Биогеохимические циклы, источники металлов и эволюция вещества в мел-палеогеновых морских железорудных месторождениях

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-17-00019

НазваниеБиогеохимические циклы, источники металлов и эволюция вещества в мел-палеогеновых морских железорудных месторождениях

Руководитель Мазуров Алексей Карпович, Доктор геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" , Томская обл

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-113 - Геология и генезис рудных месторождений

Ключевые слова Осадочные руды, генезис, железорудные месторождения, ооидовые железняки, биогеохимические циклы, осадочная геохимия, изотопная геохимия, минералогия, диагенез, палеогеография, изменения палеоклимат, мезозой, кайнозой

Код ГРНТИ38.49.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект посвящен изучению источников вещества, условий накопления и биогеохимических процессов при формировании месторождений ооидовых железняков. Длительное время продолжаются геологические дискуссии касательно природы ооидовых железняков, что связано с их глобальным распространением в геологические эпохи, отличительными текстурно-минералогическими характеристиками, а также парадоксом железисто-силикатной минералогии, указывающем на одновременное образование в кислородных и бескислородных условиях. Факторы, контролирующие распределение железняков, источники железа и механизмы образования ооидов, все еще являются предметом научных споров с рядом конкурирующих механизмов и гипотез. Данный проект охватывает проблему изучения взаимосвязей между осадочным рудообразованием, глобальными и региональными геологическими событиями, палеоклиматическими условиями и биогеохимическими процессами при накоплении месторождений морских железняков. На примере Западной Сибири и Тургайского прогиба (а также дополнительных объектов) предполагается рассмотреть железорудные месторождения, как уникальные геологические системы, сопровождающиеся интенсивным минералообразованием, требующие детальной характеристики эволюции и источников вещества. Несмотря на представительную изученность геохимии железа в современных морях, разработанные концепции имеют ограничения для их экстраполяции на древние железорудные бассейны, практически не имеющие современных аналогов. Последнее и выступает основной причиной ограниченной работоспособности современных моделей рециклирования Fe, а, следовательно, C-S-N-P-Si-REE-TE (trace elements). Понимание факторов, контролирующих физико-химический режим осадкообразования и как следствие изменение биогеохимических циклов, таких элементов как Fe, C, O, S, N, P, Si и редкие металлы, является неотъемлемой базой для построения концепций осадочного рудообразования. С другой стороны, это имеет значение для палеогеографических реконструкций в контексте глобальных климатических перестроек мела и палеогена. Основная цель проекта заключается в создании генетической модели меловых и палеогеновых месторождений морских железняков с отражением взаимосвязей между внутренними биогеохимическими процессами, внешними геологическими и климатическими факторами на основе региональных, фациальных и детальных минералого-геохимических исследований. Достижение цели планируется по мере решения следующих задач. (1) Определение фациальных условий седиментации опорных разрезов морских железорудных месторождений и сопряженных (фоновых) одновозрастных толщ. (2) Изучение тектонического положения и поиск геолого-структурного контроля рудоотложения при помощи анализа региональных геолого-геофизических данных, морфоструктурного анализа и дешифрирования мультиспектральных спутниковых снимков. (3) Изучение геохимических условий и минералообразующих механизмов при литификации железняков и фоновых нерудных одновозрастных толщ (из смежных регионов) с оценкой влияния ранне- и поздне-диагенетических процессов. (4) Поиск и анализ факторов, непосредственно контролирующих геохимический режим и процессы минералообразования. (5) Выявление закономерностей и взаимосвязей между органической, макро- и микроэлементной, изотопной геохимией изучаемых объектов. (6) Создание мультифакторной генетической модели мел-палеогеновых морских железорудных месторождений на примере Западной Сибири и Тургайского прогиба. Достижение поставленных задач обосновывается (а) всесторонним изучение морских осадочных железорудных месторождений, распространенных в пределах Западной Сибири, Тургайского прогиба (Казахстан), практически неизученных в срезе влияния глобальных и региональных палеоклиматических событий, и (б) возможностью проведения комплексных, детальных исследований вещества на уровнях организации от изотопов до региональных формаций с применением прецизионных лабораторно-аналитических методов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Рудмин М.А., Мазуров А.К. Минералообразующие процессы при формировании морских ооидовых железняков Западной Сибири Байкальская молодежная научная конференция по геологии и геофизике: материалы VI Всероссийской молодежной научной конференции, посвященной памяти академика Н.Л. Добрецова, Байкальская молодежная научная конференция по геологии и геофизике: материалы VI Всероссийской молодежной научной конференции, посвященной памяти академика Н.Л. Добрецова. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2021. С. 90–92. (год публикации - 2021)

2. Рудмин М.А. Геохимические условия среды осадконакопления при формировании морских ооидовых железняков Западной Сибири: факторы и индикаторы контроля Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии: материалы XXXII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К. О. Кратца и академика РАН Ф. П. Митрофанова, Актуальные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии: материалы XXXII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К. О. Кратца и академика РАН Ф. П. Митрофанова. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2021. С. 131–133. (год публикации - 2021)

3. Рудмин М.А. Минералогические и геохимические особенности морских ооидовых железняков Западной Сибири: источники металлов и условия формирования Новое в познании процессов рудообразования: Десятая Российская молодёжная научно-практическая Школа с международным участием, Новое в познании процессов рудообразования: Десятая Российская молодёжная научно-практическая Школа с международным участием. Москва: ИГЕМ РАН, 2021. С. 252–255. (год публикации - 2021)

4. Максимов П.Н., Рудмин М.А. Особенности минерального состава аутигенных фаз верхнемеловых ооидовых железняков аятской свиты Тургайского прогиба Новое в познании процессов рудообразования: Десятая Российская молодёжная научно-практическая Школа с международным участием, Новое в познании процессов рудообразования: Десятая Российская молодёжная научно-практическая Школа с международным участием. Москва: ИГЕМ РАН, 2021. С. 177–180. (год публикации - 2021)

5. Рудмин М.А., Банержи С., Максимов П.Н., Новоселов А., Трубин Я., Смирнов П.В., Аберштеин А., Танг Д., и Мазуров А.К. Origin of ooids, peloids and micro-oncoids of marine ironstone deposits in Western Siberia (Russia) Journal of Asian Earth Sciences, Journal of Asian Earth Sciences 237, 105361. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2022.105361 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jseaes.2022.105361

6. Максимов П.Н., Рудмин М.А. Минералого-геохимические особенности верхнемеловых морских железняков аятской свиты (Тургайский прогиб) Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов 333, 70–80. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/5/3628 (год публикации - 2022)
10.18799/24131830/2022/5/3628

7. Рудмин М.А., Максимов П.Н., Калинина Н.А., Синкина Е.А., Рубан А.С., Мазуров А.К. Сидерит морских ооидовых железняков Бакчарского месторождения как индикатор специфического литогенеза Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов 333, 42–54 (год публикации - 2022)
10.18799/24131830/2022/6/3650

8. Рудмин М.А., Калинина Н.А. Origin and evolution of carbonates and clay minerals in the Bakchar marine ironstone deposit (Western Siberia) The 21st International Sedimentological Congress "A New Journey of Sedimentology: from the Pacific to the Himalaya, The 21st International Sedimentological Congress "A New Journey of Sedimentology: from the Pacific to the Himalaya. Beijing: , 2022. P. 1545–1546. (год публикации - 2022)

9. Максимов П.Н., Рудмин М.А. Геохимические особенности морских железняков аятской свиты (Тургайский прогиб, Северный Казахстан) Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова, Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова. Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН, 2022. С. 119–121. (год публикации - 2022)
10.37614/978.5.91137.474.7

10. Рудмин М.А. Поиск свидетельств рудообразующих процессов в составе морских железняков Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова, Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова. Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН, 2022. С. 148–152. (год публикации - 2022)
10.37614/978.5.91137.474.7

11. Рудмин М.А., Максимов П.Н., Калинина Н.А. Formation of siderite in marine ooidal ironstones on example of Bakchar deposit (Western Siberia) X International Siberian Early Career GeoScientists Conference: Proceedings of the Conference, X International Siberian Early Career GeoScientists Conference: Proceedings of the Conference. Novosibirsk: Novosibirsk State University, 2022. С. 79–80 (год публикации - 2022)

12. Максимов П.Н., Рудмин М.А. Геохимические особенности ооидовых железняков аятской свиты (Тургайский прогиб, Северный Казахстан) Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVI Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, труды XXVI Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2022. С. 90–91. (год публикации - 2022)

13. Калинина Н.А., Рудмин М.А. Особенности распределения редкоземельных металлов в железняках морского и континентального генезиса на примере Бакчарского (Россия) и Лисаковского (Казахстан) месторождений XХVIII Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа – 2022», XХVIII Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа – 2022». Екатеринбург: ООО Универсальная Типография «Альфа Принт», 2022. С. 62–64 (год публикации - 2022)

14. Рудмин М.А. Карбонатные и глинистые минералы в месторождениях морских железняков как свидетельства рудообразующего процесса Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVI Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVI Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2022. С. 71–72 (год публикации - 2022)

15. Рудмин М.А. Глинистые минералы матрикса морских ооидовых железняков (Бакчарское месторождение, Западная Сибирь) Глины и глинистые минералы – 2022. VII Российская Школа по глинистым минералам “Argilla Studium" и V Российское Совещание по глинам и глинистым минералам «ГЛИНЫ», Глины и глинистые минералы – 2022. VII Российская Школа по глинистым минералам “Argilla Studium" и V Российское Совещание по глинам и глинистым минералам «ГЛИНЫ». Москва: ИГЕМ РАН, 2022. С. 122–124. (год публикации - 2022)

16. Максимов П.Н., Рудмин М.А. Origin of Upper Cretaceous marine ironstones of Ayat Formation (Turgay depression, Northern Kazakhstan) Solid Earth Sciences, 2023. Origin of Upper Cretaceous marine ironstones of Ayat Formation (Turgay depression, Northern Kazakhstan). Solid Earth Sciences. https://doi.org/10.1016/j.sesci.2023.02.002 (год публикации - 2023)
10.1016/j.sesci.2023.02.002

17. Калинина Н.А., Рудмин М.А. Минералого-геохимическая специфика ооидовых железняков гидротермального происхождения Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2023. Минералого-геохимическая специфика ооидовых железняков гидротермального происхождения. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов 334, 111–129. https://doi.org/10.18799/24131830/2023/2/3911 (год публикации - 2023)
10.18799/24131830/2023/2/3911

18. Рудмин М.А., Новгородцева К.В. Исследование циклов рудообразования в Западно-Сибирском бассейне ооидовых железняков Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIV молодежной научной школы-конференции, Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIV молодежной научной школы-конференции. Санкт-Петербург: ИГГД РАН, 2023. С. 200–203. (год публикации - 2023)

19. Рудмин М.А., Калинина Н.А., Максимов П.Н. О природе цинка в месторождениях морских ооидовых железняков Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2023. С. 102–104. (год публикации - 2023)

20. Рудмин М.А. О проблеме накопления и эволюции месторождений ооидовых железных руд Западно-Сибирского бассейна Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий: Сборник статей XI Всероссийской молодёжной конференции, Геология, геоэкология и ресурсный потенциал Урала и сопредельных территорий: Сборник статей XI Всероссийской молодёжной конференции. Уфа: Издательство «Перо», 2023. С. 118–120. (год публикации - 2023)

21. Рудмин М.А. Clay minerals formation within marine ooidal ironstone deposit in the Western Siberia International Conference of European Clay Groups Association – EUROCLAY 2023, International Conference of European Clay Groups Association – EUROCLAY 2023 / под ред. A. M. Fiore, R. Sinisi. Bari, Italy: Digilabs Pub., Bari, Italy, 2023. С. 252. (год публикации - 2023)

22. Рудмин М.А. Ооидовые железняки Западно-Сибирского бассейна: условия накопления, диагенез и источники вещества Металлогения древних и современных океанов, Металлогения древних и современных океанов. Миасс, 2023. С. 45–48. (год публикации - 2023)

23. Рудмин М.А., Калинина Н.А., Максимов П.Н., Даулетова А.Б. Роль цинка при реконструкции условий накопления залежей морских ооидовых железняков Современные направления развития геохимии: Материалы Всероссийской конференции, Современные направления развития геохимии: Материалы Всероссийской конференции (с участием зарубежных ученых), том 2. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2022. С. 120–124. (год публикации - 2023)

24. Максимов П.Н., Рудмин М.А. Потенциальный источники рудного вещества верхнемеловых железняков Тургайского прогиба (Северный Казахстан) Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова: Изд-во Томского политехнического университета, 2023. С. 94–95. (год публикации - 2023)

25. Новгородцева К.В., Калинина Н.А., Рудмин М.А. Исследование степени автохтонности форменных элементов морских железняков Бакчарского месторождения на основе морфометрического анализа Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, г. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2023. С. 100–101. (год публикации - 2023)

26. Хитрин И.С., Максимов П.Н., Рудмин М.А. Оценка потенциальных источников аллотигенного материала морских железняков Бакчарского месторождения (Западная Сибирь) Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова, г. Тосмк: Изд-во Томского политехнического университета, 2023. С. 108–109. (год публикации - 2023)

27. Калинина Н.А., Рудмин М.А. Особенности формирования ооидов в ааленских железняках Лабино-Малкинской зоны (Северо-западный Кавказ) Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, Проблемы геологии и освоения недр: труды XXVII Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, г.Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2023. С. 88–89. (год публикации - 2023)

28. Рудмин М.А., Банержи С., Синкина Е.А., Рубан А.С., Калинина Н.А., Смирнов П.В. A study of iron carbonates and clay minerals for understanding the origin of marine ooidal ironstone deposits Marine and Petroleum Geology, Marine and Petroleum Geology 142, 105777. https://doi.org/10.1016/J.MARPETGEO.2022.105777 (год публикации - 2022)
10.1016/J.MARPETGEO.2022.105777

29. Рудмин М.А. A new genetic model for marine ooidal iron ore deposits in Western Siberia, Russia Proceedings of the 16th SGA Biennial Meeting, 28-31 March 2022, Proceedings of the 16th SGA Biennial Meeting, 28-31 March 2022 / под ред. A.B. Christie. Rotorua, New Zealand: 2022. С. 157. (год публикации - 2022)

30. Максимов П.Н., Рудмин М.А. Потенциальные источники сноса аллотигенных минералов морских железняков аятской свиты (Тургайский прогиб, Северный Казахстан) Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова, Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: материалы XXXIII молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти члена-корреспондента АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова. Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН, 2022. С. 122–123. (год публикации - 2022)
10.37614/978.5.91137.474.7

31. Максимов П.Н., Рудмин М.А. Следы органоминерализации в верхнемеловых ооидовых железняках аятской свиты (Тургайский прогиб) XХVIII Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа – 2022», XХVIII Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа – 2022». Екатеринбург: ООО Универсальная Типография «Альфа Принт», 2022. С. 102–104 (год публикации - 2022)

Публикации