Лаборатория петрографии имени академика А.Н. Заварицкого

Главным направлением исследований Лаборатории является решение фундаментальной проблемы связи петрологических особенностей магматических пород с тектоническими обстановками их формирования. Это направление разрабатывалось в Лаборатории многие годы под руководством А.М. Борсука, О.А.Богатикова, Ю.И. Дмитриева, Е.Е. Лазько, Д.И. Фрих-Хара, А.А. Цветкова, С.В. Чеснокова, Е.В. Шаркова, В.В. Ярмолюка при изучении магматизма в различных тектонических структурах Земли: в Атлантике, на Камчатке, Курилах, Кавказе, Урале, в Центрально-Азиатском складчатом поясе, на Фенноскандинавском, Украинском и Алданском щитах и на Воронежском кристаллическом массиве. Широкая география исследований и огромный возрастной интервал изучаемых магматических пород, охватывающий почти 4 млрд лет, обеспечили возможность прослеживать эволюцию магматических процессов и тектонических обстановок их проявления на протяжении большей части геологической истории Земли. Важным результатом этих исследований стала многотомная серия «Магматические горные породы», подготовленная по инициативе и при активном участии в качестве автора и главного редактора академиком О.А. Богатиковым. В серии монографий впервые в мировой литературе были обобщены обширные данные по классификации, номенклатуре, петрографии, петрохимии и геохимии всех существующих на Земле видов магматических пород, рассмотрена глобальная эволюция магматизма, его связь с геодинамикой и оруденением. Эти книги стали настоящей энциклопедией знаний о магматизме и его роли в истории формирования нашей планеты.

Многотомная серия «Магматические горные породы».

В последние годы большое внимание в Лаборатории уделяется изучению магматизма ранних этапов эволюции Земли. Результаты исследований на Воронежском кристаллическом массиве и Фенноскандинавском щите показали, что, начиная с 3.0 млрд лет магматизм в раннедокембрийских провинциях, наряду со специфическими особенностями каждой провинции, имел многочисленные черты сходства с магматизмом фанерозойских конвергентных и внутриплитных обстановок. Это указывает на начало современного стиля тектоники и геодинамики на Земле уже в мезоархейское время.

Палеотектонические реконструкции процессов формирования Курского блока в раннем докембрии.

Модель тектонической эволюции Карельского кратона и смежных структур в интервале времени 2.4-2.1 млрд лет. Изученные участки: М – Малое Янисъярви; Х – Хатунойя; Т – Тулос.

Одним из важных разделов работ Лаборатории является изучение раннедокембрийского кристаллического фундамента Восточно-Европейской и Сибирской платформ по керну глубоких разведочных и параметрических скважин. Новые данные о составе и возрасте погребенных частей раннедокембрийской коры расширяют знания о строении крупных блоков древней литосферы и служат основой для палеотектонических реконструкций и палеоконтинентальных корреляций.

Крупным направлением работ Лаборатории является изучение петрологии щелочных и щелочно-ультраосновных пород, заложенное трудами О.А. Воробьевой, Е.К. Свешниковой, Е.Д. Андреевой, В.А. Кононовой и других исследователей. Работы проводились как на древних щитах, так и в пределах фанерозойских складчатых поясов. Наиболее детальное изучение на территориях севера Восточно-Европейской и юга Сибирской платформ послужили основой для разработки широкого круга фундаментальных и прикладных вопросов классификации, номенклатуры, петрологии и рудоносности щелочно-ультраосновных пород крупных щелочных комплексов, а также кимберлитов, лампроитов и родственных им пород.

В последние годы в Лаборатории активно разрабатываются вопросы петрологии кимберлитов – главных источников природных алмазов. Изучение мантийных ксенолитов из кимберлитов месторождения им. В. Гриба в Архангельской алмазоносной провинции позволило расшифровать сложную историю начальных этапов формирования алмазоносных кимберлитовых расплавов. Установлено, что кимберлиты в ходе подъема активно взаимодействовали с глубинными частями алмазосодержащей литосферной мантии на интервале глубин от 180-210 км до 100-120 км, что приводило к значительному изменению состава как кимберлитовых расплавов, так и окружающих мантийных пород.

Последовательное преобразование глубинных деплетированных пород литосферной мантии при взаимодействии с кимберлитовым расплавом в ряду: 1) деформированных перидотиты; 2) ильменитовые перидотиты; 3) ильменит-гранатовые и ильменит-ортопироксен-гранатовые породы.

Последовательное преобразование глубинных деплетированных пород литосферной мантии при взаимодействии с кимберлитовым расплавом в ряду: 1) гранатовые лерцолиты; 2) флогопит-гранатовые верлиты; 3) клинопироксен-флогопитовые породы.

Наряду с изучением кимберлитов, большое внимание уделяется родственным им породам – лампрофирам, которые образованы глубинными мантийными расплавами. Исследования лампрофиров разного возраста на юго-западе Сибирского кратона позволили установить, что воздействие на литосферную мантию базальтовых расплавов, формировавших гигантскую провинцию Сибирских траппов, привело к смене флогопит-содержащих метасоматических ассоциаций на карбонат-содержащие. Изучение лампрофиров Кольской щелочной провинции на севере Восточно-Европейского кратона показало идентичность их возраста с возрастом кимберлитов Архангельской провинции, общность источников расплавов и процессов их формирования.

Полученные результаты изучения кимберлитов и лампрофиров позволили уточнить представления о составе и строении глубинных горизонтов Земли северо-западной части Восточно-Европейской платформы, а также оценить вклад щелочно-ультраосновных расплавов в их преобразование.

Изучение новейшего магматизма Большого и Малого Кавказа позволило дать прогноз опасности современных вулканических извержений и оценить их экологические последствия. Для ряда палеозойских и мезозойских магматических комплексов Большого Кавказа на основе геологических и петрологических исследований определены источники расплавов и особенности их эволюции, установлена геодинамическая позиция, а также оценен металлогенический потенциал. Сотрудники лаборатории проводили также исследования отходов обогатительных фабрик вольфрам-молибденовых и полиметаллических месторождений Северного Кавказа и показали перспективность их использования

Исследовательские работы Лаборатории проводятся как в рамках Государственного задания ИГЕМ РАН, так и при поддержке грантов РНФ. В исследованиях Лаборатории активно участвуют аспиранты ИГЕМ, студенты МГУ и МГРИ-РГГРУ. Развиваются научные связи и кооперация с российскими и зарубежными учеными для извлечения полезного компонента и уменьшения экологической опасности.