185610,  Россия, Республика Карелия, г.Петрозаводск, ул.Пушкинская 11, ИГ КарНЦ РАН

Лаборатория геохимии и моделирования природных и техногенных процессов

   Состав лаборатории:

 

       Научные сотрудники:

 

Светов Сергей Анатольевич,                   зав.лаб., вед.н.с., д.г.-м.н.

 

Назарова Татьяна Николаевна                н.с.

Рыбаков Дмитрий Сергеевич                   с.н.с., к.г..-м.н.

Светова Алла Ивановна                         с.н.с., к.г.-м.н.

Белова Дина Александровна                   стажер-исследователь

 

 

  История лаборатории:  

   Лаборатория берет начало от тематической «архейской группы» (руководитель С.И.Рыбаков) в составе лаборатории стратиграфии и литологии (зав. к.г.-м.н. В.И.Робонен), а с 2003г. (руководитель к.г.-м.н. С.А.Светов) в составе лаборатории металлогении и геодинамики (зав.лаб. к.г.-м.н. А.И.Голубев), которая занималась вопросами геологии, стратиграфии, метаморфизма и металлогении архейских образований.

   Группой были разработаны методы палеофациального и палеовулканологического анализа древнейших осадочно-вулканогенных комплексов, выявлены реликты архейских палеовулканов в пределах зеленокаменных поясов. Составлен парастратотипический разрез верхнеархейских образований Хаутавааро-Койкарского полигона.

   С 1992г. ведется геохимическое, петрологическое изучение вулканитов коматиит-базальтового ряда, моделирование процессов их генезиса. С 2000г. основное направление – изучение геодинамических режимов становления архейских зеленокаменных доменов, геохимическое, петрологическое изучение системы кора-мантия в раннем докембрии Фенноскандинавского щита, геохимия, петрология и изотопия маркерных породных ассоциаций различных геодинамических обстановок докембрия, эволюция термального режима Земли в архее - протерозое и геохимическое моделирование природных процессов.

   1 февраля 2005 г. в структуре Института геологии КарНЦ РАН на основе «архейской группы» создано новое подразделение – лаборатория геохимии и моделирования природных и техногенных процессов (зав. лаб. д.г.-м.н. С.А.Светов) с теми же основными направлениями научных исследований.

   В месте с тем в лаборатории намечено новое направление эколого-геохимических исследований. Основные его разделы включают: моделирование процессов миграции токсичных элементов в литосфере и сопредельных геосферах, геохимическое комплексное исследование и интерпретация техногенного загрязнения урбанизированных территорий и горнорудных районов, воздействие горных работ на окружающую среду и оценка экологических рисков, методология геохимической региональной оценки экологических рисков и их моделирование и создание ГИС ориентированных экологических проектов.

   

  Руководитель лаборатории:  Светов Сергей Анатольевич 

Светов Сергей Анатольевич, 1969 г. рождения, в 1992 г. закончил геологический факультет Санкт-Петербургского государственного университета (кафедра петрографии). В 1995г, после окончания аспирантуры, защитил кандидатскую диссертацию по теме: “Петрология коматиит-толеитовых серий Ведлозерско-Сегозерского зеленокаменного пояса Центральной Карелии”. В 2004г защитил докторскую диссертацию по теме "Магматические системы зоны перехода океан-континент в архее восточной части Фенноскандинавского щита". Специальность – геохимия, петрология, палеовулканология, ведущий научный сотрудник Института геологии КарНЦ РАН. зав.лаб. Геохимии и моделирования природных и техногенных процессов  

 

Направления научной деятельности – Изучение эволюции магматических систем и сопутствующих осадочных парагенезов в пределах архейских зеленокаменных структур Восточной части Фенноскандинавского щита; Геохимия и петрология высокомагнезиальных ассоциаций (коматиит-базальтовых); Геохимия магматических процессов; Эволюция термального режима Земли от архея до протерозоя; Математическая геология (синергетика и фрактальный анализ) и интернет технологии в геологии.

   Тематика научных исследований лаборатории:  

1.       Геохимическое, петрологическое изучение системы кора-мантия в раннем докембрии Фенноскандинавского щита

2.       Геохимия, петрология и изотопия маркерных породных ассоциаций различных геодинамических обстановок докембрия

3.       Геохимическое моделирование природных процессов

4.       Экологическая геохимия, моделирование техногенных процессов

 

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.

   Фотораздел (поле 2005г):

   Фотораздел (поле 2006г):

   Основные результаты (2006 г.):

  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 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.).

 

  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).

 

Проведенные лабораторией мероприятия:

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сотрудники лаборатории входили в состав организаторов конференции молодых учёных памяти К.О. Кратца, Петрозаводск. (окт., 2006).

 

Издательская  и научно-информационная деятельность

 

1.        Светов С.А., Кудряшов Н.М., Ронкин Ю.Л., Хухма Х., Светова А.И., Назарова Т.Н. Мезоархейская островодужная ассоциация Центрально-Карельского террейна (Фенноскандинавский щит). Новые геохронологические данные // Доклады РАН. 2006. т.406. N:3. С.370-374.

2.        C.А.Светов, А.И.Светова, Т.Н.Назарова Магматические серии вулканических дуг мезоархейской зоны перехода океан-континент восточной части Фенноскандинавского щита // Материалы III симпозиума по вулканологии и палеовулканологии, Улан-Удэ, Бурятский НЦ СО РАН, 2006, т.2. С. 320-324.

3.        Светов С.А., Светова А.И., Хухма Х., Назарова Т.Н  Магматические серии вулканических дуг мезоархейской зоны перехода океан-континент на примере западного обрамления Водлозерского блока. Аспекты геохимической типизации и изотопной характеристики // в кн.«Геология и полезные ископаемые Карелии», Петрозаводск, ИГ КарНЦ, н.9.  2006. С. . В печати.

4.        Светов С.А. Типовые магматические серии мезоархейских субдукционных систем // 40 лет ВМО, Петрозаводск, в печати.

5.        Слабунов А.И., Лобач-Жученко С.Б., Бибикова Е.В., Балаганский В.В., Сорьонен-Вард П., Володичев О.И., Щипанский А.А., Светов С.А., Чекулаев В.П., Арестова Н.А., Степанов В.С. Архей Балтийского щита: геология, геохронология, геодинамические обстановки // Геотектоника. №6. 2006. С. 1-29

6.        А.И. Слабунов, С.Б. Лобач-Жученко, П. Сорьйонен-Вард, Е.В. Бибикова, А.И. Голубев, О.И. Володичев, С.А. Светов, В.П. Чекулаев, Н.А. Арестова Неоархейский Карельский кратон // Структура и развитие (динамика) литосферы Восточной Европы: результаты исследований по программе EUROPROBE. Под ред. Морозова А.Ф., Павленковой Н.И. Москва. 2006

7.        A.I. Slabunov, S.B.Lobach-Zhuchenko, E.V Bibikova, P. Sorjonen-Ward, V.V. Balagansky, O.I. Volodichev, A.A. Shchipansky, S.A. Svetov, V.P.Chekulaev, N.A.Arestova, V.S. Stepanov The Archaean nucleus of the Fennoscandian (Baltic) Shield // European Lithosphere Dynamics. GEE, D. G. & Stephenson, R. A. (eds) Geological Society, London, Memoirs, 32,  2006. pp. 627–644.

8.        Водная политика Петрозаводска. Общественный доклад / Ред. и сост. Д.С. Рыбаков. - Петрозаводск, 2005. 50с. (вышла в 2006 г.);

9.        Рыбаков Д.С., Юшкова Г.В., Оленичев М.В. Экологические и социальные проблемы Петрозаводска / Под ред. Д.С. Рыбакова. - Петрозаводск, 2006. 24с.;

10.     Рыбаков Д.С. Геологическая классификация факторов экологического риска в регионе... (в печати, Петрозаводск: Институт геологии Кар. НЦ РАН);

 

Преподавательская деятельность

д.г.-м.н. Светов С.А. читает курс лекций «Геохимия» ( 48 часов) и «Интерпретация геохимических данных» (34 часа) для студентов 3 и 4 курсов кафедры Геологии и геофизики ФТФ ПетрГУ, руководит  курсовыми и дипломными работами. В летний период проводил производственную практику для студентов III и IV  курса Кафедры геологии и геофизики ПетрГУ.

 

к.г.-м.н. Рыбаков Д.С. читает курс лекций «Экологическая геология» для студентов 4  курса кафедры Геологии и геофизики ФТФ ПетрГУ (всего 32 часа), руководит  курсовой работой студента 3 курса.

 

н.с. Назарова Т.Н. проводила производственную практику у студентов ФТФ ПетрГУ и консультирует при написании дипломных проектов.

 

 

Полевые исследования (район, сроки, цели, тема, финансирование)

 

Полевые работы в лаборатории проводились по теме 145 (нач. полевого отряда Светов С.А.) «Магматические серии вулканических дуг мезоархейских зон перехода океан-континент: геохимия, условия генерации и транспорт» срок с 1 августа по 15 сентября 2006г., район работ – Суоярвский, Кондопожский, Медвежьегорский, Прионежский. Цель геохимическое опробование вулканитов и субвулканитов андезитового ряда (адакитовой, байяитовой, толеитовой серий) в пределах Центрально-Карельского террейна, отбор геохронологических проб.

 

По экологической тематике работы ведутся Рыбаковым Д.С.: Полевые исследования: г. Петрозаводск и окрестности, сроки проведения -постоянно, цель - изучение эколого-геологической ситуации и экологических рисков урбанизированной территории, тема НИР 148, финансирование: бюджетное (по теме НИР).

 

 

Награды и поощрения:

 

Светов С.А., лауреат конкурса научных и научно-популярных работ, посвященного 60-летию КарНЦ РАН (номинация «Научные публикации молодых ученых»), за монографию «Магматические системы зоны перехода океан-континент в архее восточной части Фенноскандинавского щита», Петрозаводск, 2005.

 

Почетная грамота КарНЦ РАН Световой А.И., за многолетнюю плодотворную научную и научно-организационную деятельность, большой вклад в развитие фундаментальных и прикладных исследований, активную общественную работу и в связи с 60-летием Карельского научного центра РАН.

 

 

 


 GeoWEb ©1998-2005

Геоинформационный центр ИГ КарНЦ РАН