Апатитские геологи создали метод, который ускорит поиск новых месторождений руды

Один из наиболее эффективных инструментов исследования метасоматоза — это разработанный Рэндоллом Ли Гресенсом и модифицированный Джейсоном Грантом метод баланса масс, называемый изоконным анализом. Обычно он используют для расчета химических параметров перехода одной породы в другую. Научные сотрудники Геологического института Кольского научного центра РАН Евгений Козлов и Екатерина Фомина применили этот метод для решения более сложной проблемы.

Авторы разработали основанную на изоконном анализе математическую модель, применимую для разнообразных геологических объектов, в которых рудные компоненты переносятся флюидом из одних пород и переосаждаются в других, в одних случаях формируя рудные залежи, а в других — рассредоточивая уже накопленные рудные концентрации. Статья об этом опубликована в междисциплинарном журнале о методологических исследованиях MethodsX.

Продуктивность предлагаемого подхода продемонстрирована на примере изучения богатых редкоземельными элементами карбонатитов комплекса Вуориярви, находящегося в Мурманской области. Как показали более ранние результаты этих же авторов, эти ценнейшие в экономическом аспекте породы сформировались при активном участии прошедшего в несколько этапов метасоматоза. Ученые выяснили, как перераспределялись элементы в ходе нескольких сопряженных процессов, протекавших одновременно.

Итогом численного моделирования стало определение объемов задействованных материнских пород. Это позволило оценить масштабы перераспределения вещества на разных этапах становления комплекса и перспективы рудоносности пород, отвечающих этим этапам, а также выявить рудоконтролирующие структуры.

Было показано, что на раннем этапе был задействован большой объем карбонатитов, из которых магматическими флюидами выносились редкие земли, барий, стронций, осаждавшиеся в зонах дробления и формировавшие богатейшие руды этих элементов. Поздний этап метасоматоза, согласно проведенным расчетам, носил локальный характер, был связан с поступлением относительно холодных коровых флюидов по системам трещин и вызвал снижение качества руд.

Модель прошла проверку практикой — результаты расчетов совпали с результатами непосредственных геологических изысканий, проведенных комплексом независимых «классических» геологических методов.

Созданная учеными Кольского научного центра модель поможет геологам уменьшить материальные и временные затраты на изучение геологических объектов и процессов, которые в них происходят. Это не только упростит поиск потенциальных месторождений полезных ископаемых, но и придаст более системный характер получению знаний о строении земной коры, происхождении и эволюции минералов.

КНЦ РАН

35 статей

Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.

Показать больше