-Т параметрах литосферной мантии. Геология и геофизика, 2015. т. 56, № 1-2. с. 188-203.
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Bataleva Yu.V., Khokhryakov A.F., Sokol A.G. Diamond Crystallization from an Antimony−Carbon System under High Pressure and Temperature. Crystal Growth&Design. 2015. N15 (5), p. 2539–2544.
Баталева Ю.В., Пальянов Ю.Н., Борздов Ю.М., Баюков О.А., Соболев Н.В. Взаимодействие карбида железа и серы при Р-Т параметрах литосферной мантии. Доклады Академии Наук, 2015, т. 463, №2, с. 192-196.
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Nechaev D.V. Diamond crystallization from an Mg-C system at high pressure high temperature conditions. CrystEngComm. 2015, v. 17, 4928–4936.
Palyanov Y.N., Kupriyanov I.N., Borzdov Y.M., Bataleva Y.V. High-pressure synthesis and characterization of diamond from an Mg–Si–C system. CrystEngComm. 2015, 17, 7323–7331.
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Bataleva Yu.V., Khokhryakov A.F. Diamond crystallization from a tin-carbon system at HPHT conditions. Diam. Relat. Mater. 2015. V.58, p. 40-45.
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N. Effect of crystal defects on diamond morphology during dissolution in the mantle. Amer. Miner. 2015. V. 100, p. 1528-1532.
Khokhryakov A.F., Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N. Morphology of diamond crystals grown in magnesium-based systems at high temperatures and high pressures. J. Crystal Growth, 2015, V. 426. p. 276-282. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2015.06.022.
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N. Effect of nitrogen impurity on etching of synthetic diamond crystals. J. Cryst. Growth. 2015. V. 430, p. 71–74. doi:10.1016/j.jcrysgro.2015.04.044.
Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Borzdov Yu.M., Surovtsev N.V. Germanium: a new catalyst for diamond synthesis and a new optically active impurity in diamond. Sci. Rep. 5, 14789, 2015.
Reutsky V.N., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N., Sokol A.G., Izokh O. Carbon isotope fractionation during experimental crystallisation of diamond from carbonate fluid at mantle conditions. Contributions to Mineralogy and Petrology. 2015. V.170, Iss. 5-6: 41.
Sokol A.G., Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N. Composition of primary kimberlite magma: constraints from melting and diamond dissolution experiments. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2015, 170:26.
Shatsky V.S. , Malkovets V.G., Belousova E.A., Skuzovatov S.Yu. Evolution history of the Neoproterozoic eclogite-bearing complexof the Muya dome (Central Asian Orogenic Belt): constraints from zircon U-Pb age, Hf and whole-rock Nd isotopes. Precambrian Research. 2015. V. 261, p. 1–11. doi:10.1016/j.precamres.2015.01.013.
Shatsky V.S., Zedgenizov D.A., Ragozin A.L., Kalinina V.V. Diamondiferous subcontinental lithospheric mantle of the northeastern Siberian Craton: Evidence from mineral inclusions in alluvial diamonds. Gondwana Research. 2015. V.28. Iss. 1. p. 106-120. doi:10.1016/j.gr.2014.03.018.
2016
Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Bayukov O.A. Wüstite stability in the presence of a CO2-fluid and a carbonate-silicate melt: Implications for the graphite/diamond formation and generation of Fe-rich mantle metasomatic agents. Lithos, 2016.2 V. 44. P. 20–29.
Sokol A.G., Kruk A.N.,Chebotarev D.A., Palyanov Y.N. Carbonatite melt-peridotite interaction at 5.5-7.0 GPa: Implications for metasomatism in lithospheric mantle. Lithos, 2016. V. 248-251, p. 66-79.
Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Sokol A.G., Borzdov Yu.M., Khokhryakov A.F. Effect of CO2on crystallization and properties of diamond from ultra-alkaline carbonate melt. Lithos. 2016. V. 265. p. 339-350.
Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Sokol A.G. Synthesis of diamonds with mineral, fluid and melt inclusions. Lithos. 2016. V.265. p. 292-303.
Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Sobolev N.V. Sulfidation of silicate mantle by reduced S-bearing metasomatic fluids and melts. Geology, 2016, v. 44, p. 271-274.
Баталева Ю.В., Пальянов Ю.Н., Борздов Ю.М., Баюков О.А., Соболев Н.В. Условия образования графита и алмаза из карбида железа при Р, Т-параметрах литосферной мантии. Геология и геофизика, 2016, т. 57, № 1, с. 225-240.
Баталева Ю.В., Пальянов Ю.Н., Борздов Ю.М., Баюков О.А., Соболев Н.В. Образование графита при взаимодействии субдуцированных карбонатов и серы с металлсодержащими породами литосферной мантии. Доклады Академии Наук, 2016, т. 466, № 3, с. 331–334.
Баталева Ю.В., Пальянов Ю.Н., Борздов Ю.М., Соболев Н.В. Образование графита и алмаза при взаимодействии карбида железа и Fe,Ni-сульфида при мантийных P,T-параметрах. Доклады Академии Наук, 2016, том 471, № 1, стр. 77-81. DOI: 10.7868/S0869565216310170.
Баталева Ю.В., Пальянов Ю.Н., Борздов Ю.М., Здроков Е.В., Соболев Н.В., 2016. Экспериментальное моделирование взаимодействия субдуцированных карбонатов и серы с мантийными силикатами. Доклады Академии Наук, 2016, том 470, № 2, с. 199–203.
Крук А.Н., Сокол А.Г.,Чеботарев Д.А., Пальянов Ю.Н., Соболев Н.В. Состав карбонатитового расплава, равновесного с лерцолитом при 5.5–6.3 ГПа, 1350°С. Доклады Академии Наук, 2016. т. 467. №3. c.324-329.
Palyanov Yu. N., Kupriyanov I. N., Borzdov Yu.M., Khokhryakov A.F., Surovtsev N.V. High-pressure synthesis and characterization of Ge-doped single crystal diamond. Crystal Growth & Design. 2016. V. 16. Iss. 6, p. 3510–3518.
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Nechaev D.V. Diamond crystallization in a CO2-rich alkaline carbonate melt with a nitrogen additive. Journal of Crystal Growth. V.449 (2016) P. 119–128.
Khokhryakov A.F., Nechaev D.V., Palyanov Yu.N. Unusual growth macrolayers on {100} faces of diamond crystals from magnesium-based systems. Journal of Crystal Growth. V.455, 2016, P. 76–82.
Khokhryakov A.F., Nechaev D.V., Palyanov Yu.N., Kuper K.E. The dislocation structure of diamond crystals grown on seeds in the Mg‑C system. Diamond and Related Materials. 2016. V. 70, p. 1-6.
Kupriyanov I.N., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N. HPHT growth and characterization of diamond from a copper-carbon system. Diamond and Related Materials, 2016. V. 69, P. 198–206.
Рагозин А.Л., Пальянов Ю.Н., Зедгенизов Д.А., Калинин А.А., Шацкий В.С. Гомогенизация карбонат-содержащих микровключений в алмазах при Р-Т параметрах верхней мантии. Доклады Академии Наук. 2016. Т. 470. N 4. С. 453-457.
Ragozin A.L., Zedgenizov D.A., Kuper K.E., Shatsky V.S. Radial mosaic internal structure of rounded diamond crystals from alluvial placers of Siberian platform. Mineralogy and Petrology. 2016. V.110, p. 861–875. DOI:10.1007/s00710-016-0456-0 RIP=1.04
Shatsky V.S., Malkovets V.G., Belousova E.A., Tretiakova I.G., Griffin W.L., Ragozin A.L., Gibsher A.A., O’Reilly S.Y. Tectonothermal evolution of the continental crust beneath the yakutian diamondiferous province (siberian craton): u-pb and hf isotopic evidence on zircons from crustal xenoliths of kimberlite pipes. Precambrian Research. 2016. 282, p. 1–20. doi:10.1016/j.precamres.2016.06.022.
Zedgenizov D., Rubatto D., Shatsky V.,Ragozin A., Kalinina V. Eclogitic diamonds from variable crustal protoliths in the northeastern Siberian craton: Trace elements and coupled δ13C–δ18O signatures in diamonds and garnet inclusions. Chemical Geology, 2016, v. 422, p. 46–59. doi:10.1016/j.chemgeo.2015.12.018.
Sokol, A.G., Palyanov, Y.N.,Tomilenko, A.A., Bul'bak, T.A., Palyanova, G.A. Carbon and nitrogen speciation in nitrogen-rich C–O–H–N fluids at 5.5–7.8 GPa. Earth and Planetary Science Letters, 2017. v. 460, p. 234-243
Sokol A.G., Kruk A.N., Seryotkin Y.V., Korablin A.A., Palyanov Y.N. Phase relations in the Fe-Fe3C-Fe3N system at 7.8 GPa and 1350 °C: Implications for carbon and nitrogen hosts in Fe0-saturated upper mantle. Physics of the Earth and Planetary Interiors. V. 265, 2017, P. 43-53.
Sokol A.G., Kruk A.N., Palyanov Yu.N. et al., Stability of phlogopite in ultrapotassic kimberlite-like systems at 5.5-7.5 GPa. Contributions to Mineralogy and Petrology. 2017. V. 172. Iss. 4. № 21.
A.G. Sokol, A.A. Tomilenko, T.A. Bul’bak, G.A. Palyanova, I.A. Sokol, Yu. N. Palyanov. Carbon and Nitrogen Speciation in N-poor C-O-H-N Fluids at 6.3GPa and 1100–1400°C. Scientific Reports. 2017. 7: 706.
Yuri Palyanov, Igor Kupriyanov, Yuri Borzdov, Denis Nechaev, Yuliya Bataleva. HPHT Diamond Crystallization in the Mg-Si-C system: Effect of Mg/Si composition. Crystals. 2017, V.7 (5), 119.
Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Bayukov O.A., Zdrokov E.V. Iron carbide as a source of carbon for graphite and diamond formation under lithospheric mantle P-T parameters. Lithos. 2017. 286–287, p. 151–161.
А.Г. Сокол, Э.В. Сокол, И.Н. Куприянов, Н.В.Соболев. Cинтез (NH4)-замещенного мусковита при 6,3ГПа и 1000°С: следствия для транспорта азота в мантию. Доклады Академии Наук. 2017.
Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M. High-pressure crystallization and properties of diamond from magnesium-based catalysts. CrystEngComm. 2017, 19, 4459–4475.
А.Г. Сокол, А.А. Томиленко, Т.А. Бульбак, Г.А. Пальянова, Ю.Н. Пальянов, Н.В. Соболев. Стабильность метана в восстановленном C-O-H флюиде при 6,3 ГПа и 1300–1400С. Доклады Академии Наук, 2017, том 474, № 5, с. 1–5.
Ragozin A., Zedgenizov D., Kuper K., Palyanov Yu. Specific Internal Structure of Diamonds from Zarnitsa Kimberlite Pipe. Crystals, 2017, 7(5), 133. doi:10.3390/cryst7050133.
Ragozin A., Zedgenizov D., Kuper K., Kalinina V., Zemnukhov A. The internal structure of yellow cuboid diamonds from alluvial placers of the northeastern Siberian platform. Crystals, 2017, 7, 238.
Zedgenizov D.A., Kalinin A.A., Kalinina V.V., Palyanov Yu.N., Shatsky V.S. Nitrogen and hydrogen aggregation in natural octahedral and cuboid diamonds. Geochemical Journal, 2017, V. 51, P. 181- 192, 2017. doi:10.2343/geochemj.2.0452. IF=0.991
Zedgenizov D., Reutsky V., Wiedenbeck M. The Carbon and Nitrogen Isotope Characteristics of Type Ib-IaA Cuboid Diamonds from Alluvial Placers in the Northeastern Siberian Platform. Minerals. 2017, 7(10), 178; doi:10.3390/min7100178
Zedgenizov D.A., Malkovets V.G., Griffin W.L. Composition of diamond-forming media in cuboid diamonds from the V. Grib kimberlite pipe (Arkhangelsk province, Russia). Geochemical Journal, 2017, v. 51, p. 205-213. DOI: 10.2343/geochemj.2.0455.
Shatsky V.S., Malkovets V.G., Belousova E.A., Tretiakova I.G., Griffin W.L., Ragozin A.L., Wang Q., Gibsher A.A., O'Reilly S.Y. Multi-stage modification of Paleoarchean crust beneath the Anabar tectonic province (Siberian craton). Precambrian Research. 2018. V. 305. P. 125-144. DOI: 10.1016/j.precamres.2017.11.017
2018
Palyanov Yu.N. The Many Facets of Diamond Crystals. CRYSTALS. 2018. V.8, Iss.2. 72
Fan J.W., Cojocaru I., Becker J.... Palyanov Y.N., Borzdov, Y. M. Yang, YP, Zheltikov, A., Hemmer, P., Akimov, A.V.Germanium-Vacancy Color Center in Diamond as a Temperature Sensor. ACS Photonics. 2018. 5 (3), p. 765–770.
Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Zdrokov E.V., Novoselov I.D., Sobolev N.V. Formation of the Fe,Mg-Silicates, Fe-0, and Graphite (Diamond) Assemblage as a Result of Cohenite Oxidation under Lithospheric Mantle Conditions. DOKLADY EARTH SCIENCES. 2018. V. 479, Iss. 1, P. 335-338.
Bataleva Yu., Palyanov Yu., Borzdov Yu., Novoselov I., Bayukov O. Graphite and diamond formation in the carbide – oxide – carbonate interactions (Experimental Modeling under Mantle P,T-conditions). Minerals. 2018. P.
Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Sulfide Formation as a Result of Sulfate Subduction into Silicate Mantle (Experimental Modeling under High P,T-Parameters). Minerals. 2018, 8, 373; doi:10.3390/min8090373
Yu.V. Bataleva, Yu.N. Palyanov, Yu.M. Borzdov, O.A. Bayukov, N.V. Sobolev. Experimental Modeling of C0-Forming Processes Involving Cohenite and CO2-Fluid in a Silicate Mantle. Doklady Earth Sciences, 2018, Vol. 483, Part 1, pp. 1427–1430. DOI: 10.1134/S1028334X18110016
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A.S., Shcheglov D.V . Step Patterns on {100} Faces of Diamond Crystals As-Grown in Mg-Based Systems. Crystal Growth & Design. 2018. V.18. Iss: 1 P. 152-158. DOI: 10.1021/acs.cgd.7b01025.
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A,S., Sheglov D.V. Influence of a silicon impurity on growth of diamond crystals in the Mg-C system. Diamond & Related Materials 87 (2018) 27–34. doi.org/10.1016/j.diamond.2018.05.006
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A.S., Sheglov D.V. Dislocation etching of diamond crystals grown in Mg-C system with the addition of silicon. Diamond & Related Materials 88 (2018) 67–73. doi.org/10.1016/j.diamond.2018.06.025
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kozhukhov A,S., Sheglov D.V. Influence of a silicon impurity on growth of diamond crystals in the Mg-C system. Diamond & Related Materials 87 (2018) 27–34. doi.org/10.1016/j.diamond.2018.05.006
A. G. Sokol, A.A. Tomilenko, T.A. Bul’bak, A.N. Kruk, P.A. Zaikin, I.A. Sokol, Yu. V. Seryotkin, Yu. N. Palyanov. The Fe–C–O–H–N system at 6.3–7.8 GPa and 1200–1400 °C: implications for deep carbon and nitrogen cycles. Contributions to Mineralogy and Petrology (2018) 173:47. doi.org/10.1007/s00410-018-1472-3
Khokhryakov A.F., Palyanov Yu.N. Manifestation of diamond sectoriality during dissolution and graphitization. Journal of Crystal Growth. 2018. v. 502. p.1-6. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2018.09.008
A.G. Sokol, A.A. Tomilenko, T.A. Bul’bak, I.A. Sokol, E.S. Persikov, P.G. Bukhtiyarov, Yu.N. Palyanov. Distribution of light alkanes in the reaction of graphite hydrogenation at pressure of 0.1–7.8 GPa and temperatures of 1000–1350°C. High Pressure Research. 2018. V 38, N4, p. 468-481. DOI: 10.1080/08957959.2018.1517342
A.G. Sokol, A.A. Tomilenko , T.A. Bul'bak, A.N. Kruk, I.A. Sokol, Yu.N. Palyanov Fate of fluids at the base of subcratonic lithosphere: Experimental constraints at 5.5–7.8 GPa and 1150–1350 C. Lithos. 2018. 318–319. p.419–433
Palyanov Yu.N., Kupriyanov I.N., Borzdov Yu.M., Nechaev D.V. Effect of the solvent-catalyst composition on diamond crystallization in the Mg-Ge-C system. Diamond & Related Materials. 2018, 89, 1–9.
Shatsky V.S., Malkovets V.G., Belousova E.A., Tretiakova I.G., Griffin W.L., Ragozin A.L., Wang Q., Gibsher A.A., O'Reilly S.Y. Multi-stage modification of Paleoarchean crust beneath the Anabar tectonic province (Siberian craton). Precambrian Research. 2018. V. 305. P. 125-144. DOI: 10.1016/j.precamres.2017.11.017
Shatsky V.S., Skuzovatov S.Y., Ragozin A.L., Dril S.I. Isotope-Geochemical Evidence for the Nature of Protolite Eclogite of the Kokchetav Massif (Kazakhstan). Doklady Earth Sciences. 2018. V. 479. Iss: 1. P.408-411. DOI: 10.1134/S1028334X1803030
Ragozin, A. L.; Zedgenizov, D. A.; Shatsky, V. S. et al. Formation of mosaic diamonds from the Zarnitsa kimberlite. RUSSIAN GEOLOGY AND GEOPHYSICS. 2018. V. 59. Iss. 5, P. 486-498. DOI: 10.1016/j.rgg.2018.04.003
Nikolenko AM, Redina AA, Doroshkevich AG, Prokopyev IR, Ragozin AL. The origin of magnetite-apatite rocks of mushgai-khudag complex, south mongolia: mineral chemistry and studies of melt and fluid inclusions. Lithos, V. 320. P. 567-582
Broadley MB, Kagi H, Burgess R, Zedgenizov D, Mikhail S, Almayrac M. Plume-lithosphere interaction, and the formation of fibrous diamonds. Geochemical Perspectives Letters, V. 8. P. 26-30.
Шацкий В.С., Скузоватов С.Ю., Рагозин А.Л. Изотопно-геохимические свидетельства коровой контаминации протолитов эклогитов кокчетавской субдукционно-коллизионной зоны. Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 12. С. 1958-1978.
Zedgenizov DA, Ragozin AL, Shatsky VS, Griffin WL. Diamond formation during metasomatism of mantle eclogite by chloride-carbonate melt. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2018. V. 173 (10). P. 84
2019
Palyanov Y.N., Kupriyanov I.N., Borzdov Y.M. High-pressure synthesis and characterization of Sn-doped single crystal diamond. CARBON. 2019, 143, 769-775. DOI: 10.1016/j.carbon.2018.11.084
Fedoseeva Y.V., Okotrub A.V., Koroteev V.O., Borzdov Y.M., Palyanov Y.N. et al. Graphitization of C-13 enriched fine-grained graphitic material under high-pressure annealing. CARBON, 2019, V. 141, P. 323-330 DOI: 10.1016/j.carbon.2018.09.065
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Khokhryakov A.F., Kupriyanov I.N. Effect of Rare-Earth Element Oxides on Diamond Crystallization in Mg-Based Systems. Crystals, 2019, 9, 300; doi:10.3390/cryst9060300
Bataleva Yu.V., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Novoselov I.D., Bayukov O.A. An effect of reduced S-rich fluids on diamond formation under mantle-slab interaction. Lithos. V. 336 (2019) p. 27–39.
Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bul'bak T.A., Sokol I.A., Zaikin P.A., Palyanova G.A., Palyanov Yu.N. Hydrogenation of carbon at 5.5–7.8 GPa and 1100–1400 C: Implications to formation of hydrocarbons in reduced mantles of terrestrial planets. Physics of the Earth and Planetary Interiors. 291 (2019) 12–23.
Zdrokov E., Novoselov I., Bataleva Yu., Borzdov Yu., Palyanov Yu. Experimental Modeling of Silicate and Carbonate Sulfidation under Lithospheric Mantle P,T-Parameters. Minerals. 2019, 9, 425; doi:10.3390/min9070425.
Bataleva Y., Palyanov Y., Borzdov Y., Bayukov O. Processes and conditions of the origin for Fe3+-bearing magnesiowüstite under lithospheric mantle pressures and temperatures. Minerals. 2019, v. 9(8), 474.
Sokol A.G., Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Palyanov Yu.N. Solubility of carbon and nitrogen in a sulfur-bearing iron melt: Constraints for siderophile behavior at upper mantle conditions. American Mineralogist. 2019. 104(12), p. 1857-1865.
Shatsky V., Zedgenizov D., Ragozin A., Kalinina V. Silicate Melt Inclusions in Diamonds of Eclogite Paragenesis from Placers on the Northeastern Siberian Craton. Minerals. 2019. v. 9. Iss. 7, 412. DOI: 10.3390/min9070412
V.S. Shatsky, V.A. Nadolinny, O. P. Yuryeva, M.I. Rakhmanova, A.Yu. Komarovskikh. Features of the Impurity Composition of Diamonds from Placers of the Northeastern Siberian Craton. Doklady Earth Sciences, 2019, Vol. 486, Part 2, pp. 644–646. DOI: 10.1134/S1028334X19060096
Shatsky, V. S., Wang, Q., Skuzovatov, S. Yu., Ragozin, A. L. The crust-mantle evolution of the Anabar tectonic province in the Siberian Craton: Coupled or decoupled? PRECAMBRIAN RESEARCH. 2019. V. 332. 105388. DOI: 10.1016/j.precamres.2019.105388
Zedgenizov, D. A., Ragozin, A. L., Kagi, H., Yurimoto, H., Shatsky, V. S. SiO2 Inclusions in Sublithospheric Diamonds GEOCHEMISTRY INTERNATIONAL. 2019. V. 57. Iss. 9. P. 964-972. DOI: 10.1134/S0016702919090131
Zedgenizov D., Bogush I., Shatsky V., Kovalchuk O., Ragozin A., Kalininа V. Mixed-Habit Type Ib-IaA Diamond from An Udachnaya Eclogite. Minerals. 2019. 9 (12), 741.
2020
Nadolinny V.A., Shatsky V.S., Yuryeva O. P., Rakhmanova M. I., Komarovskikh A. Yu., Kalinin A. A., Palyanov Yu. N. Formation features of N3V centers in diamonds from the Kholomolokh placer in the Northeast Siberian Craton. PHYSICS AND CHEMISTRY OF MINERALS. 2020. V. 47, iss. 1. UNSP 4. DOI: 10.1007/s00269-019-01070-w
Sokol A.G., Kupriyanov I.N., Seryotkin Yu.V., Sokol E.V., Kruk A.N., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Palyanov Yu.N. Cymrite as mineral clathrate: An overlooked redox insensitive transporter of nitrogen in the mantle. Gondwana Research. 2020. V. 79, P. 70-86. DOI: 10.1016/j.gr.2019.08.013
Borzdov Yu.M., Khokhryakov A.F., Kupriyanov I.N., Nechaev D.V., Palyanov Yu.N. Crystallization of Diamond from Melts of Europium Salts. Crystals, 2020, 10, 376; doi:10.3390/cryst10050376
Khokhryakov A.F., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N. High-pressure diamond synthesis in the presence of rare-earth metals. JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH. 2020. V. 531. 125358
A. F. Khokhryakov, D.V. Nechaev, A.G. Sokol, Microrelief of Rounded Diamond Crystals as an Indicator of the Redox Conditions of Their Resorption in a Kimberlite Melt. Crystals. 2020, 10, 233; https://doi.org/10.3390/cryst10030233
Shatsky V.S., Ragozin A.L., Logvinova A.M., Wirth R., Kalinina V.V., Sobolev N.V. Diamond-rich placer deposits from iron-saturated mantle beneath the northeastern margin of the Siberian Craton. LITHOS. 2020. V. 364, 105514. DOI: 10.1016/j.lithos.2020.105514
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Bataleva Yu.V., Nechaev D.V. Effect of oxygen on diamond crystallization in metal-carbon systems. ACS Omega, 2020. Doi: 10.1021/acsomega.0c02130
Kupriyanov I.N., Palyanov Yu.N., Kalinin A.A., Shatsky V.S. Effect of HPHT Treatment on Spectroscopic Features of Natural Type Ib-IaA Diamonds Containing Y Centers. Crystals. 2020, 10(5), 378; https://doi.org/10.3390/cryst10050378
Сокол А.Г., Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Сокол И.А., Заикин П.А., Соболев Н.В.. Состав флюида восстановленной мантии по экспериментальным данным и результатам изучения флюидных включений в алмазах. Геология и геофизика. 2020. DOI: 10.15372/GiG2020103
Баталева Ю.В., Новоселов И.Д., Крук А.Н., Фурман О.В., Реутский В.Н., Пальянов Ю.Н. Экспериментальное моделирование реакций декарбонатизации, сопряженных с образованием Mg,Fe-гранатов и CO2-флюида при мантийных P-T-параметрах. Геология и геофизика. 2020. DOI: 10.15372/GiG2020115
2021
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Sokol A.G., Bataleva Yu.V., Kupriyanov I.N., Reutsky V.N., Wiedenbeck M., Sobolev N.V. Diamond formation in an electric field under deep Earth conditions. Science Advances. 2021; 7: eabb4644.
Palyanov Yu., Borzdov Yu., Khokhryakov A., Kupriyanov I. High-pressure synthesis and characterization of diamond from europium containing systems. Carbon. 2021. V. 182, P.815-824.
S. Shevyrtalov, A. Barannikov, Yu. Palyanov, A. Khokhryakov, Yu. Borzdov, I. Sergueev, S. Rashchenko, A. Snigirev. Towards high-quality nitrogen-doped diamond single crystals for X-ray optics. J. Synchrotron Rad. 2021. 28, р.104–110.
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Kupriyanov I.N., Khohkhryakov A.F., Nechaev D.V. Rare‑earth metal catalysts for high‑pressure synthesis of rare diamonds. Scientific Reports | (2021) 11:8421.
Пальянов Ю.Н., Хохряков А.Ф., Куприянов И.Н. Кристалломорфологические и кристаллохимические индикаторы условий образования алмаза. Кристаллография. 2021, том 66, № 1, с. 136–150.
Надолинный В.А., Комаровских А.Ю., Борздов Ю.М., Пальянов Ю.Н. Исследование методом ЭПР кристаллов алмаза, синтезированных в системах Mg-EuF2-C и Mg-EuF3-C при высоких РТ-параметрах. Журнал структурной химии. 2021. т. 62, №11, с.1870-1877.
Nadolinny V.A., Palyanov Yu N., Shatsky V.S., Kalinin A.A., Komarovskikh A. Yu., Rakhmanova M.I., Yuryeva O.P., Uvarov M.N., Yakushkin S.S., Guskova M.I. Optically active centers in brown type IaAB diamonds from the Istok placer in the northeastern Siberian Platform: spectroscopic properties and the efect of HPHT treatment. Physics and Chemistry of Minerals. 2021. 48:42
Bataleva Yu.V., Novoselov I.D., Borzdov Yu.M., Furman O., Palyanov Yu.N. Experimental Modeling of Ankerite–Pyrite Interaction under Lithospheric Mantle P–T Parameters: Implications for Graphite Formation as a Result of Ankerite Sulfidation. Minerals. 2021. 11. 1267
Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M., Bataleva Yu.V., Kupriyanov I.N. Diamond formation during sulfidation of metal–carbon melts. Diamond and Related Materials. 2021. V.120. 108660.
Nadolinny V.A., Komarovskikh A.Yu., Rakhmanova M.I., Yuryeva O.P., Shatsky V.S., Palyanov Yu.N., Guskova M.I. New data on the N1 nitrogen paramagnetic center in brownish type IaAB diamonds from MIR pipe. Diamond and Related Materials. 2021. V.120. 108638
Popov V.P., Podlesny S.N., Kartashov I.A., Kupriyanov I.N., Palyanov Yu.N. Long dephasing time of NV center spins in diamond layers formed by hot ion implantation and high pressure high temperature annealing. Diamond and Related Materials. 2021.V. 120. 108675.
Sokol A.G., Kruk A.N. Role of CO2 in the evolution of Kimberlite Magma: Experimental constraints at 5.5 GPa and 1200–1450° C. Lithos, 2021. 386, 106042.
Khokhryakov A.F., Kruk A.N., Sokol A.G. The effect of oxygen fugacity on diamond resorption in ascending kimberlite melt. Lithos, 2021. 106166.
Kruk A.N., Korablin A.A., Sokol A.G., Palyanov Yu.N. Phase relations in the Fe-Fe3C-Fe3N system at 7.8 GPa and 1150°C: implications for C and N hosts in metal-saturated mantle. High Pressure Research. 2021, v. 41, N 4, 392–404.
Skuzovatov S.Yu., Shatsky V.S., Ragozin A.L., Wang K.-L. Ubiquitous post-peak zircon in an eclogite from the Kumdy-Kol, Kokchetav uhp-hp massif (Kazakhstan): significance of exhumation-related zircon growth and modification in continental-subduction settings. The Island Arc. 2021. Т. 30. № 1. С. 1-19.
Рагозин А.Л., Агашев А.М., Зедгенизов Д.А., Денисенко А.А. Эволюция литосферной мантии в районе Накынского кимберлитового поля по данным изучения гранатов из ксенолитов мантийных перидотитов трубок Нюрбинская и Ботуобинская. Геохимия. 2021. Т. 66. № 8. С. 694-708.
Agasheva E.V., Kolesnichenko M.V., Malygina E.V., Agashev A.M., Zedgenizov D.A. Origin of Water in Mantle Eclogites from the V. Grib Kimberlite Pipe, NW Russia. Lithosphere. V. 2021, Article ID 7866657.
Romanenko A.V., Rashchenko S.V., Sokol A.G., Korsakov A.V., Seryotkin Y.V., Glazyrin K.V., Musiyachenko K. Crystal structures of K-cymrite and kokchetavite from single-crystal X-ray diffraction. American Mineralogist. 2021. v. 106, Iss. 3, p. 404-409.
Shatsky V.S., Ragozin A.L., Skuzovatov S.Yu., Kozmenko O.A., Yagoutz E. Isotope-Geochemical Evidence of the Nature of the Protoliths of Diamondiferous Rocks of the Kokchetav Subduction–Collision Zone (Northern Kazakhstan). Russ. Geol. Geophys. 2021. V. 62 (5): 547–556.
Шацкий В.С., Рагозин А.Л., Ситникова Е.С. Природа гетерогенности высокохромистых гранатов в ксенолите деформированного лерцолита из кимберлитовой трубки Удачная (Якутия). Доклады российской академии наук. 2021, том 501, № 2, с. 37–46 .
Belyanchikov M.A., Abramov P.A., Ragozin A.L., Fursenko D.A., Gorshunov B.P., Thomas V.G. Distribution of D2O Molecules of First and Second Types in Hydrothermally Grown Beryl Crystals. Crystal Growth & Design, 2021, 21 (4), 2283-2291.
Starikova A., Prokopyev I., Doroshkevich A., Ragozin A., Chervyakovsky V. Polygenic Nature of Olivines from the Ultramafic Lamprophyres of the Terina Complex (Chadobets Upland, Siberian Platform) Based on Trace Element Composition, Crystalline, and Melt Inclusion Data. Minerals, 2021, 11(4), 408.
Mashkovtsev R.I., Rakhmanova M.I., Zedgenizov D.A. Specific spectroscopic features of yellow cuboid diamonds from placers in the north-eastern siberian platform. Journal of Geosciences (Czech Republic), 2021, 66(2), p. 117–126.
Mashkovtsev R.I., Nepomnyashchikh A.I., Zhaboedov A.P., Paklin A.S. EPR study of the E' defects in optical glasses and cristobalite. EPL, 2021, 133(1), 14003.
Bataleva Yu.V., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N. Experimental modeling of the influence of reduced sulfur fluids on the processes of diamond formation under subduction settings. Experiment in Geosciences. 2021. V. 26, N1. P. 29-32.
Novoselov I.D., Palyanov Yu.N., Borzdov Yu.M. Experimental modeling of lherzolitic and eclogitic garnets carbonation in CO2 and CO2-H2O fluids at 6.3 GPa and 950-1250 °C. Experiment in Geosciences. 2021. V. 26, N1. P. 22-24.
Sokol A.G., Zaikin P.A., Zaikina O.O., Sokol I.A. Formation of organic molecules at high pressures and temperatures: experimental constraints. Experiment in Geosciences. 2021. V. 26, N1. P.56-59.
Furman O.V., Bataleva Yu.V., Borzdov Yu.M., Palyanov Yu.N. Experimental study of the influence of sulfur concentration on the olivine sulfidation at high pressure and temperature. Experiment in Geosciences. 2021. V. 26, N1. P. 38-42.
Лаборатория теоретических и экспериментальных исследований высокобарического минералообразования (452)
Состав лаборатории насчитывает 12 сотрудников, в том числе: 1 доктор геолого-минералогических наук, 4 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров, техников и лаборантов, имеющих большой опыт исследований высокобарических пород и минералов.
Контакты
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Методы и методики
В своих исследованиях коллектив лаборатории активно использует большинство современных аналитических методик, а также имеет богатый опыт проведения полевых работ в различных климатических зонах от Казахстана, до полярных широт Российской Федерации.
Инфраструктура
Важнейшие достижения за 5 лет
Исследования, проводимые в лаборатории, позволили реконструировать состав метасоматических агентов, преобразующих породы литосферной мантии Сибирского кратона. В наиболее глубинных ксенолитах деформированных перидотитов, залегающих в основании континентальной литосферы, диагностированы продукты раскристаллизации высокобарического щелочно-карбонатитового расплава, метасоматизировавшего эти породы. Впервые для природных образцов были идентифицированы вторичные включения расплава в породообразующих минералах этих ксенолитов. Дочерние минеральные фазы в этих включениях представлены разнообразными карбонатами (Na-K-Ca-, Na-Ca-, Na-Mg-, Ca-Mg- and Ca-), K-Na- and Na-сульфатами, Na-, K-, Mg-хлоридами, K-Fe-Ni-, K-Fe-, Fe-Ni- and Fe-сульфидами, фосфатами, оксидами и силикатами. Среди дочерних фаз во включениях установлен арагонит (высокобарическая полиморфная модификация CaCO3) однозначно свидетельствующий о мантийном высокобарическом происхождении включений. По данным КР-картирования карбонаты во включениях составляют не менее 64 объемных %. Таким образом, эти включения являются щелочно-карбонатными жидкостями и впервые на природном объекте зафиксировано существование таких жидкостей в макромасштабе на границе астеносферы с литосферой. Считается, что щелочно-карбонатитовые расплавы так же являются самой эффективной средой для формирования алмазов при мантийных условиях [Pal'yanov et al., 1999]. Сходство составов, изученных щелочно-карбонатитовых расплавных включений в оливине деформилованных перидотитов и составов микровключений из волокнистых алмазов мира, позволяет предполагать, что просачивание примитивных кимберлитовых жидкостей через мантийные породы может приводить к формированию по крайней мере некоторой части алмазов в мантии.
Продукты раскристаллизации расплавов - полифазные включения были идентифицированы в порфиробластах породообразующих минералов из метаморфических пород участка Барчинский (Кокчетавский массив, Северный Казахстан). Эти включения состоят из минеральных ассоциаций, включающих породообразующие и акцессорные минералы, которые кристаллизуются во время эксгумации. После гомогенизации этих включений были определены два типа стёкол. Один тип присутствует в гранатовых порфиробластах в меланократовой части одного из образцов и представляет собой высокобарический расплав, образованный вблизи условий пика метаморфизма >4.5 ГПа и 1000 ° С. Эти включения характеризуются высокой концентрацией легких редкоземельных элементов (LREE), Th и U. Экстракция этих расплавов привела к истощению Кокчетавских гнейсов в отношении этих элементов. Измеренные коэффициенты распределения крупных ионных литофильных элементов (LILE) между включениями фенгита и расплавных включений составляют DRb = 1.9-2.5, DBa=1.1-1.6 и DCs=0.6-0.8. Эти коэффициенты показывают, что при частичном плавлении коровых пород в присутствии фенгита происходит незначительное их обеднение в отношении этих элементов. Концентрация Nb в расплавах (27 ppm) примерно вдвое больше, чем в рестите (15 ppm), что указывает на несовместимое поведение Nb при высокобарическом анатексисе, несмотря на наличие остаточного фенгита и акцессорного рутила. Второй тип включения был идентифицирован в порфиробластах граната из лейкократической части этого же образца и представляет собой расплав, образовавшийся во время эксгумации при 650-750 ° С и давлениях земной коры. Эти включения характеризуются низкими концентрациями LREE и Nb, но высоким содержанием U. Составы высокобарических расплавов характеризуются умеренным обогащением в LILE, без истощения в отношении Nb, и экстремально высоким обогащением в отношении LREE и Th, и заметно отличаются от геохимических характеристик островодужных базальтов. Следовательно, можно предполагать, что подобные расплавы не участвуют в образовании островодужной коры. Состав исследованных нами расплавных высокобарических включений аналогичен составу расплавных включений в минералах из ксенолитов земной коры, выносимых щелочными базальтоидами на Памире [Мадюков и др., 2011], а также составам некоторых шошонитов из Тибета [Campbell et al, 2014; Wang et al., 2016]. Образование шошонитовых щелочных магматических пород, распространенных в зонах коллизии, может быть связано с анатексисом Кокчетавского типа пород континентальной коры [Stepanov и др., 2017].
Информационная справка
Лаборатория была выделена в апреле 2017 года из состава лаборатории 451. На момент выделения основными направления работы лаборатории были теоретические и экспериментальные исследования минералообразования при высоких температурах и давлениях. В 2018 году из коллектива лаборатории была создана лаборатория 454 (Фазовых превращений и диаграмм состояния вещества Земли при высоких давлениях). В настоящее время в лаборатории активно развиваются следующие направления (i) высокобарическое минералообразование на примере глубоко субдуцированных пород континетальной коры, (ii) высокобарическое минералообразование в условиях нижней части земной коры и верхней мантии, (iii) численное моделирование условий образования выосокбарических ассоциаций на основе упруго-пластических равновесий в системах "включение - минерал-хозяин". Одной из приоритетных задач является выявление ключевых карбонатсодержащих минеральных ассоциаций, контролирующие транспорт углерода, радиоактивных и щелочных элементов в мантию Земли в ходе субдукции корового материала, оценка роли и влияния субдукционных процессов на эволюцию вещества литосферной мантии.
В коллективе лаборатории идут исследования по трем взаимно дополняющим друг друга блокам:
- высокобарическое минералообразование на примере глубоко субдуцированных пород континетальной коры
В рамках данного направления проводятся исследования ультравысокобарических пород Кокчетавского массива (Северный Казахстан), Максютовский комплекс (Южный Урал). Отдельным аспектом деятельности являются алмазоносные кианитовые гнейсы, которые являются наилучшим природным аналогом KCMASH экспериментальных систем, что позволяет применять к ним полученные ранее результаты экспериментальных работ. Для реконструкции метаморфической истории алмазоносных кианитовых гнейсов используется комплекс аналитических методов, таких как рентгеноспектральный микроанализ, сканирующая электронная микроскопия, катодолюминесценция, КР-спектроскопия и ИК-спектроскопия. Геохимические особенности алмазоносных пород позволили определить природу протолита, а на основании исследования породообразующих и акцессорных минералов впервые была построена прогрессивная часть РТ-тренда эволюции данных пород и определены РТ-условия пика метаморфизма и регрессивного этапа. Особое внимание также уделяется минеральным и флюидным включениям в минералах, так как они содержат ценную генетическую информацию о процессах, происходящих в зонах субдукции.
- высокобарическое минералообразование в условиях нижней части земной коры и верхней мантии
Деятельность группы направлена на изучение микроминералогии литосферной мантии древних кратонов, в особенности редких метасоматических минералов и включений в породообразующих минералах перидотитов, пироксенитов и эклогитов. Особое внимание уделяется проблеме состава и происхождения кимберлитовых расплавов, а также вопросу взаимодействия глубинных протолитов с реакционно-активными метасоматическими агентами.
- численное моделирование условий образования выосокбарических ассоциаций на основе упруго-пластических равновесий в системах "включение - минерал-хозяин".
Деятельность группы направлена на реконструкцию и моделирование РТ трендов, запечатленных в системе "включение - минерал-хозяин". Нередко именно по реликтовым ассоциациям, не информативным с точки зрения, классических подходов геобаротермометрии, удается реконструировать метаморфическую историю. Остаточная упругая деформация во включении может быть измерена напрямую (например, по параметрам решетки с помощью монокристаллической дифракции) или косвенно по смещению положения КР пиков относительно недеформированного кристалла. Затем на основании измеренных деформаций рассчитывается напряжение остаточных включений. Эксперименты с контролируемым негидростатическим давлением могли бы дать более точные калибровки, но они слишком сложны или даже невозможны на настоящий момент. Для решения этой проблемы можно обратиться к теоретическим методам. Расчеты ab initio могут быть использованы для моделирования широкого спектра свойств минералов: от кристаллической структуры и механических свойств до термодинамики (Prencipe 2019). Единственные ограничения этого метода - время и вычислительная мощность. Кроме того, такое моделирование позволяет приложить любую деформацию или напряжение к структуре минерала, обеспечивая тем самым аккуратный метод связи смещения КР пика с деформацией включения и, далее путем расчетов, с напряжением.
Основные объекты исследования лаборатории располагаются в пределах Северного Казахстана (Кокчетавский массив), Южного Урала (Максютовский комплекс), Республики Саха (Якутия). Члены коллектива принимали активное участие в полевых работах на территории Канады, Королевства Марокко.
За последние 5 лет сотрудники лаборатории принимали участие в качестве руководителей и исполнителей более чем в 4 грантах РНФ, 5 грантах РФФИ, а также участвовали в работе и организации международных конференций и полевых экскурсий.
Сотрудники лаборатории принимают участие в подготовке научных кадров высшей квалификации, а также являются научными руководителями бакалаврских и магистерских дипломных работ. Кроме того, способствуют успешному проведению Сибирской геологической олимпиады школьников (http://www.nsu.ru/Sib_GeoOlymp ).
XI International Eclogite Conference, Dominican Republic, 31 January-7 February 2015
«Advances in High-Pressure Research II: Deepest Understanding», Новосибирск, 29 August - 4 September 2015
«Онтогения, филогения и система минералов», Миасс, 5-9 октября 2015
ХI International Conference GeoRaman 2016, Novosibirsk, 9-15 June 2016
International Siberian Early Career Geoscientists Conference, Novosibirsk, 13-24 June 2016
26th Goldschmidt Conference, Yokohama, 26 June – 1 July 2016
Third International Symposium "Advances in High-Pressure Research III: Towards Geodynamic Implications", Novosibirsk, Russia, August 29 – September 2, 2016
2nd European Mineralogical Conference, Rimini, 11-15 September, 2016
European Current Research on Fluid Inclusions, Nancy, 23-29 June, 2017
XII International Eclogite Conference, Sweden, 20-29 August 2017
IX Всероссийская молодежная научная конференция "Минералы: строение, свойства, методы исследования", Екатеринбург, 5-8 февраля 2018
ХII International Conference GeoRaman 2018, Catania, 10-14 June 2018
XIX International meeting on crystal chemistry, X-ray diffraction and spectroscopy of minerals, 2-6 June 2019, Apatity
29th Goldschmidt Conference, Barcelona, 17 August – 24 August
Список основных проектов и публикаций
Базовый проект НИР (VIII.72.1.) «Исследование карбонатсодержащих природных и модельных систем, связанных с субдукцией корового материала в мантию Земли» (2017-2021 гг.). Научный руководитель: д.г.-м.н. А.В. Корсаков
Грант Президента Российской Федерации МК-971.2020.5. “Минералого-геохимическая характеристика и выявление генезиса ксенокристаллов граната с твердофазными включениями оксидов из лампрофиров Алданского щита”, 2020-2021 гг. Руководитель Резвухин Д.И.
РНФ № 18-17-00186 «Минералы-концентраторы калия - ключ к реконструкции состава минералообразующих сред в зонах субдукции», 2018-2020 гг. Руководитель А.В. Корсаков.
РНФ № 18-77-00041 «Физико-химические условия образования графита и алмаза в мантии на примере мантийных ксенолитов из кимберлитовой трубки «Удачная» (Сибирский кратон)», 2019-2020 гг. Руководитель Михайленко Д.С.
РНФ № 15-17-30012 «Рамановское картирование вариаций напряжений (давлений) в масштабах отдельных зерен для метаморфических пород сверхвысоких давлений», 2015-2017 гг. Руководитель А.В. Корсаков.
РФФИ № 18-35-00219 «Окислительно-восстановительные условия образования графита и алмаза в породах верхней мантии на примере ксенолитов эклогитов из кимберлитовой трубки «Удачная»». Руководитель Михайленко Д.С.
РФФИ № 19-35-90002 «Метаморфическая история алмазоносных кианитовых гнейсов Кокчетавского массива, запечатленная в акцессорных минералах», 2019-2021 гг. Руководитель А.В. Корсаков
РФФИ № 18-05-00643-а «Поведение серы, халькофильных и сидерофильных элементов при высоких давлениях на примере глубокосубдуцированных пород Кокчетавского массива и нижнекоровых (эклогитоподобных) и эклогитовых ксенолитов кимберлитовой трубки «Удачная», 2018-2020 гг. Руководитель А.В. Корсаков
Состав лаборатории насчитывает 37 сотрудника, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 2 академика РАН, 2 доктора геолого-минералогических наук, 11 кандидатов наук, 3 младших научных сотрудника, а также 19 квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
Зав. лабораторией Тычков Н.С. ком. № 324 (корпус минералогии), тел. 373-05-26 (доб. 801), 373-03-58, вн. телефон 801.
Методы и методики
Основные методы и подходы изучения глубинных зон земли коллектив лаборатории наследует от научной школы, основанной академиком Владимиром Степановичем Соболевым. Продолжая традиции этой научной школы, коллектив лаборатории под научным руководством академика Н.В. Соболева и академика Н.П. Похиленко ведет работу над проблемой определения особенностей минералообразования в глубинных зонах литосферы в рамках следующих основных направлений: углубление и дальнейшее развитие теории образования и роста природных алмазов; установление критериев глубинности минералообразования в литосфере; условия и эволюция минералообразования в зонах высоких и сверхвысоких давлений в литосфере.
В лаборатории применяются следующие методы исследования:
1) Уникальные минералогические методики прогнозирования и поиска алмазных месторождений, разработанные и усовершенствованные непосредственно в лаборатории (1969-1973 гг)
2) Метод парагенетического анализа минералов из кимберлитов
3) Метод типоморфического анализа индикаторных минералов кимберлитов
4) Методы проведения полевых работ, имеющие большое значение для сбора научного материала.
Используемые аналитические методы:
1) Метод рентгеноспектрального анализа (EMPA) применяется для определения химического состава минералов исследуемых пород.
2) Растровая электронная сканирующая микроскопия (SEM) совместно с энергодисперсионной спектроскопией (EDS) используется для диагностики акцессорных минералов, изучения их морфологии, взаимоотношения друг с другом и породообразующими минералами.
3) Метод масс-спектрометрии индуцированно связанной плазмы с лазерной абляцией (LA-ICP-MS) используется для получения данных по редким элементам минералов исследуемых пород.
4) Метод изотопного разбавления с масс-спектрометрическим окончанием применяется для определения наноколичеств элементов группы платины в породах и минералах (в мг/т).
Инфраструктура
Комплекс различной техники для оптической микроскопии, в том числе поляризационные микроскопы высокого увеличения.
Оборудование для подготовки образцов и препаратов (отрезное, шлифовальное, обогатительное оборудование), в том числе центробежный концентратор «Итомак-КН-0,1».
Оборудование для проведения полевых работ в том числе в условиях Крайнего Севера (надувные лодки с моторами, теплые и обогреваемые палатки, бензиновые генераторы и проч.).
Современная компьютерная техника.
Уникальные базы данных содержащие порядка сотни тысяч анализов по составу минералов из кимберлитов Сибирской платформы и ряда других регионов.
Важнейшие достижения за 5 лет
Подтверждение очень низкого содержания Н2О в литосфере Сибирского кратона.
С помощью ионного микрозонда (SIMS) определено содержание водорода, связанного со структурным кислородом в номинально безводных минералах: оливине, гранатах, клинопироксене, включенных в алмазах (26 образцов) шести кимберлитовых трубок и россыпей северо-востока Сибирского кратона. Изученные алмазы тщательно проверены на отсутствие трещин. Минералы-включения характеризуются устойчиво низким содержанием Н2О (г/т): 2-34 для оливинов; 7-276 для клинопироксенов и 11-17 для гранатов. Поскольку изученные включения представляют наиболее типичные минералы глубинных зон литосферы, полученные данные подтверждают «сухой» характер литосферы Сибирского кратона.
Рис. 1. Представительные изображения алмазов и их включений в обратно-рассеянных электронах (BSE) и катодолюминесценции (CL).
Taylor L.A., Logvinova A.M., Howarth G.H., Liu Y., Peslier A.H., Rossman G.R., Guan Y., Chen Y., Sobolev N.V. Low water contents in diamond mineral inclusions: Proto-genetic origin in a dry cratonic lithosphere // Earth and Planetary Science Letters 433 (2016), pp.125–132.
Образование и эволюция континентальной коры и мантии Сибирского кратона по данным исследования U-Pb и Lu-Hf изотопных систем в цирконах из кимберлитов
Составы U-Pb и Lu-Hf изотопных систем 400 зерен циркона из аллювия реки Большая Куонамка (Анабарский Щит) были изучены с целью уточнения образования и эволюции коры севера Сибирского кратона. Выделен ряд эпизодов формирования и преобразования коры: 1. в интервале 3.4-3.1 Млрд. лет назад и около 70 % коры было сформировано в это время; 2. в интервале 2.5-2.7 Млрд. лет назад - значительная добавка ювенильной коры (около 30%), значительная переработкой более древней коры; 3. 1.8-2.0 континентальная кора была сильно переработана и метаморфизована в результате коллизионных событий при амальгамации Сибирского кратона, добавки ювенильной коры практически не было за исключением гранитоидного магматизма (не более 1%).
О сложности и длительности мантийных магматических процессов центральной части платформы свидетельствуют результаты исследования “кимберлитовых” мегакристовых цирконов из трубки Нюрбинская. Выделено несколько генераций: типично мантийная с положительными значениями ɛHf и несколько древних генераций (2,7 млрд лет, 1,5 млрд лет, и 450-370 млн лет) с отрицательнымии значениями ɛHf. Широкий интервал U-Pb датировок свидетельствует о длительном процессе метасоматического преобразования литосферной мантии под Накынским полем. Внедрение же кимберлитов Накынского поля являлось лишь завершающим этапом глубинной магматической/флюидной активности в литосферной мантии. Кроме того, не все U-Pb возраста, полученные для “кимберлитовых” мегакристовых цирконов, следует интерпретировать как время внедрения кимберлитовой магмы.
Paquette, J.L., Ionov, D.A., Agashev, A.M., Gannoun, A., Nikolenko, E.I., 2017. Age, provenance and Precambrian evolution of the Anabar Shield from U-Pb and Hf isotope data on detrital zircons, and the history of the northern and central Siberian craton. Precambrian Res. 301, 134–144. http://dx.doi.org/10.1016/j.precamres. 2017.09.008.
Tretiakova I.G., Belousova E.A., Malkovets V.G., Griffin W.L., Piazolo S., Pearson N.J., O’Reilly S.Y., Nishido H., 2017. Recurrent magmatic activity on a lithospheric-scale structure: crystallization and deformation in kimberlitic zircons // Gondwana Research, v. 42, pp. 126-132.
Источники финансирования: государственное задание (0330-2016-006), грант РФФИ 16-05-01502, РНФ 16-17-10067.
Модель генезиса импактных алмазов Попигайского кратера
Импактные алмазы Попигайского метеоритного кратера представлены двумя типами: 1 – якутиты, образовавшиеся в эпицентре удара и выброшенные из кратера; они встречаются в россыпях как в кратере, так и за его пределами на расстоянии более 550 км; 2 – внутрикратерные алмазы, образовавшиеся за счет ударной волны, пришедшей со стороны эпицентра и содержащиеся в тагамитах - переплавленных породах мишени.
Яктиты: внешний вид и картина фотолюминеценции
Спектры КРС алмазов из тагамитов и якутитов. Вставка – вклад лонсдейлита, рассчитанный по спектрам КРС
Строение обоих типов алмазов поликристаллическое с размером кристаллитов в десятки нанометров. Якутиты и алмазы из тагамитов имеют общее импактное происхождение, но различаются по динамическим параметрам образования и постимпактной истории. Якутиты образовались при максимальных динамических параметрах, были выброшены из кратера в момент импактного события и закалены, они сохранили первичные структурные особенности. Алмазы в тагамитах образовались при более низких динамических параметрах, и долгое время отжигались в тагамитовом расплаве, благодаря чему у них диагностируются агрегированные формы структурной примеси азота (N3V), которых нет в якутитах. С учетом имеющихся экспериментальных данных предложена модель образования алмазов из графита в момент импактного события. Если вектор удара приходится нормально к плоскости базиса кристалла графита, образуется преимущественно кубическая фаза за счет дробления и усадки структуры графита. В случае некоторого наклона вектора удара по отношению к плоскости базиса графита базисное скольжение частично снимает нагрузку и образуется смесь кубической фазы, лонсдейлита и остаточного графита. При значительном наклоне вектора удара нагрузка релаксирует путем полного базисного скольжения без перехода в высокобарические фазы, остается тонкодисперсный графит. Графит в породах мишени ориентирован совершенно произвольно, поэтому были условия для реализации всех трех вариантов, видимо с преобладанием третьего.
Yelisseyev A.P., Afanasiev V.P., Gromilov S.A. Yakutites from the Popigai crater, Diam. Relat. Mater., 89 (2018) 10-17.
Источник финансирования: грант РФФИ 16-05-00873.
Углеводороды в алмазах и ассоциирующих минералах
Впервые получены прямые доказательства постоянного наличия тяжелых углеводородов (отн.%) от пентана (С5Н10) до гексадекана (С16Н32), доминирующих во флюидных включениях в алмазах кимберлитов и россыпей, а также в гранате и оливине ксенолитов алмазоносных перидотитов. Результаты получены с помощью метода газовой хроматографии и масс-спектрометрии (ГХ-МС).
Впервые в россыпях Урала выявлен уникальный алмаз молочно-белой окраски, содержащий первичные включения молекулярного азота в твердом состоянии, образовавшийся при давлении более 8,6 ГПа в сублитосферных условиях.
Микрофотография первичных флюидных включений в алмазе (16613-72) из россыпей Урала, Россия. Оптический микроскоп (в проходящем свете).
Sobolev N.V., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Logvinova A.M. Composition of Hydrocarbons in Diamonds, Garnet, and Olivine from Diamondiferous Peridotites from the Udachnaya Pipe in Yakutia, Russia. Engineering, 2019, 5, 471–478.
Sobolev N.V., Logvinova A.M., Tomilenko A.A., Wirth R., Bul’bak T.A., Luk’yanova L.I., Fedorova E.N., Reutsky V.N., Efimova E.S. Mineral and fluid inclusions in diamonds from the Urals placers, Russia: Evidence for solid molecular N2 and hydrocarbons in fluid inclusions. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2019, 266, 197–219.
Информационная справка
Основные направления лаборатории были заложены в Институте Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, г. Новосибирск. Целью работы лаборатории является получение новых научных знаний о характере и эволюции процессов метасоматоза в литосферной мантии Сибирской платформы в широком временном интервале, связи этих процессов с обеспечением условий образования алмазов и глубинных расплавов, способных транспортировать алмазы на земную поверхность и формировать их месторождения. Получение новой информации об алмазоносных породах Попигайской астроблемы, процессах образования и свойствах импактных алмазов.
Основные задачи заключаются в: 1) получении объективной информации о типах и интенсивности метасоматоза в различных блоках литосферной мантии Сибирской платформы в период от среднего архея до верхней юры на основе комплексных исследований ксеногенного мантийного материала из разновозрастных кимберлитов, проявленных на территории платформы. 2) получении объективной информации об особенностях эволюции условий роста и растворения кристаллов алмазов в литосфере Сибирской платформы, включая эволюцию состава, Р-Т и red-ox параметров. 3) выявлении причин резких различий интенсивности проявлений кимберлитового магматизма в различных блоках (террейнах) Сибирской платформы. 4) получении новой информации о процессах формирования импактных пород и алмазов Попигайской астроблемы, свойствах и строении импактных алмазов.
В результате деятельности лаборатории будет получена новая информация о типах и интенсивности метасоматоза в различных блоках литосферной мантии Сибирской платформы, об особенностях эволюции условий роста и растворения кристаллов алмазов в литосфере Сибирской платформы. Будет получена новая информация о процессах формирования импактных пород и алмазов Попигайской астроблемы.
Коллектив лаборатории составляет 4 основные дополняющие друг друга исследовательскиие группы.
1. Петрология, геохимия и изотопная геология литосферной мантии и кимберлитов.
Основными источниками информации о литосферной мантии Земли являются мантийные ксенолиты различных вулканитов. Фрагменты мантийных пород, вынесенные на поверхность кимберлитовыми расплавами, позволяют изучать наиболее глубинные части континентальной литосферной мантии, включая ее прикорневые зоны на границе с астеносферным слоем. В нашей лаборатории проводится изучение состава, строения и эволюции литосферной мантии на материале ксенолитов из кимберлитов и других вулканических пород. Одна из основных целей исследований – реконструкция процессов метасоматических преобразований вещества литосферной мантии, в том числе в связи с проблемами алмазообразования и кимберлитового магматизма. Сотрудники лаборатории опубликовали ряд работ по обсуждению моделей образования пород литосферной мантии различного происхождения (перидотитов, эклогитов, пироксенитов).
Академик РАН Н.П. Похиленко, академик РАН Н.В. Соболев, к.г.-м.н. Л.Н. Похиленко, к.г.-м.н. А.М. Агашев, к.г.-м.н. Н.С. Тычков, к.г.-м.н. Е.И. Николенко, к.г.-м.н. Е.В. Агашева, О.В. Ильина.
2.Исследование процессов генерации и эволюции алмазообразующих сред в глубинных зонах литосферной мантии на основе комплексного изучения морфологических, минералогических и геохимических свойств алмазов.
Одним из ключевых вопросов в решении проблем генезиса алмаза является состав среды кристаллизации алмаза, при этом в большинстве современных представлений решающая роль в процессах алмазообразования отводится флюиду. Участниками группы главный акцент уделен изучению полифазных наноразмерных включений и высокоплотных флюидов внутри алмаза, что является совершенно новым подходом к проблеме образования алмазов и подтверждено наличием высокоцитируемых (> 100 ссылок в WoS) публикаций (Logvinova et al., 2008; Klein Ben David, Logvinova et al, 2009). Такие включения, расположенные в центральной зоне алмазов, были захвачены на стадии зарождения алмаза и, таким образом, несут уникальную информацию о среде кристаллизации алмаза и процессах с участием мантийных флюидов, а также важной роли глубинных метасоматических процессов в формировании месторождений алмаза. В последние годы участниками группы также получены важные результаты по составу газово-жидких включений в алмазах, в том числе, углеводородов.
Исследования в этом направлении проводятся в рамках долгосрочного научного сотрудничества с научными центрами Израиля (Университет Иерусалима) и США (Институт планетарных исследований Университета Теннесси). Наиболее значимые результаты были получены методами современной аналитической электронной микроскопии (TEM, AEM, EELS, HREM) в Центре Геологических исследований (GFZ), г. Потсдам, Германия.
Минералогические поиски месторождений алмазов основываются на изучении индикаторов коренных источников алмазов, в том числе самих алмазов. Индикаторный минерал рассматривается как «книга», в которой записана его история, как эндогенная, так и экзогенная. Расшифровка этой истории основывается на типоморфном и онтогеническом анализах минерала, которые позволяют решить обратную задачу – по типоморфным особенностям минерала реконструировать этапы его истории и геологические обстановки на каждый этап. Это позволяет реконструировать геологические условия даже на «немые» периоды геологической истории, на которые не сохранились геологические документы в форме осадочных или иных образований. Такой подход к изучению алмазов позволяет выявить в их россыпных ассоциациях те разновидности, которые не могут быть связаны с фанерозойскими кимберлитами и дают основание предполагать иные типы источников алмазов.
На основании применения разработанных в лабораториии принципиально новых минералого-геохимических методов прогнозирования и поисков алмазоносных месторождений, в 1976 году был сформулирован научный прогноз Архангельской алмазоносной провинции, отмеченный высокими правительственными наградами Н.В. Соболеву и Н.П. Похиленко.
4. Процессы мантийного метасоматоза в литосферной мантии древних кратонов и их обрамления. Датирование этапов эволюции литосферы Сибирского кратона.
Литосферная мантия древних кратонов является основным источником ювелирных и технических алмазов. Образование и последующее растворение алмазов в литосферной мантии древних кратонов связывается с мантийными метасоматическими процессами, которые модифицировали литосферную мантию от Архея до момента, предшествовавшего внедрению кимберлитов. Основной задачей группы является выявление основных этапов эволюции литосферы Сибирского кратона и его складчатого обрамления посредством исследования изотопных систем U-Th-Pb, Lu-Hf, Re-Os, Rb-Sr, Sm-Nd, O и Li в глубинном ксеногенном веществе выносимым на поверхность кимберлитами и другими глубинными магматическими породами (лампрофирами, карбонатитами, мелилититами и т.д.).
Исследования в этом направлении проводятся в рамках долгосрочного (с 1990 года) научного сотрудничества с профессорами Sue O'Reilly и Bill Griffin, Е. Белоусова и Л.М. Натапов (ARC National Key Centre CCFS/GEMOC, Macquarie University, Sydney, Australia), профессор Эйзо Накамура (Institute for Study of the Earth's Interior, Okayama University, Japan), профессор Tatsuki Tsujimori (Centre for North East Asian Studies, Tohoku University, Sendai, Japan), Dr. Graham Begg (University of Western Australia).
К.г.-м.н. Мальковец В.Г., к.г.-м.н Гибшер А.А., аспирант И. В. Яковлев
Основные объекты исследования располагаются на Сибирской платформе, Тувино-Монгольском микроконтиненте (Сангилен), а также в Архангельской алмазоносной провинции. Особый интерес представляют районы: Лено-Анабарское междуречье, Попигайска астроблема, Вилюйская синеклиза, Центральная часть Якутской Алмазоносной провинции.
Большинство сотрудников лаборатории – штатные сотрудники, студенты и аспиранты - в той или иной мере участвуют в проведении полевых работ и приобретают неоценимый геологический опыт. В России работы ведутся как по договорам с экспедициями АК «АЛРОСА», «Якутскгеология», по контрактам с Федеральным агентством Роснедра, так и по своим проектам. Сотрудники лаборатории имеют и неоценимый опыт работы в самых разных регионах за рубежом: в Канаде, где под руководством Н.П. Похиленко открыто крупнейшее месторождение алмазов Снеп-Лейк, в Африке, где сотрудниками лаборатории описано новое кимберлитовое поле (Гвинея, а также Сьерра-Леоне, Конго, Ангола, ЮАР, Ботсвана, Зимбабве), а также в Сирии, Саудовской Аравии, Индии, Китае, Вьетнаме и по многим другим странам велись работы по прогнозированию месторождений. Благодаря этому лаборатория располагает хорошо подготовленными специалистами для ведения поисковых полевых работ. В сфере поисковой минералогии лаборатория занимает ведущее место в России и пользуется большим авторитетом за границей. Опыт поисковых работ на алмазы обобщен в большом количестве статей и в нескольких монографиях.
Сотрудники лаборатории принимают активное участие в выполнении проектов РФФИ и РНФ (более 10 в 2012-2015 годах), участвуют в работе международных конференций и полевых экскурсий.
В лаборатории активно воспитывается молодежь, на данный момент в лаборатории работают 4 магистранта НГУ и 3 аспиранта. Четыре сотрудника лаборатории являются преподавателями кафедры Минералогии и петрографии Новосибирского государственного университета (http://www.nsu.ru/mip). В рамках преподавательской деятельности читаются курсы лекций: «Условия образования и закономерности размещения алмазных месторождений» (академик Н.П. Похиленко), «Геммология» (О.А. Иванова). К.г-м.н. Самданов Д.А. ведет семинары по Структурной геологии и геокартированию и принимается участие в качестве преподавателя в Летней учебной практике по структурной геологии на полигоне ГГФ НГУ (п. Шира, Респ. Хакассия).
Академик РАН Соболев Н.В. является профессором кафедры «Общей и региональной геологии», НГУ и читает курс лекций «Современные проблемы геологии».
2016 г, 17-22 апреля. European Geoscience Union of General Assembly , Вена, Австрия.
2016 г. 29 августа – 2 сентября. Международная конференция « Advances in High Pressure Research III: Towards Geodynamic Implications-2016» , Новосибирск, Россия.
2016 г. Юшкинские чтения — 2016 «Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии», Сыктывкар, респ. Коми.
2018 г, 3-9 сентябряMagmatism of the Earth and related strategic metal deposits 2018 // Moscow, Russia, 3 – 9 September.
2018 г. 3-8 ноября. Ежегодная международная конференция Американского геологического союза (GSA-2018), Индианаполис, США.
Базовый проект НИР «Эволюция типов и интенсивности метасоматоза литосферной мантии Сибирской платформы в архее, протерозое и фанерозое в связи с процессами образования алмазов и их коренных и россыпных месторождений. Происхождение, состав и свойства импактных пород и алмазов Попигайской астроблемы» (2021-2025 гг). Научные руководители: академик РАН Н.П. Похиленко, академик РАН Н.В. Соболев.
РФФИ № 14-05-31520 «Мезозойская литосферная мантия северо-восточной части Сибирской платформы по данным включений из кимберлитов: изменение состава и строения с палеозойского времени», 2014-2015 гг. Руководитель Тычков Н.С.
РФФИ № 15-05-04885 «Особенности состава, строения и термального режима литосферной мантии Центрально-Алданского супертеррейна Сибирского кратона на основании изучения мантийных минералов из трубок взрыва Чомполинского поля», 2015-2017 гг. Руководитель Николенко Е.И.
РФФИ № 16-05-00811 «Особенности воздействия сублитосферных базитовых расплавов на истощенные перидотиты нижних уровней литосферной мантии Сибирской платформы», 2016-2018 гг. Руководитель Похиленко Н.П.
РФФИ № 18-05-01143 «Особенности состава и строения литосферной мантии центральных частей Сибирской платформы на основе редкоэлементного состава оливина и граната из кимберлитов и россыпей», 2018-2020 гг. Руководитель Тычков Н.С.
РФФИ № 18-05-70063 «Россыпи алмазов арктической зоны Сибирской платформы как отражение истории развития литосферы региона (Ресурсы Арктики)», 2018-2020 гг. Руководитель Афанасьев В.П.
РФФИ № 20-05-00662 «Возможные причины связи интенсивности проявлений и уровня алмазоносности кимберлитового магматизма среднепалеозойского возраста на территории Сибирской платформы», 2020-2022 гг. Руководитель Похиленко Н.П.
РФФИ № 14-05-00262 «Исследование взаимной ориентировки алмазов и минеральных включений с целью оценки условий их образования» 2014-2016. Руководитель: академик Соболев Н.В.
РФФИ № 16-05-00841 Наноразмерные сульфидные и флюид-содержащие включения в алмазах как основа для оценки состава среды образования алмазов из россыпей и кимберлитовых трубок Якутии. 2016-2018. Руководитель: к.г.-м.н. Логвинова А.М.
РФФИ № 17-05-00668 Алмазы и включения в них из кимберлитов и северных россыпей Сибирского кратона: сопоставление морфологии и состава включений и их соотношений с вмещающими алмазами, 2017-2019 Руководитель: академик Соболев Н.В.
РФФИ № 20-05-00293 Исследование состава хромшпинелидов и включений в них из кимберлитов и алмазов Сибирской платформы с целью усовершенствования минералогических критериев алмазоносности. 2020-2022, Руководитель: академик Соболев Н.В.
Публикации за 2017 год
Agashev A.M., Nakai S., Serov I.V., Tolstov A.V., Garanin K.V., Kovalchuk O.E. Geochemistry and Origin of Mirny field kimberlites, Siberia // Mineralogy and Petrology (2018) 112 (Suppl 2):S597–S608
Ashchepkov, A.M. Logvinova, T. Ntaflos, N.V. Vladykin, H. Downes Alakit and Daldyn kimberlite fields, Siberia, Russia: Two types of mantle sub-terranes beneath central Yakutia?// Geoscience Frontiers, V. 8, I. 4, 2017, pp. 671-692
Ashchepkov, I. V.; Ntaflos, T.; Logvinova, A. M.; Spetsius, Z. V.; Downes, H.; Vladykin, N. V., Monomineral universal clinopyroxene and garnet barometers for peridotitic, eclogitic and basaltic systems. Geoscience Frontiers 2017, 8 (4), 775-795.
Chanyshev, A.D., Litasov, K.D., Shatskiy, A.F., Sharygin, I.S., Higo, Y., Ohtani, E., 2017. Transition from melting to carbonization of naphthalene, anthracene, pyrene and coronene at high pressure. Physics of the Earth and Planetary Interiors 270, 29-39.
Chepurov, A. A.; Turkin, A. I.; Pokhilenko, N. P., Crystallization of high-Ca chromium garnet upon interaction of serpentine, chromite, and Ca-bearing hydrous fluid. Doklady Earth Sciences 2017, 476 (2), 1229-1232.
Dorogokupets, P. I., Dymshits, A. M., Litasov, K. D. & Sokolova, T. S. Thermodynamics and Equations of State of Iron to 350 GPa and 6000 K. Scientific Reports. 2017. V.7. P. 41863, doi:10.1038/srep41863
Dymshits, A. M., K. D. Litasov, A. Shatskiy, A. D. Chanyshev, I. V. Podborodnikov, and Y. Higo. Phase boundary between cubic B1 and rhombohedral structures in (Mg,Fe)O magnesiowüstite determined by in situ X-ray diffraction measurements, Physics and Chemistry of Minerals, 2017. doi:10.1007/s00269-017-0901-6.
Golovin, A. V.; Sharygin, I. S.; Korsakov, A. V., Origin of alkaline carbonates in kimberlites of the Siberian craton: Evidence from melt inclusions in mantle olivine of the Udachnaya-East pipe. Chemical Geology 2017, 455, 357-375.
Golovin, A.V., Goryainov, S.V., Kokh, S.N., Sharygin, I.S., Rashchenko, S.V., Kokh, K.A., Sokol, E.V., Devyatiyarova, A.S., 2017. The application of Raman spectroscopy to djerfisherite identification. Journal of Raman Spectroscopy 48, 1574-1582.
Golovin, A.V., Sharygin, I.S., Korsakov, A.V., 2017. Origin of alkaline carbonates in kimberlites of the Siberian craton: Evidence from melt inclusions in mantle olivine of the Udachnaya-East pipe. Chemical Geology 455, 357-375.
Ivanova, O. A.; Logvinova, A. M.; Pokhilenko, N. P., Inclusions in diamonds from Snap Lake kimberlites (Slave Craton, Canada): Geochemical features of crystallization. Doklady Earth Sciences 2017, 474 (1), 490-493.
Nikolenko, E.I., Sharygin, I.S., Alifirova, T.A., Korsakov, A.V., Zelenovskiy, P.S., Shur, V.Y., 2017. Graphite‐bearing mineral assemblages in the mantle beneath Central Aldan superterrane of North Asian craton: combined confocal micro‐Raman and electron microprobe characterization. Journal of Raman Spectroscopy 48, 1597-1605.
Ohfuji, H.; Nakaya, M.; Yelisseyev, A. P.; Afanasiev, V. P.; Litasov, K. D., Mineralogical and crystallographic features of polycrystalline yakutite diamond. Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 2017, 112 (1), 46-51.
Paquette, J. L., Ionov, D. A., Agashev, A. M., Gannoun, A., & Nikolenko, E. I. (2017). Age, provenance and Precambrian evolution of the Anabar shield from U-Pb and Lu-Hf isotope data on detrital zircons, and the history of the northern and central Siberian craton. Precambrian Research, 301, 134-144.
Pilitsyna A.V., Tretyakov A.A., Alifirova T.A., Degtyarev K.E. Mg-Cr-type spinel peridotites in the Western part of the Central Asian orogenic belt (Zheltau massif, Southern Kazakhstan): the first data on P-T paths and protoliths // Geodynamics & Tectonophysics. 2017; 8 (3):533-536.
Rezvukhin DI, Malkovets VG, Sharygin IS, Tretiakova IG, Griffin WL, O'Reilly SY, 2017. Inclusions of crichtonite-group minerals in Cr-pyropes from the Internatsionalnaya kimberlite pipe, Siberian Craton: crystal chemistry, parageneses and relationships to mantle metasomatism // Lithos, Volumes 308–309, May 2018, Pages 181-195.
Samsonov, N. Y.; Tolstov, A. V.; Pokhilenko, N. P.; Krykov, V. A.; Khalimova, S. R., Possibilities of Russian hi-tech rare earth products to meet industrial needs of BRICS countries. African Journal of Science Technology Innovation & Development 2017, 9 (5), 637-644.
Sharygin, I. S.; Litasov, K. D.; Shatskiy, A.; Safonov, O. G.; Golovin, A. V.; Ohtani, E.; Pokhilenko, N. P., Experimental constraints on orthopyroxene dissolution in alkali-carbonate melts in the lithospheric mantle: Implications for kimberlite melt composition and magma ascent. Chemical Geology 2017, 455, 44-56.
Shatskiy, A., Litasov, K.D., Sharygin, I.S., Ohtani, E., 2017. Composition of primary kimberlite melt in a garnet lherzolite mantle source: constraints from melting phase relations in anhydrous Udachnaya-East kimberlite with variable CO2 content at 6.5 GPa. Gondwana Research 45, 208-227.
Shatskiy, A., Podborodnikov, I.V., Arefiev, A.V., Litasov, K.D., Chanyshev, A.D., Sharygin, I.S., Karmanov, N.S., Ohtani, E., 2017. Effect of alkalis on the reaction of clinopyroxene with Mg-carbonate at 6 GPa: Implications for partial melting of carbonated lherzolite. American Mineralogist 102, 1934-1946.
Shatskiy, A.; Litasov, K. D.; Sharygin, I. S.; Ohtani, E., Composition of primary kimberlite melt in a garnet lherzolite mantle source: constraints from melting phase relations in anhydrous Udachnaya-East kimberlite with variable CO2 content at 6.5 GPa. Gondwana Research 2017, 45, 208-227.
Shatsky V.S., Malkovets V.G., Belousova E.A., Tretiakova I.G., Griffin W.L., Ragozin A.L., Wang Q., Gibsher A.A., O’Reilly S.Y., 2018. Multi-stage modification of Paleoarchean crust beneath the Anabar tectonic province (Siberian craton) // Precambrian Research, V 305, 125-144.
Shchukina, E. V.; Afanasiev, V. P.; Lobov, K. V.; Malygina, E. V.; Pokhilenko, N. P., New data on the composition of tagamites of the Popigai astrobleme. Doklady Earth Sciences 2017, 473 (1), 333-337.
Shchukina, E. V.; Agashev, A. M.; Pokhilenko, N. P., Metasomatic origin of garnet xenocrysts from the V. Grib kimberlite pipe, Arkhangelsk region, NW Russia. Geoscience Frontiers 2017, 8 (4), 641-651.
Smirnov, S.Z., Thomas, V.G., Kamenetsky, V.S., Kozmenko, O.A., 2017. Hydrosilicate Liquids in the System Rare-Metal Granite-Na2O-SiO2-H2O as Accumulators of Ore Components at High Pressure and Temperature. PETROLOGY, том 25, вып. 6, cтр. 625-635.
Sobolev N.V., Schertl H.-P., Neuser R.D., Tomilenko A.A., Kuzmin D.V., Logvinova A.M., Tolstov A.V. , Kostrovitsky S.I., Yakovlev D.A., Oleinikov O.B. Formation and Evolution of Hypabyssal Kimberlites from the Siberian Craton: Part 1 - New Insights from Cathodoluminescence of the Carbonates // Journal of Asian Earth Sciences. 2017. v. 145, pp. 670-678.
Sokol, Ella V., Kozmenko, Olga A., Khoury, Hani N., Kokh, Svetlana N., Novikova, Sofya A., Nefedov, Andrey A., Sokol, Ivan A., Zaikin, Pavel., 2017.Calcareous sediments of the Muwaqqar Chalk Marl Formation, Jordan: Mineralogical and geochemical evidences for Zn and Cd enrichment. GONDWANA RESEARCH, том 46, стр. 204-226.
Tolstov, A. V.; Pokhilenko, N. P.; Samsonov, N. Y., New Opportunities for Producing Rare Earth Elements One of the Arctic Raw Material Source. Journal of Siberian Federal University-Chemistry 2017, 10 (1), 125-138.
Tretiakova I.G., Belousova E.A., Malkovets V.G., Griffin W.L., Piazolo S., Pearson N.J., O’Reilly S.Y., Nishido H., 2017. Recurrent magmatic activity on a lithospheric-scale structure: crystallization and deformation in kimberlitic zircons // Gondwana Research, v. 42, pp. 126-132.
Zedgenizov D.A., Malkovets V.G., Griffin W.L., 2017. Composition of diamond-forming media in cuboid diamonds from the V. Grib kimberlite pipe (Arkhangelsk province, Russia) // Geochemical Journal, Vol. 51, No. 3, pp. 205-213.
Сереткин Ю.В., Скворцова В.Л., ЛогвиноваА.М., Соболев Н.В.Результаты исследования кристаллографической ориентировки оливина и алмаза из кимберлитовой трубки Удачная, Якутия Доклады Академии наук, 2017, т. 476, № 4, с. 448–451.
Иванова О.А., Логвинова А.М., Похиленко Н.П. Включения в алмазах из кимберлитов системы Снэп Лейк (кратон Слэйв, Канада): геохимические особенности среды кристаллизации. Доклады Академии наук, 2017, том 474, № 2, с. 201–205
Публикации за 2018 год
AgashevA.M., L.N. Pokhilenko., N.P.Pokhilenko., E.V. Shchukina., 2018. Geochemistry of Eclogite Xenoliths from Kimberlite Pipe Udachnaya: Section of Ancient oceanic crust sampled. Lithos, v-314-315, p 187-200
Agashev A.M., Nakai S., Serov I.V., Tolstov A.V., Garanin K.V., Kovalchuk O.E. (2018) Geochemistry and Origin of Mirny field kimberlites, Siberia// Mineralogy and Petrology, DOI: 10.1007/s00710-018-0617-4
Bogdanov D.G., V.A. Plotnikov, А.S. Bogdanov, S.V. Makarov, V.G. Vins, A.P. Yelisseyev, A.A. Chepurov, Consolidation of nanocrystals of detonation diamonds at high-pressure high- temperature sintering, Int J. Refractory Metals and Hard Materials, 71 (2018) 101-105.
Chanyshev Artem D., Konstantin D. Litasov, Sergey V. Rashchenko, Asami Sano-Furukawa, Hiroyuki Kagi, Takanori Hattori, Anton F. Shatskiy, Anna M. Dymshits, Igor S. Sharygin, and Yuji Higo // High-pressure high-temperature study of benzene: refined crystal structure and new phase diagram up to 8 GPa and 923 K // Cryst. Growth Des., Just Accepted Manuscript (DOI: 10.1021/acs.cgd.8b00125 Publication Date (Web): 22 Mar 2018)
Chanyshev, A.D., Litasov, K.D., Shatskiy, A.F., Sharygin, I.S., Higo, Y., Ohtani, E., 2017. Transition from melting to carbonization of naphthalene, anthracene, pyrene and coronene at high pressure. Physics of the Earth and Planetary Interiors 270, 29-39. 10.1016/j.pepi.2017.06.011
Chepurov D.A., Shcheglov, V. Sonin, E.Filatov, A.Yelisseyev, A. Latyshev, A highly porous surface of synthetic monocrystalline diamond: Effect of etching by Fe nanoparticles in hydrogen atmosphere, Int.Journal of Refractive Metals and Hard Materials, 76 (2018).
Dymshits Anna M., Litasov Konstantin D., Anton Shatskiy, Artem D. Chanyshev1,2 Ivan V. Podborodnikov1,2 · Yuji Higo3. Phase boundary between cubic B1 and rhombohedral structures in (Mg,Fe)O magnesiowüstite determined by in situ X‐ray diffraction measurements // Phys Chem Minerals (2018) 45:51–58
Golovin Alexander V., Sharygin Igor S., Vadim S. Kamenetsky, Andrey V. Korsakov, Gregory M. Yaxley Alkali-carbonate melts from the base of cratonic lithospheric mantle: Links to kimberlites // Chemical Geology 483 (2018) 261–274.
Hwang, S.L., Shen, P., Yui, T.F., Chu, H.T., Logvinova, A.M., Sobolev, N.V. Low-energy phase boundary pairs and preferred crystallographic orientations of olivines in nanometer-sized ultrapotassic fluid inclusions of Aykhal diamond (2018) Lithos, 322, pp. 392-404. 10.1016/j.lithos.2018.10.026.
Alla M. Logvinova, Anton Shatskiy, Richard Wirth, Anatoly A. Tomilenko, Sargylana S. Ugap'eva, Nikolay V. Sobolev Carbonatite melt in type Ia gem diamond. Lithos, 2019, 342–343, 463–467
Nikolenko E.I., Logvinova A.M., Izokh, A.E., Afanas'ev V.P., Oleynikov, O.B., Biller, A.Y. Cr-spinel assemblage from the Upper Triassic gritstones of the northeastern Siberian Platform // (2018) Russian Geology and Geophysics, 59 (10), pp. 1348-1364.
Plotnikov V.A., B.F.Demyanov, A.P.Yeliseeyev, S.V.Makarov, A.I.Ziryanova, Structural state of diamond-like amorphous carbon films, obtained by laser evaporation of carbon target // Diamond Rel. Mater. (doi: 10.1016/j.diamond.2018.11.022).
Pokhilenko, L.N. Exotic Olivine-Mica Rocks from the Udachnaya-East Pipe (Yakutia): Features of the Chemical Composition and Origin // 2018, Doklady Earth Sciences, 481(2), p. 1050-1055
Rezvukhin, D.I., Malkovets, V.G., Sharygin, I.S., Tretiakova, I.G., Griffin, W.L., and O'Reilly, S.Y. (2018) Inclusions of crichtonite-group minerals in Cr-pyropes from the Internatsionalnaya kimberlite pipe, Siberian Craton: Crystal chemistry, parageneses and relationships to mantle metasomatism. Lithos, 308-309, 181-195.
Rubinas О. R., V. V. Vorobyov, V. V. Soshenko, S. V. Bolshedvorskii, V. N. Sorokin, A. N. Smolyaninov, V. G. Vins, A. P. Yelisseyev, A. V. Akimov, Spin properties of NV centers in high-pressure, high-temperature grown diamond, J. Phys. Commun.2 (2018) 115003.
Sobolev, N.V., Fridovsky, V.Y. New data on the geologic structure, magmatism, and mineral resources of the Siberian craton and the Verkhoyansk-Kolyma folded area (2018) Russian Geology and Geophysics, 59 (10), pp. 1201-1203. DOI: 10.1016/j.rgg.2018.09.001
Sobolev, N.V., Sobolev, A.V., Tomilenko, A.A., Kuz'min, D.V., Grakhanov, S.A., Batanova, V.G., Logvinova, A.M., Bul'bak, T.A., Kostrovitskii, S.I., Yakovlev, D.A., Fedorova, E.N., Anastasenko, G.F., Nikolenko, E.I., Tolstov, A.V., Reutskii, V.N. Prospects of search for diamondiferous kimberlites in the northeastern Siberian Platform (2018) Russian Geology and Geophysics, 59 (10), pp. 1365-1379. DOI: 10.1016/j.rgg.2018.09.012
Tatiana S. Sokolova, Peter I. Dorogokupets, Konstantin D. Litasov, Boris S. Danilov & Anna M. Dymshits. Spreadsheets to calculate P–V–T relations, thermodynamic and thermoelastic properties of silicates in the MgSiO3–MgO system // HIGH PRESSURE RESEARCH 2018, VOL. 38, NO. 3, 193–211.
Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Logvinova A.M., Sonin V.M., Sobolev N.V. The composition features of volatile components in diamonds from the Placers in the Northeastern part of the Siberian plarform by Gas Chromatography – Mass Spectrometry // Doklady Earth Science (2018), V.480 (1), 656-660/
Tychkov, N.S., Yudin, D.S., Nikolenko, E.I., Malygina, E.V., Sobolev, N.V. Mesozoic lithospheric mantle of the northeastern Siberian craton (evidence from inclusions in kimberlite) (2018) Russian Geology and Geophysics, 59 (10), pp. 1254-1270. DOI: 10.1016/j.rgg.2018.09.005
Vins V.G., Yelisseyev A.P., Smovzh D.V., Novopashin S.A., Optical properties of CVD single crystal diamonds before and after different post-growth treatments, Diamond Rel.Mater. 86 (2018) 79-86.
Yelisseyev A.P., Afanasyev V.P, Gromilov S.A. Yakutites from the Popigai meteorite crater // Diamond and Related Materials. - 2018. - Vol.89. - P.10-17.
Баранов Л.Н., Толстов А.В., Округин А.В., Слепцов А.П. Новое в минералогии и геохимии апатит-магнетитовых руд массива Томтор, северо-восток сибирской платформы // Руды и металлы. 2018. № 2. С. 42-54.
Shchukina E.V., A.M. Agashev., D.A. Zedgenizov. 2018. Origin of zircon-bearing mantle eclogites entrained in the V. Grib kimberlite (Arkhangelsk region, NW Russia): Evidence from mineral geochemistry and the U-Pb and Lu-Hf isotope compositions of zircon// Mineralogy and Petrology, DOI: 10.1007/s00710-018-0581-z.
Logvinova, A.M., Wirth, R., Zedgenizov, D.A., Taylor, L.A. Carbonate–Silicate–Sulfide Polyphase Inclusion in Diamond from the Komsomolskaya Kimberlite Pipe, Yakutia // 2018, Geochemistry International, 56(4), p. 283-291.
Shatsky V.S., Malkovets V.G., Belousova E.A., Tretiakova I.G., Griffin W.L., Ragozin A.L., Wang Q., Gibsher A.A., O’Reilly S.Y., 2018. Multi-stage modification of Paleoarchean crust beneath the Anabar tectonic province (Siberian craton) // Precambrian Research, v. 305, pp. 125-144.
Соболев Н.В., Соболев А.В., Томиленко А.А., Кузьмин Д.В., Граханов С.А., Батанова В.Г., ЛогвиноваА.М., Бульбак Т.А., Костровицкий С.И., Яковлев Д.А., Федорова Е.Н., Анастасенко Г.Ф., Николенко Е.И., Толстов А.В., Реутский В.Н. Перспективы поисков алмазоносных кимберлитов в северо-восточной части сибирской платформы //Геология и геофизика, 2018, т. 59, № 10, с. 1701—1719.
Kalinin Yu.A., Naumov E.A., Borisenko A.S., Kovalev K.R., Antropova A.I. Spatial-temporal and genetic relationships between gold and antimony mineralization at gold-sulfide deposits of the Ob-Zaisan folded zone// Geology of Ore Deposits, Vol. 57, Iss. 3, 2015, Article number A001. P. 157-171.
Logvinova A.M., Shatskiy A., Wirth R., Tomilenko A.A., Ugap'eva S.S., Sobolev N.V. Carbonatite melt in type Ia gem diamond. Lithos, 2019, 342–343, 463–467. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.06.010
Murri M., Smith R.L., McColl K., Hart M., Alvaro M., Jones A.P., Németh P., Salzmann C.G., Corà F., Domeneghetti M.C., Nestola F., Sobolev N.V., Vishnevsky S.A., Logvinova A.M., McMillan P.F. Quantifying hexagonal stacking in diamond. Scientific Reports, 2019, 9:10334. https://doi.org/10.1038/s41598-019-46556-3
Nestola F., Zaffiro G., Mazzucchelli M.L., Nimis P., Andreozzi G.B., Periotto B., Princivalle F., Lenaz D., Secco L., Pasqualetto L., Logvinova A.M., Sobolev N.V., Lorenzetti A., Harris J.W. Diamond-inclusion system recording old deep lithosphere conditions at Udachnaya (Siberia). Scientific Reports, 2019, 9: 12586. https://doi.org/10.1038/s41598-019-48778-x
Schmitt A.K., Zack T., Kooijman E., Logvinova A.M., Sobolev N.V. U-Pb ages of rare rutile inclusions in diamond indicate entrapment synchronous with kimberlite formation // Lithos, 2019, 350-351, 105251
Sobolev N.V., Logvinova A.M., Tomilenko A.A., Wirth R., Bul’bak T.A., Luk’yanova L.I., Fedorova E.N., Reutsky V.N., E.S. Efimova. Mineral and fluid inclusions in diamonds from the Urals placers, Russia: Evidence for solid molecular N2 and hydrocarbons in fluid inclusions. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2019, 266, 197–219. https://doi.org/10.1016/j.gca.2019.08.028
Sobolev N.V., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Logvinova A.M. Composition of Hydrocarbons in Diamonds, Garnet, and Olivine from Diamondiferous Peridotites from the Udachnaya Pipe in Yakutia, Russia. Engineering, 2019, 5, 471–478.
Sobolev N.V., Seryotkin Yu.V., Logvinova A.M., Pavlushin A.D., Ugap’eva S.S. Crystallographic Orientation and geochemical features of mineral inclusions in diamonds // Russian Geology and Geophysics, 2020, V.S. Sobolev IGM, Siberian Branch of the RAS, v. 61, No. 5–6, p. 634–649, doi:10.15372/RGG2020144
Tychkov N.S., Agashev A.M., Pokhilenko N.P.,Tsykh V.A. and Sobolev N.V. Types of Xenogenic Olivine from Siberian Kimberlites // Minerals, 2020, v. 10, 302; doi:10.3390/min10040302
Состав лаборатории насчитывает 17 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 5 докторов геолого-минералогических наук, 3 кандидата наук, а также квалифицированные инженеры, технологи, техник и рабочий.
Контакты
тел. +7 (383) 373-05-26 вн. 541; This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Методы и методики
Эксперименты при высоких давлениях и температурах.
Инфраструктура
Установки высокого давления "БАРС" и вспомогательное оборудование.
Важнейшие достижения за 5 лет
Совместно с лабораторией термобарогеохимии № 436 осуществлен синтез и изучен состав тяжелых углеводородов при температуре и давлении верхней мантии Земли из карбонатного источника углерода в присутствии воды. Кроме того, были получены углеводороды от метана до С16Н34 в экспериментах при высоких Р-Т параметрах из графита и воды в присутствии металлического железа. Результаты экспериментов демонстрируют стабильность тяжелых углеводородов при давлении 2-4 ГПа и температуре 1200ºС.
Получены первые экспериментальные результаты, направленные на уточнение возможного механизма миграции расплава железа через твердую силикатную матрицу и роли легких элементов в этом процессе. Установлены сравнительно высокие скорости перемещения расплава железа при высоких Р-Т параметрах в силикатной матрице с интерстициями, заполненными легкими элементами (графит, сера). Результаты экспериментов могут быть использованы для совершенствования существующих моделей миграции расплава железа из мантии в ядро Земли.
Продолжены экспериментальные работы по изучению воздействия содержания серы в металл-углеродных системах на кристаллизацию алмаза. В системе Fe-C-S при 5.3-5.5 ГПа и 1300-1370ºС изучены микроструктуры закаленного сплава и состав сосуществующих фаз (Fe3C, Fe7C3 карбиды, графит и сульфиды). Обоснован вывод о влиянии металл- и сульфидсодержащих компонентов на процессы природного алмазообразования.
Начаты исследования по моделированию процессов кристаллизации субкальциевых высокохромистых пиропов – спутников алмаза. На основе экспериментальных исследований при давлении до 6 ГПа и температуре до 1450ºС подтверждаются современные представления о метасоматическом генезисе хромистых гранатов ультраосновных ассоциаций. Водный флюид, как один из главных компонентов системы, может играть существенную роль при кристаллизации хромистых гранатов. Высказано предположение, что в результате реакций хромитсодержащих гарцбургитов с водным флюидом, транспортирующим кальций, возникают породы, состоящие преимущественно из высокомагнезиального оливина, орто- или клинопироксена, хромистой шпинели и граната, состав которого изменяется в широком диапазоне, демонстрируя вертикальный тренд от низкокальциевых пироповых разновидностей гарцбургитовой ассоциации до высококальциевых уваровитовых гранатов из верлитов.
Получены новые результаты экспериментального изучения растворения природных и искусственных алмазов в гетерогенных (металл-силикат-сульфидных) и гомогенных металл-сульфидных средах при высоких температурах и давлениях. В результате растворения кристаллов алмаза октаэдрического габитуса наблюдается образование октаэдроидов, типичных для кимберлитовых трубок. Образование иррегулярных форм кристаллов в гетерогенных средах, наблюдаемых в экспериментах, возможно, происходило и в природных условиях в мантии Земли до попадания алмазов в кимберлитовую магму.
Информационная справка
Основные направления работы лаборатории были заложены в Новосибирском Институте геологии и геофизики СО АН СССР. Структурное подразделение – лаборатория "Экспериментальной минералогии алмаза" была организована в 1986 году с целью изучения процессов кристаллизации алмаза и его термохимической обработки в соответствии со специальным Распоряжением Президиума СО АН СССР. Позже лаборатория была объединена с другими лабораториями и затем вновь выделена в самостоятельную лабораторию № 449 "Экспериментальной петрологии и геодинамики", какой остается и настоящее время.
Основные научные направления лаборатории следующие:
экспериментальное моделирование процессов алмазообразования в металл-углеродных и металл-углерод-сульфидных системах при высоких РТ параметрах;
экспериментальная петрология и моделирование образования минералов высокого давления, в частности, субкальциевых высокохромистых пиропов – спутников алмаза;
изучение процессов растворения кристаллов искусственных и природных алмазов в металл-сульфид-углеродных системах;
термохимическая обработка и отжиг алмазов (научно-поисковые прикладные разработки).
Экспериментальные исследования на установках высокого давления.
За период деятельности лаборатории 5 сотрудников лаборатории успешно защитили докторские диссертации, 4 кандидатские диссертации, а также целый ряд студенческих и магистерских дипломов. В настоящее время в лаборатории 3 магистранта и 1 аспирант.
2018 г. 9-14 июня – Международная конференция "Проблемы магматической и метаморфической петрологии, геодинамики и происхождения алмазов", посвященная 110-летию со дня рождения академика В.С.Соболева. г.Новосибирск
2018 г. 18-19 апреля – Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2018). г.Москва
2018 г. 29мая-1июня – V Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием "Эффективность геологоразведочных работ на алмазы", посвященная 50-летию НИГП АК "АЛРОСА" (ПАО). г. Мирный
2017 г. 18-19 апреля – Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2017). г.Москва
2017 г. 3-5 октября – Совещание "Геология и минерагения Северной Евразии", приуроченное к 60-летию Института геологии и геофизики СО РАН СССР. г.Новосибирск
2016 г. 19-20 апреля – Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2016). г.Москва
2016 г. 6-7 октября – Совещание "Месторождения алмазов: процессы формирования, закономерности локализации, методы прогнозирования и поисков". г.Новосибирск
2015 г. 7-9 сентября – XVII Всероссийское cовещание по экспериментальной минералогии. г.Новосибирск
2015 г. 21-22 апреля – Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2015). г.Москва
Список основных проектов и публикаций
Базовый проект НИР (VIII.72.1.) 125. Фундаментальные проблемы развития литогенетических, магматических, метаморфических и минералообразующих систем. № 0330-2016-0012 "Процессы образования и растворения алмазов и их минералов-спутников в ранней истории Земли и на этапе выноса на поверхность кимберлитовыми магмами (по экспериментальным данным)" (2017-2020 гг.). Руководитель А.И. Чепуров
Базовый проект НИР IX.125.1.2. Фундаментальные проблемы развития литогенетических, магматических, метаморфических и минералообразующих систем. № 0330-2014-0007 "Экспериментальное моделирование физико-химических процессов минералообразования в литосфере и их эволюция в истории Земли" (2013-2016 гг.). Руководитель А.И. Чепуров
РНФ № 17-17-01154 "Особенности состава летучих компонентов при кристаллизации природных и синтетических алмазов" 2017-2019 гг. Руководитель академик Н.П.Похиленко, осн. исп. Сонин В.М., Жимулев Е.И.
РФФИ № 13-05-12096 офи_м "Фанерозойские этапы внутриплитной активности Сибирской платформы и их связь с процессами кимберлитообразования и формирования месторождений алмазов", 2013-2015 гг. Руководитель академик Н.П. Похиленко, отв.исп. блока А.И.Чепуров
Междисциплинарный интеграционный проект № 0330-2018-0020 "Минералообразующие и флюидные системы мантии Земли в связи с генезисом алмазов (по природным и экспериментальным данным), 2018-2020 гг. Руководитель академик Н.В. Соболев, отв.исп. блока А.И.Чепуров
Междисциплинарный интеграционный проект № 22-12 "Оценка условий образования и эволюции кимберлитовых расплавов на основе комплексного исследования оливинов, ассоциирующих минералов и алмазов из неизмененных кимберлитов, 2012г. Руководитель академик Н.В. Соболев, отв.исп. блока А.И.Чепуров
Междисциплинарный интеграционный проект № 20-09 "Геодинамические процессы в зонах субдукции: теплофизическое (экспериментальное и теоретическое) моделирование и сопоставление с геолого-геофизическими данными. 2009-2011 гг. Руководитель академик Н.Л. Добрецов, отв.исп. блока А.И.Чепуров
Сонин В.М., Жимулев Е.И., Помазанский Б.С., Земнухов А.Л., Чепуров А.А., Афанасьев В.П., Чепуров А.И. Морфологические особенности растворения кристаллов алмаза в расплаве Fe0.7S0.3 при 4 ГПа и 1400ºС // Геология рудных месторождений. 2018. Т. 60 (1). С. 91-102.
Чепуров А.А., Сонин В.М., Чепуров А.И., Томиленко А.А. Влияние содержания ксенокристаллов оливина на вязкость кимберлитового расплава (экспериментальные данные) // Вулканология и сейсмология. 2018. № 2. С. 73-83.
Zhimulev E.I., Chepurov A.I., Sonin V.M., Litasov K.D., Chepurov A.A. Experimental modeling of percolation of molten iron through polycrystalline olivine matrix at 2.0-5.5 GPa and 1600ºC // High Pressure Research. 2018. V. 38 (2). P. 153-164.
Chepurov A.I., Sonin V.M., Zhimulev E.I., Chepurov A.A., Pomazansky B.S., Zemnukhov A.L. Dissolution of diamond crystals in a heterogeneous (metal-sulfide-silicate) medium at 4 GPa and 1400ºC // Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 2018. V. 113 (2). P. 59-67.
Chepurov A., Sonin V., Shcheglov D., Latyshev A., Filatov E., Yelisseyev A. A highly porous surface of synthetic monocrystalline diamond: Effect of etching by Fe nanoparticles in hydrogen atmosphere // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2018. V. 76. November. P. 12-15.
Чепуров А.И., Жимулев Е.И., Сонин В.М., Томиленко А.А., Похиленко Н.П. Экспериментальная апробация возможности образования алмаза при дифференциации Земли // Доклады Академии наук. 2018. Т. 480 (6). С. 722-724.
Сонин В.М., Жимулев Е.И., Чепуров А.А., Чепуров А.И., Похиленко Н.П. Влияние содержания серы в расплаве Fe-S на сохранность алмазов при PT-условиях мантии Земли // Доклады Академии наук. 2018. Т. 481 (2). 193-196.
Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Logvinova A.M., Sonin V.M., Sobolev N.V. The composition features of volatile components in diamonds from the placers in the northeastern part of the Siberian platform by gas chromatography – mass spectrometry // Doklady Earth Sciences. 2018. V. 481 (1). P. 953-957.
Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Chepurov A.I, Sonin V.M., Zhimulev E.I., Pokhilenko N.P. Composition of hydrocarbons in synthetic diamond grown in Fe-NI-C system (according to gas chromatography – mass spectrometry data) // Doklady Earth Sciences. 2018. V. 481 (2). P. 1004-1007.
Tomilenko A.A., Zhimulev E.I., Bul’bak T.A., Sonin V.M., Chepurov A.I, Pokhilenko N.P. Peculiarities of the composition of volatiles of diamonds synthesized in the Fe-S-C system: data on gas chromatography – mass spectrometry // Doklady Earth Sciences. 2018. V. 482 (1). P. 1207-1211.
Сонин В.М., Грязнов И.А., Жимулев Е.И., Чепуров А.И. Морфология алмазов, растворенных в расплаве Fe-S при разном содержании серы // Известия вузов. Геология и разведка. 2018. № 4. С. 23-29.
Томиленко А.А., Чепуров А.А., Сонин В.М., Жимулев Е.И., Туркин А.И., Чепуров А.И. Экспериметальное моделирование минералообразования в процессе преобразования серпентина в присутствии металлического железа и графита при Р-Т параметрах верхней мантии // Отечественная геология. 2018. № 6. С. 1-13.
Наноскульптуры на округлых поверхностях природных алмазов// Геология рудных месторождений. 2017. Т. 59 (3). С. 251-260.
Сонин В.М., Жимулев Е.И., Помазанский Б.С., Земнухов А.Л., Афанасьев В.П., Чепуров А.И. Фотогониометрия кристаллов алмаза, растворенных в гетерогенной среде при 4 ГПа и 1400ºС // Записки РМО. 2017. Т. 146 (5). С. 115-124.
Сонин В.М., Жимулев Е.И., Чепуров А.И., Помазанский Б.С., Земнухов А.Л., Афанасьев В.П. Особенности растворения алмазов V разновидности в железо-сульфидном расплаве при высоких Р-Т параметрах // Руды и металлы. 2017. № 4. С. 70-75.
Чепуров А.А., Туркин А.И. Проблема генезиса высокохромистых гранатов в перидотитах верхней мантии по экспериментальным данным // Отечественная геология. 2017. № 3. С. 69-73.
Чепуров А.А., Туркин А.И., Похиленко Н.П. Кристаллизация высококальциевого хромистого граната при взаимодействии серпентина, хромита и Са-содержащего водного флюида // Доклады Академии наук. 2017. Т. 476 (6). С. 688-692.
Плотников В.А., Богданов Д.Г., Богданов А.С., Макаров С.В., Винс В.Г., Елисеев А.П., Чепуров А.А. Структурное состояние и физико-механические свойства термобарически спеченного детонационного наноалмаза // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2017. Т. 14 (2). С. 250-255.
Kuryaeva R.G. Correlation of the compressibility of calcium aluminosilicate glasses with their degree of depolymerization // Phys. Chem. Glasses: Eur. J. Glass Sci. Technol. B. 2017. V. 58 (6). P. 256-263.
Kuryaeva R.G., Dmitrieva N.V., Surkov N.V. Refractive index and compressibility of LiAlSi3O8 glass in the pressure range up to 6.0 GPa // Materials Research Bulletin. 2016. V. 74. P. 360-366.
Kuryaeva R. G., Dmitrieva N. V. The position of silica glass in a series of compressibilities of silicate glasses in the pressure range up to 5·0 GPa // Phys. Chem. Glasses: Eur. J. Glass Sci. Technol. B. 2016. V. 57 (6). P. 272-278.
Babich Y.V., Feigelson B., Chepurov A.I. Distribution of H1a-centers in as-grown diamonds of Fe-Ni-C system: FTIR-mapping study // Diamond and Related Materials. 2016. V.69. P. 8-12.
Бабич Ю.В., Фейгельсон Б.Н., Чепуров А.И. Линейная скорость и секториальная динамика при росте алмаза методом температурного градиента (система Fe-Ni-C) // Геохимия. 2016. Т. 54 (9). С. 814-820.
Бабич Ю.В., Фейгельсон Б.Н., Чепуров А.И. О проявлении азота в форме интерстиций в синтетических алмазах, полученных методом температурного градиента (система Fe-Ni-C) // Геохимия. 2016. Т. 54 (10). С. 952-957.
Бабич Ю.В., Фейгельсон Б.Н., Сонин В.М., Чепуров А.И. Об изменении формы монокристаллов алмаза при росте методом температурного градиента // Записки РМО. 2016. № 5. С. 74-83.
Жимулев Е.И., Сонин В.М., Миронов А.М., Чепуров А.И. Влияние содержания серы на кристаллизацию алмаза в системе Fe-C-S при 5.3-5.5 ГПа и 1300-1370ºС // Геохимия. 2016. Т.54 (5). С. 439-446.
Жимулев Е.И., Сонин В.М., Афанасьев В.П., Чепуров А.И., Похиленко Н.П. Расплав Fe-S – возможный растворитель алмаза при мантийных условиях // Доклады Академии наук. 2016. Т. 471 (5). С. 583-585.
Babich Y.V., Feigelson B.N., Chepurov A.I. Stages of the temperature gradient growth of HPHT diamonds // High Temperature – High Pressure. 2015. – V. 44 (2). – P. 93-103.
Kuryaeva R.G. Density properties of glasses of CaO(Na2O)×Al2O3(MgO)×SiO2 system, studied at pressures to 6.0 GPa, in comparison with the properties of similar melts // Solid State Sciences. 2015. V. 42. P. 52-61.
Чепуров А.А., Туркин А.И. Изменение состава пиропа в кимберлитовом субстрате при высоких Р-Т параметрах // Геохимия. 2015. № 1. С. 83-87.
Жимулев Е.И., Сонин В.М., Бульбак Т.А., Чепуров А.И., Томиленко А.А., Похиленко Н.П. Летучие соединения серы в системе Fe-C-S при 5.3 ГПа и 1300 ºС // Доклады Академии наук. 2015. Т. 462 ( 3). С. 340-345.
Чепуров А.А., Похиленко Н.П. Экспериментальная оценка вязкости кимберлитового расплава // Доклады Академии наук. 2015. Т. 462 (4). С. 467-470.
Жимулев Е.И., Чепуров А.И., Сонин В.М., Похиленко Н.П. Миграция расплава железа через оливиновую матрицу в присутствии углерода при высоких Р-Т параметрах (экспериментальные данные) // Доклады Академии наук. 2015. Т. 463 (1). С. 72-74.
Чепуров А.И., Сонин В.М., Тычков Н.С., Кулаков И.Ю. Экспериментальная оценка реальности просачивания (миграции) летучих компонентов (Н2О+СО2) в породах мантийного клина // Доклады Академии наук. 2015. Т. 464 (1). С. 100-104.
Tomilenko A.A., Chepurov A.I., Sonin V.M., Bulbak T.A., Zhimulev E.I., Chepurov A.A., Timina T.Yu., Pokhilenko N.P. The synthesis of methane and heavier hydrocarbons in the system graphite-iron-serpentine at 2 and 4 GPa and 1200ºC // High Temperatures – High Pressures. 2015. V. 44. (6). P. 467-473.
Сонин В.М., Бульбак Т.А., Жимулев Е.И., Томиленко А.А., Чепуров А.И., Похиленко Н.П. Синтез тяжелых углеводородов при температуре и давлении верхней мантии Земли // Доклады Академии наук. 2014. Т. 454 (1). С. 84-88.
18 научных сотрудников, 16 чел – вспомогательный персонал.
Контакты
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., 7(383)3066392
Методы и методики
Кристаллы выращиваются модифицированными методами Чохральского, Киропулоса, Бриджмена-Стокбаргера, вакуумно-термического напыления. Для повышения оптического качества выращенных кристаллов применяется постростовой температурный отжиг. При изучении фазовых диаграмм оксидных систем активно используется метод визуально-политермического анализа.
Инструментальные методы исследования (в т.ч. АЦ ИГМ и сторонние организации):
рентгеноструктурный анализ
рентгеноспектральный микроанализ
термический анализ
оптическая, сканирующая электронная и атомно-силовая микроскопия
инфракрасная спектроскопия
рамановская спектроскопия
люминесцентные методы
электрофизические методы
Инфраструктура
Несколько десятков установок для синтеза, выращивания кристаллов и постростового отжига с диапазоном температур до 1100⁰С (в единичном случае до 1300⁰С), оборудование для обслуживания и ремонта, оборудование для получения экспресс-результатов: микроскопы, ДТА, и др.
Важнейшие достижения за 5 лет (до 3 шт.)
Синтезированы и выращены кристаллы новых соединений K7CaR2(B5O10)3, где R= Nd,Y,Yb, исследованы их структурные особенности, спектральные, люминесцентные и термические свойства. Методом Курца - Перри подтверждена перспективность использования полученных кристаллов для генерации второй гармоники от Nd лазеров.
Открыт новый класс фторидоборатов с антицеолитной структурой с положительно заряженным «каркасом» [Ba12(BO3)6]6+, в каналах которого находятся разупорядоченные анионные кластеры. Кристаллы новых твердых растворов характеризуются эффектом линейного дихроизма, представляют интерес для использования в качестве дихроичных поляризаторов, твердотельных электролитов.
Методом Бриджмена впервые получены кристаллы SrPb3Br8:Pr3+ размером до ø15×100 мм. Для кристаллов KPb2Cl5:Er3+, KPb2Cl5:(Er3++Yb3+), KPb2Cl5:Tb3+ изучены спектроскопические характеристики. Полученные результаты позволяют рассматривать кристаллы как эффективные лазерные среды с низкоэнергетическим фононным спектром для среднего ИК диапазона.
Информационная справка
Деятельность лаборатории направлена на разработку и экспериментальную апробацию новых кристаллических материалов с уникальными свойствами, а также высокоэффективных технологических решений синтеза и выращивания различных кристаллов для фотоники (лазерной техники и пр.) и других областей техники. Конечной целью является получение функциональных монокристаллов с управляемыми свойствами. Такие материалы обеспечивают технологический прорыв в создании нового инструментария для широкого спектра применений, в частности широкополосных лазерных спектрометров, необходимых для экологического мониторинга окружающей среды, неинвазивной диагностической медицины и др. Поиск новых и модификация известных химических соединений и структур, обладающих ярко выраженными эффектами различной физической природы, важен как для разработки новых перспективных материалов, так и для развития фундаментальных представлений.
Эффективность использования кристаллов зависит от потенциала, который заложен в самой монокристаллической матрице, а также от того, насколько полно реализованы потенциальные возможности кристалла. Последнее зависит от его качества и, в конечном итоге, от существующего уровня развития методов выращивания. Поэтому актуальны как поиск новых функциональных соединений, так и улучшение физических, химических и методических основ процессов выращивания уже известных кристаллов.
От фундаментальных исследований элементарных процессов роста, фазовых диаграмм, поиска новых кристаллических сред до практического решения конкретных проблем, связанных с выращиванием объемных кристаллов.
Объектами исследований являются кристаллы различных соединений. Условно, их можно представить следующими группами:
- нелинейные кристаллы с широкой запрещенной зоной, позволяющие реализовать когерентное излучение в ВУФ-УФ, ИК и далее до терагерцовых спектральных диапазонов,
- кристаллы для создания активных лазерных сред с минимальными потерями на тепловыделение и высоким квантовым выходом на излучательных переходах ИК диапазона,
-кристаллы топологических изоляторов для устройств спинтроники,
-кристаллы люминофоры,
-кристаллы для солнечных батарей.
К.г.-м.н. Кох К.А. и к.г.-м.н. Тарасова А.Ю. являются преподавателями кафедры минералогии и геохимии ГГФ НГУ
Участие в научных мероприятиях
2019 год:
• Международная конференция «Механизмы и нелинейные проблемы нуклеации и роста кристаллов и тонких пленок», г. Санкт-Петербург;
• 14-ый Международный конгресс по прикладной минералогии ICAM-2019, Белгород;
• Международная конференция «Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии КРИС-2019», г. Ижевск;
• V Школа-конференция молодых ученых «Неорганические соединения и функциональные материалы» ICFM-2019, посвященная Международному году периодической таблицы химических элементов, г. Новосибирск;
• VII Международная летняя школа RACIRI-2019, Светлогорск;
• 8-ая Международная конференция «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов», г. Москва;
• XIV Международная конференция по импульсным лазерам и лазерным применениям - AMPL-2019, г. Томск;
• Усовершенствованные твердотельные лазеры 2019 г. (OSA Laser Congress), г. Вена.
2018 год:
6я Европейская конференция по росту кристаллов, г. Варна, Болгария
XXII Международный научный симпозиум студентов и молодых ученых имени академика М. А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр», г. Томск
Третий Байкальский материаловедческий форум, г Улан-Удэ,
5 Всероссийская молодежная конференция «Науки о земле. Современное состояние», г.Шира,
IX Сибирской конференции молодых ученых по наукам о земле, г. Новосибирск
Базовый проект НИР (IX.125) «Физико-химические основы поиска и разработка методик получения известных и функциональных материалов» (2017-2020 г.г.). Научный руководитель: Кох А.Е.
РФФИ 19-33-90012: Кристаллохимические особенности и оптические свойства двойных редкоземельных скандоборатов. Руководитель: Кох К.А.
РФФИ 18-48-543012: Получение и исследование новых люминесцентных материалов для энергосберегающих технологий на основе фторидоборатов щелочных и щелочноземельных металлов, активированных редкоземельными элементами. Руководитель: Симонова Е.А.
РФФИ 18-08-01157: Фазообразование в четверной взаимной системе Li, Ba, B // O, F и выращивание кристаллов b-BaB2O4 (BBO) и фторидоборатов. Руководитель: Симонова Е.А.
РФФИ 18-32-20001: Изучение фундаментальных закономерностей формирования лазерных сред на основе ортоборатов и фторидоборатов щелочных и щелочноземельных металлов, легированных 4f-элементами. Руководитель: Симонова Е.А.
РФФИ 18-29-12094: Научно-методические основы получения функциональных 2D кристаллов и гетероструктур с перспективными электронными свойствами. Руководитель: Кох К.А.
РФФИ 17-45-540775: Создание монокристаллов халькогенидов для полупроводниковых детекторов нейтронного излучения. Руководитель: Исаенко Л.И.
РФФИ 17-08-00955: Синтез, атомная и электронная структура новых топологических изоляторов (Ge,Si)-(Sb,Bi)-Te. Руководитель: Кох К.А.
РФФИ 16-32-00545: Фундаментальные исследования системы SrxPbyBr2(x+y):РЗЭ (фазовая диаграмма, процессы роста, механизмы легирования). Руководитель: Тарасова А.Ю.
РФФИ 16-32-50077: Разработка метода получения кристаллов Ga2S3 для нелинейной оптики
РФФИ 15-02-03408: Изменение условий выращивания и свойств нелинейно-оптических кристаллов Li-содержащих халькогенидов при введении Ge. Руководитель: Исаенко Л.И.
Simonova E.A., Kuznetsov A.B, Shevchenko V.S., Kononova N.G., Kokh A.E.Growth of bulk β-BaB2O4 crystals from solution in LiF-Li2O melt and study of phase equilibria // Journal of Crystal Growth. - 2019. - Vol.525. - Art.125186. - ISSN 0022-0248. - EISSN 1873-5002.(63770)
Uralbekov B., Shevchenko V., Kuznetsov A., Kokh A., Kononova N.G., Bolatov A., Kokh K.Novel compounds in the MMeR(BO3)(2) borate family (M = alkali metal, Me = alkaline earth metal, R = rare-earth element): Syntheses, crystal structures and luminescent properties // Journal of Luminescence. - 2019. - Vol.216. - Art.116712. - ISSN 0022-2313. - EISSN 1872-7883.(64036)
Simonova E., Kokh A., Shevchenko V., Kuznetsov A.B, Kragzhda A., Fedorov P.Growth of β-ΒaΒ2O4 Crystals from Solution in LiF–NaF Melt and Study of Phase Equilibria // Crystal Research and Technology. - 2019. - Art.1800267. - ISSN 0232-1300. - EISSN 1521-4079.(63320)
Kokh K., Kraghzda A, Svetlichnyi V., Galashov E., Rashchenko S.V., Seryotkin Y., Kuznetsov A., Maillard A., Uralbekov B., Kokh A.Growth and optical properties of LiTm(WO4)(2) crystal // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - Vol.794. - P.21-25. - ISSN 0925-8388. - EISSN 1873-4669.(63487)
Solntsev V.P., Bekker T.B., Davydov A.V., Yelisseyev A.P., Rashchenko S.V., Kokh A.E., Grigorieva V.D., Park S.H.Optical and Magnetic Properties of Cu-Containing Borates with "Antizeolite" Structure // Journal of Physical Chemistry C. - 2019. - Vol.123. - Iss. 7. - P.4469-4474. - ISSN 1932-7447. - EISSN 1932-7455.(63288)
Kokh K., Kraghzda A, Svetlichnyi V., Galashov E., Rashchenko S.V., Seryotkin Y., Kuznetsov A., Maillard A., Uralbekov B., Kokh A.Growth and optical properties of LiTm(WO4)(2) crystal // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - Vol.794. - P.21-25. - ISSN 0925-8388. - EISSN 1873-4669.(63487)
Krinitsin P., Yelisseyev A., Jiang X.X., Isaenko L., Molokeev M., Lin Z., Pugachev A. Growth, structure and optical properties of nonlinear LiGa0.5In0.5Te2 single crystal // Crystal Growth & Design. - 2019. – V.19. – P.1805–1814.
Khyzhun O.Y., Bekenev V.L., Denysyuk N.M., Isaenko L.I., Yelisseyev A.P., Goloshumova A.A., Tarasova A.Y. Specific peculiarities of the electronic structure of SrPb3Br8 as evidenced from first-principles DFT band-structure calculations // Journal of Electronic Materials. – 2019. – V.48. – P.3059-3068.
Korzhneva K.E., Kidyarov B.I., Isaenko L.I., Zherebtsov D.A., Sharutin V.V., Yelisseyev A.P., Pervukhina N.V., Tarasova A.Yu. Growth, structure and physical properties of nonlinear K2Ba(NO3)4 crystals // Journal of Solid State Chemistry. - 2019. – V.274. – P.52–57.
12.Isaenko L.I., Korzhneva K.E., Khyzhun O.Y., Molokeev M.S., Goloshumova A.A., Tarasova A.Y. Structural and X-ray spectroscopy studies of Pb1-xBax(NO3)2 solid solutions // Journal of Solid State Chemistry. - 2019. – V.277. – P.786-792.
13.Kato K., Umemura N., Isaenko L., Lobanov S., Vedenyapin V., Miyata K., Petrov V. Thermo-optic dispersion formula for LiGaS2 // Applied Optics. - 2019. – V.58. – P.1519-1521.
Serazetdinov A.R., Smirnov A.A., Pustovarov V.A., Isaenko L.I. Spectroscopic Properties of KPb2Cl5 and RbPb2Br5 Doped with Er3+ and Yb3+ // Physics of the Solid State. - 2019. – V.61. – P.811-817.
Yelisseyev A.P., Lobanov S.I., Krinitsin P.G., Isaenko L.I. The optical properties of the nonlinear crystal BaGa4Se7 // Optical Materials. – 2019. (in press, DOI: 10.1016/j.optmat.2019.109564)
Smetanin S., Jelinek M., Kubecek V., Kurus A., Zheltov K., Lobanov S., Isaenko L. 10-μJ level, 20-picosecond difference-frequency generation at 9.21 μm in LiGaS2 pumped by 1.064/1.203 μm Nd:YAG/CaCO3 Raman laser. // Nonlinear Optics (NLO). Optical Society of America. - 2019. – P.NTu4A.39.
Массалимов И.А., Чуйкин А.Е., Масалимов Б.И., Ахметшин Б.С., Уракаев Ф.Х., Буркитбаев М.М., Мустафин А.Г. Долговременная защита строительных конструкций с использованием наноразмерных покрытий на основе серы // Нанотехнологии в строительстве. – 2019. – Том 11, № 3. – С. 276–287. – DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-3-276-287 [Massalimov I.A., Chuykin A.E., Massalimov B.I., Akhmetshin B.S., Urakaev F.H., Burkitbaev M.M., Mustafin A.G. Long-term protection of building structures with sulfur-based nanoscale coatings // Nanotehnologii v stroitel’stve = Nanotechnologies in Construction. 2019, Vol. 11, no. 3, pp. 276–287. DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-3-276-287].
Юсупов Т.С., Шумская Л.Г., Кондратьев С.А., Кириллова Е.А., Уракаев Ф.Х. Использование механоактивационного измельчения в процессах обогащения техногенного оловосодержащего сырья/ / Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2019. - № 5. - С. 121–127. DOI: 10.15372/FTPRPI20190513 20. Khan N.V., Burkitbayev M.M., Urakaev F.Kh. Preparation and properties of nanocomposites in the systems S−AgI and S−Ag2S−AgI in dimethyl sulfoxide // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 704. N 1. Art. no. 012007 (8pp). doi:10.1088/1757-899X/704/1/012.
Khan N.V., Burkitbayev M.M., Urakaev F.Kh. Development of the synthesis technology of S@AgCl−Ag2S nanocomposite in aqua medium // Bulletin of the Karaganda University. Chemistry series / Вестник Карагандинского университета. Серия Химия. № 4(96)/2019. P. 72–76. DOI:10.31489/2019Ch4/72-76
Kosyakov V.I., Sinyakova E.F., Kokh K.A.Sequential crystallization of four phases from melt on the polythermal section of the Cu–Fe–Ni–S system // JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY. - 2019.(64045)
Состав лаборатории насчитывает 17 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 2 доктора геолого-минералогических наук, 6 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров – исследователей и инженеров.
Схема конвективных течений в мантии при наличии зон субдукции; профиль скорости течения u в верхней и нижней мантии и профиль сверхадиабатической температуры T – Tad в нижней мантии представлены по (Dobretsov, Kirdyashkin, 1998; Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г., 2008); dк – толщина теплового пограничного слоя у границ 670 и 2900 км. 1 – океаническая литосфера; 2 – островная дуга; 3 – тепловой пограничный слой; 4 – профили температуры и скорости; 5 – линии тока; 6 – линии тока в слое С.
Контакты
телефон +7 (383) 330-85-25, E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Методы и методики
Особенность изучения геологических процессов состоит в том, что информация об их проявлениях представляется как результат законченного в данное время процесса, то есть как конечные граничные условия. Для понимания прошедшего процесса нужно решать обратную задачу, зная лишь конечные граничные условия. Обратные задачи имеют бесконечное число решений. Решение геологических задач возможно с помощью прямых (корректных) задач, но уже с помощью моделей рассматриваемого процесса. В этом случае требуется выбрать (найти) такую модель, решение задачи для которой при начальных и граничных условиях, возможных для рассматриваемого процесса, даёт конечный результат, соответствующий геологическим данным.
Поэтому решение геодинамических и петрологических задач проводится в лаборатории методами экспериментального и теоретического моделирования. Исследование геодинамических задач состоит в изучении гидродинамики, тепло- и массообмена в геодинамической модели; исследование петрологических задач проводится на основе изучения фазовой диаграммы системы, состоящей из 4-х и 5-ти оксидов. Например в фазовой диаграмме системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 наблюдаются уже все фазы, соответствующие минералам глубинных пород. Эта система может быть основой для моделирования глубинных процессов породообразования.
Инфраструктура
Имеются разработанные и созданные в лаборатории экспериментальные установки по физическому моделированию процессов гидродинамики и теплообмена мантии Земли и в мантийных плюмах. Исследовательский коллектив обеспечен необходимым оборудованием для измерения полей скорости и температуры и последующей обработки массивов данных, а также комплексом компьютерной обработки видеоинформации по гидродинамике и теплообмену. В распоряжении коллектива имеется аппарат высокого давления типа "поршень-цилиндр", позволяющий создавать давления до 40 кбар и температуры до 2000 °С. С помощью этого аппарата проведена значительная часть исследований фазовой диаграммы системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2, синтез фаз заданного состава. Имеется всё необходимое оборудование для синтеза силикатных фаз заданного состава. Имеются модельные установки по физическому моделированию гидродинамики и теплообмена в расплаве в горизонтальном слое в условиях горизонтального градиента температуры (метод горизонтальной направленной кристаллизации – ГНК). Имеется все необходимое аналитические и измерительное оборудование для исследования химического состава, внешней морфологии и тонких деталей строения участков кристаллов.
Важнейшие достижения за 5 лет
На основе данных экспериментального и теоретического моделирования представлена схема свободноконвективных течений в астеносфере и слое “С” в зоне субдукции. Описаны основные силы, действующие на океаническую литосферную плиту в субдукционной зоне. Представлены оценки величины горизонтально направленных сил, возникающих вследствие свободной конвекции в астеносфере и перемещающих океаническую литосферную плиту к зоне субдукции, и вертикально направленных сил (термогравитационной силы и силы вследствие фазовых переходов). Оценена величина горизонтальной силы, возникающей вследствие различных величин горизонтальных градиентов температуры в верхней мантии слева и справа от субдуцирующей плиты. Представлены результаты экспериментального моделирования влияния встречных астеносферных свободно-конвективных течений на процесс субдукции. Эксперименты показывают, что положение нисходящего свободно-конвективного течения, и, следовательно, зоны субдукции зависит от отношения тепловых мощностей встречных астеносферных потоков.
На основе данных лабораторного и теоретического моделирования определена тепловая и гидродинамическая структура канала термохимического плюма, поднимающегося (выплавляющегося) к поверхности от границы ядро-мантия. В зависимости от геодинамических условий излияния выделяются следующие типы плюмов (рис. 1): плюмы, создающие крупные магматические провинции (КМП); плюмы с грибообразной головой, ответственные в том числе за формирование батолитов; плюмы, создающие рифтовые зоны. С использованием геологических данных (объем магматизма и возраст магматических провинций, размеры магматических ареалов) оценены параметры плюмов Сибири и ее складчатого обрамления: массовый расход расплава, тепловая мощность, глубина зарождения плюма, диаметр канала и головы плюма. Оценены условия зарождения и излияния расплавов для плюмов Сибирской КМП и Западно-Сибирской рифтовой системы, Вилюйского, Хангайского и Хэнтэйского плюмов. На основе лабораторного и теоретического моделирования представлена модель тепловой и гидродинамической структуры плюма с грибообразной головой и определены закономерности тепло- и массопереноса в расплаве, образующемся вследствие плавления корового слоя.
Рис. 1. Диаграмма геодинамических режимов плюмов
В отношении моделирования петрологических систем основным достижением за последние годы является разработка модели эвтектических трендов плавления, которые позволяют проследить эволюцию состава магматического расплава при его подъёме к поверхности для главных серий магматических пород. Установлены эвтектический тренд плавления для ультраосновных расплавов, для пород щелочноземельной серии, и тренд плавления с участием не диагностированной ранее фазы α-диопсида.
Информационная справка
Геодинамическое моделирование геологических процессов в мантии Земли зародилось в Институте геологии и геофизики СО АН СССР (г. Новосибирск) в 1984 г. Научный руководитель этого направления с 1988 г. – директор Института геологии и геофизики СО АН СССР, академик Н.Л. Добрецов. Лаборатория "Физического и химического моделирования" была создана в 1986 году. В 1997 г. работы этой лаборатории были отмечены государственной премией Российской федерации в области науки и техники за цикл трудов "Глубинная геодинамика". В 2006 г. цикл работ “Термохимические плюмы и их основные параметры” отмечен медалью Российской академии наук для молодых ученых РАН в области геологии, геофизики, геохимии и горных наук, в 2007 г. присуждена премия имени М.А. Лаврентьева для молодых ученых в номинации “За выдающийся вклад в развитие Сибири и Дальнего Востока”. После периода объединения лабораторий, в Институте геологии и минералогии СО РАН (директор – академик Н.П. Похиленко) в 2013 г. была создана Лаборатория физического и химического моделирования геологических процессов с включением в нее группы петрологического моделирования.
Основными направлениями исследований являются: изучение источников энергии, порождающих силы, существующие в тектонически активных областях и ответственные за процессы в них, количественное определение величины этих сил и структуры конвективных движений, вызванных ими; изучение фазовых переходов на петрологических модельных системах и их влияния на процессы тепло- и массообмена в мантии Земли; изучение процессов тепло- и массообмена, происходящих в магматических расплавах и влияние их на состав остаточного расплава вследствие процессов кристаллизационной дифференциации.
- моделирование геодинамических процессов в мантии Земли
Геодинамические процессы обусловлены гравитационными силами вследствие изменения плотности. Изменения плотности происходят в основном из-за изменения температуры и фазовых переходов. Поэтому тепло- и массообмен в мантии Земли исследуется в условиях тепловой гравитационной конвекции в верхней мантии (астеносферном слое, слое "С"), нижней мантии, в зоне субдукции (в сопряженных с ней астеносфере и слое "С") Моделью для этих задач является горизонтальный слой, подогреваемый снизу и находящийся в условиях горизонтального градиента температуры (астеносферный слой и слой "С") (рис. 2, 3).
Рис. 2. Фотография и схемы течения в слое жидкости, когда размер нагревателя xн = 2,2l. а – картина течения у стеклянной охлаждаемой поверхности в слое этилового спирта при охлаждении сверху и нагреве снизу (снимок сверху) для l = 5 мм, x0 = 30 мм, количество тепла от нагревателя Q = 31 Вт/м, числа Рэлея RaQ = 1,9 · 106 и Ra0 = 1,2 · 105. Поскольку слой жидкости прозрачен по толщине, на снимке видны контуры плоского нагревателя. Картина течения визуализировалась алюминиевыми частицами размером 10-15 мкм. Видны темные параллельные линии – это нисходящие течения валиков. Направление течения в валиках перпендикулярно к направлению течения в крупномасштабных ячейках. Слева от снимка – схема течения в разрезе по А-А. Крестиками показан уходящий поток, точками – набегающий поток; б – схема течения в вертикальном сечении слоя этанола. Показаны две крупномасштабные конвективные ячейки, профили скорости u и температуры T
Рис. 3. Картина течения в слое глицерина в окрестности x = 0 в вертикальном сечении (z = const): l = 10 мм, xн = 1.1 l,Q = 125 Вт/м
Относительно стабильным механизмом является свободно-конвективный перенос тепла и массы, периоды его пульсаций, согласно результатам моделирования, составляют (360-500) млн. лет. Но свободно-конвективный теплообмен не обеспечивает всего переноса тепла, генерируемого в ядре Земли. Поэтому включается более мобильный механизм тепло- и массообмена – плюмы, создающие горячие точки. Время выхода плюмов на поверхность составляет несколько миллионов лет. Теплообмен в плюме происходит в условиях свободной конвекции при наличии фазовых переходов – плавления и кристаллизации. Анализ интенсивности теплообмена во внешнем жидком ядре показал, что сверхадиабатический перепад температуры между подошвой и кровлей внешнего ядра составляет 0.2-0.3 оС, и на границе ядро-мантия невозможно создать перепады температуры, необходимые для формирования термиков. Нами обоснована модель зарождения термохимического плюма на ядро-мантийной границе не за счет локального повышения температуры, а за счёт локального понижения температуры плавления при наличии теплового потока из внешнего ядра в локализованной области поступления химической добавки, понижающей температуру плавления в нижней мантии. Наши исследования показали, что достаточно понижения температуры на 10-15оС, чтобы возникли такие мантийные плюмы, как Гавайский и Исландский. Мантийный термохимический плюм представляет собой канал расплава, поднимающийся от границы ядро-мантия к поверхности. Термохимический плюм является регулятором теплового режима Земли: при повышении температуры ядра активизируется плюмовый теплообмен и понижается температура ядра, при понижении до определенного уровня – затухает, что фиксируется на дневной поверхности понижением плюмового магматизма.
В зависимости от тепловой мощности, плюмы, зарождающиеся на ядро-мантийной границе под континентом проявляются следующим образом: плюмы малой мощности, не поднявшиеся до поверхности, ответственны за образование поднятий: под воздействием семейств плюмов, не достигших поверхности, образуются крупные поднятия (горные хребты и плато). Плюмы, поднявшиеся на поверхность (плюмы промежуточной мощности) – алмазоносные, так как при прорыве на поверхность выносят магматический расплав с глубины большей, чем 150 км. При дальнейшем увеличении тепловой мощности плюмы образуют грибообразную голову расплава и ответственны за образование крупных интрузивных тел в земной коре, в том числе, батолитов. Плюмы большой мощности ответственны за образование крупных магматических провинций. Выполнено лабораторное моделирование тепловой и гидродинамической структуры плюмов (рис. 4), оценены их параметры и произведено их сопоставление с геологическими проявлениями их на поверхности.
Рис. 4. Фотография канала плюма, полученного при плавлении в массиве эйкозана над локальным источником тепла. Параметры нагревателя: N = 20 Вт, ds = 20 мм, высота Hs = 30 мм, температура Ts = 54.4 °C, температура стенки Тw = 30 °С. Стрелками отмечены области сужения канала
В зоне субдукции наблюдается комплексное проявление свободно-конвективного теплообмена и плюмового магматизма. Экспериментальное моделирование показало, что зона субдукции создается в области встречных течений, имеющих противоположно направленные горизонтальные градиенты температуры (и плотности). В этой области горизонтальный градиент плотности равен "0" (рис. 5).
Рис. 5. Нисходящее течение в “океаническом крыле зоны субдукции” вдали от “континентальной окраины” для положения торцевого нагревателя 2 у подошвы слоя. Отношение количеств тепла, переданных слою нагревателями 1 и2, находящихся в противоположных торцах у подошвы слоя Q2/Q1 = 0.69. Время экспозиции снимка 3.2 с, Δx1/x0 = 0.55, где Δx1 – расстояние от восходящего потока над нагревателем 1 (“зоной СОХ) до “зоны субдукции”, x0 – длина слоя жидкости. Рабочая жидкость – трансформаторное масло
Наклон опускающейся “плиты” (нисходящего субдукционного потока) определяется распределением горизонтального градиента температуры во встречных течениях.
Кроме того, в лаборатории методом моделирования проводятся исследования влияния сил, возникающих в области субдукции, на геодинамическую структуру в субдукционной области и условия зарождения термохимических плюмов на границе верхняя – нижняя мантия.
Исследования, проводимые в лаборатории, представлены в количественном виде и выводы из этих результатов отвечают физическим законам сохранения, на которых основывается механика сплошной среды.
- моделирование петрологических систем
Основой для разработки петрологических моделей выбрана фазовая диаграмма системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 при давлениях до 40 кбар (рис. 6). Анализ известных экспериментальных данных показывает, что именно в интервале давлений до 40 кбар проявляется максимальная изменчивость в устойчивости минералов, парагенезисов и магматических расплавов. Именно минералы, парагенезисы и магмы, образовавшиеся в этом интервале давлений, представлены на поверхности Земли и доступны для наблюдения. Область давлений свыше 40 кбар не имеет столь значительных изменений в фазовом составе и ассоциациях фаз. В этой области практически не образуются новые алюмосиликатные фазы и соответственно их ассоциации, заметные изменения происходят только в устойчивости твёрдых растворов фаз.
Рис. 6. Тренды эвтектической кристаллизации, установленные на основе экспериментальных исследований в системе CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (тренды эвтектик выделены пунктиром)
Устойчивость алюмосиликатных фаз при давлениях ниже 90-120 кбар определяется возможностью нахождения катионов алюминия в четверной координации и его переходом в шестерную при повышении давления.
При давлении 90-120 кбар и выше происходит коренная смена всего набора фаз и характера плавления, что связано с переходом катионов кремния в шестерную координацию и образованием соответствующих фаз. Эти фазы практически не представлены в парагенезисах, наблюдаемых на поверхности Земли.
Рис. 7. Фазовые взаимоотношения в системе CaO-MgO-Al2O3-SiO2 при давлениях до 300 кбар и температуре 1200 ОС
В то же время, четыре компонента, образующие систему CaO-MgO-Al2O3-SiO2, составляют 80-90 масс. % от состава глубинных горных пород, что позволяет, считать эту систему достаточно полной моделью для рассмотрения и интерпретации главных вопросов устойчивости глубинных парагенезисов и процессов магмообразования.
Для системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 накоплен большой объем высококачественного экспериментального материала в виде отдельных сечений, полей устойчивости отдельных фаз, определены основные особенности твёрдых растворов фаз этой системы и исследованы основные особенности плавления. В частности, сотрудниками лаборатории на основе собственных экспериментальных исследований разработаны геотермобарометры для гранатовых перидотитов и эклогитов, установлены эвтектические тренды контролирующие особенности плавления для гранатовых перидотитов (эклогитовый барьер) и эвтектический тренд, позволяющий интерпретировать особенности образования пород щелочноземельной серии.
- моделирование процессов тепло- и массопереноса при росте кристаллов
Физическое моделирование условий гидродинамики и теплообмена в ростовом контейнере в условиях горизонтальной направленной кристаллизации (ГНК) тугоплавких оксидных соединений. Экспериментально исследуются гидродинамика и теплообмен в горизонтальном слое жидкости в условиях горизонтального градиента температуры, и проводится сопоставление результатов моделирования с реальным ростом кристаллов методом ГНК. Исследование процессов кристаллизации на стенке канала плюма, а именно, процессов самоориентации кристаллов один относительно другого при формировании их сростков и оценка движущих сил этих процессов.
Основными объектами геодинамических исследований являются конвектирующая мантия Земли и мантийные термохимические плюмы. На основе экспериментального и теоретического моделирования и геолого-геофизических данных: представлена модель тепловой и гидродинамической структуры свободно-конвективных течений в астеносфере и слое "С", оценены поля скорости горизонтальных течений и получены поля температуры, которые позволили понять природу трансформных разломов (см. рис. 2); оценены силы, вызывающие движения в субдукционной зоне и выяснены условия формирования зоны субдукции; для нижней мантии выяснена тепловая и гидродинамическая структура конвективных течений, что позволило определить механизм образования крупнейших трансформных разломов и показать, что режим нижнемантийной конвекции – развитый турбулентный. Методом экспериментального и теоретического моделирования определена структура течения в расплаве канала термохимического плюма. Построена диаграмма геодинамических режимов мантийных плюмов (см. рис. 1), связывающая тепловую мощность плюмов с характерными обстановками магматизма и тектоническими проявлениями плюмов на поверхности.
В петрологическом разделе представлены выполняемые сотрудниками лаборатории экспериментальные исследования при высоких давлениях. На их основе строится физико-химически корректная модель для петрологических исследований и интерпретаций. В качестве базового объекта для этой модели предлагается фазовая диаграмма системы CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (см. рис. 6), полученная путём согласования экспериментальных данных методом топологического анализа. На основе этой модели производится анализ условия происхождения главных типов глубинных пород, рассматриваются генетические вопросы классификации глубинных парагенезисов, строится схема фаций глубинных пород и решаются главные процессы, связанные с глубинным магматизмом.
Объектом кристаллофизических исследований являются процессы тепло- и массопереноса при росте кристаллов. Процессы роста кристаллов относятся к микромасштабным, но закономерности тепло- и массообмена для них те же самые, что и для геодинамических процессов. Исследовано срастание кристаллов на стенке канала плюма. Силы при образовании параллельных сростков достаточны для самоориентации двух кристаллов с совершением работы более 3×10-5Дж. Данные исследования важны для понимания закономерностей образования острой кромки сужения канала плюма. Экспериментально исследованы условия тепло- и массообмена при ГНК тугоплавких оксидных соединений в случае нагрева снизу задней стенки ростового контейнера. Установлено, что нагрев задней части контейнера при выращивании кристаллов методом ГНК позволяет существенно изменить массообмен в расплаве и обеспечивает более эффективное перемешивание.
Рис. 8. Теневая картина фрагмента продольного сечения кристалла BeAl2O4:Ti3+: I – концентрационная полосчатость, II – области захвата включений, III – профиль скоростей потоков в слое жидкости толщиной 16 мм. В качестве модельной жидкости использовался этанол (число Прандтля Pr = 14, число Рэлея Ra = 1.04 · 108, число Грасгофа 7.43 · 106)
Рис. 9. Пластины, вырезанные поперек выращенного кристалла хризоберилла, легированного оксидом хрома: темные участки – области с повышенной концентрацией хрома
Зав. лабораторией д.г.-м.н. А.А. Кирдяшкин c 2003 г. по 2018 г. в должности доцента кафедры минералогии и петрографии (https://nsu.ru/mip) преподавал лекционный курс "Геодинамика" для магистрантов геолого-геофизического факультета НГУ. В настоящее время является доцентом кафедры Общей и региональной геологии ГГФ НГУ и в рамках преподавательской деятельности читает курс лекций "Моделирование геодинамических процессов" для магистрантов.
Граниты и эволюция Земли. II международная геологическая конференция (17-20 авг. 2014 г., Новосибирск, Россия).
Всероссийское совещание “Разломообразование в литосфере и сопутствующие процессы”. (Иркутск 11-16 авг. 2014). Иркутск: ИЗК СО РАН.
Рабочее совещание по проблемам мантийных плюмов, Ольхон, 31 мая 2014.
Российская национальная конференция по теплообмену (РНКТ-6), общий проблемный доклад, Москва, МЭИ, 28 октября 2014.
The 4th Russia-Japan-USA Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies . June 9-12, 2015 IMT, ISSP, Chernogolovka, Russia.
40th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, IRMMW 2015, Hong Kong, China, August 23rd-28th. 2015.
Всероссийское совещание “Флюидный режим эндогенных процессов континентальной литосферы” (6-9 октября 2015). Иркутск: ИЗК СО РАН.
Вторая конференция. Национальный Исследовательский Ядерный Университет "МИФИ". Москва, 25-27 января 2016 г.
XVII Всероссийское совещание по экспериментальной минералогии 6-9 сентября 2015 г. Сосновка – Новосибирск, 2015.
Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. Москва, 21-22 апреля 2015 года. М: ГЕОХИ РАН.
Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения. Третья международная научная конференция. Новосибирск: Институт геологии и минералогии СО РАН, 29 марта-1 апреля 2016.
Всероссийский ежегодный семинар по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. Москва, 19-20 апреля 2016 года. М: ГЕОХИ РАН, 2016.
Рабочее совещание: Месторождения алмазов. процессы формирования, закономерности локализации, методы прогнозирования и поисков 6-7 октября 2016, Новосибирск.
Юшкинские чтения – 2016, Сыктывкар, 17-20 мая 2016 г.
Современные направления развития геохимии. Материалы Всероссийской конференции посвященной 60-летию Института геохимии СО РАН и 100-летия со дня рождения академика Л.В. Таусона, Иркутск, 2017.
Геология и минерагения Северной Евразии. Совещание, приуроченное к 60-летию Института геологии и геофизики СО АН СССР, Новосибирск ,3-5 окт. 2017.
XXXIII СИБИРСКИЙ теплофизический семинар, посвященный 60-летию Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, 6-8 июня 2017
Корреляция алтаид и уралид: глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения. Четвертая международная научная конференция, 2-6 апреля 2018, Новосибирск, Россия.
Список основных проектов и публикаций
РФФИ 93-05-14021 Экспериментальное и теоретическое моделирование глубинной геодинамики (1993-1995) (руководитель: академик Н.Л. Добрецов)
РФФИ 96-0566049 Экспериментальное и теоретическое моделирование взаимодействия верхнемантийных, нижнемантийных движений и тепловых плюмов (проблемы периодичности и нестабильности (1996-1998) (руководитель: академик Н.Л. Добрецов)
РФФИ 99-05-64689 Влияние зон субдукции и плюмов тепловой и химической природы на геодинамическую структуру верхней и нижней мантии (экспериментальное и теоретическое моделирование) (1999-2001) (руководитель: академик Н.Л. Добрецов)
РФФИ 98-05-65196 Физическое и химическое моделирование гидродинамики и тепло-массообмена процессов минералообразования в расплаве и надкритических растворах. (1998-2000) (руководитель: д.т.н. А.Г. Кирдяшкин)
РФФИ 01-05-64701 Моделирование влияния тепловых и гидродинамических условий кристаллизации расплава и надкритических растворов на закономерности примесно-дефектной структуры кристаллов в процессе минералообразования (2001-2003) (руководитель: д.т.н. А.Г. Кирдяшкин)
РФФИ 02-05-64627 Влияние мантийной конвекции и плюмов термохимической природы на конвективную структуру во внешнем ядре (экспериментальное и теоретическое моделирование) (2002-2004) (руководитель: академик Н.Л. Добрецов)
РФФИ 05-05-64899 Основные параметры термохимических плюмов и геодинамические процессы при подъёме и излиянии плюмов (экспериментальное и теоретическое моделирование, природные объекты) (2005-2007) (руководитель: академик Н.Л. Добрецов)
РФФИ 07-08-00183 Экспериментальное и теоретическое моделирование гидродинамики и теплообмена при росте кристаллов из расплава в поле гравитационных и центробежных сил (2007-2009) (руководитель: д.т.н. А.Г. Кирдяшкин)
РФФИ 08-05-00301 Взаимодействие мантийных термохимических плюмов с горизонтальными мантийными течениями и литосферой (экспериментальное и теоретическое моделирование, природные объекты) (2008-2010) (руководитель: академик Н.Л. Добрецов)
РФФИ 10-08-00441 Экспериментальное моделирование влияния гидродинамики и теплообмена в условиях свободной и вынужденной конвекции на формирование реальной структуры монокристаллов (2010-2012) (руководитель: д.т.н А.Г. Кирдяшкин)
РФФИ 11-05-00543 Тепловая и гидродинамическая структура свободно – конвективных течений в канале плюма с учётом силы Кориолиса (экспериментальное и теоретическое моделирование и его геологические приложения) (2011-2013) (руководитель: академик Н.Л. Добрецов)
Междисциплинарный интеграционный проект № 87: "Формирование крупных магматических провинций в результате плюм – литосферных взаимодействий (на основе изотопно – геохимических данных геодинамического и теплофизического моделирования" (координатор академик М.И. Кузьмин, руководитель блока (ИГМ СО РАН) д.т.н. А.Г. Кирдяшкин);
Междисциплинарный интеграционный проект № 20 "Глубинные источники вулканизма в зонах субдукции" (координатор академик Н.Л. Добрецов, руководитель блока (ИГМ СО РАН) д.т.н. А.Г. Кирдяшкин;
Базовый проект VIII.66.1.2."Экспериментальное и теоретическое моделирование тепловой и гидродинамической структуры термохимического плюма и влияния плюмов на состав и строение литосферы"(№ 01201361177) – научный руководитель д.т.н. А.Г. Кирдяшкин (2013-2016);
Базовый проект "Моделирование тепловой и гидродинамической структуры плюмов для определения условий формирования магматических расплавов и их влияния на вещественный состав и структуру литосферы Северной Евразии" (№ 0330-2016-0016) – научный руководитель д.г.-м.н. А.А. Кирдяшкин (2017 – н/вр).
Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Силы, действующие на субдуцирующую океаническую плиту // Геотектоника, 2014, № 1, с.62-76
Томас В.Г., Смирнов С.З., Козьменко О.А., Дребущак В.А., Каменецкий В.С. Образование и свойства водно-силикатных жидкостей в системах Na2O-Al2O3-SiO2-H2O и гранит-Na2O-SiO2-H2O при 600 °С и 1.5 кбар. // Петрология, 2014, Т.22, №3, с.327-344.
Zhukova E.S., Torgashev V.I., Gorshunov B.P., Lebedev V.V., Shakurov G.S., Kremer R.K., Pestrjakov E.V., Thomas V.G., Fursenko D.A., Prokhorov A.S., Dressel M. Vibrational states of a water molecule in a nano-cavity of beryl crystal lattice // The Jour. Chemical Physics, 2014, 140, p. 224317-1 ... 224317-11.
Gorshunov B.P., Zhukova E.S., Torgashev V.I., Motovilova E.A., Lebedev V.V., Prokhorov A.S., Shakurov G.S., Kremer R.K., Uskov V.V., Pestrjakov E.V., Thomas V.G.,Fursenko D.A., Kadlec C., Kadlec F., Dressel M. THz-IR spectroscopy of single H2O molecules confined in nanocage of beryl crystal lattice // Phase Transitions, 2014, (электронная версия), DOI: 10.1080/01411594.2014.954247.
Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А. Мантийные термохимические плюмы, не прорвавшиеся на поверхность, и их влияние на формирование поднятий // Геотектоника, 2015. – № 4. – С. 86-96.
Томас В.Г., Гаврюшкин П.Н., Фурсенко Д.А. Регенерация сферической поверхности монокристаллического шара: численное 2-D моделирование // Кристаллография, 2015. – Т. 60. – С. 640-650.
Mashkovtsev R.I., Thomas V.G., Fursenko D. A., Zhukova E.S., Uskov V.V., Gorshunov B.P. FTIR spectroscopy of D2O and HDO molecules in the c-axis channels of synthetic beryl // American Mineral., 2016. – V.101. – №1. – P. 175-180.
Galkin V., Gartvich Y. Thermal expansion and evaluation of almandine heat capacity // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2015. – V. 122. – N 3. – P. 1239-1244.
Сурков Н.В. Журко З.Ф., Егонин И.А., Банушкина С.В. Физико-химическая модель эволюции состава магматических расплавов от ультраосновного до гранитного // Потенциал современной науки, 2015. – № 4. – С. 76-82.
Kuryaeva R.G., Dmitrieva N.V., Surkov N.V. Refractive index and compressibility of LiAlSi3O8 glass in the pressure range up to 6.0 Gpa // Materials Research Bulletin, 2016. – V. 74. – N 1. – P. 360-366.
Mashkovtsev R.I., Thomas V.G., Fursenko D.A., Zhukova E.S., Uskov V.V., Gorshunov B.P. FTIR spectroscopy of D2O and HDO molecules in the c-axis channels of synthetic beryl // American Mineral., 2016, v.101, №1, p.175-180.
Gavryushkin P.N., Thomas V.G., Bolotina N.B., Bakakin V.V., Golovin A.V., Seretkin Yu.V., Fursenko D.A., Litasov K.D. Hydrothermal synthesis and structure solution of Na2Ca(CO3)2 – “synthetic analogue” of mineral nyerereite // Crystal Growth & Design, 2016, 16 (4), p. 1893-1902.
Gorshunov B.P., Torgashev V.I., Zhukova E.S., Thomas V.G., Belyanchikov M.A., Kadlec C., Kadlec F., Savinov M., Ostapchuk T., Petzelt J., Prokleska J., Tomas P.V., Pestrjakov E.V., Fursenko D.A., Shakurov G.S., Prokhorov A.S., Gorelik V.S., Kadyrov L.S., Uskov V.V., Kremer R.K., Dressel M. Incipient ferroelectricity of water molecules confined to nano-channels of beryl // Nature Comm.|7:12842|DOI: 10.1038/ncomms12842.
Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Прорыв мантийных термохимических плюмов промежуточной тепловой мощности на поверхность // Геотектоника, 2016, № 2, с. 78-92.
Гуров В.В., Кирдяшкин А.Г. Физическое моделирование оптимизации условий тепломассообмена при выращивании крупных кристаллов методом горизонтальной направленной кристаллизации // Прикладная механика и техническая физика, 2016, № 4, с. 84-90.
Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Параметры плюмов Северной Азии // Геология и геофизика, 2016, т. 57, № 11, с.1949-1968.
Thomas V.G., Daneu N., Rečnik A., Fursenko D.A., Demin S.P., Belinsky S.P., Gavryushkin P.N. Crystallographic Assembly of Macroscopic Crystals by Subparallel Splicing of Multiple Seeds // Cryst. Growth Des., 2017, 17 (2), pp. 763-773.
Golovin A.V., Korsakov A.V., Gavryushkin P.N., Zaitsev A.N., Thomas V.G., Moine B.N. Raman spectra of nyerereite, gregoryite, and synthetic pure Na2Ca(CO3)2: diversity and application for the study micro inclusions // J. Raman Spectrosc. (2017).
Thomas V.G., Daneu N., Rečnik A., Mashkovtsev R.I., Dražić G., Drev S., Demin S.P., Gavryushkin P.N., Fursenko D.A. Micro-sectoriality in hydrothermally grown ruby crystals: the internal structure of the boundaries of the growth sectors // CrystEngComm., 2017. V. 19. P. 6594-6601.
Belyanchikov M.A., Zhukova E.S., Tretiak S., Zhugayevych A., Dressel M., Uhlig F., Smiatek J., Fyta M., Thomas V.G., Gorshunov B.P. Vibrational states of nano-confined water molecules in beryl investigated by first principles calculations and optical experiments // Physical Chemistry Chemical Physics, 2017. V. 19(45). P. 30740-30748.
Kirdyashkin An., Kirdyashkin Al., Gurov V. Heat and mass transfer in musroom-shaped head of mantle plume // MATEC Web of Conferences 115, 09004 (2017) STS-33. 4 p.
Kirdyashkin An., Kirdyashkin Al. Crystallization differentiation of melt in the mushroom – shaped plume head // MATEC Web of Conferences 115, 09005 (2017) STS-33. 4 p.
Шакуров Г.С., Хайбуллин Р.И., Томас В.Г., Фурсенко Д.А., Машковцев Р.И., Лопатин О.Н., Николаев А.Г., Горшунов Б.П., Жукова Е.С. Субмиллиметровые спектры ЭПР иона Fe2+ в кристаллах синтетического и природного бериллов // Физика твердого тела, 2017, том 59, вып. 8, c.1576-1582.
Смирнов С.З., Томас В.Г., Каменецкий В.С., Козьменко О.А. Водно-силикатные жидкости в системе редкометальный гранит-Na2O-SiO2-H2O как концентраторы рудных компонентов при высоких давлении и температуре // Петрология, 2017, том 25, № 6, с. 1-12.
Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г., Гуров В.В. Параметры термохимических плюмов, ответственных за образование батолитов (по результатам экспериментального моделирования) // Геотектоника, 2017, № 4, с. 68-82.
Kirdyashkin A.G., Kirdyashkin A.A. Hydrodynamics and heat and mass transfer in mushroom-shaped heads of thermochemical plumes //Geodynamics&Tectonophysics, 2018, 9(1) p. 263-286. (in Russ.)
Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А., Гладков И.Н., Дистанов В.Э. Тепло- и массообмен и кристаллизационная дифференциация в грибообразной голове термохимического плюма // Вестник Забайкальского государственного университета. 2018. т. 24, № 2, с. 4-13.
Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г., Дистанов В.Э., Гладков И.Н. Экспериментальное и теоретическое моделирование структуры течения расплава в канале алмазоносного плюма //Мониторинг. Наука и технологии, 2018, №1 (34), с. 31-37.
Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г., Гладков И.Н., Дистанов В.Э. Параметры мантийных термохимических плюмов, образующих грибообразную голову //Мониторинг. Наука и технологии, 2018, №1 (34), с. 38-44.
Thomas V.G., Fursenko D.A. Antiskeletal Morphology of Crystals as a Possible Result of Their Regeneration // Cryst. Growth Des. 2018. DOI: 10.1021/acs.cgd.7b01761.
Dressel M., Zhukova E.S.,· Thomas V.G.,· Gorshunov B.P. Quantum Electric Dipole Lattice Water Molecules Confined to Nanocavities in Beryl // J Infrared Milli Terahz Waves, 2018, https://doi.org/10.1007/s10762-018-0472-8
Vladykin N.V., Borovikov A.A., Dokuchits E.G., Thomas V.G. Genesis of charoite rocks in the Murun Massif, Aldan Shield, Russia // Geochemistry International, 2018, Vol. 56, No. 12, pp. 1135-1147.
Сурков Н.В., Банушкина С.В., Гартвич Ю.Г. Особенности плавления ассоциаций с α-диопсидом в сечении CaMgSi2O6 – Ca0,5AlSi2O6 при атмосферном давлении // Вестник Забайкальского государственного университета. 2018. Т.24, № 7, с. 51-59.
Golitsyna Z.F., Banushkina S.V., Surkov N.V. Comparison of the compositions of crystalline aluminosilicate rocks and their minerals in planar triangular projection // Russian Geology and Geophysics 59 (2018), p. 257-267.
Состав лаборатории насчитывает 29 сотрудника, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 8 докторов геолого-минералогических наук, 12 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
Методы и методики
Инфраструктура
Важнейшие достижения за 5 лет
Информационная справка
Лаборатория метаморфизма и метасоматоза была создана академиком Владимиром Степановичем Соболевым в первый год организации Института геологии и геофизики СО АН СССР. В ней начинали научную деятельность Николай Леонтьевич Добрецов из Ленинграда, Владимир Викторович Ревердатто из Томска, Елена Николаевна Ушакова, Евгения Александровна Костюк и Владимир Васильевич Хлестов (все из Львова). Основным направлением исследований лаборатории на тот момент стал региональный и контактовый метаморфизм, Р-Т условий процессов метаморфизма и изучение фаций метаморфизма. Итоговым результатом тех лет явилась первая в мире "Карта метаморфических фаций СССР" и четырехтомная монография "Фации метаморфизма", авторы которой (В.С. Соболев, Н.Л. Добрецов, В.В. Ревердатто, Н.В. Соболев, В.В. Хлестов) удостоены в 1976 г. Ленинской премии.
Рис. 1. Карта метаморфических фаций СССР
На врезке: четырехтомная монография "Фации метаморфизма" и монография "Пирометаморфизм", выпущенная позднее.
Эти достижения явились основой для дальнейшей работы по выяснению причин приуроченности метаморфических фаций к определенным тектоническим структурам, геодинамической обусловленности метаморфизма, кинетике и массопереносу при метаморфических реакциях.
В рамках лаборатории исследования проходят в нескольких тесно взаимодействующих группах. Изучение метаморфической петрологии и геохимии и их связи с тектонотермальными событиями в литосфере проводится как на природных объектах, так и путем экспериментального и компьютерного моделирования. Это направление занимает важное место в современных науках о Земле и является одним из ключей к созданию количественных моделей масштабных геологических событий, происходивших на нашей планете.
Рис. 2. Панорамный вид зонального метаморфического комплекса Бодончин, Монгольский Алтай
Сейчас в составе лаборатории работают: 8 докторов наук, 12 кандидатов наук, аспиранты и студенты. Бессменным идейным вдохновителем всего коллектива лаборатории является академик РАН В.В. Ревердатто. Многие из сотрудников лаборатории являются его учениками и единомышленниками.
Рис. 3. Академик В.В. Ревердатто. Экспедиционное фото
Петрология, геохимия и геохронология метаморфических процессов
Одним из важнейших направлений лаборатории является реконструкция процессов формирования и эволюции метаморфических пород, сформированных в различных геодинамических обстановках.
Особое внимание уделяется изучению метаморфизма связанного с коллизией и субдукцией литосферных плит. Проводятся комплексные исследования пород высоких давлений в земной коре – одна из приоритетных тем лаборатории, напрямую связанная с геодинамикой.
Объектами исследований являются разновозрастные метаморфические комплексы – от самых древних докембрийских до фанерозойских. На их примере изучаются термодинамические, кинетические и деформационные особенности процессов метаморфизма, их геохимическая специфика, возраст и природа протолитов метаморфических горных пород, эволюция Р-Т параметров, температурный градиент, зональность и длительность. Минеральные превращения при метаморфизме горных пород фиксируют вариации Р-Т параметров, как следствия геодинамических процессов, состоящих в перераспределении масс и потоков тепла в земной коре и мантии, которые в прошлом нарушали сложившееся термодинамическое и механическое равновесие. Развитием этого направления занимаются сотрудники лаборатории: академик Ревердатто В.В., д.г.-м.н. Лиханов И.И., д.г.-м.н. Полянский О.П., д.г.-м.н. Туркина О.М., д.г.-м.н. Лепезин Г.Г., к.г.-м.н. Волкова Н.И., к.г.-м.н. Хлестов В.В., к.г.-м.н. Каргополов С.А., к.г.-м.н. Селятицкий А.Ю.
Рис. 1.1. Сверка маршрутов. Кушка, Туркмения, 1985 г. Слева направо: В.В. Ревердатто, И.И. Лиханов, О.П. Полянский, В.Ю. Колобов
Рис. 1.2. P-T-t тренды эволюции метаморфизма с движением "против часовой стрелки" в метапелитах Гаревского комплекса, Енисейский кряж (Likhanov et al., 2015)
Рис. 1.3. Распределение Mn и Ca в зернах граната из метапелитов зонального метаморфического комплекса р. Гегетин-Гол, Монгольский Алтай. Изображения получены на сканирующем электронном микроскопе в режиме обратных рассеянных электронов (BSE)
Рис. 1.4. Метаморфические породы в шлифах под микроскопом
А – глаукофановый сланец (Чарская зона, В. Казахстан); Б – титанклиногумитовый гранатит (Кокчетавский массив, С. Казахстан); В – двойник андалузита в роговиках (Енисейский кряж); Г – двуслюдяной сланец (нагорье Сангилен, респ. Тыва).
Рис. 1.5. Псевдоморфоза по высокоглиноземистому клинопироксену-чермакиту из HP гранатовых пироксенитов Кокчетавского массива
Пирогенный метаморфизм
Продолжением классических работ академика В.В. Ревердатто, посвященных исследованию объектов спуррит-мервинитовой фации, стали работы сотрудников лаборатории по изучению объектов, родственных классическим спуррит-мервинитовым породным комплексам, но сформировавшимся в области более высоких температур и более низких давлений. Таковыми являются продукты процессов "метаморфизма горения" (combustion metamorphism) или пирогенного метаморфизма (pyrometamorphism), генетически связанные с горением каустобиолитов. Работы коллектива посвящены изучению геологического строения пирогенных комплексов и определению абсолютного возраста пирогенных событий, проблемам минералообразования и реконструкции условий метаморфизма на примере объектов Кузнецкого и Гусиноозерского угольных бассейнов, Горного Алтая, Керченско-Таманской грязевулканической провинции, Израиля, Иордании, Казахстана. Ряд работ сфокусирован на кристаллохимии редких и новых минеральных видов, обнаруженных в пирогенных породах. На сегодняшний день коллективом открыто и утверждено в Международной Минералогической Ассоциации два новых минерала (флэймит IMA 2013-122 и тулулит IMA 2014-065). Коллектив, включающий внс д.г.-м.н. Сокол Э.В., снс к.г.-м.н. Кох С.Н. и внс д.х.н. Сереткина Ю.В. настоящее время входит в число мировых лидеров в вопросах изучения минералогии пирометаморфических систем. Отдельно стоит отметить и прикладной аспект такого рода исследований. Метакарбонатные пирогенные породы формации Хатрурим (возраст от 4 млн. до 100 тыс. лет) являются природным аналогом цементного клинкера, а продукты их гидратации – аналогами бетонов. Использование такого рода объектов в качестве "тестовых" площадок дает возможность дать прогноз долговременной устойчивости кристаллических композиционных материалов в условиях длительного воздействия агрессивных факторов геологической среды.
Рис. 2.1. Пирогенные породы Присалаирского комплекса (Кузбасс) (Сокол и др., 2014)
А – хаотическая брекчия обрушения; глыбы остеклованных клинкеров сплавлены в монолит (светлый блок слева), более мелкие фрагменты сцементированы прожилками паралав (бурый блок справа), Калзыгайская площадь, Гряда Брекчий, 2009 г.;
Б – брекчия, сложенная фрагментами клинкеров (светло-серые), утратившими угловатые очертания и сцементированными тонкими прожилками паралав (черные);
В – Fe-Al-Ca-паралава: удлиненные футлярные кристаллы геденбергита, заключенные в оранжевое и бесцветное стекло с микролитами основного плагиоклаза и единичными зернами обломочного кварца (Присалаирский комплекс, Соколиные горы, обр. 05‑КС-32-2);
Г – рудная паралава : короткопризматические кристаллы муллита и скелетные кристаллы магнетита в буром стекле (Ерунаковская площадь, комплекс Инской, обр. 06‑12-05);
Д – низкокальциевая Al-Fe-паралава : ярко голубые кристаллы секанинаита с включениями шпинели, лейсты тридимита и изометричные индивиды титаномагнетита в бесцветном стекле (Присалаирский комплекс, Соколиные горы, обр. 05‑KC‑12);
Рис. 2.2. Новые и редкие минералы метакарбонатных пирогенных пород (Израиль, Иордания)
А – новый минерал Тулулит Ca14(Fe3+,Al)(Al,Zn,Fe3+,Si,P,Mn,Mg)15O36 в ассоциации с кальцитом (Cal), спурритом (Spu) и флюорэллестадитом (Els) (пирогенный спурритовый мрамор, Комплекс Тулул аль Хамам, Центральная Иордания). CSAH – алюминат-силикат-гидрат кальция. (Khoury et al., 2016).
Б – Новый минерал Флэймит (Ca-Al-паралавf из пирогенного комплекса бассейна Хатрурим, Израиль). Ламели флэймита α-Ca2SiO4 (ss) в матриксе ларнита β-Ca2SiO4 в ассоциации с квадратными кристаллами мелилита (Gh) и ксеноморфными зернами ранкинита (Rnk). (Sokol et al., 2015).
B – Псевдоволластонит α-Ca3Si3O9 (вторая находка в мире) в ассоциации с ранкинитом (Rnk) (высококальциевая паралава, комплекс Наби Мусса, Хатрурим, Израиль) (Seryotkin et al., 2012).
Природные пирогенные процессы сходны с технологиями производства строительных материалов, керамики и стекольными производством, благодаря чему изучение технологических систем и синтез новых материалов дополняют данные о фазообразовании в природных пирогенных системах. В лаборатории 440 в этом направлении работает группа под руководством д.т.н. Л.К. Казанцевой, используя высокотемпературную обработку специально подготовленных цеолитсодержащих и кремнистых пород для получения пористых строительных материалов, сочетающих крайне низкий удельный вес (150-300 кг/м3) с повышенной механической прочностью и превосходными тепло- и звукоизолирующими свойствами.
Рис. 2.3. Внешний облик (А) и текстуры (Б,В) новых пористых строительных материалов (Б,В – SEM-фото)
Математическое моделирование процессов метаморфизма и связь с геодинамикой
Наряду с петрологическими, геохимическими и экспериментальными исследованиями в лаборатории активно развивается математическое моделирование геодинамических и тектонотермальных процессов, вызывающих метаморфизм горных пород. В моделировании активно используются подходы, основанные как на механике деформированного твердого тела, так и на гидродинамике вязкой жидкости. Математическое моделирование осуществляется с использованием пакета прикладных программ MSC.MARC, FLUENT. Группа исследователей под руководством заведующего лабораторией О.П. Полянского, академика В.В. Ревердатто, В.Г. Свердловой, А.В. Бабичева, проф., д.ф.-м.н. С.Н. Коробейникова (ИГиЛ СО РАН), А.Н. Семенова проводят компьютерное моделирование процессов рифтогенеза, субдукции, механизма и условий подъема магм сквозь литосферу Сибирской платформы, коллизионного метаморфизма в Енисейском кряже, напряженно-деформированного состояния Горного Алтая. В результате исследований с помощью математического моделирования показано влияние реологии горных пород на характер субдукции, деформирование коры при коллизии, получены оценки скорости всплывания диапиров через литосферу, продемонстрирована определяющая роль реологического закона на структуру диапира и высоту подъема магм к поверхности.
Рис. 3.1. Результат моделирования коллизии литосферных плит
Рис. 3.2. Результат моделирования всплытия диапира
Кристаллохимия высоких давлений
Поскольку основой метаморфических процессов являются твердофазные преобразования минерального вещества, одним из важных разделов теории метаморфизма является кристаллохимия минералов в условиях высоких температур и давлений. Основоположником этого направления в нашей лаборатории стал доктор геолого-минералогических наук Борис Александрович Фурсенко, в 1980-х применивший методику создания высокого давления алмазными наковальнями для изучения твердофазных превращений в силикатных минералах. Использование ячеек с алмазными наковальнями различной конструкции в сочетании со спектроскопическими и дифракционными методами исследования структуры вещества позволяет нам всесторонне изучать реакцию кристаллической решётки минералов на высокие и сверхвысокие давления, выявлять особенности взаимодействия "минерал-флюид" при высоких давлениях и уточнять пределы стабильности минеральных фаз в PT-координатах. В соответствии с используемыми методами наши исследования можно разделить на три группы:
1) Исследование минералов в условиях высоких давлений методом спектроскопии комбинационного рассеяния (с.н.с. С.В. Горяйнов)
КР-спектроскопия является наиболее доступным методом исследования образца, сжатого между алмазными наковальнями. При этом изменения, наблюдаемые в спектре образца при повышении давления, позволяют с высокой точностью зафиксировать разнотипные фазовые переходы и структурные трансформации.
Рис. 4.1. Исследование превращения распространённого минерала талька в фазу высокого давления при 8 ГПа (80 000 атмосфер) и 500°C
2) Исследование минералов в условиях высоких давлений методом дифракции синхротронного излучения (с.н.с. А.Ю. Лихачёва)
Одним из главных методических достижений кристаллохимии высоких давлений с момента её возникновения стало использование мощных источников синхротронного рентгеновского излучения для получения дифракционных картин от микроскопического образца, сжатого между алмазными наковальнями. Работы в этом направлении проводятся на базе ЦКП "Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения".
Рис. 4.2. Разработка соединения – датчика давления для экспериментов по сжатию вещества между алмазными наковальнями
3) Исследование минералов в условиях высоких давлений методом монокристальной рентгеновской дифракции (в.н.с. Серёткин Ю.В.)
Наиболее точные данные о кристаллической структуре получаются при расшифровке дифракционных картин, полученных от монокристалла исследуемого минерала. Данный подход, технически достаточно сложный, применяется нами для выявления наиболее тонких деталей в структуре минералов при нормальных условиях и при высоком давлении.
Объекты исследования Лаборатории № 440 имеют широкую географию и образовались в различных Р-Т режимах (HP, UHP, HT-LP, UHT и др.). Различные полевые отряды лаборатории (до 4-5 за один полевой сезон) работают в разных частях Западной и Восточной Сибири и сопредельных стран Азии. Основными научными объектами исследований являются:
зональные HP-LT и UHT метаморфические комплексы Енисейского кряжа (Красноярский край),
раннедокембрийские метаморфические и магматические (гранулитовые) комплексы Ангаро-Канского выступf юго-запада Сибирского кратона (Иркутская область и Красноярский край),
эклогиты и глаукофановые сланцы Чарской и Уймонской зон (С.-В. Казахстан и Горный Алтай, соответственно), Куртушибинского и Атбашинского хребтов (З. Саян и Киргизия, соответственно), Максютовского комплекса (Урал),
метаморфические породы Чернорудской зоны (З. Прибайкалье),
HP-UHP "коровые" перидотиты и гранатиты Fe-Ti типа Кокчетавского массива (С. Казахстан),
зональные метаморфические комплексы коллизионно-сдвиговой зоны Монгольского Алтая (Ю.-З. сектор),
пирометаморфические комплексы (комплексы горелых пород, пирогенные комплексы, горельники) Кузбасса, Горного Алтая, Раватского пожара, Керченско-Таманской и Каспийской грязевулканических провинций, поля Алтын-Эмель (Казахстан), формации Хатрурим (Израиль, Иордания), территория Даба-Свага, Иордания.
Полевые исследования метаморфических горных пород дополняются экспериментами, позволяющими воспроизвести высокие давления и температуры недр Земли в лаборатории. Изучение "обожжёных" (пирометаморфических) пород позволяет развивать и прикладное направление – технологии получения пористых конструкционных материалов за счёт термообработки силикатных составов.
Рис. 4. Экспедиционные работы на Енисейском кряже
Рис. 5. Экспедиционные работы в Монгольском Алтае
Рис. 6. Экспедиционный "Урал". Вброд через разлившуюся после дождя таёжную реку
Рис. 7. Метаморфизованные подушечные базальты (пиллоу-лавы) Чарской зоны, В. Казахстан
Рис. 8. Экспедиционные работы в респ. Тыва (нагорье Сангилен)
Рис. 9. Панорама горельника, вскрытого карьером (Калзыгайская площадь, Кузнецкий угольный бассейн), 2009 г. Видимая мощность горельника составляет ~80 м. (Сокол и др., 2014)
6 сотрудников лаборатории являются преподавателями кафедр Минералогии и петрографии и Общей и региональной геологии Геолого-геофизического факультета НГУ. Они проводят лекционные и практические занятия по базовым и специальным курсам геохимического цикла:
Петрография метаморфических пород (3 курс) и Теория метаморфизма (4 курс) – к.г.-м.н. С.А. Каргополов
Летняя учебная практика по структурной геологии и геологическому картированию, 2 курс – к.г.-м.н. Селятицкий А.Ю.
Математические методы в геохимии (2 курс) и Моделирование геохимических процессов (5 курс) – к.г.-м.н. Хлестов В.В.
Рис. 10. Летняя учебная полевая практика студентов 2 курса Геолого-геофизического факультета НГУ по структурной геологии и геологическому картированию, респ. Хакасия (учебный полигон Шира)
Сотрудники лаборатории активно участвуют в проведении Сибирской геологической олимпиады школьников и мероприятиях по популяризации науки среди молодежи – читают лекции по геологии школьникам разных классов в стенах института и по приглашению школ.
Рис. 11. Знакомство школьников с царством минералов в День российской науки
Интеграционный проект фундаментальных исследований за 2012-2014 гг. "Континентальный рифтовый и коллизионный метаморфизм орогенных поясов и палеозон перехода океан-континент (на примере Урала, Енисейского кряжа и Джугджуро-Становой складчатой области), выполняемого совместно с организациями УрО и ДВО РАН (руководитель д.г.-м.н. Лиханов И.И.).
Интеграционный проект фундаментальных исследований за 2012-2014 гг. "Математическое моделирование восходящего движения магм в литосфере" (Научный координатор проекта академик РАН Ревердатто В.В.)
РФФИ № 15-05-00998 "Метаморфические индикаторы вещественной и тектоно-термальной эволюции структур коллизии и растяжения в земной коре" (руководитель д.г.-м.н. Лиханов И.И.).
РФФИ, № 14-05-00188 "Диапировый и дайковый механизмы подъема магм в зонах растяжения (численное моделирование и геологические следствия)" (руководитель д.г.-м.н. Полянский О.П.).
РФФИ, № 12-05-00021 "Взаимодействие флюид-порода при эксгумации высокобарических метабазитов в субдукционном канале" (Руководитель к.г.-м.н. Волкова Н.И.).
РФФИ № 15-05-02964 "Роль коровых и мантийных источников и условий образования в разнообразии палеопротерозойских коллизионных гранитоидов юго-западной окраины Сибирского кратона" (руководитель д.г.-м.н. Туркина О.М.)
РФФИ № 15-05-0809 "Петрологическая модель и минералого-геохимические свидетельства корового/мантийного генезиса гранатовых перидотитов и пироксенитов Fe-Ti типа в HP-UHP коллизионных зонах" (руководитель к.г.-м.н. Селятицкий А.Ю.)
"Структурная эволюция Ca,Na-цеолитов и их микропористых гетеросиликатных аналогов при высоких давлениях" РФФИ 10-05-00483 (Ю.В. Серёткин, 2010-2012)
"Динамика решетки микропористых минералов при их взаимодействии с водной средой при высоких давлениях" РФФИ 11-05-01121 (С.В. Горяйнов, 2011-2013)
"Микропористые алюмосиликаты при высоком давлении: влияние топологии каркаса и состава внекаркасной подсистемы на сжимаемость и структурные превращения" РФФИ 13-05-00457 (Ю.В. Серёткин, 2013-2015)
"Механизмы образования и стабильность водосодержащих высокобарических силикатов системы MgO-SiO2-H2O в условиях субдукции океанической литосферы" РФФИ 13-05-00185 (А.Ю. Лихачёва, 2013-2015)
"In situ КР-исследование взаимодействия силикатов с водной средой при субдукционных РТ-параметрах" РФФИ 14-05-00616 (С.В. Горяйнов, 2014-2016)
Российско-индийский проект "Поведение летучих компонентов в силикатных и карбонатных минералах при высоких давлениях и температурах: исследования in situ в моделировании процессов субдукционного метаморфизма" РФФИ 15-55-45070 (А.Ю. Лихачёва, 2015-2016)
"Кристаллоструктурная эволюция при высоком давлении природных и катионзамещенных цеолитов со слоистым субмотивом каркаса" РФФИ 16-05-00401 (Ю.В. Серёткин, 2016-2018)
РФФИ, № 14-05-00188 "Диапировый и дайковый механизмы подъема магм в зонах растяжения (численное моделирование и геологические следствия)" (руководитель д.г.-м.н. Полянский О.П.).
Интеграционный проект фундаментальных исследований за 2012-2014 гг. "Математическое моделирование восходящего движения магм в литосфере" (научный координатор проекта академик РАН Ревердатто В.В.)
Проект Отделения наук о Земле РАН (2012-2014 гг.) "Математическое моделирование субдукции, надвигов и поддвигов в земной коре" (научный руководитель: академик РАН В.В. Ревердатто).
РФФИ 15-05-00760-а Минералогия и кристаллохимия микроэлементов (Zn, Cd, Ni, Cu, Ag, Mo, U, V, Zr, Th, Ce, Sn, Se) в природных пирогенных породах (Э.В. Сокол)
РФФИ 15-08-02284-а Развитие научных и технологических основ создания энергосберегающих стеклокристаллических пеноматериалов с повышенными теплоизоляционными свойствами из геополимерных композитов на основе природного сырья (Л.К. Казанцева)
РФФИ 12-05-00057-а Природные аналоги цементного клинкера: минералогия, геохимия, процессы гидратации и коррозии (Э.В. Сокол)
РФФИ 12-05-90403-Укр_а Минералогические и изотопно-геохимические индикаторы флюидного режима грязевого вулканизма (Э.В. Сокол)
Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук (конкурс – МК-2012) МК-5754.2012.5 Факельное горение газов в природе: геологические сценарии, теплофизические модели, прогностические следствия (С.Н. Кох)
РФФИ 12-05-31129_мол_а Высоконатровые паралавы голоценового грязевулканического очага Алтын-Эмель: состав, термический режим формирования, место в истории геологических событий Тянь-Шанской складчатой области (С.Н. Кох)
РФФИ 12-05-33028_мол_а_вед Паралавы – новые индикаторы геологических событий позднего кайнозоя: минералогический, петрологический, геохронологический аспекты (С.Н. Кох)
A.Yu. Likhacheva, S.V. Goryainov, A.S. Krylov, T.A. Bul’bak, and P.S.R.Prasad (2012) Raman spectroscopy of natural cordierite at high water pressure up to 5 GPa // Journal of Raman Spectroscopy 43, 559-563 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jrs.3060/abstract
A.Yu. Likhacheva, S.V. Goryainov, Yu.V. Seryotkin, K.D. Litasov, K. Momma (2016) Raman spectroscopy of chibaite, natural MTN silica clathrate, at high pressure up to 8 GPa // Microporous and Mesoporous Materials224, 100-106 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387181115006381
Goryainov, S.V.; Krylov, A.S.; Pan, Y. et al. (2012) Raman investigation of hydrostatic and nonhydrostatic compressions of OH- and F-apophyllites up to 8 GPa // Journal of Raman Spectroscopy43, 439-447http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jrs.3049/abstract
Grapes R., Korzhova S., Sokol E., Seryotkin Y. Paragenesis of unusual Fe-cordierite (sekaninaite)-bearing paralava and clinker from the Kuznetsk coal basin, Siberia, Russia // Contribution to Mineralogy and Petrology, 2011, V. 162, p. 253-273 http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00410-010-0593-0#page-1
Kazantseva L.K., Lygina T.Z., Rashchenko S.V., Tsyplakov D.S. Preparation of sound-insulating lightweight ceramics from aluminosilicate rocks with high CaCO3 content // J. Am. Ceram.Soc., 2015, 98[7], 2047-2051.
Kazantseva L.K., Rashchenko S.V. Chemical Processis During Energy-Saving Preparation Lightweight Ceramics // J. Am. Ceram. Soc., 2014, 97[6], 1743-1749.
Khoury H.N., Sokol E.V., Kokh S.N., Seryotkin Y.V., Nigmatulina E.N., Goryainov S.V., Belogub E.V., Clark I.D. Tululite, Ca14(Fe3+,Al)(Al,Zn,Fe3+,Si,P,Mn,Mg)15O36: a New Ca Zincate-Aluminate from Combustion Metamorphic Marbles, central Jordan // Mineralogy and Petrology, 2016, doi:10.1007/s00710-015-0413-3 http://link.springer.com/article/10.1007/s00710-015-0413-3
Kokh S., Dekterev A., Sokol E., Potapov S. Numerical simulation of an oil-gas fire: a case study of a technological accident at Tengiz oilfield, Kazakhstan (06.1985-07.1986) // Energy Exploration and Exploitation, 2016, doi: 10.1177/0144598715623670 http://eea.sagepub.com/content/early/2016/01/06/0144598715623670.full.pdf+html
Kokh S.N., Sokol E.V., Sharygin V.V. Ellestadite-group minerals in combustion metamorphic rocks. // Chapter 20 in: Coal and Peat Fires: A Global Perspective, Volume 3 / Stracher G.B, Sokol E.V., Prakash A. eds., Elsevier, Amsterdam, 2015, p. 543-562. http://www.sciencedirect.com/science/book/9780444595096
Likhanov I.I., Reverdatto V.V. Neoproterozoic collisional metamorphism in overthrust terranes of the Transangarian Yenisey Ridge, Siberia // International Geology Review. 2011. V. 53. N. 7. P. 802-845.
Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Kozlov P.S., Khiller V.V., Sukhorukov V.P. P-T-t constraints on polymetamorphic complexes in the Yenisey Ridge, East Siberia: implications for Neoproterozoic paleocontinental reconstructions // Journal of Asian Earth Sciences. 2015. V. 113. P. 391-410.
Rashchenko S.V., Seryotkin Yu.V., Bakakin V.V. (2012) An X-ray single-crystal study of alkaline cations influence on laumontite hydration ability: II. Pressure-induced hydration of Na,K-rich laumontite // Microporous and Mesoporous Materials159, 126-131 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387181112002429
Seryotkin Yu.V. (2015) Influence of content of pressure-transmitting medium on structural evolution of heulandite: X-ray single-crystal diffraction study // Microporous and MesoporousMaterials214, 127-135 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387181115002760
Sokol E., Novikov I., Zateeva (Kokh) S., Vapnik Ye., Shagam R., Kozmenko O. Combustion metamorphism in Nabi Musa dome: new implications for a mud volcanic origin of the Mottled Zone, Dead Sea area // Basin Research, 2010, v.22, p.414-438 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2117.2010.00462.x/abstract
Sokol E.V., Kokh S.N., Vapnik Y., Thiery V., Korzhova (Novikova) S.A. Natural analogues of belite sulfoaluminate cement clinkers from Negev desert, Israel // American Mineralogist, 2014, V. 99, №7, p. 1471-1487 http://ammin.geoscienceworld.org/content/99/7/1471
Sokol, E.V., Seryotkin, Y.V., Kokh, S.N., Vapnik, Y., Nigmatulina, E.N., Goryainov, S.V., Belogub, E.V. and Sharygin, V.V. Flamite, (Ca,Na,K)2(Si,P)O4, a new mineral from ultrahigh-temperature combustion metamorphic rocks, Hatrurim Basin, Negev Desert, Israel // Mineralogical Magazine, 2015, v. 79(3), p. 583-596 http://minmag.geoscienceworld.org/content/79/3/583.abstract?cited-by=yes&legid=gsminmag
Volkova N.I., Kovyazin S.V., Stupakov S.I., Simonov V.A., Sakiev K.S. Trace element distribution in mineral inclusions in zoned garnets from the eclogites of the Atbashi Range (South Tianshan) // Geochemistry International. 2014. V. 52. N. 11. P. 939-961.
Volkova N.I., Li You-Zhu. Petrology of blueschists of the Heilongjiang Complex, Northeastern China // Journal of Earth Sciences and Environment. 2010. V. 32. N 2. P. 111-119.
Volkova N.I., Simonov V.A., Travin A.V., Stupakov S.I., Yudin D.S. Eclogites in the Chara Zone, NE Kazakhstan: New geochemical and geochronological data // Geochemistry International. 2016. V. 54. N. 2. P. 208-214.
Volkova N.I., Stupakov S.I., Babin G.A., Rudnev S.N., Mongush A.A. Mobility of trace elements during subduction metamorphism as exemplified by the blueschists of the Kurtushibinsky Range Western Sayan // Geochemistry International. 2009. V. 47. N. 4. P. 380-392.
Бабичев А.В., Новиков И.С., Полянский О.П., Коробейников С.Н. Компьютерное моделирование деформирования земной коры Горного Алтая в кайнозое // Геология и геофизика, 2009, т. 50(№2), с.137-151.
Деев Е.В., Кох С.Н., Сокол Э.В., Зольников И.Д., Панов В.С. Грязевый вулканизм как показатель позднеплейстоцен-голоценовой активности северо-восточного окончания Чилик-Кеминского разлома (Илийская впадина, Северный Тянь-Шань) // Доклады РАН, 2014, т.459, № 3, c. 321-326 ISSN 0869-5652
Добрецов Н.Л., Полянский О.П., Ревердатто В.В., Бабичев А.В. Динамика нефтегазоносных бассейнов в Арктике и сопредельных территориях как отражение мантийных плюмов и рифтогенеза // Геология и геофизика, 2013, т. 54(№8), с.1145-1161.
Казанцева Л.К. Особенности изготовления пеностекла из цеолитщелочной шихты // Стекло и керамика. 2013. № 8. С.3-7.
Казанцева Л.К., Железнов Д.В., Серёткин Ю.В., Ращенко С.В. Формирование источника порообразующего газа при увлажнении природных алюмосиликатов раствором NaOH // Стекло и керамика. 2012. № 10. С.37-42.
Казанцева Л.К., Стороженко Г.И. Особые свойства пеностекла из природного сырья // Строительные материалы. 2013. № 9. С.34-38.
Каргополов С.А., Полянский О.П., Ревердатто В.В., Новиков И.С., Высоцкий Е.М. Высокоградиентный метаморфизм и анатексис в зоне Чулышманского надвига (Горный Алтай): новые данные о возрасте и оценка Р-Т параметров// Докл.РАН, 2016, т. 471, №2, с. 203-208.
Коробейников С.Н., Полянский О.П., Свердлова В.Г., Бабичев А.В., Ревердатто В.В. Компьютерное моделирование поддвига и субдукции в условиях перехода габбро-эклогит в мантии // Доклады Академии наук, 2008, т. 420, №5. с.654-658.
Лепезин Г.Г. Массообмен на контакте высокоглиноземистых метапелитов и жедритсодержащих гнейсов при высоких температурах и умеренных давлениях // Геохимия. 2015. № 1. С. 43-63.
Лиханов И.И., Ножкин А.Д., Ревердатто В.В., Козлов П.С. Гренвильские тектонические события и эволюция Енисейского кряжа, западная окраина Сибирского кратона // Геотектоника. 2014. Т. 48. № 5. С. 32-53.
Лиханов И.И., Ревердатто В.В. Неопротерозойские комплексы-индикаторы континентального рифтогенеза как свидетельство процессов распада Родинии на западной окраине Сибирского кратона // Геохимия. 2015. Т. 53. № 8. С. 675-694.
Лиханов И.И., Ревердатто В.В. Р-Т-t эволюция метаморфизма в Заангарье Енисейского кряжа: петрологические и геодинамические следствия // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 3. С. 385-416.
Полянский О.П. Коробейников С. Н., Бабичев А. В., Ревердатто В. В., Свердлова В. Г. Численное моделирование мантийного диапиризма как причины внутриконтинентального рифтогенеза // Физика Земли, 2014. т.№ 6. с.124-137.
Полянский О.П., Бабичев А.В., Коробейников С.Н., Ревердатто В.В.. Компьютерное моделирование гранитогнейсового диапиризма в земной коре: контролирующие факторы, длительность и температурный режим // Петрология, 2010, №4, с.450-466.
Полянский О.П., Бабичев А.В., Коробейников С.Н., Ревердатто В.В.. Компьютерное моделирование гранитогнейсового диапиризма в земной коре: контролирующие факторы, длительность и температурный режим // Петрология, 2010, №4, с.450-466.
Полянский О.П., Бабичев А.В., Ревердатто В.В., Коробейников С.Н., Свердлова В.Г. Компьютерное моделирование диапиризма гранитной магмы в земной коре // Доклады Академии наук, 2009, т. 429, №1, с.101-105.
Полянский О.П., Коробейников С.Н., Бабичев А.В., Ревердатто В.В. Формирование и подъем мантийных диапиров через литосферу кратонов на основе численного термомеханического моделирования // Петрология, 2012, т. 20, №2, с.136-155.
Полянский О.П., Прокопьев А.В., Бабичев А.В., Коробейников С.Н., Ревердатто В.В. Рифтогенная природа формирования Вилюйского бассейна (Восточная Сибирь) на основе реконструкций осадконакопления и механико-математических моделей // Геология и геофизика, 2013, т. 54(№2), с.163-183.
Полянский О.П., Прокопьев А.В., Стефанов Ю.П. Стадийность формирования Вилюйского осадочного бассейна: возможные механизмы на основе бэкстрипинг-анализа и численного моделирования // Доклады Академии наук, 2012,т.443, №4, с.486-491.
Полянский О.П., Ревердатто В.В., Бабичев А.В., Свердлова В.Г. Механизм подъема магмы через "твердую" литосферу и связь мантийного и корового диапиризма: численное моделирование и геологические примеры // Геология и геофизика, 2016, т. 57, №6
Селятицкий А.Ю., Ревердатто В.В. Протолиты UHP гранатитов, ассоциирующих с алмазоносными породами вблизи оз. Кумды-Коль, Кокчетавский массив, Северный Казахстан // Доклады РАН. 2014. Т. 459 № 2. С. 208-214.
Селятицкий А.Ю., Ревердатто В.В., Кузьмин Д.В., Соболев Н.В. Элементы-примеси в необычных оливинах из высокобарических перидотитов Кокчетавского массива (северный Казахстан) // Доклады РАН. 2012. Т. 445. № 6. С. 670-676.
Сокол Э.В., Козьменко О.А., Кох С.Н., Вапник Е. Газовые коллекторы района Мертвого Моря – реконструкция на базе геохимических характеристик пород грязевого палеовулкана Наби Муса // Геология и геофизика, 2012, №8, с. 975-997 ISSN 0016-7886
Сухоруков В.П., Полянский О.П., Крылов А.А., Зиновьев С.В. Реконструкция Р-Т тренда метаморфизма глиноземистых сланцев Цогтского блока (Монгольский Алтай) на основании зональности граната// Петрология, 2016, т. 24, №4, с. 441-464.
Хлестов В.В., Леснов Ф.П., Селятицкий А.Ю. Многопараметрическая дискриминация гранатов из высокобарических ультрамафитовых пород на основе их редкоземельных составов // Доклады РАН. 2013. Т. 450. № 1. С. 82-86.
На сегодняшний день состав лаборатории насчитывает 34 штатных сотрудников, включая 3 докторов геолого-минералогических наук, 1 доктора физико-математических наук, 16 кандидатов наук и 15 сотрудников возрастом до 39 лет, из которых 3 студента магистратуры и 6 аспирантов.
В разное время сотрудниками лаборатории термобарогеохимии являлись Ю.А. Долгов, И.Т. Бакуменко, Т.Ю. Базарова, В.С. Шацкий, Н.П. Похиленко, Н.А. Шугурова, Н.Ю. Осоргин, Л.Ш. Базаров, О.Н. Косухин, М.Ю. Михайлов, И.В. Моторина, Н.М. Подгорных, Ю.В. Дублянский, А.П. Шебанин, С.В. Ковязин. Их труды внесли большой вклад в развитие как лаборатории, так и термобарогеохимии в целом.
Контакты
Томиленко Анатолий Алексеевич, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., тел. +7 (383) 330-85-39, +7 (383) 373-03-48.
Методы и методики
Сотрудники лаборатории термобарогеохимии в процессе работы используют широкий спектр современных методов исследования:
оптическая микроскопия,
микротермометрические исследования,
рамановская спектроскопия,
ИK-фурье спектроскопия,
газовая хромато-масс-спектрометрия,
газовая хроматография,
ICP-MS с лазерной абляцией вещества,
вторично-ионная масс-спектроскопия,
Помимо перечисленных методов также используются методики на оборудовании ЦКП (рентгено-спектральные методы анализа).
Инфраструктура
Важнейшие достижения за 5 лет
Впервые на основании результатов изучения флюидных включений в природных алмазах и минералах мантийных пород получены прямые данные, которые существенно расширяют имеющиеся представления о составе флюидов, участвующих в процессах минералообразования в мантии Земли (Томиленко и др., 2001, 2009, 2015, 2016, 2017, 2018; Соболев и др., 2018 и др.). Согласно нашим исследованиям во флюидных включениях в природных алмазах из кимберлитовых трубок Якутской алмазоносной провинции и северо-востока Сибирской платформы и Урала было установлено от 123 до 191 летучих соединений. Причем практически для всех природных алмазов основными летучими компонентами флюидных включений являются углеводороды и их производные, в том числе и высокомолекулярные: алифатические (парафины, олефины), циклические (нафтены, арены), кислородсодержащие (спирты и эфиры, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты), гетероциклические соединения (диоксаны и фураны), а также азот-, серо- и хлорсодержащие соединения. Доля углеводородов и их производных в составе мантийных летучих может достигать 95 %, в том числе до 9.0 % серо-, хлор- и фторсодержащих соединений и более 11.0 % азотсодержащих соединений. Причем нередко в составе предельных углеводородов главная роль принадлежит наиболее тяжелым углеводородам ряда тетрадекан (С14Н30) - гексадекан (С16Н34), количество которых может достигать 80 %. При этом доля метана ничтожно мала и составляет менее 0.03 %. Таким образом, впервые получены данные, свидетельствующие о важной роли углеводородов и их производных в процессах алмазообразования в мантии Земли, что существенно расширяет имеющие представления о генезисе алмазов. Это свидетельствует о наличии сильно восстановленных углеродных флюидов в субконтинентальной литосферной мантии и существенно расширяет имеющие представления о генезисе алмазов. Кроме того, это свидетельствуют о том, что в верхней мантии существуют области с низкими значениями фугитивности кислорода, в которых, по-видимому, возможен абиогенный синтез углеводородов и их производных, соответствующих по составу компонентам природного газа и нефти, что может привести к пересмотру некоторых глобальных расчетов, в том числе и климатических, которые увязаны с глобальным круговоротом углерода.
В лаборатории термобарогеохимии был предложен новый подход для выяснения генезиса, состава, возраста и длительности кристаллизации магм протолитов архейских пород, основанный на результатах изучения состава и возраста расплавных включений в акцессорном цирконе из этих пород (Чупин и др., 1992, 1993,1994, 2006, 2015; Chupinetal., 1998, 2008, 2010, 2012). Установлены составы первично-коровых магм и генезис протолитов древнейших “серых гнейсов” тоналит-трондьемитового состава из различных регионов Мира (Анабарский, Алданский, Балтийский, Южно-Африканский и Канадский докембрийские щиты). На основе данных о составе и возрасте расплавных включений SHRIMP датированием вмещающего циркона впервые установлено, что интервал времени образования кислых вулканитов архейской части разреза Кольской сверхглубокой скважины (Балтийский щит) составляет около 30 млн. лет.
Использование методов термобарогеохимии имело чрезвычайно важные значения для получения прямой генетической информации относительно условий кристаллизации пород в сложных щелочно-ультраосновных карбонатитовых массивах, включающих широкий спектр пород от карбонатитов, ийолитов-уртитов до мелилитовых-монтичеллитовых пород и оливинитов-дунитов (Panina, 2005; Panina, Usol’tseva, 2008; Панина, Моторина, 2013; Рокосова, Панина, 2013; Панина, 2015; Панина и др., 2016, 2017, 2018; Рокосова и др., 2016). С помощью изучения включений впервые в мировой практике были получены прямые доказательства кристаллизации кальцит-доломитовых карбонатитов и нефелиновых пород из магматических расплавов, вопреки широко распространенному мнению об их метасоматическом происхождении. Впервые были также получены чрезвычайно высокие температуры кристаллизации меймечитов, образование которых рассматривалось как следствие плавления мантийного вещества. Было зафиксировано, что все исходные расплавы, участвовавшие в формировании рассматриваемых пород, обогащены флюидами – СО2, щелочами, S, F, Cl, P. В процессе кристаллизации, проявления процессов дифференциации и фракционирования при высоком содержании флюидов и критическом количестве Са проявляется карбонатно-силикатная несмесимость. В промежуточных камерах карбонатитовые расплавы распадаются на несмесимые карбонатные и солевые фракции – щелочно-сульфидную, щелочно-хлоридную, щелочно-фторидную, щелочно-фосфатную и Fe-Mg-Ca-карбонатную. Впервые были получены прямые доказательства, что в формировании пород щелочно-ультраосновных карбонатитовых комплексов принимали участие несколько родоначальных магм, отличающихся по типу щелочности, обогащению летучими компонентами, содержанию некогерентных компонентов, их индикаторным отношениям и температурам. Впервые было установлено, что оливиниты кристаллизовались из ларнит-нормативной камафугитовой магмы, а не из щелочно-ультраосновной, как дуниты. Также впервые было зафиксировано, что в формировании Томторского массива принимали участие натриевые и калиевые базитовые расплавы, обогащенные V, REE, Y и Nb, Zr, REE, Ti, соответственно.Было также впервые установлено, что в отличие от классических лампроитов, исходные расплавы, участвовавшие в формировании алданских лампроитов, в ходе кристаллизации эволюционировали в сторону миаскитовых расплавов, имели высокую железистость и высокое отношение SiO2/Al2O3, что может быть связано, вероятнее всего, со смешением лампроитовой и щелочно-базальтовой магм.
Для объяснения флуктуаций Р-Т параметров, плотности и состава пегматитообразующих флюидов предложена модель адиабатического расширения и сжатия. Адиабатическое расширение и сжатие рассматриваются как причина флуктуации растворимости тех или иных веществ в водных растворах, а также как причина периодической гетерогенизации флюида. (Долгов, 1968). Установлено, что в ходе образования миароловых гранитных пегматитов силикатные расплавы участвуют в кристаллизации всех без исключения зон. Это шло в разрез с концепцией А.Е. Ферсмана, который считал, что кристаллизация силикатного расплава заканчивается на стадии образования графического пегматита, а остальной процесс происходит во флюидной фазе. Исследования И.Т. Бакуменко, О.Н. Косухина и В.П. Чупина продемонстрировали, что расплавные включения, подтверждающие присутствие силикатных расплавов, встречаются и в корневых частях миаролового кварца, который, как считалось, имеет гидротермальное происхождение. По температуре гомогенизации этих включений было установлено, что магматическая кристаллизация в пегматитах могла иметь место при температурах около 500°С. (Косухин и др., 1984). Позднее было показано, что наиболее поздние силикатные жидкости (водно-силикатные жидкости, ВСЖ) заключительных стадий магматической кристаллизации редкометалльных гранитов и турмалиноносных миароловых гранитных пегматитов образуются либо путем постепенной трансформации из силикатных расплавов, либо осаждением из водного флюида, богатого щелочами, фтором и бором, имеют консистенцию коллоидных растворов – гелей, и обладают способностью к экстремальному концентрированию редких литофильных элементов, фтора и бора (Смирнов, 2015; Смирнов и др., 2017).
Енисейский кряж является стратегически важным регионом России по запасам золота с прогнозными ресурсами рудного золота более 2000 т (Сердюк и др., 2010). На территории рудных полей выявлены десятки кварцевых жил, из которых промышленный интерес представляют лишь единицы (Середенко, 1985). Информация, полученная при комплексном изучении флюидных включений в кварце, сульфидах и самородном золоте, дает возможность выявить основные параметры минералообразования (температура, давление и состав флюидов) на золотоносных и незолотоносных кварцевых жилах. При исследовании флюидных включений в минералах кварцевых жил различной золотоносности месторождений Енисейского кряжа и Северного Казахстана было установлено, что формирование золотоносных ассоциаций происходит преимущественно углекислотно-углеводородными флюидами, а незолотоносные – водно-углекислотными. Температура, давление и соленость флюида золотоносных ассоциаций выше, чем в незолотоносных. Полученные характеристики флюидов могут иметь практическое применение при поисках и оценке новых месторождений и рудопроявлений (Tomilenko et al., 2010; Рябуха и др., 2015; Хоменко и др., 2016; Гибшер и др., 2017, 2018).
Информационная справка
Лаборатория термобарогеохимии была образована в 1964 году. В период 1964-88 гг. лабораторию возглавлял д.г-м.н. Долгов Ю.А., с 1988 г. по настоящее время заведующим лабораторией является д.г-м.н. Томиленко А.А. За долгую историю лаборатории термобарогеохимии появились и были развиты новые направления, охватывающие практически всё разнообразие минералообразующих процессов от нижних частей литосферной мантии до процессов и явлений на поверхности Земли.
На протяжении всего времени деятельности лаборатории проводились методические работы. Разработаны высокотемпературная термокамера с инертной средой конструкции Осоргина и Томиленко (до 1400°С) (Осоргин, Томиленко 1990); метод гомогенизации водосодержащих включений (Смирнов и др., 2003; Смирнов и др., 2011); разрабатывался и совершенствовался метод газовой хроматографии под задачи анализа флюидных включений (Осоргин, 1990) и газовой хромато-масс-спектрометрии (Tomilenko et al., 2015, 2019; Томиленко и др., 2016, 2018).
Фотографии из истории лаборатории можно посмотреть здесь
В настоящее время в лаборатории термобарогеохимии действует три основных научных направления:
1. Гидротермальные рудные месторождения
Коренные золото-кварц-сульфидные месторождения в черносланцевых и терригенно-вулканогенных толщах обладают значительным промышленным потенциалом золота. Основным вопросом генезиса такого золота является выяснение природы и источников золотоносных флюидов и возрастных соотношений метаморфизма, магматизма и оруденения. Данное направление работает под руководством к.г.-м.н. Н.А. Гибшер и д.г.-м.н. А.А. Томиленко, в проведении научно-исследовательских работ участвуют М.А. Рябуха, Е.О. Шапаренко и М.О. Хоменко. Данная научная группа проводит изучение минералов и флюидных включений в них с целью получения данных о Р-Т-параметрах, флюидном режиме и возрасте формирования золоторудных месторождений Олимпиаднинского, Благодатного, Кузеевского, Богунаевского, Панимбинского, Эльдорадо и др., а также определения роли магматизма в формировании золоторудного оруденения в метаморфических толщах.
Гибшер Н.А., Рябуха М.А., Томиленко А.А., Сазонов А.М., Хоменко М.О., Бульбак Т.А., Некрасова Н.А. Характеристика металлоносных флюидов и возраст формирования золоторудного месторождения Панимба (Енисейский кряж, Россия) // Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 11. С. 1721-1741.
Хоменко М.О., Гибшер Н.А., Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Рябуха М.А., Семенова Д.В. Физико-химические параметры и возраст формирования Васильковского золоторудного месторождения (Северный Казахстан) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57. № 12. С. 2192-2217.
Рябуха М.А., Гибшер Н.А., Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Хоменко М.О., Сазонов А.М. Богунайское золоторудное месторождение в гранулитах Южно-Енисейского кряжа (Россия): РТХ-параметры метаморфогенных и гидротермальных флюидов, δ34S сульфидов и 40Ar/39Ar возраст // Геология и геофизика, 2015, № 6, с. 1153-1172.
Гибшер Н.А., Томиленко А.А., Сазонов А.М., Рябуха М.А., Тимкина А.Л. Золоторудное месторождение Герфед: характеристика флюидов и PT-условия образования кварцевых жил (Енисейский кряж, Россия) // Геология и геофизика, 2011, № 11, с. 1851-1867.
Tomilenko A.A., Gibsher N.A., Dublyansky Yu., Dallai L. Geochemical and isotope properties of fluids from gold-bearing and barren quartz veins of the Sovetskoye gold deposit (Siberia, Russia) // Economic Geology, 2010, V. 105, No. 2, P. 375-394. doi: 10.2113/gsecongeo.105.2.375
Томиленко А.А., Гибшер Н.А., Козьменко О.А., Палесский С.В., Николаева И.В. Лантаноиды во флюидных включениях, кварце и зеленых сланцах из золотоносных и безрудных кварцево-жильных зон Советского кварц-золоторудного месторождения, Енисейский кряж, Россия // Геохимия, 2008, № 4, С. 438-444.
2. Магматические процессы
2.1. Щелочной магматизм
В петрогенезисе щелочных пород большое значение придают процессам жидкостной силикатно-солевой несмесимости, обусловленной накоплением в расплавах летучих и флюсующих компонентов (CO2, Na, K, P, Cl, F, S и др.). Силикатно-карбонатная несмесимость объясняет образование карбонатитовых расплавов и их обогащенность рудными компонентами. Изучение расплавных и флюидных включений в минералах позволяет получить данные о физико-химических параметрах процесса и условиях формирования пород и оруденения. Ведущими сотрудниками этой научной группы являются кандидаты геолого-минералогических наук Л.И. Панина и В.В. Шарыгин. Кроме того, в научных исследованиях активно участвуют кандидаты наук А.Т. Исакова, Е.Ю. Рокосова и А.Е. Старикова. Исследователи занимаются получением данных о физико-химических характеристиках исходных щелочных расплавов и условиях, при которых развивается силикатно-карбонатная или силикатно-солевая несмесимость (ликвация) на примерах магм, формировавших комплексы щелочных пород Алданского щита, Маймеча-Котуйской провинции, области Умбрия-Лацио (Италия) и рифта Грегори (Танзания).
Новейшие данные по данному направлению легли в основу кандидатских диссертаций А.Е. Стариковой, Е.Ю. Рокосовой и А.Т. Исаковой, которые были защищены в 2013-14 гг.
С участием сотрудников лаборатории написана монография по калиевому щелочному магматизму Байкало-Станового рифта, посвященная его детальной геологии, петрологии и минералогии.
Старикова А.Е. Минералогия метасоматических пород Тажеранского массива. Диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.05 / Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук. Новосибирск, 2013.
Рокосова Е.Ю. Состав и особенности кристаллизации расплавов при формировании калиевых базитовых пород Центрального Алдана (на примере Ыллымахского, Рябинового и Инаглинского массивов). Диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.04 / Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук. Новосибирск, 2014.
Николаева А.Т. Петрология мелилитсодержащих пород вулканов Купаелло и Колле Фаббри (Центральная Италия). Диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.04 / Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук. Новосибирск, 2014.
Основные публикации по направлению:
Панина Л.И., Исакова А.Т., Сазонов А.М. Оливиниты Крестовской интрузии – продукты кристаллизации ларнит-нормативной щелочно-ультраосновной магмы: данные изучения расплавных включений // Петрология. 2018. Т. 26. № 2. С. 163-177.
Панина Л.И., Рокосова Е.Ю., Исакова А.Т., Толстов А.В. Элементы-примеси в щелочных лампрофирах, клинопироксенах и амфиболах Томторского массива и рудоносность формировавших их расплавов // Геохимия. - 2018. - № 7. - С.641-660.
Панина Л.И., Рокосова Е.Ю., Исакова А.Т., Толстов А.В. Состав минералов калиевых лампрофиров массива Томтор – отражение сложности их генезиса \\ Геология и геофизика. 2017. Т. 58. № 8. С. 1116-1134.
Панина Л.И., Исакова А.Т. Генезис апатитовых руд Маганского массива (север Восточной Сибири) // Геология и геофизика. 2016. т. 57. № 4, С. 663-675.
Панина Л.И., Рокосова Е.Ю., Исакова А.Т., Толстов А.В. Лампрофиры Томторского массива – результат смешения калиевых и натриевых щелочно-базитовых магм // Петрология. 2016. т. 24. № 6. С. 654-672.
Stoppa F., Sharygin V.V. Мelilitolite intrusion and pelite digestion by high temperature kamafugitic magma at Сolle Fabbri, Spoleto, Italy // Lithos, 2009, V. 112, No 3-4, P. 306-320.
Sharygin V.V., Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Zaitsev A.N. Silicate-natrocarbonatite liquid immiscibility in 1917 eruption combeite-wollastonite nephelinite, Oldoinyo Lengai volcano, Tanzania: melt inclusion study // Lithos, 2012, V. 152, P. 23-39.
Рокосова Е.Ю., Панина Л.И. Вещественный состав и условия кристаллизации шонкинит-пикритов, шонкинитов и минетт Рябинового массива (Ц. Алдан) // Геология и геофизика, 2013, Т. 54, № 6, С. 794-814.
Panina L.I., Nikolaeva A.T., Stoppa F. Genesis of melilitolites from Colle Fabbri: inferences from melt inclusions // Mineralogy and Petrology, 2013, V. 107, P. 897-914.
Старикова А.Е., Скляров Е.В., Котов А.Б., Сальникова Е.Б., Федоровский В.С., Лавренчук А.В., Мазукабзов А.М. Жильные кальцифиры и контактовые магнезиальные скарны Тажеранского массива (Западное Прибайкалье): возраст и генезис // Доклады Академии наук, 2014, T. 457, № 5, С. 586-590.
Исакова А.Т., Панина Л.И., Рокосова Е.Ю. Карбонатитовые расплавы и генезис апатитового оруденения на Гулинском плутоне (Полярная Сибирь) // Геология и геофизика, 2015. Т. 56, № 3, С. 595-607.
Панина Л.И. Микрообособления с ортопироксеном в дунитах Гулинского плутона // Доклады Академии наук, 2015, Т. 460, № 3, С. 315-318.
Секисова В.С., Шарыгин В.В., Зайцев А.Н., Стрекопытов С. Ликвационные явления при кристаллизации форстерит-флогопитовых ийолитов вулкана Олдоиньо Ленгаи, Танзания: по данным изучения включений расплава в минералах // Геология и геофизика, 2015, Т. 56, № 12, С. 2173-2197.
2.2. Кислый магматизм
Одно из старейших направлений в лаборатории, которое началось с исследования включений кислых расплавов кандидатами геолого-минералогических наук И.Т. Бакуменко, В.П. Чупиным и О.Н. Косухиным. Комплексное изучение флюидных и расплавных включений в минералах кислых пород позволяет получать уникальные прямые данные о составах и физико-химических особенностях магматогенных флюидов во флюидно-магматических системах.
В рамках данного научного направления работают д.г.-м.н. С.З. Смирнов, к.г.-м.н. В.П. Чупин, к.г.-м.н. Е.Н. Соколова. В работе направления активно участвуют студенты и аспиранты ГГФ НГУ. Ими проводится изучение флюидного режима кристаллизации кислых магм при формировании крупных массивов и отдельных проявлений редкометалльно-гранитного магматизма, а также рудно-магматических систем, определение роли магматических флюидов в процессах рудообразования, флюидный режим субвулканических очагов кислой магмы и параметры, приводящие к катастрофическим извержениям плинианского типа. Объектами изучения являются редкометалльные гранитоиды и миароловые гранитные пегматиты Горного Алтая, Приморья, Забайкалья, Калба-Нарымской структурной зоны (Вост. Казахстан) и Памира (Таджикистан), пемзовые толщи кальдерных извержений южной части Курильской островной гряды, продукты импактного анатексиса Попигайской астроблемы.
По данному направлению при исследовании турмалиноносных миароловых пегматитов в 1999 г. С.З. Смирновым с коллегами впервые была сделана находка дочернего сассолина (H3BO3) во флюидных включениях, что привело к открытию новых геохимических типов борнокислых и боратно-борнокислых эндогенных флюидов.
Обобщение данных по условиям формирования метаморфических комплексов, гранитов и гранитных пегматитов проведено в нескольких монографиях, опубликованных сотрудниками лаборатории.
По вопросам кристаллизации кислых магм, обогащенных летучими компонентами, в последние годы прошли защиты кандидатской диссертации Е.Н. Соколовой и докторской диссертации С.З. Смирнова.
По данному направлению работу ведут д.г.-м.н. С.З. Смирнов, к.г.-м.н. В.П. Чупин, к.г.-м.н. Е.Н. Соколова, аспирант И.А. Максимович и магистрант А.А. Котов.
Монографии:
Магматогенная кристаллизация по данным изучения включений расплава. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1975. 232 с.
Томиленко А. А., Чупин В. П. Термобарогеохимия метаморфических комплексов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1983. 201 с.
Косухин О. Н., Бакуменко И. Т., Чупин В. П. Магматический этап формирования гранитных пегматитов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984. 137 с.
Диссертации:
Соколова Е.Н. Физико-химические условия кристаллизации гранитных расплавов редкометалльных дайковых поясов Южного Алтая и Восточного Казахстана. Диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.04 / Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук. Новосибирск, 2014.
Смирнов С.З. Флюидный режим магматического этапа развития редкометалльных гранитно-пегматитовых систем, обогащённых фтором и бором: петрологические следствия. Диссертация ... доктора геолого-минералогических наук: 25.00.04 / Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук. Новосибирск, 2015.
Основные публикации по направлению:
Cмирнов С.З., Томас В.Г., Соколова Е.Н., Куприянов И.Н. Гомогенизация включений водонасыщенных силикатных расплавов в условиях противодавления парами D2O при 650°С и 3 кбар. // Геология и геофизика, 2011, Т. 52, №5, С.690-703.
Соколова Е.Н., Смирнов С.З., Астрелина Е.И., Анникова И.Ю., Владимиров А.Г., Котлер П.Д. Cостав, флюидный режим и генезис онгонит-эльвановых магм Калгутинской рудно-магматической системы (Горный Алтай) // Геология и геофизика, 2011, Т. 52, №11, С. 1748-1775.
Соколова Е.Н., Смирнов С.З., Хромых С.В. Условия кристаллизации, состав и источники редкометалльных магм при формировании онгонитов Калба-Нарымской зоны Восточного Казахстана // Петрология. 2016. Т. 24. №2. С. 168-193.
Хромых С.В., Соколова Е.Н., Смирнов С.З., Травин А.В., Анникова И.Ю. Геохимия и возраст редкометальных дайковых поясов Восточного Казахстана // Доклады Академии наук, 2014, Т. 459, № 5, С.612-617.
Смирнов С.З., Бортников Н.С., Гоневчук В.Г., Гореликова Н.В. Составы расплавов и флюидный режим кристаллизации редкометальных гранитов и пегматитов Тигриного Sn-W месторождения (Приморье) // Доклады Академии наук, 2014, Т. 456, № 1, С. 95-100.
Смирнов С.З. Флюидный режим кристаллизации водонасыщенных гранитных и пегматитовых магм: физико-химический анализ // Геология и геофизика, 2015, Т. 56, № 9, С. 1643-1663.
Ветрин В.Р., Белоусова Е.А., Чупин В.П. Источники вещества и эволюция исходных расплавов архейских “серых гнейсов”: редкие элементы и изотопная Lu-Hf – систематика циркона из плагиогнейсов Кольской сверхглубокой скважины и ее окружения // Доклады Академии наук, 2015, т. 463, № 2, с. 197-200.
Ветрин В.Р., Белоусова Е.А., Чупин В.П. Редкие элементы и Lu-Hf изотопная систематика циркона из плагиогнейсов Кольской сверхглубокой скважины: вещество палеоархейской коры в мезоархейских метавулканитах // Геохимия, 2016, № 1, с. 105-125.
Чупин B.П., Кузьмин Д.В., Мадюков И.А. Расплавные включения в минералах скаполитсодержащего гранулита (нижнекоровые ксенолиты из диатрем Памира) // Доклады Академии наук, 2006, Т. 407, № 6, С. 823-827.
Вишневский С.А., Гибшер Н.А., Пальчик Н.А. Флюидно-расплавные внедрения в лешательерите из зювитов Попигайской астроблемы: продукт динамического взаимодействия расплавов и флюидов на стадии ударного плавления гнейсов мишени // Геохимия, 2010, № 8, С. 801-814.
Хромых C.В., Цыганков А.А., Бурмакина Г.Н., Котлер П.Д., Соколова Е.Н. Мантийно-коровое взаимодействие в петрогенезисе габбро-гранитоидной ассоциации Преображенского интрузива, Восточный Казахстан // Петрология, 2018, 26, 4, с. 376-399. DOI: 10.1134/S0869590318040040
Загорский В.Е., Владимиров А.Г., Макагон В.М., Кузнецова Л.Г., Смирнов С.З., Дьячков Б.А., Анникова И.Ю., Шокальский С.П., Уваров А.Н. Крупные поля сподуменовых пегматитов в обстановках рифтогенеза и постколлизионных сдвигово-раздвиговых деформаций континентальной литосферы // Геология и геофизика. 2014. т. 55. №2. С. 303-322.
2.3. Основной магматизм
Это направление нацелено на получение данных о минералого-петрографических и изотопно-геохимических характеристик ксенолитов глубинных пород, вынесенных извержениями Авачинского и Харчинского вулканов, определение физико-химических параметров и флюидного режима в ходе метасоматического преобразования и плавления минеральных ассоциаций ксенолитов, а также получения данных об условиях формирования высокомагнезиальных базальтов вулканов Харчинский (Камчатка) и Меньший Брат (Курильские острова). Проводимые исследования позволяют получить новую информацию о процессах, происходящих при погружении океанической плиты, ее метаморфизме и дегидратации, фильтрации потоков флюидов и расплавов в мантийном клине, частичном плавлении мантии и магмообразовании в зонах субдукции.
По данному направлению работу ведут д.г.-м.н. А.А. Томиленко, д.г.-м.н. С.З. Смирнов, к.г.-м.н. Д.В. Кузьмин, к.г.-м.н. Т.Ю. Тимина, аспиранты В.С. Секисова и И.Р. Низаметдинов.
Основные публикации по направлению:
Sharygin V.V., Kamenetsky V.S., Zhitova L.M., Belousov A.B., Abersteiner A. Copper-containing magnesioferrite in vesicular thachyandesite in a lava tube from the 2012–2013 eruption of the Tolbachik volcano, Kamchatka, Russia // Minerals, 2018, v. 8 (11), paper 514. https://doi.org/10.3390/min8110514
Криволуцкая Н.А., Соболев А.В., Кузьмин Д.В., Гонгальский Б.И., Свирская Н.М., Рощина И.А., Ромашова Т.В., Кононкова Н.Н. Стадийность траппового магматизма в Норильском районе согласно новым данным по строению и геохимии туфо-лавовой толщи. // Геохимия. 2018. № 5. С. 427-447.
Golowin R., Portnyagin M., Hoernle K., Sobolev A., Kuzmin D., Werner R. The role and conditions of second-stage mantle melting in the generation of low-Ti tholeiites and boninites: The case of the Manihiki Plateau and the Troodos Ophiolite // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2017. V. 172. 11-12. P. 1-18.
Koulakov I., Smirnov S.Z., Gladkov V., Kasatkina E., West M., El Khrepy S., Al-Arifi N., (2018)Causes of volcanic unrest at Mt. Spurr in 2004-2005 inferred from repeated tomography // Scientific Reports (Nature Group, IF 4.122), 2018, DOI : 10.1038/s41598-018-35453-w.
Koulakov I., Kasatkina E., Shapiro N., Jaupart C., Vasilevsky A.,El Khrepy S., Al-Arifi N., Smirnov S. The feeder system of the Toba supervolcano from the slab to the shallow reservoir // Nature Communications 7:12228. doi: 10.1038/ncomms12228
Тимина Т.Ю., Ковязин С.В., Томиленко А.А. Состав расплавных и флюидных включений в шпинели из ксенолитов перидотитов Авачинского вулкана (Камчатка) // Доклады Академии наук, 2012, Т. 442, № 2, С. 239-243.
Тимина Т.Ю., Томиленко А.А., Ковязин С.В. Особенности флюидного режима при образовании клинопироксенитов надсубдукционного мантийного клина под Авачинским вулканом (Камчатка) // Доклады Академии наук, 2015, Т. 463, № 6, С. 696-699.
Чепуров А.И., Томиленко А.А., Жимулев Е.И., Сонин В.М., Чепуров А.А., Ковязин С.В., Тимина Т.Ю., Сурков Н.В. Консервация водного флюида во включениях в минералах и межзерновом пространстве при высоких P-T-параметрах в процессе разложения антигорита //Геология и геофизика, 2012, № 3, с. 305-320.
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. 1–17.
3. Кимберлиты, флюиды в мантии Земли, природные и синтетические алмазы
Включения в минералах мантийных ксенолитов и в природных алмазах дают возможность получить прямые количественные данные о наличии флюидов в мантии, их фазовом и химическом составе. В задачи данной научной группы входит выявление минералого-петрографических и изотопно-геохимических особенностей реакционных структур в глубинных ксенолитах, особенностей флюидного и окислительно-восстановительного режимов литосферной мантии на основе детального исследования фазового и химического составов флюидных и расплавных включений в природных коренных и россыпных алмазах, а также в минералах кимберлитов Якутии и глубинных ксенолитов, которые встречаются в этих породах. Работу по этой тематике ведут д.г.-м.н. А.А. Томиленко, к.г.-м.н. С.Н. Гришина.
Результаты исследований в данном направлении легли в основу докторской диссертации «Флюидный режим минералообразования в континентальной литосфере при высоких и умеренных давлениях по данным изучения флюидных и расплавных включений в минералах», защищенной А.А. Томиленко в 2006 г.
Основные публикации по направлению:
Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Logvinova A.M., Sonin V.M., Sobolev N.V. The Composition Features of Volatile Components in Diamonds from the Placers in the Northeastern Part of the Siberian Platform by Gas Chromatography–Mass Spectrometry // Dokl. Earth Sci. 481(1) (2018) 953–957.
Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Chepurov A.I., Sonin V.M., Zhimulev E.I., Pokhilenko N.P. Composition of Hydrocarbons in Synthetic Diamonds Grown in a Fe–Ni–C System (according to Gas Chromatography–Mass Spectrometry Data) // Dokl. Earth Sci. 481(2) (2018) 1004–1007.
Tomilenko A.A., Zhimulev E.I., Bul’bak T.A., Sonin V.M., Chepurov A.I., Pokhilenko N.P. Peculiarities of the Composition of Volatiles of Diamonds Synthesized in the Fe–S–C System: Data on Gas Chromatography–Mass Spectrometry // Dokl. Earth Sci. 482(1) (2018) 1207–1211.
Соболев Н.В., Соболев А.В., Томиленко А.А, Кузьмин Д.В., Граханов С.А, Батанова В.Г., Логвинова А.М., Бульбак Т.А., Костровицкий С.И., Яковлев Д.А., Федорова Е.Н., Анастасенко Г.Ф., Николенко Е.И., Толстов А.В., Реутский В.Н.Перспективы поисков алмазоносных кимберлитов в северо-восточной части Сибирской платформы // Геология и геофизика. 2018. № 10. С. 1701-1719.
Sokol A., Tomilenko A., Bul’bak T., Kruk A., Zaikin P., Sokol I., Seryotkin Y., Palyanov Y. Fe-C-O-H-N System at 6.3-7.8 GPa and 1200-1400°C: Implications for Deep Carbon and Nitrogen Cycles // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2018. The submission id is: CTMP-D-17-00238.
Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A., Sokol I.A., Persikov E.S., Bukhtiyarov P.G., Palyanov Y.N. Distribution of light alkanes in the reaction of graphite hydrogenation at pressure of 0.1–7.8 GPa and temperatures of 1000–1350°C // High Pressure Research 2018, Vol. 38, No. 4, 468–481. https://doi.org/10.1080/08957959.2018.1517342
Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bul'bak T.A., Kruk A.N., Sokol I.A., PalyanovY.N. Fate of fluids at the base of subcratonic lithosphere: Experimental constraints at 5.5–7.8 GPa and 1150–1350°C // Lithos 318–319 (2018) 419–433 PII: S0024-4937(18)30306-2. doi:10.1016/j.lithos.2018.08.025
Sobolev N.V., Schertl H.P., Neuser R.D., Tomilenko A.A., Kuzmin D.V., Logvinova A.M., Tolstov A.V., Kostrovitsky S.I., Yakovlev D.A., Oleinikov O.B. Formation and evolution of hypabyssal kimberlites from the Siberian craton: Part 1 – New insights from cathodoluminescence of the carbonates // Journal of Asian Earth Sciences. 2017. Т. 145. С. 670-678.
Sokol A.G., Tomilenko A.A., Bul’bak T.A, Palyanova G.A., Sokol I.A., Palyanov Y.N. Carbon and Nitrogen Speciation in N-poor C-O-H-N Fluids at 6.3 GPa and 1100–1400 °C // Scientific Reports 2017. | 7: 706 | DOI:10.1038/s41598-017-00679-7
Томиленко А.А., Дублянский Ю.В., Кузьмин Д.В., Соболев Н.В. Изотопный состав углерода и кислорода магматических кальцитов из кимберлитовой трубки Удачная –Восточная, Якутия // Доклады Академии наук. 2017. Т. 475. № 3. С. 316-319.
Томиленко А.А., Кузьмин Д.В., Бульбак Т.А., Соболев Н.В. Первичные расплавные и флюидные включения в регенерированных кристаллах и фенокристаллах оливина из кимберлитов трубки Удачная-Восточная, Якутия: проблема кимберлитового расплава. // Доклады Академии наук. 2017. Т. 475. № 6. С. 680-684.
Томиленко А.А., Бульбак Т.А., Похиленко Л.Н., Кузьмин Д.В., Соболев Н.В. Особенности состава летучих компонентов в пикроильменитах из разновозрастных кимберлитов Якутской провинции (по данным газовой хромато-масс-спектрометрии) // Доклады Академии наук. 2016. Т. 469. № 1. С. 82-85.
Sobolev N.V., Wirth R., Logvinova A.M., Yelisseyev A.P., Kuzmin D.V. Retrograde isochemical phase transformations of majoritic garnets included in diamonds: a case study of subcalcic Cr-rich majoritic pyrope from a Snap Lake diamond, Canada. // Lithos. 2016. v. 265. pp 267-277.
Томиленко A.A., Кузьмин Д.В., Бульбак Т.А., Тимина Т.Ю., Соболев Н.В. Состав первичных флюидных и расплавных включений в регенерированных оливинах из гипабиссальных кимберлитов трубки Малокуонапская, Якутия // Доклады Академии Наук. 2015. Т. 465. № 2. С. 213–217.
Томиленко А.А., Ковязин С.В., Похиленко Л.Н., Соболев Н.В. Первичные углеводородные включения в гранате из алмазоносного эклогита из кимберлитовой трубки Удачная, Якутия // ДАН, 2009, т. 426. № 5. С. 533-536.
Томиленко А.А., Ковязин С.В., Похиленко Л.Н., Соболев Н.В. Силикатные глобулы в кианите гроспидитов из кимберлитовой трубки Загадочная, Якутия: проблема происхождения // ДАН, 2011, т. 436. № 2. С. 243-246.
Соболев Н.В., Соболев А.В., Томиленко А.А., Ковязин С.В., Батанова В.Г., Кузьмин Д.В. Парагенезис и сложная зональность вкрапленников оливина из неизмененного кимберлита трубки Удачная-Восточная (Якутия): связь с условиями образования и эволюцией кимберлита // Геология и геофизика, 2015, № 1-2, С. 337-360.
Grishina S., Koděra P., Uriarte L, Dubessy J., Oreshonkov A, Goryainov S, Šimko F, Yakovlev I., Roginskii E.M., Identification of anhydrous CaCl2 and KCaCl3 in natural inclusions by Raman spectroscopy. Chemical Geology. - 2018. - Vol.493. - P.532-543 doi:10.1016/j.chemgeo.2018.07.017
Tomilenko A.A., Chepurov A.I., Sonin V.M., Bul’bak T.A., Zhimulev E.I., Chepurov A.A., Timina T.Yu., Pokhilenko N.P. The synthesis of methane and heavier hydrocarbons in the system graphite-iron-serpentine at 2 and 4 GPa and 1200ºC // High Temperatures-High Pressures. 2015. v. 44 (6). p. 451-465.
Ovsyuk N.N., Goryainov S.V., Likhacheva A.Y. Raman scattering of impact diamonds // Diamond and Related Materials. 2019. 91. P. 207-212 https://doi.org/10.1016/j.diamond. 2019. 11.017.
Сотрудники лаборатории термобарогеохимии занимаются изучением различных геологических объектов, расположенных как на территории России, так и за рубежом (Казахстан, Италия, Таджикистан, Танзания и др.). Отдельными научными группами ведется работа с кимберлитами и ксенолитами мантийных пород Якутии; основными и кислыми породами Курило-Камчатской островной дуги; щелочными породами внутриконтинентальных обстановок Сибирской платформы, Кольского полуострова и Восточной Африки; гранитоидами складчатых областей Алтая и Приморья; золотоносными кварцевыми жилами Енисейского кряжа.
За последние 10 лет сотрудники лаборатории участвовали в экспедициях на алмазные трубки Якутии, Камчатку и Курильские острова, на объекты, расположенные в пределах Алданского щита, Кольского полуострова, Калба-Нарымского батолита и Енисейского кряжа.
Рис. 1. Сотрудник лаборатории 436 к.г-м.н. Кузьмин Д.В. ведет отбор образцов на вулкане Кудрявый (о. Итуруп)
Рис. 2. Полевая экспедиция на Курильские острова, 2018 г. Студент А.А. Котов и д.г-м.н. С.З. Смирнов направляются на теплоходе на о. Кунашир (фото И.Р. Низаметдинова)
Рис. 3. Сотрудница лаборатории 436 к.г-м.н. Соколова Е.Н. Полевая экспедиция на Южный Алтай, 2009 г.
Рис. 4. Сотрудники лаборатории 436 Максимович И.А., Секисова В.С. и д.г-м.н. Смирнов С.З. на конференции JKASP-2018 в ИВиС ДВО РАН
Рис. 5. Сотрудница лаборатории 436 к.г-м.н. Исакова А.Т. в карьере Ковдора (Мурманская область), 2015 г.
В лаборатории ведется активная работа по подготовке научных кадров. В настоящее время на базе лаборатории обучаются 3 аспиранта. Ежегодно под руководством сотрудников лаборатории защищаются выпускные бакалаврские и магистерские работы студентов ГГФ НГУ. Кроме того, шесть сотрудников лаборатории являются преподавателями кафедры Минералогии и геохимии и кафедры Петрографии и геологии рудных месторождений Новосибирского государственного университета. В рамках преподавательской деятельности читаются курсы лекций по дисциплине «Термобарогеохимия» (Смирнов С.З.) и ведутся практические занятия по курсу «Термобарогеохимия» (Чупин В.П., Соколова Е.Н. и Секисова В.С.) и «Минералогия» (Старикова А.Е., Котов А.А.). Также многие сотрудники лаборатории (Старикова А.Е., Котов А.А., Секисова В.С., Низаметдинов И.Р., Тимина Т.Ю. и др.) являются активными организаторами Сибирской молодежной конференции по Наукам о Земле и Сибирской геологической олимпиады школьников.
Сотрудники лаборатории термобарогеохимии активно участвуют в различных всероссийских и международных конференциях и совещаниях, из последних, например:
20-26 августа 2018 – X biennial workshop on Japan-Kamchatka-Alaska subduction processes (JKASP-2018): Volcanism and seismicity in the subduction zone, г. Петропавловск-Камчатский, http://www.kscnet.ru/ivs/conferences/jkasp2018/en/
23-29 июня 2017 – Biennial meeting of European current research on fluid inclusions (ECROFI 2017), Нанси (Франция), http://2017.ecrofi.univ-lorraine.fr/
Список основных проектов и публикаций
Базовый проект НИР IX.125.1.1. (0330-2016-0005) Глубинные флюидно-магматические системы в литосфере Северной Азии, их эволюция и рудоносность (по данным изучения флюидных и расплавных включений в минералах), научный руководитель д.г-м.н. Томиленко А.А.
На сегодняшний день сотрудники лаборатории выполняют работы по 5 грантам РФФИ, 2 грантам РНФ и одному интеграционному проекту.
Публикации сотрудников лаборатории по годам можно найти здесь
Лаборатория геоинформационных технологий и дистанционного зондирования (284)
Состав лаборатории насчитывает 15 сотрудников, в том числе: 2 доктора геолого-минералогических и 1 доктор географических наук, 5 кандидатов наук.
Контакты
Секретарь лаборатории - Чупина Дарья This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Методы и методики
В своей работе сотрудники лаборатории совмещают традиционные методы полевых и камеральных исследований с новейшими компьютерными технологиями.
Инфраструктура
Коллектив лаборатории имеет необходимое материально-техническое обеспечение (компьютеры и соответствующая периферия) и лицензионное программное обеспечение (ARCGIS, ENVI), а также авторское программное обеспечение сотрудников лаборатории.
Архив геологических карт ИГМ СО РАН. Ресурс содержит каталог и поисковую систему по картографическим материалам института, с возможностью заказа электронных копий карт для сотрудников - http://nrcgit.ru/mx.
Свидетельство № 2018620199 База данных "Микро- и макроэлементный состав почв Новосибирского Академгородка" / Зольников И.Д. Лямина В.А. Богуславский А.Е.; правообладатель федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и минералогии им. B.C. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук (RU). - № 2017621426 ; заявл. 04.12.2017 ; зарегистр. 02.02.2018.
Свидетельство № 2016621639 База геоданных “Радиоуглеродная хронология палеолитических памятников Сибири и Дальнего Востока России” / Кузьмин Я.В., Дементьев В.Н. (RU) ; правообладатель Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева (RU). - ; зарегистр. 02.12.2016.
Свидетельство № 2014615752. Программный модуль извлечения и специальной обработки данных MODIS для решения задач оценки состояния растительности: программа для ЭВМ / Д. В. Пчельников, Н. Н. Добрецов (RU); правообладатель федеральное государственное учреждение науки Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева (RU). - № 2014613618 ; заявл. 22.04.2014; зарегистр. 02.06.2014.
Свидетельство № 2014631410 Геотермический атлас Сибири и Дальнего Востока(2009-2012) : база данных для ЭВМ / А. Д. Дучков, М. Н. Железняк, Д. Е. Аюнов, О. В. Веселов, Л. С. Соколова, С. А. Казанцев, П. Ю. Горнов, Н. Н. Добрецов, И. И. Болдырев, Д. В. Пчельников, А. Н. Добрецов ; правообладатели: ИНГГ СО РАН, ИМЗ СО РАН, ИМГиГ ДВО РАН, ИТиГ ДВО РАН, ИГМ СО РАН (RU). - №2014621465 ; заявл. 21.10.2014 ; зарегистр. 30.12.2014.
Важнейшие достижения за 5 лет
Реконструирована палеогеографическая история Аральского моря за последние 2000 лет.
Аральское море - крупное внутриконтинентальное соленое озеро западной части Центральной Азии вызывает большой интерес из-за его быстрого сокращения в течение последних 50 лет, что привело к катастрофическим экологическим и социально-экономическим последствиям.
Выполнено обобщение ранее опубликованных и новых, полученных авторами, данных по строению отложений Аральского моря. Выполненное сотрудниками лаборатории №284 радиоуглеродное датирование находок из археологических памятников (древесин, костей животных и человека, пня саксаула), всего 12 проб, дало интервал возрастов 1.0-0.5 кал. т.л.н. Эти даты совпадают с определениями возраста позднесредневековой кердеринской регрессии по седиментологическим и палеонтологическим данным. Заселение человеком безжизненного осушенного дна Аральского моря в средневековье было возможно только если там был источник пресной воды.
Были дешифрированы русла и дельта Сырдарьи, протягивающиеся на 120 км на сухом дне Аральского моря. История изменений гидросети также является важным источником информации об изменениях Аральского моря. Русла рек Сырдарья и Амударья легко меняли направление своего течения, формируя обширную дельту (400х200 км для Сырдарьи и 300х300 км для Амударьи). Для Сырдарьи установлена четкая закономерность изменения возраста русел от древних к молодым с юга на север. Средневековые русла датированы по радиоуглероду 10 и 12-14 веками н.э., что совпадает с данными по памятникам Кердери и геологическими данными о средневековой регрессии. Таким образом, реконструирована палеогеографическая история Аральского моря за последние 2000 лет. Причины изменений уровня были как климатические, так и антропогенные, так как Средняя Азия - регион с более 2000-летней историей интенсивного земледелия.
Проведено комплексное изучение геологического возраста и древней ДНК раннего человека современного типа (Homo sapiens sapiens) из Сибири.
Находка Усть-Ишим является на сегодняшний день самой древней в мире как по возрасту, определенному путем прямого датирования радиоуглеродным методом, так и по анализу древней ДНК. Этот древний индивидуум принадлежал к пионерному населению, которое заселило северную Евразию во второй половине позднего плейстоцена.
Эта уникальная находка бедренной кости человека была сделана на берегу р. Иртыша близ пос. Усть-Ишим (Омская обл.). Анализ митохондриальной ДНК усть-ишимского человека показал, что он принадлежит мужчине, относящемуся к гаплогруппе R, которая сегодня широко распространена в Евразии. Тем не менее, усть-ишимец, скорее всего, не оставил потомков среди живущих сегодня людей, т.е. его популяция полностью вымерла в глубокой древности. Согласно анализу ядерного генома (Y-хромосомы), усть-ишимец находится у основания (т.е. является предком) гаплогруппы K(xLT), также широко распространенной сегодня в Евразии. Также было установлено, что в геноме Усть-Ишима примесь неандертальской ДНК (2.3%) больше, чем у нынешнего населения Евразии, где она составляет до 1.5-2%. Это означает, что усть-ишимский человек жил вскоре после случайного скрещивания неандертальцев и H. sapiens sapiens, и его ДНК в этом отношении является “свежей”, т.к. по ходу размножения доля неандертальской ДНК постепенно уменьшается. Этот факт сам по себе имеет большое значение для изучения истории эволюции современного человека и его возможной генетической связи с другими видами гоминид.
Одним из важнейших выводов анализа ДНК усть-ишимца стало то, что он одинаково близок по геномной последовательности как к живущим сегодня азиатам, так и к европейцам. Это означает, что население, частью которого он представлял, еще не разделилось на европейскую и азиатскую “ветви”, и выступало как единое целое с точки зрения ДНК. Отсюда можно сделать вывод о том, что миграция раннего современного человека из Африки через Левант в другие регионы Евразии не была ограничена только “южным маршрутом” - из Аравии по берегу Индийского океана в Юго-Восточную Азию и, в конце концов, в Австралию, как это долгое время принималось практически в качестве аксиомы. Также существовал “северный маршрут” - из Леванта в Сибирь; вероятно, через Средний Восток и Центральную Азию, либо через Кавказ. Этот вывод получен впервые на основе прямых данных о древней ДНК палеолитического человека Сибири.
Полученные по Усть-Ишиму данные надежно свидетельствуют о проживании около 45 000 лет назад на юге Западной Сибири людей современного анатомического типа (H. sapiens sapiens). Информация по древней ДНК позволяет по-новому реконструировать историю расселения современного человека по Евразии. Находка Усть-Ишим является на сегодняшний день самой древней в мире как по возрасту, определенному путем прямого датирования радиоуглеродным методом, так и по анализу древней ДНК. Этот древний индивидуум принадлежал к пионерному населению, которое заселило северную Евразию во второй половине позднего плейстоцена.
Информационная справка
ГИС-центр, как лаборатория, был создан в 1997 году, при активной поддержке председателя СО РАН академика В.А. Коптюга и его заместителя академика Н.Л. Добрецова. В эти годы геоинформационные технологии вошли в число приоритетных направлений и активно поддерживались руководством Академии наук и правительством РФ. Первым заведующим лаборатории был к.т.н. И.С. Забадаев - программист-разработчик и руководитель ряда пионерных ГИС-проектов в Сибири. В 2002 году лабораторию возглавил к.г.-м.н. Н.Н. Добрецов, в связи с отъездом И.С. Забадаева за рубеж.
На протяжении ряда лет Новосибирский ГИС-центр был головным центром Сибирского отделения РАН по геоинформационным технологиям, через который осуществлялась координации научно-исследовательской деятельности региональных ГИС-центров Сибири (в Томске, Красноярске и др.). Популяризировались методы ГИС и ДЗ (в том числе, через проведение специализированных конференций), разрабатывались алгоритмы и программное обеспечение в области ГИС. Примерно в 2000 году, этап внедрения ГИС в практику НИР завершился, в связи с появлением на рынке доступных полнофункциональных ГИС, т.к.: ArcInfo и MapInfo, а также систем обработки цифровых изображений: ENVI, Erdas и др. В том числе - бесплатных.
Лаборатория ГИС и ДЗ разрабатывает технологии пространственного анализа и мониторинга природных и природно-антропогенных ландшафтов. Организует полевые исследования и участвует в них. Проводит анализ геолого-геоморфологических, геофизических, геохимических данных методами ГИС. Широко развивает методики компьютерного дешифрирования данных дистанционного зондирования Земли, включая космоснимки высокого разрешения и данные с БПЛА. Совершенствует технологии ГИС и ДЗ, ориентированные на выявление и картографирование рудоконтролирующих факторов. Еще одним направлением деятельности лаборатории является обучение студентов современным методикам работы в ГИС для выполнения теоретических и полевых работ. Результаты работ лаборатории оформлены в виде: публикаций, авторских свидетельств, методологических пособий, Интернет-ресурсов и сервисов, программных продуктов.
Коллектив лаборатории работает над исследованиями по 5 разным направлениям:
- Разработка и адаптация методов и алгоритмов обработкиразнородных геоданных, а также связанных с ними сервисов для систем мониторинга и баз данных в области наук о Земле.
Наша лаборатория имеет многолетний опыт разработки: систем мониторинга, инструментов для ГИС, банков данных и метаданных, с учетом всех международных стандартов в области пространственных данных (геоданных). Интеграция и совместное использование единых структур разнородных данных в сетях мониторинга является серьезной и актуальной задачей. Космические датчики нового поколения и результаты непосредственных прямых измерений на местности имеют различную описательную и содержательную форму, а количество устройств, источников информации, растет ежедневно. Главным объединяющим параметром, что все эти устройства генерируют геоданные, описывающие объекты и явления реального мира. В том числе и области наук о Земле и естественных наук.
Актуальной задачей является разработка и/или адаптация методов обработки разнородных пространственных данных при решении, в том числе привычных задач в области наук о Земле. При разработке следует ориентироваться не только на данные, но и на имеющийся аппарат предметных специалистов, которые будут использовать программные средства (в том числе, аналитический).
Руководитель направления - снс. к.г.-м.н. Добрецов Н.Н.
- Теоретическое обоснование и разработка комплексных технологий ГИС и ДЗ, ориентированных на изучение морфоструктурных закономерностей; геоинформационный анализ факторов контроля пространственной локализации алмазоносности и благороднометального оруденения.
Пространственный анализ средствами ГИС и ДЗ и геоинформационное моделирование являются одним из способов выявления рудоконтролирующих факторов. В лаборатории №284 разрабатываются методики выявления по космическим снимкам и цифровым моделям рельефа геологических структур (в условиях разной обнаженности/задернованности), контролирующих территориальную приуроченность полезных ископаемых.
Особое внимание уделяется реализации приемов и технологических последовательностей комплексирования и согласования разнородных и разноформатных геоданных, а также ГИС-методикам уточнения и дополнения тематических геоданных (геологических, геофизических, геохимических, геохронологических) для их генерализации и интеграции в интерактивные ГИС-проектах, ориентированных на оперативное сопровождение исследований в области структурно-формационного, морфоструктурного, тектонического и неотектонического анализа, геодинамических построений. Разрабатываются технологии неотектонического районирования и морфоструктурного картографирования горных и равнинных территорий на основе обработки данных дистанционного зондирования Земли из космоса и морфометрического анализа цифровых моделей рельефа. Руководитель направления - д.г.-м.-н., зав.лаб, Зольников И.Д.
- Теоретическое обоснование и разработка комплексных технологий ГИС и ДЗ, ориентированных на анализ и моделирование новейших изменений (в т.ч. антропогенных) геосистем Сибири.
Для рационального природопользования и планирования хозяйственной деятельности субъектами РФ необходимо знание о закономерностях региональной реакции экосистем на глобальные изменения климата. Для Сибири, являющейся областью рискованного земледелия и территорией повышенной экстремальности климата, эта необходимость является особенно значимой. В лаборатории №284 разработан подход к картографированию и мониторингу гетерогенных природно-территориальных комплексов на основе обработки космоснимков разного пространственного разрешения. Созданные методики реализованы при выполнении серии программ РАН и грантов. По данным дистанционного зондирования проанализированы закономерности полицикличной динамики процессов увлажнения/иссушения лесостепной зоны Западной Сибири с трендовой тенденцией к аридизации. На примере Новосибирского Академгородка апробирована и внедрена в практику муниципальных работ комплексная методика оценки соответствия ГОСТам плотности населения, озеленения и селитебной нагрузки. Разработанные методики и технологии эффективны для картографирования и мониторинга мозаично-неоднородных природно-антропогенных геосистем.
Руководитель направления - зав.лаб, д.г.-м.н. Зольников И.Д.
Пространственно-хронологические закономерности новейших изменений геосистем на основе изучения осадков озер
Изучение осадков озер, являющихся наиболее представительными геологическими летописями позднего плейстоцена и голоцена, позволяют получить пространственно-хронологические закономерности новейших изменений озерных, ледниковых и др. экзогенных геосистем равнинной и горной Сибири, а также прилегающих засушливых районов Северной Азии. Обработка цифровых мультиспектральных изображений позволяет дешифрировать древние береговые линии, отражающие динамику палеоозер. Сопряженный анализ космоснимков и цифровых моделей рельефа обеспечивает реконструкцию палеогеографического контекста геологической истории озерных бассейнов. Бурение озерных отложений и комплексное изучение керна является основой выявления динамики изменений природной среды и климата. Получен ряд важнейших результатов по реконструкции палеогеографии и палеоклимата для Аральского моря, юга Западно-Сибирской равнины, Прибайкалья и Монголии.
Руководитель направления - в.н.с., д.г.-м.н Кривоногов С.К.
- Выявление пространственных связей поселений древнего человека Сибири с палеообстановками природной среды.
Исследования пространственно-временнóго аспекта археологических памятников ведется в мире целенаправленно с 1960-х гг. В настоящее время сформировалось научное направление “археология поселений” (settlement archaeology), которое включает в себя изучение распределения археологических памятников в контексте окружавшей их природной среды и ландшафтных ситуаций. С середины 1990-х гг. при подобных работах широко используются геоинформационные технологии. Созданы банки геоданных по датированным радиоуглеродным методом стоянкам палеолитического человека и местонахождениям фауны крупных млекопитающих Сибири и Дальнего Востока. Ведутся работы по созданию модели взаимодействия древнего человека и природной среды в финале позднего плейстоцена и в голоцене в лесостепной части Обь-Иртышского междуречья. Разрабатываются ГИС-методики, позволяющие проводить сопряженный анализ археологических памятников и геолого-геоморфологической основы палеоландшафтов. Проводится изучение использования древним человеком в Северо-Восточной Азии источников высококачественного вулканического стекла (обсидиана).
Руководитель направления - в.н.с., д.г.н. Кузьмин Я.В.
Объекты исследования научных групп лаборатории располагаются на обширной территории Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока и на прилегающих территориях (Центральная и Северная Азия). В зависимости от научного направления можно выделить отдельные районы.
Под руководством С.К. Кривоногова проводятся полевые исследования осадков озер для выявления пространственно-хронологических закономерностей новейших изменений геосистем (озерных, ледниковых и др.). Его рабочей группой исследованы отложения озер Барабинской равнины, Прибайкалья и Монголии, а также Аральского моря.
Основной район геоархеологических исследований, проводимых под руководством Я.В. Кузьмина, расположен на территории лесостепи Обь-Иртышского междуречья (в основном Барабинская равнина). Целью работ является создание модели взаимодействия древнего человека и природной среды.
Экспедиционные работы по изучению динамики ландшафтных обстановок и процессов опустынивания на юге Западной Сибири в сотрудничестве с ЦСБС и ИПА СО РАН проводятся на территории Барабы и Кулунды. Для верификации разрабатываемых под руководством Зольникова И.Д. технологий неотектонического районирования и морфоструктурного картографирования на основе ГИС и ДЗ, предпринимаются экспедиционные исследования горных и равнинных территорий Алтае-Саянской складчатой области, Восточной Сибири.
Кузьмин Я.В. читает лекции по теме "Четвертичная геохронология и геоархеология" в ТГУ (г.Томск) и АГУ (г.Барнаул). Шестеро сотрудников лаборатории являются преподавателями кафедры общей и региональной геологии геолого-геофизического факультета Новосибирского государственного университета.
В рамках преподавательской деятельности читаются курсы лекций и ведутся практические занятия по следующим курсам: "Четвертичная геология" (лекции - Зольников И.Д., семинары - Картозия А.А.), "Введение в географические информационные системы" (лекции - Зольников И.Д., практические занятия - Дементьев В.Н., Глушкова Н.В., Чупина Д.А.), "Геоинформационные технологии и дистанционное зондирование в науках о Земле" (Глушкова Н.В.), "Геоинформационные методы геоструктурных исследований" (Лямина В.А.), "Методы геоинформационных систем (ГИС) и дистанционного зондирования (ДЗ) в геологии" (Лямина В.А.). Так же Зольников И.Д. участвует в практике по общей геологии в Горном Алтае. Чупина Д.А. осуществляет геоинформационное сопровождение студенческих практик в Шира.
XIV Восточноевразийское международное совещание по современным поверхностным процессам Земли и долговременным изменениям окружающей среды, 15-21 сентября 2017 г., Новосибирск, Горный Алтай (экскурсия).
Список основных проектов и публикаций
Базовый проект НИР 0330-2016-0018 "Методы пространственно-временного анализа и геоинформационного моделирования геосистем на основе ГИС и ДЗ" (2017-2020 гг.). Научный руководитель: д.г.-м.н. И.Д. Зольников.
Базовый проект НИР 0330-2014-0003 "Разработка научных основ и методик структурно-морфологического анализа и геоинформационного моделирования геосистем (на основе ГИС и ДЗ)" (2013-2016 гг.). Научный руководитель: к.г.-м.н. Н.Н. Добрецов.
Проект Комплексной программы фундаментальных исследований Сибирского отделения РАН № II.2 "Интеграция и развитие" 0330-2015-0001 "Признаки опустынивания и обводнения юга Западной Сибири в голоцене по данным дистанционного зондирования и исследования озер" (2013-2017 гг.). Научный руководитель: д.г.-м.н. И.Д. Зольников.
Проект РФФИ 16-35-00426 мол_а "Районирование долин рек Катунь и Чуя по типу геолого-геоморфологического строения с применением геоинформационных технологий". Руководитель - Котлер С.А.
Проект РФФИ 16-35-00409 мол_а "Геоинформационное моделирование геолого-геоморфологического каркаса ПТК для выявления участков пониженной устойчивости биотических элементов к региональным климатическим изменениям (на примере Обь-Иртышского междуречья)". Руководитель - Чупина Д.А.
Проект РФФИ 15-05-00678-a "Почему же все-таки озеро Чаны такое молодое? История Чановского водосборного бассейна". Руководитель - Кривоногов С.К.
Грант Японского общества поддержки науки (The Japan Society for Promotion of Science) (2015 г.). Руководитель - Кузьмин Я.В.
Грант Фонда развития гражданских исследований (США) (U.S. Civil Research and Development Foundation) (2014 г.). Руководитель - Кузьмин Я.В.
Проект РФФИ 12-06-00045-а "Адаптация древнего человека к обстановкам природной среды Барабинской лесостепи (Западная Сибирь): пространственно-временной анализ на основе ГИС-технологий". Руководитель - Кузьмин Я.В.
Проект РФФИ 12-05-31101 мол_а "Разработка методики картографирования засоленных комплексов Западной Сибири как индикатора аридизации территории (на основе ГИС и ДЗ)". Руководитель - Глушкова Н.В.
Муниципальный грант мэрии города Новосибирска молодым ученым и специалистам "Комплексная методика (с использованием ГИС и ДЗ) оценки и планирования жилой застройки в зависимости от плотности населения территории и озеленения в соответствии с нормами на примере показательных участков г.Новосибирска". Руководитель - Глушкова Н.В.
РФФИ-АФГИР (CRDF) “Изменения Аральского моря за последние 10000 лет: природный и антропогенный компоненты”, гранты 08-05-91105 (2008-2010) и RUG1-2921-NO-07 (2009-2011). Руководитель - Кривоногов С.К.
Программа импортозамещения СО РАН “Создание оборудования для бурения озер для Института геохимии СО РАН” (2009-2010). Руководитель - Кривоногов С.К.
Интеграционный проект СО РАН “Последний ледниково-межледниковый цикл в горах Сибири и Монголии: изменения природной среды, масштабы и возраст ледниковых событий”, грант 6-10 (2006-2008). Руководитель - Кривоногов С.К.
Интеграционный проект СО РАН “Взаимодействие человека и окружающей среды: природные процессы в голоцене и их влияние на жизнь человека в Барабе и Монгольском Алтае”, грант 2 (2006-2008). Руководитель - Кривоногов С.К.
Binney, H. Vegetation of Eurasia from the last glacial maximum to present: Key biogeographic patterns [Текст] / H. Binney, M. Edwards, M. Macias-Fauria, A. Lozhkin, P. Anderson, J.O. Kaplan, A. Andreev, E. Bezrukova, T. Blyakharchuk, V. Jankovska, I. Khazina, S. Krivonogov, K. Kremenetski, J. Nield, E. Novenko, N. Ryabogina, N. Solovieva, K. Willis, V. Zernitskaya // Quaternary Science Reviews, 2017. - V. 157. - Pp. 80-97.
Chairkina, N.M. Radiocarbon chronology of the Mesolithic, Neolithic, Aeneolithic, and Bronze Age sites in the Trans-Urals (Russia): a general framework [Текст] / N.M. Chairkina, Y.V. Kuzmin, G.W.L. Hodgins // Radiocarbon, 2017. - V. 59. - № 2. - Pp. 505-518.
Deev, E.V. Unknown large ancient earthquakes along the Kurai fault zone (Gorny Altai): new results of palaeoseismological and archaeoseismological studies [Текст] / E.V. Deev, I.V. Turova, A.P. Borodovskiy, I.D. Zolnikov, L. Oleszczak // International Geology Review, 2017. - V. 59. - № 3. - Pp. 293-310.
Grebennikov, A.V. The identification of archaeological obsidian sources on Kamchatka Peninsula (Russian Far East) using geochemical and geological data: Current progress [Текст] / A.V. Grebennikov, Y.V. Kuzmin // Quaternary International, 2017. - V. 442B. - Pp. 95-103.
Katsuta, N. A higher moisture level in the early Holocene in northern Mongolia as evidenced from sediment records of Lake Hovsgol and Lake Erhel [Текст] / N. Katsuta, G.I. Matsumoto, Y. Tani, E. Tani, T. Murakami, S. Kawakami, T. Nakamura, M. Takano, E. Matsumoto, O. Abe, M. Morimoto, T. Okuda, S.K. Krivonogov, T. Kawai // Quaternary International, 2017. - V. 455. - Pp. 70-81.
Krivonogov, S.K. Basin structures and sediment accumulation in the Baikal Rift Zone: implications for Cenozoic intracontinental processes in the Central Asian Orogenic Belt [Текст] / S.K. Krivonogov, I.Y. Safonova // Gondwana Research, 2017. - V. 47. - Pp. 267-290.
Kuzmin, Y.V. Obsidian as a commodity to investigate human migrations in the Upper Paleolithic, Neolithic, and Paleometal of Northeast Asia [Текст] / Y.V. Kuzmin // Quaternary International, 2017. - V. 442B. - Pp. 5-11.
Kuzmin, Y.V. The origins of pottery in East Asia and neighboring regions: An analysis based on radiocarbon data [Текст] / Y.V. Kuzmin // Quaternary International, 2017. - V. 441B. - Pp. 29-35.
Kuzmin, Y.V. Chronology and faunal remains of the Khayrgas Cave (Eastern Siberia, Russia) [Текст] / Y.V. Kuzmin, P.A. Kosintsev, A.D. Stepanov, G.G. Boeskorov, R.J. Cruz // Radiocarbon, 2017. - V. 59. - № 2. - Pp. 575-582.
Kuzmin, Y.V. The northernmost and latest occurrence of the fossil porcupine (Hystrix brachyura vinogradovi Argyropulo, 1941) in the Altai Mountains in the Late Pleistocene (ca. 32,000-41,000 cal BP) [Текст] / Y.V. Kuzmin, P.A. Kosintsev, S.K. Vasiliev, T.V. Fadeeva, G.W.L. Hodgins // Quaternary Science Reviews, 2017. - V. 161. - Pp. 117-122.
Бравина, Р.И. Женское погребение XVII в. Атласовское-2 из Центральной Якутии: результаты комплексного исследования [Текст] / Р.И. Бравина, В.М. Дьяконов, Д.М. Петров, Е.Н. Соловьева, В.В. Сыроватский, А.Н. Багашев, О.Е. Пошехонова, С.М. Слепченко, Д.И. Ражев, Е.А. Алексеева, А.В. Зубова, Я.В. Кузьмин // Вестник археологии, антропологии и этнографии, 2017. - № 1 (36). - C. 44-63.
Жданова, А.Н. Отражение изменений климата голоцена в минералогии донных осадков Ярковского плеса озера Чаны (юг Западной Сибири) [Текст] / А.Н. Жданова, Э.П. Солотчина, П.А. Солотчин, С.К. Кривоногов, И.В. Даниленко // Геология и геофизика, 2017. - №4. - С. 856-868.
Попов, В.К. Геохимия обсидианов озера Красное на Чукотке (Северо-Восток Сибири) [Текст] / В.К. Попов, А.В. Гребенников, Я.В. Кузьмин, М.Д. Гласкок, Е.А. Ноздрачев, С.Ю. Будницкий, И.Е. Воробей // Доклады Академии наук (РАН), 2017. - Т. 476. - № 3. - С. 332-338.
Русанов, Г.Г. Опорный разрез неоген-четвертичных отложений в Уймонской впадине (Горный Алтай) [Текст] / Г.Г. Русанов, Е.В. Деев, И.Д. Зольников, Л.Б. Хазин, И.В. Хазина, О.Б. Кузьмина // Геология и геофизика, 2017. - Т. 58. - № 8. - С. 1220-1233
Kuzmin Y.V. Colonization and early human migrations in the insular Russian Far East: a view from the mid-2010s [Текст] / Y.V. Kuzmin // Journal of Island & Coastal Archaeology, 2016. - V. 11. - № 1. - P. 122-132.
Kuzmin Y.V. Radiocarbon and archaeology - long-term alliance: Review of R.E. Taylor, O. Bar-Yosef. Radiocarbon Dating: An Archaeological Perspective. 2nd edition [Текст] / Y.V. Kuzmin // Radiocarbon, 2016. - V. 58. - № 3. - P. iii-vii.
Kuzmin Y.V. Review [The Ekven Settlement: Eskimo Beginnings on the Asian Shore of Bering Strait, edited by Y. Csonka] [Текст] / Y.V. Kuzmin // Journal of Island & Coastal Archaeology, 2016. - V. 11. - № 1. - P. 141-143.
Kuzmin Y.V. The Late Pleistocene extinction - who is responsible: nature or humans? Review of Homo Armatus and Pleistocene Extinctions. Stratum Plus No. 1. 2013 [Текст] / Y.V. Kuzmin // Radiocarbon, 2016. –V. 58. - № 1. - P. v–vii.
Safonova, I. Recognizing OIB and MORB in accretionary complexes: A new approach based on ocean plate stratigraphy, petrology and geochemistry [Текст] / I. Safonova, S. Maruyama, S. Kojima, T. Komiya, S. Krivonogov, K. Koshida // Gondwana Research, 2016. –V.33, - P. 92–114.
Zubova A.V. Comparative analysis of a Stone Age human tooth fragment from Khaiyrgas Cave on the Middle Lena (Yakutia, Russian Federation) [Текст] / A.V. Zubova, A.D. Stepanov, Y.V. Kuzmin // Anthropological Science, 2016. –V. 124. - № 2. - P. 135–143.
Бравина Р.И. Комплексное исследование раннеякутского Сергеляхского погребения середины XV - начала XVI в. [Текст] / Р.И. Бравина, В.М. Дьяконов, Е.Н. Николаев, Д.М. Петров, В.В. Сыроватский, А.Н. Багашев, О.Е. Пошехонова, С.М. Слепченко, Д.И. Ражев, Е.А. Алексеева, А.В. Зубова, Я.В. Кузьмин // Вестник археологии, антропологии и этнографии, 2016. - № 4 (35). –C. 90–109.
Веремеева А.А. Формирование рельефа в районах распространения отложений ледового комплекса в тундрах Колымской низменности (по данным космической съемки) [Текст] / А.А. Веремеева, Н.В. Глушкова // Криосфера Земли, 2016. –Т. XX. –№ 1. –С.15–25.
Глушкова Н.В. Картографирование и мониторинг процессов аридизации на юге Западно-Сибирской равнины [Текст] / Н.В. Глушкова, Д.А. Чупина, Д.В. Пчельников, И.И. Болдырев, Н.А. Селятицкая // География и природные ресурсы, - 2016. –№ 1. - С. 133–140.
Жилич С.В. Изменение растительности и климата в районе озера Малые Чаны в подзнем голоцене [Текст] / С.В. Жилич, Н.А. Рудая, С.К. Кривоногов // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата, 2016. –Т. 7. –№ 1 (13). –С. 68–75.
Зольников И.Д. Новые результаты OSL-датирования четвертичных отложений долины Верхней Катуни (Горный Алтай) и прилегающей территории [Текст] / И.Д. Зольников, Е.В. Деев, С.А. Котлер, Г.Г. Русанов, Д.В. Назаров // Геология и геофизика, 2016. –Т. 57. - № 6. - С. 1184–1197.
Лащинский Н.Н. Новый метод оценки степени антропогенной трансформации пригородных лесных массивов [Текст] / Н.Н. Лащинский, И.Д. Зольников, Н.В. Глушкова, Н.В. Лащинская // Сибирский экологический журнал, 2016. - №5. –С.774–781.
Хазин Л.Б. Климатические изменения на юге Западной Сибири в голоцене по результатам анализа ассоциаций остракод [Текст] / Л.Б. Хазин, И.В. Хазина, С.К. Кривоногов, Я.В. Кузьмин, А.А. Прокопенко, С. И, Д.С. Бурр // Геология и геофизика, 2016. –Т. 57. –№ 4. –С. 729–742.
Чупина Д.А. Геоинформационное картографирование форм и типов рельефа на основе морфометрического анализа [Текст] / Д.А. Чупина, И.Д. Зольников // Геодезия и картография, 2016. - № 6. - С. 35–43.
Bol’shakov V.A. Comment on “Quaternary glaciations: from observations to theories” by D. Paillard [Quat. Sci. Rev. 107 (2015), 11–24] [Текст] / V.A. Bol’shakov, Y.V. Kuzmin // Quaternary Science Reviews, 2015. –V. 120. - P. 126–128.
Keates S.G. Shuidonggou localities 1 and 2 in northern China: archaeology and chronology of the Initial Upper Palaeolithic in north-east Asia [Текст] / S.G. Keates, Y.V. Kuzmin // Antiquity, 2015. –V. 89. - № 345. - P. 714–720.
Kuzmin Y.V. Reconstruction of prehistoric and Medieval dietary patterns in the Russian Far East: a review of current data [Текст] / Y.V. Kuzmin // Radiocarbon, 2015. –V. 57. - № 4. - P. 571–580.
Kuzmin Y.V. The long and winding road: review of L S Klejn. Soviet Archaeology: Trends, Schools, and History (translated by R Ireland and K Windle) [Текст] / Y.V. Kuzmin // Radiocarbon, 2015. –V. 57. –№ 5. - P. v–x.
Rudaya N. Environment of the “Yuka” mammoth habitat: a paleobotanical approach [Текст] / N. Rudaya, A. Protopopov, S. Trofimova, V. Plotnikov, S. Zhilich // Review of Palaeobotany and Palynology, 2015. –V.214. - P. 1–8.
van der Plicht J. New Holocene refugia of giant deer (Megaloceros giganteus Blum.) in Siberia: updated extinction patterns [Текст] / J. van der Plicht, V.I. Molodin, Y.V. Kuzmin, S.K. Vasiliev, A.V. Postnov, V.S. Slavinsky // Quaternary Science Reviews, 2015. –V. 114. - P. 182–188.
Деев Е.В. Позднеплейстоцен-голоценовые сейсмогенные деформации в долине р. Малый Яломан (Горный Алтай) [Текст] / Е.В. Деев, И.Д. Зольников, Е.Ю. Лобова // Геология и геофизика, 2015. –Т. 56. –№ 9. –С. 1601–1620.
Зольников И.Д. Сравнительный анализ суперпаводковых отложений и аллювия долин рек Чуя и Катунь (Горный Алтай) [Текст] / И.Д. Зольников, Е.В. Деев, Д.В. Назаров, С.А. Котлер // Геология и геофизика, 2015. –Т. 56. –№ 8. –С. 1483–1495.
Кузьмин Я.В. Дискуссионные вопросы заселения Сибири древних человеком [Текст] / Я.В. Кузьмин, А.Ю. Казанский // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 2015. –Т. 23. –№ 1. –С. 121–126.
Леонова Г.А. Биогеохимические особенности формирования сапропеля в бессточных озерах Прибайкалья (на примере озера Очки) [Текст] / Г.А. Леонова, В.А. Бобров, С.К. Кривоногов, А.А. Богуш, В.А. Бычинский, А.Е. Мальцев, Г.Н. Аношин // Геология и геофизика, 2015. –№ 5. - С. 949–970.
Меленевский В.Н. Трансформация органического вещества в голоценовых осадках озера Очки (Южное Прибайкалье) по данным пиролиза [Текст] / В.Н. Меленевский, Г.А. Леонова, В.А. Бобров, В.А. Каширцев, С.К. Кривоногов // Геохимия, 2015. –№ 10. - С. 925–944.
Шокин Ю.И. Информационная система приема, обработки и доступа к спутниковым данным и ее применение для решения задач мониторинга окружающей среды [Текст] / Ю.И. Шокин, Н.Н. Добрецов, Е.А. Мамаш, В.А. Кихтенко, П.В. Воронина, В.В. Смирнов, Д.Л. Чубаров // Вычислительные технологии. 2015. - Т.20. - № 5. - С.157 - 174.
Fu Q. The genome sequence of a 45,000-year-old modern human from western Siberia [Текст] / Q Fu, H. Li, P. Moorjani, F. Jay, S.M. Slepchenko, A.A. Bondarev, P.L.F. Johnson, A. Aximu-Petri, K. Prüfer, C. de Filippo, M. Meyer, N. Zwyns, D.C. Salazar-Garcia, Y.V. Kuzmin, S.G. Keates, P.A. Kosintsev, D.I. Razhev, M.P. Richards, N.V. Peristov, M. Lachmann, K. Douka, T.F.G. Higham, M. Slatkin, J.-J. Hublin, D. Reich, J. Kelso, T.B. Viola, S. Pääbo // Nature, 2014. - V. 514. –№ 7523. - P. 445–450.
Gravendeel B. Multiproxy study of the last meal of a mid-Holocene Yakutian horse [Текст] / B. Gravendeel, A. Protopopov, I. Bull, E. Duijm, F. Gill, A. Nieman, N. Rudaya, A. Tikhonov, S. Trofimova, G. van Reenen, R. Vos, S. Zhilich, B. van Geel // The Holocene, 2014. –V.7. - P.1–9.
Isupov V. Uranium in Saline Lakes of Mongolia and Adjacent Areas [Текст] / Isupov V., Ariunbileg S., Shatskaya S., Kolpakova M., Razvorotneva L., Vladimirov A., Shwartsev S., Kuibida L., Krivonogov S., Moroz E.// Acta Geologica Sinica, 2014. - V. 88, –Supp. 1, - P. 137–138.
Krivonogov S.K. The fluctuating Aral Sea: a multidisciplinary-based history of the last two thousand years [Текст] / S.K. Krivonogov, G.S. Burr, Y.V. Kuzmin, S.A. Gusskov, R.K. Kurmanbaev, T.I. Kenshinbay, D.A. Voyakin // Gondwana Research, 2014. –V. 26. - № 1. - P. 284–300.
Kuzmin Y.V. The Neolithization of Siberia and the Russian Far East: major spatiotemporal trends (the 2013 state of the art) [Текст] / Y.V. Kuzmin // Radiocarbon, 2014. –V. 56. –№ 2. - P. 717–722.
Kuzmin Y.V. The Siberian Late Pleistocene mammal fossils in numerical perspective: review of Christy G. Turner II, Nicolai D. Ovodov and Olga V. Pavlova. Animal Teeth and Human Tools: A Taphonomic Odyssey in Ice Age Siberia. 2013. Cambridge and New York: Cambridge University Press [Текст] / Y.V. Kuzmin // Radiocarbon, 2014. - V. 56. –№ 2. - P. xi–xvi.
Kuzmin Y.V., Keates S.G. Direct radiocarbon dating of Late Pleistocene hominids in Eurasia: current status, problems, and perspectives [Текст] / Y.V. Kuzmin, S.G. Keates // Radiocarbon, 2014. - V. 56. - № 2. - P. 753–766.
Kuzmin Y.V. Puzzling radiocarbon dates for the Upper Paleolithic site of Sungir (central Russian Plain) [Текст] / Y.V. Kuzmin, J. van der Plicht, L.D. Sulerzhitsky // Radiocarbon, 2014. –V. 56. –№ 2. - P. 451–459.
Müller S. Stable vegetation and environmental conditions during the Last Glacial Maximum: New results from Lake Kotokel (Lake Baikal region, southern Siberia, Russia) [Текст] / S. Müller, P.E. Tarasov, P. Hoelzmann, E.V. Bezrukova, A.Kossler, S.K. Krivonogov // Quaternary International, 2014. –№348, –P.14–24.
van Geel B. Multiproxy diet analysis of the last meal of the early Holocene Yukagir bison [Текст] / B. van Geel, A. Protopopov, I. Bull, E. Duijm, F. Gill, A. Nieman, N. Rudaya, S. Trofimova, A. Tikhonov, R. Vos, S. Zhilich, B. Gravendeel // Journal of Quaternary Science, 2014. –V. 29(3). - P. 261–268.
Деев Е.В. Грязевой вулканизм как показатель поздненеоплейстоцен-голоценовой активности Чилик-Кеминского разлома (Илийская впадина, северный Тянь-Шань) [Текст] / Е.В. Деев, С.Н. Кох, Э.В. Сокол, И.Д. Зольников, В.С. Панов // Доклады Академии наук, 2014. - Т. 459. –№ 3. - С. 321–326.
Зольников И.Д. Генезис отложений высоких террас рек Чуя и Катунь [Текст] / И.Д. Зольников, Е.В. Деев, Д.В. Назаров, С.А. Котлер // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2014. –№ 1. –С. 30–40.
Чупина Д.А. Автоматическое выделение форм и комплексов рельефа на основе морфометрического ГИС-анализа (на примере Венгеровского района Новосибирской области) [Текст] / Д.А. Чупина // Геоморфология, №3. –2014. –С. 43–50
Bogush A.A. Element accumulation in peat of the Vidrino highmoor [Текст] / A.A. Bogush, V.A. Bobrov, G.A. Leonova, G.N. Anoshin, S.K. Krivonogov, L.M. Kondratyeva, Yu.I. Preis, A.E. Maltsev // Mineralogical Magazine. Goldschmidt 2013 (Florence, Italy, 25-30 August 2013), 2013. - V. 77. - № 5. - P. 728.
Bogush A.A. Diagenetic transformation of sapropel from Lake Dukhovoe (East Baikal region, Russia) [Текст] / A.A. Bogush, G.A. Leonova, S.K. Krivonogov, V.A. Bobrov, V.D. Tikhova, L.M. Kondratyeva, A.E. Kuzmina, A.E. Maltsev // Procedia Earth and Planetary Science, 2013. - № 7. - P. 81-84.
Chairkina N.M. Chronology of the perishables: first AMS 14C dates of wooden artefacts from Aeneolithic–Bronze Age waterlogged sites in the Trans-Urals, Russia [Текст] / N.M. Chairkina, Y.V. Kuzmin, G.S. Burr // Antiquity, 2013. –V. 87. - № 336. - P. 418–429.
Fiedel S.J. Assessment of interlaboratory pretreatment protocols by radiocarbon dating an elk bone found below Laacher See tephra at Miesenheim IV (Rhineland, Germany) [Текст] / S.J. Fiedel, J.R. Southon, R.E. Taylor, Y.V. Kuzmin, M. Street, T.F.G. Higham, J. van der Plicht, M.-J. Nadeau, S. Nalawade-Chavan // Radiocarbon, 2013. - V. 55. - №№ 2–3. P. 1443–1453.
Kim J.Y. Climatic stages recorded in sediments of the Gunang Cave, South Korea [Текст] / J.Y. Kim, S.K. Krivonogov, Y.J. Lee, J.Y. Woo, K.C. Oh, D.Y. Yang, J.C. Kim , I.Y. Safonova, M. Yamamoto // Quaternary International, 2013. - №№ 313–314. –P.194–209.
Kuzmin Y.V. Comment on: “Extinction chronology of the woolly rhinoceros Coelodonta antiquitatis in the context of late Quaternary megafaunal extinctions in northern Eurasia” by A.J. Stuart and A.M. Lister [Quat. Sci. Rev. 51 (2012), 1–17] [Текст] / Y.V. Kuzmin // Quaternary Science Reviews. 2013, - V. 62. - P. 142–143.
Kuzmin Y.V. Origin of Old World pottery as viewed from the early 2010s: when, where and why? [Текст] / Y.V. Kuzmin // World Archaeology, 2013. - V. 45. - № 4. - P. 539-556.
Kuzmin Y.V. The patterns of Neolithization in the north Eurasian forest zone: a Comment on Hartz et al. (2012) [Текст] / Y.V. Kuzmin // Radiocarbon, 2013. –V. 55. –№ 1. - P. 201–203.
Kuzmin Y.V. Two trajectories in the Neolithization of Eurasia: pottery versus agriculture (spatiotemporal patterns) [Текст] / Y.V. Kuzmin // Radiocarbon, 2013. –V. 55. –№№ 2–3. P. 1304–1313.
Kuzmin Y.V. The geochemistry of the major sources of archaeological obsidian on Hokkaido Island (Japan): Shirataki and Oketo [Текст] / Y.V. Kuzmin, M.D. Glascock, M. Izuho // Archaeometry, 2013. - V. 55. –№ 3. - P. 355–369.
Kuzmin Y.V. Dynamics of Siberian Paleolithic complexes (based on analysis of radiocarbon records): the 2012 state-of-the-art [Текст] / Y.V. Kuzmin, S.G. Keates // Radiocarbon, 2013. –V. 55. –№№ 2–3. - P. 1314–1321.
Lashchinskiy N.N. Estimation of Vegetation Structure and Its Anthropogenic Transformation by Processing QuickBird Images: A Case Study of the Novosibirsk Akademgorodok [Текст] / N.N. Lashchinskiy, I.D. Zolnikov, N.V. Glushkova // Izvestiya Atmospheric and Oceanic Physics, 2013. - V. 49. - №. 9. - P. 1029–1035
Leonova G.A. Biogeochemical Types of Lake Sapropels in Siberia [Текст] / G.A. Leonova, A.A. Bogush, V.A. Bobrov, S.K. Krivonogov, A.E. Maltsev, G.N. Anoshin // Mineralogical Magazine. Goldschmidt 2013 (Florence, Italy, 25-30 August 2013), 2013. –V. 77. - № 5. - P. 1587.
Maltsev A.E. Biogeochemistry of the Big Toroki Sapropel Lake, Western Siberia [Текст] / A.E. Maltsev, G.A. Leonova, S.K. Krivonogov, V.A. Bobrov // Mineralogical Magazine. Goldschmidt 2013 (Florence, Italy, 25-30 August 2013), 2013. –V. 77. –№ 5. - P. 1678.
Narantsetseg Ts. Late Glacial to Middle Holocene climate and environmental changes as recorded in Lake Dood sediments, Darhad Basin, northern Mongolia [Текст] / Ts. Narantsetseg, S.K. Krivonogov, Ts Oyunchimeg, B. Uugantsetseg, G.S. Burr, D. Tomurhuu, Kh. Dolgorsuren // Quaternary International, 2013. –№ 311. - P. 12–24.
Orkhonselenge A. Holocene sedimentary records from Lake Borsog at the eastern shore of Lake Hovsgol, Mongolia, and their paleoenvironmental implications [Текст] / A. Orkhonselenge, S.K. Krivonogov, K. Mino, K. Kashiwaya, I.Y. Safonova, M. Yamamoto, K. Kashima, T. Nakamura, J.Y. Kim // Quaternary International, 2013. –№№ 290–291, –P.95–109.
Деев Е.В. Следы древних землетрясений в четвертичных отложениях межгорных впадин центральной части Горного Алтая [Текст] / Е.В. Деев, И.Д. Зольников, С.В. Гольцова, Г.Г. Русанов, А.А. Еманов //Геология и геофизика, 2013. - Т. 54. - № 3. –С. 410–423.
Деев Е.В. Следы древних землетрясений в аллювии р. Катунь (Уймонская впадина, Горный Алтай) [Текст] / Е.В. Деев, И.Д. Зольников, С.В. Гольцова, Г.Г. Русанов, А.А. Еманов, С.А. Гуськов //Доклады Академии наук, 2013. –Т. 449. - № 5. - С. 558–563.
Зольников И.Д. Геологические признаки четвертичных гляциальных суперпаводков и условий их формирования в Горном Алтае [Текст] / И.Д. Зольников, Е.В. Деев // Геориск, 2013. - № 4. - С. 40–45.
Зольников И.Д. Гляциальные суперпаводки на территории Горного Алтая в четвертичном периоде: условия формирования и геологические признаки [Текст] / И.Д. Зольников, Е.В. Деев // Криосфера Земли, 2013. - Т. XVII. –№4. –С.74–82.
Зольников И.Д. К вопросу о молодости аллювиальных комплексов Ангары по материалам работ в зоне затопления Богучанской ГЭС [Текст] / И.Д. Зольников, Е.В. Деев, А.А. Цыбанков, В.С.Славинский, А.В. Постнов, Д.А. Чупина // Археология, этнография и антропология Евразии, 2013. - № 4 (56). - С. 38–49.
Зольников И.Д. ГИС-моделирование условий обитания, благоприятных для проживания древнего человека в горах Алтая [Текст] / И.Д. Зольников, А.В. Постнов, В.А. Лямина, В.С. Славинский, Д.А. Чупина // Археология, этнография и антропология Евразии, 2013. –№ 3 (55). –С. 40–47.
Кузьмин Я.В. Анализ пространственного распределения археологических памятников центральной части Барабинской лесостепи (Венгеровский район Новосибирской области) на основе ГИС-технологий [Текст] / Я.В. Кузьмин, И.Д. Зольников, О.И. Новикова, Н.В. Глушкова, Д.А. Чупина, О.В. Софейков, Д.Е. Ануфриев, В.Н. Дементьев // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: История, Филология, 2013. - Т. 12. –№ 7. –С. 87–96.
Лащинский Н.Н. Оценка структуры растительного покрова и его антропогенной трансформации на основе обработки космоснимков Quickbird (Новосибирский Академгородок) [Текст] / Н.Н. Лащинский, И.Д. Зольников, Н.В. Глушкова // Исследование Земли из космоса, 2013. - № 1. - С. 71–78.
Состав лаборатории насчитывает 27 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 3 доктора геолого-минералогических наук, 5 кандидатов геолого-минералогических наук, 1 кандидата технических наук, а также 6 научных сотрудников без степени и квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты: +7 (383) 333-29-23.
Методы и методики
Стратиграфический метод.
Палеопедологический.
Геоморфологический метод.
Радиоуглеродный метод датирования.
Палеомагнитный и петромагнитный методы.
Рентгенофлюоресцентный, рентгенофазовый, рентгеноструктурный анализы и инфракрасная спектроскопия.
Литологический (гранулометрический и микроморфологический анализы, морфоскопия и морфометрия кварцевых зерен).
Приборная основа Радиоуглеродной группы лаборатории № 224 ИГМ СО РАН включает в себя:
Два ультра- низкофоновых жидко-сцинтилляционных спектрометра-радиометра QUANTULUS-1220 (производства Финляндии и США).
Производственную линию по получению ацетилена из карбида лития и последующему синтезу бензола для радиоуглеродного датирования из углеродсодержащих образцов.
Физико-химическое оборудование для работы на линии синтеза бензола и спектрометрах-радиометрах QUANTULUS-1220.
Коллекция радиоуглеродных фонов/эталонов уникальная для каждого спектрометра-радиометра.
Микроскопы Zeiss SteREO Discovery.V20 и V8, Альтами СМ0870-Т, ПОЛАМ 213М.
Важнейшие достижения за 5 лет
1. Разработана детальная лессово-почвенная последовательность плейстоцена Западной Сибири, наиболее полно отражающая глобальные климатические события. Установлено, что строение ископаемых педокомплексов в лессовой записи отчетливо отражает структуру теплых нечетных стадий непрерывных глобальных последовательностей, состоящих из сближенных теплых событий, разделенных относительно короткими холодными событиями. Сравнение ископаемых почв Западной Сибири, развивающихся в межледниковые эпохи, с современной (голоценовой) почвой в сходных геоморфологических условиях показало большую мощность плейстоценовых ископаемых почв, что свидетельствует о том, что крупные межледниковья, в том числе и последнее, были значительно продолжительнее голоцена. Сопоставление профилей голоценовой почвы и шадрихинской почвы, формировавшейся в 11 изотопно-кислородную стадию, во время которой геометрия земной орбиты была близка современной, а стабильные тёплые межледниковые условия продолжались около 40 000 лет, показало, что ее мощность в три раза больше, чем у голоценовой почвы, развивающейся в тех же условиях. Это соответствует непрерывному почвообразованию продолжительностью более 30 000 лет, что позволяет говорить о том, что голоцен представляет собой начальную фазу длительного потепления.
2. Изучение голоценового рельефа, текстурный анализ эоловых отложений, морфоскопия и морфометрия песчаных кварцевых зерен, а также радиоуглеродное датирование и изучение почв позднего голоцена на территории Западно-Сибирской равнины позволили установить, что в течение последних 1200 лет происходили короткие квазипериодические колебания среднегодовой температуры воздуха и увлажнения климата, проявившиеся в чередовании горизонтов эоловых песков и почв. В течение коротких фаз похолодания и аридизации климата усиливались эоловые процессы и формировались эоловые пески и эоловый рельеф. В течение коротких фаз потепления и увлажнения климата происходило закрепление эоловых песков растительностью и образование почв. В интервале от 1200 до 1860 гг., соответствующему холодному малому ледниковому периоду выявлена фаза интенсивной активизации эоловых процессов, выраженная в формировании эоловых песчаных массивов и отдельных дюн и эолового рельефа.
Рис. Активизация эоловых процессов в малый ледниковый период
3. Получены новые данные об изменении климата Центрального Забайкалья в позднем плейстоцене и голоцене на основе совместных минералого-кристаллохимических, геохимических и палинологических исследований донных отложений оз. Арахлей. Выделены 4 стадии эволюции озера, обусловленные изменениями природно-климатических обстановок (циклами иссушения/увлажнения). Показано, что природная среда бассейна оз. Арахлей контролировалась изменениями глобальной атмосферной циркуляции, формировавшими климат Северного полушария. Установлено, что геосистемы Центрального Забайкалья, несмотря на их расположение во внутренних районах Евразийского континента, отчетливо и быстро реагировали на глобальные изменения климата.
(а)
(в)
(б)
(а) А - расположение оз. Арахлей на территории Забайкалья; B - в системе Арахлейских озер c точкой бурения керна (красным). (б) Результаты математического моделирования XRD профилей карбонатов осадков озера в области d104 пиков. (в) Литологическая колонка донных осадков оз. Арахлей, возрастная модель, распределение карбонатных минералов, кварца, полевых шпатов, ОВ; стадии и палинозоны.
Solotchina E.P., Bezrukova E.V., Solotchin P.A., Shtock O., Zhdanova A.N.Late Pleistostene–Holocene sedimentation in lakes of Central Transbaikalia: implications for climate and environment changes // Russian Geology and Geophysics. 2018. Vol. 59. No 11. P. 1419-1432.
СолотчинП.А., СолотчинаЭ.П.,СкляровЕ.В., СтраховенкоВ.Д. Жданова А.Н., Даниленко И.В. Аутигенное карбонатообразование в малых озерных бассейнах Западного Забайкалья // Вестн. Забайкал. гос. ун-та. 2018. Т. 24. № 6. С. 45-54.
Информационная справка
Основные направления исследований лаборатории были заложены член-корреспондентом АН СССР Владимиром Николаевичем Саксом, Сергеем Леонидовичем Троицким и Станиславом Анатольевичем Архиповым в 1960-70-хх годах. С 1997 года организована лаборатория геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата под руководством В.С. Зыкина. Проводимые исследования связаны с разработкой стратиграфии кайнозоя Сибири и выявлении в нем геологических, биотических и климатических событий, установлением пространственно-временных закономерностей глобальных и региональных изменений природной среды и климата Северной Азии, их хронологии, эволюции, направленности, разномасштабной периодичности и амплитуды, а также с выявлением региональных и глобальных особенностей протекания природного процесса и возможных реакций природных систем на колебания климата для прогноза последствий глобальных изменений природной среды и климата.
Сейчас в лаборатории работают 3 доктора наук, 6 кандидатов наук, научные сотрудники без степени, инженеры, а также аспиранты и студенты. В лаборатории выполняется радиоуглеродный анализ, который является одним из немногих методов, позволяющих датировать археологические объекты и практически любые углеродсодержащие материалы (древесный уголь, торф, гумус, кости, раковины и др.), счет активности углерода датируемых проб производится на Quantulus-1220.
Коллектив лаборатории составлен из двух исследовательских групп:
- Направление 1: исследование геологического строения, разработка стратиграфии кайнозоя Сибири, комплексные разномасштабные реконструкции природной среды и климата и выявление их пространственно-временных особенностей
Объектом исследования являются верхнекайнозойские отложения Северной Азии, в которых отчетливо сохранились следы изменений климата и природной среды. Цель работы – разработка высокоразрешающей стратиграфии кайнозоя Сибири и установление пространственно-временных закономерностей глобальных и региональных изменений природной среды и климата, их хронологии, эволюции, направленности, разномасштабной периодичности и амплитуды, а также выявление региональных особенностей протекания природного процесса и возможных реакций природных систем на колебания климата для прогноза последствий глобальных изменений природной среды и климата. Разработаны детальная стратиграфическая схема неогена Западно-Сибирской равнины и высокоразрешающая шкала лессово-почвенной последовательности плейстоцена Сибири, отражающей глобальные изменения климата, установлены принципы корреляции лессово-почвенной последовательности с глобальными климатическими событиями. Показано, что строение ископаемых педокомплексов в лессовой записи Западной Сибири отчетливо отражает структуру теплых нечетных стадий непрерывных глобальных последовательностей, наиболее четко зафиксированных в изотопно-кислородной шкале океанов, ледниковых кернах Антарктиды и записи биогенного кремнезёма донных осадков оз. Байкал, состоящих из сближенных теплых событий, разделенных относительно короткими холодными событиями. Получены доказательства наличия на Горном Алтае следов самого древнего оледенения вблизи нижней границы четвертичной системы. Впервые в Северной Азии для холодных эпох позднего плейстоцена выявлены циклы изменения температуры и увлажнения тысячелетней продолжительности.
Руководителем научного направления является д.г.-м.н. Владимир Сергеевич Зыкин (геология, стратиграфия, палеогеография и палеоклиматология кайнозоя, изучение пресноводных и наземных моллюсков).
Основные исполнители: д.г.-м.н. В.С. Зыкина (стратиграфия, палеогеография и палеоклиматология четвертичного периода, субаэральные отложения, палеопедология), к.г.-м.н. И.В. Форонова (палеонтологический метод, макротериологический), к.г.-м.н. Маликов Д.Г. (палеонтологический метод, макротериологический и микротериологический), к.т.н. Л.Г. Смолянинова (палеомагнитные методы), А.О. Вольвах (субаэральные отложения, гранулометрия, морфоскопия кварцевых зерен). Геоморфологические исследования и картирование выполняются П.Ю. Савельевой. Радиоуглеродным методом датирования, позволяющим установить возраст отложений в пределах 40000 лет, руководит Овчинников И.Ю.
Рис.1.1. Сопоставление лёссово-почвенной последовательности Западной Сибири с глобальными палеоклиматическими событиями (Зыкина, Зыкин, 2012; Zykin, Zykina, 2008)
Рис.1.2. Стратиграфическая схема лёссово-почвенной последовательности плейстоцена Сибири (Зыкин, Зыкина, 2012).
Условные обозначения: 1 - гумусовые горизонты почв; 2 - иллювиальные горизонты почв; 3 - криогенные образования; 4 - лессы; 5 - стадии потепления; 6 - холоднее и короче чем голоцен; 7- интервал, имеющий 14С-даты; 8 - интервал, имеющий ТЛ-даты.
- Направление 2: минералогия и кристаллохимия карбонатов и слоистых силикатов донных осадков малых минеральных озер аридных и семиаридных зон Сибирского региона как основа высокоразрешающих летописей климата голоцена
Выявление зависимости процессов континентального осадконакопления, ассоциаций, состава и структуры аутигенных минералов в осадочных последовательностях малых озёр Сибири в голоцене от ландшафтно-климатических обстановок и геохимической специфики озёрных вод.
Комплексом методов, включающим рентгеновскую дифрактометрию, ИК-спектроскопию, сканирующую электронную микроскопию, лазерную гранулометрию, РФА СИ и атомную абсорбцию, изучены донные осадки ряда малых минеральных озер Байкальского региона и юга Западной Сибири с карбонатным типом седиментации (оз. Цаган-Тырм, Намши-Нур, Холбо-Нур, Верхнее Белое, Киран, Большое Алгинское, Сульфатное, Арахлей, Чаны и др.). Проведены детальные минералого-кристаллохимические исследования хемогенных карбонатных минералов с использованием разложения их сложных XRD профилей функцией Пирсона VII, установлены общие закономерности формирования карбонатов. Выявлены последовательность осаждения карбонатных минералов и их парагенезисы в зависимости от физико-химических факторов среды (pH, щёлочность, солёность воды), отражающих климатические циклы и колебания уровня озера. Стратиграфические изменения в карбонатной составляющей осадков сопоставлены с данными литологического анализа, поведением в разрезах стабильных изотопов 18О и 13С, распределением ряда геохимических и других показателей палеоклиматических изменений. Установлены ассоциации глинистых минералов в озерных осадках, определены их кристаллохимические и структурные характеристики с использованием авторского метода моделирования XRD профилей для реконструкции условий выветривания в водосборных бассейнах озер. Получены детальные летописи климата голоцена из датированных осадочных разрезов аридных районов Сибири, воссоздана история эволюции озерных бассейнов, определяемая климатом региона.
Руководителем данного научного направления является д.г.-м.н. Эмилия Павловна Солотчина (минералогия, кристаллохимия, палеоклимат).
Основные исполнители: к.г.-м.н. А.П. Солотчин (литология, лазерная гранулометрия, РФА СИ), к.г.-м.н. Н.А. Пальчик (рентгеноструктурный анализ), к.г.-м.н. А.Н. Жданова (электронная микроскопия), Т.Н. Мороз (ИК, КР-спектроскопия), Л. В. Мирошниченко и И.В. Даниленко.
Рис.2.1. Распространение карбонатных минералов, геохимических индикаторов палеоклиматических изменений (Mg/Ca и Sr/Ca), и стабильных изотопов 18O и 13C по разрезу озера Верхнее Белое (западная Забайкалье)
Рис.2.2. Results of modeling of experimental XRD profiles of carbonate minerals in the range of 104 peaks (Lake Verkhnee Beloe, western Transbaikalia)
The total modeled profiles (solid line) are in agreement with the experimental ones (dotted line). The total content of carbonates in the sample is taken equal to 100%.
Основными объектами исследования являются разрезы кайнозойских отложений различного генезиса (субаэральные, аллювиальные, озерные, морские, флювиогляциальные и др.) Западной, Средней и Восточной Сибири, Горного Алтая, Байкальского региона, Монголии. Значительное внимание уделяется изучению археологических памятников. В лаборатории применяются различные методы: стратиграфический, палеопедологический, радиоуглеродный анализ, гранулометрический, палеонтологический, РФА СИ, рентгеновская дифрактометрия, ИК-спектроскопия и др. Также проводится геоморфологическое картирование разного масштаба с использованием средств ГИС и ДДЗ. Ежегодно в лаборатории организуются экспедиции, состоящие из нескольких отрядов, на территории Западной и Восточной Сибири, Горного Алтая. Сотрудники принимают активное участие в работе по грантам и проектам РФФИ, РНФ, ПРАН, интеграционным научным проектам.
Трое сотрудников лаборатории являются преподавателями: кафедры Минералогии и петрографии ( http://www.nsu.ru/mip )и кафедры Исторической геологии и палеонтологии ( https://nsu.ru/igip ) и кафедры Общей и региональной геологии ( http://www.nsu.ru/oirg ) Новосибирского государственного университета. В рамках преподавательской деятельности читается курсы лекций по курсам “Палеобиогеография” (Зыкин В.С.), “Палеоклиматология” (Зыкин В.С.), “Палеоэкология” (Зыкин В.С.) и ведутся практические занятия по курсу "Кристаллография" (Мирошниченко Л.В.) и "Картография" (Савельева П.Ю.). Кроме того, В.С. Зыкин, А.А. Мистрюков и П.Ю. Савельева являются авторами и соавторами учебных пособий по картографии, геоморфологии и палеонтологии.
LOESSFEST 2018 “DIVERSITY OF LOESS: PROPERTIES, STRATIGRAPHY, ORIGIN AND REGIONAL FEATURES”. VOLGOGRAD, RUSSIA, 23- 29 SEPTEMBER 2018, www.loessfest2018.ru
X Всероссийское совещание по изучению четвертичного периода "Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований", Москва, Россия, 25-29 сентября 2017
2nd ACQUA Meeting: Advances in the Quaternary of Interior Asia. Ulan-Ude, Russia, 9-15 Septamber 2013. http://asqua2013.borea.ru/
VI Всероссийское совещание по изучению четвертичного периода "Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований". Новосибирск, 19 – 23 октября 2009
Список основных проектов и публикаций
Научный проект № 0330-2016-0017 лаборатории геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата (224) "Осадконакопление, стратиграфия, палеогеографические реконструкции, основные закономерности и механизмы разномасштабных пространственно-временных изменений глобального климата и природной среды в позднем кайнозое Сибири для регионального прогноза их эволюции в ближайшем будущем", 2017-2020 гг., руководитель Зыкин В.С.
РФФИ №18-45-543007 р_мол_а "Природная среда и геохронология верхнеплейстоценовой лёссовой формации Новосибирской области: современные методы исследования", 2018-2019 гг., руководитель Вольвах А.О.
РФФИ № 18-35-00118- мол_а "Биоразнообразие и среда обитания млекопитающих Минусинской котловины в позднем неоплейстоцене.", 2018-2020 гг. Руководитель Д.Г. Маликов.
РФФИ 18-05-00329-а "Состав, структура, ассоциации карбонатных и глинистых минералов в осадочных летописях малых озер Сибири – индикаторы изменений палеоклимата", 2018-2020 гг., руководитель Солотчина Э.П.
Научный проект лаборатории на 2017-2019 гг. "Стратиграфия осадочных бассейнов и комплексные реконструкции разномасштабных пространственно-временных изменений климата и природной среды позднего кайнозоя Северной Азии для регионального прогноза природно-климатических изменений на ближайшее будущее".
РФФИ 16-05-00371 "Стратиграфия и эволюции условий увлажненности Западной Сибири в четвертичном периоде", 2016 – 2018, руководитель Зыкин В.С.
РФФИ № 16-05-00244-а "Голоценовая седиментация в малых минеральных озерах Сибирского региона: роль климатического фактора", 2016-2018 гг., руководитель Солотчин П.А.
Комплексная программа фундаментальных исследований СО РАН No II.2 "Интеграция и развитие" тема: № 0330-2015-0003 "Закономерности динамики условий увлажнения и аридизации климата в плейстоцене и голоцене Сибири", 2016-2017 г.
РФФИ № 14-05-00256-а "Хемогенные карбонаты донных осадков малых солёных озёр аридных зон: минералогия и кристаллохимия", 2014-2016 гг., руководитель Солотчина Э.П.
РФФИ 13-05-00599 "Высокоразрешающая стратиграфия и корреляция основных геологических, биотических и климатических событий в позднем кайнозое юга Западно-Сибирской равнины и Горного Алтая", 2013 – 2015 гг., руководитель Зыкин В.С.
РФФИ № 13-05-31501- мол_а "Эволюция речных долин Юго-Восточного Алтая в позднем плейстоцене-голоцене", 2013-2014 гг., руководитель Савельева П.Ю.
РФФИ №13-05-00074 "Структурный типоморфизм слоистых минералов с ионообменными свойствами", руководитель Пальчик Н.А.
РФФИ № 13-05-01128 "Оценка биостратиграфическими и физико-химическими методами синхронности эволюции слонов мамонтовой линии в Западной Берингии и Европе". Исполнитель – Форонова И.В.
Научный проект лаборатории геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата (224) на 2013-2016 гг. "Пространственно-временные закономерности изменений климата и природной среды в позднем кайнозое Северной Азии" Руководитель проекта - д.г.-м.н В.С.Зыкин.
МИП СО РАН № 52-53 Эволюция природной среды и климата в четвертичном периоде Сибири, реконструируемая на основе синтеза геологических, археологических, дендроклиматических данных, ее влияние на развитие человека, его культуру и региональный прогноз природно-климатических изменений на ближайшее будущее (2013-2015 гг.) Солотчина Э.П.
МИП СО РАН № 52-5 Минеральные источники Байкало-Монгольского региона: гидрогеохимическая паспортизация и перспективы практического использования (бальнеология, геотермальное энергоснабжение, извлечение полезных компонентов) (2013-2015 гг.) Солотчина Э.П.
РФФИ №12-05-31414 мол_а "Реконструкция палеогеографической обстановки эпох лёссонакопления на территории юга Западной Сибири за последние 130 000 лет", 2012-2013 гг., руководитель Вольвах (Сизикова) А.О.
Междисциплинарный интеграционный проект № 147 "Периодизация, относительная и абсолютная хронология палеолита Западной Сибири": Координаторы проекта д.и.н. В.Н.Зенин, д.г-м.н. В.С.Зыкина. 2012-2014 гг.
Проект № 4.15. "Изменение условий увлажненности и естественное опустынивание в позднем кайнозое Северной и Центральной Азии" Программа 4 Президиума РАН "Природная среда России: адаптационные процессы в условиях изменения климата и развития атомной энергетики" Сибирское отделение РАН Подпрограмма "Опустынивание" (2012-2014) Научный координатор подпрограммы академик Н.Л.Добрецов.
Координатор проекта академик А.П.Деревянко.
Междисциплинарный интеграционный проект № 144 "Криогенные ресурсы Арктики и Субарктики: состояние и структура криолитозоны, физико-химическое моделирование и биологический потенциал криогенных систем", 2012 г.
Междисциплинарный интеграционный проект № 144 "Радиоуглеродный анализ археологических и геологических образцов на ускорительном масс-спектрометре в ЦКП "Геохронология кайнозоя", 2012 г. Координатор В.С.Зыкин.
Программа Президиума РАН № 4-9 “Отклик ландшафтно-климатических систем Восточной Сибири на изменения атмосферной циркуляции: связь с процессами опустынивания в позднем кайнозое (по материалам озерных и торфяных отложений)” (2012-2014 гг.) Солотчина Э.П.
РФФИ № 11-05-00816-а "Кристаллохимия глинистых и карбонатных минералов донных осадков малых соленых озер Сибири: отклик на прошлые изменения климата и окружающей среды", 2011-2013 гг., руководитель Солотчина Э.П.
Междисциплинарный интеграционный проект № 53 "Эволюция природной среды и климата в четвертичном периоде Сибири, реконструируемая на основе синтеза геологических, археологических, дендроклиматических данных, ее влияние на развитие человека, его культуру и региональный прогноз природно-климатических изменений на ближайшее будущее", 2011-2013.
РФФИ № 10-05-00673-а "Изменения увлажнения Южной Сибири в позднем кайнозое (хронология, периодичность и направленность, структура и продолжительность аридных и гумидных эпох)", 2010-2012 гг., руководитель Зыкин В.С.
Научный проект лаборатории геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата на 2010-2012 гг. "Комплексные инструментальные исследования направленности и периодичности глобальных и региональных изменений климата и природной среды в геологической истории позднего кайнозоя Южной Сибири для прогноза их изменений в ближайшем будущем" Руководители проекта - к.г.-м.н В.С.Зыкин, д.г.-м.н. Э.П.Солотчина.
РФФИ №09-05-00468-а "Отклик состава, структуры и свойств минералов донных осадков водоемов Восточной Сибири на эволюцию окружающей среды", руководитель Пальчик Н.А.
МИП СО РАН № 120 “Коэволюция климата, природной среды и человека в плейстоцене и голоцене Сибири” (2009-2011 гг.) Солотчина Э.П.
МИП СО РАН № 38 “Минеральные озера Центральной Азии – архив палеоклиматических летописей высокого разрешения и возобновляемая жидкая руда” (2009-2011 гг.) Солотчина Э.П.
РФФИ № 08-05-00680-а "Кристаллохимия, структура, ассоциации минералов в осадочных летописях древних озер - индикаторы прошлых изменений климата и окружающей среды", 2008-2010 гг., руководитель Солотчина Э.П.
Проект 16.16. "Эволюция природных факторов и процессов опустынивания в позднем кайнозое Северной и Центральной Азии по материалам изучения субаэральных образований", 2009-2011.
Междисциплинарный интеграционный проект № 49 "Разнообразие, биогеографические связи и история формирования биот долгоживущих озер Азии". 2009-2011. Руководитель – д.б.н. О.А.Тимошкин.
Междисциплинарный интеграционный проект № 120"Коэволюция климата, природной среды и человека в плейстоцене и голоцене Сибири" Руководители проекта: ак. А.П.Деревянко, ак. М.И.Кузьмин, ак. Е.А.Ваганов, 2009 – 2011.
РФФИ № 07-05-01109-а "Тёплые эпохи позднего кайнозоя юга Западной Сибири (природная среда, климат, хронология, структура, продолжительность, периодичность) и направленность изменений природной среды и климата", 2007 – 2009 гг., руководитель Зыкин В.С.
Научный проект на 2007-2009 гг. "Основные закономерности глобальных и региональных изменений природной среды и климата Западной Сибири в позднем кайнозое и стабильность эко- и геосистем" (направление).
Научный проект лаборатории геологии кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата на 2007-2009 гг. "Реконструкции природной среды, климата и их взаимосвязи в позднем кайнозое Сибири на основе синтеза геологических, литолого-генетических, минералогических и палеонтологических данных" Руководители проекта - к.г.-м.н В.С.Зыкин, д.г.-м.н. Э.П.Солотчина.
РФФИ №06-05-64680-а "Выявление ассоциаций, состава, структуры и особенностей кристаллохимических преобразований глинистых минералов в связи с геохимическими процессами в донных осадках Северо-восточных морей России", руководитель Пальчик Н.А.
Международный научный Проект "Вымирание мегафауны Северной Евразии в плейстоцене и голоцене в связи с деятельностью человека и изменениями окружающей среды" (NERC, Великобритания, 2005 -2008). Форонова И.В.
РФФИ № 05-05-64681-а "Кристаллохимия, структура, ассоциации минералов в осадочных летописях древних озер - индикаторы прошлых изменений климата и окружающей среды", 2005-2007 гг., руководитель Солотчина Э.П.
РФФИ "Высокоразрешающая стратиграфия и реконструкция глобальных и региональных изменений природной среды и климата четвертичного периода юга Западной Сибири", 2004-2006 гг., руководитель Зыкин В.С.
Научный проект лаборатории на 2004-2006 "Эволюция климата и природной среды Северной и Центральной Азии в позднем кайнозое и устойчивость экогеосистем".
РФФИ 03-05-64058-а "Микроэлементный состав минеральных новообразований в организме человека и кристаллохимический анализ слагающих их минералов", руководитель Пальчик Н.А.
РФФИ № 03-04-49625-а "Реакция млекопитающих на климатические изменения плейстоцена и голоцена: среда и отбор". Исполнитель Форонова И.В.
РФФИ № 02-05-64504-а "Глинистые минералы донных осадков озёр Байкальской рифтовой зоны как индикаторы изменений природной среды и климата Центральной Азии в позднем кайнозое", 2002-2004 гг., руководитель Солотчина Э.П.
РФФИ "Высокоразрешающая стратиграфия и изменения природной среды, климата и тектоническая эволюция в позднем кайнозое Западно-Сибирcкой равнины и Алтае-Саянской горной области", 2001-2003. Руководитель Зыкин В.С.
Научный проект лаборатории геологии кайнозоя и палеоклиматологии на 2001-2003 г. "Реконструкция периодичности глобальных и региональных изменений природной среды в позднем кайнозое Южной Сибири: осадконакопление, неотектоника, биота и климат", 2001 – 2003 г. Научный руководитель В.С.Зыкин.
РФФИ № 00-05-65199-а "Сравнительная кристаллохимия ряда сквозных минералов биогенной и абиогенной природы в связи с их генезисом", руководитель Пальчик Н.А.
РФФИ № 00-05-78031 "Четвертичные млекопитающие и стратиграфия юго-востока Западной Сибири (Кузнецкая котловина)" (издательский). Руководитель Форонова И.В.
РФФИ № 99-05-64694-а "Моделирование сложных рентгеновских дифракционных профилей глинистых минералов осадочных пород с целью палеофациальных и палеоклиматических построений", 1999-2001 гг., руководитель Солотчина Э.П.
РФФИ № 97-05-65305-а "Кристаллохимический анализ минеральных образований биогенной природы", руководитель Пальчик Н.А.
РФФИ № 96-05-65943-а "Происхождение и трансформация глинистых минералов в олигомиктовых и полимиктовых разрезах нефтегазоносных континентальных отложений (на примере юры и триаса Западно-Сибирской плиты)", 1996-1998 гг., руководитель Солотчина Э.П.
Долгосрочные (продолжающиеся) Международные Проекты по изучению ДНК четвертичных млекопитающих Евразии:
"Pleistocene lesson: responses of mammalian populations to Late Quaternary climate changes and their impact on the fate of contemporary species". Основан Национальным Научным Центром Польши:
- Совместно с Университетом г. Вроцлава (Отделение эволюционной биологии и экологии, Отделение геномики), Польша:
"Генетический анализ пещерного медведя (Ursusspelaeus Lin.) и\з Польши и соседних стран".
"Генетическое разнообразие и экологическая избирательность благородного оленя (Cervus elaphus Lin.) в Европе и Азии в конце плейстоцена и в голоцене".
- Совместно с Потсдамским университетом (Германия).
"Изучение древней mtDNA плейстоценовых представителей рода Ursus".
Strakhovenko V.D., Shkol’nik S.I., Danilenko I.V. Ferromanganese nodules of freshwater reservoirs of Ol’khon island (Baikal) and the Kulunda plain (West Siberia) // Russian Geology and Geophysics. 2018. V. 59. Issue 2. P. 123-134.
Shunkov M.V., Kulik N.A., Kozlikin, M.B. Sokol E.V., Miroshnichenko L.V., Ulianov V.A.. The Phosphates of Pleistocene–Holocene Sediments of the Eastern Gallery of Denisova Cave // Doklady Earth Sciences, 2018, Vol. 478, Part 1, pp. 46–50.
Solotchina E.P., Solotchin P.A., Sklyarov E.V., Danilenko I.V. Mineralogy and crystal chemistry of authigenic carbonates from calcite-dolomite series of shallow lakes sediments (Baikal region) // Proceedings of the 3rd International conference “Paleolimnology of Northern Eurasia: experience, methodology, current status and young scientists school in microscopy skills in paleolimnology” Kazan, Republic of Tatarstan, Russia, 1–4th of October 2018. P. 115-118.
Solotchina E.P., Bezrukova E.V., Solotchin P.A., Shtock O., Zhdanova A.N. Late Pleistostene–Holocene sedimentation in lakes of Central Transbaikalia: implications for climate and environment changes // Russian Geology and Geophysics. 2018. Vol. 59. No 11. P. 1419-1432.
Markova Yu. N. Oshchepkova A. V., Kuz’min M. I., Solotchina E. P., P. A. Solotchin P. A., Bychinskii V. A., Chudnenko K. V. Influence of Climate Changes in the Late Pleistocene–Holocene on Composition of Bottom Sediments of the Selenga–Buguldeika Saddle, Lake Baikal // Stratigraphy and Geological Correlation. 2018. Vol. 26. No 3. P. 344–353.
N.A. Palchik, T.N. Moroz, L.V. Miroshnichenko. Structure and Properties of Syntetic Layered Lithium-Containing Silicates. Crystallography Reports. 2018. V. 63. No 7. pp. 1-6.
Foronova I.V. 2018. Early Quaternary History of the genus Archidiskodon (Proboscidea, Elephantidae) in Western Siberia: to the Question of Intermediate Links in Mammoth Lineage // Proceedings of the Zoological Institute RAS, Vol. 322, No. 3, P. 241–258.
Зыкин В.С., Зыкина В.С. Дискуссионные проблемы палеогеографии плейстоцена ледниковых областей Западной Сибири // Успехи современного естествознания. – 2018, № 7. – С. 121-128.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Вольвах Н.Е. Условия формирования ининской толщи плейстоцена в Яломано-Катунской зоне Горного Алтая // Успехи современного естествознания. – 2018, № 8. – С. 118-129.
Зыкина В.С., Вольвах А.О., Зыкин В.С., Вольвах Н.Е. Особенности строения верхнеплейстоценовой лессово-почвенной последовательности Колыванского увала Предалтайской равнины // Геология и минеральные ресурсы Сибири. – 2018, № 3. - С. 54-64.
Маликов Д.Г. Распространение сайгака Saiga tatarica L., 1766 в позднем неоплейстоцене Минусинской котловины // Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 2018. Т. 93, вып. 2. С. 34-41.
Маликов Д.Г. Новые материалы по малому пещерному медведю Ursus rossicus Borissiak, 1930 среднего неоплейстоцена Куртакского археологического района // Амурский зоологический журнал. 2018. Т. 10. № 1. С. 80-87.
Г.А.Леонова, А.Е.Мальцев, В.Н.Меленевский, Л.В.Мирошниченко, Л.М.Кондратьева, В.А.Бобров "Геохимия диагенеза органогенных осадков на примере малых озёр юга Западной Сибири и Прибайкалья"//Геохимия, 2018г., Т. 56, №4, С. 363-382.
Н.А. Кулик, М.Б. Козликин, Э.В. Сокол, Л.В. Мирошниченко, В.А. Ульянов, М.В. Шуньков, А.П. Деревянко. Фосфатная минерализация неоплейстоцен-голоценовых осадков в Восточной галерее Денисовой пещеры: Археологичекие приложения // Доклады Академии Наук, 2018 г., Т. 478, №3, С.318-322.
Т.Н. Мороз, Н.А. Пальчик, Л.И. Мирошниченко, В.П. Артамонров, С.В. Горяйнов. Кристаллохимические особенности марганцевых минералов по данным колебательной спектроскопии и дифрактометрии. //Вопросы естествознания. 2018. № 3*(17). С. 112-115.
Л.Г. Смолянинова,В.С. Зыкина, И.А. Пронина. Петромагнитные индикаторы в геологическом разрезе долины реки Ануй (Алтайская предгорная равнина) //Вестник ЗабГУ.-2018, Т. 24, № 8. – С. 39-48.
Солотчин П.А., Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Страховенко В.Д, Жданова А.Н., Даниленко И.В. Аутигенное карбонатообразование в малых озерных бассейнах Западного Забайкалья // Вестн. Забайкал. гос. ун-та. 2018. Т. 24. № 6. С. 45-54.
38.Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Меленевский В.Н., Мирошниченко Л.В., Кондратьева Л.М, Бобров В.А. Геохимия диагенеза органогенных осадков на примере малых озер юга Западной Сибири и Прибайкалья // Геохимия. 2018. №4. С. 363–382.
Н.А. Пальчик, Л.И. Разворотнева, Т.Н. Мороз, Л.И. Мирошниченко, В.П. Артамонров. Дифрактометрия и инфракрасная спектроскопия глинистых минералов как сорбентов. //Вопросы естествознания. 2018. № 4*(18). С. 33-38.
Solotchin P.A., Sklyarov E.V., Solotchina E.P., Markova Y.N. Carbonate sedimentation in shallow saline lakes of Western Transbaikalia: The response to Holocene climate changes // Doklady Earth Sciences. 2017. Vol. 473. No 2. P. 461-466.
Solotchina E.P., Sklyarov E.V., Solotchin P.A., Zamana L.V., Danilenko I.V. Sklyarova O.A., Tat’kov P.G. Authigenic carbonate sedimentation in Eravnoe group lakes (WesternTransbaikalia): response to Holocene climate change // Russian Geology and Geophysics. 2017. Vol. 58, No.11. P. 1390–1400.
Strakhovenko V.D., Ovdina E.A, Solotchina E.P. The role of organic matter in authigenic minerals formation from lake Skalistoe (Olkhon region) // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. 2017. Vol. 17. No 11. P. 665-670.
Zhdanova A.N., Solotchina E.P., Solotchin P.A., Krivonogov S.K., Danilenko I.V. Reflection of Holocene climatic changes in mineralogy of bottom sediments from Yarkovsky Pool of Lake Chany (southern West Siberia) // Russian Geology and Geophysics. 2017. Vol. 58. No 6. P. 692-701.
Agatova A.R., Nepop R.K., Rudaya N.A., Khazina I.V., Zhdanova A.N., Bronnikova M.A., Uspenskay O.N., Zazovskay E.P., Ovchinnikov I.Yu., Panov V.S., Shurygin B.N. Discovery of Upper Oligocene–Lower Miocene brown coal deposits (Kosh-Agach formation) in the Dzhazator River valley (Southeastern Russian Altai): Neotectonic and paleogeographical aspects // Doklady Earth Science. 2017. 475 (2). 854-857.
Zykin V.S., Zykina V.S., Markin S.V., Orlova L.A. West Siberia // Human Colonization of the Arctic: The Interaction Between Early Migration and the Paleoenvironment. – Elsevier Academic Press: London, 2017. – P. 179-188.
Хаценович А.М., Вольвах А.О., Рыбин Е.П., Гунчинсурэн Б., Шелепаев Р.А., Попов А.Ю., Болорбат Ц., Одсурэн Д., Вольвах Н.Е., Марченко Д.В.Хроностратиграфия памятника харганын-гол-5 (северная монголия) // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий. - 2017. - № 23. - С.222-225.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Смолянинова Л.Г., Рудая Н.А., Форонова И.В., Маликов Д.Г. Новые данные по стратиграфии четвертичных отложений предгорий Горного Алтая (долина р. Песчаная) // Археология, этнография и антропология Евразии. - 2017, № 3. – С. 3-16.
Зыкина В.С., Зыкин В.С., Вольвах А.О., Овчинников И.Ю., Сизов О.С., Соромотин А.В. Строение, криогенные образования и условия формирования верхнечетвертичных отложений Надымского Приобья севера Западно-Сибирской равнины // Криосфера Земли. 2017. Т. XXI, № 6. – С. 14-25.
Ербаева М.А., Щетников А.А., Филинов И.А., Крайнов М.А., Маликов Д.Г., Нечаев И.О. Новые данные по геологии и фауне местонахождения Малые Голы (Предбайкалье) // Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 2017. Т. 92, вып. 4. С. 27-33.
Н. А. Пальчик, Т. Н. Мороз, Т. Н. Григорьева, Н. К. Никандрова, Л. В. Мирошниченко. Кристаллохимические особенности нонтронита из донных осадков Тихого океана. Кристаллография. 2017. Т. 62. № 1. С. 86-92.
A.G., Sharygin, V.V., Seryotkin, Y.V., Karmanov, N.S., Belogub, E.V., Moroz, T.N., Nigmatulina, E.N., Eliseev, A.P., Vedenyapin, V.N. and Kupriyanov, I.N. (2016) Rippite, IMA 2016-025. CNMNC Newsletter No. 32, August 2016, page 919; Mineralogical Magazine, 80(5), P. 915-922.
Baigusheva V.S., Titov V.V., Foronova I.V. 2016. Teeth of early generations of Early Pleistocene elephants (Mammalia, Elephantidae) from Sinyaya Balka/Bogatyri site (Sea of Azov Region, Russia) // Quaternary International. Vol. 420. P. 306 – 318.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Смолянинова Л.Г. Новые данные о наиболее древнем четвертичном оледенении на Горном Алтае // Докл АН. - 2016. – Т. 466, № 3. - С. 315-318.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Смолянинова Л.Г. Дискуссионные вопросы инициального заселения Сибири человеком и возраст стоянки Карама на Горном Алтае // Стратиграфия. Геологическая корреляция. - 2016, том 24, № 3. - С. 102-120.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Сенников Н.В., Мистрюков А.А. О скоплениях глыбового материала в долинах рек Чуя и Катунь и распространении последнего позднеплейстоценового оледенения на Горном Алтае // Докл РАН - 2016. – Т. 470, № 3. - С. 311-314.
Мистрюков А.А., Савельева П.Ю., Мармулев С.С. Развитие рельефа долин рек Аккол и Талтура в позднем голоцене (Юго-Восточный Алтай) // Вестник Забайкальского государственного университета.2016, Т.22, № 07, С. 4-14.
Назаров А. Н., Мыглан В. С., Орлова Л.С., Овчинников И.Ю. Активность ледника Малый Актру и колебания границы леса в бассейне Актру за исторический период // Лед и снег, 2016, Т.56, № 1, с. 103-118.
Moroz T., Ponomarchuk V., Goryainov S., Kovalev K.,Palchik N. Graphite and Graphite-Like Materials from Black-Shale and Magmatic Ores: Raman Spectroscopy Data // Proceeding of 11th International Congress for Applied Mineralogy (ICAM), Springer. Geochemistry /Mineralogy. Springer International Publishing Switzerland. 2015. Ed. F. Dong. P. 313-324. Doroshkevich.
Tatyana Moroz, Victor Ponomarchuk, Sergey Goryainov, Konstantin Kovalev, and Nadezhda Palchik. Graphite and Graphite-Like Materials from Black-Shale and Magmatic Ores: Raman Spectroscopy Data // Proceeding of 11th International Congress for Applied Mineralogy (ICAM), Springer Geochemistry/Mineralogy. Springer International Publishing Switzerland. 2015. Ed. F. Dong. P. 313-324.
Tatyana N. Moroz, Viktor A Ponomarchuk, Sergei V. Goryainov, Nadezhda A. Palchik, Howell G.M. Edwards and Sergei M. Zmodik. Raman spectra of natural carbonaceous materials from a black shale formation. J. Raman Spectrosc. 2015. V. 46. P 959-963.
Sizikova, A.O., Zykina, V.S. The dynamics of the Late Pleistocene loess formation, Lozhok section, Ob loess Plateau, SW Siberia //Quaternary International. – 2015. – Vol. 365. - P. 4-14.
Solotchin P.A., Sklyarov E.V., Solotchina E.P., Zamana L.V., Sklyarova O.A. A new find of kogarkoite Na3SO4F in Transbaikalia // Doklady Earth Sciences. 2015. Vol. 462. No 2. P. 643-647.
Solotchina E.P., Sklyarov E.V., Strakhovenko V.D., Solotchin P.A., Sklyarova O.A. Mineralogy and Crystal Chemistry of Carbonates in Modern Sediments of Shallow Lakes of Olkhon Area (Baikal Region) // Doklady Earth Sciences. 2015. Vol. 461. No 2. P. 394-400.
Strakhovenko V.D., Solotchina E.P., Vosel' Y.S., Solotchin P.A. Geochemical factors for endogenic mineral formation in the bottom sediments of the Tazheran lakes (Baikal area) // Russian Geology and Geophysics. 2015. Vol. 56. No 10. P. 1437-1450.
Oshchepkova A.V., Kuzmin M.I., Bychinski V.A., Solotchina E.P., Chudnenko K.V. Models of Solid Solutions for Calculation of the Mineral Composition of Lake Baikal Bottom Sediments: A New Approach to Paleoclimatic Reconstructions // Doklady Earth Sciences. 2015. Vol. 461. No 2. P. 364-367.
Zykin V.S., .Zykinа V.S. The Middle and Late Pleistocene loess-soil record in the Iskitim area of Novosibirsk Priobie, south-easternWest Siberia // Quaternary International. – 2015. – Vol. 365. - P. 15-25.
Н.А. Пальчик, Т.Н. Мороз, Т.Н. Григорьева, А.В. Дарьин Л.В. Мирошниченко. Взаимосвязи минерального и микроэлементного состава донных осадков Охотского моря. Известия РАН. Серия физическая. 2015. Т. 79. № 1. С. 112-116.
Пальчик. Н.А., Мороз Т.Н., Григорьева Т.Н., Солотчин П.А, Мирошниченко Л.В.. Методы дифрактометрии, колебательной, Мессбауровской спектроскопии и рентгено флуоресцентного анализа для изучения слоистых минералов// Вопросы Естествознания. 2015. №2(6). С.57-63.
Савельева П.Ю., Мистрюков А.А. Особенности строения и происхождения высоких террас реки Чуя (Юго-Восточный Алтай) // Вестник Забайкальского государственного университета.2015, № 03(118), С. 60-69.
Сизикова А.О.,Зыкина В.С., Овчинников И.Ю., Панов В.С. Комплексное изучение горизонтов лессов верхнего плейстоцена разреза Белово. // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, № 4, 2015, С. 17-30.
Moroz T. N., Goryainov S. V., Pokhilenko N. P., Podgornykh N. M.. Crystalline and Amorphous Matter in the Chelyabinsk Meteorite: Evidence from Raman Spectroscopy //Doklady Earth Sciences. 2014. V. 457. Part 1. P. 831-834.
Solotchina E.P., Solotchin P.A. Composition and structure of low-temperature natural carbonates of the calcite-dolomite series // Journal of Structural Chemistry. 2014. Vol. 55. No 4. P. 779-785.
Solotchina E.P., Solotchin P.A., Sklyarov E.V., Vologina E.G., Sklyarova O.A. Mineralogy and crystal chemistry of carbonates from the Holocene sediments of Lake Kiran (western Transbaikalia): connection with paleoclimate // Russian Geology and Geophysics. 2014. Vol. 55. No 4. P. 472-482.
Foronova I.V. 2014. Mammuthus intermedius (Proboscidea, Elephantidae) from the late Middle Pleistocene of the Southern Western and Central Siberia, Russia: problem of intermediate elements in the mammoth lineage // R. Journal of Theriology.Vol. 13(2). P.71-82.
Sotnikova M.V., Foronova I.V. 2014. The first Asian record of Panthera (Leo) fossilis (von Reichenau, 1906) (Mammalia, Carnivora, Felidae) in the Early Pleistocene of Western Siberia, Russia // Integrative Zoology. Vol. 9. P. 517-530.
Зыкин В.С., Зыкина В.С. Естественное опустынивание в позднем кайнозое Северной и Центральной Азии // Опустынивание Центральной Азии: оценка, прогноз, управление. – Астана: 2014. – С. 266-273.
Зыкин В.С., Зыкина В.С. Особенности развития речных долин Горного Алтая в четвертичном периоде // Современные проблемы географии и геологии. – Томск: Томский государственный ун-т, – 2014. – С. – 171-176.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Маркин С.В., Орлова Л.А. Западная Сибирь // Инициальное заселение Арктики человеком в условиях изменяющейся природной среды. – М.: ГЕОС, 2014. – С. 150-160 (монография).
Н.А. Пальчик, Т.Н. Мороз, Т.Н. Григорьева, Л.В. Мирошниченко. Состав и структура марганцевых минералов пресного озера Миассово. Журнал неорганической химии. 2014. Т. 59. № 5. С. 681-688.
Н.А. Пальчик, Т.Н. Мороз, Т.Н. Григорьева. Особенности состава и структурных преобразований марганцевых минералов озера Большое Миассово (Южный Урал). Журнал структурной химии. 2014. Т. 55. № 4. С. 798-804.
Сизикова А.О.,Зыкина В.С. Морфоскопия песчаных кварцевых зерен и микростроение верхнеплейстоценовых лёссов юга Западной Сибири, разрез Ложок // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, №1, 2014. –С. 41-50.
Пальчик Н.А., Григорьева Т.Н., Мороз Т.Н. Состав, структура, свойства высокожелезистых нонтронитов разного генезиса// Кристаллография. 2013. Т. 58. № 2. С. 275-300.
Пальчик Н.А., Григорьева Т.Н., Мороз Т.Н. Природные и синтезированные Mn минералы// Журнал неорганической химии. 2013. Т. 58. № 2. С. 172-177.
Мороз Т.Н., Пальчик Н.А., Дарьин А.В., Григорьева Т.Н. Рентгенофлуоресцентный анализ с использованием синхротронного излучения марганцевых минералов из морских и озерных донных отложений // Изв. РАН. Серия физическая. 2013. Т. 77. № 2. С. 218-221.
Пономарчук В.А., Колмогоров Ю.П., Рябов В.В., Титов А.Т., Мороз Т.Н.,.Семенова Д.В, Пыряев А.Н., Пономарчук А.В.. Исследование методом РФАСИ природного микро-наноструктурированного углерода из магматических пород // Изв. РАН. Серия физическаяю 2013. Т.77 № 2. С. 224-228.
Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Склярова О.А., Ухова Н.Н. Голоценовая осадочная летопись озера Большое Алгинское, Западное Забайкалье: связь с палеоклиматом // Доклады Академии Наук. 2013. Т. 449. № 1. С. 80-86.
Moroz T. Vibrational Spectroscopy of Natural Garnet; //In Garnet: Metamorphic History, Composition and Crystallization. Editors: Hanna Schweitzer and Joachim Metzger. NewYork: Nova Science Publishers, Inc., 2012. P. 241-253.
Natalya V. Vurkevich, Olga P. Saeva, Nadezhda A. Palchik. Arsenic mobility in two mine tailings drainage systems and its removal from solution by natural geochemical barriers. Applied Geochemistry. 2012. V 27. N 11. P. 2260-2270.
Zykin V.S., Zykina V.S., Sizikova A.O., Kravchinsky V.A. Humidity change in Quaternary of Northern Asia // Loess Letter 68, 2012. - P. 17-18.
Зыкин В.С. Стратиграфия и эволюция природной среды и климата в позднем кайнозое юга Западной Сибири. – Новосибирск: Академическое изд-во "Гео", 2012. - 487 с. (монография).
Зыкина В.С., Зыкин В.С. Лёссово-почвенная последовательность и эволюция природной среды и климата Западной Сибири в плейстоцене. – Новосибирск: Академическое изд-во "Гео", 2012. - 477 с. (монография).
Лапухов А.С., Боровиков А.А., Гузман Б.В., Мирошниченко Л.В., Разворотнева Л.И. Гиератит в гидротермально измененных вулканогенных породах Данченковского месторождения (остров Уруп) // Записки Российского минералогического общества. Санкт-Петербургская издательская фирма Наука РАН. - 2012. - Т. 141. - № 5. - С. 52-59.
Артамонова С.Ю., Мельгунов М.С., Дементьев В.Н., Мирошниченко Л.В. Отвалы горных выработок Эльконского горста как источники естественных радионуклидов и токсичных элементов // Химия в интересах устойчивого развития. Издательство СО РАН, Новосибирск. - 2012. - Т. 20. - № 3. - С. 305-319.
Мороз Т.Н., Пальчик Н.А., Дарьин А.В., Григорьева Т.Н. Рентгенофлуоресцентный анализ с использованием синхротронного излучения марганцевых минералов из морских и озерных донных отложений // Изв. РАН. Серия физическая. 2013. Т. 77. № 2. С. 218-221.
Жмодик С.М., Калинин Ю.А., Росляков Н.А., Миронов А.Г., Михлин Ю.Л., Белянин Д.К., Немировская Н.А., Спиридонов А.М., Нестеренко Г.В., Айриянц Е.В., Мороз Т.Н., Бульбак Т.А. Наночастицы благородных металлов в зоне гипергенеза // Геология рудных месторождений. - 2012. - Т. 54. - № 2. - С. 168-183.
Орлова Л.А., Овчинников И.Ю. Радиоуглеродный метод датирования (правила отбора и подготовки проб, проблемы датирования).// Палеопочвы, природная среда и методы их диагностики/ отв. Ред. Г.В. Добровольский, М.И. Дергачева; Институт почвоведения и агрохимии СО РАН; Институт водных и экологических проблем СО РАН; Томский государственный университет.- ЗАО “ОФСЕТ”, 2012. – с.109-120.
Пальчик Н.А., Григорьева Т.Н., Мороз Т.Н. Природные и синтезированные Mn минералы// Журнал неорганической химии. 2013. Т. 58. № 2. С. 172-177.
Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Солотчин П.А., Вологина Е.Г., Столповская В.Н., Склярова О.А., Ухова Н.Н. Реконструкция климата голоцена на основе карбонатной осадочной летописи малого соленого озера Верхнее Белое, Западное Забайкалье // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 12. С. 1756-1775.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Орлова Л.А., Савельева П.Ю., Сизикова А.О., Смолянинова Л.Г. Верхний кайнозой юга Западной Сибири: современное состояние стратиграфии и палеогеографии // Новости палеонтологии и стратиграфии. - 2011. – Вып. 16-17. Приложение к журналу "Геология и геофизика" - Т. 52. – С. 137-152.
Т.Н. Мороз, Н.А. Пальчик, Т.Н. Григорьева, Ю.П. Колмогоров, А.Н. Деркачев. Микроэлементы в нонтронитах из донных осадков Охотского моря. Поверхность. 2011. № 11. С. 54-59.
Мороз Т.Н., Пальчик Н.А., Григорьева Т.Н., Колмогоров Ю.П., Деркачев А.Н., Микроэлементы в нонтронитах из донных осадков Охотского моря // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2011. № 11. С.54-59.
Т.Н. Светлякова, Н.Г. Кононова, А.Е. Кох, К.А. Кох, Н.А. Пальчик. Исследования фазообразования в системе BaB2O4 – NaBO2 – MBO3 (M = Sc, La, Y) и новый ортоборат ScBaNa(BO3)2. Журнал неорганической химии. 2011. Т. 56. № 1. С. 117-121.
С.А. Вишневский, Н.А. Гибшер, Н.А. Пальчик. Мегабрекчии Попигайской астроблемы: источник и специфика отложения "ранних" тагамитов в их составе. // Литосфера. 2011. № 1.С. 72-82.
Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Вологина Е.Г., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Склярова О.А., Изох О.П., Ухова Н.Н. Климатические сигналы в карбонатной осадочной летописи голоцена озера Намши-Нур, Западное Прибайкалье // ДАН. 2011. Т. 436. № 6. С. 814-819.
Гаськова О.Л., Солотчина Э.П., Склярова О.А. Реконструкция эволюции состава растворов по данным осадочной летописи соленых озер Приольхонья // Геология и геофизика. 2011. Т.52. № 5. С. 704-711.
Foronova I.V. 2010. Pleistocene History of Mammoth Lineage Elephants in Southern Siberia // Quaternaire (International Journal of the French Quaternary Association). Vol. 3. P. 17-19.
Sotnikova M.V., Foronova I.V. 2010. Late Early - Middle Pleistocene Records of Homotherium Fabrini (Felidae, Machairodontinae) from the Asian Territory of Russia // Quaternary Stratigraphy and Paleontology of the Southern Russia: Connections between Europe, Africa and Asia. Rostov-on- Don, P. 155-157.
ProkopenkoA.A., Bezrukova E.V., Khursevich G.K., Solotchina E.P., Kuzmin M.I., Tarasov P.E. Climate in continental interior Asia during the longest interglacial of the past 500,000 years: the new MIS 11 records from Lake Baikal, SE Siberia // Clim. Past. 2010. V. 10. P. 31-48.
Zykina V.S.,Savvinov G.N., Danilov P.P. The buried soils of the North-Anui low-mountained soil province of Yakutia (the lower reaches of the Kolyma River) //Quaternaire, № 3, -2010. –C. 117-118.
Деревянко А.П., Зыкин В.С., Зыкина В.С., Маркин С.В. Строение и история развития долины р. Чарыш в районе Чагырской пещеры // Проблемы археологии, этнографии и антропологии Сибири и сопредельных территорий. – Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2010. – Т. 16. – С. 63-66.
Деревянко А.П., Маркин С.В., Зыкина В.С., В.С. Зыкин, А.С. Антипов, Кунгуров А.Л. Комплексные исследования Чагырской пещеры в 2010 году – объекта среднего палеолита Алтая // Проблемы археологии, этнографии и антропологии Сибири и сопредельных территорий. – Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2010. – Т. 16. – С. 79-82.
С.А. Вишневский, Н.А. Гибшер и Н.А. Пальчик. Флюидно-расплавные внедрения в лешательерите из зювитов Попигайской астроблемы: продукт динамического взаимодействия расплавов и флюидов на стадии ударного плавления гнейсов. // Геохимия. 2010, № 8, с. 801-814.
С.А. Вишневский, Н.А. Гибшер, Н.А. Пальчик. Флюидные включения в мономинеральных стёклах из мегабрекчий Попигайской астроблемы. // Доклады РАН. 2010, том 432, № 4, с. 518-523.
Савельева П.Ю. Палеогеоморфологическое картирование на основе использования методов ГИС и ДЗ (на примере участка среднего течения р. Катунь) // Вестник Читинского государственного университета, 2010, №6, C.-110-115.
Скляров Е.В., Солотчина Э.П., Вологина Е.Г, Игнатова Н.В., Изох О.П., Кулагина Н.В., Склярова О.А., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Ухова Н.Н., Федоровский В.С, Хлыстов О.М. Детальная летопись климата голоцена из карбонатного разреза соленого озера Цаган-Тырм, Западное Прибайкалье // Геология и геофизика. 2010. V. 51. № 3. С. 303-328.
Скляров Е.В., Солотчина Э.П., Вологина Е.Г, Изох О.П., Кулагина Н.В., Орлова Л.А., Склярова О.А., Солотчин П.А, Столповская В.Н., Ухова Н.Н. Климатическая история голоцена Западного Прибайкалья в карбонатной осадочной летописи озера Холбо-Нур // ДАН. 2010. Т.431. № 5. С. 668-674.
Форонова И.В. 2010. Унифицированная региональная стратиграфическая схема четвертичных отложений Средней Сибири (Таймыр, Сибирская платформа). Палеонтологическое обоснование по крупным млекопитающим. Новосибирск.
MorozT, Ragozin A, Salikhov D, Belikova G, Puchkov V, Kagi H. Micro-Raman spectra of ugrandite garnet // Spectrochim.Acta.Part A. 2009. V.73. P. 436-439.
T.N. Moroz, N.A. Palchik, A.V. Dar’in. Microelemental and mineral compositions of pathogenic biomineral concrements: SRXFA, X-ray powder diffraction and vibrational spectroscopy data. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A, 2009, v. 603, p. 141-143.
Зыкин В.С., Зыкина В.С. Проблемы расчленения и корреляции четвертичных отложений юга Западной Сибири // Бюлл. Комиссии по изучению четвертичного периода. - № 69. – М.: ГЕОС, 2009. – С. 71-84.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Зажигин В.С., Орлова Л.А., Чиркин К.А.., Смолянинова Л.Г., Балакин П.В. Четвертичная система юга Западной Сибири: стратиграфия, изменения природной среды и климата // Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. – С. 238-241.
Деревянко А.П., Маркин С.В., Зыкин В.С., Кунгуров А.Л. Пещера Чагырская - новая стоянка среднего палеолита северо-западного Алтая // Роль естественно-научных методов в археологических исследованиях. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2009. - С. 275-278.
Деревянко А.П., Маркин С.В., Зыкина В.С., Зыкин В.С. Чагырская пещера: исследования 2009 года // Проблемы археологии, этнографии и антропологии Сибири и сопредельных территорий. – Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2009. – Т. 15. – С. 53-56.
Т.Н. Мороз, Н.А. Пальчик. Однозначность в определении пространственной группы симметрии методами колебательной спектроскопии. Кристаллография. 2009. Т. 54. № 5. С. 775-778.
А.Н. Деркачев, Б.В. Баранов, Б.Я. Карп, Е.Н. Cуховеев, Т.Н. Григорьева, Н.А. Пальчик, Т.Н.Мороз. Гидротермальные отложения как индикатор плиоцен-четвертичного вулканизма в центральной части Охотского моря. Доклады РАН. 2009, Т. 426, № 6, с.782-785.
Н.А. Пальчик, Т.Н. Григорьева, Т.Н. Мороз. Кристаллохимический анализ природного глинистого вещества разного генезиса. Журнал структурной химии. 2009. т. 50.С. 117-122.
Солотчина Э.П. Структурный типоморфизм глинистых минералов осадочных разрезов и кор выветривания. Новосибирск, Академ. изд-во "Гео". 2009. 234 с.
SolotchinaE.P., Prokopenko A.A., Kuzmin M.I., Solotchin P.A., Zhdanova A.N. Climate signals in sediment mineralogy of Lake Baikal and Lake Hovsgol during the LGM-Holocene transition and the 1-Ma carbonate record from the HDP-04 drill core // Quatern. Intern. 2009. V. 205. P. 38-52.
Солотчина Э.П. Структурный типоморфизм глинистых минералов осадочных разрезов и кор выветривания // Новосибирск: Изд-во "Гео", 2009. 234 с.
Zykina V.S., Zykin V.S. The loess-soil sequence of the Brunheschron from West Siberia and its correlation to global climate records // Quaternary International, 2008, Vol. 179. - P. 171-175.
Kravchinsky V.A., Zykina V.S., Zykin V.S. Magnetic indicator of global paleoclimate cycles in Siberian loess-paleosol sequence // Earth Planet. Sci. Lett. - 2008. – Vol. 265. – P. 498-514.
Деревянко А.П., Кузьмин М.И., Ваганов Е.А., ЗыкинВ.С., Гольдберг Е.Л., КалугинИ.А., Дучков А.Д., Грачев М.А., Зыкина В.С., Орлова Л.А. и др. Глобальные и региональные изменения климата природной среды позднего кайнозоя в Сибири. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. – 511 с.
Деревянко А.П., Маркин С.В., Зыкин В.С. Пещера Чагырская – новая стоянка среднего палеолита на Алтае // Проблемы археологии, этнографии и антропологии Сибири и сопредельных территорий. – Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2008. – Т. 14. – С. 52-55.
Н.А. Пальчик, Э.П. Солотчина, Е.Л. Гольдберг, В.Н. Столповская, С.А. Горбаренко. Кристаллохимия глинистых минералов в осадках Охотского моря как индикатор палеоклимата. Журнал неорганической химии. 2008. Т. 53. № 6. С.938-946.
Солотчина Э.П., Кузьмин М.И., Столповская В.Н., Прокопенко А.А., Солотчин П.А. Минералогия карбонатов в осадках озера Хубсугул: водный баланс и палеоклиматические обстановки // ДАН. 2008. Т.419. №3. С. 387-392.
Солотчина Э.П., Скляров Е.В., Вологина Е.Г., Орлова Л.А., Склярова О.А., Солотчин П.А., Столповская В.Н., Федоровский В.С., Хлыстов О.М. Карбонаты в осадочной летописи соленого озера Цаган-Тырм (Западное Прибайкалье): новый тип палеоклиматических сигналов высокого разрешения // ДАН. 2008. Т. 421. № 3. C. 391-398.
Кузьмин М.И., Карабанов Е.В., Безрукова Е.В., Бычинский В.А., Прокопенко А.А., Кравчинский В.А., Гелетий В.Ф., Солотчина Э.П., Хурсевич Г.К., Горегляд А.В., Крайнов М.А. Изменения климата и природной среды Центральной Азии в позднем кайнозое на основе изучения глубоководных скважин из. оз. Байкал // Глобальные и региональные изменения климата и природной среды позднего кайнозоя в Сибири / Под ред. А.П. Деревянко. Новосибирск, Изд-во СО РАН. 2008. С. 11-107. (Интеграционные проекты СО РАН, вып.16, 511 с.).
Ryabenko A.G., Kiselev N.A., Hutchison J.L., Moroz T.N., Bukalov S.S., Mikhalitsyn L.A., Loutfy R.O. and Moravsky A.P. Spectral Properties of Single-Walled Carbon Nanotubes Encapsulating Fullerene //Carbon. 2007. V.45. P. 1492-1505.
Salikhov D.N., Belikova G.I., Puchkov V.N., Moroz T.N. Pyroxenites and chromite mineralization of the Sangalyk Sector, Southern Urals //Doklady Earth Sciences. 2007. V. 415. No. 5. P. 786-788.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Зажигин В.С. Проблемы расчленения и корреляции плиоценовых и четвертичных отложений юга Западной Сибири // Археология, этнография и антропология Евразии. - 2007, № 2. – С. 24-40.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Чиркин К.А. Последовательность субаэрального осадконакопления и природные условия обитания человека в плейстоцене Сибири // Северная Евразия в антропогене: человек, палеотехнологии, геоэкология, этнология и антропология. - Т.1. – Иркутск: Изд-во Оттиск, 2007. - С. 263-272.
Артамонова С.Ю., Лапухов А.С, Мирошниченко Л.В., Разворотнева Л.И. Минерально-геохимические индикаторы техногенных источников аэрозольного загрязнения // Химия в интересах устойчивого развития. – 2007. №15. С.643-652.
Коллектив участников проекта "Хубсугул-бурение" Строение осадочного чехла оз. Хубсугул: его связь с геологическими и климатическими факторами // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 11. С. 1117-1143.
С.В. Борисов, С.А. Магарилл, Н.В. Первухина, Н.А. Пальчик. Кристаллохимия и особенности структурообразования оксо- и халькогалогенидов ртути. Москва. "Янус-К". 2007. 155 стр.
Пальчик Н.А., Мороз Т.Н., Максимова Н.В., Дарьин А.В. Минеральный и микроэлементный состав мочевых камней. Журнал неорганической химии. 2006. Т.51. № 7. С. 1177-1184.
Столповская В.Н., Солотчина Э.П., Жданова А.Н. Количественный анализ неглинистых минералов донных осадков озер Байкал и Хубсугул методом ИК-спектроскопии (в связи с палеоклиматическими реконструкциями) // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 6. С. 778-788.
Dobretsov N.L., Zykin V.S., Zykinа V.S. Desertification of mid-latitude Northern Asia and global change periodicity in the Quaternary // Environmental Security and Sustainable Land Use of Mountain and Steppe Territories of Mongolia and Altai. NATO science series 2, Environmental security. Dordrecht/Boston/London: Springer, 2006. – P. 3-18.
Kravchinsky V., Zykina V.S., Zykin V.S. Siberian Pleistocene loess-paleosol sequences: magnetic indicator of global paleoclimate cycles // Eos Trans. AGU. – 2006. - 87(52). – P. 50-20.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Зажигин В.С. Основные проблемы стратиграфии верхнего кайнозоя юга Западно-Сибирской равнины // Палинологические, климатостратиграфические и геоэкологические реконструкции. Спб.:Недра, 2006. – С. 154 – 178.
Вишневский С.А., Райтала Й., Гибшер Н.А., Охман Т. и Пальчик Н.А. Импактные туффизиты Попигайской астроблемы. – Геология и Геофизика, 2006, т. 47, № 6, c. 715-733.
Foronova I.V. 2006. Late quaternary equids (genus Equus) of South-western and South-central Siberia. In: Equids in Time and Space (ed. Marjan Mashkour), ICAZ 9. OxbowBooks, Oxford. P. 20–30.
Foronova I.V. 2005. Large Mammal Faunas from Southwestern Siberia of the Plio-Pleistocene boundary and Lower/Middle Pleistocene transition // Quternary International. Vol. 131. P. 95 – 99.
Palchik N.A., Moroz T.N. Polymorph Modifications of Calcium Carbonate in Gallstones. Journal of Crystal Growth. 2005. v.283. P. 450-456.
Frechen M., Zander A., Zykina V.,Boenigk W. The loess record from the section at Kurtak in Middle Siberia // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 228. – 2005, p. 228-244.
Arkhipov S.A., Volkova V.S., Zolnikov I.D., Zykina V.S.,Krukover A.A., Kulkova I.A. West Siberia //Cenozoic Climatic and Environmental Changes in Russia. Spezial papers (Geological Society of America). - Boulder, - 2005. – 382 – P. 67-88.
ЗыкинВ.С., ЗыкинаВ.С., Чиркин К.А., СмоляниноваЛ.Г. Геологическое строение и стратиграфия верхнекайнозойских отложений в районе раннепалеолитической стоянки Карама в верхнем течении р. Ануй (Северо-западный Алтай) // Археология, этнография и антропология Евразии. – 2005. - № 3. – С. 2-20.
Деревянко А.П., Шуньков В.С., Болиховская Н.С., Зыкин В.С., Зыкина В.С., Кулик Н.А., Ульянов В.А. Стоянка раннего палеолита Карама на Алтае. - Новосибирск, Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2005, 86 с.
Мистрюков А. А., Савельева П. Ю. Геоморфологическое картирование экосистем устья р. Чуя на основе использования ГИС-технологий. // Сибирский Экологический Журнал, Новосибирск, 2005, №6.С. 973-983.
Белогуб Е.В., Щербакова Е.П., Мороз Т.Н., Новоселов К.А. Сульфаты кобальта из медно-колчеданного месторождения Летнее (Южный Урал) // ЗВМО. 2005. № 3, C. 94 – 100.
Солотчина Э.П. Дифференциальная диагностика и анализ типоморфизма ассоциаций, реальной структуры глинистых минералов в осадочных разрезах и корах выветривания // Автореф. дис.… докт. геол.-мин. наук. Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, НП АИ "Гео". 2005. 40 с.
Karabanov E., WilliamsD., Kuzmin M., Sideleva V., Khursevich G., Prokopenko A., Solotchina E., Tkachenko L., Fedenya S., et al. Ecological collapse of Lake Baikal and Lake Hovsgol ecosystems during the Last Glacial and consequences for aquatic species diversity // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 2004. V. 209. P. 227-243.
Зыкин В.С., Зажигин В.С. Новый биостратиграфический уровень плиоцена Западной Сибири и возраст стратотипа нижне-среднемиоценового бещеульского горизонта // Докл. РАН, 2004, т. 398, № 2. - С. 214-217.
Зыкина В.С., Зыкин В.С. Основные закономерности эволюции педогенеза Западной Сибири в неоплейстоцене // Почвы – национальное достояние России. Кн. 1. – Новосибирск: Наука-Центр, 2004. - С. 238-240.
Деревянко А.П., Шуньков В.С., Болиховская Н.С., Зыкин В.С., Зыкина В.С., Кулик Н.А., Ульянов В.А., Маркин М.М. Первые результаты комплексных исследований раннепалеолитической стоянки Карама на Алтае // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий. Т. 10. Ч. 1. Новосибирск, Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2004, с. 96-100.
Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Зыкина В.С. Анизотропия магнитной восприимчивости лессово-почвенных отложений (на примере опорного разреза Белово, Западная Сибирь) //Физика земли. –2004, № 2, С. 50-65.
Богуш А. А., Лазарева Е. В., Летов С. В., Мирошниченко Л. В. Особенности формирования техногенного испарительного барьера (на примере хвостохранилища Беловского цинкового завода, Кемеровская область) // Минералогия техногенеза - 2004. Миасс: ИМин УрО РАН, 2004, С. 28-36.
Жмодик С.М., Миронов А.Г., Агафонов Л.В., Жмодик А.С., Павлов А.Л., Мороз Т.Н., Айриянц Е.В., Куликов Ю.И. и др. Углеродизация гипербазитов Восточного Саяна и золото-палладий-платиновая минерализация // Геология и геофизика, 2004, т. 45, №2, С. 228-243.
Н.А.Пальчик, Т.Н. Мороз, И.В. Леонова, Ю.П. Колмогоров, В.Е. Толмачев. Минеральный и микроэлементный состав слюнных камней. Журнал неорганической химии. 2004. Т.49. № 8. С. 1247-1255.
Солотчина Э.П., Кузьмин М.И., Прокопенко А.А., Столповская В.Н., Солотчин П.А., Шульженко С.Г. Глинистые минералы и палеоклиматические сигналы в голоцен-плейстоценовых осадках озера Байкал // Докл. АН. 2004. Т. 398. №3. С. 390-395.
Pal’chik N. A., Stolpovskaya V. N., Moroz T. N., Kolmogorov Yu. P., Leonova I. V.. Phase and Microelemental Compositions of Gallstones //Russian Journal of Inorganic Chemistry 2003 p. 1921.
Zykina V.S., Zykin V.S. Pleistocene warming stages in Southern West Siberia: soils, environment, and climate evolution // Quaternary International. - 2003. - Vol. 106-107. - P. 233-243.
Zander A., Frechen M., Zykina V., Boenigk W. Luminescence chronology of the Upper Pleistocene loess record at Kurtak in Middle Siberia // Quaternary Science Reviews, 22, vol. 2003, p. 999 – 1010.
Зыкин В.С., Зажигин В.С., Зыкина В.С., Чиркин К.А. О выделении регионального стратотипа границы неогеновой и четвертичной систем для Северной и Центральной Азии // Вестник Томского государственного университета, серия "Науки о Земле" (геология, география, метеорология, геодезия). 2003, № 3(II). – С. 77-80.
Добрецов Н.Л., Зыкин В.С., Зыкина В.С. Структура лессово-почвенной последовательности плейстоцена Западной Сибири и её сопоставление с Байкальской и глобальными летописями изменения климата // Докл. РАН. – 2003. - Т. 391. - № 6. - С. 821-824.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Орлова Л.А. Реконструкция изменений природной среды и климата позднего плейстоцена на юге Западной Сибири по отложениям котловины озера Аксор // Археология, этнография и антропология Евразии. 2003, № 4, с. 2-16.
Деревянко А.П., Шуньков В.С., Зыкин В.С., Зыкина В.С., Ульянов В.А., Маркин М.М. Изучение раннепалеолитической стоянки Карама на северо-западе Алтая // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий. Т. 9, ч. 1. Новосибирск, Изд-во ИАЭТ СО РАН, 2003, с. 106-111.
Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Зыкина В.С. Наложение "Аляскинской" и "Китайской моделей записи палеоклимата в магнитных свойствах отложений верхнего и среднего неоплейстоцена на юге Западной Сибири // Геология и геофизика, 2003, т. 44, № 7, с. 638-651.
Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Зыкина В.С. Гранулометрический состав и магнитные свойства поздненеоплейстоценовых субаэральных отложений Западной Сибири как отражение климатических колебаний (на примере опорного разреза Белово) // Вестник Томского государственного университета, серия "Науки о Земле" (геология, география, метеорология, геодезия). 2003, № 3(I). – С. 112 - 115.
Zhu R.X., Matasova G., Kazansky A., Zykina V., Sun J.M. Rock magnetic record of the last glacial-interglacial cycle from the Kurtak loess section, southern Siberia // Geophys. J. Int., 2003, 152, p. 335-343.
Пальчик Н.А., Гончар А.М., Григорьева Т.Н., Столповская В.Н., Мороз Т.Н., Мирошниченко Л.В. Сравнительный анализ биогенного карбонатгидроксилапатита и его синтетического аналога как материала для костной пластики.// (Chemistry for Sustainable Development) Химия в интересах устойчивого развития. 2003. (11). №. С. 393-398.
Н.А. Пальчик, В.Н. Столповская, Т.Н. Мороз, Ю.П. Колмагоров, И.В. Леонова. Фазовый и микроэлементный состав желчных камней. Журнал неорганической химии. 2003. Т.48. № 12. С. 2080-2085.
Orlova L.A., Zykina V.S. Radiocarbon dating of buried Holocene soils in Siberia // Radiocarbon, 2002, vol 44, Nr 1, p. 113-122.
Solotchina E.P., Prokopenko A.A., Vasilevsky A.N., Gavshin V.M., Kuzmin M.I. and Williams D.F. Simulation of XRD patterns as an optimal technique for studying glacial and interglacial clay mineral associations in bottom sediments of Lake Baikal // Clay minerals. 2002. V. 37. P. 105-119.
Thomas J.C., Lanza R., Kazansky A., Zykin V., Semakov N., Mitrokhin D., Delvaux D. Paleomagnetic study of Cenozoic sediments of the Zaisan basin (SE Kazakhstan) and the Chuya depression (Sibirien Altai): tectonic implications for Сentral Asia // Tectonophysics – 2002, Vol. 351 (1-2). – P. 119-137.
Зыкин В.С. Закономерности развития рельефа и климата Внутренней Азии в позднем мезозое и кайнозое // Геоморфология гор и предгорий – Барнаул: Изд-во Алтайского университета, 2002. – С. 96-101.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Орлова Л.А. Новые данные об изменении природной среды и климата в позднем плейстоцене юга Западно-Сибирской равнины по осадкам котловины озера Аксор // Основные закономерности глобальных и региональных изменений климата и природной среды в позднем кайнозое Сибири. Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН, 2002. - С. 220-233.
Деревянко А.П., Шуньков М.В., Зыкин В.С., Маркин М.М. Новый раннепалеолитический комплекс в Горном Алтае // Проблемы археологии, этнографии, антропологии Сибири и сопредельных территорий. Т. 8. – Новосибирск: Изд-во ИАЭ СО РАН, 2002. - С. 84-89.
Столповская В.Н., Пальчик Н.А., Шкуратов С.С., Леонова И.В. Особенности мочекаменой болезни в Новосибирской области по результатам исследования состава мочевых камней. (Chemistry for Sustainable Development) Химия в интересах устойчивого развития. 2002. №4. (10). С. 469-474.
Foronova, I.V., Zudin, A.N. 2001. Discreteness of evolution and variability in mammoth lineage: method for group study. In: Cavarretta, G., Gioia, P., Mussi, M., Palombo, M.R. (Eds.). The World of Elephants. Roma, Italy. P. 540-543.
Baryshnikov G.F., Foronova I.V. 2001. Pleistocene small cave bear (Ursus rossicus) from the South Siberia, Russia // Coruña,Vol. 26. P. 373-398.
Moroz T., Razvorotneva L., Grigorieva T., Mazurov M., Arkhipenko D., Prugov V.. Formation of spinel from hydrotalcite-like minerals and destruction of chromite implanted by inorganic salts// Applied Clay Science 18/1-2, P. 29-36, 2001. www.elsevier.nl þ locate þ clay.
Zelentsov E.L., Moroz T.N., Kolmogorov Yu.P., Tolmachev V.E. et al. The elemental SRXRF analysis and mineral composition of human salivary stones //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 2001, V.470, P. 417 – 421.
E.L. Zelentsov, T.N. Moroz, Yu.P. Kolmogorov, V.E. Tolmachev, G.N. Dragun, N.A. Palchik, T.N. Grigireva. The elemental SRXRF analysis and mineral composition of human salivary stones. //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 2001 A. 470. № 1-2. P. 417-421.
N.V. Sidenko, R. Giere, S.B. Bortnikova, F. Cottard, N.A. Pal'chik. Mobility of heavy metals in self-burning waste heaps of the zinc smelting plant in Belovo (Kemerovo Region, Russia). Journal of Geochemical Exploration. 2001. (ISSN: 0375-6742). V. 74. Issue : 1-3. Pp. 109-125.
Seret G., Zykin V., KaluginI., Vysotskii E. A Pleistocene rock-glacier above the Teletskoyelake. An indicator of permafrost // Permafrost Response on Economic Development, Environmental Security and Natural Resources. Ed.: R.Paepe, V.Melnikov // NATO science series 2, Environmental security. Vol. 76. Dordrecht/Boston/London: Kluwer Academic Publishers, 2001. – P. 253-257.
Matasova G, Petrovsky E., Jordanova N., Zykina V.,Kapicka A. Magnetic Study of Late Pleistocene Loess/Paleosol Sections From Siberia: Palaeoenvironmental Implications. Geophys. J. Int., 2001, 147 - P. 367-380.
Vladimirov A.G., Babin G.A., Rudnev S.N., Zykin V.S.,Novikov I.S., Shokalsky S.P. Geology, Magmatism and Metamorphism of the Western Part of the Altai-Sayan Fold Region. Continental Growth in Phanerozoic: Evidence from Central Asia. - Novosibirsk: IG SB RAS, 2001. - 140 p.
Матасова Г.Г., Казанский А.Ю., Зыкина В.С., Чиркин К.А. Реконструкция древней природной среды и палеоклимата магнитными методами на археологических памятниках Средней и Западной Сибири. // Археология, этнография и антропология Евразии. 2001, № 3 (7), с. 2-16.
.С.А. Магарилл, Н.В. Первухина, С.В. Борисов, Н.А. Пальчик. Кн. Кристаллохимия соединений низковалентной ртути. Москва, 2001. 168 с.
Солотчина Э.П., Прокопенко А.А., Кузьмин М.И., Василевский А.Н., Шульженко С.Г. Различия ледниковых и межледниковых ассоциаций глинистых минералов осадков озера Байкал в кернах глубокого бурения BDP-93-2 и BDP-96 // Геология и геофизика. 2001. Т. 42, № 1-2. С. 146-156.
Форонова И.В. 2001. Четвертичные млекопитающие юго-востока Западной Сибири (Кузнецкая котловина): филогения, биостратиграфия, палеоэкология. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Фил. "Гео". 243 с. (Монография).
Gavshin V.M., Miroshnichenko L.V. Uranium Concentration in Altered Brown Coals Located under Burnt Rocks From the Kansk-Achinsk Basin, West Siberia // Geostandards Newsletter, 2000, vol. 24- № 2, p.241-246.
Moroz T. N., Fedorova E. N., Zhmodik S.M., Mironov A.G., Rilov G.M.,. Ragozin A.L, Afanasiev A.D., Zaikovskii V.I.. Investigation of various Carbon modifications by means of Raman spectroscopy. Chemistry for sustainable development, 8 (2000) 43-47.
Solotchina E.P., Kameneva M.Yu., Vasilevsky A.N., Solotchin P.A. Interpretation of the complex X-ray powder diffraction patterns of mixed-layer illite/smectite from the terrigenous deposits, West Siberian Plate. // Materials Science Forum. 2000. V. 321-324. Р. 1028-1032.
Zhu R., Kazansky A., Matasova G., Guo B., Zykina V., Petrovsky E., Jordanova N. Rock-magnetic investigation of Siberia loess and its implication // XinjinngPetrolium Geology. 2000. Vol. 21, № 1. – P. 72-83.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Орлова Л.А. Природная среда и климат теплых эпох четвертичного периода юга Западной Сибири // Геология и геофизика. - 2000. - Т.41. - № 3. - С. 297–317.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Орлова Л.А. Стратиграфия и основные закономерности изменения природной среды и климата в плейстоцене и голоцене Западной Сибири // Археология, этнография и антропология Евразии. 2000, № 1. -С. 3-21.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Орлова Л.А. Основные закономерности изменения природной среды и климата в плейстоцене и голоцене Западной Сибири // Проблемы реконструкции климата и природной среды голоцена и плейстоцена Сибири. Вып. 2. Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН, 2000. - С. 208-228.
С.А. Магарилл, С.В. Борисов, Н.В. Первухина, Н.А. Пальчик. Уникальные структуры неорганических соединений ртути.// Природа, 2000, № 6, с. 46-55.
Кузьмин М.И., Солотчина Э.П., Василевский А.Н., Столповская В.Н., Карабанов Е.Б., Гелетий В.Ф., Бычинский В.А., Аношин Г.Н., Шульженко С.Г. Глинистые минералы донных осадков озера Байкал как индикатор палеоклимата // Геология и геофизика. 2000. Т. 41. №10 . С. 1347-1359.
С.А. Магарил, Г.В. Романенко, Н.В. Первухина, С.В. Борисов, Н.А. Пальчик. Оксоцентрированные поликатионные комплексы – альтернативный подход к изучению кристаллохимических особенностей структур природных и синтетических оксосолей ртути. Журнал структурной химии, т. 41, № 1. 2000. С. 116-126.
.Форонова И.В. 2000. Особенности териофауны казанцевского межледниковья юга Западной Сибири // Проблемы реконструкции климата и природной среды голоцена и плейстоцена Сибири. Новосибирск. Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН. Том 2. С. 433 – 443.
Foronova I.V. 1999. Quaternary Mammals and Stratigraphy of Kuznetsk Basin (Southwestern Siberia) // Antropozoikum “Quaternary of Siberia”.Vol. 23. P. 71–98.
Foronova, I.V ., Zudin, A.N. 1999. The structure of the lineage Archidiskodon -Mammuthus in Eurasia and peculiarities of its evolution. In: Haynes, G., Klimowicz, J. & Reumer, J.W. F. (eds). Mammoths and the Mammoth Fauna: Studies of an Extinct Ecosystem. DEINSEA, Vol. 6. P. 103-118.
Zykina V.S. Pedogenesis and climate change history during Pleistocene in Western Siberia // Quaternary of Siberia. Quaternary Geology,Palaeoecology and Palaeolithic Archeology. – Anthropozoikum - 1999, № 23. - P. 49-54.
ЗыкинВ.С., Лебедева Н.К., Буслов М.М., Маринов В.А. Открытие морского верхнего мела на Горном Алтае // Доклады РАН. 1999, т. 336, № 5, с. 669-671.
Буслов М.М., Зыкин В.С., Новиков И.С., Дельво Д. Структурные и геодинамические особенности формирования Чуйской межгорной впадины Горного Алтая в кайнозое // Геология и геофизика. – 1999. Т. 40, № 12. - С. 1720–1736.
Н.В.Первухина, Г.В.Романенко, С.В.Борисов, С.А.Магарилл, Н.А. Пальчик. "Кристаллохимия ртуть(1)- и ртуть(11)- содержащих минералов" Журн. структурной химии, Т.40, N3, 1999. С. 561-581.
Вишневский С.А., Пальчик Н.А., Ротайла Ж. Алмазы в импактитах астроблемы Лаппаярви В Финляндии. Геология и геофизика. Т. 40, № 10. 1999. С. 1506-1510.
Н.А. Пальчик, В.Н. Столповская, Т.Н. Григорьева, Т.Н. Мороз. Биоминеральные образования патогенной природы в организме человека. Сборник "Российская наука: день нынешний и день грядущий." М., Изд-во Академия, 1999. С. 232-244.
Foronova I.V. 1998. Early Quaternary Mammals of Kuznetsk Basin (South-western Siberia) // Mededelingen Nederlands Instituut voor Toegepaste Geowetenschappen TNO. Vol. 60. P. 353-374.
Зыкин В.С., Зыкина В.С., Орлова Л.А., Круковер А.А., Форонова И.В. Изменения природной среды и климата в четвертичном периоде юга Западной Сибири // Проблемы климатических реконструкций в плейстоцене и голоцене Сибири. - Новосибирск, 1998. - С. 175-190.
Григорьева Т.Н., Дубинина Г.А., Мороз Т.Н., Пальчик Н.А. Минеральный состав оксидов Mn, синтезированных при участии микроорганизмов. Тихоокеанская геология . 1998, том 17, № 4, с. 59-64.
Пальчик Н.А., Столповская В.Н. Минералы внутри нас. Вестник РФФИ, т.14, № 4. 1998, с. 61-65.
Форонова И.В. 1998. Четвертичные териофауны юга Западной Сибири (Кузнецкая котловина) и их значение для реконструкции природной среды и палеоклиматов // Проблемы реконструкции климата и природной среды голоцена и плейстоцена Сибири. Новосибирск. Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН. С. 290 – 299.
Девяткин Е.В., Додонов А.Е., Шарков Е.В., Зыкин В.С., Симакова А.Н., Кхатиб К., Нсейр Х. Рифтовая впадина Эль-Габ (Сирия): структура, стратиграфия, история развития // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1997. Т. 5, № 4. – С. 55-67.
Архипов С.А., Зыкина В.С., Круковер А.А., Гнибиденко З.Н., Шелкопляс В.Н. Стратиграфия и палеомагнетизм ледниковых и лессово-почвенных отложений Западно-Сибирской равнины // Геология и геофизика, 1997, Т. 38, № 6, с. 1027-1048.
Пальчик Н.А., Архипенко Д.К., Григорьева Т.Н., Гончар А.М. Патент № 2098350 "Способ получения гидроксилапатита кальция". Бюл. № 34. 1997. С.
Столповская В.Н. Мазуров М.П. Пальчик Н.А. Житова Е.П. ИК-спектроскопия и рентгенография клинохлоров Коршуновского месторождения. Геология и геофизика. 1997. Т. 38. № 7. С. 1240-1244.
Пальчик Н.А. Григорьева Т.Н. Столповская В.Н. Архипенко Д.К. Мороз Т.Н. Влияние условий синтеза на структурные характеристики гидроксилапатита. Журнал Прикладной Химии. 1997. № 10. С. 1591-1594.
Вишневский С.А. Афанасьев В.П. Аргунов К.П. Пальчик Н.А. Импактные алмазы: их особенности, происхождение и значение. Монография. Новосибирск. Изд. СО РАН НИЦ ОИГГМ. 1997. 53 с.
Велинский В.В. Банников О.Л. Пальчик Н.А. Хмельникова О.С. Акцессорные минералы в альпинотипных гипербазитах Алтае-Соянской складчатой области. Геология и геофизика. 1997. Т. 38. № 12. С. 1941-1948.
Лаборатория литогеодинамики осадочных бассейнов (220)
Состав лаборатории включает 20 человек, 12 из которых являются научными сотрудниками, среди них 3 человека имеют ученые степени доктора наук и 9 человек – кандидата наук.
Контакты
Заведующий лабораторией Ф. И. Жимулев, корпус экспериментальных исследований к. 420, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., https://www.researchgate.net/profile/Fi_Zhimulev
Методы и методики
Коллектив лаборатории использует широкий спектр методик исследования вещественного состава отложений, среди которых изотопные характеристики осадочных карбонатных пород, U-Pb датирование детритовых цирконов и определение Nd-модельного возраста терригенных пород, термохронологическое датирование апатита.
Основным подходом группы в изучении климатообусловленных изменений ландшафтов этого горного региона является мультидисциплинарность исследований при ведущей роли методов четвертичной геологии и геоморфологии. В комплекс применяемых методов входят также палеонтологический (палинологический, остракодовый анализы, анализ озерных осадков Корде-Успенской), рентгеноструктурный, палеопочвенный. Огромное количество археологических памятников различных эпох - от палеолита до Средневековья - обуславливает высокую информативность геоархеологического подхода. Все исследования проводятся на геохронологической основе: широко используются методы радиоуглеродного датирования, дендрохронологии, оптически стимулированной люминесценции.
Заброска через высокогорные болота
Методика аналитической микростратиграфии создана на основе метода микро-РФА с возбуждением синхротронным излучением (µ-РФА СИ). Проводится исследование кернов донных отложений с высоким пространственным разрешением (0,1-1 мм) с одновременным определением более 25 породообразующих и следовых элементов. Возрастная модель на основе изотопных анализов (Cs-137, Pb-210, C-14) и варвохронологии (при наличии годовой слоистости) позволяет строить временные ряды литолого-геохимических данных, используемых для реконструкций основных климатических параметров.
Буровая платформа, для отбора проб донных осадков
Бурение донных осадков со льда замерзшего озера
Подъем проб донных осадков
Инфраструктура
Специализированное оборудование, ПО, базы данных, и т.п.
Важнейшие достижения за 5 лет
В отложениях и рельефе установлены следы катастрофических паводков, связанных с прорывами ледниково- и моренно-подпрудных озер из межгорных впадин ЮЗ Тувы в предгорную Ачитнурскую котловину СЗ Монголии, что наглядно демонстрирует обусловленность развития ландшафтов и гидросети предгорных котловин от процессов дегляциации в их горном обрамлении в эпохи плейстоценовых оледенений. Впервые датированы отложения последних катастрофических гляциогенных паводков в Курайской впадине ЮВ Алтая, происходивших здесь в сартанскую (МИС-2) эпоху; в отложениях ледниково-подпрудных озер Алтая установлен комплекс глубоководных и пресноводных остракод, считавшийся эндемичным для Тибетского нагорья. Показано, что голоценовые и современные ледники Алтая не являются реликтами последнего плейстоценового оледенения, как это считалось ранее – неоднократным наступаниям ледников во второй половине голоцена (неогляциале) предшествовало полное таяние позднеплейстоценового оледенения и регенерация леса в зоне современного оледенения. Флуктуации климата в неогляциале уже приводили к уменьшению ледников, значительно уступавших по размерам современным ледникам. В настоящее время ледники Алтая вновь быстро сокращаются, что не является следствием лишь антропогенного воздействия на климат. Показана пространственно-временная взаимосвязь других природных процессов (в том числе почвообразования) и смены археологических культур с климатообусловленными колебаниями размеров ледников в голоцене.
Ледник в горах Алтая
Шурф в моренных отложениях Горного Алтая
Информационная справка
Лаборатория основана в 2017 году. Коллектив лаборатории выполняет базовый проект «Континентальные осадочные палеобассейны различных тектоно-седиментологических типов». В фокусе проводимых исследований, находятся взаимосвязи процессов осадконакопления с тектоническим режимом и климатическими изменениями. Древние и современные осадочные бассейны, а также сам процесс осадконакопления являются наиболее чуткими и высокоразрешающими индикаторами различных изменений природной среды, а современные аналитические методы, позволяют извлекать из данных объектов большой объем информации.
C осадочными палеобассейнами континентов связаны крупнейшие месторождения железных руд, марганца, меди, свинца, цинка, золота, урана и других цветных, редких и благородных металлов. Они так же являются зонами генерации и накопления горючих полезных ископаемых (нефть, газ и уголь), горно-химического сырья и строительных материалов. В последние десятилетия, объектом пристального внимания стали комплексные крупнотоннажные объекты с низкими содержаниями полезных компонентов – разнообразные металлоносные сланцы. Россия в значительной степени отстает от зарубежных стран по роли осадочных рудных месторождений в ее минерально-сырьевой базе; известные же месторождения во многих случаях значительно уступают по качеству руд иностранным аналогам. Так, на территории России до настоящего времени не известны примеры сравнительно недавно открытых крупных зарубежных осадочных месторождений Co, Ni, Mo, W, U, Au, Sr, Ba, платиноидов (Мак-Артур-Ривер, Маунт-Айза, Олимпик-Дам, все – Австралия; Нижнеселезское, Польша; Сонг-линь и Баян-Оба – Китай; Карлин, США и др.). Все это делает крайне актуальной проблему качественно новых подходов к изучению разновозрастных осадочных бассейнов на территории России.
Актуальность изучения осадочных бассейнов определяется не только полезными ископаемыми. Осадочные бассейны континентов являются наиболее надежным источником информации об изменениях климата отдельных регионов и планеты в целом в геологическом прошлом. Кроме климатических изменений, осадконакопление реагирует на сейсмические события, что позволяет выявлять и датировать древние крупные землетрясения, определять периодичность этих явлений и проводить сейсмическую оценку риска территорий. В осадочной летописи запечатлена эволюция развития отдельных тектонических структур в прошлом, включая этапы тектоно-магматической активности, что широко используются при палеогеодинамических реконструкциях. Вышесказанное определяет необходимость всестороннего изучения строения и эволюции континентальных осадочных палеобассейнов с применением современных методических подходов и аналитических методов.
Коллектив лаборатории включает несколько исследовательских групп, осуществляющих исследования по следующим направлениям:
1. Изучение вещественного состава и возраста осадочных горных пород, реконструкция источников сноса и палеотектонической природы древних осадочных бассейнов. (Е.Ф. Летникова, Н. И. Ветрова, А. И. Прошенкин, А. В. Иванов, Е. А. Бродникова)
2. Изучение взаимосвязи тектоники и осадконакопления в орогенных областях, термохронологические исследования, история геологического развития складчатых областей. (И. С. Новиков, Ф. И. Жимулев, Е. В. Ветров)
И. С. Новиков в пустыне западной Монголии
Ф. И. Жимулев_отбор образца гранита для термохронологических исследований в горах Тянь-Шаня.
3. Изучение четвертичной геологии и геоморфологии областей новейшего горообразования. Изучение изменений климата и связанных с ними перестроек ландшафтов на сопредельных территориях Алтая, Тувы и Монголии в четвертичное время. (А. Р. Агатова, Р.К. Непоп)
А. Р. Агатова документирует шурф четвертичных отложений
Р. К. Непоп копает шурф в четвертичных отложениях межгорной впадины
4. Реконструкции регионального палеоклимата по данным аналитической микростратиграфии донных осадков (морских и озерных), изучение процессов осадконакопления в современных озерах. (И. А. Калугин, А. В. Дарьин, В. В. Бабич, Т. И. Маркович)
А. В. Дарьин с ловушкой для отбора проб донных осадков
И. А. Калугин с ящиком для отбора проб донных осадков
Основные объекты исследования лаборатории располагаются в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса и Сибирской платформы. Сотрудники лаборатории ежегодно проводят экспедиционные работы в различных регионах Сибири и Дальнего Востока, а также в государствах Средней и Центральной Азии.
Базовый проект НИР № 0330-2016-0015 «Континентальные осадочные палеобассейны различных тектоно-седиментологических типов», руководитель д. г.-м. н. Е. Ф. Летникова
Проекты РФФИ:
19-45-540001 р_а Складчато-покровное сооружение Салаира (юг Западной Сибири): история геологического развития, от палеоокеана до неотектонической активизации, и современная глубинная структура. руководитель Жимулев Ф.И.
19-05-00145 а Мультихронология палеозойского Восточно-Таннуольского блока (Тува) Алтае-Саянской складчатой области. руководитель Ветров Е.В.
17-45-540758 р_а История геологического развития северной части Салаирского кряжа и Колывань-Томской складчатой зоны (в границах Новосибирской области): нерешенные вопросы. руководитель Жимулев Ф.И.
16-35-00010 мол_а Этапы формирования Колывань-Томской складчатой зоны (КТСЗ) Алтае-Саянской складчатой области - синтез Zrn U/Pb и AFT геохронологических данных. руководитель Жимулев Ф.И.
09-05-00610 Реконструкция истории неотектонической активизации Кузнецкой впадины. руководитель Новиков И. С.
19-05-50046 Поиск и исследование неорганических микрочастиц в субстратах и матрицах различного состава.
19-04-00320 Озера заповедника "Тунгусский" как палео-архивы климатических изменений и пожарной обстановки в позднем голоцене.
18-55-53016 Поздне-голоценовые палеоклиматические реконструкции, полученные из ленточных глин («варвных» осадков) приледниковых озер в Российском и Китайском Алтае. Руководитель Дарьин А. В.
18-05-60104 Изменения природной среды восточноарктических морей РФ в условиях климатических перестроек и усиливающейся антропогенной нагрузки (реконструкции по седиментационным записям за последние столетия).
17-35-50134 Создание комплексной палеоклиматической реконструкции на 2000 лет на основе анализа донного осадка озера Каракель (Западный Кавказ).
17-05-01170 Количественные оценки изменений природной среды на основе анализа донных отложений озер Донгуз-Орун и Хуко (Северный Кавказ).
16-05-00657 Геохимический отклик осадконакопления на сезонные – многолетние изменения природной среды: калибровка временных рядов по инструментальным данным и физико-химическим обстановкам.
16-05-00647 Изменения климата Восточной Сибири в последние тысячелетия по данным исследования донных осадков озер региона с годовым временным разрешением.
16-05-00091 Закономерности стратификации соленых озер Северо-Минусинской котловины (Сибирь): анализ современных данных как основа для палео-лимнологических реконструкций голоцена.
16-04-00175 Эволюция экосистем озер Южной Эвенкии за последнее тысячелетие: реконструкция по биомаркерам и геохимии донных отложений.
15-55-46001 Динамика глобального потепления и аридизации в Азии: количественные реконструкции годичных-декадных климатических вариаций по геохимии озерных отложений за последние тысячелетия.
Агатова А.Р., Непоп Р. К. Соотношение позднепалеолитических памятников Чуйской котловины с геологическими следами ледниково-подпрудных озер позднего плейстоцена // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 2017, Том 25, № 4, с. 108-124.
Агатова А.Р., Непоп Р.К., Глебова А.Б. История развития котловины озера Ак-Холь (ЮЗ Тува) в позднем плейстоцене - голоцене по геолого-геоморфологическим и геоархеологическим данным) // Universum Humanitarium, 2017, V. 1(4), с. 76-93.
Агатова А.Р., Непоп Р.К., Рудая Н.А., Хазина И. В., Жданова А.Н., Бронникова М.А., Успенская О.Н., Зазовская Э.П., Овчинников И.Ю., Панов В.С., Шурыгин Б.Н. Находка буроугольных верхнеолигоцен-нижнемиоценовых отложений (кошагачская свита) в долине р. Джазатор (Юго-Восток Русского Алтая) // Доклады Академии наук, 2017, Том 475, № 5, с. 542–545.
Агатова А.Р., Непоп Р.К., Слюсаренко И.Ю. Археологические памятники как маркер перестройки гидросети Курайской и Чуйской впадин (Юго-Восточный Алтай) в неоплейстоцене – голоцене: обобщение результатов исследований и палеогеографические реконструкции // Археология, этнография и антропология Евразии, 2017, Том 45, № 1, с. 25-35.
Бабич В.В., Дарьин А.В., Калугин И.А., Смолянинова Л.Г. Природные квазипериодические процессы и вариабельность климата Северного полушария // Доклады Академии наук, 2017, №6 (477), с. 684–687.
Бронникова М.А., Конопляникова Ю.В., Агатова А.Р., Зазовская Э.П., Лебедева М.П., Турова И.В., Непоп Р.К., Шоркунов И.Г., Черкинский А.Е. Кутаны криоаридных почв и другие летописи ландшафтно-климатических изменений в котловине озера Ак-Холь (Тува) // Почвоведение, 2017, №2, с. 158-175.
Вишневская И.А., Летникова Е.Ф., Прошенкин А.И., Маслов А.В., Благовидов В.В., Метелкин Д.В., Прияткин Н.С. Вороговская серия венда Енисейского кряжа: хемостратиграфия и данные U–Pb-датирования детритовых цирконов // Доклады академии наук, 2017, том 476, № 3, с. 311–315.
Высоцкий Е.М., Глазнев Н.К., Задорожный М.В., Мокрушников В.П. Использование мобильной платформы «CarryMap» при подготовке к геологическому картированию Олон-Ободского золоторудного узла (Южная Монголия) // Электронные библиотеки, 2017, Том 20, №1, с. 30-38.
Дмитриева Н.В., Летникова Е.Ф., Вишневская И.А., Серов П.А. Докембрийская железорудная карсакпайская серия Южного Улутау (центральный Казахстан): изотопно-геохимические данные // Геология и геофизика, 2017, Т. 58. № 8, с. 1174-1190.
Жимулев Ф.И., Гиллеспи Дж., Глорие С., Ветров Е.В., Борискина В.И., Караковский Е.А., Де Граве Й. Возраст питающих провинций Горловского передового прогиба: результаты датирования детритовых цирконов из песчаников балахонской серии // Геосферные исследования, 2017, № 2, с. 68-76.
Новиков И.С., Поспеева Е.В. Неотектоника восточной части Горного Алтая по данным магнитотеллурического зондирования // Геология и Геофизика, 2017, Т. 58, №7, с. 959–971.
Новиков И.С., Юмина А.Н. 70 лет Новосибирскому региональному отделению Русского географического общества // Известия РГО, 2017, Т. 149, № 2, с. 78-83.
Рогозин Д.Ю., Дарьин А.В., Калугин И.А., Мельгунов М.С., Мейдус А.В., Дегерменджи А.Г. Оценка скорости накопления донных отложений в озере Чеко (Эвенкия, Сибирь): новые сведения по проблеме Тунгусского феномена 1908 г. Доклады академии наук, 2017, Т. 476, № 6, с. 685–687.
Черных А.И., Ветров Е.В., Пихутин Е.А. Геологическое строение и металлогения западной части Восточно-Таннуольского рудного района (Республика Тыва) – на основе новых изотопно-геохронологических данных // Отечественная геология, 2017, №2, с. 4-21.
Школьник С.И., Иванов А.В., Резницкий Л.З., Летникова Е.Ф., Хаю Х., Хиоланг Ю., Юджин Л., Вишневская И.А., Бараш И.Г. Среднеордовикские эффузивы Хамсаринского террейна (Тува) как индикаторный комплекс // Геология и геофизика, 2017, Т. 58, № 9, с. 1298-1313.
Школьник С.И., Резницкий Л.З., Летникова Е.Ф, Ущаповская З.Ф. Марганцевые породы Цаган-Забинского месторождения – метаморфический аналог марганценосных отложений окраинных морей Тихого океана // Тихоокеанская геология, 2017, Т. 36, № 2. с. 119-131.
Agatova A.R., Nepop R.K. Pleistocene glaciations of the SE Altai, Russia, based on geomorphological data and absolute dating of glacial deposits in Chagan reference section // Geochronometria, 2017, V. 44, рр. 49-65.
Herget, J., Carling, P., Agatova, A., Batbaatar, J., Borodavko, P., Gillespie, A., Nepop, R. Comment on Gribenski, N. et al., 2016. Complex patterns of glacier advances during the late glacial in the Chagan Uzun Valley, Russian Altai. Quaternary Science Reviews 149, 288–305 // Quaternary Science Reviews, 2017, V. 168, pp. 216-219.
Korzhenkova A.M., Deev E.V., Luzhanskii D.V., Abdieva S.V., Agatova A.R., Mazeika J.V., Men’shikov M.Yu., Rogozhin E.A., Rodina S.N., Rodkin M.V., Sorokin A.A., Fortuna A.B., Charimov T.A., Shenk J., Yudakhin A.S. Strong Medieval Earthquake in the Northern Issyk-Kul Lake Region (Tien Shan): Results of Paleoseismological and Archeoseismological Studies // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2017, V.53 (7), pp. 734-747.
Nepop R.K., Agatova A.R. Earthquake Induced Landslides in Russian Altai: Absolute Dating Applying Tree-Ring and Radiocarbon Analysis. In: Advancing Culture of Living with Landslides. Volume 4. Diversity of Landslide Forms. Mikoš M., Casagli N., Yin Y., Sassa K. (Eds.). Springer, 2017. рр. 141-148. ISBN 978-3-319-53484-8; DOI: 10.1007/978-3-319-53485-5-15.
Nepop R.K., Agatova A.R. Holocene seismically and climatically driven slope mass wasting processes in Boguty valley, Russian Altai. In: Advancing Culture of Living with Landslides. Volume 5. Landslides in Different Environments. Mikoš M., Vilímek V., Yin Y., Sassa K. (Eds.). Springer, 2017. pp. 389-394. ISBN 978-3-319-53482-4; DOI: 10.1007/978-3-319-53483-1-46.
Shkolnik S.I., Reznitskiy L.Z., Letnikova E.F., Proshenkin A.I. New data about age and geodynamic nature of Hamsara terrane // Geodynamics and Tectonophysics, 2017. V. 8, №. 3, pp. 557-560.
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 цирконов митрофановской свиты // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2018. - N 3(35). – C. 13-2
Каныгина Н.А., Летникова Е.Ф., Дегтярев К.Е., Третьяков А.А., Жимулев Ф.И., Прошенкин А.И. Первые результаты изучения обломочных цирконов из позднедокембрийских грубообломочных толщ Улутауского массива (Центральный Казахстан) //Доклады Академии наук. - 2018. - т.483. N 1. - C.74-77.
Новиков И.С., Мамедов Г.М. Карты транспортной проницаемости на геоморфологической основе (методика и реализация на примере территории северного Синьцзяна) // Вестник Академии военных наук.- 2018. - N2 (63). .- С.146-160.
Agatova, A.R., Nepop, R.K., Korsakov A.V. Vanishing iron-smelting furnaces of the South Eastern Altai, Russia - Evidences for highly developed metallurgical production of ancient nomads // Quaternary International.- 2018- V.483. - P. 124-135.
Agatova, A.R., Nepop, R.K., Slyusarenko, I.Y., Panov, V.S. New Data on Iron-Smelting Sites in the Kuektanar and Turgun Valleys, Southeastern Altai // Archaeology, Ethnology & Anthropology of Eurasia. - 2018. - N 2(46). – P. 90-99.
Bronnikova M.A., Agatova A.R., Lebedeva M.P., Nepop R.K., Konoplianikova Yu V., Turova I.V. Record of Holocene Changes in High-Mountain Landscapes of Southeastern Altai in the Soil-Sediment Sequence of the Boguty River Valley // Eurasian Soil Science. - 2018.- N 51(12). P. 1381-1396.
Bronnikova M.A., Konoplianikova Yu.V., Agatova A.R., Nepop R.K., Lebedeva M.P. Holocene Environmental Change In South-East Altai Evidenced By Soil Record // Geography, Environment, Sustainability. - 2018. - V. 11(4). - P. 100-111.
De Pelsmaeker E., Jolivet M., Laborde A., Poujol M., Robin C., Zhimulev F. I., Nachtergaele S., Glorie S., De Clercq S., Batalev V. Yu., De Grave J. Source-to-sink dynamics in the Kyrgyz Tien Shan from the Jurassic to the Paleogene: Insights from sedimentological and detrital zircon U-Pb analyses // Gondwana Research. - 2018. -V. 54 – P. 180–204.
Nachtergaele S., De Pelsmaeker E., Glorie S., Zhimulev F. I., Jolivet M., , Danisík M., Buslov M. M., De Grave J. Meso-Cenozoic tectonic evolution of the Talas-Fergana region of the Kyrgyz Tien Shan revealed by low-temperature basement and detrital thermochronology // Geoscience Frontiers. - 2018 – N 9. - P. 1495-1514.
Priyatkina N., Collins W.J., Khudoley А.К., Letnikova Е.F , Huang H-O. The Neoproterozoic evolution of the western Siberian Craton margin: U-Pb-Hf isotopic records of detrital zircons from the Yenisey Ridge and the Prisayan Uplift // Precambrian Research. - 2018. - v. 305. P. 197–217.
Агатова А. Р., Непоп Р.К., Хазин Л.Б., Жданова А.Н., Успенская О.Н., Овчинников И.Ю., Моска П., 2019. Новые хронологические, палеонтологические и геохимические данные о формировании ледниково-подпрудных озёр в Курайской впадине (юго-восток Русского Алтая) в конце позднего плейстоцена // Доклады Академии наук. Т. 488. -2019.- N 3.- С. 319-322.
Васюкова Е.А., Метелкин Д.В., Летников Ф.А., Летникова Е.Ф. Новые изотопные ограничения на время формирования долеритов нерсинского комплекса Бирюсинского Присаянья //Доклады Академии наук. Т. 485. - 2019. - N 5. - C. 594–598.
Ветров Е.В., Черных А.И., Бабин Г.А. Раннепалеозойский гранитоидный магматизм Восточно-Таннуольского сектора Тувинского магматического пояса: геодинамическая позиция, возраст и металлогения // Геология и геофизика. Т. 60 - 2019. – N 5.- C. 641-655.
Кузьмина О.Б., Хазина И.В., Смирнов П.В., Константинов А.О., Агатова А.Р. Палинологический профиль и обстановки осадконакопления ишимской свиты (верхний миоцен) и пограничных отложений в Тобол-Ишимском междуречье (Ишимская равнина, Западная Сибирь) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. Т. 27. – 2019. – N 6. - C. 103-123.
Новиков И.С., Жимулев Ф.И., Ветров Е.В., Савельева П.Ю. Геологическая история и рельеф северо-западной части Алтае-Саянской области в мезозое и кайнозое // Геология и геофизика. Т. 60 – 2019. - N 7. - C. 988-1003.
Хазин Л.Б., Агатова А.Р., Непоп Р.К., Шурыгин Б.Н. Первые данные по позднеплейстоценовым остракодам Курайской впадины (Горный Алтай) // Доклады Академии наук. Т. 486. - 2019. - N 4. - С. 451-454.
Agatova A.R., Nepop R.K. Pleistocene fluvial catastrophes in now arid NW areas of Mongolian Inland drainage basin. // Global and Planetary Change. V.175. -2019. - P.211-225.
Agatova A., Nepop R., Zazovskaya E., Ovchinnikov I., Moska P. 2019. Problems of developing the Pleistocene radiocarbon chronology within high mountain terranes by the example of Russian Altai. // Radiocarbon. V. 61(6) -2019.- P. 2019-2028.
Astakhov A.S., Bosin A.A., Liu Y.G., Darin A.V., Kalugin I.A., Artemova A.V., Babich V.V., Melgunov M.S., Vasilenko Yu. P., Vologina E. G. Reconstruction of ice conditions in the northern Chukchi Sea during recent centuries: Geochemical proxy compared with observed data. // Quaternary International. V.522 – 2019. - P. 23-37.
Glorie S., Otasevic A., Gillespie J., Jepson G., Danisík M., Zhimulev F.I., Gurevich D., Zhang Z., Song D., Xiao W. Thermo-tectonic history of the Junggar Alatau within the Central Asian Orogenic Belt (SE Kazakhstan, NW China): Insights from integrated apatite U/Pb, fission track and (U-Th)/He thermochronology. // Geoscience Frontiers. V. 10 - 2019 - P. 2153-2166.
Дарьин А.В., Бабич В.В., Калугин И.А., Маркович Т.И., Рогозин Д.Ю., Мейдус А.В., Дарьин Ф.А., Ракшун Я.В. Сороколетов Д.С. Исследование геохимических особенностей годовых слоёв в донных осадках пресноводных озёр методом рентгенофлуоресцентного микроанализа с возбуждением синхротронным излучением. // Известия РАН. Серия физическая. Т. 83. - 2019 - N 11. - C. 1572-1575.
Непоп Р.К., Агатова А.Р. Радиоуглеродная хронология голоценовых селей в долине реки Богуты (Русский Алтай). // География и природные ресурсы. 2019. - N 1. - С.79-87.
45. Ращенко С.В., Дарьин А.В., Ракшун Я.В. Концептуальный дизайн станции «Микрофокус» источника синхротронного излучения «СКИФ»// Известия Российской академии наук. Серия физическая. Т. 83. - 2019. - N 2. - С. 228-232.
Лаборатория фазовых превращений и диаграмм состояния вещества Земли при высоких давлениях (454)
19 сотрудников, включая 2 д.г.-м.н., 4 к.г.-м.н., 1 к.ф.-м.н., ведущего конструктора и 16 сотрудников до 35 лет, из которых 3 студента бакалавриата, 1 студент магистратуры и 4 аспиранта.
Контакты
Шацкий Антон Фарисович, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., тел. 373-05-26 (доб.742)
Методы и методики
Расчёты энергии основного состояния и электронной структуры проводятся в рамках теории функционала плотности, с использованием базиса плоских волн и PAW формализма. В качестве программного пакета используется VASP 5.3 (https://www.vasp.at/).
Для учета температурного эффекта используется метод решеточной динамики в рамках квазигармонического приближения, реализованный в программном пакете PHONOPY (https://atztogo.github.io/phonopy/) и метод первопринципной молеулярной динамики, программный пакет VASP 5.3.
Для проведения перечисленных расчётов сотрудники лаборатории имеют доступ к ресурсам суперкомпьютерных центров:
Информационного Вычислительного Центра Новосибирского Государственного Университета (http://nusc.nsu.ru/wiki/doku.php). Комплекс занял 18 место в 9-й редакции рейтинга TOP 50 суперкомпьютеров СНГ. Пиковая производительность вычислительного комплекса составляла 5447.7 Гфлопс.
Сибирского Суперкомпьютерного центра (http://www.sscc.icmmg.nsc.ru/main.html), Новосибирск. На текущий момент оборудование, к которому имеется доступ, состоит из: 1) гетерогенного кластера НКС-30Т, суммарная пиковая производительность – 115 Тфлопс); 2) вычислительного узла с общей памятью SMP-G7 и пиковой производительностью – 768 Гфлопс).
Национального Суперкомпьютерного центра в Университете Линчопинга (https://www.nsc.liu.se/), Швеция, входящего в список "ТОП-500 суперкомпьютер мира".
Возможности расчетов теории функционала плотности (Kharissova et al., 2020)
Подготовка образцов
Слева – длиннофокусный бинокулярный микроскоп для сборки алмазных ячеек. Высокое разрешение и точная фокусировка в очень широком диапазоне увеличений позволяет производить под этим микроскопом весь цикл сборки DAC не перемещая их. Справа бинокулярные микроскопы для сборки ячеек высокого давления и изучения и фотографирования образцов после экспериментов.
На левом фото Микроскоп "Stemi 2000-C. На правом фото микроскопы для работы в проходящем и отраженном свете. Микроскоп "Микромед Полар" (слева) и микроскоп "Nikon EclipseLV100N" поляризационный (справа).
Вакуумные диссекторы из поликарбоната (слева). Вакуумный шкаф и сухой шкаф (справа). Используются для хранения реактивов, стартовых смесей и экспериментальных образцов.
Слева – весы для приготовления навесок стартовых смесей. GX-1000 (left). Max 1100 g, min 0.1 g, e = 0.01 g, d = 0.001 g. GH-200 (right). Max 200 g, min 10 mg, e = 1 mg, d = 0.1 mg. Справа – ультразвуковые ванночки с нагревом и без для промывки образцов и деталей ячеек.
Аппарат PUK U4 для герметизации металлических капсул с образцами дуговой сваркой. Аппарат укомплектован автоматической подачей азота в момент сварки и микроскопом с фильтром, чтоб не слепило глаза. Фильтр также включается только в момент сварки.
Сушильный шкаф с принудительной циркуляцией воздуха (до 250 °С) (слева) и вакуумный сушильный шкаф (200 °С) (справа) используются для сушки и хранения стартовых смесей и ячеек высокого давления.
Слева – весы для приготовления навесок стартовых смесей. GX-1000 (left). Max 1100 g, min 0.1 g, e = 0.01 g, d = 0.001 g. GH-200 (right). Max 200 g, min 10 mg, e = 1 mg, d = 0.1 mg. Справа – ультразвуковые ванночки с нагревом и без для промывки образцов и деталей ячеек.
Аппарат PUK U4 для герметизации металлических капсул с образцами дуговой сваркой. Аппарат укомплектован автоматической подачей азота в момент сварки и микроскопом с фильтром, чтоб не слепило глаза. Фильтр также включается только в момент сварки.
Сушильный шкаф с принудительной циркуляцией воздуха (до 250 °С) (слева) и вакуумный сушильный шкаф (200 °С) (справа) используются для сушки и хранения стартовых смесей и ячеек высокого давления.
Инфраструктура
Экспериментальное оборудование
Оборудование
Многопуансонный пресс Discoverer с номинальным усилием 1500 тонн для проведения экспериментов при давлениях от 3 до 30 ГПа и температурах до 1800-2200 °С.
Пресс оснащен нажимными плитами типа DIA с четырьмя слайдблоками (слева) сжимающими внутреннюю ступень кубических пуансонов из карбида вольфрама с октаэдрической ячейкой высокого давления (справа).
На фотографиях внутренний блок пуансонов из карбида вольфрама с ячейкой высокого давления в центре. Каждый пуансон имеет треугольное усечение (рабочую площадку) с торцов которого размещены деформируемые уплотнения из технического пирофиллита.
Ячейки высокого давления (a) изготавливают и тугоплавкой керамики на основе оксида циркония легированного CaO. В ячейках в зависимости от их размера размещают от одного до 16 образцов одновременно. Образцы размещают в графитовых, керамических или платиновых капсулах. Нагрев осуществляют с использованием трубчатого нагревателя сопротивления из графита или хромита лантана. Нагрев в ходе эксперимента контролируют автоматически с использованием термопарного датчика (W/Re3/25). Распределения температуры внутри ячейки приведено на картинке (b).
На фото слева детали ячейки высокого давления и собранная ячейка. На фото справа автоматическая система управления нагревом с непрерывным контролем температуры по термопаре.
Аппарат цилиндр-поршень. Аппарат представляет собой одноосный пресс с двумя гидроцилиндрами. End-load: Ø140 mm, main: Ø 135 mm, 135 MPa to the end-load pump corresponds to~2078 kN. Нагнетание давления масла в гидросистеме осуществляется двумя ручными помпами. Аппарат оснащен камерами ½ и ¾ дюйма. Аппарат укомплектован автоматической системой нагрева по термопаре и системой охлаждения замкнутого типа (Lauda). Все оборудование запитано от источника бесперебойного питания и подключено к АВР автоматически переключающего питание на резервную подстанцию в случае прекращения работы основанной подстанции.
Алмазные наковальни (DAC – diamond anvil cell) в собранном виде. Данные наковальни рассчитаны на генерацию давлений до 70 ГПа. Слева – DAC, изготовленные Almax-EasyLab, справа – DAC, изготовленные Syntek.
Те же наковальни в открытом виде.
Слева – вертикальная трубчатая печь с продувкой газовой смесью контролируемого состава (производство Nabertherm, Германия) для проведения экспериментов и синтеза веществ в контролируемых окислительно-восстановительных условиях при ≤ 1800 °С (пока на стадии доукомплектации газовым оборудованием).
Справа – атмосферная печь производства Thermoceramics с нагревательными элементами из хромита лантана, предназначена для нагрева до 1600 °С. Печь используется синтеза стартовых веществ и проведения экспериментов в запаянных кварцевых ампулах.
Станки
Плоскошлифовальный станок Okamoto ACC52DX. Предназначен для шлифовки деталей из карбида вольфрама, керамики, а также используется для приготовления плоскопараллельных пластинок и шлифов мантийных пород и метеоритов.
Токарные станки для работы с керамикой и графитом (слева) и для металлообработки (справа).
Сверлильные станки настольные и напольные.
Фрезерные станки.
Высокоскоростные отрезные станки для резки пород и талька с толщиной пила 4 мм (слева) и для резки распорных вкладышей из бальзового дерева (справа).
Ультразвуковой сверлильный станок для изготовления образцов цилиндрической формы из монокристаллов и пород.
Фрезерные станки с ЧПУ (Roland MDX-40a) для вытачивания керамических деталей ячеек высокого давления.
Низкоскоростные отрезные алмазные пилы. Слева Struers, справа Buehler. Используются при изготовлении керамических деталей ячеек и для распиливания образцов. Толщина дисковых алмазных пил 150 и 300 мкм.
Ниточная пила с ЧПУ. Позволяет распиливать керамические заготовки на пластины с точностью в пределах 100 мкм. Толщина пила 300 мкм ниткой с алмазным напылением. Позволяет распиливать заготовки с сечением 110 мм. Процесс осуществляется в автоматическим режиме.
Важнейшие достижения за 5 лет
Информационная справка
Материально-техническая база и костяк коллектива сформированы в период 2013-2017 гг в рамках проекта Мегагрант, а также двух проектов РНФ. Организовал лабораторию д.г.-м.н. Литасов К.Д. Информация и фотографии, отражающие проделанную работу находится здесь: http://uhplab.igm.nsc.ru/index.php/facilities
Решение о подаче заявки на создание текущей лаборатории было принято по рекомендации председателя СО РАН д.х.н. академика Пармона В.Н. в начале сентября 2018 г. Решение продиктовано тем, что лаборатория, созданная в рамках Мегагранта, была официально расформирована в 2017 г., при сохранении всей ее материально-технической базы и подготовленных молодых сотрудников.
2015.06.18. Первый эксперимент на многопуансонном прессе Discoverer.
Прессовый зал в конце 1970-х начале 1980-х
2000-тонный пресс Рязанского завода. Многопуансонный Аппарат ‘бочка’
Прессовый зал в 2013 году. Аппарат МЕГА-1 (сверху) и 2000 тонный пресс (снизу)
Демонтаж установки МЕГА-1 весом 63 тонны
2014.09.20.
2014.09.21. Установка пресса Discoverer.
2014.09.21. На фото профессор Отани заходит в прессовый зал.
2014.09.26. Константин Литаосов и инженер фирмы Рикен 2014.09.24-26
2014.09.26. Константин Литасов готовит тестовый эксперимент.
2016.06. Артем Чанышев и Константин Дмитриевич Литасов
2016.06. Артем Чанышев
2016.06. Антон Шацкий
2016.06. Александр Ильич Хмельников
2016.06. Шацкий А.Ф.
В 2017 году разрешили привести в порядок вторую половину прессового зала, к. 102
2017.07.17 Даниил Минин, Александр Ильич Хмельников и Антон Арефьев
2017.07.17 Даниил Минин
2017.07.17 Александр Ильич Хмельников и Антон Арефьев
2017.07.17 Артем Чанышев работает над статьей в Crystal Growth & Designe. Неделю назад приняли его статью в Scientific Reports
2017.08.01. Александр Ильич Хмельников за работой.
2017.08.01. Даниил Минин обрабатывает данные по системе Fe-Ni-P при 6 ГПа.
2017.08.01. Завершена основа балкона.
2017.08.21
2017.08.21. Иван Подбородников
2017.08.21. Наира Мартиросян работает над материалом диссертации по реакциям железа и карбонатов
2017.08.30
2017.08.30. Большую часть дорогостоящего ремонта, организованного за счет средств Мегагранта, пришлось переделывать, включая замену больших окон на окна с дверями, замену сантехники и труб, осветительных приборов и электрики.
К январю 2018 года был завершен ремонт второй половины прессового зала.
Тематика лаборатории состоит в изучение фазовых диаграмм состояния вещества Земли и планет при высоких давлениях и температурах. Исследования сфокусированы на фазовых диаграммах силикатных систем с летучими компонентами (С-О-Н) и металлических систем с легкими элементами (H, С, N, S, P). Исследования проводятся экспериментально и теоретически. Для проведения экспериментальных исследований используются аппараты высокого давления (цилиндр-поршень, многопуансонный пресс, алмазные наковальни) и высокотемпературные печи. Проведение теоретических, квантовохимических, расчетов реализуется с использованием программных пакетов VASP и Quantum Espresso, поиск новых кристаллических структур – при помощи программ AIRSS и USPEX.
Inerbaev, T.M., Abuova, A., Kawazoe, Y., and Umetsu, R. (2022) Local ordering and interatomic bonding in magnetostrictive Fe0.85Ga0.15X (X = Ni, Cu, Co, La) alloy. Computational Materials Science, 202, 110934 (IF 3.300) https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2021.110934
Shatskiy, A., Bekhtenova, A., Arefiev, A.V., Podborodnikov, I.V., Vinogradova, Y.G., Rezvukhin, D.I., and Litasov, K.D. (2022) Solidus and melting of carbonated phlogopite peridotite at 3-6.5 GPa: Implications for mantle metasomatism. Gondwana Research, 101, 156-174 (IF 6.174) https://doi.org/10.2138/am-2020-7551
Shatskiy, A., Bekhtenova, A., Podborodnikov, I.V., Arefiev, A.V., Vinogradova, Y.G., and Litasov, K.D. (2022) Solidus of carbonated phlogopite eclogite at 3-6 GPa: Implications for mantle metasomatism and ultra-high pressure metamorphism. Gondwana Research, 103, 188-204 (IF 6.174) https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.10.016
Zucchin, A., Gavryushkin, P.N., Golovin, A.V., Bolotina, N.B., Stabile, P., Carroll, M.R., Comodi, P., Frondini, F., Morgavi, D., Perugini, D., Arzilli, F., Cherin, M., Kazimoto, E., Kokh, K., Kuznetsov, A., and Medrish, I.V. (2022) The nyerereite crystal structure: a possible messenger from the deep Earth. American Mineralogist (IF 3.003) https://doi.org/10.2138/am-2022-8106
2021
Abuova, F., Inerbaev, T., Abuova, A., Merali, N., Soltanbek, N., Kaptagay, G., Seredina, M., and Khovaylo, V. (2021) Structural, electronic and magnetic properties of Mn2Co1-xVxZ (Z = Ga, Al) Heusler alloys: An insight from DFT study. Magnetochemistry, 7(12), 159 (IF 1.947) https://doi.org/10.3390/magnetochemistry7120159
Bekhtenova, A., Shatskiy, A., Podborodnikov, I.V., Arefiev, A.V., and Litasov, K.D. (2021) Phase relations in carbonate component of carbonatized eclogite and peridotite along subduction and continental geotherms. Gondwana Research, 94, 186-200 (IF 6.174) https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.02.019
Bekker, T., Litasov, K., Shatskiy, A., Sagatov, N., Podborodnikov, I., and Krinitsin, P. (2021) Experimental and Ab Initio Investigation of the Formation of Phosphoran Olivine. ACS Earth and Space Chemistry, 5(6), 1373–1383. (IF 3.418) https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.1c00011
Bekker, T.B., Yelisseyev, A.P., Solntsev, V.P., Davydov, A.V., Inerbaev, T.M., Rashchenko, S.V., and Kostyukov, A.I. (2021) The influence of co-doping on the luminescence and thermoluminescence properties of Cu-containing fluoride borate crystals. 23, CrystEngComm (IF 3.545) https://doi.org/10.1039/D1CE00556A
Fatima, Inerbaev, T., Xia, W., and Kilin, D.S. (2021) Magnetic-field-driven electron dynamics in graphene. The Journal of Physical Chemistry Letters. (IF 6.710) https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c01020
Gavryushkin, P. N., Sagatova, D. N., Sagatov, N., and Litasov, K. D. (2021) Orthocarbonates of Ca, Sr, and Ba—The appearance of sp3-hybridized carbon at a low pressure of 5 GPa and dynamic stability at ambient pressure. ACS Earth and Space Chemistry, 5(8), 1948-1957 (IF 3.418) https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.1c00084
Gavryushkin, P.N., Belonoshko, A.B., Sagatov, N., Sagatova, D., Zhitova, E., Krzhizhanovskaya, M.G., Rečnik, A., Alexandrov, E.V., Medrish, I.V., and Popov, Z.I. (2021) Metastable structures of CaCO3 and their role in transformation of calcite to aragonite and postaragonite. Crystal Growth & Design, 21(1), 65-74. (IF 4.089) https://dx.doi.org/10.1021/acs.cgd.0c00589
Gavryushkin, P.N., Sagatova, D.N., Sagatov, N., and Litasov, K.D. (2021) Formation of Mg-orthocarbonate through the reaction MgCO3+MgO=Mg2CO4 at Earth’s lower mantle P–T conditions. Crystal Growth & Design, 21(5), 2986-299 2. (IF 4.089) https://doi.org/10.1021/acs.cgd.1c00140
Gima, K., Inerbaev, T.M., and Kilin, D.S. (2021) Excited state dynamics in a sodium and iodine co-doped lead telluride nanowire. Molecular Physics, 119(13), e1874557 (IF=1.704) https://doi.org/10.1080/00268976.2021.1874557
Ishteev, A., Luchnikov, L., Muratov, D.S., Voronova, M., Forde, A., Inerbaev, T., Vanyushin, V., Saranin, D., Yusupov, K., and Kuznetsov, D. (2021) Single source chemical vapor deposition (ssCVD) for highly luminescent inorganic halide perovskite films. Applied Physics Letters, 119(7), 071901 (IF 3.596) https://doi.org/10.1063/5.0055993
Kazantseva, L.K., Mikhno, A.O., Miroshnichenko, L.V. (2021) Crystallization‐induced stabilization of foam glass aggregates forheat‐insulating concrete. International Journal of Applied Ceramic Technology,18(5), 1773-1782. (IF 1.968) https://doi.org/10.1111/ijac.13771
Rashchenko, S.V., Shatskiy, A.F., Ignatov, M.A., Arefiev, A.V., and Litasov, K.D. (2021) High-pressure synthesis and crystal structure of non-centrosymmetric K2Ca3(CO3)4. CrystEngComm, 23, 6675-6681 (IF 3.545) https://doi.org/10.1039/D1CE00882J
Sagatov, N. E., Bekker, T. B., Podborodnikov, I. V., & Litasov, K. D. (2021) First-principles investigation of pressure-induced structural transformations of barium borates in the BaO-B2O3-BaF2 system in the range of 0–10 GPa. Computational Materials Science, 199, 110735. (IF 3.300) https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2021.110735
Sagatov, N.E., Bazarbek, A.-D.B., Inerbaev, T.M., Gavryushkin, P.N., Akilbekov, A.T., and Litasov, K.D. (2021) Phase relations in the Ni–S system at high pressures from ab Initio computations. ACS Earth and Space Chemistry, 5(3), 596-603 (IF 3.418) https://dx.doi.org/10.1021/acsearthspacechem.0c00328
Sagatov, N.E., Abuova, A.U., Sagatova, D.N., Gavryushkin, P.N., Abuova, F.U., and Litasov, K.D. (2021) Phase relations, and mechanical and electronic properties of nickel borides, carbides, and nitrides from ab initio calculations. RSC Advances, 11(53), 33781-33787 (IF 3.361) https://doi.org/10.1039/D1RA06160G
Sagatov, N.E., Sagatova, D.N., Gavryushkin, P.N., and Litasov, K.D. (2021) Fe–N system at high pressures and its relevance to the Earth’s core composition. Crystal Growth & Design, 21 (11), 6101-6109. (IF=4.089) https://doi.org/10.1021/acs.cgd.1c00432
Sagatova, D.N., Sagatov, N.E., Gavryushkin, P.N., Banaev, M.V., and Litasov, K.D. (2021) Alkali metal (Li, Na, and K) orthocarbonates: Stabilization of sp3-bonded carbon at pressures above 20 GPa. Crystal Growth & Design, 21 (12), 6744-6751. (IF=4.089) https://doi.org/10.1021/acs.cgd.1c00652
Sagatova, D. N., A. F. Shatskiy, N. E. Sagatov, and K. D. Litasov. (2021) Phase relations in CaSiO3 system up to 100 GPa and 2500 K. Geochemistry International,59(8), 791-800. (IF 0.881) https://doi.org/10.1134/S0016702921080073
Sagatova, D. N., Shatskiy, A. F., Gavryushkin P. N., Sagatov N. E., and Litasov K. D. (2021) Stability of Ca2CO4-Pnma against the Main Mantle Minerals from Ab Initio Computations. ACS Earth and Space Chemistry, 5(7), 1709-1715. (IF 3.418) https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.1c00065
Shatskiy, A., Arefiev, A.V., Podborodnikov, I.V., and Litasov, K.D. (2021) Effect of water on carbonate-silicate liquid immiscibility in the system KAlSi3O8-CaMgSi2O6-NaAlSi2O6-CaMg(CO3)2 at 6 GPa: implications for diamond-forming melts. American Mineralogist, 106(2), 165-173 (IF 2.922) https://doi.org/10.2138/am-2020-7551
Shatskiy, A., Podborodnikov, I.V., Arefiev, A.V., Bekhtenova, A., Vinogradova, Y.G., Stepanov, K.M., and Litasov, K.D. (2021) Pyroxene-carbonate reactions in the CaMgSi2O6 ± NaAlSi2O6 + MgCO3 ± Na2CO3 ± K2CO3 system at 3-6 GPa: Implications for partial melting of carbonated peridotite. Contribution to Mineralogy and Petrology, 176(5), 34. (IF 3.140) https://doi.org/10.1007/s00410-021-01790-9
Spahr, D., König, J., Bayarjargal, L., Gavryushkin, P.N., Milman, V., Liermann, H.-P., and Winkler, B. (2021) Sr3[CO4]O antiperovskite with tetrahedrally coordinated sp3-hybridized carbon and OSr6 octahedra. Inorganic Chemistry, 60(19), 14504-14508 (IF 5.165) https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c01900
Vinogradova, Y.G., Shatskiy, A.F., and Litasov, K.D. (2021) Thermodynamic analysis of the reactions of CO2-fluid with garnets and clinopyroxenes at 3-6 GPa. Geochemistry International, 59(9), 851-857 (IF 0.881) https://doi.org/10.1134/S0016702921080103
Yusupov, K., Inerbaev, T., Råsander, M., Pankratova, D., Concina, I., Larsson, A.J., and Vomiero, A. (2021) Improved thermoelectric performance of Bi-deficient BiCuSeO material doped with Nb, Y, and P. iScience, 24(10), 103145 (IF 5.458) https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103145
Русскоязычные версии
Виноградова, Ю.Г., Шацкий, А.Ф., and Литасов, К.Д. (2021) Термодинамический анализ реакций CO2-флюида с гранатами и клинопироксенами при 3–6 ГПа. Геохимия, 66(9), 811-817 (IF 0.881) https://doi.org/10.31857/S0016752521080100
Сагатова, Д.Н., Шацкий, А.Ф., Сагатов, Н.Е., and Литасов, К.Д. (2021) Фазовые взаимоотношения в системе CaSiO3 до 100 ГПа и 2500 K. Геохимия, 66(8), 745-755 (IF 0.881) https://doi.org/10.31857/S0016752521080070
2020
Abuova, A.U., Mastrikov, Y.A., Kotomin, E.A., Piskunov, S.N., Inerbaev, T.M., and Akilbekov, A.T. (2020) First-principles modeling of oxygen adsorption on Ag-doped LaMnO3 (001) Surface. Journal of Electronic Materials, 49(2), 1421-1434. (IF 1.676) https://doi.org/10.1007/s11664-019-07814-2
Bekker, T.B., Litasov, K.D., Shatskiy, A.F., Sagatov, N.E., Krinitsin, P.G., Krasheninnikov, S.P., Podborodnikov, I.V., Rashchenko, S.V., Davydov, A.V., and Ohfuji, H. (2020) Towards the investigation of ternary compound in the Ti-Al-Zr-O system: Effect of oxygen fugacity on phase formation. Journal of the European Ceramic Society, 40(10), 3663-3672. (IF 4.029) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221920302491
Bekker, T.B., Inerbaev, T.M., Yelisseyev, A.P., Solntsev, V.P., Rashchenko, S.V., Davydov, A.V., Shatskiy, A.F., and Litasov, K.D. (2020) Experimental and ab initio studies of intrinsic defects in “antizeolite” borates with a Ba12(BO3)66+ framework and their influence on properties. Inorganic Chemistry, 59(18), 13598−13606. (IF 4.825) https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c01966
Bekker, T., Solntsev, V., Yelisseyev, A., Davydov, A., and Rashchenko, S. (2020) Crystal chemical design of functional fluoride borates with “antizeolite” structure. Crystal Growth & Design, 20(6), 4100-4107. (IF 4.089) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221920302491
Borodina, U., Goryainov, S., Oreshonkov, A., Shatskiy, A., and Rashchenko, S. (2020) Raman study of 3.65 Å-phase MgSi(OH)6 under high pressure and the bands assignment. High Pressure Research, 40(4), 495-510.z https://doi.org/10.1080/08957959.2020.1830078
Forde, A., Inerbaev, T., and Kilin, D. (2020) Spectral signatures of positive and negative polarons in lead-halide perovskite nanocrystals. The Journal of Physical Chemistry C, 124(1), 1027-1041. (IF 4.309) https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b08044
Gavryushkin, P. N., Sagatov, N., Sagatova, D., Banaev, M. V., Donskikh, K. G., and Litasov, K. D. (2020) The search for the new superconductors in the Ni-N system. Journal of Physics: Conference Series,1590, 012010. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1590/1/012010
Gavryushkin, P.N., Sagatov, N., Belonoshko, A.B., Banaev, M.V., and Litasov, K.D. (2020) Disordered aragonite: the new high-pressure, high-temperature phase of CaCO3. The Journal of Physical Chemistry C, 124(48), 26467-26473. (IF 4.189) https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c08309
Gavryushkin, P.N., Belonoshko, A.B., Sagatov, N., Sagatova, D., Zhitova, E., Krzhizhanovskaya, M.G., Rečnik, A., Alexandrov, E.V., Medrish, I.V., Popov, Z.I., and Litasov, K.D. (2020) Metastable structures of CaCO3 and their role in transformation of calcite to aragonite and postaragonite. Crystal Growth & Design. (IF 4.089) https://doi.org/10.1021/acs.cgd.0c00589
Goryainov, S.V., Likhacheva, A.Y., Shatskiy, A.F., and Rashchenko, S.V. (2020) In situ Raman study of ОН-perovskite MgSi(OH)6 at high Р–Т parameters (up to 14 GPa, 420° С). Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 84(9), 1123-1125.
Inerbaev, T. M., Sagatov, N., Sagatova, D., Gavryushkin, P. N., Akilbekov, A. T., and Litasov, K. D. (2020) Phase stability in nickel phosphides at high pressures. ACS Earth and Space Chemistry, 4 (11), 1978-1984. (IF 3.418) https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.0c00181
Kaptagay, G.A., Inerbaev, T.M., Akilbekov, A.T., Koilyk, N.O., Abuova, A.U., and Sandibaeva, N.A. (2020) First principles modelling of the N-doped Co0.5-terminated (0 0 1) Co3O4 surface. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 465, 11-14. (IF 1.210) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168583X19307670
Litasov, K., Shatskiy, A., Podborodnikov, I., and Arefiev, A. (2020) Phase diagrams of carbonate materials at high pressures, with implications for melting and carbon cycling in the deep Earth. Carbon in Earth's Interior, 137-165. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9781119508229.ch14
Litasov, K.D., Bekker, T.B., and Kagi, H. (2020) “Kamchatite” diamond aggregate from northern Kamchatka, Russia: New find of diamond formed by gas phase condensation or chemical vapor deposition—Discussion. American Mineralogist, 105(1), 141-143. (IF 2.631) https://www.degruyter.com/view/journals/ammin/105/1/article-p141.xml
Sagatov, N.E., Gavryushkin, P.N., Banayev, M.V., Inerbaev, T.M., and Litasov, K.D. (2020) Phase relations in the Fe-P system at high pressures and temperatures from ab initio computations. High Pressure Research, 40(2), 235-244. (IF 1.255) https://doi.org/10.1080/08957959.2020.1740699
Sagatov, N.E., Gavryushkin, P.N., Medrish, I.V., Inerbaev, T.M., and Litasov K.D. (2020) Phase Relations of Iron Carbides Fe2C, Fe3C, and Fe7C3 at the Earth’s Core Pressures and Temperatures. Russian Geology and Geophysics, 61(12), 1345–1353. (IF 1.061) https://doi.org/10.15372/RGG2019146
Sagatova, D.N., Gavryushkin, P.N., Sagatov, N.E., Medrish, I.V., and Litasov, K.D. (2020) Phase diagrams of iron hydrides at pressures of 100–400 GPa and temperatures of 0–5000 K. JETP Letters, 111(3), 145-150. (IF 1.412) https://doi.org/10.1134/S0021364020030108
Sagatova, D., Shatskiy, A., Sagatov, N., Gavryushkin, P.N., and Litasov, K.D. (2020) Calcium orthocarbonate, Ca2CO4-Pnma: A potential host for subducting carbon in the transition zone and lower mantle. Lithos, 370-371, 105637. (IF 3.913) https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105637
Shatskiy, A., Bekhtenova, A., Podborodnikov, I.V., Arefiev, A.V., and Litasov, K.D. (2020b) Carbonate melt interaction with natural eclogite at 6 GPa and 1100–1200 °C: Implications for metasomatic melt composition in subcontinental lithospheric mantle. Chemical Geology, 558, 119915. (IF 3.363) https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.119915
Shatskiy, A., Bekhtenova, A., Podborodnikov, I.V., Arefiev, A.V., and Litasov, K.D. (2020c) Metasomatic interaction of the eutectic Na-and K-bearing carbonate melts with natural garnet lherzolite at 6 GPa and 1100–1200 °C: Toward carbonatite melt composition in SCLM. Lithos, 374-375, 105725. (IF 3.390) https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105725
Shatskiy, A., Arefiev, A.V., Podborodnikov, I.V., and Litasov, K.D. (2020) Liquid immiscibility and phase relations in the system KAlSi3O8-CaMg(CO3)2 ± NaAlSi2O6 ± Na2CO3 at 6 GPa: Implications for diamond-forming melts. Chemical Geology, 550, 119701. (IF 3.618) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009254120302400
2019
Arefiev, A.V., Podborodnikov, I.V., Shatskiy, A.F., and Litasov, K.D. (2019a) Synthesis and Raman spectra of K-Ca double carbonates: K2Ca(CO3)2 bütschliite, fairchildite and K2Ca2(CO3)3 at 1 atm. Geochemistry International, 57(9), 981-987. (IF 0.835) https://link.springer.com/article/10.1134/S0016702919090039
Arefiev, A.V., Shatskiy, A., Podborodnikov, I.V., Behtenova, A., and Litasov, K.D. (2019b) The system K2CO3–CaCO3–MgCO3 at 3 GPa: Implications for carbonatite melt compositions in the subcontinental lithospheric mantle. Minerals, 9(5), 296. (IF 2.250) https://www.mdpi.com/2075-163X/9/5/296
Arefiev, A.V., Shatskiy, A., Podborodnikov, I.V., and Litasov, K.D. (2019c) The K2CO3–CaCO3–MgCO3 system at 6 GPa: implications for diamond forming carbonatitic melts. Minerals, 9, 558. (IF 2.250) https://doi.org/10.3390/min9090558
Arefiev, A.V., Shatskiy, A., Podborodnikov, I.V., Rashchenko, S.V., Chanyshev, A.D., and Litasov, K.D. (2019d) The system K2CO3-CaCO3 at 3 GPa: link between phase relations and variety of K-Ca double carbonates at ≤ 0.1 and 6 GPa. Physics and Chemistry of Minerals, 46(3), 229-244. (IF 1.476) https://link.springer.com/article/10.1007/s00269-018-1000-z
Fatima, Han, Y., Vogel, D.J., Inerbaev, T.M., Oncel, N., Hobbie, E.K., and Kilin, D.S. (2019) Photoexcited electron lifetimes influenced by momentum dispersion in silicon nanowires. The Journal of Physical Chemistry C, 123(12), 7457-7466. (IF 4.309) https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.9b00639
Fedoraeva, A.S., Shatskiy, A., and Litasov, K.D. (2019) The join CaCO3-CaSiO3 at 6 GPa with implication to Ca-rich lithologies trapped by kimberlitic diamonds. High Pressure Research, 39(4), 547-560. (IF 1.255) https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/08957959.2019.1660325
Forde, A., Inerbaev, T., Hobbie, E.K., and Kilin, D.S. (2019) Excited-state dynamics of a CsPbBr3 nanocrystal terminated with binary ligands: sparse density of states with giant spin–orbit coupling suppresses carrier cooling. Journal of the American Chemical Society, 141(10), 4388-4397. (IF 14.695) https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.8b13385
Gavryushkin, P.N., Bekhtenova, A., Lobanov, S.S., Shatskiy, A., Likhacheva, A.Y., Sagatova, D., Sagatov, N., Rashchenko, S.V., Litasov, K.D., Sharygin, I.S., Goncharov, A.F., Prakapenka, V.B., and Higo, Y. (2019a) High-pressure phase diagrams of Na2CO3 and K2CO3. Minerals, 9(10), 599. (IF 2.250) https://www.mdpi.com/2075-163X/9/10/599
Gavryushkin, P.N., Rečnik, A., Daneu, N., Sagatov, N., Belonoshko, A.B., Popov, Z.I., Ribić, V., and Litasov, K.D. (2019b) Temperature induced twinning in aragonite: transmission electron microscopy experiments and ab initio calculations. Zeitschrift für Kristallographie-Crystalline Materials, 234(2), 79-84. (IF 1.09) https://www.degruyter.com/view/j/zkri.2019.234.issue-2/zkri-2018-2109/zkri-2018-2109.xml
Grigorieva, V.D., Shlegel, V.N., Borovlev, Y.A., Ryadun, A.A., and Bekker, T.B. (2019a) Bolometric molybdate crystals grown by low–thermal–gradient Czochralski technique. Journal of Crystal Growth. (IF 1.573) https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2019.06.030
Litasov, K., Inerbaev, T., Abuova, F., Chanyshev, A., Dauletbekova, A., and Akilbekov, A. (2019a) High-pressure elastic properties of polycyclic aromatic hydrocarbons obtained by first-principles calculations. Geochemistry International, 57(5), 499-508. (IF 0.835) https://link.springer.com/article/10.1134/S0016702919050069
Litasov, K.D., and Badyukov, D.D. (2019) Raman spectroscopy of high-pressure phases in shocked L6 chondrite NWA 5011. Geochemistry International, 57(8), 912-922. (IF 0.835) https://doi.org/10.1134/S001670291908007X
Litasov, K.D., Badyukov, D.D., and Pokhilenko, N.P. (2019b) Formation parameters of high-pressure minerals in the Dhofar 717 AND 864 chondrite meteorites. Doklady Earth Sciences, 485, p. 327-330. Springer. (IF 0.637) https://doi.org/10.1134/S1028334X19030322
Litasov, K.D., Bekker, T.B., and Kagi, H. (2019c) Reply to the discussion of “Enigmatic super-reduced phases in corundum from natural rocks: Possible contamination from artificial abrasive materials or metallurgical slags” by Litasov et al.(Lithos, v. 340–341, p. 181–190) by W.L. Griffin, V. Toledo and S.Y. O'Reilly). Lithos, 348, 105170. (IF 3.913) https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019Litho.34805170L
Litasov, K.D., Ishikawa, A., Kopylova, A.G., Podgornykh, N.M., and Pokhilenko, N.P. (2019d) Mineralogy, trace element composition, and classification of Onello high-Ni ataxite. Doklady Earth Sciences, 485(2), 381-385. (IF 0.637) https://doi.org/10.1134/S1028334X19040068
Litasov, K.D., Kagi, H., and Bekker, T.B. (2019e) Enigmatic super-reduced phases in corundum from natural rocks: Possible contamination from artificial abrasive materials or metallurgical slags. Lithos, 340, 181-190. (IF 3.913) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493719301975
Litasov, K.D., Kagi, H., Bekker, T.B., Hirata, T., and Makino, Y. (2019f) Cuboctahedral type Ib diamonds in ophiolitic chromitites and peridotites: the evidence for anthropogenic contamination. High Pressure Research, 39(3), 480-488. (IF 1.255) https://doi.org/10.1080/08957959.2019.1616183.
Litasov, K.D., Kagi, H., Voropaev, S.A., Hirata, T., Ohfuji, H., Ishibashi, H., Makino, Y., Bekker, T.B., Sevastyanov, V.S., Afanasiev, V.P., and Pokhilenko, N.P. (2019g) Comparison of enigmatic diamonds from the Tolbachik arc volcano (Kamchatka) and Tibetan ophiolites: Assessing the role of contamination by synthetic materials. Gondwana Research, 75, 16-27. (IF 6.478) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X19301236
Litasov, K.D., Shatskiy, A., Minin, D.A., Kuper, K.E., and Ohfuji, H. (2019h) The Ni–Ni2P phase diagram at 6 GPa with implication to meteorites and super-reduced terrestrial rocks. High Pressure Research, 39(4). (IF 1.255) https://doi.org/10.1080/08957959.2019.1672677
Litasov, K.D., and Shatskiy, A.F. (2019) MgCO3 + SiO2 reaction at pressures up to 32 GPa studied using in-situ X-ray diffraction and synchrotron radiation. Geochemistry International, 57(9), 1024-1033. (IF 0.835) https://doi.org/10.1134/S0016702919090064
Litasov, K.D., Teplyakova, S.N., Shatskiy, A., and Kuper, K.E. (2019i) Fe-Ni-P-S melt pockets in Elga IIE iron meteorite: Evidence for the origin at high-pressures up to 20 GPa. Minerals, 9(10), 616. (IF 2.250) https://doi.org/10.3390/min9100616
Logvinova, A.M., Shatskiy, A., Wirth, R., Tomilenko, A.A., Ugap'eva, S.S., and Sobolev, N.V. (2019) Carbonatite melt in type Ia gem diamond. Lithos, 342-343, 463-467. (IF 3.913) https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.06.010
Martirosyan, N.S., Litasov, K.D., Lobanov, S.S., Goncharov, A.F., Shatskiy, A., Ohfuji, H., and Prakapenka, V. (2019a) The Mg-carbonatee-Fe interaction: Implication for the fate of subducted carbonates and formation of diamond in the lower mantle. Geoscience Frontiers, 10, 1449-1458. (IF 4.160) https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.10.003
Martirosyan, N.S., Shatskiy, A., Chanyshev, A.D., Litasov, K.D., Podborodnikov, I.V., and Yoshino, T. (2019b) Effect of water on the magnesite–iron interaction, with implications for the fate of carbonates in the deep mantle. Lithos, 326-327, 435-445. (IF 3.913) https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.01.004
Minin, D.A., Shatskiy, A.F., Litasov, K.D., and Ohfuji, H. (2019) The Fe–Fe2P phase diagram at 6 GPa. High Pressure Research, 39(1), 50-68. (IF 1.255) https://doi.org/10.1080/08957959.2018.1562552
Nakamura, E., Kunihiro, T., Ota, T., Sakaguchi, C., Tanaka, R., Kitagawa, H., Kobayashi, K., Yamanaka, M., Shimaki, Y., Bebout, G.E., Miura, H., Yamamoto, T., Malkovets, V., Grokhovsky, V., Koroleva, O., and Litasov, K. (2019) Hypervelocity collision and water-rock interaction in space preserved in the Chelyabinsk ordinary chondrite. Proceedings of the Japan Academy, Series B, 95(4), 165-177. (IF 1.833) https://doi.org/10.2183/pjab.95.013
Podborodnikov, I.V., Shatskiy, A., Arefiev, A.V., Bekhtenova, A., and Litasov, K.D. (2019a) New data on the system Na2CO3–CaCO3–MgCO3 at 6 GPa with implications to the composition and stability of carbonatite melts at the base of continental lithosphere. Chemical Geology, 515, 50-60. (IF 3.618) https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2019.03.027
Podborodnikov, I.V., Shatskiy, A., Arefiev, A.V., and Litasov, K.D. (2019b) Phase relations in the system Na2CO3–CaCO3–MgCO3 at 3 GPa with implications for carbonatite genesis and evolution. Lithos, 330-331, 74-89. (IF 3.913) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493719300611
Pokhilenko, N.P., Shumilova, T.G., Afanas’ev, V.P., and Litasov, K.D. (2019) Diamonds in the Kamchatka peninsula (Tolbachik and Avacha volcanoes): Natural origin or contamination? Russian Geology and Geophysics, 60(5), 463-472. (IF 1.250) https://doi.org/10.15372/RGG2019024
Ponomarev, D.S., Litasov, K.D., Ishikawa, A., Bazhan, I.S., Hirata, T., and Podgornykh, N.M. (2019) The Maslyanino iron meteorite with silicate inclusions: Mineralogical and geochemical study and classification signatures. Russian Geology and Geophysics, 60(7), 752-767. (IF 1.250) https://doi.org/10.15372/RGG2019055
Sagatov, N., Gavryushkin, P.N., Inerbaev, T.M., and Litasov, K.D. (2019) New high-pressure phases of Fe7N3 and Fe7C3 stable at Earth's core conditions: evidences for carbon–nitrogen isomorphism in Fe-compounds. RSC Advances, 9(7), 3577-3581. (IF 3.049) http://dx.doi.org/10.1039/C8RA09942A
Shatskiy, A., Arefiev, A.V., Podborodnikov, I.V., and Litasov, K.D. (2019) Origin of K-rich diamond-forming immiscible melts and CO2 fluid via partial melting of carbonated pelites at a depth of 180-200 km. Gondwana Research, 75(11), 154-171. (IF 6.478) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X19301479
Solntsev, V.P., Bekker, T.B., Davydov, A.V., Yelisseyev, A.P., Rashchenko, S.V., Kokh, A.E., Grigorieva, V.D., and Park, S.-H. (2019) Optical and magnetic properties of Cu-containing borates with “antizeolite” structure. The Journal of Physical Chemistry C, 123(7), 4469-4474. (IF 4.309) https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.9b00355
Voronin, A.I., Novitskii, A.P., Ashim, Y.Z., Inerbaev, T.M., Tabachkova, N.Y., Bublik, V.T., and Khovaylo, V.V. (2019a) Exploring the origin of contact destruction in tetradymite-like-based thermoelectric elements. Journal of Electronic Materials, 48(4), 1932-1938. (IF 1.676) https://doi.org/10.1007/s11664-019-07029-5
Voronin, A.I., Serhiienko, I.A., Ashim, Y.Z., Kurichenko, V.L., Novitskii, A.P., Inerbaev, T.M., Umetsu, R., and Khovaylo, V.V. (2019b) Electrical transport properties of Nb and Ga double substituted Fe2 VAl heusler compounds. Semiconductors, 53(13), 1856-1859. (IF 0.691) https://doi.org/10.1134/S1063782619130207
Русскоязычные версии
Арефьев, А.В., Подбородников, И.В., Шацкий, А.Ф., and Литасов, К.Д. (2019) Синтез и рамановские спектры двойных K-Ca карбонатов: K2Ca(CO3)2 бючлиита, файрчильдита и K2Ca2(CO3)3 при 1 атм. Геохимия, 64(9), 967-973.
Литасов, К.Д., and Бадюков, Д.Д. (2019) Рамановская спектроскопия фаз высокого давления в ударно-метаморфизованном l6 хондрите nwa 5011. Геохимия, 64(8), 848-858.
Литасов, К.Д., Бадюков, Д.Д., and Похиленко, Н.П. (2019a) Параметры образования минералов высокого давления в хондритовых метеоритах Dhofar 717 И 864. Доклады Академии наук, 485(3), 346-350.
Литасов, К.Д., Инербаев, Т.М., Абуова, Ф.У., Чанышев, А.Д., Даулетбекова, А.К., and Акилбеков, А.Т. (2019b) Упругие свойства полициклических ароматических углеводородов при высоких давлениях, рассчитанные первопринципными методами. Геохимия, 64(5), 460-470.
Литасов, К.Д., Исикава, А., Копылова, А.Г., Подгорных, Н.М., and Похиленко, Н.П. (2019c) Минералогия, микроэлементный состав, классификация высоконикелистого атаксита онелло. Доклады Академии наук, 485(4), 484-487.
Литасов, К.Д., and Шацкий, А.Ф. (2019) Исследование реакции MgCO3 + SiO2 при давлениях до 32 ГПа с помощью рентгеновской дифрактометрии и синхротронного излучения. Геохимия, 64(9), 1003-1012.
Пономарев, Д.С., Литасов, К.Д., Исикава, А., Бажан, И.С., and Хирата, Т. (2019) Минералого-геохимическое исследование и классификационные признаки железного метеорита маслянино с силикатными включениями. Геология и геофизика, 60(7), 955-972.
Похиленко, Н.П., Шумилова, Т.Г., Афанасьев, В.П., and Литасов, К.Д. (2019) Находки алмазов на камчатке (вулканы толбачик и авачинский): природный феномен или контаминация синтетическим материалом? Геология и геофизика, 60(5), 606-618.
Состав лаборатории насчитывает 10 сотрудников, в том числе 3 кандидата наук, 5 аспирантов и 2 студента НГУ в должности лаборанта.
Контакты
Адрес: 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, кабинет 104a
И.о. заведующего лабораторией, к.г.-м.н., Кармышева Ирина Владимировна
телефон +7 (383) 373-05-26 доб. 519
E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Научный руководитель базового проекта, к.г.-м.н., Владимиров Владимир Геннадьевич
телефон +7 (383) 373-05-26 доб. 519
E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Методические подходы и методы
Методические подходы структурной петрологии во многом опираются на классические методы метаморфической и магматической петрологии, геохимии, структурной геологии и тектоники. Однако существующие подходы позволяют объединить и акцентировать эти методы на деформационных и тектонических аспектах.
Как становится очевидным в последние годы, сброс напряженного состояния горных пород на различных уровнях литосферы обеспечивается не только за счет отдельных пликативных и разрывных нарушений. Это системный и структурированный процесс, объединяющий, либо последовательно триггирующий как дислокационные, так и породообразующие процессы. Первые объединяют внутрикристаллические нарушения, сколы, трещины, кинкинг, катакластическое течение, складкообразование, фрагментирование, сдвиговые нарушения и их системы и т.д.. Вторая группа обеспечивает сброс напряжений за счет дислокационной и диффузионной ползучести, динамической рекристаллизации, метаморфогенных и магмогенерирующих процессов с участием флюида. Комплексное исследование механизмов сброса напряжений обоих типов предоставляет широкий спектр инструментов и возможностей при характеристике геологических процессов, включая их возраст, пространственное положение, условия протекания и контролирующие их факторы.
Комплексность исследований начинается на полевых стадиях исследований и картировании, когда анализируются и документируются геологические структуры, диагностируются в породах структурные неоднородности, признаки директивности различного генезиса, производится пробоотбор пород, по возможности, структурно- и пространственно ориентированных образцов. Дальнейшие аналитические исследования производятся уже с учетом структурной позиции образцов и полевых наблюдений. В частности, микрорентгеноспектральный анализ минералов и минеральных ассоциаций проводится исключительно в структурно-ориентированных петрографических шлифах. Это позволяет связать закономерности изменений в составе минералов и минеральных агрегатах с деформациями, оценить Р-Т параметры синкинематического минералообразования, что является неотъемлемой частью микротектоники и оценки P‑T‑t‑d эволюции породных комплексов.
Методы:
Геологическое и специализированное картирование
Инженерно-геологическое картирование
Структурно-петрологические исследования
Структурно-кинематический анализ
Структурно-парагенетический анализ и микротектоника
Петрогеохимическое исследование состава пород (РФА, ICP-MS)
Исследование дефектности и зональности минералов методом сканирующей электронной микроскопии (CL, SE, BSE)
Исследование состава и зональности минералов методом сканирующей электронной микроскопии (EPMA, волновые и энерго-дисперсионные спектрометры)
Изотопно-геохронологические исследования (циркон, слюды, амфиболы и др.)
Рамановская спектроскопия
X-Ray томография
Методы анализа ориентировки кристаллической решетки (EBSD)
и другие аналитические исследования
Инфраструктура
В лаборатории имеется оптическое оборудование для проведения петрографических и микроструктурных исследований. Пробоподготовка и аналитические исследования проводятся на оборудовании и в тесном сотрудничестве со специалистами «Центра коллективного пользования научным оборудованием много-элементных и изотопных исследований СО РАН» на базе ИГМ СО РАН (лаборатория рентгеноспектральных методов анализа (772), лаборатория изотопно-аналитической геохимии (775)).
Важнейшие достижения за 5 лет
1.Обосновано разделение процессов магматического минглинга на плутонический и дайковый тип. Проведен их сравнительный анализ.
ервая группа («плутоническая») – это базитовые включения и тела от первых сантиметров до нескольких десятков метров, распределенные в объеме гранитоидных тел, либо сконцентрированные в их пределах в форме вытянутых роев и шлейфов. Часто это безкорневые тела базитов с признаками гибридизации и совместного течения с кислыми породами.
Вторая группа («комбинированных даек») – это дайковые комплексы, либо отдельные комбинированные (композитные) дайки, в пределах которых наблюдаются признаки механического смешения базитовых и кислых расплавов. Данная группа объектов часто ассоциирует с одновозрастными дайками основного состава без признаков магматического минглинга.
Обе группы объединяет сходство структурно-текстурных особенностей и признаков механического смешения в условиях магматического течения. Ключевыми различиями являются: скорость консолидации расплавов и время для сосуществования и активного механического смешения контрастных расплавов; разнообразие источников расплава кислого состава; различие места смешения контрастных расплавов и возможный последующий транспорт контрастной смеси расплавов.
2.Для нижнекоровых габбро-гранитных даек предложены два механизма магматического минглинга (механизм «сдвиговой дилатации», механизм сейсмотектонического «диспергирования»).
Механизм «сдвиговой дилатации» наиболее вероятен при инъецировании базитовых расплавов в трещины локального растяжения в обстановках транспрессии. В этом случае происходит плавление и дилатация вмещающих пород за счет теплового прогрева со стороны основных расплавов в замкнутом пространстве на фоне падения литостатического давления (стадия растяжения) и его последующего возрастания (стадия сжатия). Новообразованный кислый расплав в краевых частях даек на стадии сжатия инъецируется в еще не консолидированную базитовую магму с формированием характерных минглинг структур (см. рисунок ниже).
Формирование габбро-гранитных композитных (минглинг) даек
по механизму «сдвиговой дилатации»
Второй механизм («диспергирования») представляет собой процесс сейсмотектонического смешения контрастных по составу магматических расплавов с последующим инъецированием композитной смеси. Транспорт габбро‐гранитной суспензии происходит по синхронным с сейсмотектоническими процессами системам трещин с последующей гравитационной дифференциации композитной смеси. Оба механизма магматического минглинга обоснованы на примере нижнекоровых позднеколлизионных дайковых комплексов Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) (см. рисунок ниже).
Формирование габбро-гранитных композитных (минглинг) даек
по механизму сейсмотектонического «диспергирования».
Проведено изучение нижнекоровых гранулитов в коллизионном обрамлении Тувино‑Монгольского массива (Сангилен).
Установлена их прямая связь с заложением Эрзинской зоны смятия на пике коллизионных событий (515 млн лет). К индикаторным чертам синтектонического гранулитового метаморфизма относятся: «пятнистое» проявление и вариативность РТ‑параметров на фоне мигматизации и автохтонного гранитообразования, полистадийность синхронных деформаций и слабое проявление в зоне смятия основного магматизма.
Информационная справка
Лаборатория структурной петрологии организована в 2019 с целью изучения закономерностей структурообразования, деформационных процессов и их контроля, минерало- и рудообразования, метаморфизма и магматизма в различных тектонических и геодинамических обстановках. В состав лаборатории вошли преимущественно молодые сотрудники и аспиранты, а также сотрудники, имеющие существенный опыт в исследованиях по направлениям структурная, метаморфическая и магматическая петрология.
Научная деятельность лаборатории направлена на изучение широкого спектра вопросов, касающихся закономерностей структурообразования и релаксации напряжений, механизмов и условий деформирования геологических объектов, начиная от деформирования кристаллической решетки отдельных минералов и заканчивая литосферными процессами в областях субдукционно-аккреционного и коллизионного орогенеза. Необходимо отметить, что большинство исследований сотрудников лаборатории структурной петрологии реализуются в тесной коллаборации со специалистами различных лабораторий ИГМ СО РАН.
В настоящее время спектр исследований лаборатории можно объединить в следующие научные направления.
1. Субдукционно-аккреционные и коллизионные процессы
1.1. Тектонический контроль высокоградиентного метаморфизма, мигматизации, анатексиса, зарождения, сегрегации, транспорта и консолидации магматических расплавов.
1.2. Специфика синтектонического метаморфизма и магматизма на различных стадиях эволюции субдукционно-аккреционных и коллизионных горно-складчатых орогенов.
1.3. Закономерности процессов метаморфизма, магматизма, минерало- и рудообразования в различных тектонических обстановках коллизионного процесса (сжатие, транспрессия, сдвиги, транстенсия, растяжение).
1.4. Проблема магматического минглинга и габбро-гранитных ассоциаций коллизионных областей.
1.5. Вариативность геотермического градиента в проницаемых зонах различных тектонических и геодинамических обстановок.
1.6. Глубинная сейсмотектоника.
2. Процессы тектонического транспорта, экспонирования/эксгумации в литосфере
2.1. Механизмы, длительность, стадийность и скорость выведения в верхние уровни земной коры HP и UHP комплексов.
2.2. Гранито-гнейсовый купольный тектогенез в различных тектонических и геодинамических обстановках.
2.3. Роль сейсмотектоники в процессах тектонического транспорта, экспонирования и эксгумации в литосфере.
3.Структурообразование и механизмы деформирования
3.1. Внутреннее строение сдвиговых зон (shear and damage zones) на различных уровнях литосферы.
3.2. Механизмы деформирования в сдвиговых зонах различной глубинности (shear and damage zones).
3.3. Закономерности тепло-массопереноса в коллизионных областях, зонах смятия, сдвиговых зонах различной реологии (shear and damage zones).
4.Синкинематические процессы минерало- и рудообразования
4.1 Влияние полистадийных тектоно-термальных процессов на сохранность U-Th-Pb системы в цирконах нижнекоровых гранитов.
4.2. Синкинематические процессы поведения породообразующих и акцессорных минералов (кварц, слюды, полевые шпаты, гранат, кордиерит, амфиболы, пироксены, титаниты, эпидоты, турмалины и др.).
4.3. Роль флюидов в синкинематических процессах.
Основные объекты исследования и экспедиции
Лаборатория структурной петрологии создавалась в 2019 году, опираясь на сотрудников, привлеченных из нескольких лабораторий. Это позволило аккумулировать материалы близкие по тематике лаборатории, создать коллекцию и информационную базу данных по наблюдениям и каменному материалу (более 5000 образцов, в т.ч. до 3000 структурно ориентированных образцов, ориентированных пластинок и петрографических шлифов).
Объекты исследований сотрудников лаборатории структурной петрологии расположены на территории ЮВ Тувы, Рудного и Горного Алтая, Енисейского кряжа, Западного Прибайкалья, Забайкалья, Якутии, Сихотэ-Алиня, Кавказа, Восточного Казахстана, Северо-Западной и Юго-Восточной Монголии, Памира. Это экспедиции как в составе различных геологических отрядов ИГМ СО РАН, так и отдельных отрядов лаборатории структурной петрологии.
---------
По тематике НИР лаборатории структурной петрологии завершают подготовку и написание диссертационных работ два аспиранта (В.А. Яковлев, М.С. Здрокова) и бакалавры НГУ (А.Е. Смолякова, Е.А. Пронякин).
В 2021-2022 гг. планируемых защита трех кандидатских диссертаций.
Трое сотрудников лаборатории являются преподавателями кафедры Общей и региональной геологии (https://nsu.ru/oirg) Геолого-геофизического факультета Новосибирского государственного университета.
Разработаны и читаются оригинальные курсы, объединенные единой тематикой:
- «Структурная петрология» (магистратура НГУ, В.Г. Владимиров, В.А. Яковлев (асс.))
- «Методические основы структурной петрологии» (аспирантура НГУ, В.Г. Владимиров)
- Практические занятия по курсу «Общая геология» и «Практикум по Общей геологии» (Кармышева И.В.).
И.В. Кармышева является активным организатором проведения Сибирской геологической олимпиады школьников (http://www.nsu.ru/Sib_GeoOlymp).
В.А. Яковлев читает научно-популярные лекции для школьников в рамках проведения Дней российской науки, Дней открытых дверей НГУ и др.
2015 г. 13-16 октября – XIII Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» (ИЗК СО РАН 2015, Иркутск)
2016 г. 29 марта – 1 апреля – Третья международная научная конференция «Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения» (ИГМ СО РАН 2016, Новосибирск)
2016 г. 28 ноября-3 декабря – VIII Всероссийская с международным участием петрографическая конференция «Петрология магматических и метаморфических комплексов» (ТГУ 2016, Томск)
2017 г. 28-31 августа – Третья международная геологическая конференция «Граниты и эволюция Земли: мантия и кора в гранитообразовании» (ИГГ УрО РАН 2017, Екатеринбург)
2017 г. 24-26 октября – V Российская конференция по проблемам геологии и геодинамики докембрия «Геодинамические обстановки и термодинамические условия регионального метаморфизма в докембрии и фанерозое» (ИГГД РАН 2017, Санкт-Петербург)
2017 г. 28 ноября-2 декабря – IX Всероссийская петрографическая конференция с международным участием «Петрология магматических и метаморфических комплексов» (ТГУ 2017, Томск)
2018 г. 2-6 апреля – Четвертая международная научная конференция «Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения» (ИГМ СО РАН 2018, Новосибирск)
2018 г. 27-31 августа – V Всероссийская научно-практическая конференция «Геодинамика и минерагения Северной и Центральной Азии» (ГИН СО РАН 2018, Улан-Удэ)
2018 г. 14-30 июля – I Всероссийская полевая конференция с международным участием «Геология, магматизм и металлогения Центра Азии: Рудно-магматические системы Сангилена (щелочные интрузивы, карбонатиты)» (ТИКОПР СО РАН 2018, Кызыл)
2018 г. 17-23 сентября – IV Всероссийская научная конференция с международным участием «Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит» (ДВГИ ДВО РАН 2018, Владивосток)
2018 г. 27-30 ноября – X Всероссийская петрографическая конференция с международным участием «Петрология магматических и метаморфических комплексов» (ТГУ 2018, Томск)
2019 г. 15-18 октября – XVII Всероссийское научное совещание «Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту)» (ИЗК СО РАН 2017, Иркутск)
2019 г., 14-19 сентября – Геология на окраине континента: I молодежная научная школа-конференция, приуроченная к 60-летнему юбилею ДВГИ ДВО РАН (Владивосток, ДВГИ ДВО РАН)
2020 г., 5 февраля – 22-я научная конференция «Чтения памяти П.Н. Чирвинского». (ПГУ, г. Пермь)
2020 г., 30 марта – 2 апреля Пятая международная научная конференция «Корреляция алтаид и уралид: глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения».
Список основных проектов и публикаций:
Базовый проект НИР «Геодинамический и тектонический контроль литосферных процессов: синкинематический магматизм, метаморфизм, минерало- и рудообразование (на примере ЦАСП)» (0265-2019-0004) (2019-2021 гг.). Научные руководители: к.г.-м.н. Владимиров В.Г., к.г.-м.н. Кармышева И.В.
РФФИ №16-05-01011-а «Комбинированные базит-гранитоидные дайковые комплексы Центрально-Азиатского складчатого пояса: источники расплавов и механизмы формирования», 2016-2018 гг. Руководитель В.Г. Владимиров
РФФИ № 18-05-00851-а «Коллизионный гранитоидный магматизм Центрально-Азиатского складчатого пояса (на примере Западного Сангилена, Юго-Восточная Тува)», 2018-2020 гг. Руководитель И.В. Кармышева
РФФИ № 18-35-00467-мол_а «Процессы химического взаимодействия контрастных по составу магм (на примере комбинированных даек)», 2018-2019 гг. Руководитель В.А. Яковлев.
1. Владимиров В.Г., Владимиров А.Г., Гибшер А.С., Травин А.В., Руднев С.Н., Шемелина И.В., Барабаш Н.В., Савиных Я.В. Модель тектоно-метаморфической эволюции Сангилена (Юго-Восточная Тува, Центральная Азия) как отражение раннекаледонского аккреционно-коллизионного тектогенеза // Докл. РАН, 2005. Т. 405. № 1, с. 82-88.
2. Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Волкова Н.И., Владимиров А.Г., Крук Н.Н. Два типа высокоградного метаморфизма в Западном Сангилене (Юго-Восточная Тува) // ДАН, 2011, Т 441, №2, с.230-235.
3. Владимиров А.Г., Владимиров В.Г., Волкова Н.И., Мехоношин А.С., Бабин Г.А., Травин А.В., Колотилина Т.Б., Хромых С.В., Юдин Д.С., Кармышева И.В., Корнева И.Б., Михеев Е.И. Роль плюм-тектоники и сдвигово-раздвиговых деформаций литосферы в эволюции ранних каледонид Центральной Азии // журнал Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН, 2011, № 1 (38), с. 104-118.
4. А.Г. Владимиров, А.Э. Изох, Г.В. Поляков, Г.А. Бабин, А.С. Мехоношин, Н.Н. Крук, В.В. Хлестов, С.В. Хромых, А.В. Травин, Д.С. Юдин, Р.А. Шелепаев, И.В. Кармышева, Е.И. Михеев. Габбро-гранитные интрузивные серии и их индикаторное значение для геодинамических реконструкций // Петрология, 2013, Т.21, №2, с.177-201.
5. I.V. Karmysheva, V.G. Vladimirov, A.G. Vladimirov, R.A. Shelepaev, V.A. Yakovlev, E.A. Vasyukova Tectonic position of mingling dykes in accretion-collision system of Early Caledonides of West Sangilen (South-East Tuva, Russia) // Geodinamics & Tectonophysics, 2015, V. 6, ISSUE 3, p. 289–310. DOI: http://dx.doi.org/10.5800/GT-2015-6-3-0183
7. Владимиров В.Г., Кармышева И.В., Яковлев В.А., Травин А.В., Цыганков А.А., Бурмакина Г.Н. Термохронология минглинг-даек Западного Сангилена (ЮВ Тува): свидетельства развала коллизионной системы на северо-западной окраине Тувино-Монгольского массива // Geodinamics & Tectonophysics, 2017, V.8, ISSUE 2, p. 283-310. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-2-0242
8. Полянский О.П., Семенов А.Н., Владимиров В.Г., Кармышева И.В., Владимиров А.Г, Яковлев В.А. Численная модель магматического минглинга (на примере баянкольской габбро-гранитной серии, Сангилен, Тува) // Geodinamics & Tectonophysics, 2017. V.8, ISSUE 2, p. 385-403. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-2-0247
9. Цыганков А.А., Бурмакина Г.Н., Яковлев В.А., Хубанов В.Б., Владимиров В.Г., Кармышева И.В., Буянтуев М.Д. Состав и U-Pb (LA-ICP-MS) изотопный возраст цирконов комбинированных даек Западного Сангилена (Тувино-Монгольский Массив) // Геология и геофизика, Т. 60, №1, 2019, с. 55-78. DOI: 10.15372/GiG2019004
10. Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Шелепаев Р.А., Руднев С.Н., Яковлев В.А., Семенова Д.В. Баянкольская габбро-гранитная ассоциация: состав, возрастные рубежи, тектонические и геодинамические обстановки (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геология и геофизика, Т.60, №7, 2019, с. 916-933. DOI: 10.15372/GiG2019065
11. Яковлев В.А., Кармышева И.В., Владимиров В.Г. Петрохимическая характеристика пород магматического минглинга Западного Сангилена (ЮВ Тува) // Рудно-магматические системы. Магматизм, металлогения и тектоника Северной Азии. Сборник научных трудов по фундаментальным исследованиям Института геологии и минералогии СО РАН. Выпуск 1. – Новосибирск: ИГМ СО РАН. 2018. С. 34-44.
Владимиров В.Г., Яковлев В.А., Кармышева И.В. Механизмы магматического минглинга в композитных дайках: модели диспергирования и сдвиговой дилатации // Geodynamics &Tectonophysics, 2019, №2, Т.10, №2, с. 325-345, https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-2-0417.
Тезисы (за последние 5 лет):
Владимиров В.Г., Кармышева И.В. Структурно-вещественные изменения на границе с зоной высокотемпературной бластомилонитизации (на примере Эрзинской сдвиговой зоны, Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Тектоника складчатых поясов Евразии: сходство, различие, характерные черты новейшего горообразования, региональные обобщения (Москва, 28 января-1 февраля, 2014): Материалы XLVI Тектонического совещания. Москва, 2014, Т.1, с. 52-54.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Владимиров А.Г. Структурно-вещественные аспекты синкинематического гранитоидного магматизма Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогеническое прогнозирование (Новосибирск, 1 апреля – 4 апреля, 2014): Материалы Второго Российско-Казахстанского международного научного совещания. Новосибирск, 2014, с.73-75.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г. Тектонический контроль состава синкинематических коровых гранитоидов Западного Сангилена (ЮВ Тува) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 13. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2015, с. 105-107.
Владимиров В.Г., Кармышева И.В., Яковлев В.А. Две группы магматического минглинга (на примере ранних каледонид Западного Сангилена, Юго-Восточная Тува) // Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения: Материалы Третьей международной научной конференции, Новосибирск, 2016, с. 52-53.
Владимиров В.Г., Кармышева И.В., Травин А.В., Цыганков А.А., Бурмакина Г.Н., Хубанов В.Б. Комплексы комбинированных даек как индикаторы тектонической денудации и развала коллизионной системы в каледонидах Западного Сангилена (ЮВ Тува) // Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения: Материалы Третьей международной научной конференции, Новосибирск, 2016, с. 54-55.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Цыганков А.А., Бурмакина Г.Н., Яковлев В.А. Процессы смешения в комбинированных дайках Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) // Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения: Материалы Третьей международной научной конференции, Новосибирск, 2016, с. 92-93.
Яковлев В.А., Кармышева И.В., Владимиров В.Г. Геолого-структурная характеристика минглинг-даек Эрзинской тектонической зоны (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // «Петрология магматических и метаморфических формаций»: Материалы VIII Всероссийской петрографической конференции с международным участием, Томск, 2016, с 365-370.
KarmyshevaI.V., VladimirovV.G., Shelepaev R.A., Rudnev S.N., YakovlevV.A. Baynkol gabbro-granite association: composition, age, tectonic and geodinamic settings (Western Sangilen, South-East Tuva) // «Граниты и эволюция Земли: мантия и кора в гранитообразовании»: Материалы III международной геологической конференции. Екатеринбург, 2017, с.121-123.
Владимиров В.Г., Кармышева И.В. Закономерности коллизионного метаморфизма (на примере эволюции Эрзинской тектоно-метаморфической зоны, ТММ, ЦАСП) // «Геодинамические обстановки и термодинамические условия регионального метаморфизма в докембрии и фанерозое»: Материалы V Российской конференции по проблемам геологии и геодинамики докембрия. Санкт-Петербург, ИГГД РАН. – СПб: Sprinter, 2017, с. 49-51.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Руднев С.Н., Шелепаев Р.А., Яковлев В.А. Синколлизионный гранитоидный магматизм Западного Сангилена (ЦАСП) // «Петрология магматических и метаморфических комплексов»: Материалы IX Всероссийской петрографической конференции с международным участием, Томск, 2017, с. 174-176.
Яковлев В.А., Кармышева И.В., Владимиров В.Г. Нижнекоровое взаимодействие базитовой и гранитоидной магм в обстановках растяжения (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Всероссийская молодежная конференция «Строение литосферы и геодинамика» с участием исследователей из других стран: сб. тр. Всерос. молодежной конф. – Иркутск: ИЗК СО РАН, 2017. Вып. 27. – С. 280-281.
Владимиров В.Г., Яковлев В.А., Кармышева И.В., Куйбида Я.В., Семенова Д.В. Тектоническая позиция, обстановки внедрения и становления комбинированных даек Западного Сангилена (ЮВ Тува) // «Петрология магматических и метаморфических комплексов»: Материалы IX Всероссийской петрографической конференции с международным участием, Томск, 2017, с. 70-72.
Polyansky O., Semenov A., Vladimirov V. & Karmysheva I. Numerical Model of Magmatic Mingling: An Example from the Bayankol Massif (Sangilen Plateau, South Siberia) // Goldschmidt Abstracts, 2017. P. 3190.
Владимиров В.Г., Войтенко В.Н., Яковлев В.А., Кармышева И.В. Магматический минглинг Западного Сангилена (ЮВ Тува): минеральные изменения на контакте контрастных по составу пород по данным микрорентгеноспектрального анализа и X-RAY томографии // 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. 32-33.
Яковлев В.А., Владимиров В.Г., Кармышева И.В. Происхождение переходных зон в структурах магматического минглинга (на примере Западного Сангилена, ЮВ Тува) // 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. 175-176.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Яковлев В.А. Ухадагская габбро-гранитная ассоциация: состав, возраст, тектонические и геодинамические обстановки (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геодинамика и минерагения Северной и Центральной Азии: материалы V Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 45-летию Геологического института СО РАН. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2018, с. 209-211.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Шелепаев Р.А., Яковлев В.А., Семенова Д.В. Габбро-гранитные ассоциации Западного Сангилена // Геология, магматизм и металлогения Центра Азии. 2018: Рудно-магматические системы Сангилена (щелочные интрузивы, карбонатиты): Материалы I Всероссийской полевой конференции с международным участием. Кызыл, 14-30 июля, 2018, с. 39-43.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г. Положение гранитоидов чжаргалантского гранит-лейкогранитного комплекса в орогенных структурах Западного Сангилена (ЮВ Тува) // Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит: Материалы IV Всероссийской конференции с международным участием. Владивосток, 17-23 сентября, 2018. с. 170-171.
Яковлев В.А., Кармышева И.В., Владимиров В.Г. Нижнекоровое взаимодействие мафических и салических магм в обстановках постколлизионного растяжения (на примере комбинированных даек Западного Сангилена, ЮВ Тува) // Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит: Материалы IV Всероссийской конференции с международным участием. Владивосток, 17-23 сентября, 2018. с. 232-234.
Владимиров В.Г., Кармышева И.В., Яковлев В.А., Семенова Д.В., Куйбида Я.В., Руднев С.Н. Тектоническая позиция, состав и возраст ухадагской габбро-гранитной ассоциации (Западный Сангилен, ЮВ Тува) как отражение позднеколлизионных событий на северо-восточной окраине Тувино-Монгольского массива (ЦАСП) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 16. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2018, с. 51-53.
Семенова Д.В., Владимиров В.Г., Травин А.В., Кармышева И.В., Яковлев В.А., Алексеев Д.В. Термохронология коллизионных гранитоидов Матутского массива (Западный Сангилен, ЮВ Тува) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 16. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2018, с. 238-239.
Владимиров В.Г., Яковлев В.А., Савинский И.А., Кармышева И.В. Магматический минглинг жильного типа (Западный Сангилен, ЮВ Тува): вариации химического состава как отражение обстановок внедрения и становления // «Петрология магматических и метаморфических комплексов»: Материалы X Всероссийской петрографической конференции с международным участием, Томск, Изд-во Томского ЦНТИ, 2018, с. 72-75.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Яковлев В.А., Куйбида Я.В. Коллизионные граниты I- и S- типа Баянкольского массива (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // «Петрология магматических и метаморфических комплексов»: Материалы X Всероссийской петрографической конференции с международным участием, Томск, Изд-во Томского ЦНТИ, 2018, с. 174-179.
Кармышева И.В., Сугоракова А.М., Руднев С.Н. Механизмы смешения контрастных по составу расплавов на контакте Шивейского и Чадалского массивов (Каахемский магматический ареал) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 17. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2019, с. 109-110.
Кармышева И.В., Владимиров В.Г., Пронякин Е.А., Смолякова А.Е., Семенова Д.В. Коллизионные граниты Баянкольского массива (Западный Сангилен, Юго-Восточная Тува) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 17. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2019, с. 107-108.
Семенова Д.В., Владимиров В.Г., Замятин Д.А., Кармышева И.В., Яковлев В.А., Алексеев Д.В. К вопросу U-Pb датирования коллизионных гранитоидов (на примере Матутского массива, Западный Сангилен, ЮВ Тува)// Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания. Вып. 17. Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2019, с. 232-234.
Яковлев В.А., Кармышева И.В., Владимиров В.Г. Комбинированные дайки Западного Сангилена: условия гибридизации контрастных по составу магм // Геология на окраине континента: I молодежная научная конференция-школа, приуроченная к 60-летнему юбилею ДВГИ ДВО РАН: Материалы совещания. Владивосток: Издательство Дальневосточного федерального университета, 2019, с. 70-72.
Владимиров В.Г. Синтектонический магматизм: индикаторные признаки и проблемы диагностики // Корреляция алтаид и уралид: глубинное строение литосферы, стратиграфия, магматизм, метаморфизм, геодинамика и металлогения»: Материалы Пятой международной научной конференции. 30 марта – 2 апреля, 2020 г., Новосибирск: Институт геологии и минералогии им. С.В. Соболева СО РАН [и др.]. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2020. – с. 18-19.
Яковлев В.А., Здрокова М.С., Чайка И.Ф. Магматический минглинг Западного Сангилена (ЮВ Тува): вещественный состав и изотопный возраст // Проблемы минералогии, петрогррафии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского: сборник научных статей. ПГНИУ. Пермь, 2020. Вып. 23 с. 84-87.
Яковлев В.А., Чайка И.Ф., Здрокова М.С. Строение и состав переходных зон магматического минглинга: результаты микрорентгеноспектрального анализа и 3D X-Ray томографии возраст // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского: сборник научных статей. ПГНИУ. Пермь, 2020. Вып. 23 с. 88-91.
Лаборатория геохимии благородных и редких элементов (218)
Состав лаборатории насчитывает 29 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 4 докторов геолого-минералогических наук, 8 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
Научный руководитель базового проекта, д.г.-м.н., Жмодик Сергей Михайлович сл.телефоны +7(383)330-31-20, +7(383)373-05-26 (доп. 335), e-mail This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, главный корпус, каб. 302a.
ИО Заведующего лабораторией, к.г.-м.н., Лазарева Елена Владимировна сл.телефон +7(383)373-05-26 (доп. 777), e-mail This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, главный корпус, каб. 113.
Ведущий научный сотрудник, д.г.-м.н., Страховенко Вера Дмитриевна сл.телефон +7(383)373-05-26 (доп. 274), e-mail This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., 630090, г. Новосибирск, пр. Акад. Коптюга 3, ИГМ СО РАН, главный корпус, каб. 349а.
Методы и методики
В работе применяются комплексный подход и современные методы локального и общего анализа, которые используются для:
определения минералого-геохимических и физико-химических условий концентрирования и рассеяния благородных, редких и радиоактивных элементов в углеродсодержащих природных и техногенных процессах;
исследования закономерностей перераспределения элементов между компонентами системы: растворы, взвесь, донные отложения, твердое вещество, микробные плёнки и т.д.;
анализа содержания широкого спектра элементов, в том числе редких, радиоактивных и благородных, в компонентах системы методами ICP-MS, ICP-AAS, атомно-абсорбционной спектрометрии, РФА, РФА-СИ, гамма-спектрометрии и т.д.;
исследования минерального состава вещества методами рентгеновской дифрактометрии (XRD), сканирующей электронной микроскопии, электронной микроскопии высокого разрешения (ПЭМВР) и т.д.;
выявления особенностей распределения элементов в стратифицированных отложениях методом непрерывного сканирования РФА-СИ на электрон-позитронном накопителе ВЭПП-3 (станция коллективного пользования СЦСТИ (Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения в Институте ядерной физики СО РАН имени Г.И. Будкера);
определения возраста отложений, который проводится совместно с лабораторией геохимии радиоактивных элементов и экогеохимии (№2016) по содержанию 210Pb и 134Cs;
некоторые процессы иллюстрируются с помощью термодинамического моделирования программными комплексами WaterQ4F и HSC 7.0;
исследования форм нахождения элементов, с применением методик селективного выщелачивания, в частности, в лаборатории разработана авторская методика определения форм нахождения ртути.
Отбор ненарушенных колонок донных отложений производится цилиндрическим пробоотборником с вакуумным затвором конструкции НПО «Тайфун» (диаметр 82 мм, длина 120 см), с помощью плавучих средств (катамарана).
Аналитические исследования проводятся в Центре коллективного пользования научным оборудованием для многоэлементных и изотопных исследований СО РАН (ЦКП МИИ СО РАН), на станции коллективного пользования СЦСТИ (Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения в Институте ядерной физики СО РАН имени Г.И. Будкера).
Коллектив лаборатории проводит интеграционные исследования совместно со специалистами различного профиля.
Атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС)
Атомно-абсорбционный спектрометр (ААС) Solar M6 производства Thermo Electron Corporation (США) с системой Зеемановской и дейтериевой коррекции фона и с пламенной и электротермической атомизацией проб (ПААС и ЭТААС).
Пламенная ААС используется для количественного определения содержания широкого ряда химических элементов, содержание которых в образцах составляет >0,0001 масс. % или >1 ppm.
Электротермическая ААС используется для количественного определения более низких содержаний (менее 0.0001 масс. % или <1 ppm).
По уникальной методике предварительного концентрирования в органическую фазу, разработанной в лаборатории, методом ААС определяются ультранизкие содержания Au, Ag и платиновых металлов (до 10-7 масс. %):
атомно-абсорбционное определение позволяет идентифицировать: Li, Rb, Cs, Na, K, Sr, Ba, Ca, Mg, Fe, Mn, Ti, V, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Pb, Mo, Be, Cd, Sb, Bi, As, Se в горных породах и во всех компонентах окружающей среды. Используются два варианта атомной абсорбции: пламенный (ацетилен-воздух и закись азота-ацетилен) и электротермической атомизации.
компоненты окружающей среды; почвы, озерные и речные осадки, растения (включая и низшие - мхи, лишайники);
продукты питания;
биообъекты.
Аналитические возможности:
анализируется более 40 элементов;
навеска анализируемого вещества: 1 г;
производительность в год: атомная абсорбция - 1000 проб.
Используемые стандарты:
в качестве стандартов при проведении количественного анализа на указанный круг элементов и изотопов используются более 30 стандартных образцов сравнения, имеющих международную и всероссийскую аттестацию.
Примеры выполнения работ экологического характера:
анализ содержания потенциально токсичных элементов почв, растений, донных осадков, продуктов питания и т.д.;
определение потенциально токсичных, редких и редкоземельных элементов в донных отложениях глубоководных озер Сибири и Тихого океана;
анализ на тяжелые и редкие металлы зол и шлаков крупнейших ГРЭС России;
анализ отходов обогащения руд.
Анализатор ртути «РА915М» фирма «Люмэкс», Санкт-Петербург
Ртутный аналитический комплекс позволяет определять концентрации ртути в различных природных и природно-техногенных средах: воздух, вода, почвы, горные породы, донные отложения, растения, грибы, рыба, волосы и т.п.)
Задачи, решаемые с помощью Анализатора ртути «РА915М»:
анализ воздуха: поиски и локализация ртутного загрязнения вне и внутри помещений в непрерывном режиме анализа воздуха, так же контроль процесса демеркуризации. Диапазон измерений массовой концентрации паров ртути в воздухе, нг/м3 от 20 до 20000;
анализ воды (приставка «РП-92») Определение содержания ртути в сточных, природных и питьевых водах; продуктах питания; моче. Диапазон измерений массовой концентрации 0,01 до 2000 мкг/л;
анализ твердых проб (приставка «УРП») определение содержания ртути в почвах, горных породах и рудах и т.п., поиски месторождений полезных ископаемых по первичным и вторичным ореолам рассеяния; геохимическое картографирование;
Предел обнаружения 0.001 мкг/г.
На базе Анализатора ртути «РА915М» разработана методика определения форм нахождения ртути в объектах окружающей среды.
Определение содержания Hg в парогазовых выделениях источников кальдеры Узон
Атомно-эмиссионный спектральный анализ
Разработка и изготовление плазмотрона для Института Геологии и минералогии выполнены ООО "ВМК- Оптоэлектроника" при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Проект № 4818) (фонд Бортника 2005г.)
Уникальная компоновка спектральных приборов позволяет проводить спектральный анализ одновременно двумя способами: традиционным, интегральным и разработанным нами сцинтилляционным, со временем базовой экспозиции 4мс.
Показаны широкие возможности применения этой экспериментальной установки для выполнения анализа твердофазных дисперсных проб.
Для этого комбинированного метода получены пределы обнаружения (ppm): Ag - 0.01, Au – 0.05; Pt, Pd – 0.07; Ru, Rh –0.09.
Анализ функциональных композитных материалов выполнен в рамках Госконтракта 02.434.11.2001 между СО РАН и Федеральным Агентством «Роснаука».
Предложен и разработан кинетический спектральный способ (КСС) регистрации эмиссионных спектров частиц, содержащих благородные металлы, позволяющий определять распределение их по массе и содержание элементов в каждой микропорции пробы (10-5 г)
Автоматизированная установка для анализа твердофазных дисперсных проб методом просыпки-вдувания «Гранд - Поток» (производство ООО «ВМК- Оптоэлектроника», г.Новосибирск)
Авторадиографический метод изучения пространственного распределения естественных (U, Th) и искусственных (Au, Ir, Pt, Ag) радиоактивных элементов в природных и экспериментальных геохимических системах
В лаборатории используется комплекс авторадиографических методов для изучения локального (пространственного) распределения ряда радиоактивных и стабильных элементов в горных породах, рудах и экспериментальных моделях. В частности, для изучения урана и тория применяется метод нейтронно-осколочной активационной и альфа-микроавторадиографии на твердотельных трековых детекторах (фторфлогопит, мусковит, CN), а также метод контрастной макроавторадиографии на ядерных эмульсиях. Пространственное распределение стабильных элементов, в частности, золота изучается методом активационной бета-авторадиографии. Экспериментальные исследования геохимии золота, иридия платины в экзогенных и гидротермальных условиях проводятся с помощью метода радиоизотопных индикаторов с авторадиографическим окончанием.
Альфа-авторадиограммы микро- и нано-частиц уранинита в углеродисто-кремнистых сланцах Восточного Саяна. Альфа-частицы образуют в ядерной эмульсии над частицами уранинита дефектные области – «звезды», размеры которых в десятки и сотни раз превышают размеры самих частиц. Размеры дефектных областей увеличиваются по мере увеличения экспозиции. Представленные авторадиограммы являются своеобразной визуализированной моделью процесса взаимодействия частиц альфа-излучателей с веществом. Очевидно, что попадание микро- или наночастиц альфа-излучателей в живой организм приведет к трагическим последствиям. Пластинки с ядерной эмульсией А-2. Экспозиция 10 суток
Авторадиограммы, фиксирующие распределение урана в металлоносных углеродисто-кремнистых сланцах Восточного Саяна. Рисунки: -1 – контрастная авторадиограмма, пленка F-3, экспозиция 19 суток; -2 – контрастная авторадиограмма, пластинка с ядерной эмульсией А-2; -3 – альфа-авторадиограммы, фиксирующие скопления уранинита и рассеянную форму урана, связанного с углеродистым веществом (–4), пластинка с ядерной эмульсией А-2, экспозиция 10 суток; -5 – -6 – альфа-авторадиограммы фрагмента верхнего правого образца, твердотельный трековый детектор CN, экспозиция 30 дней; -7 – -8 – нейтронно-осколочные авторадиограммы фрагментов верхнего правого образца, А –шлиф, В – детектор (лавсан), для активации образцов использован интегральный поток – (2-4)*1016 нейтрон тепловых/см2
Образец золото-пирит-халькопиритовой руды месторождения Каменное (Муйский район, Бурятия). а; б – β-авторадиограмма, полученная через 171 ч после облучения (Exp 2); в – β-авторадиограмма, полученная через 192.8 ч после облучения (Exp 4); г - β-авторадиограмма, полученная через 206.3 ч после облучения (Exp 6). Авторадиограммы фиксируют распределение золота, серы (серый фон), сурьмы. Пространственное распределение золота на авторадиограммах фиксируется в виде участков с максимальной плотностью почернения ядерной эмульсии. На шлифе светлое – сульфиды Fe, Cu и Zn, серое – доломит, темное – карбонат с гидроксидами марганца. Пленка для авторадиографии BioMax MR
Жмодик С.М., Миронов А.Г., Жмодик А.С. Радиографические методы в геологии // В кн.: Химический анализ в геологии и геохимии. Научный редактор Г.Н. Аношин. – Новосибирск: Академическое изд-во “Гео”. – 2016. – С. 543-554. ISBN 978-5-9907634-9-4
Инфраструктура
Атомно-абсорбционный спектрометр (ААС) Solar M6 производства Thermo Electron Corporation (США) с системой Зеемановской и дейтериевой коррекции фона и с пламенной и электротермической атомизацией проб (ПААС и ЭТААС).
Автоматизированная установка приобретена в 2010 г. по программе президиума СО РАН по импортозамещению для анализа твердофазных дисперсных проб методом просыпки-вдувания «Гранд - Поток» (производство ООО «ВМК- Оптоэлектроника», г. Новосибирск).
Специализированная лаборатория для работы с радиоактивными веществами.
Лаборатория на протяжении 15-ти последних лет участвовала в аттестации многих отечественных и некоторых зарубежных (МАТАТЭ) стандартных образцов.
Важнейшие достижения за 5 лет
Благороднометалльная минерализации в континентальных отложениях юга Сибири, Арктической Сибири и Забайкалья.
Выполнено исследование морфологических, текстурных и минералого-геохимических особенностей минералов платиновой группы (МПГ) и золота из россыпей юга Сибири, которые несут большую информацию о типах коренных пород и руд, условиях их формирования и изменения. Анализ индикаторных особенностей МПГ из россыпей Кузнецкого Алатау, Горной Шории и Салаирского кряжа указывает, что коренными источниками платинометалльной минерализации выступали: 1 – интрузии урало-аляскинского типа; 2 – офиолитовые ассоциации; 3 – массивы ультраосновных щелочных пород и породы пикрит-базальтовой ассоциации. Важнейшим свидетельством при этом выступают первичные расплавные алюмосиликатные включения в МПГ, исследование которых позволило провести оценку температуры и fO2 и произвести расчёты давления.
Установлено, что кроме Fe-Pt и Os-Ir-Ru минералов присутствуют поликомпонентные платинометалльные сплавы с составами, имеющими значительные вариации. Это свидетельствует о существовании систем со слабой дифференциацией в отношении элементов платиновой группы, для которых характерны повышенные Р-Т параметры. Так о высоких температурах свидетельствуют структуры распада, сформированных фазами платинистого иридия и иридистой платины (или фазами Ir-Pt), которые замещаются соединением (Rh,Pt,Ir)4Sb3 в изоферроплатине.
Получены свидетельства существования первоначальных поликомпонентных Au-Fe-Pt расплавов, что подтверждается находками ламелей самородного золота внутри зерен медьсодержащей железистой платины и структурами распада с выделением электрума-самородного золота. Впервые обнаружено и охарактеризовано микровключение колломорфной платины высокой чистоты в зерне МПГ. Состав колломорфной платины отличается от платины высокой чистоты других регионов, описанных в литературе. Основными характеристиками исследуемой платины высокой чистоты являются колломорфно-слоистая текстура, примесь Fe (0,37-0,78 мас.%) и парагенезис изоферроплатины, обогащенной Cu, и родарсенидом. Зерно МПГ содержащее платину высокой чистоты, многофазное и гетерогенное по структуре, является продуктом интенсивной метасоматической преобразованной изоферроплатины, обогащенной Cu(Pt3(Fe0,6Cu0,4)). Изменения проходили в два этапа: 1 - медная и 2 – мышьяковая стадия. Платина высокой чистоты формировалась позднее изоферроплатины и проводилось осаждением из постмагматических растворов.
BSE-снимки: а – сперрилитовая кайма замещения и включения раннего самородного золота-I с пробностью 700-800‰ в зерне изоферроплатины; б – на изоферроплатину с включениями золота-I и каймой сперрилита нарастает позднее золото-II; в – изоферроплатина с вкраплениями золота-I (1) корродируется каймой куперита (2) и сперрилита (3). На врезке – структура распада твердого раствора: ламелли золота Au84Ag16 и сульфоарсенида Pt, г – эмульсионная вкрапленность золота (1), геверсит (2)
BSE-снимки: а – платина высокой чистоты во включении; б, в – увеличенные микро-участки, выделенные на а (I, II)
Расстояние от коренного источника, питающего россыпь может быть оценено по морфологическим, структурным особенностям зерен. Широкое развитие эндогенных кайм на зернах МПГ из аллювиальных россыпей указывают на интенсивное протекание постмагматических гидротемальных процессов при формировании рудной минерализации, а их сохранность – на слабую удаленность россыпей от питающих источников.
Золото и серебро в потоке рассеяния высокосульфидного хвостохранилища: миграция в водном потоке и концентрирование природным торфяным веществом
Показано, что окислительное выщелачивание отходов цианирования сопровождается выносом Au, Ag недоизвлеченных в процессе обогащения, и других элементов. Выявлены высокие содержания Au и Ag в кислом дренажном растворе и природном торфяном веществе, с которым раствор взаимодействует.
Золото в потоке рассеяния концентрируется в торфяном веществе. Установлено, что максимальные содержания Au приурочены к болотным кочкам и верхнему горизонту захороненного торфа.
Среднее содержание Au в слое торфяного вещества, непосредственно контактирующем с отходами и кислыми дренажными растворами, составляет 5 г/т, что на порядок выше, чем в отходах (0.56 г/т). В отдельных местах содержание достигает 155 г/т. Ag в торфе распределено относительно равномерно. Средние содержания Ag в торфах и снесённых отходах близки (11-13 г/т), но в отдельных местах Ag накапливается в торфе значительно -до 564 г/т. Концентрирование Au и Ag происходит в восточной области потока рассеяния, постоянно обводнённой высокоминерализованными дренажными растворами и покрытой отходами руд зоны окисления. Накопление Au и Ag сопровождается формированием самородного золота (в том числе с примесью Cu) и йодаргирита (AgI). Однако большая часть Au присутствует в веществе в невидимой форме.
Частицы самородного золота внутри органических остатков в торфе потока рассеяния Урского хвостохранилища (а, с, е) и их энергодисперсионные спектры (b, d, f)
Изучены закономерности распределения K, Ca, Sr, Ti, Fe, Cu, Zn, Se, Ag, Cd, Au, Hg, Pb в двух вертикальных колонках из потока рассеяния сульфидсодержащих отходов цианирования золото-извлекательной фабрики, используя неразрушающее, высокоразрешающее сканирование XRF-SR с шагом 1 мм. Дополнительно содержание основных породообразующих оксидов, микроэлементов и Corg в колонках изучены методами XRF, AAS, CHN-analysis. Состав и микроморфология исходных и новообразованных минералов изучены на сканирующем электронном микроскопе. Колонки около 40 см глубиной вскрывают материал снесенных отходов руд зоны окисления и первичных руд, а также захороненное под ними органическое вещество природного торфяника. Показано, что более высокие содержания K, Sr, Ti, Fe, приурочены к снесённым отходам. Содержания P2O5 и Mn хорошо коррелируют с LOI и содержанием Corg. В органическом веществе, переслаивающемся с отходами или перемешанном с ним, концентрируются Cu, Zn, Se, Cd, Ag, Au, Hg. Наиболее высокие концентрации Zn (до 3 %), Se (до 1000 ppm), Cd (до 100 ppm), Hg (до 8000 ppm) установлены в органическом прослое, контактирующем с отходами руд зоны окисления. Судя по большому количеству чехлов новообразованных сульфидов Zn, Hg и селенидов Hg по клеткам микроорганизмов именно деятельность микроорганизмов привела к концентрированию элементов. В новообразованных сульфидах часто устанавливается примесь Ag.
Рис. 1. Схема взаимодействия органосодержащего вещества колонки W-II (область отходов руд зоны окисления) и колонки W-I (область отходов первичных руд) с кислым дренажным раствором и отходами обогащения
Содержания золота в органо-содержащем вещества обоих колонок очень высоки и составляют 10-30 ppm в среднем по слоям толщиной 2-5 см. Содержания значительные как в местах концентрирования сульфидов и селенидов, так и в местах, где таких сульфидов установлено незначительное количество. Золото в основном находится в невидимой форме. В месте, где органическое вещество перемешано с отходами первичных руд на коротком интервале (2-3 см) концентрация золота достигает 345 ppm. Там установлены самородные частицы золота от 50 nm до 1.5 m внутри органических остатков.
Окислительное растворение отходов, вертикальная и горизонтальная фильтрации кислых дренажных растворов в потоке рассеяния Урского хвостохранилища в торфяном веществе приводят к значительному перераспределению элементов и их концентрированию в результате комбинирования химических (комплексообразование, сорбция органическим веществом и гидроксидами Fe(III)) и биохимических (metabolism of sulfate-reducing bacteria) процессов. В процессе концентрирования формируются вторичные сульфаты и селениды Hg, Zn.
Myagkaya I. N., Lazareva E. V., Gustaytis M. A., Zhmodik S. M. Gold and Silver in a System of Sulfide Tailings. Part 2: Reprecipitation on natural peat // Journal of Geochemical Exploration. – 2016. – V. 165. – P. 8–22. IF – 2.75. DOI: 10.1016/j.gexplo.2016.01.016
Myagkaya, I.N., Lazareva, E.V., Gustaytis, M.A., Zhmodik S.M. Gold and Silver in a System of Sulfide Tailings. Part 1: Migration in water flow // Journal of Geochemical Exploration. - 2016. – V. 160. - P. 16-30. IF – 2.75. DOI: 1 0.1016/j.gexplo.2015.10.004
Saryg-ool B.Yu., Myagkaya I.N., Kirichenko I.S., Gustaytis M.A., Shuvaeva O.V., Zhmodik S.M., Lazareva E.V. Redistribution of Elements between Wastes and Organic-bearing Material in the Dispersion Train of Gold-Bearing Sulfide Tailings: Part I. Geochemistry and Mineralogy // Science of Total Environment. – 2017. – V. 581–582. – P. 460–471. – DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.12.154
Основные минералы богатых тонкослоистых руд массива Томтор
Томторский массив щелочно-ультраосновных пород и карбонатитов палеозойского возраста расположен на севере Республики Саха (Якутия), имеет концентрически зональное строение. Центральное ядро сложено карбонатитами, ультрамафиты и фоидолиты образуют вокруг них неполное кольцо. Внешняя часть массива сложена щелочными и нефелиновыми сиенитами. По всем породам развиты коры выветривания. Наиболее богатые руды представлены пластовой залежью, выполняющей впадины на «просевшей» коре выветривания карбонатитового массива. Руды тонкослоистые скрытозернистые, содержат Nb, Y, Sc and REE в высоких концентрациях (в среднем Nb2O5 - 4.5 %, сумма оксидов REE - 7-10 %, Y2O3 - 0.75 %, Sc2O3 - 0.06 %). Наиболее богатые руды, являются природным концентратом Nb и REE.
Проведено изучение морфологических особенностей наиболее богатых фосфатных руд из северной части участка Буранный. Основными рудообразующими минералами являются пирохлор, гояцит (минерал группы крандаллита) и монацит. Пирохлор представлен кристаллами и фрагментами кристаллов, в которых Na-Ca-пирохлоры частично или полностью замещены пирохлором Sr-Ba и Pb-Sr-Ba разновидностями. Гояцит преимущественно наблюдается в виде коломорфных выделений. По данным СЭМ и ПЭМ монацит в рудах распространён в виде наночастиц размером около 50 nm, которые плотным слоем покрывают внешнюю часть галлуазитовых трубок (длинной 800-3000 nm и в диаметре 300 nm) и создают своеобразные биоморфные агрегаты.
По совокупности минералогических данных, распространению «биоморфных» агрегатов и нахождению органических остатков (рис. 1) в тесной ассоциации с рудными минералами делается вывод о формировании богатых руд Томторского месторождения, в частности участка Буранный, в результате гидротермально-осадочного процесса при вероятно значительной роли биогенного концентрирования фосфатов редких земель.
Основные минералы тонкослоистых богатых руд массива Томтор: a – основные минералы тонкослоистых руд гетит (Hoe), гояцит (Goy), монацит (Mon); b, c – пирохлор; d, e – галлуазит-монацитовые агрегаты; f – органические остатки в рудах
Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Dobretsov N.L., Tolstov A.V., Shcherbov B.L., Karmanov N.S., Gerasimov E.Yu., Bryanskaya A.V. Main minerals of abnormally high-grade ores of the Tomtor deposit (Arctic Siberia) // Russian Geology and Geophysics. – 2015. – V. 56, №6. – P. 844–873.] IF – 1.41, doi:10.1016/j.rgg.2015.05.003.
Информационная справка
Основные направления работы лаборатории были заложены чл.-корр. АН СССР Феликсом Николаевичем Шаховым и академиком Андреем Алексеевичем Трофимуком в Новосибирском Институте геологии и геофизики СО АН СССР. Развитие золоторудных систем рассматривалось в рамках изучения геохимии благородных, редких и радиоактивных элементов в эндогенных и экзогенных процессах. Прогнозно-металлогеническое направление было выделено в самостоятельное структурное подразделение в 2006 году с целью изучения процессов рудообразования и металлогенической эволюции золоторудных и комплексных золотосодержащих природных систем различного генезиса. Одной из первичных задач определено выявление геологических, геохимических и физико-химических факторов, определяющих специфику металлогении рудоносных систем и их рудопродуктивности.
Результатом деятельности лаборатории является разработка комплекса прогноза и поисков оруденения, а также характеристика перспективности изучаемых площадей и объектов.
Коллектив лаборатории проводит исследования по нескольким взаимосвязанных направлений:
изучение закономерностей концентрирования и перераспределения благородных и редких элементов в черносланцевых отложениях и ассоциирующих с ними офиолитовых поясах
Многие золоторудные и редкометалльные месторождения пространственно связаны с углеродистыми металлоносными отложениями, так называемыми, черными сланцами. Одним из важных направлений, проводимых лабораторией, является установление роли углеродистых отложений, источников, условий (геолого-структурных, минералого-геохимических, физико-химических) и факторов, формирующих золото-концентрирующие (благороднометалльные) системы в углеродистых образованиях в различных геодинамических обстановках, на основе новых подходов в области современных аналитических методов. Сотрудники лаборатории на протяжении ряда лет проводят изучение и сравнительный анализ условий возникновения систем, концентрирующих благородные металлы в углеродистых образованиях различных геодинамических обстановок; исследование распределения и физико-химических условий формирования аномальных концентраций благородных металлов; определение роли углеродистого вещества органической и неорганической природы в рассеянии и концентрировании благородных металлов в углеродистых отложениях, сформировавшихся в различных геодинамических обстановках (океаническая, задуговых бассейнов, активных и пассивных континентальных окраин); выявление характерных признаков («меток» - элементы платиной группы, возраст, изотопы осмия, гелия) участия или воздействия плюмового магматизма на накопление металлоносных углеродистых отложений. Кроме того, установлено, что, во-многих случаях, металлоносные углеродистые отложения входят в состав офиолитовых ассоциаций. Сотрудниками лаборатории проводится: детальное изучение минералого-геохимических и изотопно-геохимических особенностей офиолитовых ассоциаций (в том числе, с хромититами), включающих черносланцевые толщи; исследуется благороднометалльная (золото, серебро, металлы платиновой группы, рений) минерализация и органическое (углеродистое) вещество в рудных объектах (месторождениях, рудопроявлениях) расположенных среди углеродистых образований (черносланцевые комплексы, зоны углеродизации, графитовое месторождение) и офиолитовых ассоциаций в Алтае-Саянской и Саяно-Байкальской складчатых областях.
Северная часть Оспинского офиолитового «массива» (юго-восточная часть Восточного Саяна). В основании покрова, сложенного офиолитами, залегает горизонт металлоносных углеродистых сланцев
Опробование зоны углеродизации, расположенной среди ультрабазитов Южной части Оспинского офиолитового «массива» (юго-восточная часть Восточного Саяна)
исследование накопления благородных и редких элементов органическим веществом из растворов в современных обстановках
Изучение современных быстротекущих геохимических и биогеохимических процессов в углерод-содержащих гипергенных природных и природно-техногенных системах: создание основ для палеореконструкций условий формирования рудных концентраций, планирования рационального взаимодействия человека и окружающей среды. Изучаются закономерности концентрирования элементов живым и детритовым органическим веществом из кислых дренажных растворов хвостохранилищ, термальных растворов континентальных и островодужных систем (Байкальская рифтовая зона, Курило-Камчатский вулканический пояс), пресноводных и солёных растворов малых континентальных озёр и т.д.
Сотрудниками лаборатории на протяжении многих лет проводятся комплексные геохимические исследования процессов континентального седиментогенеза в озерах Сибирского региона. Объектами исследования послужили малые континентальные озера, расположенных в разных ландшафтных зонах Сибири. Малые озера более чувствительны к изменениям окружающей среды, чем крупные водоемы, их изучение может дать ответы на многие вопросы современной науки. Поэтому изучение донных отложений малых озер является одним из приоритетных направлений исследований в современном мире.
Исследование накопления золота и серебра в ореоле рассеяния Урского хвостохранилища
геохимическое сопровождение поисковых работ и экогеохимические исследования
В тесной ассоциации лабораторией геоинформационных технологий и дистанционного зондирования (284) коллектив проводит исследования закономерностей размещения месторождений и поиск месторождений по геохимическим ореолам рассеяния. Сотрудники выполняют экогеохимические исследования, направленные на предотвращение токсичного влияния на окружающую среду складированных отходов обогатительного производства и выявление природных геохимических аномалий в местах проживания людей и рекреационных зонах.
Полученные аналитические данные по сапропелевым залежам озер Новосибирской области используются при грамотном извлечение сапропелевых отложений со дна озер, что обеспечивает рациональное использования природных ресурсов и поддерживает природный баланс в интересах настоящего и будущего поколений людей. В случае изъятие сапропелей со дна озера нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды не только не нарушаются, а дополнительно решаются экологические проблемы озера, устраняется заиление водоема, что резко снижает внутреннюю эвтрофирующую нагрузку и обеспечивается устойчивое функционирования естественной экологической системы, предотвращается деградация озера.
Сотрудниками лаборатории, совместно с сотрудниками институт почвоведения и агрохимии СО РАН составлена карта месторождений сапропелей Новосибирской области
Примеры выполнения работ экологического характера.
анализ на тяжелые металлы и радионуклиды почв, растений, донных осадков, продуктов питания в различных регионах Сибири (Алтай, Новосибирская, Кемеровская, Тюменская, Томская области, Республики Алтай и Тува, Красноярский край (пойма реки Енисей));
анализ на больший комплекс элементов фосфоритов Хакасии и продуктов их переработки;
анализ на тяжелые и редкие металлы и естественные радионуклиды зол и шлаков крупнейших ГРЭС России;
анализ отходов обогащения руд и ореолов рассеяния хвостохранилищ.
разработка новых и совершенствование уже имеющихся методик анализа геологических проб
В лаборатории постоянно проводятся работы по усовершенствованию имеющихся и разработке новых методик разложения упорных образцов, анализа компонентов окружающей среды на содержание элементов и их форм нахождения.
Основные объекты исследования лаборатории располагаются в пределах Кемеровской области (Салаирский кряж, Горная Шория, Кузнецкий Алатау), Новосибирской, Томской областей и Алтайского края (малые озёра Кулундинской и Барабинской степей и т.д.), Республики Бурятия (Байкальская рифтовая зона, Баргузинская и Тункинская долины, Восточный и Западный Саяны), Камчатского края (Курило-Камчатская островная дуга), Республика Саха (Якутия), Республики Алтай (Курайская ртутная зона). Совместные исследования проводятся с исследователями Казахстана на территории Республики. Исследования геологических характеристик и рудоносности объектов проводятся на высоком мировом уровне с широким использованием геохимических, изотопных и изотопно-геохронологических методик.
За последние 5 лет сотрудники лаборатории принимали участие в качестве руководителей и исполнителей более чем в десяти грантах РФФИ, 3х грантах РНФ, выполняли 4 хоздоговорные работы, участвовали в работе и организации международных, российских и молодёжных конференций.
Двое сотрудников лаборатории являются преподавателями: кафедры Минералогии и петрографии (http://www.nsu.ru/mip). Один сотрудник преподавателем кафедры Геологии рудных месторождений (http://www.nsu.ru/grm) Новосибирского государственного университета.
Страховенко В.Д., д.г.-м.н., профессор кафедры минералогии, петрографии и геохимии ГГФ НГУ, курс лекций и проведение семинаров по курсу «Минералообразующие процессы» ГГФ НГУ для специальности «Геохимия» 1 курс.
Густайтис М. к.г.-м.н., «Аналитическая геохимия» для студентов 4 курса ГГФ НГУ по специальностям «Геохимия», «Геология» и «Современные методы исследования состава вещества» 1 курса магистратуры ГГФ НГУ по специальности «Геохимия».
Белянин Д.К., к.г.-м.н., практические занятия по дисциплине «Геология полезных ископаемых» для студентов 3 курса ГГФ НГУ.
Сотрудники лаборатории ежегодно участвуют в организации «Сибирской конференции молодых ученых по наукам о Земле», проводимой ИГМ СО РАН, являются членами оргкомитета 3 International Conference «Paleolimnology of Northern Eurasia: experience, methodology, current status and young scientists school in microscopy skills in paleolimnology», выступают с докладами на российских и международных форумах.
Список основных проектов и публикаций
Раздел IX «Науки о Земле» Приоритетное направление фундаментальных исследований 130. Рудообразующие процессы, их эволюция в истории Земли, металлогенические эпохи и провинции и их связь с развитием литосферы; условия образования и закономерности размещения полезных ископаемых. Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013–2020 годы. Базовый проект НИР № 0330-2016-0011 «Геохимия благородных, редких и радиоактивных элементов в Углеродсодержащих рудоформирующих системах» (2017-20190 гг.). Научный руководитель: д.г.-м.н. С.М. Жмодик
РНФ № 18-17-00120 «Минералого-геохимические закономерности и физико-химические условия формирования уникального комплексного (Nb, Y, REE, Sc, P, U, Th) оруденения томторского типа», 2018-2020 гг. Руководитель д.г.-м.н. С.М. Жмодик
РНФ № 18-77-10056 «Оценка экологических рисков в рекреационных зонах Западной и Восточной Сибири, вызванных природными и природно-техногенными факторами», 2018-2020 гг. Руководитель к.г.-м.н. И.Н. Мягкая
РНФ № 18-77-10039 «Роль атмосферных выпадений в формировании современного геохимического фона ландшафтов арктической зоны Западной Сибири», 2018-2020 гг. Руководитель к.г.-м.н. Д.К. Белянин
РФФИ № 19-05-004464 «Минералы платиновой группы из россыпей как индикаторы коренной платинометалльной минерализации на примере юга Западной Сибири», 2019-2021 гг. Руководитель д.г.-м.н. С.М. Жмодик
РФФИ № 19-05-004464 «Элементы платиновой группы и платинометалльная минерализация в офиолитовых комплексах Восточного Саяна: вещественный состав, источники рудного вещества, геохронология, геодинамические обстановки формирования», 2019-2021 гг. Руководитель к.г.-м.н. О.Н. Киселева
2018
Gustaytis M.A., Myagkaya I.N., and Chumbaev A.S. Hg in snow cover and snowmelt waters in high-sulfide tailing regions (Ursk tailing dump site, Kemerovo region, Russia) // Chemosphere. –2018. – V. 202. – С. 446-459. - https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.03.076
Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Prokopiev A.V., Karmanov N.S., Sergeenko A.I. Nodular monazite from placers in the Kular Ridge (Arctic Siberia, Russia): composition and age // Russian Geology and Geophysics. – 2018. - V. 59. P 1330–1347. - https://doi.org/10.1016/j.rgg.2018.09.010
Tsyrenova D.D., Barkhutova D.D., Buryukhaev S.P., Lazareva E.V., Bryanskaya A.V., & Zamana L.V. Cyanobacterial Diversity and the Role of Cyanobacteria in Formation of Minerals in the Baunt Group Hydrotherms (Baikal Rift Zone) //Microbiology. – 2018. – Т. 87. – №. 4. – С. 508-518. - DOI: 10.1134/S0026261718040173
Damdinov B.B., Zhmodik S.M., Travin A.V., Yudin D.S., & Goryachev N.A. New Data on the Age of Gold Mineralization in the Southeastern Part of Eastern Sayan // Doklady Earth Sciences. – Pleiades Publishing, 2018. – Т. 479. – №. 2. – С. 429-432. https://doi.org/10.1134/S1028334X18040116
2017
Биогеохимический мониторинг в районах хвостохранилищ горнодобывающих предприятий с учетом микробиологических факторов трансформации минеральных компонентов / [Л.П. Рихванов и др.]; М-во образования и науки РФ, Нац. исслед. Том. политехн. ун-т; Ин-т геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; Ин-т нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2017. – 437 с. Тираж 100, ISBN 978-5-7692-1558-2 [Абросимова Н.А., Барановская Н.В., Большунова Т.С., Горбатюк Е.А., Еделев А.В., Межибор А.М., Мягкая И.Н., Соктоев Б.Р., Юсупов Д.В., Белан Л.Н., Бортникова С.Б., Густайтис М.А., Жмодик С.М., Ищук Н.В., Кириченко И.С., Наркович Д.В., Лазарева Е.В., Оленченко В.В., Саева О.П., Сарыг-оол Б.Ю., Усманова Т.В., Юркевич Н.В.]
Kiseleva O.N., Zhmodik S.M. PGE mineralization and melt composition of chromitites in Proterozoic ophiolite complexes of Eastern Sayan, Southern Siberia // Geoscience Frontiers. – 2017. – V.8. – P. 721–731. – DOI: 10.1016/j.gsf.2016.04.003
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. – DOI: 10.1016/j.oregeorev.2017.10.003
Saryg-ool B.Yu., Myagkaya I.N., Kirichenko I.S., Gustaytis M.A., Shuvaeva O.V., Zhmodik S.M., Lazareva E.V. Redistribution of Elements between Wastes and Organic-bearing Material in the Dispersion Train of Gold-Bearing Sulfide Tailings: Part I. Geochemistry and Mineralogy // Science of Total Environment. – 2017. – V. 581–582. – P. 460–471. – DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.12.154
Gas’kova O.L., Strakhovenko V.D., Ovdina E.A. Composition of brines and mineral zoning of the bottom sediments of soda lakes in the Kulunda steppe (West Siberia) // Russian Geology and Geophysics. – 2017. – V. 58. – № 10. – P. 1199–1210. – DOI: 10.1016/j.rgg.2016.09.034
Gaskova O.L., Strakhovenko V.D., Ermolaeva N.I., Zarubina E.Yu., Ovdina E.A. A simple method to model the reduced environment of lake bottom sapropel formation // Chinese Journal of Oceanology and Limnology. – 2017. – V.35. – №. 4. – P. 956– 966. – DOI: 10.1007/s00343-017-5345-9
Malikova I.N., Strakhovenko V.D. The effect of landcape factors on natural radioactivity of soils in Siberia // International Journal of Environmental Research. – 2017. – V.11. – № 5–6. – P. 653–665. – DOI: 10.1007/s41742-017-0057-8
Naumova N.B., Strakhovenko V.D. Macro- and Trace Elements in Freshwater Lake Sediments in the South of West Siberia // Asian Journal of Environment & Ecology. – 2017. – V.4. – № 4. – P. 1–11. – DOI: 10.9734/AJEE/2017/37445.
Маликова И.Н., Страховенко В.Д. Корреляционные связи ртути в почвах и донных отложениях оз. Большое Яровое // Химия в интересах устойчивого развития. – 2017. – Т. 25. – № 2. – С. 195–203. – DOI: 10.15372/KhUR20170211.
Шавекин, А. С. Сравнение результатов сцинтилляционного атомно-эмиссионного анализа, полученных с использованием установки «Поток» и дугового плазмотрона «Факел» [Текст] / А.С. Шавекин, А.В. Купцов, С.Б. Заякина, Г.Н. Аношин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2017. – Т. 83(II). – № 1. – С.97–101.
2016
Аношин Г.Н. (научный редактор коллективной монографии) Химический анализ в геологии и геохимии. – Новосибирск: Академическое изд-во “Гео”. – 2016. – 622 с. – ISBN 978-5-9907634-9-4 (в пер.).
Myagkaya I.N., Lazareva E.V., Gustaytis M.A., Zhmodik S.M. Gold and Silver in a System of Sulfide Tailings. Part 2: Reprecipitation on natural peat // Journal of Geochemical Exploration. – 2016. – V. 165. – P. 8–22. DOI: 10.1016/j.gexplo.2016.01.016
Bryanskaya A.V., Malup T.K., Lazareva E.V., Taran O.P., Rozanov A.S., Efimov V.M., Peltek S.E. The role of environmental factors for the composition of microbial communities of saline lakes // BMC Microbiology. - 2016 – (618) in press. IF – 2.73. DOI: 10.1186/s12866-015-0618-y
Myagkaya I.N., Lazareva E.V., Gustaytis M.A., Zhmodik S.M. Gold and Silver in a System of Sulfide Tailings. Part 1: Migration in water flow // Journal of Geochemical Exploration. - 2016. – V. 160. - P. 16-30. IF – 2.75. DOI: 1 0.1016/j.gexplo.2015.10.004
Damdinov B.B., Zhmodik S.M., Roshchektaev P.A., & Damdinova L.B. Composition and genesis of the Konevinsky gold deposit, Eastern Sayan, Russia //Geology of Ore Deposits. – 2016. – Т. 58. – №. 2. – С. 134-148. - DOI: 10.1134/S1075701516020033
Zhmodik S.M., Nesterenko G.V., Airiyants E.V., Belyanin D.K., Kolpakov V.V., Podlipsky M.Y., & Karmanov N.S. Alluvial platinum-group minerals as indicators of primary PGE mineralization (placers of southern Siberia) //Russian Geology and Geophysics. – 2016. – Т. 57. – №. 10. – С. 1437-1464. - https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.09.002
Strakhovenko V.D., Roslyakov N.A., Syso A.I., Ermolaeva N.I., Zarubina E.Y., Taran O.P., & Puzanov A.V. Hydrochemical characteristic of sapropels in Novosibirsk oblast // Water Resources. – 2016. – Т. 43. – №. 3. – С. 539-545.- DOI: 10.1134/S0097807816030167
Shkolnik S.I., Letnikov F.A., Strakhovenko V.D., & Letnikova A.F. Contribution of biogenic and volcanogenic factors to formation of ferromanganese nodules of Olkhon Island (Lake Baikal) //Doklady Earth Sciences. – Pleiades Publishing, 2016. – Т. 471. – №. 1. – С. 1208-1212. - DOI: 10.1134/S1028334X16110246
2015
Щербов, Б.Л. Лесные пожары и их последствия (на примере Сибирских объектов) / Б.Л. Щербов, Е.В. Лазарева, И.С. Журкова; науч. ред. Н.А. Росляков; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т геологии и минералогии им. В.С. Соболева. – Новосибирск: Академическое изд-во “Гео”, 2015. – 154 с. – ISBN 978-5-906284-85-3 (в пер.).
Moroz T.N., Ponomarchuk V.A., Goryainov S.V., Palchik N.A., Edwards H.G.M., Zhmodik S.M. Raman spectra of natural carbonaceous materials from a black shale formation // Journal of Raman Spectroscopy. – 2015. – V.46 (I. 10). – P. 959–963. DOI: 10.1002/jrs.4777.
Dobretsov N.L., Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Bryanskaya A.V., Morozova V.V., Tikunova N.V., Peltek S.E., Karpov G.A., Taran O.P., Ogorodnikova O.L., Kirichenko I.S., Rozanov A.S., Babkin I.V., Shuvaeva O.V., Chebykin E.P. Geological, hydrogeochemical, and microbiological characteristics of the “oil site” of the Uzon caldera (Kamchatka) // Russian Geology and Geophysics. – 2015. – V. 56, №1-2. – P. 39-63]. DOI: 10.1016/j.rgg.2015.01.003
Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Dobretsov N.L., Tolstov A.V., Shcherbov B.L., Karmanov N.S., Gerasimov E.Yu., Bryanskaya A.V. Main minerals of abnormally high-grade ores of the Tomtor deposit (Arctic Siberia) // Russian Geology and Geophysics. – 2015. – V. 56, №6. – P. 844–873.]. doi:10.1016/j.rgg.2015.05.003
Strakhovenko V.D., Solotchina E.P., Vosel Y.S., & Solotchin P.A. Geochemical factors for endogenic mineral formation in the bottom sediments of the Tazheran lakes (Baikal area) //Russian Geology and Geophysics. – 2015. – V. 56, №. 10. – P. 1437-1450. - https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.09.006
Solotchina E.P., Sklyarov E.., Strakhovenko V.D., Solotchin P.A., & Sklyarova O.A. Mineralogy and crystal chemistry of carbonates in modern sediments of shallow lakes of Olkhon area (Baikal region) //Doklady Earth Sciences. – Pleiades Publishing, 2015. – V. 461, №. 2. – P. 394-400. - DOI: 10.1134/S1028334X15040157
Vosel Yu.S., Strakhovenko V.D., Makarova I.V., Vosel S.V. The behavior of uranium and manganese under the diagenesis of carbonate sediments in small lakes of the Baikal region // Doklady Earth Sciences. – 2015. – V. 462(1). – P. 522-526]. DOI: 10.1134/S1028334X15050207
2014
Rozanov A.S., Bryanskaya A.V., Malup T.K., Meshcheryakova I.A., Lasareva E.V., Taran O.P., Ivanisenko T.V., Ivanisenko V.A., Zhmodik S.M., Kolchanov N.A., Peltek S.E. Molecular Analysis of the Benthos Microbial Community in Zavarzin Thermal Spring (Uzon Caldera, Kamchatka, Russia) // BMC Genomics 2014, 15(Suppl 12):S12) - DOI:10.1186/1471-2164-15-S12-S12.
Nesterenko G.V., Roslyakov N.A., Zhmodik S.M. et al. Character of gold mineralization in the late Cenozoic alluvium of the Bauntov area (Vitim highland, Transbaikal region) // Lithology and Mineral Resources. – 2014. – V. 49. – Is. 1. – p. 29-46. - DOI: 10.7868/S0024497X14010029
Nesterenko G.V., Zhmodik S.M. Alluvial gold placers directly related to primary sources: An important forecast criterion // Doklady Earth Science. - 2014. – V. 455. – Is. 2. – p. 481-484. - DOI: 10.7868/S0869565214120172
Strakhovenko V.D., Taran O.P., Ermolaeva N.I. Geochemical characteristics of the sapropel sediments of small lakes in the Ob'-Irtysh interfluve //Russian Geology and Geophysics. – 2014. – V. 55, №. 10. – P. 1160-1169. - DOI: 10.1016/j.rgg.2014.09.002
Strakhovenko V.D., Kabannik V.G., Malikova I.N. Geochemical features of the ecosystem of Lake Kolyvan (Altai territory) and related technogenic impact //Lithology and Mineral Resources. – 2014. – Т. 49, №. 3. – С. 213-227. – DOI: 10.1134/S0024490214030055
Airiyants E.V., Zhmodik S.M., Ivanov P.O., Belyanin D.K., & Agafonov L.V. Mineral inclusions in Fe-Pt solid solution from the alluvial ore occurrences of the Anabar basin (northeastern Siberian Platform) //Russian Geology and Geophysics. – 2014. – Т. 55. – №. 8. – С. 945-958.- DOI: 10.1016/j.rgg.2014.07.003
Kiseleva O.N., Zhmodik S.M., Damdinov B.B., Agafonov L.V., & Belyanin D.K. Composition and evolution of PGE mineralization in chromite ores from the Il’chir ophiolite complex (Ospa–Kitoi and Khara-Nur areas, East Sayan) //Russian Geology and Geophysics. – 2014. – Т. 55. – №. 2. – С. 259-272. DOI: 10.1016/j.rgg.2014.01.010
Нестеренко Г.В., Колпаков В.В., Бобошко Л.П Самородное золото в осадочном цикле - заметки по проблеме в свете высказываний Ф. Н. Шахова // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2014. № 3с-2. С.18-22. РИНЦ: 22446131
Белянин Д.К., Жмодик С.М., Айриянц Е.В., Росляков Н.А. Минералого-геохимические особенности неопротерозойских-нижнепалеозойских углеродистых отложений Икат-Богдаринской свиты (Западное Забайкалье) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2014. № 3б, с. 38-42
Киселева О.Н., Жмодик С.М., Белянин Д.К. Микроструктурные особенности минералов платиновой группы – индикаторы ремобилизации элементов платиновой группы в хромититах офиолитов Восточного Саяна // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. – 2014. № 3с. Ч.1. – с.76 – 81. – РИНЦ: 22294601.
2013
Каталитические, сорбционные, микробиологические и интегрированные методы для защиты и ремедиации окружающей среды = Catalytic, Sorption, Microbiological and Integrated Methods for Protection and Remediation of the Environment / Л. К. Алтунина, А. Б. Аюшеев, А. В. Брянская, А.А. и др. ред.: О. П. Таран, ред.: В. Н. Пармон.— Новосибирск : Издательство СО РАН, 2013.— (Интеграционные проекты СО РАН).— Библиогр.: с. 270-294.— ISBN 978-5-7692-1311-3 (вып. 45).— ISBN 978-5-7692-0669-6
Myagkaya I.N., Lazareva E.V., Gustaitis M.A., Zayakina S.B., Polyakova E.V., & Zhmodik S.M. Gold in the sulfide waste-peat bog system as a behavior model in geological processes //Doklady Earth Sciences. – 2013. – V. 453. – С. 1132-1136. - DOI: 10.1134/S1028334X13110135
Sorokin A.P., Rozhdestvina V.I., Kuz’minykh V.M., Zhmodik S.M., Anoshin G.N., & Mitkin V.N. The regularities of formation of noble-and rare-metal mineralization in Cenozoic coaliferous deposits in the southern Far East //Russian Geology and Geophysics. – 2013. – Т. 54. – №. 7. – С. 671-684. – DOI: 10.1016/j.rgg.2013.06.003
Roslyakov N.A., Kirillov M.V., Morozova N.S., Zhmodik S.M., Kalinin Y.A., Nesterenko G.V., Roslyakova N.V., Belyanin D.K. & Kolpakov V.V. Unconventional gold placers of the China tectonic depression (Vitim Plateau, East Siberia) //Russian Geology and Geophysics. – 2013. – Т. 54. – №. 5. – С. 483-494. - DOI: 10.1016/j.rgg.2013.04.001
Nesterenko G.V., Kolpakov V.V., Boboshko L.P. Native gold in complex Ti–Zr placers of the southern West Siberian Plain //Russian Geology and Geophysics. – 2013. – Т. 54. – №. 12. – С. 1484-1498. - DOI: 10.1016/j.rgg.2013.10.018
Zhmodik S.M., Mironov A.G., Karmanov N.S., Ponomarchuk V.A., Belyanin D.K., Kirichenko I.S., Zhmodik A.S. Carbon-13 and Uranothorianite age dating in the Botogol Alkaline Massif Graphites (Eastern Sayan, Russia) // Goldschmidt Conference Abstracts. – 2013. – P. 2608. DOI:10.1180/minmag.2013.077.5. 26
Дамдинов Б.Б., Мурзин В.В., Жмодик С.М., Миронов А.Г., Дамдинова Л.Б. Новые данные по минералогии и геохимии углеродистых метасоматитов в ультрабазитах Восточного Саяна. Отечественная геология. – 2013. – №3. С. 74-84.
2012
Melgunov M.S., Pokhilenko N.P., Strakhovenko V.D., Sukhorukov F.V., & Chuguevskii A.V. Fallout traces of the Fukushima NPP accident in southern West Siberia (Novosibirsk, Russia) //Environmental Science and Pollution Research. – 2012. – Т. 19. – №. 4. – С. 1323-1325. – DOI: 10.1007/s11356-011-0659-1
Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Petrova I.V., Kolmogorov Y.P., Fedorin M.A., Bryanskaya A.V., & Taran O.P. Study of the distribution of elements between a cyanobacterial community and a carbonate body of a hot spring via synchrotron XRF analysis //Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2012. – V. 6, №. 3. – P. 446-453. - DOI: 10.1134/S1027451012050114
Lazareva E.V., Bryanskaya A.V., Taran O.P., Kolmogorov Y.P., Malup T.K., Peltek S.E., Zhmodik S.M. Investigation of element distribution between components of a salt-lake system by SR-XRF //Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2012. – V. 6, №. 6. – С. 1009-1018. DOI: 10.1134/S1027451012120051
Sorokin A.P., Chanturiya V.A., Rozhdestvina V.I., Kuzminykh V.M., & Zhmodik S.M. Nonconventional types of noble-, rare-metal, and rare-earth mineralization in coal-bearing basins in the far east // Doklady Earth Sciences. – 2012. – Т. 446. – №. 2. – С. 1215-1219. – DOI: 10.1134/S1028334X12100182
Zhmodik S.M., Kalinin Y.A., Roslyakov N.A., Mironov A.G., Mikhlin Y.L., Belyanin D.K., Nemirovskaya N.A., Spiridonov A.M., Nesterenko G.V., Ayriyants E.V., Moroz T.N., Bulbak T.A. Nanoparticles of noble metals in the supergene zone //Geology of Ore Deposits. – 2012. – Т. 54. – №. 2. – С. 141-154. – DOI: 10.1134/S1075701512020067
2011
Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Melgunov M.S., Petrova I.V., and Bryanskaya A.V. Redistribution of Radionuclides between a Microbial Mat and a Carbonate Body at the Garga Hot Spring (Baikal Rift Zone)// Doklady Earth Sciences. – 2011. – V. 439, P. 2. – P. 1131–1137. – DOI:
Bogush A.A., Lazareva E.V. Behavior of heavy metals in sulfide mine tailings and bottom sediment (Salair, Kemerovo region, Russia) // Environmental Earth Sciences. - 2011. - Vol. 64, № 5. - P. 1293-1302. - DOI: 10.1007/s12665-011-0947-6
Leonova G. A., Bobrov V. A., Lazareva E. V., Bogush A. A., and Krivonogov S. K. Biogenic Contribution of Minor Elements to Organic Matter of Recent Lacustrine Sapropels (Lake Kirek as Example) // Lithology and Mineral Resources. – 2011. – V. 46, № 2. – P. 99-114.
Melgunov M.S., Gavshin V.M., Lazareva E.V., Melgunova E.A. Uranium and its decay products in radioactive anomalies of oxidized brown coals (western part of Kansko-Achinsk brown coal basin) // Radioprotection. – 2011. – V. 46, № 6. – S371–S376.
2010
Роль микроорганизмов в функционировании живых систем: фундаментальные проблемы и биоинженерные приложения / [Андреева И.С. и др.) / под редакцией В.В. Власова, А.Г. Дегерменджи, Н.А. Колчанова, В.Н. Пармона и В.Е. Репина; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т цитологии и генетики [и др.]. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. – 476 с. – (Интеграционные проекты СО РАН), вып. 28). ISBN 978-5-7692-1147-8 (вып. 28), ISBN 978-5-7692-0669-6.
Гречищев О.К., Жмодик С.М., Щербов Б.Л. Редкометалльное месторождения Улуг-Танзек (Тува, Россия). Новосибирск: Академическое издательство «Гео». 2010. 195 с.
Dobretsov N.L., Borisenko A.S., Izokh A.E., & Zhmodik S.M. A thermochemical model of Eurasian Permo-Triassic mantle plumes as a basis for prediction and exploration for Cu-Ni-PGE and rare-metal ore deposits //Russian Geology and Geophysics. – 2010. – Т. 51. – №. 9. – С. 903-924. – DOI: 10.1016/j.rgg.2010.08.002
Gustaitis M.A., Lazareva E.V., Bogush A.A., Shuvaeva O.V., Shcherbakova I.N., Polyakova E.V., Badmaeva Zh.O. & Anoshin, G.N. Distribution of mercury and its species in the zone of sulphide tailing //Doklady Earth Sciences. - 2010. – V. 432. – №. 2. – С. 778-782. – DOI: 10.1134/S1028334X10060152
Lazareva E.V., Bryanskaya A.V., Zhmodik S.M., Smirnov S.Z., Pestunova O.P., Barkhutova D.D., and Polyakova E.V. Mineral Formation in Cyanobacterial Mats of the Barguzin Basin Alkaline Hot Springs (Baikal Rift Zone) // Doklady Earth Sciences. – 2010. – V. 430, P. 2. – P. 218–222. – DOI: 10.1134/S1028334X10020169
Strakhovenko V.D., Shcherbov B.L., Malikova I.N., & Vosel Y.S. The regularities of distribution of radionuclides and reare-earth elements in bottom sediments of Siberian lakes //Russian Geology and Geophysics. – 2010. – Т. 51. – №. 11. – С. 1167-1178. – DOI: 10.1016/j.rgg.2010.10.002
2009
Lazareva E.V., Bryanskaya A.V., Zhmodik S.M., Kolmogorov Y.P., Pestunova O.P., Barkhutova D.D., Zolotarev K.V., Shaporenko A.D. Elements redistribution between organic and mineral parts of microbial mats: SRXFA research (Baikal Rift Zone) // Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. – 2008. – A, 603. – P. 137-140. – DOI: 10.1016/j.nima.2008.12.178
Zhmodik S. M., Roslyakov N. A., Spiridonov A. M., & Kozachenko I. V. Gold-porphyric mineralization of the Kara ore knot in eastern Transbaikal as a new type of auriferous mineralization in East Siberia //Doklady Earth Sciences. –2009. – Т. 427. – №. 1. – С. 809-813. – DOI: 10.1134/S1028334X09050225
Zhmodik, S. M., Belyanin, D. K., Mironov, A. G., Parkhomenko, V. S., Titov, A. T., Teplyakova, T. V., Tsimbalist V.G. & Tatarinov, A. V. Role of the biogenic factor in platinum accumulation by oceanic ferromanganese nodules // Doklady Earth Sciences. – 2009. – Т. 427. – №. 1. – С. 777-782. – DOI: 10.1134/S1028334X0905016X
2008
Жмодик С.М., Миронов А.Г., Жмодик А.С. Золотоконцентрирующие системы офиолитовых поясов (на примере Саяно-Байкало-Муйского пояса. Новосибирск: Академическое издательство «ГЕО». 2008. 304 с.
Strakhovenko V. D., Khozhina E. I., Shcherbov B. L. Distribution of radioactive Cs and trace elements in the lichen-substrate system and in the lichen body //Geochemistry International. – 2008. – Т. 46. – №. 2. – С. 116-124. – DSOI: 10.1007/s11476-008-2002-x
Shcherbov B. L., Strakhovenko V. D., Sukhorukov F. V. The ecogeochemical role of forest fires in the Baikal region // Geography and Natural Resources. – 2008. – Т. 29. – №. 2. – С. 150-155.- DOI: 10.1016/j.gnr.2008.06.011
Orolmaa D., Erdenesaihan G., Borisenko A. S., Fedoseev G. S., Babich V. V., & Zhmodik S. M. Permian-Triassic granitoid magmatism and metallogeny of the Hangayn (central Mongolia) //Russian Geology and Geophysics. – 2008. – Т. 49. – №. 7. – С. 534-544. DOI: 10.1016/j.rgg.2008.06.008
2007 и ранее
Айриянц Е.В., Жмодик С.М., Миронов А.Г., Боровиков А.А. Золотое оруденение в кремнисто-карбонатных породах юго-восточной части Восточного Саяна // Геология и геофизика, 2007.Т. 48 (5). С. 497-510.
Zhmodik, S. M., Postnikov, A. A., Buslov, M. M., Mironov, A. G. Geodynamics of the Sayan-Baikal-Muya accretion-collision belt in the Neoproterozoic–Early Paleozoic and regularities of the formation and localization of precious-metal mineralization // Russian Geology and Geophysics. – 2006. – Т. 47. – №. 1. – С. 183-198.
Страховенко В.Д., Щербов Б.Л., Хожина Е.И. Распределение радионуклидов и микроэлементов в лишайниковом покрове различных регионов Западной Сибири // Геология и геофизика, №2, т.46, 2005, с.206-217.
Sidenko N.V. Lazareva E.V. Bortnikova S.V. Kireev A.D. Geochemical and mineralogical zoning of high-sulfide mine-waste at the Berikul mine-site, Kemerovo region, Russia // Canadian Mineralogist. – 2005. – Vol. 43, № 4. – P. 1141-1156. DOI: 10.2113/gscanmin.43.4.1141
Zhmodik S.M., Shvedenkov G.Y., Verkhovtseva N.V. Iridium distribution in hydrothermally synthesized Fe, Cu, Zn, and Pb sulfides // The Canadian Mineralogist. – 2004. – V. 42. – P. 405-410.
Zhmodik S.M., Mironov A.G., Agafonov L.V., Zhmodik A.S., Pavlov A.L., Moroz T.N., Airiyants E.V. et al., Carbonization of East Sayan ultrabasic rocks and Au-Pd-Pt mineralization // Russian Geology and Geophysiscs. – 2004. – V. 45, No 2. – P. 228-243.
Zhmodik S. M., Verkhovtseva N. V., Nesterenko V. F., Chikov B. M., Zhmodik A. S., Nemirovskaya N. A., Airiyants E. V., Moroz T. N. Experimental Study of Gold Redistribution in a Shock-Metamorphosed Pyrite–Quartz Mixture with the Use of the 195Au Radionuclide // Geochemistry International. –2004. – V. 42, No. 12 – P. 1139–1153.
Zhmodik S.M., Verkhovtseva N.V., Mironov A.G., Ilic R., Nemirovskaya N.A., Khlystov O.M., Klerkx J., Zhmodik A.S. Mapping ofuranium and phosphorus in sediments of Lakes Baikal and Issyk-Kul by neutron-induced autoradiography // Radiation Measurements. – 2003. – V. 36. – P. 567 – 579. – doi:10.1016/S1350-4487(03)00204-X
Gieré R., Sidenko N. V., Lazareva E. V. The role of secondary minerals in controlling the migration of arsenic and metals from high-sulfide wastes (Berikul gold mine, Siberia) // Applied Geochemistry. – 2003. – V. 18, - I. 9. – P. 1347-1359. DOI: 10.1016/S0883-2927(03)00055-6
Lazareva E. V., Shuvaeva O. V., Tsimbalist V. G. Arsenic speciation in a contaminated region of the gold recovery plant // GEEA (Geochemistry, Exploration, Environment, Analysis. The Association of Exploration Geochemists). - 2002. – V. 2, №3. Special Issue: Metal Mining and the Environment, Part 2, P. 263-269.
Zhmodik S. M., Lisitsyn A. P. Simonov, V. A., Bogdanov Yu. A., Zhmodik A. S. Local Distribution of Gold in Oceanic Sulfide Ore Samples from the Logachev and Broken Spur Hydrothermal Fields, Mid-Atlantic Ridge // Doklady Earth Sciences. – 2001. – Т. 379. – №. 3. – С. 367-371.
Zhmodik S. M., Mironov A. G., Grachev M. A., Bobrov V. A., Nemirovskaya N. A., Khlystov O. M., Zheleznyakova T. O., Titov A. T. Uraniferous Phosphorites in Bottom Sediments of Lake Baikal // Doklady Earth Sciences. – 2001. – V. 379A, No. 6. – P. 682–687.
Shuvaeva O. V., S. B. Bortnikova, T. M. Korda, E. V. Lazareva. Arsenic speciation in a contaminated gold processing tailing dam // The Journal of Geostandards and Geoanalysis. – 2000. – V. 24, № 2. – P. 247-252 DOI: 10.1111/j.1751-908X.2000.tb00776.x
Tolstykh N. D. et al. Platinum-group minerals in gold placers in northwestern Salair //Russian Geology and Geophysics C/C of Geologiia i Geofizika. – 1999. – Т. 40. – №. 6. – С. 900-910.
Кривенко А.П., Толстых Н.Д., Нестеренко Г.В., Лазарева Е.В. Типы минеральных ассоциаций платиноидов в золотоносных россыпях Алтае-Саянской складчатой области // Геология и геофизика. – 1994. №1. – С. 70-78.
Strakhovenko V. D., Shcherbov B. L., Khozhina E. I. Distribution of radionuclides and trace elements in the lichen cover of West Siberian regions //Geologiya i Geofizika. – 2005. – Т. 46. – №. 2. – С. 206-216.
Plyusnin A. M., Porrelnyak Y. F., Minonov A. G., & Zhmodik, S. M. The behavior of gold in the oxidation of gold-bearing sulfides //Geochemistry International. – 1981. – Т. 18. – №. 3. – С. 116-123
Лаборатория прогнозно-металлогенических исследований (217)
Состав лаборатории насчитывает 23 сотрудника, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 6 докторов геолого-минералогических наук, 8 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
Заведующий лабораторией - к.г.-м.н. Сухоруков Василий петрович,
телефон: 73-05-26 (доб.331),330-45-27, 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
Основные направления работы лаборатории были заложены в Новосибирском Институте геологии и геофизики СО АН СССР. Развитие золоторудных систем рассматривалось в рамках изучения геохимии благородных, редких и радиоактивных элементов в эндогенных и экзогенных процессах. Прогнозно-металлогеническое направление было выделено в самостоятельное структурное подразделение в 2006 году с целью изучения процессов рудообразования и металлогенической эволюции золоторудных и комплексных золотосодержащих природных систем различного генезиса. Одной из первичных задач определено выявление геологических, геохимических и физико-химических факторов, определяющих специфику металлогении рудоносных систем и их рудопродуктивности.
Результатом деятельности лаборатории является разработка комплекса прогноза и поисков оруденения, а также характеристика перспективности изучаемых площадей и объектов.
Коллектив лаборатории составлен из трёх дополняющих друг друга исследовательских групп, занимающиеся:
- изучением золоторудных месторождений
Спецификой научной деятельности является разработка геологических, магматических, геохимических и физико-химических критериев прогноза и поисков изученных типов оруденения. Результатами работы группы является: характеристика эндогенных и гипергенных проявлений золотой минерализации, исследование взаимоотношений различных формационных и генетических типов оруденения, определение условий и возрастных рубежей формирования оруденения, минералогическое изучение коренных руд и россыпных концентраций золота, построение геолого-генетических моделей золоторудных месторождений. Отдельным аспектом деятельности является изучение геохимии золота в эндогенных и экзогенных процессах.
- геологическим сопровождением поисковых работ
Деятельность группы направлена на исследование тектономагматических обстановок и процессов, структурно-геологическое картирование территории, реконструкцию геологических обстановок осадконакопления и рудогенеза. Научные интересы включают изучение истории геологического развития складчатых областей и геологических предпосылок размещения месторождений рудных полезных ископаемых. Для определения возраста и масштабов проявления отдельных этапов магматизма, метасоматоза и тектонической активности широко применяются комплексные геохронологические (мультихронологические) исследования. Ключевую роль также играет геологическое картирование опорных участков, поисковых лицензионных площадей и рудных полей.
- геохимические и экспериментальные исследования
В рамках данного направления решаются вопросы геохимии золота и других элементов в природных и техногенных системах, исследованию подвергаются процессы миграции и отложения рудных компонентов. Одними из направлений исследовательской деятельности группы является численное моделирование гидротермальных процессов и разработка генетических моделей рудных месторождений вулканогенной формации.
Металлогенические исследования
Под руководством Владимира Ильича Лебедева проведено комплексное изучение и обобщение многолетних трудов по металлогении Тувы, а также кобальтовых арсенидных месторождений рудного пояса Бу-Азер (Марокко), результаты работ изданы в виде монографий. Изучение геолого-структурных, геохимических и геохронологических особенностей магматических и гидротермально-метасоматических образований в рудных полях месторождений: кобальта (Хову-Аксы, Чергак, Асхатиин-гол в Туве; Наран-Булак – в Монголии; Бу Аззер, Мешуи, Акбар, Тамдрост, Иртем, Аит-Ахман – в Марокко); редких металлов – редких земель (Арыскан, Улатай-Чоза – в Туве) и золота (Октябрьское, Алдан-Маадыр – в Туве; Алтын-Ула, Алтын-Сарык – в Монголии).
Многорафический обзор «Полезные ископаемые Тувы и сопредельных территорий» содержит информацию об особенностях геологического строения Тувы и важнейших месторождениях полезных ископаемых на ее территории. В работе приведены новые геолого-металлогенические, петролого-геохимические, геохронологические, геолого-экономические и др. данные, раскрывающие состояние и перспективы освоения минеральных ресурсов региона. Рассмотрены особенности размещения и условия локализации месторождений каменного угля, а также благородных, цветных, редких металлов и редкоземельных элементов.
Кобальтовые месторождения рудного узла Бу-Азер (Bou Azzer) представлены уникальной многоэтапной минерализацией, образованной в геодинамических обстановках, обусловивших изменения тектонического режима, магматизма и геохимической спецификации рудообразующих процессов. На основании экспертной оценки рудного района разработаны критерии локального прогноза и рекомендации по наращиванию минерально-сырьевого потенциала рудного района.
Исследования влияния подземных ядерных взрывов на вмещающую геологическую среду
Под руководством С.Ю. Артамоновой проведены комплексные исследования по оценке влияния мирных подземных ядерных взрывов (ПЯВ) на вмещающую геологическую среду в условиях криолитозоны.
Совместно с проф. Н.О. Кожевниковым, д.ф.-м.н. Е.Ю. Антоновым, к.г.-м.н. В.В. Оленченко, к.ф.-м.н. А.Н. Шеиным, к.т.н. В.В. Потаповым (ИНГГ СО РАН, г. Новосибирск) на объектах ПЯВ проведены зондирования методами становления поля в ближней зоне (ЗСБ) и электротомографии (ЭТР), выявившие высокую геоэлектрическую гетерогенность геологической среды, испытавшей воздействие ядерного взрыва.
Вид на насыпь (саркофаг) ПЯВ «Кристалл» (фото В.Е. Захарова, 2007)
При освоении нефтегазоносных месторождений в районах расположения объектов ПЯВ мониторинг содержания трития и других техногенных радионуклидов в углеводородном сырье становится одной из насущных радиоэкологических задач. Тритий – тяжелый изотоп водорода является одним из наиболее подвижных техногенных радионуклидов, который может содержаться в горючем природном газе и попутном нефтяном газе, но его изучение затруднено взрывоопасностью при перевозке газовых проб, особенно в условиях, когда до многих месторождений можно добраться только авиатранспортом. Эта проблема решена совместно с к.х.н. А.Г. Шмаковым (ИХКиГ СО РАН, г. Новосибирск) путем разработки малогабаритного устройства ПУХ-1 для сжигания горючего природного газа и попутного нефтяного газа в полевых условиях с получением продуктов их горения – конденсата водяного пара, пригодного для транспортировки и определения в нем трития в лабораторных условиях (Патент RU 2632453 C1). Устройство ПУХ-1 (см. рисунок) состоит из узлов: компрессора с электродвигателем (2) для подачи газа из поливинилхлоридного шара (1), инжекционной горелки (3), водоохлаждаемого конденсатора продуктов горения (4), контейнера для сбора продуктов горения (5). В дополнение к устройству ПУХ-1 разработан способ определения объемной активности трития в природном газе (Патент RU 2696811, авторы: Артамонова С.Ю., Дульцева Г.Г., Шмаков А.Г., Симонова Г.В.). Успешная апробация устройства ПУХ-1 прошла на одном из нефтегазоносных месторождений с получением проб конденсата водяного пара.
Пламя, выходящее из горелки устройства ПУХ-1 во время работы в полевых условиях
Порция пробы попутного нефтяного газа в поливинилхлоридном шаре в начале (А) и в конце (Б) сжигания на устройстве ПУХ-1
Для сжигания нефти и получения продуктов ее горения - конденсата водяного пара для анализа активности трития и других радионуклидов и микроэлементов в золе нефти разработано портативное устройство ПЛУ-1. Эти разработки расширили возможности аналитического изучения многокомпонентной геологической среды районов ПЯВ.
За значительный вклад в развитие научных исследований в области обеспечения радиационной безопасности Республики Саха (Якутия) Артамонова С.Ю. в 2011 г. награждена почетной грамотой Государственного собрания (Ил Тумэн) Республики Саха (Якутия).
Термодинамическое и экспериментальное моделирование рудообразующих систем
д.г-м.н. Пальянова Г. А.
д.г-м.н. Синякова Е. Ф.
Журавкова Т. В.
Зинина В. Ю.
В рамках данного направления используется комплексный подход, заключающийся в исследовании типоморфных свойств минералов золота и серебра месторождений разного генезиса, экспериментальном изучении устойчивости фаз в системах Ag-Au-S (рис.1), Au-S-Se-Te, Fe-Ag-Au-S, Cu-Fe-Ag-Au-S, экспериментальном моделировании процесса фракционной кристаллизации расплавов составов Cu-Fe-Ni-S-(ЭПГ, Au, Ag, As, Te, Se, Sb, Sn, Bi и др.), имитирующих природные расплавы, и термодинамическом моделировании рудообразующих процессов в разных физико-химических условиях.
а) ампулы до опыта после запаивания; б) ампулы после окончания экспериментов, выполненных методом пиросинтеза; в, г) синтезированные слитки из экспериментов в системе Au-Ag-S; д-з) синтезированные микрокристаллы Au-Ag халькогенидов.
Экспериментальные исследования выполняются с использованием метода сухого синтеза или твердофазной диффузии. Изучение физико-химических условий формирования рудных тел магматогенных платиноносных Cu-Ni месторождений типа Норильска проводится с использованием разработанного в лаборатории метода направленной кристаллизации многокомпонентных (до 16 компонентов) сульфидных расплавов. Метод использован для изучения фазовых диаграмм рудообразующих систем, исследования поведения основных и примесных компонентов при фракционной кристаллизации расплавов системы Cu-Fe-Ni-S-(ЭПГ, Au, Ag, As, Te, Se, Sb, Sn, Bi и др.) и последующем охлаждении закристаллизованных образцов (рис.2).
Для исследования cинтезированных фаз и природных образцов используются оптическая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия (SEM), электронный микрозондовый анализ (EPMA), порошковая дифракция (XRD), high-resolution synchrotron radiation powder diffraction, монокристальная съёмка, рамановская спектроскопия (RS) и другие методы.
Экспериментальные результаты по направленной кристаллизации расплавов системы Fe-Ni-Cu-S-(примеси благородных и халькофильных элементов) показали потенциальную возможность формирования разнообразных по составу расплавов, каждому из которых соответствует особый тип зональности. Для иллюстрации на рис. 2 показан направленно закристаллизованный образец, имеющий двухзонное строение mss / iss. Переход от одной зоны к другой можно интерпретировать как протекание бивариантной фазовой реакции: L + mss → iss. Аналогичные явления должны происходить при кристаллизации природного сульфидного расплава и приводить к зональному строению норильских пирротин-халькопиритовых рудных тел.
Образец, полученный направленной кристаллизацией расплава состава (Fe 32.55, Cu 10.70, Ni 5.40, S 51.00, Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Au и Ag по 0.05 мол.%) (вверху) и его микроструктура (внизу). Фазы распада первичного mss (левая часть слитка) – моносульфидный твердый раствор со структурами моноклинного (mssm) и гексагонального (mssh) пирротина. Фазы распада высокотемпературного первичного iss (правая часть слитка) – тетрагональный халькопирит (cpt), кубический iss (issk), медистый пентландит (Cu-pn), борнит (bn). Минералы благородных металлов – лаурит (RuS2), высоцкит (Pd,Ni)S, Au.
Показано, что основные рудообразующие компоненты ведут себя в соответствие с равновесной фазовой диаграммой Cu-Fe-Ni-S. Подобным образом ведут себя примеси, растворимые в основных рудообразующих сульфидах (Rh и Pd). Образование же примесных минералов и их сростков протекает в сильно неравновесных условиях через стадию нуклеации и роста кристаллов. Специфической особенностью системы Fe-Ni-Cu-S-(примеси благородных и халькофильных элементов является образование на основе халькофильных примесей своеобразных капель с их последующим затвердеванием (Рис. 3).
Типичная микроструктура образца после направленной кристаллизации расплава состава (мол.%): Fe 31.79, Cu 15.94, Ni 1.70, S 50.20, Sn 0.05, As 0.04, Pt, Pd, Rh, Ru, Ag, Au, Se, Te, Bi и Sb по 0.03. Микроминералы образуют полифазные включения в матрице промежуточного твердого раствора iss1.
Физико-химические модели образования золотосереброрудной минерализации разработаны для следующих объектов: Улахан, Юное, Крутое, Дорожное, Тихое, Джульетта (Магаданская обл.), Купол (Чукотка), Кючюс (Якутия). Проводятся минералогические исследования состава руд месторождений и рудопроявлений Магаданской области, Западного Таймыра, Южного Урала, Камчатки и других регионов с целью последующей разработки физико-химических моделей рудообразования и выявления минеральных индикаторов рудообразующих обстановок.
Исследования вулкано-гидротермальных систем Камчатки и Курильских островов
Шевко Е.П.
Шевко А.Я.
Гора М.П.
За последние двадцать лет коллективом Шевко Е.П., Шевко А.Я. и Гора М.П. собран, проанализирован, систематизирован и опубликован материал по активным вулканам Камчатки и Курильских островов. Поскольку все исследования проводились по единой методике, то полученные данные корректно поддаются статистической обработки, часть наблюдений по отдельным объектам в течение нескольких лет позволяет проследить динамику изменения флюидного режима. Созданы, зарегистрированы и частично опубликованы в сети базы данных по геохимическим и геоструктурным особенностям современных гидротермальных систем активных вулканов Курильских островов. https://www.igm.nsc.ru/files/shevko_ep/v_mendeleeva.accdb
Активная воронка и кратеры в. Эбеко Фумарольные постройки на Южном поле в. Эбеко
Фундаментальной проблемой является выявление источников вещества и определяющих параметров формирования состава современных газогидротерм. Нами созданы количественные модели миграции химических компонентов на основе комплексных геолого-геофизических, гидрогеохимических и петролого-минералогических данных. На основании получаемой информации разрабатываются физико-химические модели описывающие функционирование гидротермальных систем для разных структур в зависимости от строения флюидопроводников и степени взаимодействия вода-порода. Активное сотрудничество с ИНГГ СО РАН позволяет получать реальную информацию о подповерхностных структурах термальных полей: размеры и форму подводящих каналов, наличие и расположение фазовых барьеров в потоке флюида.
Концептуальная модель развития вулкано-гидротермальных систем
При физико-химическом моделировании используются традиционные методы и собственные разработки. Основным инструментом является ПК Селектор, который разрабатывался в Институте Геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН.
Основные объекты исследования лаборатории располагаются в пределах Кемеровской области (Горная Шория, Кузнецкий Алатау), Камчатского края и Сахалинской области (Курило-Камчатская островная дуга), Республики Бурятия (Витимское плоскогорье Восточный и Западный Саяны), Забайкальского края (Монголо-Охотский складчатый пояс), Республика Саха (Якутия), а также различных районов Алтайской горной области. Помимо того, география исследованных объектов распространяется на территории Казахстана, Монголии, Вьетнама, Республики Гвинея, Королевства Марокко, Папуа - Новой Гвинеи, ЮАР, Австралии и Мексики. Исследования геологических характеристик и рудоносности объектов проводятся на высоком мировом уровне с широким использованием геохимических, изотопных и изотопно-геохронологических методик.
За последние 5 лет сотрудники лаборатории принимали участие в качестве руководителей и исполнителей более чем в десяти грантах РФФИ, а также участвовали в работе и организации международных конференций и полевых экскурсий.
Двое сотрудников лаборатории являются преподавателями: кафедры Минералогии и петрографии (https://nsu.ru/mip)и кафедры Геологии рудных месторождений (http://www.nsu.ru/grm) Новосибирского государственного университета. В рамках преподавательской деятельности читается курсы лекций по «Геологии полезных ископаемых» (Калинин Ю.А.) и ведутся практические занятия по курсу «Минералогия» (Житова Л.М.). Кроме того, Житова Людмила Михайловна является активным организатором проведения Сибирской геологической олимпиады школьников (http://www.nsu.ru/Sib_GeoOlymp).
2014 г. 28-30 октября – Всероссийская научная конференция с международным участием «Благородные, редкие и радиоактивные элементы в рудообразующих системах», посвященная 120-летию со дня рождения члена-корреспондента, профессора Феликса Николаевича Шахова http://shakhov.igm.nsc.ru/
2010 г. 02-10 сентября – XIV Международное совещание по геологии россыпей и месторождений кор выветривания (РКВ 2010, Новосибирск)
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
РФФИ № 16-05-00353-а «Генетические и возрастные взаимоотношения золотосодержащих медно-скарновых месторождений и Au-Bi-Te минерализации (на примере рудных районов Сибири и Северного Казахстана).», 2016-2018 гг. Руководитель Ю.А. Калинин
РФФИ № 16-05-00945-а «Реконструкция условий генерации рудоносных флюидов в дифференцированных базитовых интрузивных комплексах», 2016-2018 гг. Руководитель Л.М. Житова
РФФИ № 16-35-00010-мол_а «Этапы формирования Колывань-Томской складчатой зоны (КТСЗ) Алтае-Саянской складчатой области - синтез Zrn U/Pb и AFT геохронологических данных», 2016-2017 гг. Руководитель Ф.И. Жимулёв
РФФИ № 14-05-00289-а «Элементный и минерально-фазовый составы техногенных аэрозолей как основа метода для оценки качества окружающей среды урбанизированных и горнопромышленных территорий Сибири», 2014-2017 гг. Руководитель С.Ю. Артамонова
РФФИ № 13-05-00998-а «Пространственно-временные и генетические соотношения сурьмяного и золотого оруденения в рудных районах Забайкалья, Енисейского кряжа и Восточного Казахстана: геохронологические, изотопные и термобарогеохимические исследования», 2013-2015 гг. Руководитель Ю.А. Калинин.
РФФИ № 14-05-00798-а «Модели формирования и эволюции газогидротерм Курило-Камчатского региона», 2013-2015 гг. Руководитель Е.П. Бессонова
РФФИ № 14-05-31005-мол_а «Генетическая модель образования аутигенного золота в россыпях криолитозоны», 2013-2015 гг. Руководитель М.В. Кириллов
РФФИ № 11-05-00681-а «Флюидный режим рудно-магматических систем дифференцированных базитовых интрузивных комплексов как показатель продуктивности Pt-Cu-Ni оруденения», 2012-2014 гг. Руководитель Л.М. Житова
РФФИ № 10-05-00677-а «Рудообразующие системы золотоносных кор выветривания», 2010-2012 гг. Руководитель Ю.А. Калинин
РФФИ №09-05-000839-а «Минерально- геохимические особенности техногенных аэрозолей Сибири», 2009-2011 гг. Руководитель С.Ю. Артамонова
РФФИ № 07-05-00803-а «Рудообразующие системы гидротермальных кобальтовых месторождений, типы систем, генетические модели, факторы рудопродуктивности», 2007-2009 гг. Руководитель А.С. Борисенко.
РФФИ № 07-05-00685-а «Физико-химическая роль флюидов в формировании различных типов оруденения в дифференцированных базитовых интрузивах с Pt-Cu-Ni минерализацией», 2007-2009 гг. Руководитель Л.М. Житова
РФФИ № 07-05-00910-а «Физико-химическая фазовая эволюция магматогенных флюидов в вулканических системах Курило-Камчатского региона», 2007-2009 гг. Руководитель Е.П. Бессонова.
РФФИ № 03-05-96005-а «Влияние цианидных технологий на миграционную способность мышьяка и тяжелых металлов в отходах обогащения золотодобычи в условиях криолитозоны», 2003-2005 гг. Руководитель С.Ю. Артамонова
РФФИ № 01-05-65234-а «Благороднометалльные рудообразующие системы в зонах трансформных разломов», 2002-2003 гг. Руководитель А.С. Лапухов
Kalinin Yu.A., Naumov E.A., Borisenko A.S., Kovalev K.R., Antropova A.I. Spatial-temporal and genetic relationships between gold and antimony mineralization at gold-sulfide deposits of the Ob-Zaisan folded zone// Geology of Ore Deposits, Vol. 57, Iss. 3, 2015, Article number A001. P. 157-171.
De Pelsmaeker E., Glorie S., Buslov M.M., Zhimulev F.I., Poujol M., Korobkin V.V., Vanhaecke F., Vetrov E.V., De Grave J. Late-Paleozoic emplacement and Meso-Cenozoic reactivation of the southern Kazakhstan granitoid basement// Tectonophysics, doi:10.1016/j.tecto.2015.06.014
De Grave J., Zhimulev F.I., Glorie S., Kuznetsov G.V., Evans N., Vanhaecke F., McInnes B. Late Palaeogene emplacement and late Neogene-Quaternary exhumation of the Kuril island-arc root (Kunashir island) constrained by multi-method thermochronometry// Geoscience Frontiers, doi:10.1016/j.gsf.2015.05.002
Glorie S., Zhimulev F.I., Buslov M.M., Andersen T., Plavsa D., Izmer A., Vanhaecke F., De Grave, J. Formation of the Kokchetav subduction-collision zone (northern Kazakhstan): Insights from zircon U-Pb and Lu-Hf isotope systematics// Gondwana Research, Vol. 27, Iss. 1, 2015. P. 424-438.
Редин Ю.О., Калинин Ю.А., Неволько П.А., Кириллов М.В., Колпаков В.В. Минеральные ассоциации и зональность оруденения Лугоканского рудного узла (Восточное Забайкалье)// Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, Т. 18, № 2, 2014. С. 83-93.
De Grave J., De Pelsmaeker E., Zhimulev F.I., Glorie S., Buslov M.M., Van den haute P. Meso-Cenozoic building of the northern Central Asian Orogenic Belt: Thermotectonic history of the Tuva region// Tectonophysics, Vol. 621, 2014. P. 44-59.
Glorie S., De Grave J., Buslov M.M., Zhimulev F.I., Safonova I.Y. Detrital zircon provenance of early Palaeozoic sediments at the southwestern margin of the Siberian Craton: Insights from U-Pb geochronology// Journal of Asian Earth Sciences, Vol. 82, 2014. P. 115-123.
Roslyakov N.A., Kirillov M.V., Morozova N.S., Zhmodik S.M., Kalinin Yu.A., Nesterenko G.V., Roslyakova N.V., Belyanin D.K., Kolpakov V.V. Unconventional gold placers of the China tectonic depression (Vitim Plateau, East Siberia)// Russian Geology and Geophysics, Vol. 54, Iss. 5, 2013. P. 483-494.
Kuz'mina, O.N., D'yachkov, B.A., Vladimirov, A.G., Kirillov, M.V., Redin, Yu.O. Geology and mineralogy of East Kazakhstan gold-bearing jasperoids (by the example of the Baybura ore field)// Russian Geology and Geophysics, Vol. 54, Iss. 12, 2013. P. 1471-1483.
Nesterenko G.V., Kolpakov V.V., Boboshko L.P. Native gold in complex Ti-Zr placers of the southern West Siberian Plain// Russian Geology and Geophysics, Vol. 54, Iss. 12, 2013. P. 1484-1498.
Kamenetsky V.S., Charlier B., Zhitova L., Sharygin V., Davidson P., Feig S. Magma chamber-scale liquid immiscibility in the Siberian Traps represented by melt pools in native iron// Geology, Vol. 41, Iss. 10, 2013. P. 1091-1094.
Kovalev K.R., Kalinin Yu.A., Polynov V.I., Kydyrbekov E.L., Borisenko A.S., Naumov E.A., Netesov M.I., Klimenko A.G., Kolesnikova M.K. The Suzdal gold-sulfide deposit in the black shale of Eastern Kazakhstan// Geology of Ore Deposits, Vol. 54, Iss. 4, 2012. P. 254-275.
Zhmodik S.M., Kalinin Yu.A., Roslyakov N.A., Mironov A.G., Mikhlin Y.L., Belyanin D.K., Nemirovskaya N.A., Spiridonov A.M., Nesterenko G.V., Airiyants E.V., Moroz T.N., Bul'bak T.A. Nanoparticles of noble metals in the supergene zone// Geology of Ore Deposits, Vol. 54, Iss. 2, 2012. P. 141-154.
Kalinin Yu.A., Roslyakov N.A. Forecasting and prospecting criteria of Au-bearing weathering mantles in southern Siberia, Russia// Geology of Ore Deposits, Vol. 54, Iss. 2, 2012. P. 132-140.
Glorie S., De Grave J., Buslov M.M., Zhimulev F.I., Elburg M.A., Van den haute P. Structural control on Meso-Cenozoic tectonic reactivation and denudation in the Siberian Altai: Insights from multi-method thermochronometry// Tectonophysics, Vol. 544-545, 2012. P. 75-92.
De Grave J., Glorie S., Ryabinin A., Zhimulev F., Buslov M.M., Izmer A., Elburg M., Vanhaecke F., Van den haute P. Late Palaeozoic and Meso-Cenozoic tectonic evolution of the southern Kyrgyz Tien Shan: Constraints from multi-method thermochronology in the Trans-Alai, Turkestan-Alai segment and the southeastern Ferghana Basin// Journal of Asian Earth Sciences, Vol. 44, 2012. P. 149-168.
Bessonova E.P., Bortnikova S.B., Gora M.P., Manstein Y.A., Shevko A.Y., Panin G.L., Manstein A.K. Geochemical and geo-electrical study of mud pools at the Mutnovsky volcano (South Kamchatka, Russia): Behavior of elements, structures of feeding channels and a model of origin// Applied Geochemistry, Vol. 27, Iss. 9, 2012. P. 1829-1843.
Бессонова Е., Бортникова С., Черепанова В. Физико-химическая модель газогидротермальной системы вулкана Эбеко. Курило-Камчатская островная дуга, о-в Парамушир// Б.м.: LAMBERT Academic Publishing, 2012. 84 с.
Glorie S., De Grave J., Buslov M.M., Zhimulev F.I., Stockli D.F., Batalev V.Y., Izmer A., Van Den Haute P., Vanhaecke F., Elburg M.A. Tectonic history of the Kyrgyz South Tien Shan (Atbashi-Inylchek) suture zone: The role of inherited structures during deformation-propagation//Tectonics, Vol. 30, Iss. 6, 2011. Article number TC6016.
Glorie S., De Grave J., Buslov M.M., Zhimulev F.I., Izmer A., Vandoorne W., Ryabinin A., Van den haute P., Vanhaecke F., Elburg M.A. Formation and palaeozoic evolution of the gorny-altai-altai-mongolia suture zone (south siberia): Zircon u/pb constraints on the igneous record// Gondwana Research, Vol. 20, Iss. 2-3, 2011. P. 465-484.
Meert J.G., Gibsher A.S., Levashova N.M., Grice W.C., Kamenov G.D., Ryabinin A.B. Glaciation and ~770 Ma Ediacara (?) Fossils from the Lesser Karatau Microcontinent, Kazakhstan// Gondwana Research, Vol. 19, 2011. P. 867-880.
Levashova N.M., Meert J.G., Gibsher A.S., Grice W.C., Bazhenov M.L. The origin of microcontinents in the Central Asian Orogenic Belt: Constraints from paleomagnetism and geochronology// Precambrian Research, Vol. 185, Iss. 1-2, 2011. P. 37-54.
Levashova N.M., Gibsher A.S., Meert J.G. Precambrian microcontinents of the Ural-Mongolian Belt: New paleomagnetic and geochronological data// Geotectonics, Vol. 45, Issue 1, 2011. P. 51-70.
Жимулев Ф.И., Буслов М.М., Глорие С., Де Граве Й., Фидлер М.А., Измер А. Соотношение ордовикских и каменноугольно-пермских коллизионных событий в юго-восточной части Тункинских гольцов Восточного Саяна (юго-западное обрамление Сибирской платформы) // Геология и геофизика, 2011, т. 52, № 12, с. 2075 - 2086.
Жимулев Ф.И., Буслов М.М., Травин А.В., Дмитриева Н.В., Й. де Граве Раннесреднеордовикская покровно-чешуйчатая структура зоны сочленения Кокчетавского HP - UHP метаморфического пояса и Степнякской палеоостроводужной зоны (Северный Казахстан) // Геология и геофизика, 2011, т. 52, №1, с. 138 - 157.
Жимулев Ф. И., Полтаранина М. А., Корсаков А. В., Буслов М.М., Друзяка Н. В., Травин А. В. Структурное положение и петрология эклогитов позднекембрийско-раннеордовикской Северо-Кокчетавской тектонической зоны (Северный Казахстан) // Геология и геофизика, 2010, т. 51, №2, с. 240 – 256.
Levashova N.M., Kalugin V.M., Gibsher A.S., Yff J., Ryabinin A.B., Meert J.G., Malone S.J. The origin of the Baydaric microcontinent, Mongolia: Constraints from paleomagnetism and geochronology// Tectonophysics, Vol. 485, 2010. P. 306-320.
Nesterenko G.V., Kolpakov V.V. Allochthonous native gold in piedmont alluvium in the southern West Siberia// Lithology and Mineral Resources, Vol. 45, Iss. 5, 2010. P. 425-442.
Bessonova E.P., Sharapov V.N., Chudnenko K.V., Cherepanova V.K. A new model of thermal and physicochemical dynamics for volcanogenic epithermal deposits (Asacha Deposit, Kamchatka)// Doklady Earth Sciences, Vol. 431, Iss. 2, 2010. P. 453-457.
Kovalev K.R., Kalinin Y.A., Naumov E.A., Pirajno F., Borisenko A.S. A mineralogical study of the Suzdal sediment-hosted gold deposit, Eastern Kazakhstan: Implications for ore genesis// Ore Geology Reviews, Vol. 35, Iss. 2, 2009. P. 186-205.
Kalinin Yu.A., Kovalev K.R., Naumov E.A., Kirillov M.V. Gold in the weathering crust at the Suzdal' deposit (Kazakhstan)// Russian Geology and Geophysics, Vol. 50, Iss. 3, 2009. P. 174-187.
Zhitova L.M., Borovikov A.A., Gora M.P., Shevko A.Y. Evolution Trend of Magmatogene Fluids of the Intercumulus Crystallization Stage of the Merensky Reef, Bushveld Complex, Republic of South Africa// Doklady Earth Sciences, Vol. 429, Iss. 1, 2009. P. 1299-1304.
Bortnikova S.B., Gavrilenko G.M., Bessonova E.P., Lapukhov A.S. The hydrogeochemistry of thermal springs on Mutnovskii Volcano, southern Kamchatka// Journal of volcanology and seismology, Vol. 3, Iss. 6, 2009. P. 388-404.
Orolmaa D., Erdenesaihan G., Borisenko A.S., Fedoseev G.S., Babich V.V., Zhmodik S.M. Permian-Triassic granitoid magmatism and metallogeny of the Hangayn (central Mongolia)// Russian Geology and Geophysics, Vol. 49, Iss. 7, 2008. P. 534–544.
Sharapov V.N., Cherepanov A.N., Cherepanova V.K., Bessonova E.P. Dynamics of phase fronts in ore-forming fluid systems of volcanic arcs// Russian Geology and Geophysics, Vol. 49, Iss. 11, 2008. P. 827-835.
Bessonova E.P., Bortnikova S.B., Sharapov V.N. Hydrogeochemistry of the Mutnovsky volcano (South Kamchatka)// Geochimica Et Cosmochimica Acta, Vol. 71, Iss. 15, 2007. P. A88-A88.
Zhukova I.A., Zhitova L.M., Borisenko A.S. He isotope data evidence of crust contamination for mantle melts resulting to the PGE mineralized layered basic intrusions// Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 71, Iss. 15, 2007. P. A1174-A1174.
Nesterenko G.V., Kolpakov V.V. Fine gold particles and gold dust in alluvial autochthonous placers in southern West Siberia// Russian Geology and Geophysics, Vol. 48, Iss. 10, 2007. P. 783-798.
Borisenko A.S., Borovikov A.A., Zhitova L.M., Pavlova G.G. Composition of magmatogene fluids and factors of their geochemical specialization and metal-bearing capacity// Russian Geology and Geophysics, Vol. 47, Iss. 12, 2006. P. 1282-1300.
Vladimirov V.G., Vladimirov A.G., Gibsher A.S., Travin A.V., Rudnev S.N., Shemelina I.V., Barabash N.V., Savinykh Ya.V. The tectono-metamorphic evolution model of Sangilen plateau (South-East Tuva) as a reflection of Early Caledonian accretionary-collisional tectogenesis in Central Asia// Doklady Earth Sciences, Vol. 405, Iss. 1, 2005. P. 82-88.
Zhitova L.M., Rakhmenkoulova I.F., Tolstykh N.D., Kotelnikova M.V. Exogenous factors of the PGE, Au, Ag concentrations at the Chineysky massif slope deposits (Transbaical Region)// Geochimica et Cosmochimica Acta, Vol. 68, Iss. 11, 2004. P. A443-A443.
Zhitova L.M., Tolstykh N.D., Tsimbalist V.G. Peculiarities of noble metal concentration in slope placers of the Chineisky Pluton// Doklady Earth Sciences, Vol. 397, Iss. 5, 2004. P. 636-640.
Shcherbakov Y.G., Roslyakova N.V., Kolpakov V.V. The Fedorovskoe gold deposit and gold potential of the South Siberian ore province (Gornaya Shoriya)// Russian Geology and Geophysics, Vol. 44, Iss. 10, 2003. P. 979-992.
Bessonova E.P., Bessonov D.Y. Model of magmatic fluid evolution of active volcano-hydrothermal systems (by the example of volcano Ebeko, Paramushir, Russia)// Geochimica Et Cosmochimica Acta, Vol. 67, Iss. 18, 2003. P. A37-A37.
Borisenko A.S., Kholmogorov A.I., Borovikov A.A., Shebanin A.P., Babich V.V. Composition and metallization of ore solutions of the deputatskoe tin-ore Deposit (Yakutia)// Russian Geology and Geophysics, Vol. 38, Iss. 11, 1997. P. 1830-1841.
Лаборатория геохимии радиоактивных элементов и экогеохимии (216)
Состав лаборатории насчитывает 15 сотрудников, имеющих широкий опыт исследований, в том числе: 1 доктора геолого-минералогических наук, 6 кандидатов геолого-минералогических наук, а также высококвалифицированных ведущих инженеров, инженеров различных категорий и техников-лаборантов.
Контакты
Заведующий лабораторией – к.г.-м.н. Мельгунов Михаил Сергеевич, телефон +7 (383) 333-23-07, E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Методы и методики
В лаборатории широко представлены различные современные аналитические методы и методики определения содержаний радиоактивных и редких элементов в различных объектах окружающей среды, в том числе:
полупроводниковая гамма-спектрометрия (210Pb, 238U, 226Ra, 232Th, 40K, 137Cs, 152Eu, 154Eu, 60Co и др.),
альфа-спектрометрия с радиохимической подготовкой (239+240Pu, 238Pu, 234U, 238U),
бета-радиометрия с радиохимической подготовкой (90Sr),
инструментальный нейтронно-активационный анализ,
жидкостно-сцинтилляционная спектрометрия (тритий в воде),
радонометрия (содержание радона в воздухе, воде, поток радона),
методики и процедуры пробоподготовки разнообрахных объектов окружающей среды для всех видов анализа,
методы селективного выщелачивания (различные модификации метода Тессье) для определения форм нахождения химических элементов и радионуклидов и выявления степени их подвижности.
Инфраструктура
В распоряжении лаборатории находится следующий комплекс лабораторного оборудования:
HPGe и Ge(Li) коаксиальные и планарный полупроводниковые детекторы (ППД) для определения гамма-излучающих радионуклидов, в том числе для инструментального нейтрон-активационного определения широкого круга редких элементов в различных геологических объектах;
HPGe колодезные ППД большого объема в низкофоновом исполнении: EGPC192-P21/SHF 00-30A-CLF-F фирмы EURISYS MEASURES и GWL-220-15-XLB-AWT фирмы AMETEK (ORTEC) для определения гамма-излучающих радионуклидов, связанных с атмосферными выпадениями (7Be, 210Pb, 137Cs), в пробах малого объема в широком диапазоне активностей;
комплекс современного отечественного и импортного периферийного спектрометрического оборудования, обеспечивающий одновременную работу всех ППД;
многоканальный альфа-спектрометр ALPHA-ENSEMBLE-8 фирмы AMETEK (ORTEC) с высокоразрешающими низкофоновыми полупроводниковыми детекторами площадью 300 и 450 кв. мм для определения изотопов урана (234U, 235U, 238U) и плутония (239+240Pu и 238Pu);
бета-радиометры: РУБ-01П с использованием низкофонового блока детектирования БДЖБ-06П (г. Пятигорск) и BCF-31 (EURISYS MEASURES) для определения 90Sr;
низкофоновый жидкостный сцинтилляционный альфа-бета радиометр спектрометрический Hidex SL 300 SSL для проведения жидкостно-сцинтилляционного анализа (ЖСА) некоторых бета- и альфа-излучающих радионуклидов;
комплект образцовых радионуклидных источников для калибровки спектрометров;
полевое и лабораторное оборудование для проведения пробоотбора образцов различных объектов окружающей среды и их предварительной пробоподготовки.
Важнейшие достижения за 5 лет
Изучение геохимии раннего диагенеза голоценовых отложений озерно-болотных комплексов юга Западной Сибири и Восточного Прибайкалья. Коллективом (д.г.-м.н., Леонова Г.А., к.г.-м.н. Бобров В.А., к.г.-м.н. Мальцев А.Е.) с 2010 года проводятся комплексные исследования, направленные на изучение геохимии и биогеохимии постседиментационных превращений, протекающих в твердой фазе и поровых водах отложений малых озер и болот в ходе процессов раннего диагенеза. Изучены процессы перераспределения химических элементов, трансформация органического вещества, метаморфизация поровых вод и механизмы аутигенного минералообразования по длинным (1,8-14,5 м) ненарушенным кернам бурения. Детально исследована геохимия элементов с переменной валентностью (Fe, Mn, S) в системе поровая вода—осадок, описаны процессы бактериальной сульфатредукции и закономерности распределения сульфатной и восстановленной S в органогенных осадках (сапропели) малых озер юга Западной Сибири и Восточного Прибайкалья. Впервые для малых типовых озер и верховых болот юга Западной Сибири и Прибайкалья выявлено послойное распределение численности различных (более 10) физиологических групп микроорганизмов по глубине стратифицированных разрезов сапропелей и торфяников.
Аутигенные минералы. 1. Кристаллы аутигенного кальцита, расположенные между клеточных стенок урути сибирской (Myriophyllum sibiricum), биопродуцента сапропеля оз. Большие Тороки (юг Западной Сибири). 2. Фрамбоиды пирита в сапропеле оз. Котокель (Восточное Прибайкалье). 3. Кристаллы пирита в цистах водорослей сапропеля оз. Духовое (Восточное Прибайкалье). Фото: электронный сканирующий микроскоп TESCAN MIRA 3 LMU.
Исследования "атмосферных" 7Be и 210Pb как индикаторов различных природных процессов. Исследование поведения поступающих в результате атмосферного привноса естественных радионуклидов 7Be и 210Pb с помощью различных природных планшетов (лишайниковые покровы ленточных боров юга и севера западной Сибири, снежные и дождевые выпадения) нацелено на установление особенностей геохимии этих элементов, а также сравнения их поведения с поведением искусственного 137Cs и стабильных элементов (Ni, Co, Cr, Hg, Pb, Cd). На данной стадии исследования показано их неравномерное распределение в пределах локальных площадей, а также установлено, что корреляционные связи между радиоактивными и стабильными элементами зависят как от плотности бонитета, возраста древостоя, так и от плотности выпадений атмосферных осадков.
Исследования геохимии и биогеохимии искусственных и естественных изотопов в пойменных биогеоценозах (пойма реки Енисей, Красноярский край; озерные системы Прибайкалья). В ходе изучения геохимии урана в процессе диагенеза современных карбонатных озерных осадков был разработан подход, который с использованием метода селективного растворения позволяет на основе измерения изотопных отношений 234U/238U в аутигенных фазах осадков оценивать содержание новообразованных слаборастворимых соединений U(IV) в них. Это позволило установить распределение содержаний фаз U(IV) по разрезам осадков. Сравнение распределения фаз U(IV) с распределением окси-гидроксидов Mn (основным индикатором окислительных условий в осадках), показало, что между ними зачастую наблюдается отчетливая отрицательная корреляция, что позволяет считать присутствие фаз U(IV) маркером восстановительных условий в озерных осадках, в то время, как увеличение валовых концентраций U быть таким маркером не может. Помимо этого, в ходе исследований геохимии техногенных изотопов были адаптированы и отработаны методики фракционирования как пойменных речных отложений, так и растительной биомассы для определения путей депонирования изотопов в пойменных биогеоценозах. Распределение техногенных изотопов в биомассе наземных растений енисейской поймы может изменятся из года в год и значительно зависит от возраста растения. У взрослых растений в подвижные фракции, легко мигрирующие при отмирании растений, уходит в среднем около 30% изотопа 137Cs. Еще одним из направлений в изучении геохимии искусственных изотопов является изучение "горячих" частиц, присутствующих в поймах рек, подвергающихся воздействию со стороны ЯТЦ. По величине отношений активностей изотопов 137Cs/134Cs было установлено различное время появления этих частиц пойменной системе, а по вариациям отношений изотопов плутония (238Pu/239,240Pu) — определены вероятные источники поступления.
Информационная справка
Лаборатория является наследницей организованного в 1958 году чл.-корр. АН СССР, профессором Феликсом Николаевичем Шаховым в составе Института геологии и геофизики СО АН СССР геохимического отдела. Лаборатория принимает непосредственное участие в широком круге комплексных исследований на территории Сибири, Прибайкалья, Забайкалья, с целью установления минералого-геохимических и физико-химических параметров концентрирования и рассеяния редких и радиоактивных элементов в современных экзогенных углеродсодержащих рудоформирующих системах.
Важнейшими задачами являются: изучение степени подвижности техногенных и природных изотопов в системе почва-водный поток; определение многоэлементоного состава природных депонентов и вещества атмосферных выпадений в типичных ландшафтных зонах Западной Сибири; установление особенностей геохимии пресноводного диагенеза карбонатных и бескарбонатных сапропелей (Западная Сибирь, Прибайкалье), выявление условий формирования озерно-болотных отложений в голоцене.
Результатом деятельности лаборатории является установление на примере ряда современных речных, озерных, пирогенных-лесных систем юга Сибири условий концентрирования и рассеивания редких и радиоактивных элементов, связанные с современными природными процессами континентального седиментогенеза и атмосферного поступления; проведение экогеохимической оценки состояния изученных объектов Сибири; оценка роль микробных сообществ в деструкции ОВ сапропелей и торфа, а также определены природа и механизмы аутигенного минералообразования в сапропелях и торфах (диагенетическая или эпигенетическая) озерно-болотных комплексов юга Западной Сибири и Южного Прибайкалья; разработка новых и совершенствование существующих подходов, методов и методик определения редких и радиоактивных металлов в углеродсодержащих геологических объектах.
Коллектив лаборатории состоит из трех тесно взаимодействующих групп, в задачи которых входит:
исследование минералого-геохимических, биогеохимических и физико-химических факторов концентрирования и изменения форм нахождения редких и радиоактивных элементов в экзогенных процессах.
изучение геохимических циклов редких, рассеянных и радиоактивных элементов в континентальных природных (озерные и болотные отложениях Сибири и Байкальского региона) и техногенных системах.
обоснование и создание технико-аналитических подходов и методик определения концентраций и форм нахождения радиоактивных и редких элементов в объектах окружающей среды.
Сфера научных задач лаборатории разнообразна, и это обуславливает широкий спектр объектов исследования: компоненты озерных систем Сибири (Западная Сибирь, Байкальский регион); компоненты пойменных биогеоценозов (Томская область и Красноярский край), лесных биогеоценозов в пирогенных и пост-пирогенных обстановках (юг и север Западной Сибири), техногенных ландшафтов (Кемеровская область).
Исследования ведутся на высоком мировом уровне с использованием широкого спектра геохимических и изотопно-геохимических методов и подходов.
Сотрудники лаборатории принимают непосредственное участие в выполнении проектов РФФИ (более 10 за последние 5 лет), участвуют в работе и организации международных конференций (в том числе молодежных).
Исполняющий обязанности заведующего лабораторией Мельгунов М.С. является преподавателем на Геолого-географическом факультете Новосибирского государственного университета, где в рамках преподавательской деятельности читает курс лекций "Основы ядерной геофизики", а также принимает участие в полевой учебно-производственной практике ГГФ НГУ по тематике "Основы ядерной геофизики". Научные сотрудники лаборатории Восель Ю.С. и Кропачева М.Ю. принимают участие в оценке работ участников ежегодной Сибирской геологической олимпиады школьников. Научные сотрудники и инженеры лаборатории принимали участи в организации и работе следующих конференций:
IX Сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле 19-23 ноября 2018 года (ссылка)
Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 60-летию Института геохимии СО РАН и 100-летию со дня рождения академика Л.В. Таусона "Современные направления развития геохимии", 18-24 сентября 2017 г. (ссылка)
V Международной конференции "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека" 13-16 сентября 2016 г. (ссылка)
The 8th International Siberian Early Career GeoScientists Conference (Восьмая международная Сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле), 13-24 июня 2016 г. (ссылка)
Всероссийская научная конференция с международным участием "Благородные, редкие и радиоактивные элементы в рудообразующих системах" 28-30 октября 2014 г. (ссылка)
VII Сибирская научно-практической конференция молодых ученых по наукам о Земле (с участием иностранных специалистов) 17-21 ноября 2014 г. (ссылка)
Sixth International Conference on Radiation and Applications in Various Fields of Research, RAD 2018, June 18-22, Ohrid, Macedonia;
Goldschmidt-2018, Бостон, США, 12-17 августа 2018;
3nt International Conference "Paleolimnology of Northern Eurasia: experience, methodology, current status". Kazan, Republic of Tatarstan, Russia, 1-4th Oсtober 2018;
Всероссийская научно-практическая конференция "Водные ресурсы России: современное состояние и управление", Сочи, Россия, 8-14 октября 2018;
Всероссийская конференция молодых ученых "Современные проблемы геохимии – 2018". Иркутск, 22 мая – 2 июня 2018;
IX Сибирская конференция молодых ученых по наукам о Земле. Новосибирск, 19-23 ноября 2018;
Совещание, посвященное 60-летию Института геологии и геофизики СО АН СССР "Геология и минерагения Северной Евразии", 2017, 3-5 октября, Новосибирск;
Всероссийская конференция с международным участием, посвященная 60-летию Института геохимии СО РАН и 100-летию со дня рождения академика Л.В. Таусона "Современные направления развития геохимии", 2017, 18-23 сентября, Иркутск;
Fifth International Conference on Radiation and Applications in Various Fields of Research, RAD 2017, June 12-16, Budva, Montenegro;
The Fourth International Conference on Radiation and Applications in Various Fields of Research, RAD-2016, May 23-27, 2016, Niš, Serbia;
The 8th International Siberian Early Career GeoScientists Conference, Novosibirsk, 13-24 June 2016;
V Международная конференция "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека", 13-16 сентября 2016 г. г. Томск;
Всероссийская конференция с международным участием "Водные экосистемы Сибири и перспективы их использования", 22-24 ноября 2016 г. Томск;
Third International Conference on Radiation and Applications in Various Fields of Research, RAD-2015, Budva, Montenegro, June 8-12, 2015;
XXI Международная научная конференция (Школа) по морской геологии "Геология морей и океанов", Москва, 16-20 ноября 2015;
Вторая Всероссийская научная конференция с международным участием "Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами", Владивосток, ДВФУ, 6-11 сентября 2015;
IX Международная биогеохимическая школа "Биогеохимия техногенеза и современные проблемы геохимической экологии", Барнаул, 24-28 августа 2015;
Всероссийская конференция с международным участием "Современные проблемы гидрогеологии, инженерной геологии и гидроэкологии Евразии", Томск, 23-27 ноября 2015;
Всероссийская VI Российской конференции по изотопной геохронологии, Санкт-Петербург, 2-5 июня 2015;
II Всероссийская молодежная научно-практическая конференция, геологический полигон "Шира", Республика Хакасия, 31.07 – 7.08 2014;
Goldschmidt-2014, Сакраменто, США, 8-13 июня 2014;
Всероссийская научная конференция с международным участием "Благородные, редкие и радиоактивные элементы в рудообразующих системах" 28-30 октября 2014 г.
Список основных проектов и публикаций
Базовый проект НИР (0330-2016-0011) "Геохимия благородных, редких и радиоактивных элементов в углеродсодержащих рудоформирующих системах" (2017-2019 гг.). Научный руководитель д.г.-м.н. С.М. Жмодик.
РФФИ 18-05-00953-а "Ближняя и средняя зоны влияния Красноярского ГХК: радиоэкологическое состояние пойменных биогеоценозов", 2018-2020 гг. Руководитель М.Ю. Кропачева.
РФФИ 18-35-00408-мол-а "Экспериментальное определение количественного выноса супертоксикантов (Hg, Cd, Pb) при горении лесных компонентов", 2018-2019 гг. Руководитель И.С. Журкова
РФФИ 17-05-41076-РГО-a "Оценка вклада многоэлементного состава атмосферных выпадений в геохимический фон ландшафтов юга Западной Сибири на основе корреляции с индикаторными радиоактивными изотопами (Be-7, Pb-210, Cs-137)", 2017-2019 гг. Руководитель М.С. Мельгунов.
РФФИ № 17-45-540063-р-а "Комплексный геоэкологический мониторинг верховых болот Барабинской лесостепи Западной Сибири (Новосибирская область)", 2017-2019 гг. Руководитель Г.А. Леонова
РФФИ № 18-35-00072-мол-а "Биогеохимические индикаторы диагенеза озерно-болотных отложений (на примере стратифицированных голоценовых разрезов сапропелей и торфов Прибайкалья)", 2018-2019 гг. Руководитель А.Е. Мальцев
РФФИ 14-05-00155-а "Геохимия техногенных радионуклидов в загрязненных аллювиальных почвах и донных осадках реки Енисей", 2014-2016 гг. Руководитель М.С. Мельгунов.
РФФИ 14-05-00139-а "Миграция и перераспределение техногенных радионуклидов в биогеоценозе поймы Енисея (ближняя зона влияния Красноярского ГХК) под влиянием высших растений", 2014-2016 гг. Руководитель М.Ю. Кропачева.
РФФИ 12-05-31410-мол-а "Оценка вклада "горячих" и активных частиц в общий уровень радиоактивного загрязнения аллювиальных почв и донных отложений реки Енисей в ближней зоне влияния Красноярского Горно-химического комбината", 2012-2013 гг. Руководитель А.В. Чугуевский.
РФФИ 12-05-31087-мол-а "Геохимия урана в донных отложениях малых озер Приольхонья с карбонатным типом осадка (Байкальский регион)", 2012-2013 гг. Руководитель Ю.С. Восель.
РФФИ 12-05-31083-мол-а "Миграция и перераспределение техногенных радионуклидов под влиянием высших растений пойменного биогеоценоза и их ризосферы", 2012-2013 гг. Руководитель М.Ю. Кропачева.
РФФИ 10-05-00370-а "Поведение и формы нахождения тяжелых металлов, естественных и искусственных радионуклидов в экосистемах природных и техногенных ландшафтов", 2010-2012 гг. Руководитель Б.Л. Щербов.
РФФИ 08-05-00392-а "Биогеохимия стратифицированных органогенных болотных и озерных отложений (торф, сапропель) и геохимические барьеры на пути потоков химических элементов из атмосферы", 2008-2010 гг. Руководитель Г.А. Леонова.
РФФИ 04-05-64057-а "Перераспределение искусственных радионуклидов и тяжелых металлов в ландшафтах Сибири в результате лесных пожаров", 2004-2006 гг. Руководитель Б.Л. Щербов.
РФФИ 04-05-65168-а "Оценка потоков вещества из атмосферы на основе анализа микроэлементного состава торфяных и озерных отложений фоновых участков Западной Сибири", 2004-2006 гг. Руководитель В.А. Бобров.
Bobrov V.A., Bogush A.A., Leonova G.A., Krasnobaev V.A., Anoshin G.N. Anomalous concentrations of zinc and copper in highmoor peat bog, southeast coast of Lake Baikal // Doklady Earth Sciences. – 2011. – Vol.439. – Iss. 2. – P.1152-1156. – ISSN 1028-334X. – EISSN 1531-8354.
Bobrov V.A., Fedorin M.A., Leonova G.A., Markova Y.N., Orlova L.A., Krivonogov S.K. Investigation into the elemental composition of sapropel from Lake Kirek (West Siberia) by SR XFA technique // Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2012. – Vol.6. – Iss. 3. – P.458-463. – ISSN 1027-4510. – EISSN 1819-7094.
Bobrov V.A., Leonova G.A., Malikov Yu.I. Geochemical features of the silt sediment of the Novosibirsk Reservoir // Water Resources. – 2009. – Vol.36. – Iss. 5. – P.525-537. – ISSN 0097-8078. – EISSN 1608-344X.
Bolsunovsky A., Melgunov M.S., Chuguevskii A.V, Lind O.C., Salbu B. Unique diversity of radioactive particles found in the Yenisei River floodplain // Scientific Reports. – 2017. – Vol.7. – Iss. 1. – Art.11132. – ISSN 2045-2322.
Fedotov A.P., Phedorin M.A., Enushchenko I.V., Vershinin K.E., Krapivina S.M., Vologina E.G., Petrovskii S.K., Melgunov M.S., Sklyarova O.A. Drastic desalination of small lakes in East Siberia (Russia) in the early twentieth century: Inferred from sedimentological, geochemical and palynological composition of small lakes // Environmental Earth Sciences. – 2013. – Vol.68. – Iss. 6. – P.1733-1744. – ISSN 1866-6280.
Fedotov A.P., Phedorin M.A., Enushchenko I.V., Vershinin K.E., Melgunov M.S., Khodzher T.V. A reconstruction of the thawing of the permafrost during the last 170years on the Taimyr Peninsula (East Siberia, Russia) // Global and Planetary Change. – 2012. – Vol.98-99. – P.139-152. – ISSN 0921-8181. – EISSN 1872-6364.
Fedotov A.P., Vorobyeva S.S., Bondarenko N.A, Tomberg I.V., Zhuchenko N.A., Sezko N.P., Stepanova O.G., Melgunov M.S., Ivanov V.G., Zheleznyakova T.O., Shaburova N.I., Chechetkina L.G. The effect of natural and anthropogenic factors on the evolution of remote lakes in East Siberia for the last 200 years // Russian Geology and Geophysics. – 2016. – Vol.57. – Iss. 2. – P.316-328. – ISSN 1068-7971. – EISSN 1878-030X.
Kropacheva M.Y, Chuguevskii A.V, Mel'gunov M.S., Bogush A.A. Behavior of 137Cs in the soil-rhizosphere-plant system (by the example of the Yenisei River floodplain) // Contemporary Problems of Ecology. – 2011. – Vol.4. – Iss. 5. – P.528-534. – ISSN 1995-4255. – EISSN 1995-4263.
Kropacheva M.Y., Melgunov M.S., Makarova I.V. The artificial and natural isotopes distribution in sedge (Carex L.) biomass from the Yenisei River flood-plain: Adaptation of the sequential elution technique // Journal of Environmental Radioactivity. – 2017. – Vol.167. – P.180-187. – ISSN 0265-931X.
Kropatcheva M, Chuguevsky A., Melgunov M.S. Distribution of 152Eu and 154Eu in the 'alluvial soil-rhizosphere-plant roots' system // Journal of Environmental Radioactivity. – 2012. – Vol.106. – P.58-64. – ISSN 0265-931X.
Lazareva E.V., Zhmodik S.M., Dobretsov N.L., Tolstov A.V., Shcherbov B.L, Karmanov N.S., Gerasimov E.Y., Bryanskaya A.V. Main minerals of abnormally high-grade ores of the Tomtor deposit (Arctic Siberia) // Russian Geology and Geophysics. – 2015. – Vol.56. – Iss. 6. – P.844-873. – ISSN 1068-7971. – EISSN 1878-030X.
Leonova G.A., Bobrov V.A., Bogush A.A., Bychinskii V.A. Concentration of chemical elements by zooplankton of the White Sea // Oceanology. – 2013. – Vol.53. – Iss. 1. – P.54-70. – ISSN 0001-4370.
Leonova G.A., Bobrov V.A., Krivonogov S.K., Bogush A.A., Bychinskii V.A., Maltsev A.E., Anoshin G.N. Biogeochemical specifics of sapropel formation in Cisbaikalian undrained lakes (exemplified by Lake Ochki) // Russian Geology and Geophysics. – 2015. – Vol.56. – Iss. 5. – P.745-761. – ISSN 1068-7971. – EISSN 1878-030X.
Leonova G.A., Bobrov V.A., Lazareva E.V. X-ray fluorescence and electron microscopy study of plankton samples from the Novosibirsk reservoir // Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2010. – Vol.4. – Iss. 4. – P.678-682. – ISSN 1027-4510. – EISSN 1819-7094.
Leonova G.A., Bobrov V.A., Lazareva E.V., Bogush A.A., Krivonogov S.K. Biogenic contribution of minor elements to organic matter of recent lacustrine sapropels (Lake Kirek as example) // Lithology and Mineral Resources. – 2011. – Vol.46. – Iss. 2. – P.99-114. – ISSN 0024-4902. – EISSN 1608-3229.
Leonova G.A., Mal'tsev A.E., Melenevskii V.N., Miroshnichenko L.V., Kondrat'eva L.M., Bobrov V.A. Geochemistry of Diagenesis of Organogenic Sediments: An Example of Small Lakes in Southern West Siberia and Western Baikal Area // Geochemistry International. – 2018. – Vol.56. – Iss. 4. – P.344-361. – ISSN 0016-7029. – EISSN 1531-8397.
Maslov A.V., Shevchenko V.P., Bobrov V.A., Belogub E.V., Ershova V.B., Vereshchagin O.S., Khvorov P.V. Mineralogical-Geochemical Features of Ice-Rafted Sediments in Some Arctic Regions // Lithology and Mineral Resources. – 2018. – Vol.53. – Iss. 2. – P.110-129. – ISSN 0024-4902. – EISSN 1608-3229.
Melenevskii V.N., Leonova G.A., Bobrov V.A., Kashirtsev V.A., Krivonogov S.K. Transformation of Organic Matter in the Holocene Sediments of Lake Ochki (South Baikal Region): Evidence from Pyrolysis Data // Geochemistry International. – 2015. – Vol.53. – Iss. 10. – P.903-921. – ISSN 0016-7029. – EISSN 1531-8397.
Rogozin D.Y., Darin A.V., Kalugin I.A., Melgunov M.S., Meydus A.V., Degermendzhi A.G. Sedimentation rate in Cheko Lake (Evenkia, Siberia): New evidence on the problem of the 1908 Tunguska Event // Doklady Earth Sciences. – 2017. – Vol.476. – Iss. 2. – P.1226-1228. – ISSN 1028-334X. – EISSN 1531-8354.
Shcherbov B.L The role of forest floor in migration of metals and artificial nuclides during forest fires in Siberia // Contemporary Problems of Ecology. – 2012. – Vol.5. – Iss. 2. – P.191-199. – ISSN 1995-4255. – EISSN 1995-4263.
Stepanova O.G., Trunova V.A., Sidorina A.V., Zvereva V.V., Melgunov M.S., Petrovskii S.K., Krapivina S.M., Fedotov A.P., Rakshun Y.V. Investigating bottom sediments from proglacial Lake Ehoy (Eastern Sayan Ridge) by means of SR-XRF // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. – 2015. – Vol.79. – Iss. 1. – P.118-121. – ISSN 1062-8738. – EISSN 1934-9432.
Stepanova O.G., Trunova V.A., Zvereva V.V., Melgunov M.S., Fedotov A.P. Reconstruction of glacier fluctuations in the East Sayan, Baikalsky and Kodar Ridges (East Siberia, Russia) during the last 210 years based on high-resolution geochemical proxies from proglacial lake bottom sediments // Environmental Earth Sciences. – 2015. – Vol.74. – Iss. 3. – P.2029-2040. – ISSN 1866-6280. – EISSN 1866-6299.
Stepanova O.G., Trunova V.A., Zvereva V.V., Melgunov M.S., Petrovskii S.K., Krapivina S.M., Fedotov A.P. Reconstruction of the Peretolchin Glacier fluctuation (East Sayan) during the 20th century inferred from the bottom sediments of proglacial Lake Ekhoi // Russian Geology and Geophysics. – 2015. – Vol.56. – Iss. 9. – P.1273-1280. – ISSN 1068-7971. – EISSN 1878-030X.
Strakhovenko V.D., Shcherbov B.L., Malikova I.N., Vosel' Y. The regularities of distribution of radionuclides and reare-earth elements in bottom sediments of Siberian lakes // Russian Geology and Geophysics. – 2010. – Vol.51. – Iss. 11. – P.1167-1178. – ISSN 1068-7971. – EISSN 1878-030X.
Strakhovenko V.D., Solotchina E.P., Vosel Y.S, Solotchin P.A. Geochemical factors for endogenic mineral formation in the bottom sediments of the Tazheran lakes (Baikal area) // Russian Geology and Geophysics. – 2015. – Vol.56. – Iss. 10. – P.1437-1450. – ISSN 1068-7971. – EISSN 1878-030X.
Trunova V.A., Zvereva V.V., Sidorina A.V., Stepanova O.G., Petrovskii S.K., Fedotov A.P., Melgunov M.S., Rakshun Y.V. Tracing recent glacial events in bottom sediments of a glacial lake (east sayan ridge, russia) from high-resolution sr-xrf, icp-ms, and ftir records // X-ray Spectrometry. – 2015. – Vol.44. – Iss. 4. – P.255-262. – ISSN 0049-8246. – EISSN 1097-4539.
Vosel Y.S, Strakhovenko V.D., Makarova I.V., Vosel S.V. The behavior of uranium and manganese under the diagenesis of carbonate sediments in small lakes of the Baikal region // Doklady Earth Sciences. – 2015. – Vol.462. – Iss. 1. – P.522-526. – ISSN 1028-334X. – EISSN 1531-8354.
Yermolaeva N.I., Zarubina E.Y., Puzanov A.V., Romanov R.E., Leonova G.A. Hydrobiological conditions of sapropel formation in lakes in the south of western siberia // Water Resources. – 2016. – Vol.43. – Iss. 1. – P.129-140. – ISSN 0097-8078. – EISSN 1608-344X.
Восель Ю.С., Страховенко В.Д., Макарова И.В. Применение метода последовательного выщелачивания и альфа-спектрометрии для изучения путей миграции и способов накопления u в компонентах озерных систем // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. – 2014. – № 3с-2. – С.131-135. – ISSN 2078-0575.
Восель Ю.С., Страховенко В.Д., Макарова И.В., Восель С.В. Поведение урана и марганца в процессе диагенеза карбонатных осадков малых озер байкальского региона // Доклады Академии наук. – 2015. – Т.462. – № 3. – Ст.335. – ISSN 0869-5652.
Густайтис М.А., Мягкая И.Н., Щербов Б.Л., Лазарева Е.В Загрязнение ртутью окружающей среды после эксплуатации ново-урского золоторудного месторождения (кемеровская область) // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле. – 2016. – Т.18. – С.14-24. – ISSN 2073-3402.
Жданов Т.К., Мельгунов М.С. Эманационные характеристики "сажистых" углей с повышенным содержанием естественных радиоактивных элементов // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. – 2018. – № 1. – С.25-31. – ISSN 1609-0691.
Журкова И.С., Щербов Б.Л. Миграция химических элементов при лесном низовом пожаре (алтайский край) // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле. – 2016. – Т.16. – С.30-41. – ISSN 2073-3402.
Кравчишина М.Д., Шевченко В.П., Филиппов А.С., Новигатский А.Н., Дара О.М., Алексеева Т.Н., Бобров В.А. Вещественный состав водной взвеси устья реки северной двины (белое море) в период весеннего половодья // Океанология. – 2010. – Т.50. – № 3. – С.396-416. – ISSN 0030-1574.
Маслов А.В., Шевченко В.П., Белогуб Е.В., Бобров В.А. Концентрации ряда тяжелых металлов в осадочном материале дрейфующих льдов некоторых районов Центральной и Западной Арктики // Труды Института геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого. – 2017. – № 164. – С.76-81.
Маслов А.В., Шевченко В.П., Бобров В.А., Белогуб Е.В., Ершова В.Б., Верещагин О.С., Хворов П.В. Минералого-геохимические особенности осадочного материала льдов некоторых районов Арктики // Литология и полезные ископаемые. – 2018. – № 2. – С.121-141. – ISSN 0024-497X.
Меленевский В.Н., Леонова Г.А, Бобров В.А., Каширцев В.А., Кривоногов С.К. Трансформация органического вещества в голоценовых осадках озера Очки (Южное Прибайкалье) по данным пиролиза // Геохимия. – 2015. – № 10. – Ст.925. – ISSN 0016-7525.
Мягкая И.Н., Лазарева Е.В, Густайтис М.А., Щербов Б.Л., Жмодик С.М. Перераспределение Аu и Аg между отходами обогащения руд ново-урского месторождения и торфом в системе хвостохранилища // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. – 2014. – № 3с-2. – С.123-127. – ISSN 2078-0575.
Пеллинен В.А., Черкашина Т.Ю., Пашкова Г.В., Густайтис М.А., Журкова И.С., Штельмах С.И., Пантеева С.В. Оценка экологического состояния почвенного покрова о. Ольхон (по экспериментальным данным) // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле. – 2016. – Т.16. – С.79-90. – ISSN 2073-3402.
Прейс Ю.И., Бобров В.А., Сороковенко О.Р. Особенности современной аккумуляции минерального вещества на олиготрофных болотах юга лесной зоны Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета. – 2010. – № 336. – С.204-210. – ISSN 1561-7793. – EISSN 1561-803Х.
Прейс Ю.И., Сороковенко О.Р., Бобров В.А. Современная аккумуляция торфа в рямах олиготрофных болот юга лесной зоны Западной Сибири как отклик на изменения климата // Вестник Томского государственного университета. – 2010. – № 333. – С.187-194. – ISSN 1561-7793. – EISSN 1561-803Х.
Страховенко В.Д., Щербов Б.Л., Маликова И.Н., Восель Ю.С. Закономерности распределения радионуклидов и редкоземельных элементов в донных отложениях озер Сибири // Геология и геофизика. – 2010. – Т.51. – № 11. – С.1501-1514. – ISSN 0016-7886.
Ушницкий В.Е., Артамонова С.Ю., Мельгунов М.С. Современные уровни глобальных радиоактивных выпадений в районе томторского месторождения (северо-запад Якутии) // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2017. – Т.4. – № 2. – С.120-124.
Федотов А.П., Воробьева С.С., Бондаренко Н.А., Томберг И.В., Жученко Н.А., Сезько Н.П., Степанова О.Г., Мельгунов М.С., Иванов В.Г., Железнякова Т.О., Шабурова Н.И., Чечеткина Л.Г. Влияние природных и антропогенных факторов на развитие удаленных озер Восточной Сибири за последние 200 лет // Геология и геофизика. – 2016. – Т.57. – № 2. – С.394-410. – ISSN 0016-7886.
Чугуевский А.В., Сухоруков Ф.В., Мельгунов М.С., Макарова И.В., Титов А.Т. “Горячие” частицы реки Енисей: радиоизотопный состав, структура, поведение в естественных условиях // Доклады Академии наук. – 2010. – Т.430. – № 1. – С.102-104. – ISSN 0869-5652.
Шевченко В.П., Покровский О.С., Филиппов А.С., Лисицын А.П., Бобров В.А., Богунов А.Ю., Завернина Н.Н., Золотых Е.О., Исаева А.Б., Кокрятская Н.М., Коробов В.Б., Кравчишина М.Д., Новигатский А.Н., Политова Н.В. Об элементном составе взвеси реки Северная Двина (бассейн Белого моря) // Доклады Академии наук. – 2010. – Т.430. – № 5. – С.686-692. – ISSN 0869-5652.
Щербов Б.Л., Журкова И.С. Лесные пожары – важный фактор рассеяния и концентрирования химических элементов в ландшафтах Сибири // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. – 2014. – № 3с-2. – С.37-40. – ISSN 2078-0575.
Щербов Б.Л., Лазарева Е.В, Будашкина В.В., Мягкая И.Н., Журкова И.С. Изменение форм нахождения тяжелых металлов в почвенно-растительном покрове после лесного пожара // Сибирский экологический журнал. – 2014. – Т.21. – № 5. – С.789-801. – ISSN 0869-8619.
Лаборатория рудоносности щелочного магматизма (215)
Состав лаборатории насчитывает 16 сотрудников, имеющих большой опыт результативных исследований, в том числе: 1 доктор геолого-минералогических наук, 6 кандидатов наук, а также квалифицированных инженеров и лаборантов.
Контакты
телефон +7 (383) 373-05-26 доб. 741, E-mail:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
Методы и методики
Для определения петрогенезиса и параметров рудообразования щелочных комплексов используются следующие методы исследования:
(1) геохронологические – датирование пород и руд U-Pb (SНRIMP-II, LA-ICP-MS) и Ar-Ar методами. Исследования проводятся на базе Аналитического центра коллективного пользования многоэлементных и изотопных исследований ИГМ СО РАН (АЦКП МИИ ИГМ СО РАН, г. Новосибирск): Ar-Ar и LA-ICP-MS методы; и ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург): SHRIMP-II.
(2) минералого-геохимические – петрографическое и минералогическое исследования пород (с использованием электронного микроскопа, микрозонда и LA ICP-MS анализа) с определением и редкоэлементной характеристикой основных и второстепенных минералов-концентраторов редких элементов, а также построением карт распределения и перераспределения редких элементов в породах, петрохимическое и геохимическое изучение состава пород (РФА и ICP-MS). Исследования проводятся на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН, в Новосибирском государственном университете (НГУ) – LA-ICP-MS метод (г. Новосибирск).
(3) изотопно-геохимические – изучение состава радиогенных (Sr, Nd, Pb) и стабильных (δ18О – в силикатах, оксидах и фосфатах, δ18О и δ13С – в карбонатах) изотопов в минералах и породах для характеристики источников, участвовавших в их формировании. Определение изотопного состава О в оксидах, силикатах и фосфатах проводятся в Геологическом Институте СО РАН (г. Улан-Удэ); изучение состава радиогенных изотопов (Pb, Sr и Nd) – на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН, в ИГГД РАН и ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург)
(4) термобарогеохимические – исследования расплавных и флюидных включений с использованием методов термо-криометрии (установки Linkam THMSG-600, термокамера TC-1500); изучение состава флюидной и дочерних кристаллических фаз включений с использованием Рамановской спектроскопии (спектрометр LabRam HR800 Horiba Jobin Yvon). Изучение состава солевых дочерних фаз вскрытых флюидных включений и прогретых стекол расплавных включений – методом сканирующей электронной микроскопии, микрорентгеноспектральным анализом. Количественные концентрации основных петрогенных, а также рудных элементов определяются методом LA-ICP-MS (установка XSERIES2 ICP-MS с устройством лазерного пробоотбора NewWaveResearch, Nd:YAG). Термобарогеохимические исследования проводятся на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН, в Новосибирском государственном университете проводится метод LA-ICP-MS.
(5) экспериментальные и термодинамические – экспериментальное и численное моделирование гидротермальных процессов в поликомпонентных системах (с участием рудных элементов: Au, РЗЭ, Nb), приближенных по своим составам к природным гидротермальным флюидам, связанных со щелочным магматизмом. Используются титановые автоклавы разного объема, установка экзоклавного типа с вакуумированием, вводом жидких и газообразных компонентов, и установка быстрой закалки с холодным затвором. Для термодинамического моделирования применяется программный комплекс HCh и база термодинамических данных UNITHERM. Продукты экспериментов анализируются с помощью сканирующей электронной микроскопии, микрорентгеноспектральным анализом, LA ICP-MS, методами оптической спектрофотомерии и атомной адсорбции. Исследования проводятся на базе АЦКП МИИ ИГМ СО РАН, в GFZ (г. Потсдам).
Инфраструктура
Достоверность полученных данных определяется применением специализированных методов исследований с использованием высокоточных инструментальных установок и приборов на базах сертифицированных ведущих аналитических научных центров России (см. Используемые методы и методики).
Важнейшие достижения за 5 лет
Проведены геохронологические (U-Pb, SHRIMP II датирование цирконов), минералогические, термобарогеохимические и изотопно-геохимические исследования доломитовых карбонатитов Селигдара, Усть-Чульмана, Муосталаха, Бирикена Нимнырской зоны (Алданский щит). Определен палеопротерозойский возраст пород. Доказано, что образование пород происходило из магнезиокарбонатитовых расплавов, содержащих щелочные (сульфаты, хлориды и фториды Na и K) и алюмосиликатные компоненты (до 10 мас. %). Установлено, что источником магм был изотопно-аномальный резервуар, который обогащался относительно деплетированной мантии в период ~2,7-3,0 млрд лет. Плавление этого обогащенного литосферного субстрата происходило в неоархее, с формированием пироксенитов и карбонатитов Хани, в палеопротерозое, с образованием магнезиокарбонатитов Нимнырской зоны, и в мезозое, со становлением многочисленных интрузий высококалиевых пород Алданского щита. Установлено, что потенциально значимое концентрирование РЗЭ, Th и других полезных рудных компонентов связано с поздними гидротермальными и метаморфическими процессами, что необходимо учитывать при технологической оценке руд.
Рис. 1. Эволюция изотопного состава неодима во времени для предполагаемого источника магнезиокарбонатитов Алдана (Doroshkevich et al., 2018). Данные для габбро Чинейского массива (Гонгальский и др., 2008), пироксенитов Хани (Vladykin et al., 2005), высококалиевых пород Алдана (Bogatikov et al., 1994, Mitchell et al., 1994; авторские неопубликованные данные), пород Йоко-Довыренского массива (Арискин и др., 2015)
Prokopyev, I.R., Doroshkevich, A.G., Ponomarchuk, A.V., Sergeev, S.A., 2017. Mineralogy, age and genesis of apatite-dolomite ores at the Seligdar apatite deposit (Central Aldan, Russia). Ore Geol. Rev.81, 296-308.
Doroshkevich A.G., Prokopyev I.R., Izokh AE, Klemd R., Ponomarchuk A.V., Nikolaeva IV., Vladykin NV. 2018. Isotopic and trace element geochemistry of the Seligdar magnesiocarbonatites (South Yakutia, Russia): Insights into the mantle evolution underlying the Aldan-Stanovoy shield. Journal of Asian Science 154, pp. 354-368.
Проведены геохронологические (U-Pb SHRIMP II и LA-ICPMS датирование циркона, перовскита и монацита, Ar-Ar датирование риппита) и минералогические исследования пород, включая кору выветривания, Чуктуконского Nb-РЗЭ месторождения (Красноярский край). Определено, что образование щелочных пород связано с деятельностью мантийного суперплюма, формировавшего Сибирскую изверженную провинцию в период 250—248 млн лет. Развитие рудоносной коры выветривания происходило на 130 млн лет позже времени кристаллизации пород Чуктуконского массива.
Впервые на месторождении (и в мире) установлен новый минерал, риппит (K2(Nb,Ti)2(Si4O12)O(O,F)), являющийся источником ниобия. Преобладание риппита над пирохлором в некоторых участках карбонатитов позволяет рассматривать минерал как промышленно значимый в рудах Чуктуконского месторождения. Установлено, что основными ниобиевыми минералами карбонатитов являются пирохлор и риппит, а в гидротермально проработанных карбонатитах и коре выветривания – гетит и Nb-рутил, наряду с пирохлором и риппитом. Полученная минералогическая информация является крайне важной для оценки технологических свойств руд Чуктуконского месторождения.
Рис. 2. Основные ниобиевые минералы карбонатитов Чуктуконского ниобий-редкоземельного месторождения. а – пирохлор, б – риппит, в – Nb-рутил. Изображения в обратно-отраженных электронах
Рис. 3. Фото призматических кристаллов риппита в карбонатитах Чуктуконского массива
Doroshkevich AG, Sharygin VV, Seryotkin YV, Karmanov NS, Belogub EV, Moroz TN, Nigmatulina EN, Eliseev AP, Vedenyapin VN, Kupriyanov IN (2016) Rippite, IMA 2016-025. CNMNC Newsletter No. 32, August 2016, page 919. Mineral Mag, 80: 915-922.
Chebotarev D.A., Doroshkevich A.G., Klemd R, Karmanov N.S. (2017) Evolution of Nb-mineralization in the Chuktukon carbonatite massif, Chadobets upland (Krasnoyarsk Territory, Russia), Periodico di Mineralogia, v. 86, n. 2, doi:http://dx.doi.org/10.2451/dache1.
Проведена серия экспериментов по изучению распределения широкого ряда редкоземельных и высокозарядных элементов между кальцитом, флюоритом и карбонатитовым расплавом в системе CaCO3+CaF2+Na2CO3±Ca3(PO4)2 при 650-900 °C и 100 МПа. Результаты исследования показали, что значения коэффициентов распределения варьируют в пределах 0,03-0,25, причем наибольшие значения наблюдаются для стронция (0,48-0,8 для кальцита и 0,14-0,3 для флюорита) и иттрия (0,18-0,3). Значения коэффициентов распределения РЗЭ увеличиваются при увеличении атомного номера от La к Lu. Растворимость Zr, Hf, Nb и Ta в синтетических карбонатитовых расплавах с высоким содержанием фтора крайне низка и приводит к кристаллизации Hf-бадделеита и ниобий-содержащего перовскита. Определенные коэффициенты распределения редкоземельных элементов были использованы для расчета содержания редкоземельных элементов в материнском расплаве интрузивных и эффузивных карбонатитов на примере комплекса Белая Зима и вулкана Керимаси. Полученная информация является важной для понимания процессов оруденения карбонатитов.
Рис. 4. а, б – результаты экспериментов при 650 °C до добавки фосфата (а) и после (б); в, г – коэффициенты распределения для флюорита (в) и кальцита (г); д, е – рассчитанные с использованием полученных коэффициентов распределения содержания РЗЭ в материнских расплавах для интрузивных и эффузивных карбонатитов на примере комплекса Белая Зима и вулкана Керимаси, соответственно
Chebotarev DA, Veksler IV, Wohlgemuth-Ueberwasser C, Doroshkevich AG, Koch-Müller M (2018). Experimental study of trace element distribution between calcite, fluorite and carbonatitic melt in the system CaCO3+CaF2+Na2CO3±Ca3(PO4)2 at 100 MPa, Contributions to Mineralogy and Petrology.
Информационная справка
Лаборатория рудоносности щелочного магматизма была создана в 2017 году с целью изучения процессов рудообразования щелочных комплексов. Одной из главных задач является определение главных петрологических, геохимических и физико-химических факторов, определяющих высокую рудоносность щелочных комплексов. Результатом деятельности лаборатории является определение условий генерации щелочных магм, особенностей их состава и мантийных субстратов; характера эволюции первичных расплавов и флюидного режима; механизмов концентрирования, распределения и перераспределения рудных элементов.
Коллектив лаборатории составлен из трёх дополняющих друг друга исследовательских групп, занимающиеся:
- петрологическое изучение щелочных комплексов
Результатами работы группы является: характеристика источников вещества пород и руд, определение возрастных рубежей и механизмов формирования (ликвация, фракционная кристаллизация, гидротермальные преобразования) щелочных комплексов.
- рудоносность щелочных комплексов
Деятельность группы направлена на определение физико-химических условий формирования руд и закономерностей концентрирования рудных компонентов в типовых месторождениях, связанных со щелочными комплексами.
- экспериментальные исследования
В рамках данного направления проводится экспериментальное и расчетное моделирование гидротермальных процессов в поликомпонентных системах, приближенных по своим составам к природным гидротермальным флюидам, генетически связанным с щелочным магматизмом.
Проводимые комплексные исследования позволяют получать новые данные по: условиям генерации щелочных магм, особенностям их состава и мантийных субстратов; характеру эволюции первичных расплавов, проявлению карбонатно-силикатной несмесимости или фракционной кристаллизации; флюидному режиму и условиям генерации флюидов на разных стадиях эволюции исследуемых систем; механизмам концентрирования, распределения и перераспределения рудных элементов. Получаемые в рамках исследований лаборатории главные петрологические, геохимические и физико-химические факторы, определяющие высокую рудоносность щелочных комплексов являются важными при определении технологических свойств руд, которые необходимо учитывать при разработке схем извлечения рудных компонентов, для поисков и оценки рудных месторождений.
Объектами исследования являются щелочные комплексы юга Сибирского кратона и Центрально-Азиатского складчатого пояса. В их число входят: (1) Позднемезозойские карбонатитовые комплексы Центрально-Азиатского складчатого пояса: Карасугская группа (Тува), Западно-Забайкальские комплексы (Южное, Халюта, Аршан и др.), Мушугай-Худук (Ю. Монголия). (2) Палеопротерозойские магнезиокарбонатиты Алданского щита: Селигдар, Муосталаах, Бирикеен, Усть-Чульман и др. (3) Неопротерозойские и мезозойские щелочные карбонатитовые комплексы юга Сибирского кратона: Белая Зима, Арбарастах, Татарское, Чуктуконское и др. (3) Мезозойские щелочные золотоносные комплексы Алданского щита: Верхнеамгинский, Тыркандинский (Джелтулинский массив) и Центрально-Алданский (Рябиновое, Ыллымах, Самолазовское, Подголечное и др. объекты) рудные районы.
Основными объектами экспериментального моделирования являются флюиды смешанного водно-солевого состава H2O-Na2SO4-NaCl-CO2 в присутствии Fe, Cu, Mo, Au в качестве рудных компонентов, системы CaCO3+CaF2+Na2CO3±Ca3(PO4)2 с примесями РЗЭ и высокозарядных компонентов. Для термодинамического моделирования применяется программный комплекс HCh и база термодинамических данных UNITHERM.
К.г.-м.н. Е. А. Васюкова является старшим преподавателем практического курса «Петрография изверженных пород» и «Петрография метаморфических пород» для студентов 3-го курса (специализация «геохимия») ГГФ НГУ. К.г.-м.н. И.Р. Прокопьев является заместителем заведующего Кафедрой петрографии и геологии рудных месторождений (ПиГРМ) ГГФ НГУ, старшим преподавателем по дисциплинам: «Основы теории рудообразования» (ведет лекции и практические занятия для геологов, геохимиков и нефтяников 3 курса обучения), «Минераграфия» (лекционные и практические занятия для геологов 3 курса обучения). И.Д. Борисенко ведет курс «Эндогенные флюиды» для студентов ГГФ НГУ. Педагогическая деятельность д.г.-м.н. А.Г. Дорошкевич и к.г-м.н. И.Р. Прокопьева связана с руководством курсовых и дипломных работ студентов НГУ.
Список основных проектов и публикаций
Базовый проект НИР (№ 0330-2016-0002) «Щелочной магматизм юга Cибири: рудоносность, источники вещества, эволюция систем и флюидный режим» (2017-по наст вр.). Научный руководитель: д.г.-м.н. А.Г. Дорошкевич
РНФ 15-17-20036 "Петрологические, геохимические и физико-химические факторы металлоносности карбонатных расплавов и магматических флюидов как критерии оценки рудоносности (REE, Au, Pt,) щелочных массивов", 2015-2017. Научный руководитель: д.г.-м.н. А.Г. Дорошкевич
РФФИ №09-05-00862 «Система Fe-Zn-Au-S в гидротермальных условиях: экспериментальное моделирование процессов сокристаллизации сульфидов и благородных металлов на продуктивных стадиях древнего и современного колчеданного рудообразования». Научный руководитель: к.г-м.н. Ю.А. Лаптев
РФФИ №13-05-00478. «Исследование гидротермальных процессов с участием сульфатно-хлоридно-углекислых флюидов при параметрах высокотемпературного сульфидообразования (350 – 500°С): эксперимент и компьютерное моделирование». Научный руководитель: к.г-м.н. Ю.А. Лаптев
Prokopyev I.R., Doroshkevich A.G., Redina A.A., Obukhov A.V. (2018). Magnetite-apatite-dolomitic rocks of Ust-Chulman (Aldan shield, Russia): Seligdar-type carbonatites? // Mineralogy and Petrology 112(2), pp. 257-266.
Doroshkevich A.G., Prokopyev I.R., Izokh A.E., Klemd R., Ponomarchuk A.V., Nikolaeva I.V., Vladykin N.V. (2018). Isotopic and trace element geochemistry of the Seligdar magnesiocarbonatites (South Yakutia, Russia): Insights regarding the mantle evolution beneath the Aldan-Stanovoy shield // Journal of Asian Science 154, pp. 354-368.
Nikolenko A.M., Redina A.A., Doroshkevich A.G., Prokopyev I.R., Ragozin A.L. (2018). The origin of magnetite-apatite rocks of Mushgai-Khudag Complex, South Mongolia: constraints from mineral chemistry and studies of melt and fluid inclusions // Lithos / Available online 4 September 2018. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2018.08.030.
Prokopyev I.R., Doroshkevich A.G., Ponomarchuk A.V., Sergeev S.A. (2017) Mineralogy, age and genesis of apatite-dolomite ores at the Seligdar apatite deposit (Central Aldan, Russia) // Ore Geology Reviews. Volume: 81. Pages: 296-308.
Prokopyev I.R., Borisenko A.S., Borovikov A.A., Pavlova G.G. (2016) Origin of REE-rich ferrocarbonatites in southern Siberia (Russia): implications based on melt and fluid inclusions //Mineralogy and Petrology. Volume: 110. Iss: 6. Pages: 845-859.
Прокопьев И.Р., Кравченко А.А., Иванов А.И., Борисенко А.С., Пономарчук А.В., Зайцев А.И., Кардаш Е.А., Рожков А.А. (2018) Геохронология и рудоносность Джелтулинского щелочного массива (Алданский щит, Южная Якутия) // Тихоокеанская геология. Том 37. № 1. С. 38-51.
Широносова Г.П., Прокопьев И.Р. (2017) Поведение РЗЭ+Y во фторидно-хлоридно-сульфатно-карбонатных средах на гидротермальных стадиях щелочных магматических комплексов по данным термодинамического моделирования // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. Т. 328. № 12. С. 75-83.
Прокопьев И.Р., Боровиков А.А., Павлова Г.Г., Борисенко А.С. (2014) Роль хлоридно-карбонатных расплавов в формировании сидеритовых карбонатитов Fe-F-REE месторождения Карасуг (Республика Тува, Россия) // Доклады РАН. 04/2014; 455 (5): 572-575.
Васюкова Е.А Геохимия изотопов Sm, Nd, Rb, Sr в лампрофирах чуйского комплекса (юв алтай – сз монголия) // Вопросы естествознания. – 2015. – № 4. – С.25-32. – ISSN 2308-6335.
Vasyukova E.A., Borisenko A.S. Petrological implications of the Early Mesozoic lamprophyre dikes and related Tarkhata syenites (SE Altai and NW Mongolia) // Mineralogia 44(1-2) June 2013
Laptev Y.V. Computer reconstruction of the physicochemical conditions of sulfide formation for the krasnov and ashadze hydrothermal systems (mid-atlantic ridge). Russian Geology and Geophysics. 2015. Т. 56. № 6. С. 893-902.
Laptev Y.V., Shvarov Y.V. Computer simulation in hydrothermal systems with allowance for nonideality of sphalerite and pyrrhotite. Geology of Ore Deposits. 2012. Т. 54. № 4. С. 304-312.
Laptev Yu.V., Shironosova G.P., Novikova S.P. Prediction of gold forms in sulfides: evidence from experiments and calculations. Doklady Earth Sciences. 2010. Т. 432. № 1. С. 682-686.
Laptev Yu.V., Shevchenko V.S., Urakaev F.Kh. Sulphidation of valleriite in so2 solutions. Hydrometallurgy. 2009. Т. 98. № 3-4. С. 201-205.
Laptev Yu.V. Equilibria in the system Au-Ag-S-fluid: computed and experimental data. Russian Geology and Geophysics. 2008. Т. 49. № 5. С. 313-322.
Laptev Yu.V., Rozov K.B. Interaction of gold with sulfide surface as a factor of its concentration in hydrothermal ore formation. Doklady Earth Sciences. 2006. Т. 411. № 8. С. 1229-1232.
Степанчикова С.А, Галай Г.И. Кислотно – основные равновесия в водных растворах мета-крезолсульфофталеина в интервале температур от 25 до 200 °С // Журнал физической химии – 2017. – Т. 91. – № 1. – С. 73-78.
Степанчикова С.А, Битейкина Р.П., Широносова Г.П., Колонин Г.Р. Экспериментальное изучение поведения гидроксидных комплексов в близнейтральных и щелочных растворах редкоземельных элементов и иттрия при 25 °C // Геология и геофизика. – 2014. – Т. 55. – № 8. – С. 1188-1193.
Stepanchikova S.A., Biteykina R.P., Sava A.A. An experimental study of hydrolytic behavior of thulium in basic and near-neutral solutions // Open Journal of Inorganic Chemistry. – 2013. – Vol. 3. – № 2. – P. 42-47.
Степанчикова С.А, Битейкина Р.П. Спектрофотометрическое изучение комплексообразования редкоземельных элементов в щелочных и близнейтральных растворах // Координационная химия. – 2011. – Т. 37. – № 1. – С. 64-72
Степанчикова С.А., Битейкина Р.П. Спектрофотометрическое изучение комплексообразования гольмия в растворах КОН при 25'град' C // Журнал неорганической химии. – 2006. – Т. 51. – № 8. – С. 1401-1405
Степанчикова С.А., Колонин Г.Р. Спектрофотометрическое изучение комплексообразования неодима, самария и гольмия в хлоридных растворах при температурах 100-250 °C // Координационная химия. – 2005. – Т. 31. – № 3. – С. 207-217
Doroshkevich A.G., Wall F., Ripp G.S. Calcite-bearing dolomite carbonatite dykes from Veseloe, North Transbaikalia, Russia and possible Cr-rich mantle xenoliths//Mineralogy and Petrology. – 2007. – V.90. – P.19-49.
Doroshkevich A.G., Wall F., Ripp G.S. Magmatic graphite in dolomite carbonatite at Pogranichnoe, North Transbaikalia, Russia//Contribution to Mineralogy and Petrology. – 2007. – V.153. – P.339-353.
Doroshkevich A.G., Viladkar S.G., Ripp G.S. Newania carbonatites, Western India: example of mantle derived magnesium carbonatites//Mineralogy and Petrology. – 2010. – V.98. – Р.283-295.
Doroshkevich A.G., Ripp G.S., Moore K.R. Genesis of the Khaluta alkaline-basic Ba-Sr carbonatite complex (West Transbaikala, Russia)//Mineralogy and Petrology. – 2010. – V.98. – Р.245-268.
Doroshkevich A.G., Ripp G.S., Izbrodin I.A., Savatenkov V.M. Alkaline magmatizm of the Vitim province, West Transbaikalia, Russia: age, mineralogical, geochemical and isotope (О, C, D, Sr, Nd) data//Lithos. – 2012. – V. 152. – P. 157-172.
Doroshkevich A.G., Veksler I.V., Izbrodin I.A., Ripp G.S., Khromova E.A., Posokhov V.F., Travin A.V., Vladykin N.V. Stable isotope composition of minerals in the Belaya Zima plutonic complex, Russia: Implications for the sources of the parental magma and metasomatizing fluids – Journal of Asian Earth Sciences (2016) 116 81-96
Doroshkevich A., Sklyarov E., Starikova A., Vasiliev V, Ripp G., Izbrodin I., Posokhov V. 2017 Stable isotope (C, O, H) characteristics and genesis of the Tazheran brucite marbles and skarns, Olkhon region, Russia// Miner Petrol 111:399-416
Doroshkevich, A.G., Veksler, I.V., Klemd, R., Khromova, E.A. and Izbrodin, I.A. (2017) Trace-element composition of minerals and rocks in the Belaya Zima carbonatite complex (Russia): Implications for the mechanisms of magma evolution and carbonatite formation. Lithos, v.284-285, pp.91-108
Chebotarev, D.A., Doroshkevich, A.G., Klemd, R., Karmanov, N.S., 2017. Evolution of Nb-mineralization in the Chuktukon carbonatite massif, Chadobets upland (Krasnoyarsk Territory, Russia), Periodico di Mineralogia, 86 (2), 99-118.
Doroshkevich AG, Sharygin VV, Seryotkin YV, Karmanov NS, Belogub EV, Moroz TN, Nigmatulina EN, Eliseev AP, Vedenyapin VN, Kupriyanov IN (2016) Rippite, IMA 2016-025. CNMNC Newsletter No. 32, August 2016, page 919. Mineral Mag, 80: 915-922.
Veksler IV, Dorfman AM, Dulski P, Kamenetsky VS, Danyushevsky LV, Jeffries T and Dingwell DB (2012) Partitioning of elements between silicate melt and immiscible fluoride, chloride, carbonate, phosphate and sulfate melts with implications to the origin of natrocarbonatite. Geochim. Cosmochim. Acta, 79: 20-40.
Veksler IV, Kähn J, Franz G and Dingwell DB (2010) Interfacial tension between immiscible liquids in the system K2O – FeO – Fe2O3 – Al2O3 – SiO2 and implications for the kinetics of silicate melt unmixing. Amer. Mineral., 95: 1679-1685.
Veksler IV, Kähn J and Dingwell DB (2010) Interfacial tension between immiscible liquids in alkaline earth – boron oxide binary systems. J. Non-Cryst. Solids 356: 1163-1167.
Veksler IV (2004) Liquid immiscibility and its role at the magmatic-hydrothermal transition: A summary of experimental studies. Chem. Geol., 210: 7-31.
Veksler IV and Keppler H (2000) Partitioning of Mg, Ca, and Na between carbonatite melt and hydrous fluid at 0.1-0.2 GPa. Contrib. Mineral. Petrol., 138(1): 27-34.
Veksler IV, Petibon C, Jenner G, Dorfman AM and Dingwell DB (1998) Trace element partitioning in immiscible silicate and carbonate liquid systems: an initial experimental study using a centrifuge autoclave. J. Petrol., 39(11-12): 2095-2104.
Veksler IV, Nielsen TFD and Sokolov SV (1998). Mineralogy of crystallised melt inclusions from Gardiner and Kovdor ultramafic alkaline complexes: implications for carbonatite genesis. J. Petrol., 39(11-12): 2015-2031.
