Научные достижения
Главными направлениями исследований лаборатории являются:
1) рудоносность габбро-гипербазитовых массивов;
2) металлогения черносланцевой формации;
3) магматизм и геодинамические условия формирования Южного Урала в связи с рудообразованием.
Сотрудниками лаборатории предложен механизм формирования хромитовых месторождений. Проведена оценка перспектив массивов Крака на хромитовые руды. Составлен подробный каталог известных в их пределах хромитовых месторождений и проявлений. Разработана методическая основа для поиска бедновкрапленного хромитового оруденения, а также комплексного его использования. В пределах Апшакской площади (массив Южный Крака) выявлен ряд новых хромитовых проявлений (Придорожное, Лактыбаш, Ситновское).
В пределах палеоконтинентальных структур Южного Урала выделены несколько перспективных площадей, сложенных черносланцевыми отложениями, с промышленными содержаниями благородных и редких металлов: 1) Ларинский купол (Арамильско-Сухтелинская зона); 2) северная часть Ямантауского и Маярдакского антиклинориев (Башкирское поднятие); 3) западное обрамление Суундукского гранитного массива (Восточно-Уральское поднятие). Разработана модель образования золотого оруденения в углеродистых отложениях. Показано, что благороднометальная минерализация в разнофациальных углеродистых комплексах имеет полигенную осадочно-гидротермально-метаморфогенную природу.
Доказано, что по ряду геологических, геохронологических и петрогеохимических данных породы канзафаровского комплекса, а также Большаковского, Ключевского, Куртмакского, Камбулатовского массивов, расположенных в пределах Арамильско-Сухтелинской зоны, сопоставимы с породами магнитогорского комплекса, для которого четко доказана принадлежность к габбро-гранитной формации. Это позволило соединить в единую субмеридиональную структуру южноуральский и среднеуральский сегменты раннекаменноугольного надсубдукционного рифта.
В 2003–2005 гг. сотрудниками лаборатории выполнялась программа научно-исследовательских работ по теме: «Хромитоносность габбро-гипербазитовых массивов Южного Урала». Авторы: Сначёв В.И., Савельев Д.Е., Рыкус М.В., Савельева Е.Н., Рыкус Н.Г., Сначёв А.В.
Изучены хромитовые объекты в пределах габбро-гипербазитовых массивов Южного Урала, петрогеохимические особенности пород и руд. Показано, что по степени истощенности (деплетированности), метаморфизма габбро-гипербазитовые массивы различных структурно-формационных зон заметно отличаются друг от друга. Установлено, что состав хромитовых руд определяется преимущественно типом вмещающего структурно-вещественного комплекса (лерцолитовый, гарцбургитовый, дунит-гарцбургитовый, верлит-дунитовый), а также степенью метаморфизма (относительно слабо метаморфизованные породы, вторичные серпентиниты). Сопоставление составов хромшпинелидов гипербазитов Южного Урала с таковыми известных геодинамических обстановок позволило установить, что ультраосновные породы массивов Крака близки реститам пассивных окраин океанов, для Главного Уральского разлома наблюдается соответствие глубоководным желобам и СОХ, для Миасс-Куликовского пояса — реститам, драгированным в глубоководных желобах и основании разреза островных дуг, гипербазиты Восточно-Уральской синформы занимают промежуточное положение между СОХ и основанием островных дуг. В работе рассмотрен механизм образования хромитовых месторождений альпинотипной формации, обоснована гипотеза о формировании их в три стадии.
В 2006–2008 гг. — «Золоторудные и золотосодержащие формации северной части Восточно-Уральской мегазоны (Южный Урал)». Авторы: Сначёв В.И., Савельев Д.Е., Сначёв А.В.
Проведено изучение золоторудных и золотосодержащих формаций северной части Восточно-Уральской мегазоны. Рассмотрено геологическое строение месторождений и проявлений, особенности вмещающих пород и руд. Установлено, что Восточно-Уральская мегазона прошла в своей палеозойской истории развития стадии континентального рифтогенеза, активной континентальной окраины, коллизионную, каждая из которых характеризуется определенным набором магматических и рудных формаций. Золоторудные и золотосодержащие формации Челябинского рудного района образовались в единый позднедевонско-раннекаменноугольный этап тектоно-магматической активизации, выразившейся в мощном андезитоидном вулканизме с широким развитием интрузий среднего состава от субвулканического до мезоабиссального уровня становления. В пределах Кочкарского рудного района золоторудные и золотосодержащие формации также сформировались в позднедевонско-раннекаменноугольное время и приурочены к порфировым интрузиям габбро-диорит-плагиогранитной и крупным массивам тоналит-гранодиоритовой формаций, образующих два последовательно формирующихся субмеридиональных пояса с различной рудной специализацией.
В 2009–2011 гг. — «Рудоносность углеродистых отложений палеоконтинентальных структур Южного Урала». Авторы: Сначёв В.И., Сначёв А.В., Савельев Д.Е., Ардисламов Ф.Р., Бажин Е.А.
В работе приведено описание углеродистых отложений в разрезе докембрийских и палеозойских образований Башкирского поднятия, антиклинория Уралтау и Восточно-Уральского поднятия. На основе изучения петрогеохимических особенностей черносланцевых толщ дана их типизация, установлены палеогеографические условия накопления, источники сноса. Впервые углеродистые отложения палеоконтинентальных структур Южного Урала оценены на благородное и редкометальное оруденение, выделены перспективные участки на проведение дальнейших поисковых и оценочных работ, разработан комплекс прогнозных минералого-геохимических критериев на поиски оруденения.
В 2012–2014 гг. – «Рудоносность гранитоидных массивов Башкирского мегантиклинория и зоны Уралтау». Авторы: Сначёв В.И., Савельев Д.Е., Сначёв А.В., Ардисламов Ф.Р., Бажин Е.А.
В работе представлены данные по геологическому строению гранитоидных массивов Башкирского и Уралтауского мегантиклинориев (Барангуловскому, Мазаринскому, Бердяушскому, Ахмеровскому, Рябиновскому, Артлышскому), петрогеохимическим их особенностям, рудоносности и геодинамическим условиям формирования. Показано, что наибольшими перспективами на поиски рудной минерализации обладают Барангуловский (тантал, ниобий), Артлышский (вольфрам, молибден) массивы, а также углеродистые сланцы обрамления Ахмеровского массива (золото). Разработаны прогнозно-поисковые критерии рудоносности рассматриваемых гранитоидных интрузий; выявлены петрографические разности пород, наиболее перспективных на редкие металлы; подсчитаны прогнозные ресурсы по категории Р2 на тантал и ниобий.
В 2015–2017 гг. – «Модель образования месторождений хрома в офиолитовых комплексах Южного Урала». Авторы: Сначёв В.И., Савельев Д.Е., Сначёв А.В., Ардисламов Ф.Р., Бажин Е.А.
Объектом изучения являлись рудные концентрации хромита в ультрамафитах офиолитовой ассоциации. Главной целью исследований было создание физической модели хромитообразования, учитывающей основные особенности строения и состава всего многообразия хромититовых концентраций в мантийном разрезе офиолитовых комплексов. В работе охарактеризованы объекты изучения, методические аспекты, история изучения ультрамафитов Южного Урала; проведен обзор месторождений хрома в офиолитовых комплексах мира; изложен фактический материал по месторождениям Полярного Урала, Кемпирсайского массива и авторские данные по Аккаргинскому и Кракинским массивам Южного Урала. На примере хромитопроявлений массивов Крака детально рассмотрены вопросы строения и состава хромититов и вмещающих ультрамафитов на различных масштабных уровнях. Рассмотрена геохимическая зональность хромитоносных зон, впервые приведены микроструктурные свидетельства деформационно-индуцированных процессов, приводящих к образованию новых кристаллов хромшпинелида как в оливиновом матриксе, так и в ортопироксене. Проведен критический обзор современных представлений о генезисе офиолитовых хромититов, обоснована авторская генетическая модель хромитообразования. Итогом исследования явилось построение физической модели пластического потока кристаллической среды (мантийного диапира), внутри которого происходит перераспределение минеральных фаз с образованием внутри наиболее мобильной дунитовой зоны рудных концентраций хромита.
В 2018–2020 гг. – «Геодинамика и металлогения меди и золота зоны Главного Уральского разлома Южного Урала». Авторы: Знаменский С.Е., Сначёв В.И., Серавкин И.Б., Косарев А.М., Сначёв А.В., Савельев Д.Е.
В процессе выполнения работ по изучению углеродистых отложений проведена типизация черносланцевых, установлена формационная принадлежность и реконструированы палеогеографические условия их накопления, сделано предположение об источниках сноса терригенного и вулканогенного материала, установлена степень преобразования пород, выявлено новое Черноозерское проявление золота, установлен формационный тип золоторудной минерализации и условия ее образования.
Показано, что ордовикские черносланцевые отложения кураганской свиты (северная часть Главного Уральского разлома), являющиеся рудовмещающими для Сиратурского золоторудного месторождения, относятся к низкоуглеродистому типу (0,8–3,0% Сорг), терригено-углеродистой и карбонатно-углеродистой формациям. Они образовались в континентально-рифтогенной геодинамической обстановке, в мелководной и прибрежно-мелководной области осадочного бассейна и испытали в дальнейшем региональный метаморфизм в условиях зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций (Т = 450–600°С). Золото-сульфидная рудная минерализация Сиратурского месторождения представлена низкопробным золотом (670–820), а – золото-кварц-малосульфидная – высокопробным (940–970). Месторождение можно отнести к полигенному и полихронному типу.
Выявлены новые проявления платинометальной минерализации: 1) в массиве Малютка худолазовского комплекса и 2) в хромититах зоны меланжа массива. В массиве Малютка она представлена майчнеритом и сперрилитом, локализованными в пределах сульфидных фаз (пирротин, халькопирит, пентландит). Выделено три основных типа сульфидно-платинометальных ассоциаций, соответствующих трём стадиям их образования: позднемагматической, ранней гидротермальной и поздней гидротермальной. На проявлениях зоны меланжа Нуралинского массива платинометальная минерализация относится к смешанному типу (Os,Pt,Ir>Ru>Pd,Rh) и представлена тонкими выделениями МПГ (1–7 мкм) в сульфидах и арсенидах – миллерите, орселите, хизлевудите. Образование акцессорной минерализации и выделение платинометальных фаз было вызвано тектонической перегруппировкой материала и воздействием на хромититы низкотемпературных флюидов.
В 2019–2021 гг. – «Геодинамика и металлогения меди и золота зоны Главного Уральского разлома Южного Урала». Авторы: Знаменский С.Е., Сначёв В.И., Серавкин И.Б., Косарев А.М., Сначёв А.В., Савельев Д.Е.
Ордовикские черносланцевые отложения, рудовмещающие Сиратурское золоторудное месторождение, сформировались в мелководной и прибрежно-мелководной области осадочного бассейна. В раннем и среднем палеозое (океаническая и островодужная стадии) они испытали интенсивный приразломный метаморфизм в условиях зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций. В это время в температурном интервале 475–495°С были сформированы прожилково-вкрапленные золото-сульфидные руды (пробность 670–820). В коллизионный этап развития Южного Урала (C2–P1) образовались жильно-прожилково-вкрапленные золото-кварц-малосульфидные руды. Последние представлены высокопробным (940–970) золотом. В целом Сиратурское месторождение можно отнести к полигенному и полихронному типу.
Черносланцевые образования сакмарской (S1-D1sk) и уреньгинской (RF2ur) свит испытали зональный контактовый метаморфизм под действием термоградиентного теплового поля Тургоякской гранитной интрузии, что привело к выносу золота из зоны амфибол-роговиковой фации и его переотложение в пределах альбит-эпидот-роговиковой. С удалением от контакта массива редкометальное оруденение сменяется золотым.
Магнетитовые проявления Калканской площади, локализованные в серпентинитах Главного Уральского разлома (Баталинское, Калканское и другие), изначально могли быть сформированы в серпентинизированных ультрамафитах дна палеоокеанического или преддугового бассейна путем просачивания металлоносных (Fe, Cu, Co) гидротермальных растворов с низкой концентрацией серы с образованием первичных сульфидов меди, никеля, кобальта, магнетит. В коллизионной обстановке ультрамафиты были вовлечены в относительно низкотемпературные тектонические процессы и произошла полная серпентинизация первичных минералов ультрамафитов, замещение хромшпинелидов магнетитом, высвобождение никеля из оливина, образование вторичных сульфидов меди, серебра, висмута, самородной меди, карбонатно-силикатных прожилков. Интенсивная дислоцированность пород на масштабном уровне минеральных агрегатов вела к тектонической перегруппировке материала с концентрацией магнетита в небольшие рудные тела.