Геодинамика полярных и приполярных областей Российской ФедерацииНИР

Geodynamics of the Polar and Subpolar Areas of Russian Federation

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации, этап 1
Результаты этапа:
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации, этап 2
Результаты этапа: В результате второго этапа работ по НИР получены следующие основные результаты: 1) Подготовлены базовые структурно-геоморфологические схемы масштаба 1:200 000, 1:1 000 000 и 1:2 000 000 для Северо-Таймырской зоны. Также подготовлена структурно-формационная карта Таймыра м-ба 1:1 000 000, дополненная геофизической, геохимической, металлогенической информацией, собранные в единый ГИС-проект. На основе тектонического анализа выполнено районирование исследуемого региона. Выделены структурно-формационные единицы регионального и территориального ранга. Проведены геологические, металлогенические исследования, определены геодинамические обстановки формирования геологических комплексов и некоторые общие черты связи размещения месторождений минерального сырья и геологических комплексов п-ва Таймыр. 2) Установлено, что на территории п-ва Таймыр наблюдаются неотектонические поднятия сводово-блокового типа, которые развиваются унаследованно с последней эпохи активизации. Границы древних тектонических структур не всегда совпадают с современным структурным планом и границами новейших поднятий. Об активизации древних разрывных нарушений свидетельствует выраженность в рельефе на некоторых участках надвиговых структур. Надвиги, имеющие преимущественно северо-восточное простирание, играют бóльшую рельефеообразующую роль, чем северо-западные сдвиговые зоны. Установлено, что наиболее информативной для данного района является структурно-геоморфологическая карта, построенная по топографической карте масштаба 1:1 000 000. 3) Обобщены материалы по метаморфизму Северо-Таймырской зоны. Показано, что по геолого-структурным и петрографо-минералогическим особенностям в пределах Северо-Таймырской зоны выделяются комплексы, испытавшие неоднократные метаморфические преобразования, связанные с разными стадиями тектоно-магматических этапов. 4) В результате комплексных исследований в пределах Таймырской складчатой области установлено пространственное совмещение коллизионного и траппового магматизма Трапповый магматизм во времени сопряжен с позднеколлизионой и постколлизионной стадиями. Суперкомпьютерное моделирование показало возможность разогрева мантии и коры на поздних стадиях коллизии, сопровождающегося базальтовым магматизмом в большом объеме. 5) Серия расчётов на суперкомпьютерном комплексе МГУ «Ломоносов» для моделирования фанерозойской и неоархейской и палеопротерозойской коллизий показала, что образование ультравысокобарных метаморфитов возможно для всех рассмотренных условий, за исключением архейских. При этом по объему континентальная субдукция, сопровождающая современную коллизию, превосходит докембрийскую примерно в 4 раза. Возможно, этим и объясняется редкое нахождение метаморфических пород сверхвысоких давлений в докембрийских коллизионных поясах. Результаты моделирования показали значительное влияние мощности литосферы на степень эксгумации пород континентальной окраины, при этом образование ультравысокобарных докембрийских метаморфитов наиболее вероятно в случае, когда мощность литосферы не меньше 120-140 км. 6) Собран, обобщен и проанализирован современный материал по геологии, тектонике, геохронологии и алмазоносности Лапландско–Беломорского гранулито-гнейсового пояса. На основании анализа имеющихся данных и сравнения с некоторыми алмазоносными областями Мира рассмотрен потенциал коренной алмазоносности Лапландско – Беломорского пояса. 7) Палеомагнитные исследования 57 докембрийских даек Кольского полуострова выявили распространение в 31 из них стабильной метахронной компоненты естественной остаточной намагниченности, природа которой связывается с региональным термальным перемагничиванием, произошедшим в ходе свекофеннского орогенеза около 1.9-1.7 млрд. лет назад. Вычислен новый палеомагнитный полюс для Фенноскандии, возраст которого может быть оценён как ~1.8 млрд. лет. 8) В результате комплексных исследований палеопротерозойских комплексов Карельского кратона получены новые палеомагнитные полюсы для трех временных срезов 2.505–2.45 млрд. лет, 1.98–1.95 млрд. лет и 1.79–1.75 млрд. лет. Проведенные исследования позволили реконструировать тренд перемещения Фенноскандинавского сегмента Восточно-Европейского кратона в палеопротерозое. 9) Экспериментально показано, что метахронная компонента, широко проявленная в магнитной записи девонских даек Кольского полуострова, может иметь пьезовязкую природу и являться следствием квази-одноосного давления ледникового покрова. Избирательность перемагничивания объяснятся наличием установленных нами интервалов низкой напряженности геомагнитного поля в девонское время. 10) Реконструированы палеогеографические условия накопления титона–нижнего берриаса (баженовской свиты) Западной Сибири. Оценена роль межбассейнового стока из Арктического океана в Западно-Сибирский титон-берриасский палеобассейн по Енисей-Хатангскому проливу. 11) Проведены рекогносцировочные исследования кайнозойских отложений опорного разреза бухты Квачина (Зап. Камчатка). Получены предварительные результаты палеомагнитных исследований отложений снатольской и ковачинской, ухтолокской, вивентекской и кулунвенской свит.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации, этап 3
Результаты этапа: Решаемая в рамках НИР «Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации» научно-техническая проблема находится на стыке с одной стороны Приоритетного направления научных исследований – Решение крупных геологических задач освоения Арктики и рационального природопользования в Арктическом регионе, а с другой направлена на решение одной из фундаментальной проблемы глобальной геодинамики Земли – причин неоднократно происходящих образований и распадов суперконтинентов, восстановление кинематики движения докембрийских протократонов на ранних этапах развития Земли. Основное внимание второго года работы по НИР «Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации» было сфокусировано на комплексных геолого-геофизических исследованиях Западной части Российской Арктики, а также Таймырской складчатой области (Восточная Арктика). В результате третьего этапа работ по НИР в 2018 году получены следующие основные результаты: (1) В качестве основной среды создания и дальнейшего использования пространственных данных «Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации» было выбрано программное обеспечение ArcGIS компании ESRI. Была разработана база геоданных, которая представляет собой совокупность отдельных слоёв и наборов пространственных классов, характеризующих различные показатели явлений, влияющих на специфику пространственного распределения геодинамических обстановок полярных и приполярных областей Российской Федерации. Представленные в проекте данные являются результатом работы экспертной группы, результатами предыдущих исследований по заявленной тематике, включая тематическое и пространственное моделирование, интегрированными в базу геоданных. (2) Собран, обобщен и проанализирован современный материал по геологии, тектонике, геохронологии и алмазоносности Кольского кратона. Исследования отчетного года являлись продолжением работ автора по тектонике и алмазоносности, включая регион Балтийского щита. [1 - 8]. На основании анализа имеющихся данных и сравнения с некоторыми алмазоносными областями Мира рассмотрен потенциал коренной алмазоносности Кольского кратона. (3) В результате комплексных исследований долеритовых силлов Мурманского кратона, широко представленных в СВ части Кольского полуострова на протяжении 200 км вдоль побережья Баренцева моря, получен первый ключевой палеомагнитный полюс Фенноскандии с возрастом 1.86 млрд. лет. Палеотектоническое положение Фенноскандии, определенное на основе полученного полюса, находится в согласии с существующими реконструкциями ядра суперконтинента Нуна/Колумбия. Низкие оценки величины напряженности геомагнитного поля, выполненные на образцах долеритовых силлов по современной модификации метода Телье-Коэ (VDM=1.8(±0.1)×1022 Am2), свидетельствуют о справедливости гипотезы о низкой величине геомагнитного поля в протерозое около 1.86 млрд. лет назад. (4) На основании результатов трекового датирования апатита и Ar/Ar датирования мономинеральных фракций докембрийских даек Кольского полуострова предложена принципиально новая модель тектоно-термальной эволюции СВ Фенноскандии. Согласно ей, генеральная тенденция рассматриваемого литосферного блока к равномерной эксгумации со скоростью ~5 м/млн. лет начиная с момента 1.9 млрд. лет назад прерывалась эпизодом эндогенной активности в интервале 400-300 млн. лет, когда температурный градиент в верхних горизонтах коры был относительно более высоким в результате дрейфа Балтики над мантийным суперплюмом. (5) За 2018 год были изучены СФК Челюскинской зоны и на основе динамического анализа построена тектономинерагеническая модель. Рассмотрено геологическое строение и металлогения фрагмента Полоусненской мегазоны, собран дополнительный материал по геологии и петрогеохимии магматических образований и геохимические данные осадочных комплексов. Построена тектономинерагеническая модель Челюскинской зоны. Рассчитан прогнозируемый минерагенический потенциал Челюскинской зоны: золото коренное – 695,4 т, золото россыпное – 0,87 т, серебро – 2220 т, медь – 1660 тыс. т, свинец – 1360 тыс. т, цинк – 390 тыс. т, молибден – 375 тыс. т, уран – 40 тыс. т, уголь бурый – 730 млн т. (6) Продолжены исследования по выявлению причин пространственного и временного соотношений коллизионного и траппового магматизма Таймырской складчатой области. Проведено дополнительное суперкомпьютерное моделирование с различными параметрами модели с целью максимального соответствия геологическим данным. (7) Проведено дополнительное микроскопическое изучение метаморфических и магматических пород, составлена уточненная карта метаморфизма районов Берега Харитона Лаптева, междуречья Ленивой, Медвежьей и Гранатовой. Для объяснения особенностей метаморфизма региона проводилось численное суперкомпьютерное моделирование континентальной коллизии, анализ полученных РТt трендов для разных частей коллизионной зоны и сопоставление их с данными, полученными при расчетах по составам природных сосуществующих минеральных парагенезисов. Проведено сопоставление новейших структур Западного Таймыра с геологическим строением отдельных тектонических зон. (8) Проведена оценка геоморфологических опасностей полуострова Таймыр. (9) В течение 2018 года был проведен анализ и обобщение опубликованной литературы и фондовых материалов с целью реконструкции палеогеографических условий формирования баженовской свиты и разработки новой модели поступления в Западно-Сибирский бассейн питательных солей и кремнезема, которые определяли и поддерживали высокую первичную биопродуктивность планктона, необходимую для накопления черных сланцев. Особое внимание уделялось решению проблем формирования компонентного состава черных сланцев. Оценивались палеогеографические обстановки накопления титон-берриасских отложений северного и восточного обрамлений Сибирской платформы. (10) Получены климатические вариации в Арктическом регионе в меловом периоде. (11) По пойкилоофитовым силлам Мурманского кратона получен новый ключевой палеомагнитный полюс Фенноскандии с возрастом 1.86 млрд. лет. Время приобретения намагниченности однозначно оценивается по определениям изотопного возраста. Первичность ChRM подтверждается магнитной минералогией, а также наличием контрастных палеомагнитных направлений в более древней дайке в пределах района исследований. Полученный ключевой палеомагнитный полюс подтверждает место Фенноскандии в системе палеотектонических реконструкций палеопротерозоя в период формирования ядра суперконтинента Нуна. Реконструкция, выполненная с использованием полученного полюса, указывает на близость северных территорий Фенноскандии к северной Гренландии (в современных координатах), при этом поворот Фенноскандии относительно современного положения, составлял ~25°.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации, этап 4
Результаты этапа: Основное внимание в 2019 году было сфокусировано на вопросах вторичных преобразований докембрийских комплексов Западной части Российской Арктики в результате разновозрастных докембрийских тектоно-термальных процессов; мезо-кайнозойской истории развития Сибирской платформы и ее складчатого обрамления, а также различным аспектам эволюции Таймырской складчатой области в мезо-кайнозое (Восточная Арктика). В результате четвертого этапа работ по НИР в 2019 году получены следующие основные результаты: В Западной части Российской Арктики особое внимание уделялось докембрийским комплексам Восточно-Европейского кратона. (1) Обобщены и проанализированы современные данные по геологии, тектонике, геохронологии и алмазоносности российской части Балтийкого щита в связи с прогнозом перспектив его коренной алмазоносности. Составлена тектоническая карта и дана оценка на основании геолого-геофизических критериев перспективам алмазоносности всей территории восточной части Балтийского щита. Также рассмотрена тектоники и возможная алмазоносность краевой части Свекофеннского пояса в пределах российской территории. (2) Палеомагнитные исследования архейских–раннепалеопротерзойских комплексов Карельского протократона свидетельствуют о присутствии практически во всех объектах в средне- и высокотемпературном интервале стабильной компоненты намагниченности север–северо-западного склонения и умеренного положительного наклонения. Её образование связывается со Свекофенским перемагничиванием 1,88–1,80 млрд лет назад. Построены структурно-геоморфологические, морфометрические и морфоструктурные схемы, отражающие новейшие движения на ключевых участках исследо-вания. Для локализации и определении времени перемагничивания пород Карельского кратона в раннем палеопротерозое, оценки вклада разновозрастных вторичных компонент были исследованы раннепалеопротерозойские конгломераты Карельского кратона. Основными объектами исследований стали сумийские (2,5–2,4 млрд лет) и сариолийские (2,4–2,3 млрд лет) конгломераты Карельского кратона. (3) В результате численного моделирования определены основные условия и критерии континентальной субдукции и эксгумации пород в результате формирования Беломорской аккреционно-коллизионной системы в палеопротерозое. Проведены сопоставления метаморфических процессов на разных этапах развития континентальной коллизии в фанерозойское и палеопротерозойское время. Рассмотрены особенности формирования коровых метаморфических пород различных фаций, слагающих палеопротерозойские коллизионные орогены. В Восточной части Российской Арктики особое внимание в 2019 году было уделено пермо-триасовому магматизму Сибирской платформы. (4) В результате комплексных петро-палеомагнитных исследований пермо-триасовых траппов севера Сибирской платформы (интрузивных тел и лавовых покровов Норильского и Маймеча-Котуйского районов) на основании информации о палеовековых вариациях магнитного поля Земли, записанных в норильской туфо-лавовой толще, создана уникальная база данных – своего рода «штрих-код» норильских траппов, использованный для корреляции рудных и нерудных интрузий Норильского рудного узла с лавовыми свитами. Вычислен новый высокоточный пермо-триасовый (трапповый) палеомагнитный полюс и определена динамика магматической активности на севере Сибирской платформы. В низах норильского траппового разреза детально изучена запись инверсии геомагнитного поля, произошедшая на границе палеозойской и мезозойской эр. (5) Предложены две альтернативные модели тектоно-термальной эволюции Гулинского массива Маймеча-Котуйского района за последние 250 млн. лет на основании трекового датирования апатита и компьютерного моделирования: 1) быстрое постмагматическое остывание пород современного эрозионного среза массива в гипабиссальных условиях на глубинах не более 1.5 км; 2) тектоническое опускание и захоронение под осадочно-вулканогенным чехлом мощностью 2-3 км, следствием чего стал вторичный (?) прогрев плутона до температур выше 110°С с последующим выведением в приповерхностные условия и общим остыванием верхней коры около 218 млн. лет назад. (6) В 2019 году продолжалась разработка методики прямого датирования компонент намагниченности пород крупных интрузивов на основе данных термохронологии и математического моделирования скорости остывания на примере раннепротерозойских гранитов кодарского комплекса. Полученные Ar/Ar изотопные данные по минералам гранитов Кеменского массива позволили создать верифицированную с их помощью математическую модель остывания массива. Показано, что только при повторном внедрении горячего расплава в рассматриваемое интрузивное тело создаются промежутки времени между временами закрытия изотопных систем циркона и биотита, полученными по изотопным данным. Данные математического моделирования (двухактное внедрение) свидетельствуют о прохождении породами блокирующей температуры (500-540 градусов) не менее чем на 15 млн. лет моложе, чем возраст кристаллизации. (7) На основании литологического, геохимического, фациального, формационного и общего палеогеографических анализов были реконструированы палеотектонические и гидродинамические условия накопления баженовского горизонта, а также была оценена роль межбассейнового стока из Арктического океана и Предверхоянского аллювиально-озерного бассейна через Енисей-Хатангский пролив в титон-берриасский Западно-Сибирский палеобассейн в формировании цикличности черных сланцев. (8) В пределах Фаддеевского блока Центрально-Таймырской тектонической зоны Восточного Таймыра выделены три метаморфических комплекса: Становской, Западный и Восточный. Становской комплекс, включающий фрагменты офиолитовой ассоциации, разграничивает различающиеся как по составу, так и по степени метаморфизма толщи и образовался в результате интродукции офиолитов в континентальную кору. Установлено, что интенсивные процессы кислотного выщелачивания, сопровождающиеся сульфидным оруденением халькопирит-пирротинового типа, проявлены неравномерно и приурочены, вероятно, к ослабленным зонам разрывных нарушений. (9) Анализ рельефа Таймырского полуострова и детальный анализ Восточного и Центрального Таймыра позволил выделить новейшие структуры, которые не всегда хорошо выражены в рельефе, но отличаются, главным образом, суммарными конэрозионными поднятиями, геологическим строением и историей развития. Показаны связи новейших структур и гравитационных аномалий, вероятно, свидетельствующие о нескомпенсированных вертикальных движениях. Рисунок всех видов гравитационных аномалий в районе Пясинской и Таймырской грабенообразных впадин отличается от рисунка в других зонах более спокойным характером, что указывает на выраженность в гравитационном поле условий растяжения в этих районах. Мощность верхней коры хорошо согласуется с основными новейшими структурами. Максимальная мощность наблюдается во впадинах, постепенно сокращаясь в пределах горных сооружений. (10) Определена геохимическая специализация для раннемеловых гранитоидов Арга-Эмнекенского (лито-халькофильная), Омчикандинского (халько-литофильная) комплексов Полоусненской мегазоны Колымо-Омолонской аккреционно-коллизионной металлогенической области. Построенные мультиспектральные графики и графики редких земель отражают субдукционную природу рассмотренных комплексов, за исключением гранитоидов Арга-Эмнекенского комплекса. По геохимическим данным его происхождение отлично от субдукционного и определяется как коллизионное (?), что требует в дальнейшем подтверждения дополнительными геохимическими и геологическими данными. (11) В ходе полевых работ в Охотско-Чукотском вулканическом поясе отобраны представительные коллекции палеомагнитных образцов. Над частью коллекции проведены петромагнитные исследования, замеры AMS и ступенчатые палеомагнитные чистки, по которым получены первые результаты. (12) В результате анализа опубликованных источников собрана база данных значений палеотемпературы для Арктического и Субарктического регионов по скелетам морских беспозвоночных, морским палиноморфам, зубам динозавров, анализу способности рептилий откладывать яйца при низкой температуре, континентальной флоре (CLAMP-анализ), по присутствию прослоев углей в континентальных отложениях Арктического региона, по мембранным липидам глицерина и диалкилглицерол-тетраэфира в морских осадках и глендониту. На ее основе построена палеотемпературная кривая для Арктического региона для мел-кайнозойского этапа геологической истории, имеющая общие тренды с глобальной палеотемпературной кривой [Scotese, 2015] (за исключением похолодания в тортонском веке вследствие локальных факторов). В климатической истории Арктики установлено 16 климатических циклов, включающих 16 климатических минимумов (в том числе время оледенения в Северном полушарии) и 15 климатических максимумов. Все результаты исследования внесены в разработанный кафедрой динамической геологии ГИС-проект «Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации».
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации, этап 5
Результаты этапа:
6 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации, этап 6
Результаты этапа:
7 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации, этап 7
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".