Лаборатория геохимии

Руководитель лаборатории: с.н.с., к.г.-м.н., Чащин Александр Адольфович

Список научных сотрудников лаборатории

С момента создания в 1959 г. ДВГИ, в структуре института был организован отдел геохимии в составе трех лабораторий: геохимии вулканических поясов (заведующий Федор Григорьевич Федчин), геохимии осадочных формаций (заведующий Марк Андреевич Михайлов) и региональной геохимии (заведующий Иван Николаевич Говоров).

Основоположником геохимических исследований на Дальнем Востоке был И.Н. Говоров, а написанные под его руководством классические монографии «Геохимия рудных районов Приморья» и «Петрологические провинции Тихого океана», до сих пор востребованы среди специалистов по геохимии и петрологии. В конце 1980-х годов функции отдела геохимии перешли к лаборатории геохимии, руководителем которой стал Геннадий Борисович Левашов. Работы Г.Б. Левашова по геохимии разнообразных элементов в магматитах зоны перехода континент-океан отличались новаторством в обработке полученной информации и в её геодинамической интерпретации.

С 1996 года, после объединения с сектором геохимических и экологических исследований, лабораторию геохимии возглавил Юрий Алексеевич Мартынов. За истекший почти тридцатилетний период существования лаборатории её сотрудниками было изучено большое количество геологических объектов в различных районах Сибири и Дальнего Востока России. Результаты этих исследований отражены в ряде научных публикаций в престижных тематических изданиях, в т.ч. и в научных монографиях, в соавторстве с коллегами из ДВГИ ДВО РАН и других геологических организаций.

С 2023 года лабораторию возглавляет А.А. Чащин. В настоящее время в лаборатории проводятся исследования по следующим научным направлениям:

• изучение микроэлементного и изотопного состава разновозрастных магматических образований в пределах кайнозойских рифтогенных впадин Приморья с целью определения источников и механизмов их петрогенезиса, а также реконструкции тектонических условий формирования.
• изучение геохимии и металлоносности углей и сопряженных с ними тонштейнов, аргиллизитов и кор выветривания в пределах и на обрамлении угленосных впадин Северной Азии.
• исследование концентраций и характера распределения элементов, геохимических процессов в различных типах природно-техногенных системах (объектах) Дальнего Востока России с целью формирования баз данных и выявления локальных геохимических аномалий, а также выработки решений и рекомендаций по предотвращению опасных экологических явлений.

Работы ведутся в тесном сотрудничестве с другими академическими и ведомственными организациями (ВСЕГЕИ, ИМГиГ ДВО РАН, ИВиС ДВО РАН, ИТиГ ДВО РАН, СибГЕОХИ СО РАН, ИЗК СО РАН, МГУ, ТПУ, ДВФУ), а также с рядом лабораторий ДВГИ ДВО РАН.

Основные научные достижения за последние годы:

Получены новые данные по содержаниям макро- и микроэлементов, Sr-Nd-Pb изотопов в голоценовых высококалиевых основных лавах вулкана Алаид, расположенного на севере Курильской островной дуги в зоне сочленения с Камчатским вулканическим сегментом. Выделены две группы одновозрастных пород – Ne-нормативных шошонитов и высококалиевых субщелочных базальтов, близких между собой по ряду геохимических признаков. По совокупности полученных изотопно-геохимических данных в магмогенезис высококалиевых магм влк. Алаид предполагается участие не только перидотитовой мантии, но и амфибол-клинопироксенового минерального парагенезиса.

Впервые на современном аналитическом уровне, получены первые прецизионные U-Pb датировки для вулканитов юго-западной части Приморья тальминского комплекса свидетельствующие о их формировании в довольно широком временном интервале (233–204 млн лет назад), соответствующим карнийскому-рэтскому ярусам позднего триаса. Установлено, что высокомагнезиальные базальты и андезибазальты комплекса образовались в результате кристаллизационной дифференциации при быстром подъеме мантийных магм до глубины ~ 7.5 км, в условиях сравнительно низкой фугитивности кислорода и содержания воды. Показано, что кислые породы (SiO₂ ~ 76-78 мас. %) данного комплекса представляют собой коровые выплавки, смешение которых с мантийными расплавами в малоглубинных периферических камерах приводит к появлению андезитов с многочисленными минералогическими и геохимическими признаками гибридизма.

На основе анализа содержания элементов-примесей в более чем 5000 пробах угля из месторождений и бассейнов Сибири и российского Дальнего Востока, а также на основе опубликованных материалов выполнен обзор металлоносности углей азиатской части России. Угли региона характеризуются высоким редкометалльным потенциалом. Выявлены многочисленные различные по составу и природе редкометалльно-угольные месторождения и проявления. Экономическое значение в качестве промышленного сырья в настоящее время имеют только германиеносные угли. Потенциально перспективны для комплексного освоения угольные месторождения, обогащенные Sc, REE, Nb, Ga, Li, Au и другими редкими и благородными металлами. Распространенные на всей территории региона уран-угольные проявления и месторождения экономического значения в настоящее время не имеют, но представляют экологическую опасность при использовании этого сырья в топливно-энергетическом комплексе.

Получены новые данные по геохимии углей Сахалинского угольного бассейна.  Геохимическая специализация угленосных отложений Сахалина отражает особенности геологической эволюции этого блока земной коры. В среднем по бассейну угли обогащены (по сравнению с угольными кларками) Sc, V, Co, Br, Sr, Ba, Br, Cu, Ag и Hg. Зола углей бассейна характеризуется вышекларковым содержанием редких щелочных металлов (Li, Cs) и Zr. Для некоторых месторождений выявлена Y, HREE, Zr, Nb, Ge, Mo, W, As, Ni и Pb специализация. Уровни накопления Sc, Y, Sr, Hg и тяжелых лантаноидов в угольной золе отдельных месторождений превышают минимальные промышленные концентрации. Сделан вывод, что, несмотря на высокую тектоническую активность и вулканизм в кайнозое, специфический состав пород обрамления и фундамента угленосных впадин обусловил низкий редкометалльный потенциал бассейна.

Установлено, что породы обрамления (преимущественно граниты) играли основную роль в формировании Раковского редкометалльно-угольного месторождения. Обогащение рядом редких элементов никак не связано с активной тектоникой и гидротермальными источниками, а основано на выносе этих металлов из гранитов обрамления впадины. Гидрогенная природа накопления U в сорбированном виде на органическом веществе углей подтверждается его обогащением малозольных пластов. Редкоземельные элементы поступали в угольные пласты как в минеральной, так и в растворенной  формах.

Проведено изучение элементного состава выделений углеродистого вещества (УВ), ассоциирующих с самородным золотом, платиной, серебром и его соединениями. Установлено, что элементный состав УВ в разных рудно-россыпных объектах варьирует от простого, двух-, трехэлементного в эндогенных месторождениях и рудопроявлениях, до многоэлементного в корах выветривания, техногенных россыпях и рудных железомарганцевых корках, что может являться типоморфным признаком при реконструкции генезиса той или иной минеральной системы.

Продолжаются исследования по выявлению влияния современного техногенеза на поведение РЗЭ в системе «вода-порода-донные отложения» на примере Cu-Ni месторождения Шануч (Камчатка). Получены новые данные по содержанию микроэлементов в торфогенном слое болота и его водах, а также в подземных и поверхностных водах, формирующихся в зоне гипергенеза сульфидных руд месторождения Шануч. Это позволило установить высокие концентрации большинства транзитных (Ni, Fe, Mn, Со, Cu,  Zn) и некоторых высокозарядных (REE, Y, U) элементов, а также Sr и Al в рудничных и болотных водах месторождения, что в перспективе может служить в качестве сырья для добычи таких транзитных элементов как Ni и Cu.

В рамках Соглашения о совместных научных исследованиях между ДВГИ ДВО РАН и Колледжем геонауки и инженерии Китайского университета горного дела и технологий (г. Пекин) сотрудниками лаборатории совместно с китайскими коллегами проводятся исследования по теме: «Минералогия, геохимия и петрология углей, геологические условия формирования угленосных отложений».