В монографии рассмотрены проблемы интерпретации вторичных литохимических аномалий скрытого и слабоэродированного оруденения, разработаны критерии оценки аномалий и намечены перспективы дальнейшего совершенствования методов поисков по вторичным ореолам, имеющие важное теоретическое и практическое значение.

На современном уровне дано краткое изложение теоретических основ общей и прикладной геохимии. Последовательно рассмотрены злектронное строение атомов, химические элементы, стабильные и радиоактивные изотопы, методы определения абсолютного возраста минералов и пород. Отдельные главы посвящены термодинамике, гидрогеохимии, кристаллохимии, органическом геохимии, геохимии осадочных, интрузивных и метаморфических горных пород.

Для геохимиков, минералогов, петрографов и других специалистов, занимающихся изучением природных геологических объектов. Можетг быть полезна преподавателям п студентам вузов геологического профиля.

Изложены основные разделы классической геохимии: строение и химический состав Земли, учение о кларках, природа и энергетика геохимических процессов магматизма, литогенеза и метаморфизма, а также общая характеристика геохимии литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. Дана характеристика важнейших астрофизических открытий последних десятилетий. Показаны  последствия  антропогенных  изменений  в геосферах Земли.

Для студентов геологических специальностей вузов.

На основании анализа геохимических данных, полученных для высокоуглеродистых сланцев тимской свиты Тим-Ястребовской структуры, проведена реконструкция состава и природы их протолита. Установлено, что сланцы представляют собой переотложенные и метаморфизованные продукты докембрийских кор выветривания, образование которых происходило за счет размыва постархейских пород преимущественно гранитоидного состава на небольших глубинах морского бассейна без доступа кислорода в условиях гумидного климата. В процессе пристального изучения высокоуглеродистых сланцев Тим-Ястребовской структуры ВКМ авторами данной статьи был получен ряд важнейших петрохимических данных, анализ которых позволяет провести реконструкции условий осадконакопления и восстановления природы протолита. Особое внимание нами было уделено анализу содержаний редкоземельных элементов и некоторых связанных с ними индикаторных отношений, рассчитанных по другим микроэлементам. Это обусловлено тем, что редкоземельные элементы являются относительно инертными и их распределение не претерпевает существенных изменений в процессах седиментации, литогенеза и метаморфизма, и осадочные толщи даже в условиях высоких давлений и температур наследуют геохимические особенности, свойственные исходным породам в области эрозии [1] Цель настоящей статьи – на основе изучения новой геохимической информации по высокоуглеродистым сланцам Тим-Ястребовской структуры Воронежского кристаллического массива восстановить состав и основные черты формирования их протолита, реконструировать геодинамические особенности обстановок накопления осадка. рц-слюдистые сланцы – самый распространенный тип пород на территории Тим-Ястребовской структуры. Тим-Ястребовская структура является одной из наиболее крупных палеопротерозойских синформ в пределах ВКМ. Ее протяженность с северо-запада на юго-восток составляет 130 км при ширине 10–30 км, глубина заложения по геофизическим данным оценивается в 5–8 км. В геодинамическом отношении структура представляет собой внутриконтинентальный рифт, заложившийся в палеопротерозое на неоархейской протоплатформе. В геологическом строении Тим-Ястребовской структуры и ее обрамления принимают участие образования архея и палеопротерозоя. Архейские породы слагают обрамление Тим-Ястребовской структуры и представлены мощными толщами высокометаморфизованных осадочных и вулканогенно-осадочных образований обоянского комплекса и михайловской серии. Сама Тим-Яс-Геохимия высокоуглеродистых сланцев Тим-Ястребовской структуры (Воронежский кристаллический массив) требовская структура выполнена палеопротерозойскими породами курской и перекрывающей ее оскольской серии.

Химические элементы и их соединения являются структурной основой мироздания. В живых организмах некоторые из них выполняют физиологическую функцию. Избыток или недостаток их приводит к формированию биогеохимических эндемий, нарушению обменных процессов, формированию различных заболеваний у растений, животных и человека. Решение экологических проблем невозможно без получения полной информации о каждом химическом элементе, что восполняется в справочном пособии. В нем в определенной последовательности рассматривается информация о тех свойствах химических элементов, которые связаны с миграцией, концентрацией или рассеиванием их, закономерностях формирования месторождений, приводятся научно обоснованные сведения о влиянии их на возникновение заболеваний, вызванных геохимическим фактором, токсичные дозы, растения концентраторы элементов. Практические аспекты справочного пособия знакомят читателя с аналитической химией элементов, геохимическим картографированием территории, методами поисков полезных ископаемых, особенностями геохимии Беларуси. Кларки (среднее содержание химических элементов) в приложении дают представление об оптимальном содержании химических элементов. Они используются для объективной оценки содержания элементов в природных средах путем сравнения полученных данных с ними. Специалисты и читатели, которых интересует проблемы геохимической экологии, связанной с разработкой мероприятий по созданию оптимальных условий жизни человека и поисками месторождений полезных ископаемых, получат в справочном пособии полезную для себя в практическом отношении информацию. Автор благодарен официальным и неофициальным рецензентам за ценные замечания и предложения: академику А.А. Махначу, доктору геолого-минералогических наук М.Г. Ясовееву, кандидатам геолого-минералогических наук О.В. Лукашеву, Л.И. Мурашко, В.В. Коцур, профессору Е.Н. Мешечко, старшему преподавателю Н.Ф. Гречаник. Посвящается памяти друзей по учебе и работе: доктору филологических наук В.У. Протченко, кандидату химических наук З. Мачионису, кандидату экономических наук В.С. Емелину.

В работе излагается теория геохимической миграции, обусловленной фильтрацией и диффузией с учетом взаямодействия мигрирующих веществ с породами и друг с другом. Даются аналитические решения задачи геохимической миграции в следующих случаях: 1) диффузия вещества без учета взаимодействия с вмещающими породами, 2) диффузия с учетом сорбции и ионного обмена, 3) диффузия с учетом химических реакций, 4) фильтрация без учета взаимодействия с вмещающими породами, 5) фильтрация с учетом сорбции и ионного обмена, 6) фильтрация с учетов химических реакций мигрирующего вещества с породами. Пользуясь полученными уравнениями, можно рассчитать дальность миграции веществ залежи, количество мигрировавших за определенное время веществ и закон распределения веществ в пространстве над залежью, если известны конетанты равновесия и скоростей процессов взаимодействия веществ о породили, коэффициенты диффузии и скорости фильтрации. На основе полученных результатов теоретически обосновывается эмпирический принцип дифференциальной подвижности веществ в земной коре, сформулированный Д. С. Коржинским, Развитая теория применяется для описания формирования геохимических: ореолов, гидротермальных: руд и нефтяных залежей.

Диффузия сопровождается сорбцией или ионным обменом веществ со средой. Получено распредечение аномальных концентраций над бесконечной и конечной залежами, над линейными и точечным источниками диффундирующего вещества. Приведены экспериментальные результаты по изучению кинетики ионного обмена на породах, фильтрации, полученные   авторами.   Обсуждается   концепция   «фильтрационного   эффекта».

В книге сведены основные результаты исследований по диффузии веществ в породах, равновесию, кинетике и динамике процессов взаимодействия веществ с породами, выполненных в GGGP и за границей.

В данном лекционном курсе рассмотрены основные промышленные типы месторождений металлических полезных ископаемых. Для каждого вида даны общие сведения, области применения и требования промышленности к качеству, охарактеризованы основные геолого-промышленные типы месторождений металлических полезных ископаемых. Для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых» и "Прикладная геохимия, петрография и минералогия". Промышленное месторождение – это участок земной коры, в котором в результате геологических процессов произошло накопление минерального вещества, отвечающего современным требованиям промышленности по качеству и количеству запасов, технологическим свойствам, горно-техническим условиям, и экономически выгодного для эксплуатации. Промышленные типы это основные "поставщики" данного вида минерального сырья в мировом балансе или в масштабе страны. Рудопроявление - недостаточное по запасам или качеству скопление полезного ископаемого в земной коре, технологически, горно-технически или экономически невыгодное для разработки. Месторождения рудных (металлических) полезных ископаемых это: виды минерального сырья, которые перерабатываются плавкой, гидрометаллургическим или иным способом с целью извлечения металлов. Они являются объектами переработки черной и цветной металлургии. В учебном курсе дан обзор месторождений по металлам. Разделы курса освещают промышленные типы черных, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов, в которых описаны месторождения 56 металлов и их сообществ. В недрах 130 стран общие запасы железных руд оцениваются в 340 млрд т. Наибольшими запасами обладают Россия, Бразилия, Австралия, Украина, Канада и США (50-25 млрд т). Железные руды добывают 55 стран, наибольшую добычу осуществляют Бразилия, Китай, Австралия, Россия, Украина, Индия, США, Канада и ЮАР (от 160 до 28 млн т в год). К уникальным относятся месторождения железных руд с запасами в миллиарды тонн, к крупным и средним - в сотни миллионов тонн, к мелким - в десятки миллионов тонн. Уникальные месторождения насчитываются десятками, крупные - сотнями, мелкие - тысячами. Цена товарной крупнокусковой железной руды (65 % Fe) в марте 2008 г составляла около 50-55 дол/т с доставкой в порт назначения.

В познании законов образования и эволюции Земли геохимические исследования, согласно определению основоположников геохимии в России В.И. Вернадского и А.Е. Ферсмана, призваны реконструировать геологическую историю химических элементов и их ассоциаций в минералах, горных породах и земных оболочках. Достижение этой цели в теоретическом плане обеспечивает понимание поведения (рассеивания, концентрирования) химических элементов в различных геологических, по существу химических и/или физико-химических процессах минерало-, породо- и рудообразования, в прикладном плане – получение данных для разработки прогнозно-поисковых критериев оруденения разного происхождения, в частности, гидротермального. Создание достоверного знания условий концентрирования рудогенных элементов в рудных районах и рудных полях составляет приоритетную сферу интересов геохимии, получившей статус поисковой. Исторически сложилось так, что применяемые формализованные методы поисковой геохимии, ориентированные на расчеты и использование различных параметров распределения химических элементов в земной коре для поисков и оценки промышленного оруденения, обладают ограниченными возможностями в том, что касается генетической интерпретации структуры наблюдаемых крупнообъемных геохимических полей и аномалий в их составе. Методами поисковой геохимии оценивается, например, современный (итоговый) геохимический облик горных пород без учета вклада сменявших один другой во времени геологических процессов на предшествующих этапах их геологической истории. О том, какие это создает трудности в решении ключевой проблемы гидротермального рудообразования – проблемы источников рудного вещества, можно судить на примере крупных и уникальных хорошо изученных золотых месторождений, локализованных в толщах углеродистых терригенных сланцев осадочных бассейнов. О существовании этих трудностей свидетельствует многообразие представлений о происхождении месторождений «сланцевого типа» в рамках гранитогенной, базальтогенной, метаморфогенной и полигенной гипотез, конкурирующих между собой в приложении к одному и тому же месторождению, например, Сухому Логу в Ленском районе. Гипотезы магматогенного гидротермального рудообразования предполагают генерацию металлоносных флюидов в коровых очагах кислой магмы [2, 7, 20 и др.] или в мантийных очагах умеренно щелочных базальтовых расплавов [13, 17, 18 и др.]. Со времени возрождения в шестидесятых годах идей старой, начала XX века, литораль-секреционной гипотезы рудообразования месторождения в сланцах сторонниками метаморфогенной гипотезы противопоставляются магматогенным, – их формирование связывают с извлечением металлов, прежде всего золота, из горных пород в областях выноса растворами разного происхождения, транспортировку и отложение их в дренирующих структурах в областях привноса [3, 6, 14, 16 и др.]. В последнее время обсуждается вероятность многоэтапного концентрирования металлов при их преобладающе породных источниках в рамках полигенной гипотезы [12 и др.] и допускается множественность источников золота, сосредоточенного в рудах одного месторождения, включая мантийный субстрат, коровые расплавы и горные породы [11, 15, 18]. Идея, которая вызвала к жизни сначала литораль-секреционную, а после полувекового перерыва, заполненного господством магматогенных гидротермальных гипотез, – метаморфогенную и полигенную гипотезы, заключается в представлении о повышенных или высоких дорудных содержаниях золота в сланцах как обязательной предпосылке рудообразования. На эту идею опирается вывод, согласно которому промышленные месторождения золота образуются в сланцевых толщах, обогащенных против кларка металлом на этапе седиментации или предшествующего рудообразованию регионального зонального метаморфизма. Один из ранних вариантов метаморфогенной гипотезы, в частности, предполагал вынос золота из зон высокотемпературного регионального ультраметаморфизма в низкотемпературные зоны зеленосланцевой фации, где и происходило концентрирование металла [3]. Сторонники идеи сопряженного формирования областей выноса-привноса металлов в гидротермальных процессах ограничиваются и субкларковыми их содержаниями в породах-донорах [14, 16, 22].

Дорогие коллеги, в Ваших руках материалы VIII Косыгинских чтений «Тектоника. глубинное строение и минерагения Востока Азии», которые регулярно проводит Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН. Косыгннские чтения были задуманы нами почти 20 лет назад в знак глубокого уважения к памяти академика Юрия Александровича Косыгина - основателя и первого директора нашего института. Ю.А. Косыгин был заметной фигурой отечественной тектоники и нефтяной геологии XX века, продолжателем лучших традиций русской геологической школы, часто выступал инициатором новых направлений, поддерживал применения в геологии наиболее современных методов и достижений смежных наук. Академик Ю.А. Косыгин отличался широким кругом научных интересов: от вопросов геологии н геофизики нефтегазоносных областей и тектоники докембрия континентов до общих проблем организации и эволюции планеты Земля н глобальных проблем человечества на рубеже 20-21 веков. Проводимые в честь Юрия Александровича совещания, в настоящее время являются регулярными, имеют статут Всероссийской научной конференции. За прошедшие годы устоялась основная научная тематика нашего совещания. Это. в первую очередь, исследования по темам «Структура и тектоническая эволюция Азии» и «Модели строения литосферы». Обсуждаемые в них проблемы занимали особое место в исследованиях Ю.А. Косыгина. Важная роль на Косыгинских чтениях традиционно отводится петролого-гео-хнмнческим. мннерагеническим и петрологическим аспектам тектонических исследований. где особый интерес имеют результаты изучения связей тектоники, магматизма и рудообразования. В прошедшие годы были созданы новые модели строения и эволюции ряда ключевых геологических объектов региона, предложены новые подходы к их изучению с применением современных методов анализа состава и возраста. Дальневосточный регион, располагаясь в зоне активного взаимодействия крупнейших океанических и континентальных плит, отличается сложным геологическим строением и эволюцией. Особое внимание, в связи с последними катастрофическими событиями в Китае и Японии, уделяется сейсмичности Дальнего Востока и Востока Сибири. которые находятся в сейсмоактивной области Земли, н где в последнее десятилетие произошел ряд катастрофических землетрясений. Результаты исследований в области сейсмичности н сейсмотектоники также будут представлены на совещании. Надеемся, они будут способствовать решению проблемы прогноза землетрясений и связанных с ними других природных катастроф. В связи с необходимостью интенсификации исследований по наращиванию углеводородного потенциала Востока России в работе совещания предусмотрена работа секции «Осадочные бассейны: структура и углеводородный потенциал», где объединены результаты изучения осадочных бассейнов Дальнего Востока, в том числе и шельфа дальневосточных морей.

Криогеохимия, сравнительно молодое научное направление, находится на стыке геохимии и криологии (мерзлотоведения). Объектом исследования криологии являются различные природные и техногенные системы, пребывающие в мерзлом состоянии как достаточно длительное (до миллионов лет), так и сравнительно короткое время. Состояние, структура, физические и химические свойства, а также динамика криосистем существенно меняются в зависимости от географического положения. Это обусловливает многообразие физико-химических факторов, определяющих характер криогеохимических процессов, которые в силу своей специфики принципиально отличаются от геохимических процессов при положительных температурах.

До 1960 г. большинство исследователей считало многолетнюю мерзлоту зоной химического покоя. Это ошибочное представление в последующие годы было опровергнуто полевыми, экспериментальными и теоретическими исследованиями. Однако некоторые работы, которые можно отнести к предвестникам формирования крио-геохимии как научного направления были опубликованы ранее. К ним относятся исследования: Б.П. Вейнберга [1940] и В.И. Арабаджи [1954], посвященные свойствам льда; НА. Цытовича [1945,1947] — о незамерзающей воде в мерзлых грунтах; А.А. Ананяна [1952] — о миграции влаги в мерзлых породах; B.R. Puri и др. [1954,1957] — о понижении температуры замерзания воды в пористых телах.