CC BY
88
УДК 550.812 (470.21)
ЭКСПЕДИЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ГИ КНЦ РАН, НАПРАВЛЕННАЯ НА РАЗВИТИЕ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ АРКТИКИ, РЕШЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАЧ ГЕОЛОГИИ И МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Т.В. Рундквист
Г еологический институт КНЦ РАН
Аннотация
Экспедиционная деятельность ГИ КНЦ РАН направлена на реализацию крупномасштабных и комплексных научных проектов в Кольском регионе и проводится по нескольким главным направлениям: работы, связанные с прогнозом и изучением месторождений стратегического рудного минерального сырья и других полезных ископаемых; работы по изучению миграций оледенения, изменений климата и динамики катастрофических явлений, происходивших на территории западной части Арктической зоны России за последние 10-15 тыс. лет; фундаментальные исследования в области геологии; экспериментальные экспедиционные работы по изучению геоэлектрических свойств земной коры и верхней мантии; международный научный туризм.
Ключевые слова:
экспедиционная деятельность, геология, рациональное природопользование, международное сотрудничество.
Экспедиционная деятельность составляет неотъемлемую часть геологического изучения территории. Геологический институт КНЦ РАН ежегодно проводит экспедиционные работы в Мурманской обл., захватывая и сопредельные районы северной Карелии и Архангельской обл. (рис. 1). В последнее пятилетие (2009-2013 гг.) ГИ КНЦ РАН каждый год формирует от девяти до восемнадцати полевых отрядов, в составе которых работали от 57 до 93 чел., включая постоянных и временных работников. В качестве временных работников - лаборантов, рабочих - в отрядах трудились, осваивая азы профессии и проходя учебную практику, студенты базовой кафедры геологии и полезных ископаемых Апатитского филиала МГТУ. Выезд отрядов на полевые работы начинался в первую декаду июня, когда большинство территорий освободилось от снежного покрова, а возвращались последние отряды тогда, когда снег снова ложился - в конце сентября или в начале октября. Короткий полевой сезон требует слаженных действий коллектива, повышает значение четкой организации работ как в техническом, так и в научном плане.
Экспедиционная деятельность ГИ КНЦ РАН направлена на реализацию крупномасштабных и комплексных научных проектов в Кольском регионе, в её составе можно выделить несколько направлений:
• направление 1. Экспедиционные научно-исследовательские работы, связанные с прогнозом и изучением месторождений стратегического рудного минерального сырья -платины, палладия, золота, хрома, меди, никеля, редких и редкоземельных элементов, нерудного минерального сырья - апатита, строительных материалов и других полезных ископаемых;
• направление 2. Экспедиционные научно-исследовательские работы по изучению миграций оледенения, изменений климата и динамики катастрофических явлений, происходивших на территории западной части Арктической зоны России за последние 10-15 тыс. лет;
• направление 3. Фундаментальные геологические исследования и сбор материала для решения задач в области геохронологии, изотопной геохимии, петрофизики, региональной геологии и тектоники плит;
39
• направление 4. Экспериментальные экспедиционные работы по изучению геоэлектрических свойств земной коры и верхней мантии с помощью мощных контролируемых источников электрического тока;
• направление 5. Научный туризм, организация и проведение геологических экскурсий на уникальных объектах Кольского региона для иностранных геологов в ознакомительных целях.
Первое направление экспедиционных исследований ГИ КНЦ РАН, связанное с исследованиями рудоносных объектов, возглавлялось академиком Ф.П. Митрофановым и директором ГИ КНЦ РАН д.г.-м.н. Ю.Л. Войтеховским. В работе принимали участие к.г.-м.н. Л.И. Нерович, к.г.-м.н. В.В. Чащин, к.г.-м.н. А.У. Корчагин, к.г.-м.н. П.В. Припачкин, к.г.-м.н. Т.В. Рундквист, к.г.-м.н. С.М. Карпов, к.г.-м.н. А.А. Калинин, к.г.-м.н. А.К. Шпаченко, а также молодые сотрудники и аспиранты: к.г.-м.н. Н.Ю. Грошев, к.г.-м.н. Д.А. Габов, к.г.-м.н. А.В. Мокрушин, А.В. Чернявский, Р.А. Гребнев, Я.А. Мирошникова, Е.Н. Борисенко, Е.Л. Кунаккузин, А.Н. Иванов.
Рис. 1. Районы экспедиционных исследований ГИ КНЦ РАН в период 2000- 2013 гг. на геологической карте Мурманской области
Во время полевых сезонов 2009-2013 гг. получены новые материалы по геологии перспективных платинометальных объектов Кольского п-ова. Важнейшие объекты Кольской платинометальной провинции - Федорово-Панский и Мончегорский интрузивные раннепротерозойские расслоенные комплексы. В пределах Федорово-Панского интрузивного расслоенного комплекса были выявлены новые геологические данные, которые позволили пересмотреть и уточнить модель геологического строения массива Федорова тундра.
40
В Федоровотундровском массиве выделены расслоенная и краевая серии пород. Платинометальная минерализация массива разделена на два типа: рифовый, встречающийся в расслоенной серии, и контактовый, развитый в краевой серии. Установлен мегаритмичный характер разреза мафитовых зон расслоенной серии. Границы мегаритмов - маломощные уровни оливиновых кумулатов. Подтвержден прогноз о том, что к границам мегаритмов расслоенной серии пород приурочена платинометальная минерализация. В верхней мафитовой зоне расслоенной серии массива, считавшейся ранее бесперспективной, в результате полевых работ 2009 г. выявлен уровень платинометального оруденения с отношением Pt/Pd = 1.5, содержаниями платиноидов и Au, достигающими 1 г/т и низкими концентрациями серы (0.02-0.06 мас. %) - риф Невидимый (Н-риф). В массиве Федоровой тундры в пределах платинометального Н-рифа выполнена детальная магнитная съемка по сети 25^5 м на участке 200x600 м. Установлено, что перекрывающий Н-риф слой слабомагнитных лейкогаббро (кровля Н-рифа) удовлетворительно выделяется на всех профилях в виде полосовидной низкоамплитудной отрицательной аномалии.
В пределах Западно-Панского массива и массива Федоровой тундры (Федорово-Панский платиноносный расслоенный комплекс) проведен отбор геохимических проб для определения в них редкоземельных и редких элементов с целью более детальной геохимической и генетической классификации платинометальных рудоносных объектов. На Западно-Панском платиноносном массиве на участках Каменник и Восточный Киевей осуществлено детальное опробование двух разрезов вкрест простирания расслоенности через Нижний и Верхний расслоенные горизонты для определения содержаний РЗЭ в породах и рудах и получения спектров распределения РЭ и РЗЭ в Северном и Южном платиноносных рифах. В том же массиве силами ГИ КНЦ РАН и ОАО «ПАНА» сделаны геологическая и магнитная съемки на участке Каменник. Данный участок на Северном склоне г. Каменник оставался не до конца изученным. В полевых условиях составлена геологическая карта в масштабе 1:5000, площадь полигона 8 км2. Получена карта аномалий магнитного поля северного склона г. Каменник. Северный платиноносный риф прослежен по простиранию на склоне г. Каменник.
На втором месте по значимости в отношении платинометального оруденения в Кольском регионе стоит Мончегорский рудный узел. Наиболее важные экспедиционные работы в период 2009-2013 гг. проводились здесь в границах массивов Вурэчуайвенч, Южносопчинский и Мончетундровский. В Мончегорском рудном районе выполнено крупномасштабное картирование ряда детальных участков платиноносных массивов Вурэчуайвенч и Южносопчинский. Получен ценный фактический материал по геологическому строению этих объектов и локализации платинометального оруденения. Сульфидное и платинометальное оруденение массива Вурэчуайвенч принадлежит к рифовому типу, а расположенный в непосредственной близости участок Южносопчинский - Морошковое озеро содержит сульфидно-оксидную и платинометальную минерализацию жильного типа. Осуществлено геологическое изучение пород Мончетундровского массива, где также обнаружены повышенные содержания элементов платиновой группы. Геологические и геохимические данные, ставшие результатом обработки материалов экспедиционных работ, позволяют выделить в пределах Мончегорского рудного района наиболее перспективные зоны и объекты в отношении обнаружения новых месторождений платиновых металлов. В первую очередь к таким объектам относится зона сочленения Южносопчинского массива и Мончегорского плутона, где имеются важнейшие признаки, сближающие эту зону с массивом Федоровой тундры: контакт двух магматических тел, подчеркнутый зоной брекчирования, наличие нескольких типов проявлений элементов платиновой группы с промышленным содержанием металлов.
Экспедиционные работы по платинометальной тематике проводились также в Кандалакшском и Терском районах Мурманской обл. (Кандалакшско-Колвицкие площади), вблизи населенных пунктов - г. Кандалакша и пос. Колвица. Объекты изучения - базит-гипербазитовые интрузии площади Плотичье, а также палеопротерозойские массивы основных пород - Колвицкий и Кандалакшский. Целью работ являлось выявление критериев и факторов, контролирующих платинометальное оруденение, оценка платиноносности палеопротерозойских лерцолит-вебстерит-габбро-норитовых и габбро-анортозитовых интрузий - Кандалакшской и Колвицкой. Работы были направлены на сбор образцов для дальнейшего петрографического
41
и петрохимического изучения пород, а также определение содержания в них элементов платиновой группы.
По-прежнему в Кольском регионе большой интерес вызывают потенциально рудоносные медно-никелевые объекты. Один из таких объектов - мафит-ультрамафитовый массив Песчаноозерский, расположенный в удаленной северо-восточной части Кольского п-ова, в районе верховий р. Варзуга, был охвачен экспедиционными работами ГИ КНЦ РАН. Проведены геологическая и магнитная съемки, в результате обнаружена зона сульфидной минерализации, связанная с горизонтом интенсивного чередования контрастных по составу пород. По данным магнитной съемки, выполненной в 2009 г., на западном фланге массива присутствует положительная магнитная аномалия, связанная с троктолитами и оливиновыми габброноритами. Здесь же, в краевой зоне, обнаружена сульфидная медно-никелевая минерализация. Протяженность зоны достигает 1.5 км. На основании результатов полевых работ и первичной обработки полученных материалов, сделан вывод о Cu-Ni металлогенической специализации массива Песчаноозерский. Принимая во внимание состав пород и строение массива, а также его размеры (8x10 км), массив весьма перспективен для обнаружения в его пределах сульфидных Cu-Ni месторождений типа Войзис-Бей в Канаде.
В 2009-2013 гг. реализованы работы по комплексному изучению геологического строения зоны Кейв и определению перспектив этой крупной и уникальной структуры в отношении алюминиевого сырья (кианит, ставролит) и других полезных ископаемых. Произведен отбор технолого-минералогических проб (крупнообъемных и штуфных) ставролит-кианитовых руд, дальнейшая обработка этих проб осуществлялась в ГоИ КНЦ РАН и ИХТРЭМС КНЦ РАН в рамках межинститутской тематики изучения глиноземистого сырья. В Кейвском террейне также выполнен сбор фактического материала для научного обоснования технологий прогнозирования, оценки и комплексной переработки редкоземельных руд Кольского полуострова с целью создания функциональных материалов для высокотехнологичных секторов промышленности. В результате полевых работ выполнено картирование наиболее перспективных на тяжелые редкоземельные элементы участков в Западных Кейвах. Сформированы коллекции минералов-концентраторов тяжелых редкоземельных элементов, характеризующих перспективные объекты - редкоземельное рудопроявление горы Плоской; амазонитовые пегматиты к юго-западу от оз. Тапперйок, на Ровгоре, в верховьях р. Кейвы; кварцевые жилы в районе гор Малый и Большой Пьедесталы, на г. Юмперуайв и Платон-горе, к югу от г. Макзабак. Собран каменный материал, необходимый для геологического, геохимического, минералогического и технологического описания перспективной на тяжелые редкоземельные элементы Западно-Кейвской площади и позволяющий установить закономерность развития редкоземельной минерализации относительно контактов щелочных гранитов и вмещающих гнейсов.
Еще один вид полезных ископаемых, сосредоточенных в зоне Кейв - титановые руды. Во время полевых работ 2009-2013 гг. изучен Щучье-Медвежьеозерский массив габбро-анортозитов, что позволило провести сравнительный анализ вещественного состава, минерагении и условий метаморфизма архейских габбро-анортозитов Кейвского террейна, находящихся в различных тектонических позициях: в зоне крупного долгоживущего разлома (Цагинский массив), в зоне интенсивного развития надвиго-складчатых структур (Ачинский массив) и в области ненарушенного архейского фундамента (Щучье-Медвежьеозерский массив). Полученные данные дают возможность более обоснованно подойти к прогнозной оценке минерагенического потенциала этих интрузий в отношении титаномагнетитового оруденения. Проведено изучение выходов горных пород и титаномагнетитовых руд Ачинского массива, метапелитов нижнечервуртской подсвиты Кейв, собрана коллекция образцов, представляющих основные типы руд массива и все стадии метаморфических преобразований пород и руд.
В ходе полевых сезонов 2009-2013 гг. продолжались исследования, направленные на выяснение золоторудного потенциала Кольского региона. Полевые исследования по золоторудной тематике осуществлялись в шести районах: Куолаяврвинская структурная зона, Кейвская зона, Южно-Печенгская структурная зона, южное обрамление структуры Имандра-Варзуга, Тикшеозерский зеленокаменный пояс и Южное Прихибинье. Проведено минералогогеохимическое опробование золотосодержащих кварцевых жил, шлиховое опробование
42
четвертичных ледниковых отложений, заверка биогеохимических аномалий в пределах Куолаярвинской структуры протерозойских вулканогенно-осадочных пород. Выполнено минералогическое и геохимическое опробование кварцевых жил, залегающих в породах кейвского сланцево-гнейсового комплекса. Особое внимание было уделено проявлению минерализации Se, Te и Mo (рудопроявление Озерное).
Работы в пределах Южно-Печенгской структурной зоны выполнялись на трех площадях: Пороярви, Брагинские проявления и Ансем. На участке Пороярви задокументированы горные выработки, детально изучены и опробованы естественные и искусственные обнажения, в которых отмечались зоны метасоматических изменений пород и рудной минерализации, а также проявления золоторудной минерализации, составлены геологические схемы и зарисовки с местами отбора образцов и геохимических проб. В пределах Брагинских проявлений золота проведено детальное минералогическое картирование и опробование наиболее перспективных (по результатам 2010 г.) пунктов минерализации золота, а также обследование участков «Дальнее», «Колчеданные проявления» и «Меннельяур». В ходе полевых работ в пределах Куолаяврвинской структурной зоны собран материал для оценки перспектив золотоносности зон гидротермально-метасоматических образований на участках Курсуярви и Нилуттиярви -альбититов с урановой специализацией и пунктов медной сульфидной минерализации в зонах эпидотизации и окварцевания пород. Составлены детальные схемы и зарисовки обнажений и канав, выявлена последовательность метасоматических преобразований пород. Установлено, что развитие сульфидной (пирит, халькопирит, пирротин и молибденит) минерализации (до 10-15 об.%) связано со стадиями амфиболизации, карбонатизации и особенно окварцевания.
В южном обрамлении Имандра-Варзугской структуры удалось проследить потенциально золоторудную зону, близкую по положению к зоне смятия, и увязать ее с магнитной аномалией -горизонтом высокомагнитных пород мощностью около 100 м. По результатам магнитной съемки горизонт расположен приблизительно в 200 м южнее рудной зоны и прослеживается на всем протяжении полигона, что в условиях плохой обнаженности позволяет определить его как маркирующий. Протяженность потенциально рудоносной зоны около 12 км. На ее западной оконечности (участок «Горелый бор») найдена кварцевая глыба, содержащая арсенопирит-галенит-халькопиритовую минерализацию и видимое золото. Проведены полевые работы в пределах архейского Тикшозерского зеленокаменного пояса (Кандалакшский район, 25 км к юго-востоку от пос. Зареченск, оз. Кичаны, г. Лисья). Полученный материал характеризует проявление золотосодержащей сульфидной минерализации в толще плагиоамфиболитов верхнеозерской свиты, комплексное рудопроявление графита, молибденита, радиоактивных металлов в биотитовых гнейсах и плагиомикроклиновых гранитах, рудопроявления железистых кварцитов. На площади Тикшеозерского зеленокаменного пояса изучены проявления минерализации золота на оз. Верхние Кичаны, зона метасоматического изменения пород прослежена на 15 км к западу-северо-западу от участка Кичаны в район оз. Бабье, где также выявлены признаки золоторудной минерализации. Здесь найдена арсенопиритовая минерализация с повышенным (0.1 г/т) геохимическим фоном золота в зоне смятия гранаткварцевых пород, метасоматитов по гранат-биотитовым гнейсам и плагиоамфиболитам, которая контролируется зоной разлома. Оценены масштабы развития золоторудной минерализации, выделены рудоконтролирующие структуры и перспективные горизонты.
В Южном Прихибинье полевые работы были направлены на изучение золотоносности колчеданных рудопроявлений (рис. 2). Здесь отобраны технологические пробы, документированы горные выработки (канавы и расчистки), вскрывшие углерод-сульфидные роговики и перекрывающие измененные биотит - кварц - полевошпатовые сланцы. Произведен отбор технолого-минералогических проб, минералогическое опробование по наиболее представительным типам пород и руд. В результате работ собран материал по всей полосе развития колчеданных руд Прихибинья.
В результате экспедиционных работ ГИ КНЦ РАН по первому направлению получен комплекс новых данных о геологии месторождений и проявлений целого ряда полезных ископаемых на территории Кольского региона. Наиболее значительные результаты достигнуты в изучении платинометальных руд.
43
Рис. 2. Участки работ по изучению золотоносности Прихибинья в 2012 г. Слева направо красными квадратами выделены участки: Восточные пирротины, Западные пирротины, 45 км и участок оз. Соленое
Второе направление экспедиционных работ Геологического института КНЦ РАН посвящено исследованиям в области геологии кайнозойских отложений в Кольской и СевероКарельской частях Арктической зоны России. В ГИ КНЦ РАН систематически ведутся комплексные исследования глобальных климатических изменений в Арктических полярных широтах. Это направление возглавляют к.г.-м.н. В.В. Колька и д.г.-м.н. В.Я. Евзеров. В работах принимают участие к.г.-м.н. О.П. Корсакова, к.г.-м.н. С.Б. Николаева, аспиранты Д.С. Толстобров и А.Н. Толстоброва (Алексеева). Экспедиционные работы проводились на побережьях Баренцева и Белого морей, омывающих Кольский полуостров, а также в его центральной части, в акваториях многочисленных озер.
В течение полевых сезонов 2009-2013 гг. продолжено исследование кайнозойских отложений Кольского п-ова, а также работы по установлению и датированию положения берегов Белого и Баренцева морей в различное время голоцена. Осуществлено бурение и отбор кернов донных осадков мелких озер для определения возраста смены морских условий осадконакопления на пресноводные озерные. Проведено комплексное опробование разрезов озерных отложений для палеоклиматических, радиоуглеродных, изотопных (О18), тефрохронологических исследований. Отобраны пробы для спорово-пыльцевого, диатомового, геохимического анализов.
Изучен состав крупнообломочного материала ледниковых и водноледниковых отложений, развитых южнее п-овов Рыбачьего и Среднего, проведены детальные структурно-геологические и геоморфологические исследования тектонических нарушений рельефа в районе юго-западного побережья Кандалакшского залива.
Исследования по той же тематике проводились и в Ковдорском районе. Опорный участок работ (район озер Верхняя Пиренга - Бабинская Имандра) был выбран после предварительного
44
детального дешифрирования аэрофото- и космоматериалов и анализа топокарт. В задачи работ входило изучение донных отложений озер, расположенных в зонах новейших линеаментов и участков с развитием палеосейсмодеформаций в скальных породах, а также разрезов четвертичных отложений, вскрытых карьерами и/или в естественных обнажениях вдоль рек с помощью проходки шурфов и расчисток.
Впервые в результате целенаправленных детальных палеосейсмогеологических работ в Кольском регионе обнаружены сейсмоосадки в озерных отложениях, которые можно будет рассматривать как одно из значимых сейсмических проявлений на северо-востоке Фенноскандинавского щита. В кернах скважин они представлены «чужим» материалом, резко отличающимся от перекрывающих и подстилающих их отложений - обломками гитии, алеврита, древесины, песка и торфа в сапропелевой матрице (рис. 3). Эти осадки интерпретируются как отражение сильного природного катастрофического события голоцена, запечатленного в осадочном разрезе. Датирование осадков радиоуглеродным методом позволит установить времена возникновения события, активизации и оживления новейших разломов и по совокупности данных - способствовать выяснению основных этапов проявления (периодов, импульсов) геодинамической активности внутриплатформенных территорий на новейшем этапе их развития.
Рис. 3. «Брекчированный» горизонт в керне озерных осадков, свидетельствующий о сильном природном катастрофическом событии голоцена
Исследования миграции оледенения, изменения климата и динамики катастрофических явлений, происходивших в Арктической зоне в кайнозое, имеют большое значение для прогнозирования изменений климата в настоящее время и дают возможность глубже подойти к наблюдаемым сегодня климатическим аномалиям.
Третье направление экспедиционных работ ГИ КНЦ РАН неразрывно связано со всеми остальными, поскольку фундаментальные геологические исследования являются основой всех полевых работ. Однако в ряде исследований фундаментальные задачи преобладают, к таким направлениям можно отнести в первую очередь решение задач в области геохронологии и изотопной геохимии. Эти работы проходили под непосредственным руководством академика Ф.П. Митрофанова и д.г.-м.н. Т.Б. Баяновой, в них участвовали к.г.-м.н. Л.И. Нерович, к.г.-м.н. П.А. Серов, к.г.-м.н. Л.Н. Морозова, к.г.-м.н. Е.А. Ниткина, к.г.-м.н. Н.М. Кудряшов, д.г.-м.н. Т.В. Каулина, к.г.-м.н. Л.С. Петровская, к.г.-м.н. М.Н. Петровский, Е.Н. Борисенко, Е.Л. Кунаккузин и другие.
45
Отбор каменного материала для геохронологичеких исследований из различных пород интрузивных комплексов, относящихся к Восточно-Скандинавской обширной изверженной провинции, в том числе из разновозрастных даек, позволил в дальнейшем получить многочисленные систематические возрастные и изотопно-геохимические данные для габброидных пород и дайковых серий: Sm-Nd по породе, U-Pb (по циркону и бадделеиту) и Sm-Nd (по породообразующими сульфидным минералам). Фундаментальные исследования имели практическое приложение, т.к. именно с образованиями Восточно-Скандинавской обширной изверженной провинции связаны месторождения платины и палладия, открытые в Кольском регионе в последние десятилетия.
В 2009-2011 гг. ГИ КНЦ РАН под непосредственным руководством д.г.-м.н. А.А. Арзамасцева (в настоящее время он работает в ИГГД РАН, в Санкт-Петербурге) проведены масштабные полевые работы, направленные на петрологическое изучение роев мафических даек, рассматриваемых как индикаторы источников, условий формирования и эволюции крупных магматических провинций Балтийского щита. Работы проведены с использованием комплекса методов, сочетающего палеомагнитные исследования с отбором материала для изотопного датирования вкупе с петролого-геохимическими исследованиями по разбраковке и оконтуриванию дайковых роев. В частности, опробованы дайки раннепротерозойских метабазитов из района г. Мурманска (у памятника «Алеша», рис. 4).
Рис. 4. Полевая документация дайки раннепротерозойских метабазитов полевым отрядом
под руководством д.г.-м.н. А.А. Арзамасцева, на заднем плане - памятник защитникам Заполярья «Алеша», г. Мурманск
Под руководством к.г.-м.н. В.Р. Ветрина проводились полевые работы по получению геологических данных и опробованию главных разновидностей горных пород Кольско-Норвежского блока для определения состава, изотопно-геохимических характеристик и возраста разноглубинных пород, а также реконструкции и сопоставления состава протолитов наиболее распространенных пород архейской верхней и средней коры. Изученная территория сложена архейскими метаморфическими и интрузивными породами. Наибольшую площадь занимают метаморфические породы кольской серии, среди которых выделены толщи биотитовых и гранат-биотитовых гнейсов. Интрузивные образования представлены измененными основными породами - габбро и габбро-амфиболитами, а также комплексами гиперстеновых диоритов
46
и гнейсо-диоритов, плагиогранитов, плагиомикроклиновых гранитов и гранодиоритов. Породы толщи биотитовых гнейсов располагаются в виде полос северо-западного простирания или отдельных изолированных участков среди гранитоидов плагио- и плагиомикроклинового состава. Проведены наблюдения взаимоотношений пород кольской серии в районе мыс Мишуков - пос. Белокаменка, в районе пос. Тулома, в карьере вблизи г. Североморска, в дорожной выемке на склоне г. Полнек-тундра, в карьере около пос. Магнетиты.
Во время проведения экспедиционных работ в 2010 году получены новые данные по геологии архейских образований Балтийского щита. В пределах Ингозерского блока в центральной части Кольского п-ова исследован архейский комплекс тоналит-трондьемитовых гнейсов, слагающих основание северо-востока Балтийского щита, отобраны пробы пород комплекса для выполнения геохронологических исследований: биотитовые, амфибол-
биотитовые и биотит-амфиболовые гнейсы, гранитогнейсы, полевошпатовые амфиболиты.
Комплексные геолого-геофизические и геолого-структурные полевые исследования проведены ГИ КНЦ РАН в границах Кейвского парасланцевого пояса архея. Важнейшей составляющей в исследовании структурных особенностей зоны Кейв стали полевые работы в районе хребта Серповидный. Начиная с 2009 г. ив течение трех последующих полевых сезонов, полевым отрядом под руководством д.г.-м.н. В.В. Балаганского при участии к.ф.-м.н.
A. Б. Раевского, к.г.-м.н. С.В. Мудрука, И.Н. Горбунова и других осуществлена детальная наземная магнитная съемка и построена карта аномального магнитного поля, выполнено геологическое картирование реперных структур Кейвского пояса, включая полосу магнитной съемки. Проведены структурные исследования кейвских метаосадочных толщ, включая кинематические построения для палеопротерозойских деформаций. На основании итогов полевых работ 2009 г. и более ранних разработок, впервые на Балтийском щите выделен региональный пояс надвигов и гигантских колчановидных складок, являющийся результатом проявления палеопротерозойской тектоники сорванного чехла в Кейвском террейне. Установлено наращивание разреза южной толщи Серповидной структуры к северу и нормальное её залегание, что служит одним из доводов в пользу того, что породы этой структуры есть часть крупной надвиговой пластины, выдвинутой из Имандра-Варзугской рифтогенной зоны. Главным механизмом деформации пород изученных районов был механизм сдвигового течения, а не продольный изгиб. Отражением данного механизма являются минеральная и агрегатная линейность в горных породах и складки, размеры которых варьируют от первых сантиметров до первых километров. Полевые исследования позволили сделать главный вывод: кейвский парасланцевый пояс архея в тектоническом отношении представляет собой пояс надвигов и гигантских колчановидных складок, возникших в палеопротерозое в результате проявления горизонтальной тектоники в Кевском террейне, причем тектоники сорванной не только верхней, но средней коры в форланде палеопротерозойского Лапландско-Кольского коллизионного орогена.
Четвертое направление экспедиционных исследований ГИ КНЦ РАН возглавляет д.г.-м.н. А.А. Жамалетдинов, в исследованиях принимают участие к.г.-м.н. А.Н. Шевцов,
B. В. Котляров, аспиранты А.А. Скороходов и В.Е. Колесников. Работы проводятся при творческом сотрудничестве с ЦФТПЭС КНЦ РАН, ПГИ КНЦ РАН и целым рядом других организаций. В ходе экспедиционных работ творческая группа проводит эксперименты по глубинному электромагнитному зондированию континентальной земной коры с использованием контролируемых источников тока - промышленных линий электропередачи, а также естественных источников - магнитотеллурические и аудиомагнитотеллурические зондирования. Цель работы состоит в дальнейшем расширении и уточнении результатов выполненного ранее эксперимента «Хибины» по глубинному зондированию с помощью импульсного МГД-генератора мощностью 80 МВт.
Начиная с 2009 г., геоэлектрические эксперименты ГИ КНЦ РАН приобретали всё больший размах, захватывая новые более удаленные регионы и используя более мощную аппаратуру. В 2009 г. при творческом сотрудничестве выполнены ревизионные работы по глубинному зондированию в поле естественных и мощных контролируемых источников электромагнитного поля практически на всей территории Карело-Кольского региона по пяти профилям общей протяженностью более тысячи километров, со средним шагом 50 км. В 2013 г.
47
глубинные электромагнитные зондирования с источником двойного назначения (с СНЧ-антенной «СпецЛЭП») в комплексе с магнитотеллурическими зондированиями проводились как в Кольском регионе, так и в Карелии (рис. 5). Измерения сигналов контролируемого источника «Зевс» осуществлены также в районе Санкт-Петербурга, на обсерватории «Красное озеро» СПбФ ИЗМИРАН. Планируемые на полевой сезон 2014 года эксперименты должны охватить еще более удаленные регионы: проведение измерений будет выполнено на сверхдальних разносах - в Харькове, на Шпицбергене, в Нижнем Новгороде и в Улан-Удэ на удалениях до 2-3 тыс. км от источника тока.
Фундаментальная научная задача, решаемая на основе экспедиционных работ - изучение взаимодействия электромагнитных полей естественных и мощных искусственных источников КНЧ-СНЧ диапазона с земной корой и верхней мантией на территории Балтийского щита с учетом влияния ионосферы, токов смещения и лунно-солнечных приливных деформаций.
Рис. 5. Схема расположения пунктов и районов работ отряда геоэлектриков под руководством д.г.-м.н. А.А. Жамалетдинова в 2013 г.
В ходе геоэлектрических экспериментов решаются и практические задачи: зондирование рудоперспективных структур западной части Кольского региона (Печенгская структура), частотные зондирования в Мончегорском никеленосном районе с источником направленного действия. В результате этих работ исследователи получают экспериментальный материал, который позволяет в дальнейшем проводить количественное компьютерное моделирование глубинного строения центральной части Печенгской структуры и совместную интерпретацию измерений, полученных другими геофизическими методами. Ежегодно в ходе полевых работ группа геоэлектриков испытывает на натурных объектах новые экспериментальные модели генераторов, разрабатываемые ЦФТПЭС КНЦ РАН.
Пятое направление экспедиционных работ ГИ КНЦ РАН - организация и проведение геологических экскурсий для иностранных геологов на уникальных объектах Кольского региона. Возникновение данного направления - ответ на многочисленные запросы международного геологического сообщества. Направление возглавляет директор института д.г.-м.н.
48
Ю.Л. Войтеховский, непосредственно проводя целый ряд экскурсий. Экскурсиями также руководили сотрудники ГИ КНЦ РАН к.г.-м.н. Ю.Н. Нерадовский, к.г.-м.н. П.В. Припачкин, к.г.-м.н. А.К. Шпаченко, В.В. Пуха. Большой вклад в эту работу вносит опытный переводчик Т.А. Мирошниченко (Багринцева). Своеобразие геологического строения Кольского региона -крупнейшие интрузии щелочных пород (Хибинская, Ловозерская и многие другие) с их минералогическим разнообразием, расслоенные платиноносные интрузии основного-ультраосновного состава (Мончегорский комплекс, Федорово-Панский комплекс и др.), другие уникальные объекты - привлекает как выдающихся ученых с мировым именем, так и студенческие группы.
Толчком к развитию подобных контактов послужили геологические экскурсии, проведенные в 2008 г. в рамках 33-го международного геологического конгресса, состоявшегося в г. Осло (Норвегия). Летом следующего года в ГИ КНЦ РАН поступил запрос от китайских геологов, которые не смогли попасть на экскурсию в 2008 г., о проведении отдельной экскурсии на интересующих их объектах. Летом 2009 г. для китайской делегации проведены 4 полевые экскурсии по месторождениям Мончегорского района с посещением медно-никелевых, хромитовых и платинометальных месторождений и рудопроявлений (рис. 6).
Рис. 6. Группа китайских геологов под руководством к.г.-м.н. Ю.Н. Нерадовского на вершине г. Ниттис в Мончегорском районе
Начиная с 2011 г., ГИ КНЦ РАН разработал программу серии экскурсий «Уникальные геологические объекты Кольского полуострова», нацеленную на ознакомление зарубежных специалистов по геологии и минералогии с наиболее примечательными в геологическом и минералогическом плане объектами Кольского полуострова. При разработке сети маршрутов учитывалась степень привлекательности и доступности объектов для зарубежных экскурсантов, которые несколько отличаются у российских и европейских специалистов, как выявил анализ встреч с финскими партнёрами проекта по геотуризму «ABCGHeritage - Arctic Biological, Cultural and Geological Heritage».
В рамках программы «Уникальные геологические объекты Кольского полуострова» в 2011-2013 гг. проведены экскурсии для студентов и геологов из Великобритании, Польши, Германии, Финляндии, Австралии и других стран. Ведется работа по подготовке новых экскурсионных объектов и составлению путеводителей.
49
За последнее пятилетие экспедиционная деятельность ГИ КНЦ РАН продолжалась как за счет развития традиционных направлений, связанных с реализацией комплексных геологических научных проектов в Российской Арктике, так и, в соответствии с велениями времени, путем создания нового для института направления - международного научного туризма. В предстоящем полевом сезоне 2014 г. эта деятельность будет продолжена, в настоящее время ведутся работы по формированию полевых отрядов, подготовке транспортных средств и согласованию конкретных научных задач, стоящих перед коллективами.
Сведения об авторе
Рундквист Татьяна Васильевна - к.г.-м.н., зам директора по науке Геологического института КНЦ РАН; e-mail: [email protected]
50
