Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН на рубеже тысячелетий (итоги и перспективы)

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ АЛМАЗА И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ СО РАН НА РУБЕЖЕ ТЫСчЕЛЕТИЙ

Л. М. Парфенов, А.П. Смелов, А. И. Зайцев

На рубеже тысячелетий в Республике Саха (Якутия) возникла острая необходимость усиления работ по научному обеспечению развития алмазо-бриллиантового комплекса и золотодобывающей промышленности. В связи с этим Указом Президента Республики Саха (Якутия) от 28 августа 2000 г. №1164 и Постановлением Президиума СО РАН от 31 августа 2000 г. №258 организован Институт геологии алмаза и благородных металлов. Институт ориентирован на глубокое изучение месторождений алмаза и благородных металлов, научный прогноз открытия новых месторождений,разработку новых технологий,основанных на использовании алмаза. Решение таких задач под силу только коллективам со сложившимися научными школами и обладающими современной аналитической базой,а также обширными научными связями в России и за рубежом. Поэтому новый институт был создан путем реорганизации Института геологических наук СО РАН, который являлся единственным академическим учреждением геологического профиля на территории РС(Я).

ВЕК XX - ИТОГИ

Институт был создан в 1957 г. в составе Якутского филиала Сибирского отделения АН СССР. В разные периоды своей истории он именовался как Институт геологии, Якутский институт геологических наук, Институт геологических наук. Директором - организатором института был заслуженный деятель наук ЯАССР,доктор геол.-мин. наук Ю.П. Ивенсен. В последующие годы институт возглавляли чл.-кор. АН СССР И.С. Рожков (1957-1964), заслуженные деятели науки Якутии и РФ доктор геол.-мин. наук К.Б. Мокшанцев (1965-1987), чл.-кор. АН СССР В.В. Ковальский (1978-1986) и доктор геол.-мин. наук Б.В. Олейников (1987-2000).

Расцвет научной деятельности института пришелся на период с 1957 по1995 годы. Исследования этого периода позволили впервые охарактеризовать глубинное строение территории Якутии и историю развития земной коры от древнейших геологических эпох до современной, что послужило основой для прогнозирования полезных ископаемых. Были составлены Атлас тектонических карт разновозрастных структурно-формационных комплексов и "Геодинамическая карта Якутии и сопредельных территорий" масштаба 1:1 500 000. Совместно с геологами Дальнего Востока, США, Канады и Японии построена "Карта террейнов севера тихоокеанского обрамления". Впервые осуществлено сейсмическое районирование территории РС(Я) и выделены сейсмоактивные зоны. Получены новые фундаментальные знания по палеонтологии докембрия и фанерозоя,детально описаны ископаемые находки лошади, бизона.шерстистого носорога.уникальные мамонтовые кладбища. Научно обоснована промышленная нефтегазоносность восточной части Сибирской платформы и выявлены основные закономерности размещения месторождений нефти и газа. Проведена петрогенетическая типизация кимберлитовых пород, определены вертикальная неоднородность кимберлитовых тел и латеральные закономерности изменения состава в пределах провинций. Установлены основные эпохи кимберлитообразования. Разработанный метод сейсмического зондирования позволил выделять перспективные зоны развития кимберлитов. Изучение минералогии и физических свойств якутских алмазов позволило приблизиться к пониманию условий и механизма их образования. Впервые в мире был создан принципиально новый метод "Термохимической обработки природных алмазов". Создано новое научное направление - самородное минералообразование в эндогенных процессах, приведшее к получению уникальных данных о нахождении ряда химических элементов в самородной форме - А1, Сё, 51, Тк Разработаны физико-химические модели образования различных магматических и метаморфических пород коры и мантии Земли и рудоносных гидротерм. Определена первичная природа метаморфических комплексов Алданского щита, их металлогеническая специализация. Впервые раннедокембрийские образования расчленены на инфракрустальные и субкрустальные комплексы. Установлен характер эволюции

Парфенов Леонид Михайлович, директор института, доктор геолого-минералогических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ и РС(Я), академик АНРС(Я).

Смелов Александр Павлович, заместитель директора по науке, доктор геолого-минералогических наук.

Зайцев Альберт Иванович, заместитель директора по науке, кандидат геолого-минералогических наук.

мезозойского магматизма и закономерности его распределения во времени и пространстве. Разработаны геолого-генетические модели формирования рудных месторождений, в том числе уникальных: Нежданинского - золоторудного, Сентачанского и Сарылахского - золото-сурьмяных, Депутатского, Чурпуньего и Одинокого - оловорудных, Селигдар - апатитового. Выявлены закономерности размещения и формирования пластовых и косовых россыпей на территории Якутии. Научно обосновано выделение новой на востоке России Енисейско-Вилюйской цеолитоносной провинции.

Фундаментальные исследования сотрудников института позволили разработать практические рекомендации, которые способствовали открытию Верхневилючанского, Бысахтахского и Вилюйско-Джербинского нефтегазовых, Бадранского, Кючюсского и Сарылахского золотоносных,Одинокого и Чурпуньего оловорудных месторождений. Министерством геологии СССР знаками первооткрывателей месторождений были награждены А.Ф. Сафронов и Е.И. Бодунов (Среднетюнгское газоконденсатное месторождение), А.К. Бобров (Среднеботуобинское нефтегазоконденсатное месторождение),И.Я. Некрасов (Депутатское оловорудное месторождение), Ф.Л. Смирнов (Сел игдарс кое апатитоносное месторождение), К.Е. Колодезников и Г.В. Ивенсен (месторождение цеолитов Хонгуруу). Рекомендации института по сейсмической опасности утверждены в качестве нормативного документа для строительных организаций республики.

В последние годы, несмотря на экономические трудности, учеными института разработана новая модель современной геодинамики северо-востока Азии, обосновывающая кинематику движения плит и блоков земной коры и высокую активность сейсмотектонических процессов. Построена детальная биостратиграфическая шкала и схема корреляции отложений для кайнозойских бассейнов северо-востока России. Составлена принципиально новая схема строения фундамента восточной части СевероАзиатского кратона. Для Якутской алмазоносной провинции выделены семь эпох формирования кимберлитов. Определены и систематизированы главные особенности месторождений, металлогенических зон и поясов Якутии в связи с геодинамикой тектонических структур. Построена геолого-генетическая модель крупнейшего на северо-востоке России полихронного Нежданинского золоторудного месторождения. Разработаны структурно-кинематические модели и структурно-минералогическая зональность Западно-Верхоянской металлогенической провинции, обоснована генетическая взаимосвязь и промышленное значение серебряного и золото-серебряного оруденения. Выделена Ленская провинция родисто-платиновых россыпей, по минералого-геохимическому типу ассоциаций не имеющая аналогов в мире. Установлена провинция углей с высоким содержанием редкометалльных и редкоземельных элементов.

Многие из этих достижений были получены благодаря разносторонним связям с различными производственными организациями России, а также совместным научным исследованиям с учеными США, Канады, Великобритании, Австралии, Индии, ЮАР, Кореи, Китая и Германии. Экспонаты геологического музея института демонстрировались на выставках в Корее,

Японии, Монголии, Австрии, Франции и Германии. Институт неоднократно организовывал международные научные экскурсии по геологическим объектам Якутии в рамках различных международных конгрессов и симпозиумов и международных проектов геологической корреляции.

Основные результаты научной деятельности института опубликованы более чем в 400 монографиях и сборниках статей, в том числе за последние пять лет в 48 монографиях и картах, 220 статьях в ведущих отечественных и зарубежных журналах. Изданы материалы конференций, проведенных институтом в последнее время: "Геологическое строение и полезные ископаемые Республики Саха (Якутия)" в 4-х томах, "Геология и тектоника платформ и орогенных областей Северо-Востока Азии" в 2-х томах, "Россыпи, их источники, генезис и перспективы". Учеными института издается серия монографий "Самородное золото Якутии", а также фундаментальная монография "Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия)", авторами которой являются более 40 научных сотрудников института. Эта монография будет выпущена по заказу зарубежных исследователей в издательстве Elsevier на английском языке. Сотрудниками института получено 12 международных дипломов за открытия новых минералов.

В 1998 г. в институте был создан диссертационный совет по защите диссертаций на соискание ученых степеней по специальностям: 25.00.01 - общая и региональная геология; 25.00.04 - петрология,вулканология; 25.00.11 - геология,поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения по геолого-минералогическим наукам.

XXI ВЕК - ПЕРСПЕКТИВЫ

(ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ АЛМАЗА И БЛАГОРОДНЫХ

МЕТАЛЛОВ СО РАН)

Нищенское финансирование науки в последние десять лет привело к существенному сокращению в институте численности научных сотрудников, в особенности молодых специалистов. Вместе с тем экономика республики требует решения новых геологических задач, связанных с прогнозом месторождений алмаза и благородных металлов, а также разработкой новых технологий на основе алмазного сырья. Это требует концентрации усилий всех специалистов в строго определенных областях геологической науки. В связи с этим в институте существенно изменились направления фундаментальных исследований. Ученый совет разработал и утвердил новую структуру Института геологии алмаза и благородных металлов. Организовано четыре крупных отдела: геологии алмаза,геологии благородных металлов,геодинамики, региональной геологии и металлогении, физико-химических методов анализа. Объединяют эти отделы 15 лабораторий и геологический музей. На сегодняшний день в институте работают 190 человек, из них 66 научных сотрудников, в том числе 11 докторов и 40 кандидатов наук, а также 17 молодых специалистов и 14 аспирантов. В институте создаются новые структурные подразделения: центр алмазных технологий и центр геоинформационных систем.

Центр алмазных технологий ориентирован на проведение опытно-технологических и опытно-конструкторских исследований по поиску новых направлений использования алмаза. Эти работы направлены на решение следующих задач: 1 - изучение возможности совмещения термохимических методов обработки алмаза с лазерными технологиями; 2 -изучение процессов тонкого травления алмаза лазерным лучем; 3 - оптимизация режимов распиловки алмаза лазером; 4

- внедрение новых алмазных технологий в медицину и производство.

Задачей Центра геоинформационных систем является создание электронных карт по исходным геологическим и геофизическим картографическим материалам для разработки геоинформационных систем и выявления корреляционных связей различных параметров и поисковых критериев прогнозирования новых месторождений алмазов и благородных металлов.

Современными задачами института являются проведение комплексных широкомасштабных исследований литосферы региона с целью определения геодинамических обстановок и режимов в истории ее формирования, выявления закономерностей размещения крупных месторождений полезных ископаемых, геологическое изучение районов, перспективных на обнаружение новых нетрадиционных для республики источников алмазов и благородных металлов, а также изучение физических свойств и минералогии алмаза, разработка перспективных технологий обработки алмаза и производства алмазного инструмента.

В ближайшие 5-10 лет ученые института продолжат работы по геодинамическим реконструкциям формирования восточной части Северо-Азиатского кратона и прилегающих палеозойских и мезозойских орогенных поясов. Предполагается провести экологический и палеоэкологический мониторинг состояния земной коры восточной части Северо-Азиатского кратона и прилегающих территорий с оценкой степени природного риска, основанной на комплексном исследовании геолого-структурных,неотектонических и геофизических особенностей алмазо- и золотодобывающих районов РС (Я). Необходимо создать компьютерные базы данных по тектонике, сейсмологии,стратиграфии,литологии,палеонтологии и магматизму восточной части Северо-Азиатского кратона для алмазоносных и золотоносных провинций, рудных зон и месторождений. Планируется проведение масштабных петрогеохимических, минералогических и геохронологических исследований в Якутской алмазоносной провинции для определения закономерностей локализации разных типов кимберлитовых полей, выявления нетрадиционных типов алмазоносных пород, условий кристаллизации алмазов в них. Особое внимание будет уделено установлению термодинамического режима генерации кимберлитовых систем, а также восстановлению геодинамических условий проявления щелочно-ультраосновного и основного магматизма. Изучение физико-химических свойств алмазов позволит решить ряд минералого-генетических проблем и обосновать работы по совершенствованию термохимического метода их размерной обработки. Будет также акцентировано внимание на выяснении важнейших закономерностей развития рудно-магматических систем восточных регионов России и восстановлении условий образования и специфики уникальных месторождений золота, серебра, платины, редких и рассеянных элементов. Продолжится изучение геологических памятников Якутии как объектов природного наследия.

Целесообразно создание в институте

экспериментально-производственнои структуры по изготовлению следующей наукоемкой продукции из природного алмаза.

1. Алмазные инструменты с термохимической заточкой режущих кромок (алмазные лезвия различной конфигурации для медицины, биологии, алмазные резцы для обработки материалов в электронике и машиностроении: полировки носителей информации, оптических линз, поверхностей полупроводников,подложек для нанесения микросхем).

2. Гравировка и инкрустация на бриллиантах, что значительно повысит их стоимость и позволит использовать некондиционное алмазное сырье в ювелирных целях.

3. Выпуск алмазных порошков различной степени дисперсности.

В заключение необходимо отметить, что успешная реализация поставленных задач невозможна без решения кадрового вопроса и модернизации аналитической базы. С целью подготовки высококвалифицированных специалистов в области геологии алмаза и благородных металлов ученые института работают в содружестве с Якутским госуниверситетом по интеграционным научным проектам, активно участвуют в образовательном процессе, ведут курсы лекций и практические занятия. Планируется внедрение в учебный процесс индивидуального двухступенчатого образования, при котором начальное геологическое образование (бакалавр) студенты получат в Якутском государственном университете,а специализацию (магистр) на базе центральных вузов России. Решение второй проблемы требует участия и поддержки правительственных органов республики и производственных геологических организаций. Институту необходимо оборудование, которое позволит выполнять экспрессные исследования химического состава минералов и распределение элементов в микроколичествах вещества, в том числе изучать состав включений в алмазах, получать высокоточные данные о химическом составе минералов-спутников алмаза и многое другое. Необходимы также лазерные установки, которые, в сочетании с приборами термохимической обработки алмазов, помогут разработать методики производства инкрустированных и гравированных бриллиантов из некондиционного темного (черного) алмазного сырья, по маркировке сертифицированных бриллиантов. Наличие таких современных приборов в институте позволит перейти к созданию комплексных совместных программ с научными организациями России по различным вопросам геологии и технологии добычи и обработки алмазов и благородных металлов. Это будет способствовать повышению уровня научных исследований и развитию минерально-сырьевой базы республики.

0