Инновационный научно-образовательный центр «Золото-платина»

Коробейников Александр Феопенович

Научный руководитель центра

профессор, д.г.-м.н.

(38-22) 55-58-36

 

Итоги деятельности

В 2012 г. в центре «Золото-платина» выполняются:

-   научные исследования в рамках государственного заказа «Наука» (№ 5.4730.2011) по теме: «Исследование рудно-метасоматической зональности как научной основы оценки благороднометалльных месторождений» (науч. рук. проф. А.Ф. Коробейников). Объём финансирования 3 млн. руб.

-   4 хоздоговора с Институтом угля СО РАН (г. Кемерово) по изучению уровней  накопления Pt, Pd, Os, Ir, Au, Re в обожженных и необожженных углях и углесодержащих породах месторождений Кузбасса (научный руководитель А.Я. Пшеничкин). Объём финансирования 348,64 тыс. руб.

В 2012 г. сотрудниками центра опубликовано 3 монографии, 10 статей в журналах ВАК, 6 статей в зарубежных журналах (в том числе 5 статей с импак-фактором 2,24), 10 статей в региональных журналах, 17 тезисов докладов в международных и региональных конференциях, подано 3 заявки на изобретение, получен 1 патент на изобретение.

В результате исследований получены новые знания по основным закономерностям образования и размещения месторождений золота и комплексных золото-платиноидных руд в связи с процессами рифтогенеза, палеодиапиризма, палеотектоники, мантийно-корового метасоматизма и магматизма в соответствии с геодинамическим режимом пульсационного саморазвития Земли и земной коры. Выявлена региональная зональность различного оруденения, обусловленная глубиной становления палеодиапиров, магматитов, метаморфитов, метасоматитов в глубинных расколах земной коры и верхней мантии и проявления плюмтектоники. Для различных типов месторождений выявляется вертикальная рудно-метасоматическая зональность в связи с характером распределения разных типов метасоматитов и руд в общих магмо-рудно-метасоматических колоннах протяженностью по вертикали 1,8–4 км. Здесь нередко проявляется двухуровневое размещение рудных столбов в диапазонах 240–400, 400–600 и 800–1200 м.

Разрабатываются геологические модели возникновения мантийной магмо-термо-флюидодинамической и внутрикоровой гранитоидно-гидротермально-метасоматической золотогенерирующих систем при пульсационно-эстафетном их саморазвитии. Благодаря их взаимодействию в условиях земной коры формировались крупнообъемные золотые, комплексные золото-платиновые месторождения на площадях активного проявления плюмтектоники, рифтогенеза, палеодиапиризма и мантийно-корового метасоматизма. Решение этих проблем способствовало получению новых данных по проблеме глубинной геологии золотоносных регионов.

Обсуждаются закономерности возникновения рудообразующих систем – мантийной магмо-флюидодинамической и внутрикорковой гранитоидно-гидротермально-метасоматической, возникавших под воздействием высоконагретых глубинных флюидопотоков-плюмов на основе концепции пульсационного саморазвития Земли. Показано, что формирование крупных и сверх крупных золоторудных, комплексных золото-платиновых месторождений происходило в специфических структурах земной коры путем взаимодействия внутрикоровых и мантийных магмо-флюидодинамических металлоносных систем.

Успешному выполнению геолого-геохимических исследований способствовала разработка в центре «Золото-платина» нового высокочувствительного и экспрессного инверсионно-вольтамперометрического метода анализов горных пород, руд, минералов, вод на Au и ЭПГ. Этот метод позволяет определять низкие и высокие концентрации Au, Ag, Pt, Pd, Rh, Os, Ir, Ru, Re, Bi не только в традиционных золоторудных, платинометалльных толщах с чувствительностью 1·10-8 – 1·10-7  мас. %  и высокой воспроизводимостью повторных анализов (80–90 %) из навесок проб 1–10 г. Разработанная методика определения благородных металлов не имеет аналогов в нашей стране, так и за рубежом. Применение инверсионной вольтамперометрии  позволило обосновать выделения нового нетрадиционного типа комплексных золото-платиноидных руд, размещенных в зонах метасоматоза черносланцевых толщ фанерозоя Сибири и Казахстана.

За 50-летний период полевых и лабораторных исследований коллективом лаборатории геологии золота и центра «Золото-платина» было охвачено свыше 30 золоторудных полей и месторождений Кузнецкого Алатау, Восточного и Западного Саянов, Тывы, Горного и Рудного Алтая, Западной Калбы, Среднего Урала, Енисейского кряжа, Забайкалья и Прибайкалья, Саха-Якутии. Были изучены все известные формационные типы золоторудных объектов по контрактам и хоздоговорам с производственными геологическими организациями Мингео СССР, Минприроды РФ, горнодобывающими предприятиями Минцветмета СССР, КазГео, Каззолото, а также с научными организациями отраслевой и академической принадлежности – Минцветмет СССР, Мингео СССР, АН СССР, РАН, по грантам РФФИ и Минобрнауки РФ, гранту президента РФ.

В центре имеются: химическая и минералогическая лаборатория, лаборатория по подготовке проб к анализам, оснащенная современными дробилками и истирателями.

Из оборудования имеется: атомно-абсорбционный спектрометр и 4 микропроцессорных инверсионно-вольтамперометрических анализатора марки ТА-2М, предназначенных для анализа пород, руд, минералов, технических вод на Au, Pt, Pd, Os, Ir, Bi, Re с программным обеспечением, рентгено-флуоресцентный анализатор Innov X50, спектрофотометр ИК-Фурье IR Prestige-21, поляризационный микроскоп Axio Scope.A1 с термокамерой Lincam для изучения флюидных включений, хроматографический комплекс на базе газового хроматографа "Хроматэкс-Кристалл 5000"

В инновационном научно-образовательном центре «Золото-платина» (куда структурно входит лаборатория геологии золота) (научный руководитель профессор А.Ф. Коробейников) основным направлением деятельности является разработка научных основ формирования, размещения прогнозирования и поисков золотых, нетрадиционных комплексных золото-платиноидно-редкометалльных месторождений различных формационных типов в палеозойских складчатых регионах Сибири.

Научно-исследовательская работа выполняется в рамках грантов РФФИ, Президента, программ АВЦП, гос. заданий и хозяйственных договоров.

В 2011 г. выполнялись две темы по программе АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009–2013 гг.)»:

-     Геология и геохимия благородных и редких металлов: мантийно-коровые источники (№ 2.1.1/1008, науч. рук. проф. А.Ф. Коробейников).

-     Исследование закономерностей формирования геохимических полей гидротермальных золоторудных месторождений (№ 2.1.1/904, науч. рук. проф. В.Г. Ворошилов).

И по 5-ти хозяйственным договорам с Институтом угля СО РАН (г. Кемерово) по изучению условий накопления в озоленных и неозоленных углях и углевмещающих породах Au, Pt, Pd, Os, Ir, Re (науч. рук. к. г.-м. н. А.Я Пшеничкин).

В центре «Золото-платина» 7 штатных сотрудников: А.Я. Пшеничкин, к.г.-м.н., зав. лаб.; научные сотрудники: Т.С. Глызина, к.х.н., Э.В. Горчаков, к.х.н.; инженеры-исследователи Ю.Е. Зыков, З.С. Михайлова, Ю.Я. Ненахов и техник-проектировщик Э.М. Устинова (аспирант каф. ФАХ ИПР); магистранты: К.С. Шмидке, Ю.И. Клюйкова, Ю.А. Оськина, Е.Г. Пакриева, сотрудничают с центром шесть ППС – профессора, д.г.-м.н.: А.Ф. Коробейников, В.Г. Ворошилов, А.И. Гусев, д.х.н. Н.А. Колпакова и 2 доцента, к.г.-м.н. – Ю.С. Ананьев и Т.В. Тимкин.

В 2011 г. сотрудниками лаборатории геологии золота опубликовано 8 статей в центральной печати, 12 тезисов докладов. Получено два патента на изобретения и подано пять заявок на изобретения. Подано 5 заявок на гранты: 2 РФФИ (научные руководители А.Я. Пшеничкин и Э.В. Горчаков), 1 заявка Школа президента (научный руководитель А.Ф. Коробейников) и 2 заявки Минобрнауки (научный руководитель А.Ф. Коробейников). Аттестована методика измерения концентраций золота методом атомно-абсорбционной спектроскопии (№ 08-47(294-01.00143.2011)) (ответственный н.с. Э.В. Горчаков). Готовится материал к аттестации инверсионно-вольтамперометрической методики на Pt (ответственная асп. Э.М.Устинова).

 

Основными направлениями деятельности научно-исследовательского центра «Золото-платина» являются получение новой информации на основе разработки научных основ формирования, размещения, прогнозирования и поисков золоторудных и комплексных золото-платиноидно-редкометалльных месторождений; разработка новых методов инверсионно-вольтамперометрических, рентгено-флюоресцентных анализов природного вещества на благородные и редкие элементы; подготовка высоквалифицированных специалистов, магистров, кандидатов и докторов наук.

В 2006 коллектив Центра выполнял научные исследования по проблеме «Закономерности формирования и размещения комплексных благороднометалльно-редкометалльно-редкоземельных месторождений складчатых поясов Сибири». В этом году завершались двухлетние научные исследования по этой проблеме.

Исследованиями установлено, что комплексная промышленная минерализация благородных, редких и редкоземельных элементов (Au, Ag, Pt, Pd, Rh, Bi, Te, Se, Tl, W, Mo, Sn, Ce, Ge, Nb) проявляется как в древних, так и молодых складчатых структурах земной коры. Рудные пояса, рудные поля и месторождения локализованы преимущественно в зонах трансрегиональных разломов, в рифтогенных впадинах, в структурах тектоно-магматической активизации и обнаруживают связь с глубинными неоднородностями низов земной коры и мантии, с мантийно-коровым палеодиапиризмом и глубинным метасоматизмом, проявляя независимость от региональных верхнекоровых аномалий. Нетрадиционные комплексные золото-платиноидно-редкометалльные объекты выявлены в углеродистых толщах фанерозоя (месторождения Сухой Лог, Олимпиада, Сарала, Октябрьское в Забайкалье, Енисейском кряже, Алтае-Саянской области, Бакырчик, Кумтор и Мурунтау в Казахстане, Киргизии и Узбекистане; Воронцовское на Урале и др.); в зонах несогласий и метасоматоза среди черносланцевых толщ фанерозоя (проявления уран-ванадиевых руд с Au, Pt, Pd: Эльконское на Алдане, Средняя Падма в Карелии, Коронейшен Хилл в Австралии); золото-платиноидно-редкометалльное оруденение в скарнах и в скарново-магнетитовых залежах (месторождения Тардан, Ольховское, Синюхинское, Казское и Сухаринское в Алтае-Саянской области); золото-платиноидно-редкометалльные руды в альбититах-калишпатитах, грейзенах (Калгутинское в Горном Алтае); золото-платиноидно-редкометалльно-редкоземельные руды в карбонатитах Ковдора на Кольском полуострове; золото-Pt-Pd-Bi-сульфидные руды в сиенитах, уртитах Мариинской Тайги; золото-серебряно-платино-палладиевая минерализация в колчеданных рудах Алтая.

Рудоносные геологические формации тяготеют к внутригеосинклинальным поднятиям, зонам глубинных разломов, горсто-грабеновым структурам, компенсационным синклиналям с черносланцевыми горизонтами, к рифтогенным впадинам на участках активного разуплотнения пород под воздействием метасоматоза на путях движения гидротерм и распада глубинных флюидных систем-продуктов плюмтектоники. В крупных палеоколоннах проявилась рудно-метасоматическая зональность: внизу магмо-рудно-метасоматических колонн находятся альбит-калишпатовые метасоматиты с Os, Ir, Pt, Mo, W, Sn; в средней части – грейзены, березиты-листвениты с Au, Pt, Pd, Rh, Bi, Te, As, Se, W; вверху – листвениты, аргиллизиты, кварциты с Te, Ag, Sb, Tl, Au, Pd, Pt. В зонах объемного метасоматоза установлено перераспределение и привнос рудного вещества до 70% от общей массы металлов в рудах и только 20-30% их количества заимствовалось из боковых пород. Вертикальная протяженность отдельных рудно-метасоматических зон достигает 1,2–3,8 км.

Формы нахождения благородных металлов в рудных ассоциациях комплексных месторождений отвечают дисперсно-примесным (атомарно-молекулярным или кластерным) – до 70-80%, и минеральным – до 20-30% от общего количества Au и ЭПГ в рудах. Минеральные формы представлены самородными, оксидными и сульфидно-селенидно-висмуто-теллуридными группами. Размер таких выделений составляет 0,00001–0,01 и реже 0,1–0,3 мм. Ультратонкие выделения металлов существенно затрудняют их диагностику и последующее извлечение из комплексных руд. Золото- и МПГ в комплексных месторождениях содержится в количествах 5-30 г/т Au и 0,5-9,3 г/т Pt; 0,1-5 г/т Pd при соотношениях ЭПГ/Au в рудах от 0,1 до 1:1, в среднем 0,4:1.

Геохимические исследования показали, что золото-платиноидно-редкометалльные ассоциации формировались при близком соотношении основных минерализаторов – Cl и F – в магмах и во флюидах комплексных месторождений 4:1 – 1:1 и 5 – 110:1 в растворах собственно золоторудных объектов (по данным состава флюидных включений в минералах). Близкие соотношения Cl и F от 1:1 до 1:30 в биотитах гранитоидов свойственны комплексным месторождениям, а для биотитов гранитоидов редкометалльных полей этот геохимический показатель превышает значения 1:30 – 1:60 и более.

Рудные поля и месторождения фиксируются глубинными геофизическими аномалиями, отражающими неоднородности блоков разуплотненных пород. Комплексные месторождения размещаются по границам таких полей и окружены отрицательными и пониженными значениями их напряженности и находятся над гравитационными ступенями глубинных сейсмических, палеомагнитных зон, отражающих следы воздействия былых термофлюидопотоков.

Совмещение внутрикоровых и мантийных рудообразующих магмо-флюидодинамических систем и обеспечивало формирование крупных и сврехкрупных месторождений в специфических структурах земной коры благодаря длительным процессам «стягивания» рудного вещества в единые эндогенно-экзогенные, эндогенные ореолы – рудные зоны – тела. Для месторождений свойственны магнитно-гравитационные пониженные аномалии основания и проявления рудно-метасоматической и геохимической зональности.

Комплексные рудные месторождения включают единый рудно-формационный ряд: монометалльные золотые или золото-серебряные, затем комплексные золото-редкометалльные и золото-платиноидные, золото-платиноидно-редкометалльно-редкоземельные и, наконец, собственно редкометалльные объекты. Тем самым существенно расширяются возможности прогнозирования, поисков и переоценки новых нетрадиционных комплексных рудных объектов благородных и редких металлов в различных структурах земной коры.

Полученные геолого-геохимические новые материалы убедительно свидетельствуют о реальной возможности наращивания ресурсов и запасов благородных и редких металлов за счет нетрадиционных комплексных месторождений.

Коллективом Центра по данной научной тематике опубликованы 2 монографии, 28 научных статей в Российских и 2 в зарубежных изданиях.

Защищены 3 кандидатские диссертации. В научных исследованиях участвовали 5 студентов геологической и химической специальностей.

Результаты научных исследований вошли в новые разделы учебных дисциплин для студентов геологического направления:

  1. формационный анализ;
  2. геологическое картирование рудных полей и месторождений;
  3. геохимические методы поисков рудных месторождений;
  4. прогнозирование и поиски месторождений полезных ископаемых;
  5. учение о полезных ископаемых;
  6. геология месторождений благородных металлов.