Исследования и результаты работы лаборатории в последние годы можно представить следующим образом.

Направление 1. Комплексные исследования обстановок осадконакопления и истории эволюции седиментационных бассейнов позднего докембрия Северной Евразии. Выполнен детальный литого-фациальный анализ отложений стратотипического разреза рифея. Впервые обоснован вывод о том, что отложения раннего, среднего и позднего рифея области сочленения Восточно-Европейской платформы и Урала формировались в неповторявшихся палеогеографических, палеоклиматических и палеотектонических обстановках. Сопоставление общей архитектуры отложений рифея Урала, Восточно-Европейской, Сибирской и Северо-Американской платформ позволило выделить типы осадочных последовательностей, характеризующих эпи- и перикратонные бассейны осадконакопления Северного полушария. Рассмотрены основные минералого-петрографические типы глинистых пород Башкирского поднятия, дана системная характеристика слагающих их минералов, как с точки зрения минералогии глин, так и с позиций стадиально­го анализа. Проведено всестороннее исследование морфологии обломочных компонентов ряда уровней рифея и венда Южного и Среднего Урала.

Комплексные литолого-хемостратиграфические исследования карбонатных отложений эталона рифея позволили существенно уточнить характер С- и Sr-изотопных кривых – современной методической основы сопоставления разрезов рифея и венда мира (совместно со специалистами ГИН РАН и ИГГД РАН). Рассмотрено влияние региональных и субглобальных факторов на долговременные вариации состава континентальной коры в позднем докембрии. Высказано предположение, что вариации Eu/Eu*, ЛРЗЭ/ТРЗЭ, Th/Sc и La/Sc в глинистых породах позднего докембрия западного склона Южного Урала и Учуро-Майского региона  отражают, скорее всего, этапы локальной геодинамической активизации и деструкции дорифейских кратонов и прогрессирующее на протяжении рифея рециклирование осадочного материала (совместно со специалистами ИГГД РАН и ИГ УНЦ РАН). Рассмотрены долговременные вариации химического состава глинистых пород верхнего докембрия Южного Урала и Восточной Сибири (совместно со специалистами ИГМ СО РАН и ИГГД РАН).

Проведен детальный фациально-генетический, палеонтологический и литогеохимический анализ отложений сылвицкой серии венда западного склона Среднего Урала (совместно со специалистами ИНГГ СО РАН).

Совместно со специалистами ГИН РАН, ДВГИ ДВО РАН и университетов им. Гете (Германия) и Маквори (Австралия) начаты исследования детритовых цирконов из терригенных отложений широкого возрастного диапазона Южного и Среднего Урала (рис. 1). Эти работы дали принципиально новую информацию о составе и положении питающих провинций и ряд интересных палеогеографических и палеотектонических выводов.

Рис. 1. Циклограммы (слева) и гистограммы/графики плотности вероятности (справа) U-Pb изотопныхвозрас­тов обломочных цирконов из песчаников Западного Урала (Средне- и Южноуральский сегменты) [Маслов и др., 2016].

Песчаники: а – нижняя подсвита айской свиты, б– лемезинская подсвита зильмердакской свиты, в – танинская сви­та, г– керносская свита, д – басинская свита, е – куккараукская свита, ж – такатинская свита, з – татарский ярус, и – нижний триас. Cерыми интервалами показаны возрасты кристаллических комплексов орогенов: УрО – Уральского, ПТО – Протоуральско-Тиманского, СНО (ГО) – Свеко-Норвежского (Гренвильского),  спаявших Колумбию. 

Направление 2. Бассейны осадконакопления и геодинамические обстановки на территории Среднего и Южного Урала в среднем и позднем палеозое. На основе изучения девонских осадочных и вулканогенно-осадочных комп­лексов Южного Урала реконструированы основные бассейны осадконакопления и области размыва, относящиеся к предколлизионной и началу коллизионной стадий развития Урала. Дополнены и частично пересмотрены (в том числе и с использованием палеомагнитных данных) некоторые основополагающие представления о палеогеографии и палеогеодинамике территории юга Урала в конце девона и в начале карбона. По результатам исследования параметрической скважины КУ-1 предложена уточненная модель формирования осадочных комплексов девона и карбона Зауралья (рис. 2). Впервые исследованы изотопия углерода и кислорода и распределение редких и рассеянных элементов в верхнедевонских и нижнекаменноугольных известняках, формировавшихся на изолированной карбонатной платформе на востоке Среднего Урала. На основе детальных стратиграфических и литологических исследований в последние годы ведется анализ палеогеографии и палеотектоники восточных районов Среднего и Южного Урала в карбоне. Установлено, что палеозойские петрокластические граувакки Магнитогорской мегазоны и Боровской зоны преобразованы до уровня катагенеза и начального метагенеза. Состав, характер распределения и особенности аутигенных минералов в палеозойских песчаниках северной части Боровской зоны и, в меньшей степени, в песчаниках Магнитогорской мегазоны (рис. 3) свидетельствуют об активном участии флюидов (в том числе глубинных) в их формировании, а также о проявлении стрессового литогенеза на территории Магнитогорской мегазоны. Показано, что наиболее чувствительными минералами-индикаторами фонового катагенеза петрокластических граувакк Южного Урала и Зауралья являются некоторые глинистые минералы, пренит, пумпеллиит и эпидот.

Рис. 2. Реконструкция тектонического строения разреза параметрической скважины КУ-1 в Зауралье. Черной заливкой обозначено тело базальтов. Римскими цифрами – тектонические блоки.

Рис. 3. Карбонатная конкреция в цеолитовой оболочке. Зилаирская свита верхнего девона, Магнитогорская мегазона.

Направление 3. Исследования особенностей формирования стратиформных месторождений магнезита, сидерита, флюорита, барита и полиметаллов, приуроченных к осадочным толщам верхнего докембрия Южного Урала. Проведена литолого-геохимическая типизация магнезитовых месторождений Южно-Уральской магнезитовой провинции. Изохронным Pb-Pb методом определен возраст раннего диагенеза известняков саткинской свиты (1550 ± 30 млн лет) и известняков бакальской свиты нижнего рифея (1430 ± 30 млн лет), вмещающих, соответственно, магнезитовое и сидеритовое оруденение. Определен изохронный Pb-Pb возраст фосфоритовых конкреций зигазино-комаровской свиты среднего рифея (1330 ± 20 млн лет) (совместно с коллегами из ИГГД РАН). Для отложений нижнего и среднего рифея Южноуральского региона, вмещающих магнезиты, установлены признаки формирования в бассейнах лагунно-эвапоритовой седиментации. С помощью ионной хроматографии и термокриометрии флюидных включений в магнезитах и вмещающих карбонатных породах установлена эвапоритовая рассольная природа флюидов, принимавших участие в формировании магнезитовых залежей Южно-Уральской провинции (совместно с коллегами из Университета Леобена, Австрия) (рис. 4). Изучена Sr-Nd систематика нижнерифейских магнезитов Саткинских и Исмакаевского месторождений, подтвердившая существенно коровую природу метасоматизирующего флюида. Изотопным Pb-Pb методом определен возраст гидротермально-метасоматических магнезитов эталонного для России Саткинского месторождения (1380 ± 14 млн лет), а также магнезитов Бакальских месторождений (1366± 47 млн лет) и выделен крупный этап магнезитообразования в связи с рифтогенезом в начале среднего рифея. Sm-Nd методом получены эрохронные значения возраста для магнезитов Саткинского (1400 ± 270 млн лет) и Исмакаевского месторождений (1250 ± 150 млн лет). Оба возрастных рубежа связаны с этапами рифтогенных тектоно-термальных перестроек в регионе (совместно со специалистами ИГГД РАН). Совместно с коллегами из Санкт-Петербургского университета теоретически обоснован механизм метасоматического формирования магнезитов в результате нагрева рассольного высоко-Mg флюида во вмещающих карбонатных толщах.  Уточнен механизм сидеритового метасоматоза. Показаны черты сходства и различия в механизме формирования месторождений метасоматического сидерита Южного Урала и месторождений Западной Европы. Изохроным Pb-Pb методом определен возраст гидротермально-метасоматических сидеритов крупнейшего в мире Бакальского месторождения (1010 ± 100 млн лет) (совместно со специалистами ИГГД РАН). Rb-Sr и Sm-Nd методами установлен возраст флюоритов Суранского месторождения и проявлений одноименной флюоритоносной зоны в центральных районах Башкирского мегантиклинория (1220 ± 30 млн лет).

Выделен новый крупный этап рифтогенной тектоно-термальной активности (конец среднего–начало позднего рифея, ~1200–1100 млн лет), в существенной степени определивший минерагенический облик осадочных последовательностей рифея западного склона Южного Урала.

Рис. 4. Схематическая модель формирования стратиформных месторождений (сидерит, барит и полиметаллы, магнезит) и флюорита на авзянско-предзильмердакском этапе тектоно-термальной активизации (субширотный профиль в центральной части современной структуры Башкирского мегантиклинория). 1 – конгломераты, песчаники; 2 алевролиты, глинистые сланцы; 3 - карбонатные породы; 4 – вулканиты основного состава; 5 – вулканиты кислого состава; 6 – метасоматические сидеритовые тела; 7 – метасоматические анкеритовые тела; 8 – стратиформные полиметаллические барит-сульфидные залежи; 9 –  жильная селлаит-флюоритовая минерализация; направление движения элизионно-катагенетических флюидов; 10 – залежи магнезита; стрелки соответствующих цветов – латеральное движение захороненных рассолов, обогащённых полезными компонентами; стратоны: R1 - нижний рифей, R2 – средний рифей; свиты: ai - айская, st- саткинская, b - бакальская, zg - зигальгинская, zk – зигазино-комаровская, av - авзянская, sr - суранская, js - юшинская, ms – машакская.

*     *     *

В конце первого десятилетия нового века по инициативе академика А.П. Лисицына в сферу интересов сотрудников лаборатории попадают современные донные осадки Белого и Каспийского морей (рис. 5). Изучение их комплексом традиционно используемых нами литогеохимических методов позволяет верифицировать ряд теоретических представлений о формировании осадочных толщ различного/любого возраста. Эти работы проводятся в тесной кооперации с коллегами из Института океанологии РАН.

Рис. 5. Станции, на которых выполнен отбор проб современных донных осадков Каспия (а), а также нормированные на RPSC содержания РЗЭ в осадках дельты р. Волги (б), Северного (в), Среднего (г) и Южного Каспия (д), по [Маслов и др., 2014] с некоторыми изменениями.

1 – станция и ее номер; 2 – направление течений; 3–7 – количество пелитовой фракции (%%) в осадках (3 – менее 5, 4 – 5–10, 5 – 10–30, 6 – 30–50, 7 – более 50); 8 – ракушники; 9 – химические осадки Кара-Богаз-Гола; 10 – распределение РЗЭ в речной взвеси р. Волги; 11 – то же во взвеси р. Урал; 12 – то же в пробах, охарактеризованных в […]. Серый фон на рисунках б–д – спектры распределения РЗЭ для соответствующих подсистем Каспия.