Наука геологического факультета

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

  1. Рудообразующие процессы, их эволюция в истории Земли, металлогенические эпохи и провинции и их связь с развитием литосферы. Условия и закономерности размещения полезных ископаемых. Научный руководитель — зав. кафедрой «Геология», д.г.-м.н., профессор Масленников В.В.
  2. Исследования вещества геосфер Земли, изучение и открытие редких и новых минералов. Научный руководитель — д.г.-м.н., профессор кафедры «Минералогия и геохимия» Белогуб Е.В.

Научные исследования кафедры:Геологии ⇓Минералогии и геохимии ⇓

ТЕМЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Направления научных исследований кафедры Геологии:

1. Высокотехнологичные микроэлементы в минералах: формы и процессы концентрации

 Научный руководитель —  заведующий кафедрой «Геология», доктор геолого-минералогических наук, профессор, член-корреспондент РАН Масленников В.В.

1.1. В продуктах полного окисления колчеданных руд – госсанитах, образующих ареалы вокруг рудных холмов, выявлены гематитизированные, хлоритизированные и карбонатизированные трубчатые микрофоссилии, которые по условиям локализации, морфологии и внутреннему строению отнесены к сибоглинидам, полихетам и известковым серпулидам. Изотопный состав углерода карбонатов трубчатых микрофоссилий (среднее для трех типов: -7,2; -6,8; -22,8 ‰, PDB) свидетельствует о биогенном происхождении карбонатов в госсанитах. Микроэлементный состав гематита микрофоссилий (Mn (1529 г/т), As (714 г/т), V (540 г/т), W (537 г/т), Mo (35 г/т), U (5 г/т) свидетельствует о сорбции окси-гидроксидами железа металлов и металлоидов, высвободившихся как при окислении сульфидов, так и при разложении гиалокластов и их дальнейшей фиксации в составе диагенетического гематита.

Расчет температур преобразования первичных осадков с использованием данных изотопного состава кислорода карбонатов (среднее для трех типов: +13,5; +14,2; + 13,0 ‰, SMOW) с учетом поправок на участие биогенных факторов показывает температуры от + 5 до +130 ° С., соответствующие условиям диагенетических преобразований.

1.2. При исследовании древних золотых изделий из археологических памятников Центральной Евразии установлены признаки использования россыпного золота с участков развития платиноносных ультраосновных пород. Сделанные из такого золота предметы содержат микровключения рутения, осмия и имеют аномальные содержания платины, палладия. Геохимические особенности впервые зафиксированы методом лазерной абляции с индуктивно связанной плазмой (LA-ICP-MS). Данные об использовании россыпного золота с платиноидными метками позволили проследить основные культурные связи древности на Урале и Алтае в эпоху бронзы и раннего железа. Результаты исследований представлены в монографии.

Зайков В.В., Таиров А.Д., Зайкова Е.В., Яблонский А.Д., Котляров В.А. Благородные металлы в рудах и древних золотых изделиях Центральной Евразии. Челябинск: Каменный пояс, 2016. 320 с.

 1.3. Выявлены индикаторные микровключения в древних шлаках, полученных из двух типов медного сырья. К первому типу относятся хромшпинелиды, поступившие из медных руд в гипербазитах, ко второму – халькозин и ковеллин из зон окисления сульфидных залежей. На основании геохимических свойств этих минералов (содержаний  Zn, Ag, As и др.) определены места вероятной добычи сырья в бронзовом веке на Южном Урале.

Снимки корольков и микровключений халькозина в шлаках поселения Каменный Амбар (Карталинский район, Южный Урал). Ширина левого снимка 6 мм. правого – 0.2 мм.

Участники:
доктора и кандидаты наук;
студенты и аспиранты ЮУрГУ.

Организации-партнеры:
Институт минералогии УрО РАН.

 2. Геохимия металлоносных отложений колчеданоносных районов Урала

 Научный руководитель — доцент кафедры «Геология», кандидат геолого-минералогических наук, Аюпова Н.Р.

2.1. В результате сравнительного анализа барита Сафьяновского колчеданного месторождения (Средний Урал) и гидротермальных полей Семенов-1 и Семенов-3 (САХ) установлено сходство литогенеза палеозойских и кайнозойских баритсодержащих пиритовых руд. Для гидротермального барита характерны недеформированные таблитчатые кристаллы и их радиально-лучистые агрегаты, тогда как катагенетический барит представлен таблитчатыми кристаллами с признаками деформаций и стилолитовыми швами. Гидротермальный барит из колломорфных руд Сафьяновского месторождения и поля Семенов-1 образовался из низкосоленых (0.6–4.5 мас. % NaCl-экв.) и низко- до умеренно-температурных (≤240 °С) растворов. Повышенное содержание CH4 в гидротермальном барите Сафьяновского месторождения связано с разложением органики, широко распространенной в палеогидротермальном оазисе.

Морфология кристаллов барита из пиритовых руд Сафьяновского колчеданного месторождения (а, с) и гидротермальных полей Семенов-1 (b) и -3 (d).
а) таблитчатые кристаллы барита, замещаемые кварцем; b) таблитчатые кристаллы барита (Ba) в мелкозернистой кварц-пиритовой матрице (Py-I + Q) и в позднем жильном пирите-II (Py-II); с) таблитчатые кристаллы барита со стилолитовыми швами (показано стрелкой) и гранозернистым кварцем по контурам кристаллов барита; d) агрегаты таблитчатого барита (Ba), сцементированные кварцем вокруг обломка пирита (Py).
Фото а и с – прозрачно-полированные шлифы, проходящий свет; b и d – аншлифы, отраженный свет.

2.2. В колчеданных рудах Урала установлено концентрирование олова в виде аутигенных микровключений касситерита в магнетитсодержащих обломочных рудах (до 97 г/т, Шемурское и Ново-Шемурское месторождения) и госсанитах (до 218 г/т, Молодежное и Западно-Озерное месторождения) в результате высвобождения Sn при разложении сфалерита и оловосодержащих минералов гидротермальных руд в зоне субмаринного гипергенеза.

2.3. Определены минеральные формы и характер накопления висмута в рудах Александринского месторождения.

 Участники:
доктора и кандидаты наук;
студенты и аспиранты ЮУрГУ.

Организации-партнеры:
Институт минералогии УрО РАН.

Направления научных исследований кафедры «Минералогия и геохимия»:

Фракционирование редких и редкоземельных элементов в новых, редких и малоизученных минералах различных месторождений различного генезиса

 Научный руководитель — доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры «Минералогия и геохимия» Белогуб Е.В.

1.1. Установлены особенности поведения РЗЭ в условиях контактового метаморфизма применительно к колчеданным месторождениям кипрского типа. Впервые на Лучистом проявлении меди (Южный Урал) выявлены минералы-носители РЗЭ в полосчатых рудах (ксенотим-(Y), касситерит-(Nb), монацит-(Ce)), и связь РЗЭ-минерализации с агрегатами рутил-ильменитового и ильменит-магнетитового составов.

а

б
Акцессорная минерализация в рудах Лучистого проявления меди: а) Ксенотим-(Y) (Ks) и монацит-(Ce) (Mnz) в срастании с ильменитом (Ilm) и кварцем (Q); б) в пирите (Py) сросток рутила (Rut), монацита-(Се) и ксенотима-(Y). Снимки получены в отраженных электронах (VEGA3 TESCAN и РЭММА-202М, аналитики И.А. Блинов и В.А. Котляров).

 1.2. Совместно с сотрудниками Минералогического Музея им. А.Е. Ферсмана (г. Москва) описан новый боросиликат Cs, Na и Ca – одигитриаит (CsNa5Ca5[Si14B2O38]F2).

Минерал найден на морене ледника Дара-и-Пиез, расположенном на одноименном щелочном массиве (Таджикистан).  Определены его парагенезис, химический состав и физические свойства. Название в переводе с греческого означает «указующий путь», показывая роль цезия в кристаллической решетке минерала как индикатора экстремальных условий образования.

Одигитриаит утвержден международной комиссией по новым минералам (IMA-CNMMN) и внесен в реестр под номером IMA 2015-028. Голотип хранится в коллекции Минералогического Музея им. А.Е. Ферсмана (рег. № 4706/1).

Участники:
доктора и кандидаты наук;
студенты и аспиранты ЮУрГУ.

Организации-партнеры:
Институт минералогии УрО РАН;
Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН (г. Москва).

ВСЕГО по результатам исследований опубликовано:

Монография – 1
Статьи в WoS и Scopus – 12
Статьи в РИНЦ – 29
Сделано докладов на зарубежных конференциях – 5

Использование результатов научных исследований в образовательной деятельности
1) Геологическим факультетом совместно Институтом минералогии УрО РАН и Российским минералогическим обществом (Ильменское отделение) в течение двадцати лет проводится Всероссийская молодежная научная школа с международным участием «Металлогения древних и современных океанов».
2) С 2014 года совместно Институтом минералогии УрО РАН факультет проводит ежегодную Всероссийскую молодежную научную школу с международным участием «Геоархеология и археологическая минералогия».
3) Результаты научных исследований используются при чтении курса «Геология месторождений полезных ископаемых», при изучении дисциплин «Петрография», «Минералогия» и включены в курс учебных и производственных практик студентов.

Научно-исследовательская работа студентов

В течение 2016 года студентами сделано 3 доклада на конференциях и опубликовано 3 статьи.

ПРИКЛАДНЫЕ НИР

С 2014 года по договорам с ООО «Геоновация» сотрудниками Геологического факультета проводится оценка перспективности Александринского рудного поля (Южный Урал) на золото. Общий объем финансирования – 1,5 млн. руб.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЗА 2016 ГОД

Количество аспирантов   1
Количество защитивших диссертацию за 2016 лет:
Кандидатская   1

Заведующий кафедрой «Геология» Масленников Валерий Владимирович получил звание член-корреспондента РАН.