| 19. |
Аннотация |
Цели НИР заключаются в: а) получении данных о вариациях содержаний радиогенных, радиоактивных и стабильных изотопов, характеризующих состояние соответствующих изотопных систем в породах, рудах, минералах и природных водах; б) определении возраста процессов формирования и преобразования руд и горных пород; в) определении условий формирования горных пород, руд, флюидов и природных вод, в том числе вод мирового океана; г) установлении источников вещества и особенностей его транспорта в ходе эндогенных и экзогенных процессов; д) развитии методов изотопной геохимии и геохронологии. В качестве общего методического подхода используется методы изотопной геохимии и геохронологии, которые в своем практическом приложении обеспечивают эффективное решение перечисленных выше фундаментальных проблем современной геологии и других направлений наук о Земле.
В число объектов исследования в рамках предлагаемой НИР входят важнейшие промышленные рудные месторождения. Получение о них новых знаний, среди которых данные изотопной геохимии и геохронологии в современной системе наук о Земле играет важную роль, является основанием для разработки критериев поиска и оценки ресурсов стратегических металлов.
Развитие изотопно-геологических исследований было особенно продуктивным начиная с последней четверти XX столетия. В этот период были созданы и получили широкое применение новые изотопные методы или новые экспериментальные версии ранее известных методов: высокоточная U-Pb ID TIMS «цирконометрия», Ar-Ar, Sm-Nd, Re-Os (ID TIMS), Sr-изотопная хемостратиграфия, инструментальный метод локального U-Pb датирования циркона (SIMS) и некоторые другие. В области газовой масс-спектрометрии появились методы измерения в непрерывном потоке гелия (CFIRMS), а также методы, использующие лазерный нагрев вещества. Это привело к возможности высокоточных измерений изотопных отношений легких элементов (H, C, O, S) в микро-образцах природных вод, пород, минералов, руд, а также в единичных зернах термоустойчивых минералов.
Методический прогресс изотопно-геологических методов, продолжающийся и в новом столетии, привел к значительному расширению круга химических элементов, вовлеченных в сферу изотопно-геохимического изучения. Это явилось прямым следствием развития и применения многоколлекторной масс-спектрометрии с ионизацией вещества в индуктивно-связанной плазме (MC-ICP-MS). С помощью этого весьма дорогостоящего и сложного метода сейчас успешно изучаются вариации изотопного состава элементов, которые ранее изучались ограниченно из-за трудностей, которые для этих элементов были связаны с высоким потенциалом их ионизации в масс-спектрометре и которые не были преодолены в рамках использования традиционного метода TIMS. Новые возможности открылись для двух таких важнейших элементов как свинец (обыкновенный свинец) и уран (изотопные отношения 238U/235U и 234U/238U), изучение которых в геохимии в двухтысячных годах открылось практически заново благодаря принципиальному повышению точности измерения изотопных отношений более чем на порядок по сравнению с методом TIMS. Как будет видно из дальнейшего описания проекта, работы, связанные с изучением вариаций изотопного состава свинца и урана с помощью метода MC-ICP-MS в предлагаемой теме занимает важное место.
Динамичное развитие методов изотопной геологии в последние 40 лет, сопровождаемое получением систематических изотопно-геохронологических и изотопно-геохимических характеристик различных земных образований и метеоритов, сделало изотопную геологию базисным направлением исследований для стратиграфии, геодинамики, металлогении, петрологии, минералогии, океанологии, геоэкологии. Данные изотопно-геологических исследований с использованием изотопных систем радиоактивных, радиогенных и стабильных изотопов играют важную, часто ключевую роль в решении широкого круга фундаментальных проблем и прикладных задач наук о Земле. К ним относятся: расшифровка ранней истории Земли, решение петрологических задач, изучение эволюции магматизма и рудообразования во времени, источников вещества магм и рудообразующих флюидов, природы месторождений-гигантов, геохронология осадочных бассейнов, а также установление условий осадконакопления и источников сноса, хронология извержений молодых и новейших континентальных вулканов. Изотопная геохимия легких элементов (H, C, O, S) играет ведущую роль в изучении Мирового океана, прежде всего, динамики океанских течений и водных масс, формирующих современные климатические условия Земли, которые особо актуальны для мониторинга состояния экосистем и процессов атлантификации, активно протекающих в Арктическом регионе.
Исследования будут проводиться по следующим направлениям: Раздел №1 темы: Системы радиоактивных и радиогенных изотопов (U-Pb, 238U-235U, 238U-234U, Rb-Sr, Sm-Nd) и изучение хронологии и источников вещества месторождений стратегических металлов
Раздел №2 темы: Региональные и локальные вариации изотопного состава свинца рудных месторождений в металлогенических провинциях России и сопредельных территорий Евразии по данным высокоточного MC-ICP-MS изотопного анализа. Мантийные и коровые источники металлов, связь свинцово-изотопных характеристик с геологическим строением и тектоническим развитием регионов
Раздел №3 темы: Изотопная геохронология, периодизация катастрофических извержений и источники магм новейшего неоген-четвертичного этапа вулканизма в Евразии (Россия и сопредельные территории). Радиогенных аргон в молодых (<2 млн. лет) вулканитах
Раздел №4 темы: Фракционирование стабильных изотопов легких элементов (O, H, C, S) в природных и экспериментальных условиях: приложение к изучению формирования магматических пород, рудообразующих флюидных систем и взаимодействия флюид-порода
Раздел №5 темы: Поведение стабильных изотопов легких элементов (O, H, C) при трансформации изотопного и солевого состава вод морей Российской Арктики, вызванной взаимодействием с атмосферой, континентальным стоком и формированием–таянием морского льда |