![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
В исследованиях по теме будет проведена реконструкция механизмов и физико-химических параметров формирования жильных полиметаллических, колчеданных, золоторудных, грейзеновых гидротермальных месторождений; малосульфидной платинометальной минерализации в мафит-ультрамафитовых расслоенных комплексах; изучено взаимодействие парниковых газов с минералами и породами в связи с проблемой их захоронения в геологических формациях и дана оценка поведения тяжелых металлов в донных отложениях водоемов, подверженных антропогенным воздействиям, на основе развития методов равновесно-динамического моделирования и геохимических исследований. Будет продолжено развитие алгоритмического и программного обеспечения, разработка новых методик моделирования геохимических процессов на ЭВМ, построение и анализ свойств количественных термодинамических моделей природных систем. Все исследования будут выполняются с использованием современных программных комплексов HCh и КриМинал для моделирования геохимических процессов (разработки кафедры геохимии).
Получены новые данные по содержанию лантаноидов (РЗЭ) в минералах ряда Sn-W месторождений, разработаны геохимические индикаторы для описания динамики движения гетерогенных флюидов: изотопный состав углерода углекислоты и Ga/Al отношение в метасоматитах, которые использованы для реконструкции механизмов рудообразования. Разработано новое уравнение описывающее растворимость серы в сульфидонасыщенных базитовых расплавах, предсказывающее положение горизонтов с повышенными содержаниями элементов платиновой группы с точностью ±20 м в мафит-ультрамофитовых интрузивах. Разработана термодинамическая модель рудообразования в гидротермальной системе (ГС) в условиях островных дуг. Установлено, что участие магматических газов в питании ГС на уровне первых процентов увеличивает суммарный рудогенерирующий потенциал в отношении сульфидных руд. Выполнена оценка источников вещества жил гидротермальных месторождений по характеру распределения РЗЭ в рудах и вмещающих породах. Показано, что источник рудного вещества чаще всего комбинированный, а соотношение пород субстрата устанавливается по спектрам РЗЭ в рудах. По теме опубликовано 72 статьи, сделано 90 докладов на 44 конференциях различного уровня. Наиболее значимые публикации. Борисов М.В., Волкова М.М., Бычков Д.А., Бычкова Я.В. Распределение редкоземельных элементов в рудных телах Джимидонского полиметаллического месторождения и вмещающих породах (Северная Осетия, Россия)// Вестник Московского университета. Серия 4. Геология, 2011, №4, 48-52. МГУ, 10 августа 2011. Polyakov V.B. and Soultanov D.M. New data on equilibrium iron isotope fractionation among sulfides: Constraints on mechanisms of sulfide formation in hydrothermal and igneous systems // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2011. v. 75. 1957-1974. ELSEVIER, 15 марта 2011. Коптев_Дворников Е. В., Арьяева Н. С., Бычков Д. А. Уравнение термобарометра для описания сульфид-силикатной ликвации в базитовых системах // Петрология. 2012. № 5, т.20, 495-513. Наука, 20 октября 2012. Grichuk D.V. Thermodynamic model of ore-forming processes in a submarine island-arc hydrothermal system. // Geochemistry International, 2012, vol. 50, no. 13, 1069–1100. Маик-интерпериодика, 10 декабря 2012. Лаптев Ю. В., Шваров Ю. В. Компьютерное моделирование в гидротермальных системах с учётом неидеальности сфалерита и пирротина // Геология рудных месторождений, 2012, т. 54, № 4, 360-369. Наука, 10 августа 2012. Mulkidjanian A.Y., Bychkov A.Yu, Dibrova D.V., Galperin M.Y., Koonin E.V. Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields //Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 2012, v. 109, № 14, 821-830. Волкова М.М., Костицын Ю.А., Бычков Д.А., Борисов М.В. Определение времени образования золото-сульфидного оруденения в Шаухохском рудном поле (Северная Осетия, Россия) Rb-Sr методом // Геохимия. 2014. №1. 86-90. Наука, 10 января 2014. Попова Ю.А., Бычков А.Ю., Матвеева С.С., Сущевская Т.М. Поведение лантаноидов при формировании месторождения Иультин (Чукотка) // Геохимия, 2014, № 12, 1124–1129. Наука, 15 декабря 2014. Shvarov Yuri. A suite of programs, OptimA, OptimB, OptimC, and OptimS compatible with the Unitherm database, for deriving the thermodynamic properties of aqueous species from solubility, potentiometry and spectroscopy measurements // Applied Geochemistry, 2015, v.55, 17-27. ELSEVIER, 15 января 2015. Kaminsky F.V., Ryabchikov I.D., McCammon C.A., Longo M., Abakumov A.M., Turner S., Heidari H. Oxidation potential in the Earth’s lower mantle as recorded by ferropericlase inclusions in diamond // Earth Planet. Sci. Lett., 2015. v.417. 49-56. ELSEVIER, 10 мая 2015.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
4 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОХИМИЯ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ |
Результаты этапа: Этап 2014 г. 1. Предложенный метод пересчёта химического состава минералов-оксидов позволил рассчитать содержания следующих миналов в экспериментальных образцах: в хромшпинелидах 5 миналов – шпинелевый до 86 мол.%, магнезиохромитовый до 54 мол.%, хромитовый до 60 мол.%, магнетитовый до 16 мол.%, ульвошпинелевый до 8 мол.%; в магнетитах 4 минала – шпинелевый до 28 мол.%, магнезиоферритовый до 34 мол.%, магнетитовый до 75 мол.%, ульвошпинелевый до 80 мол.%; в ильменитах 4 минала – перовскитовый до 1.6 мол.%; гейкилитовый до 28 мол.%, гематитовый до 20 мол.% ильменитовый до 96 мол.%. В результате обработки экспериментальных данных методами многомерной статистики получены коэффициенты в системе уравнений для моделирования кристаллизации магнетита и ильменита из базитовых расплавов. Точность предсказания составов составляет не хуже ±6 мол.% на 5% уровне значимости для миналов с содержаниями больше 30 мол.% и не хуже ±2 мол.% для миналов, содержания которых меньше 30 мол%. Оценка точности выполненных в программе КриМинал расчётов температур ликвидуса для железорудных минералов составляет ±10-15º на 5% уровне значимости. 2. Для олово-вольфрамового месторождения Светлое (Чукотка) определены концентрации лантаноидов вольфрамите и флюорите различных стадий. Выявлены закономерности эволюции флюида при формировании месторождения. Показано, что использование коэффициентов распределения минерал-флюид расширяет индикаторные возможности РЗЭ, позволяя использовать составы минералов для выявления эволюции гидротермального раствора. Определены содержания редкоземельных элементов в минералах вольфрамитового месторождения Спокойнинское. Эти результаты позволили установить главные черты поведения редкоземельных элементов при формировании месторождений типа минерализованных куполов – перераспределение между магматическими и гидротермальными минералами-концентраторами. Проведено экспериментальное исследование распределения редкоземельных элементов между флюоритом, шеелитом и флюидом. Но основе результатов исследования можно увеличить список элементов, для которых определены коэффициенты минерал/флюид. 3. Выполнена оценка источников вещественного состава жил гидротермальных месторождений по характеру распределения редкоземельных элементов в рудах и вмещающих породах. Установлено, что в формировании состава полиметаллических жил Джимидонского месторождения (Северная Осетия) играют роль оба типа преобладающих пород: палеозойские граниты (главные рудовмещающие породы на большинстве месторождений Садонского района) и докембрийские кристаллические сланцы (типичные рудовмещающие породы только для Джимидонского месторождения) при активизации гидротермально-метасоматических процессов в среднеюрское время. Показано, что источник рудного вещества чаще всего является комбинированным и включает породы субстрата в различных пропорциях, а их соотношение можно установить по специфическим характеристикам спектров РЗЭ в рудных жилах. Работа по теме выполнена на научном оборудовании, закупленном по Программе развития МГУ. Публикации 2014 г. по теме работ: 15 статей, сделано 13 докладов на 7 совещаниях. | ||
5 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | «Физическая геохимия природных процессов» (этап 2015 г.) |
Результаты этапа: Этап 2015 г. 1. Построена термодинамическая модель формирования олово-вольфрамового месторождения Светлое (Чукотка), связанного с гранитами. На первом этапе в гидротермальной системе преобладал магматогенный флюид. Относительная концентрация РЗЭ во флюиде имела характеристики, сходные с гранитом. При охлаждении этого раствора из него отлагались минералы предрудной стадии. Смешение с экзогенными водами привело к формированию минералов продуктивной стадии. На пострудной стадии происходит отложение шеелита, кальцита и флюорита. Этот этап характеризется низкими температурами (100-200°С) и низкими концентрациями РЗЭ. 2. Выполнен сравнительный анализ параметров формирования крупных расслоенных мафит-ультрамафитовых Киваккского (мощность 1300 м) и Ципрингского (3100 м) интрузивов и маломощных Кузьмовского (85 м) и Вавуканского (100 м) дифференцированных долеритовых силлов. Материалом для анализа послужили результаты численного моделирования динамики формирования этих объектов, которое было выполнено с использованием программного комплекса КОМАГМАТ. Эффективные коэффициенты распределения Ni, Co, Sr и Cr в моделях для крупных расслоенных интрузивов и маломощных силлов различаются незначительно и не выходят за пределы экспериментальных оценок. Основные динамические параметры – скорости оседания твердых фаз для крупных интрузивов и для Кузьмовского силла близки (первые метры в год). Высокие скорости оседания минералов в модели Вавуканского силла (первые десятки метров в год) обусловлены вероятным занижением мощности нижнего приконтактового участка сводного разреза из-за отсутствия здесь маркирующих горизонтов. Результаты моделирования распределения макро- и микрокомпонентов в интрузивах разной геологической позиции подтверждают возможность их количественного воспроизведения в условиях конвекционно-кумуляционного механизма дифференциации, тем самым доказывая реалистичность этого процесса магматической эволюции. 3. Выполнены обработка и переинтерпретация экспериментальных данных (Stefánsson, Seward, 2003a,b, 2004, Pokrovski G.S. et al., 2009 и др.) с помощью программного комплекса HCh и программ OptimA, OptimB, OptimC (Shvarov, 2015) и получены коэффициенты уравнения HKF для комплексных соединений золота AuOH°, AuCl2, AuHS(H2S)° и Au(HS)2. Проверка полученных данных по опытам (Benning, Seward, 1996; Gibert et al., 1998 и др.) дала удовлетворительное согласие расчетов с экспериментом. Полученные термодинамические данные были использованы для выявления факторов отложения золота в условиях гидротермальных процессов. Снижение температуры приводит к отложению золота вследствие уменьшения устойчивости его комплексов. Метасоматическое взаимодействие с вмещающими породами, сопровождающееся, как правило, подщелачиванием растворов, вызывает осаждение золота из гидросульфидных комплексов. Кипение гидротермальных флюидов в условиях преобладания гидросульфидные комплексов вызывает отложение золота, причем основная его масса отлагается в начале процесса кипения. Это связано с потерей H2S из раствора в газовую фазу (эффект «потери комплексообразователя»). Работа по теме выполнена на научном оборудовании, закупленном по Программе развития МГУ. Публикации 2015 г. по теме работ: 12 статей, сделано 15 докладов на 7 совещаниях. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".