Главное

Лауреаты премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока России

 

Сергей Касаткин: «Геология Сихотэ-Алиня – это летопись, которую мы начали читать по-новому»

 

Сергей Алексеевич Касаткин, старший научный сотрудник, руководитель лаборатории Ю.Н. Кульчин и С.А. Касаткин на вручении дипломов лауреатов премии ДВО РАН/Александр Куликов региональной геологии и тектоники Дальневосточного геологического института ДВО РАН, кандидат геолого-минералогических наук стал лауреатом премии имени академика Ю.А. Косыгина. Его работа «Раннепалеогеновый этап активизации левосдвигового геодинамического режима на восточной окраине Азии и структурно-геодинамические закономерности проявления магматизма в Сихотэ-Алине» позволяет по-новому взглянуть на тектонические процессы, формировавшие наш регион десятки миллионов лет назад.

Геология – наука, требующая не только острого ума, но и настоящей полевой закалки. Мы поговорили с Сергеем Алексеевичем о сложных геологических головоломках и о том, как фундаментальные открытия помогают в поиске полезных ископаемых.

 

– Ваше исследование посвящено сложным процессам в истории Сихотэ-Алиня. Если просто, что происходило на этой территории десятки миллионов лет назад, и почему это важно?

– Территория Сихотэ-Алиня имеет довольно сложную геологическую историю, поэтому кратко её изложить вряд ли получится. Среди наиболее значимых этапов развития, начавшихся более 110 миллионов лет назад, можно отметить наращивание континентальной коры, горизонтальные тектонические смещения на сотни километров по разломам, простирающихся в северном направлении, региональную складчатость и обширный магматизм. Основная причина этих процессов связана с тектоническим взаимодействием на границе малоподвижного (2­3 см в год) Азиатского континента и более мобильной палео-Тихоокеанской океанической плиты, смещающейся то в северном, то в западном направлении со скоростью до 30 см в год.

От направления движения и погружения (субдукции) океанической плиты, а также соответствующего стиля тектонических деформаций в «нависающей» над ней окраине континента зависит образование различных продуктов магматизма. Поднимающиеся из мантии флюиды, а это – циркулирующие в земных недрах газы, вода и расплавы, проникали по разломам в земной коре и, взаимодействуя с вмещающими породами различного состава, формировали магматические расплавы того или иного (геохимического) типа. Совокупность этих процессов способствовала рудоотложению и формированию месторождений, в том числе с полиметаллической и благороднометалльной минерализацией.

 

– Эта масштабная работа велась годами. Как зародилась сама исследовательская идея?

– Основная идея о структурных условиях локализации и связи различных типов магматизма с геодинамическими обстановками зарождалась в долгих дискуссиях и обсуждениях с кандидатом геолого-минералогических наук Андреем Владимировичем Гребенниковым – известным специалистом в области петрологии и геохимии магматических пород – ведущим научным сотрудником Дальневосточного геологического института ДВО РАН. Междисциплинарный подход к проблеме образования магматических пород в Сихотэ-Алине, совмещающий мои знания структурной геологии и петрологии моего коллеги, привёл к написанию гранта и получению финансовой поддержки Российского научного фонда.

В результате исследований были получены новые данные о возрасте и составе пород особого геохимического А-типа гранитоидов. Процесс формирования этих пород довольно сложный. Особенности их состава обусловлены участием глубинных восстановленных богатых фтором флюидов, вызвавших дифференциацию (процесс разделения) магмы в очагах с накоплением в их апикальной части облегчённых (флюидонасыщенных) расплавов с подвижными элементами. Однако, чтобы глубинные флюиды проникли сквозь перекрывающий их слэб (погружающуюся океаническую плиту), в нём должны образоваться разрывные нарушения, обеспечивающие проницаемость вещества из нижней мантии. Учитывая совокупность этих факторов, была предложена геодинамическая модель, объясняющая условия разрывообразования в слэбе и континентальной коре.

Геолого-структурными исследованиями было установлено, что породы А-типа локализованы в пределах вулкано­тектонических структур, которые развивались в условиях левостороннего смещения по разломам при движении палео-Тихоокеанской плиты в северо-северо-западном направлении, то есть под острым углом к границе плит. В такой обстановке направление гравитационного погружения океанической плиты в мантию отличается от направления движения на поверхности. Проще говоря, с началом погружения слэба, в нём происходят деформации и образуются разрывные нарушения, обеспечивающие в дальнейшем благоприятные условия проницаемости для глубинных флюидов. На основе полученных возрастных датировок магматических пород был установлен временной интервал действия такой геодинамической обстановки, продлившейся с 61 до 53 млн лет назад, что привело к растяжению континентальной коры и проявлению такого специфического магматизма.

 Подъем на Анюйский купол (отроги северного Сихотэ-Алиня)

– К какому комплексному пониманию геодинамической истории региона вы пришли в итоге?

– В итоге детальный анализ кинематических характеристик разломов различной ориентировки и эволюция магматизма этого периода позволили выделить в Приморье региональную структуру S-образной формы, получившей название «левосдвиговый кинк-банд южного Сихотэ-Алиня». Эта структура состоит из сдвиговой зоны и надвиговых флангов, где распространены преимущественно раннемеловые осадочные породы, смятые в складки и прорванные магматическими породами раннепалеогенового возраста.

 

– В чём практическая ценность этого фундаментального открытия? Может ли оно помочь, например, в прогнозировании месторождений?

– Как известно, большинство рудных месторождений Сихотэ-Алиня в той или иной степени связано с магматизмом и этапами тектонической активности. Поэтому, с нашей точки зрения, выявление структуры кинк-банда может послужить фундаментальной основой к пониманию условий формирования в его пределах месторождений с различной минерализацией, а также поиску скрытых форм оруденения. Однако каждое месторождение по-своему уникально и требует творческого подхода для изучения. В этой связи для наших структурных построений и геодинамических реконструкций необходимы дальнейшие исследования и более углублённый сравнительный анализ, чтобы избежать возможных искренних заблуждений.

 

– Каковы ваши дальнейшие научные планы? Какие «белые пятна» наиболее перспективны для изучения?

– Территория Сихотэ-Алиня не ограничивается Приморским краем, а простирается далее на север – в Нижнее Приамурье. Изучение научных публикаций, геологических карт и отчётов геологической съёмки позволило нам выявить ряд схожих с южным Сихотэ-Алинем геолого-структурных признаков в этом районе. Поэтому впереди предстоит большая работа, заключающаяся в построениях геодинамических реконструкций, изучении эволюции магматических систем, выявлении закономерностей размещения существующих и прогнозной оценке новых месторождений полезных ископаемых на северном Сихотэ-Алине.

***

Беседа с Сергеем Алексеевичем Касаткиным наглядно показывает, что фундаментальная наука – это не только теория о далёком прошлом, а ключ к решению самых актуальных практических задач – от понимания глубоких геологических процессов до поиска новых месторождений золота и полиметаллов. Эта работа – блестящий пример того, как междисциплинарный подход, сочетающий структурную геологию, петрологию и геохимию магматических пород, позволяет прочитать сложнейшие страницы геологической летописи. И самое главное – эта история продолжается: открытие левосдвигового кинк-банда в Приморье задало новый вектор для исследований на севере Сихотэ-Алиня, где учёного и его коллег ждут новые научные «головоломки» и, возможно, новые открытия.

Записала Анастасия КУЛИКОВА

Фото из личного архива Сергея КАСАТКИНА

 

 

© Дальневосточное отделение Российской академии наук

Количество посещений

Информация о сайте ДВО РАН