Лаборатория геохимии и моделирования природных и техногенных процессов

Основные направления научных исследований

Геохимическое, петрологическое изучение системы кора-мантия в раннем докембрии Фенноскандинавского щита
Геохимия, петрология и изотопия маркерных породных ассоциаций различных геодинамических обстановок докембрия
Геохимическое моделирование природных процессов
Экологическая геохимия, моделирование техногенных процессов

Научно-исследовательская работа

В настоящее время исследования коллектива лаборатории продолжаются по следующим направления:

Раздел «Геохимия раннего докембрия» (направления 1-3)
- геохимическое и петрологическое изучение магматических систем в пределах архейских зеленокаменных доменов, заложенных на протоокеанической литосфере и конвергентных границах плит, включающее литогеохимическое и изотопно-петрологическое изучение породных ассоциаций (триады: вулканиты – комагматичные интрузии - осадки).
- создание эволюционной модели выделенных магматических систем
- геохимическое и петрологическое изучение магматических систем палеопротерозоя

Раздел «Моделирование» (направление 2-3)
- моделирование процессов плавления, дифференциации, контаминации в магматических системах конвергентных архейских зон Фенноскандинавского щита;
- эволюционные модели формирования осадочных парагенезов, обусловленные дифференциацией тектонических режимов, сменой областей сноса и рециклингом;

Раздел информационно-методический (направления 1-4)
- подготовка интернет-ориентированных, ГИС-интернет-ориентированных ресурсов на основе геологических, геохимико-петрологических и экологических исследований лаборатории.
- разработка дистанционных курсов для студентов ПетрГУ «Геохимия и интерпретация геохимических данных» и «Геоэкология».

Раздел «Экологическая геохимия» (направление 4) включает следующие задачи:
-моделирование процессов миграции токсичных элементов в литосфере и сопредельных геосферах;
-геохимическое комплексное исследование и интерпретация техногенного загрязнения урбанизированных и горнорудных районов;
-воздействие горных работ на окружающую среду и оценка экологических рисков:
-методология геохимической региональной оценки экологических рисков и их моделирование
-создание ГИС ориентированных экологических проектов.

В лаборатории ведутся исследования по следующим темам НИР:
№ 145 «Магматические серии вулканических дуг мезоархейских зон перехода океан-континент: геохимия, условия генерации и транспорт»

№ 148 «Критерии оценки экологических рисков на примере Республики Карелия»

Основные результаты деятельности

В 2006г.:

По теме НИР 145 (первый год исследований): «Магматические серии вулканических дуг мезоархейских зон перехода океан-континент: геохимия, условия генерации и транспорт»

В 2006 г. на основе детального геологического, палеовулканологического изучения и картирования реперных участков в пределах областей развития вулканогенных толщ базальт-андезит-дацит-риолитового (БАДР), андезит-дацит-риолитового (АДР), толеитового и адакитового состава в пределах Центрально-Карельского террейна (восточная часть Фенноскандинавского щита) была уточнена литолого-формационная природа их соотношения в разрезе хаутаваарской серии.

Впервые на Фенноскандинавском щите в мезоархейской островодужной ассоциации выделены два типа адакитов (HSA высоко-Si и LSA низко-Si), высоко-Nb андезибазальты и байяиты. Установлена последовательность формирования различных серий вулканитов в островных и континентальных вулканических дугах. Проведен отбор дополнительных проб для геохронологических и аналитических исследований.

По результатам полевых и геохимических исследований, проведена международная полевая конференция с участием геологов из Финляндии, Германии, Австрии с целью знакомства их с мезоархейскими вулканитами андезитового ряда выделенных серий (адакитовой, байяитовой, БАДР и АДР, толеитовой и коматиитовой) в пределах Хаутаваарской, Койкарской структур Центрально-Карельского террейна и обсуждения вопросов магмагенеза и тектонического позиционирования выявленных серий.

Аналитическая стадия исследований позволила начать проведение Th, U, Nb, La, Hf; РЗЭ систематики андезитовых серий в пределах ассоциаций и обратиться к разработке количественные компьютерные петролого-геохимические моделей генерации и эволюции первичных расплавов вулканических серий.

По теме НИР 148 (завершение темы). «Критерии оценки экологических рисков на примере республики Карелия»

1) Впервые для территории Карелии предложена геологическая классификация факторов экологического риска. В соответствии с представлениями об экологических функциях литосферы, выделены геохимическая, геофизическая, геодинамическая и ресурсная группы факторов риска. Наибольшее значение в регионе имеют геохимическая и геофизическая группы. С ними связаны геодинамические и ресурсные факторы. При суммировании техногенного и природного воздействия изменение параметров окружающей среды может значительно возрастать, что необходимо учитывать при их выборе.

2) Построена концептуальная модель воздействия выбросов от сжигания моторного топлива, оцениваемых по содержанию свинца в годичных кольцах городских сосен, на здоровье населения Петрозаводска. Гипотеза экологического риска проверена методами математической статистики.

3) Обобщена информация о распространении в регионе опасных геологических процессов и гидрологических явлений (на примере территории прохождения трассы проектируемого газопровода Видяево-Волхов).

По теме НИР 155 (первый год работ), "Создание системы информационного обеспечения НИР ИГ КарНЦ РАН " в сотрудничестве с Геоинформационным центром проводятся работы по разработке, информационному наполнению и актуализации Интернет сайта Института геологии КарНЦ РАН (Светов С.А.).


2007г.

Результаты по теме № 145 «Магматические серии вулканических дуг мезоархейских зон перехода океан-континент: геохимия, условия генерации и транспорт»:
Выполнен первый этап программы- Предварительный этап (2006-2007гг). Включающий детальные геологические исследования, сбор материала и проведение комплексных аналитических исследований.

Основные результаты :
В 2007 г. на основе детального геологического, палеовулканологического изучения и картирования Няльмозерской структуры Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса, в пределах которой сохранен фрагмент древней островодужной ассоциации (аналог Чалкинской палеовулканической постройки) сформированной вулканитами андезитового ряда (БАДР-адакитового состава) была уточнена литолого-формационная природа их соотношения в разрезе хаутаваарской серии. Проведен отбор дополнительных проб для прецизионных ICP-MS аналитических исследований.
Выполнены детальные полевые работы по изучению и отбору проб из ксенолитов в пределах Игноильского вулканического некка отвечающего по составу адакитам. Начат геохимический анализ и минералогическое изучение ксенолитов.
Сотрудниками лаборатории геохимии и моделирования природных и техногенных процессов в рамках выполнения исследований по изучению условий формирования магматических систем в зоне перехода океан-континент в архее была проведена очередная (2) международная полевая конференция (с 6 по 12 августа 2007г.) с участием геологов из Финляндии (Геологическая служба Финляндии, Университет Хельсинки), с целью ознакомления с древнейшими комплексами Водлозерского блока. Проводилось изучение гранитоидных ассоциаций (тоналитов, трондьемитов, чарнокитов, эндербитов) с возрастом от 3.4 до 2.6 млрд.лет западного обрамления и центральной части Водлозерского блока (структуры: Паласельга, Чебино, Лайручей, Водла, Шала), Восточная часть Фенноскандинавского щита.
Результат работ по этапу - Накоплен геологический и фактический материал, проводятся аналитические исследования, начата обработка полученных материалов.

Результаты по теме № 148 «Критерии оценки экологических рисков на примере Республики Карелия»:
- в ходе данного этапа НИР разработана и представлена геологическая классификация потенциальных факторов экологического риска для территории Республики Карелия. Показано, что для региона наиболее характерны геохимические и геофизические факторы рисков природного и техногенного происхождения. Геодинамические и ресурсные факторы во многом пересекаются с геохимической и геофизической группами;
- проведён анализ некоторых факторов экологического риска, влияющих на здоровье населения урбанизированных территории уровней города и посёлка, определены характерные параметры и критерии оценки риска, приведены примеры концептуальных моделей, обоснована необходимость дальнейших исследований;
- полученные данные рекомендуется использовать для дальнейших исследований в области оценки экологических рисков. Отмечено, что в практическом плане для урбанизированных территорий необходимо проведение медико-экологических исследований влияния химически загрязнённой среды обитания на поступление загрязнителей в организм и последующего влияния на здоровье населения и различных его групп.

Международное сотрудничество

В 2006г.

Проведена полевая международная экскурсия: «Мезоархейский Центрально-Карельский зеленокаменный пояс», 7-11 августа 2006.
Организатор- д.г.м.н. - Светов С.А.. Участники конференции - Mikko Nironen, Ph. D. Senior Research Scientist, GSF; Kathrin Abraham, scientific associate Johannes Gutenberg, Institut for Geowissenschaften, Geochemische Petrologie,Mainz, Germany; Petri Peltonen, PhD, senior researcher, project manager, GSF; Kerstin Saalmann, Dr. rer. nat., Senior Research Scientist, GSF; Prof. Dr. Johann G. Raith Mineralogy and Petrology Chair, Department of Applied Geosciences & Geophysics University of Leoben, AUSTRIA; Pentti Holtta, PhD, geologist, senior researcher, project manager, GSF.

2007г.
Лабораторией была организована и проведена международная полевая экскурсия: «Древнейшие породы Водлозерского блока, Восточной Карелии», 6-12 августа 2007г.

Организатор- д.г.м.н. - Светов С.А.. Участники конференции - Juha Ville Korhonen, Geological Survey of Finland; Petri Tapani Peltonen, Geological Survey of Finland; Kerstin Saalmann, Geological Survey of Finland; Raimo Leo Kullervo Lahtinen Geological Survey of Finland; Pentti Sakari Hoelttae, Geological Survey of Finland; Jaana Halla, University of Helsinki, Finland.

Сотрудники

Контактная информация

Официальное название: Институт геологии — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра "Карельский научный центр Российской академии наук"
Адрес: 185910, г. Петрозаводск, ул. Пушкинская, д.11, ИГ КарНЦ РАН
Электронная почта: ssvetov@krc.karelia.ru
Страница в интернете: http://igkrc.ru/laboratorija-geohimii-i-modelirovanija-prirodnyh-i-tehnogennyh-processov/