Лаборатория геохимии

Руководитель лаборатории:  гл. н.с., д.г.-м.н., Мартынов Юрий Алексеевич

• История создания
• Основные направления работы
• Основные публикации
• Кадровый состав

История создания лаборатории

После создания в 1959 г. ДВГИ, в его структуре был организован отдел геохимии в составе трех лабораторий: геохимии вулканических поясов (зав. Ф.Г. Федчин), геохимии осадочных формаций (зав. М.А. Михайлов) и региональной геохимии (зав. И.Н. Говоров). Основоположником геохимических исследований на Дальнем Востоке был И.Н. Говоров. Написанные под его руководством классические монографии «Геохимия рудных районов Приморья» и «Петрологические провинции Тихого океана» востребованы и в настоящее время, как и геохимические данные базальтов на информационной карте 1:20 000 000. После реорганизации структуры института в конце 1980-х годов функции отдела геохимии перешли к лаборатории геохимии, руководителем которой стал к.г.‑ м.н. Г.Б. Левашов. Работы Г.Б. Левашова по геохимии разнообразных элементов в магматитах зоны перехода
континент-океан отличались новаторством в обработке информации и с геодинамической интерпретацией. Им был сделан вывод об аккреционно-коллизионной природе континентальной коры Сихотэ-Алиня, создана коллекция цирконов для изотопного датирования. С 1996 года, после объединения с сектором геохимических и экологических исследований, по настоящее время лабораторию геохимии возглавляет д.г.‑ м.н. Ю.А. Мартынов. Под его руководством трудится 10 человек, в том числе 2 доктора и 4 кандидата наук.

Основные направления работы лаборатории

• изучение геохимических индикаторов астеносферного диапиризма в зонах конвергенции литосферных плит Северо-Западной Пацифики);
• диагностика обстановок формирования и прогноз новых и нетрадиционных типов месторождений стратегических металлов Тихоокеанской России.

Работы ведутся в тесном сотрудничестве с другими академическими и ведомственными институтами (ВСЕГЕИ, ИМГиГ ДВО РАН, ИВиС ДВО РАН, ИТиГ ДВО РАН, СибГЕОХИ СО РАН, ИЗК ДВО РАН), а также с рядом лабораторий ДВГИ ДВО РАН. Обновленный парк аналитического оборудования ДВГИ ДВО РАН позволил вывести геохимические исследования в институте на новый уровень для решения генетических проблем и реконструирования геодинамических условий магмо- и рудообразования.

В результате проведенных исследований сотрудниками лаборатории получены новые геологические и изотопно-геохимические данные по Восточно-Сихотэ-Алинскому вулканическому поясу, указывающие на значительный вклад астеносферного диапиризма в его становление. Установлено, что только позднемеловые, средние и кислые по составу эффузивы, обогащенные LILE и деплетированные HFSE, формировались в надсубдукционной обстановке. В кайнозое изменение параметров взаимодействия Тихоокеанской и Евроазиатской плит привело к прекращению субдукции, разрушению океанической плиты и внедрению в субконтинентальную литосферу океанической астеносферы Тихого океана. В эоцене – раннем миоцене зона влияния океанической астеносферы сместилась на восток, в область глубоководных впадин Японского моря. Проведены первые детальные минералогические
и изотопно-геохимические исследования наиболее древних вулканогенных образований северного Сихотэ-Алиня, представленных магнезиальными адакитами и высокониобиевыми базальтами с низкими свинцовыми (Δ8/4Рb = 30–46) и высокими неодимовыми (0.51 279–0.51 281) изотопными отношениями, свидетельствующими об их формировании в условиях повышенной проницаемости погружающегося слэба, внедрения в надсубдукционную мантию «горячей» океанической астеносферы. Сделан вывод, что латеральная зональность Восточно-Сихотэ-Алинского вулканического пояса сформировалась на ранних этапах его развития в результате особой конфигурации позднемеловой континентальной границы.

Получены первые результаты минералогических, геохимических исследований, U-Pb изотопно-геохронологического изотопного датирования вулканитов «андезитовой толщи», расположенных в центральной части Приморья. Установлено, что ее формирование происходило не в палеоцене, как это предполагалось ранее, а в кампанском веке позднего мела (76.8 ± 0.56 млн лет при СКВО = 1.18). Прецизионные данные по микроэлементному составу указывают, что среди изверженных пород преобладают «классические» адакиты с высокими содержаниями Na2O, Sr, LREE, низкими – Y, HREEи высокими (La/Yb)n (12–23) и Sr/Y (45–104) отношениями. При изучении металлоносных угольных месторождений Восточной Азии (в Приморском крае России и Южном Китае) выявлено сложное взаимодействие континентальной коры и мантии под влиянием плюмов и/или восходящих астеносферных потоков, сыгравших значительную роль в образовании вулканических структур, контролировавших угольные бассейны и рудоносные гидротермальные системы. Возникшие в результате этих процессов редкометальные [Zr(Hf)–Nb(Ta)– REE и U(Mo, Se)–REE] проявления обнаружены не только в углях,
но и во вмещающих породах; В рамках научного сотрудничества с лабораторией наноминералогии ИГиП ДВО РАН (зав. лаб. академик В.Г. Моисеенко; г. Благовещенск) проведены исследования химического состава самородного золота отработанных россыпей Нижнеселемджинского золотоносного узла Приамурья. Установлено, что основная часть золота имеет гетерогенный состав, обусловленный наличием различных фаз, включая амальгамы варьирующего состава. В индивидах золота, кроме фаз наивысшей пробы 1000‰ и твердых растворов золота с серебром, установлены многочисленные фазы амальгам, которые представляют собой двух-, трех- и четырехкомпонентные твердые растворы золота с ртутью, свинцом и серебром. Для более полного извлечения благородного металла из техногенных россыпей рекомендовано учитывать при разработке новых технологий факты сложного многофазного и многокомпонентного состава золота.
Международная научная деятельность ученых лаборатории включает изучение процессов современного субдукционного магматизма совместно с коллегами из Японии, а также работы в рамках договора о сотрудничестве между ДВГИ ДВО РАН и Национальным Музеем Природы и Науки, г. Цукуба по реконструкции условий проявления метана и его кремнистых соединений на юге Сахалина. В рамках Соглашения о совместных научных исследованиях между ДВГИ ДВО
РАН и Ведущей государственной лабораторией по угольным запасам и безопасной отработке месторождений из Китайского университета горного дела и технологий (г. Пекин) проводятся исследования по теме: «Минералогия, геохимия и петрология угленосных отложений».

Основные публикации за 2016-2017 гг.

1. Мартынов Ю.А., Голозубов В.В., Ханчук А.И., Мантийный диапиризм в зонах конвергенции литосферных плит (Японское море) // Геология и геофизика, 2016. т. 57. с. 947-961

2. Мартынов А.Ю., Мартынов Ю.А. Плейстоценовый базальтовый вулканизм о. Кунашир (Курильская островная дуга): минералогия, геохимия, результаты компьютерного моделирования // Петрология. 2017. Т. 25. №2. С. 168-194

3. Попов В.К., Чащин А.А. Кайнозойский вулканизм рифтогенных впадин юго-западного Приморья – Владивосток: Дальнаука, 2016. 63 с.

4. Dai S., Chekryzhov I.Yu., Seredin V.V., Nechaev V.P., Wang X., Ward C.R., Hower J.C., Graham I.T., Ren D. Metalliferous coal deposits in East Asia (Primorye of Russia and South China): A review of geodynamic controls and styles of mineralization // Gondwana Research, 2016. Vol. 29. p. 60-82.

5. Jeremy Tsung-Jui Wu, Bor-ming Jahn,Victor Nechaev, Alexander Chashchin, Vladimir Popov, Kazumi Yokoyama, Yukiyasu Tsutsumi Geochemical characteristics and petrogenesis of adakites in the Sikhote-Alin area, Russian Far East // Journal of Asian Earth Sciences Volume 145, Part B, 1 September 2017, Pages 512-529 (http://dx.doi.org/10.1016/j.jseaes.2017.06.024)

6. Martynov Yu.A., Khanchuck A.I., Grebennikov A.V., Chashchin A.A., Popov V.K. Late Mesozoic and Cenozoic volcanism of the East Sikhote-Alin area (Russian Far East): A new synthesis of geological and petrological data // Gondwana Research. 2017. V. 47. p. 358-371.