Приведена история развития отечественного тектонического картографирования с краткой характеристикой принципов составления тектонических карт разных лет. Главное внимание уделено Тектонической карте Северной, Центральной и Восточной Азии масштаба 1:2500000 (2014 г.) и Тектонической карте Арктики масштаба 1:5000000 (2019 г.), подготовленным в рамках международных проектов с участием геологических служб, университетов и академий наук 13 стран мира во Всероссийском научно-исследовательском институте им. А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ). Охарактеризованы подходы к составлению этих карт, структуры и содержания легенд. Даны описания изобразительных средств и зарамочного оформления. Опыт, полученный при составлении тектонических карт Азии и Арктики, планируется применить при составлении Международной тектонической карты Азии масштаба 1:5000000 (ITMA-5000) и Тектонической карты России масштаба 1:2500000.

В работе представлены результаты обобщения и интерпретации глубинных геофизических исследований, выполненных Геологической службой России (ВСЕГЕИ) в рамках международного проекта «Глубинные процессы и металлогения Северной, Центральной и Восточной Азии». Модель глубинного строения земной коры представлена комплектом карт, отражающих мощностные параметры земной коры, и геотрансектом протяженностью 5400 км, пересекающим основные тектонические области Северо-Восточной Евразии. Комплект цифровых карт, охватывающих область в 50 млн км2, создан в единой проекции и включает карты глубины залегания поверхности Мохоровичича, мощности основных подразделений земной коры (осадочный чехол и консолидированная земная кора), аномального поля силы тяжести и аномального магнитного поля, использованных для районирования территории, а также карту типов земной коры. Геотрансект пересекает северо-восточную часть Евразии и характеризует вертикальный срез земной коры и верхней мантии пассивной окраины Евразийского континента (включая глубоководные поднятия Северного Ледовитого океана и его шельфовую часть), активную восточную континентальную окраину и выходит в область Тихоокеанской плиты.

Уральский подвижный пояс является внутриконтинентальным эпиокеаническим орогеном, прошедшим все этапы геодинамического развития. Магматические породы, сформированные в ходе каждого из них, – важное звено для понимания эволюции структуры и определения потенциальной рудоносности ее составных частей. Проведено обобщение большого набора петрогеохимических и изотопно-геохронологических данных по палеозойским (490–250 млн лет) гранитоидам, сопровождающим открытие и эволюцию Уральского палеоокеана и последующее формирование коллизионного орогена. В результате скорректированы представления о времени ряда тектономагматических событий, уточнены палеогеодинамические обстановки формирования гранитоидов разного состава и генезиса, показана роль процессов мантийно-корового взаимодействия и плюмового фактора при формировании зрелой континентальной коры. Результаты могут быть использованы для целей геокартирования и уточнения перспектив потенциальной рудоносности гранитоидных комплексов разного состава и природы.

В ордовикских осадочных последовательностях Горного Алтая и Салаира выделены литологические и палеонтологические особенности, которые коррелируются с глобальными седиментационными событиями:

1) инициальным раннетремадокским регрессивным Ацерокаре (Acerocare),

2) раннетремадокским трансгрессивным Блэк Маунтин (Black Mountain),

3) тремадокским регрессивным Пельтокаре (Peltocare),

4) позднетремадокским регрессивным Келли Крик (Kelly Creek),

5) позднетремадокским регрессивным Цератопиге (Ceratopyge),

6) раннефлоским трансгрессивным Биллинген (Billingen),

7) среднедарривильским регрессивным Стейн (Stein),

8) раннесандбийским регрессивным Воллен (Vollen Lowstand),

9) среднесанбийским трансгрессивным Аристад (Arestad),

10) раннекатийским регрессивным Фрогнеркилен (Frognerkilen),

11) среднекатийским регрессивным Линеарис (Linearis),

12) хирнантским регрессивным – Терминальный Хусбергойя (Terminal Husbergoya),

13) позднеордовикским регрессивным Хирнант (Hirnantian Lowstand) (HICE).

Хроностратиграфические уровни проявления следов глобальных седиментационных событий в Уйменско-Лебедской структурно-фациальной зоне (СФЗ) Горного Алтая отличаются от уровней проявления следов глобальных седиментационных событий в Чарышско-Инской и Ануйско-Чуйской СФЗ Алтая. Алтайский ордовикский бассейн, располагавшийся в Чарышско-Инской и Ануйско-Чуйской СФЗ, был морской акваторией, обособленной как от Уйменско-Лебедского, так и от Салаирского одновозрастного бассейна. Зафиксированные в алтайских и салаирских разрезах следы глобальных седиментационных и (или) биотических событий могут служить прецизионной основой для прямой корреляции местных стратиграфических подразделений с ярусными подразделениями Международной стратиграфической шкалы.

Представлены новые данные о возрасте (U-Pb по циркону, SIMS SHRIMP-II) и вещественном составе пород из габбро-гранитоидной и гранит-лейкогранитовой магматических ассоциаций, предшествовавших образованию богатых литием сподуменовых пегматитов Церигийнгольско-Бурчинского рудно-магматического узла (ЦБРУ) – одного из ключевых в Южно-Сангиленском поясе (ЮСП) проявлений редкометалльных пегматитов Тувино-Монгольского микроконтинента, входящего в состав Центрально-Азиатского складчатого пояса. В ЦБРУ проведены исследования пород из трех массивов – Верхнецеригийнгольского, Учуглыкского и Теменчулу, а также пегматитов двух полей, расположенных рядом с ними. Результаты исследований позволили выделить в этом регионе три импульса гранитообразования (517±7, 508±7 и 488±6 млн лет), с последним из которых субсинхронно время формирования редкометалльных пегматитов (494±7 млн лет), и обосновать соответствие их возраста различным стадиям раннепалеозойского коллизионного орогенеза (520–480 млн лет). Установлено, что отличия состава и изотопных характеристик гранитоидов, доминировавших на разных стадиях орогенеза: (1) раннеколлизионной (517±7 млн лет) – гранитоиды I-типа, eNd(T)=0–1.5, TNd (DM-2st)=1.2–1.1 млрд лет и (2) позднеколлизионной (488±6 млн лет ) – граниты А-2-типа, eNd(T)=–3.0…–1.6, TNd (DM-2st)=1.5–1.4 млрд лет, обусловлены различием их источников. Несмотря на близкий возраст сподуменовых пегматитов ЦБРУ и гранитов позднеколлизионного импульса, между ними не выявлено фациальных переходов, а геохимические особенности пегматитов резко контрастируют не только с этими гранитами, но и со сподуменовыми пегматитами других полей ЮСП, включающих крупное месторождение лития Тастыг. На основании полученных результатов рассмотрена роль процессов корово-мантийного взаимодействия в формировании источников гранитоидов ЦБРУ, их эволюция во времени и степень влияния на особенности редкометалльной специализации пегматитов.

Проведено обобщение полученных в последнее десятилетие U-Pb цирконовых возрастов (SIMS, TIMS) и петрогеохимических характеристик гранитоидов севера Урала (Полярный, Приполярный и Северный Урал). Гранитные расплавы формировались на всех выделенных для этого региона геодинамических стадиях из крайне неоднородных по составу и возрасту субстратов. Доуралиды: островодужные примитивной островной дуги (735–720 млн лет), аккреционные (670 млн лет), коллизионные (650–520 млн лет), рифтогенные (520–480 млн лет). Уралиды: островодужные примитивной островной дуги (460–429 млн лет), островодужные зрелой островной дуги (412–368 млн лет), коллизионные ранние (360–316 млн лет), коллизионные поздние (277–249 млн лет). Выявлена общая тенденция изменения во времени изотопных составов кислорода (δ¹⁸O_Zrn, ‰), неодима (εNd_(t)wr) и гафния (εHf_(t)Zrn). Мантийные значения (δ¹⁸O_Zrn (+5.6), εNd_(t)wr (+1.7), εHf_(t)Zrn (+8.7...+10.6)), типичные для островодужных (доуралиды) гранитов, меняются на корово-мантийные(δ¹⁸O_Zrn (+7.2...+8.5), εNd_(t)wr (–4.8...+1.8), εHf_(t)Zrn (+2.1...+13)), характерные для коллизионных гранитов, в которых прослеживается большее влияние корового вещества при формировании расплавов, и далее меняются на значения с мантийными характеристиками, которые присущи рифтогенным δ¹⁸O_Zrn (+4.7...+7), εNd_(t)wr (+0.7...+5.6), εHf_(t)Zrn (–2.04...+12.5) и островодужным (уралиды) δ¹⁸O_Zrn (+4.2...+5.7), εNd_(t)wr (+4.1...+7.4), εHf_(t)Zrn (+12...+15.2) гранитоидам.

Метапелитовые гранулиты мыса Калтыгей в Западном Прибайкалье содержат критическую минеральную ассоциацию ультравысокотемпературных (UHT) метаморфических пород (orthopyroxene+sillimanite+quartz). Оценки условий формирования пород методом псевдосечений позволили установить пиковые значения температур и давлений (T=950 °C, P=~9 кбар) и показать, что ретроградная эволюция гранулитов характеризовалась субизобарическим остыванием (IBC). U/Pb оценки возраста метаморфизма (~1.87 млрд лет) подтверждают ранее полученные данные других исследователей. Оценка минимального U-Pb возраста (SHRIMP-II) протолита, полученная по ядрам цирконов, составила 1.94–1.91 млрд лет. 40Ar/39Ar изотопные возрасты биотитов и амфиболов из гранулитов мыса Калтыгей близки к возрасту формирования раннепалеозойской аккреционно-коллизионной системы Западного Прибайкалья.

Изучение процесса преобразования океанической коры в континентальную, идущего в орогенных поясах, – важный вопрос петрологии. Мурзинско-адуйский метаморфический комплекс, расположенный в палеоконтинентальном секторе Урала, является одним из ключевых объектов, где можно проследить этапы метаморфизма и сопряженного с ним анатектического гранитообразования. Цель работы – на основе анализа микроэлементного состава цирконов из гнейсов и жильных гранитов данного комплекса установить их генезис, источники, условия кристаллизации, уточнить этапность гранитообразования. Состав цирконов изучался методом LA-ICP-MS, температуры рассчитаны по содержанию титана в цирконе. Выделены три геохимических типа цирконов, различающихся соотношением легких и тяжелых РЗЭ, U, Th, Ti, Y, величинами Zr/Hf-отношения и аномалий Се и Eu, что предполагает разницу в условиях кристаллизации. Цирконы I типа содержат минимальное количество LREE, имеют ясные негативные аномалии Cе и Eu, обладают признаками магматического генезиса. Температура их кристаллизации составляет 629–782 °С. Цирконы II типа имеют более высокие содержания Ti, La, LREE, слабую аномалию Ce. Предполагается их кристаллизация из высокофлюидизированных расплавов или растворов. Цирконы III типа обладают слабой позитивной аномалией Eu, высокой суммой РЗЭ, низким Th/U-отношением и могли образоваться из особого флюидонасыщенного расплава с высокой концентрацией Eu. Древние реликтовые цирконы с широким разбросом возрастов (от 2300 до 330 млн лет) фиксируются в гнейсах и гранитах, имеют признаки магматического генезиса, соответствуя I и II типу. Они могли быть заимствованы из источников гранитоидного состава, имеющих разную основность или в разной степени преобразованных. Особенности строения мурзинско-адуйского комплекса, петрогеохимические параметры пород, геохимия цирконов указывают на сиалическую природу вещества, слагающего данный сегмент земной коры. Главные этапы метаморфизма и/или гранитообразования, которые нашли выражение в смене морфотипов и составов цирконов, отвечают 1639, 380–370, 330 и 276–246 млн лет, т.е. процесс континентализации был длительным, сложным и привел к повышенной мощности сиалической коры.

В высокомагнезиальном диорите, слагающем синплутоническую дайку позднедевонско-раннекаменноугольного возраста в гранодиоритах Челябинского гранитоидного массива на Южном Урале, выявлена ассоциация Zr-Th-U минералов, представленная бадделеитом, ураноторианитом и цирконом. Минералы микронного размера исследовались методом электронной микроскопии и катодолюминесценции, а химический состав определялся методом электронно-зондового микроанализа (ЭЗМА), который был оптимизирован для измерения состава минералов с высокой локальностью. Бадделеит присутствует в виде включений субидиоморфных кристаллов в амфиболе и в межзерновом пространстве. Заключенный в амфиболе бадделеит сохраняет свой состав и не подвергается коррозии или замещению. В межзерновом пространстве в результате реакции с кремнекислым расплавом бадделеит замещается полизернистым цирконом с одновременным образованием ураноторианита, что позволяет предположить реститовую природу бадделеита. Главная особенность его состава – экстремально высокие концентрации ThO₂ (до 0.3 мас. %) и UO₂ (до 1 мас. %) – может быть связана с метасоматозом мантийного перидотита с участием корового или карбонатитового расплава/флюида.

Завершение океанической стадии на Южном Урале произошло в ордовик – раннесилурийское время. В среднем ордовике в Восточно-Уральской зоне начала формироваться среднеордовикско-силурийская островная дуга. В позднем силуре – раннем девоне произошел перескок зоны субдукции на запад, формирование глубоководного желоба в зоне Главного Уральского разлома – Уралтауского антиклинория и началось образование вулкано-интрузивных формаций Магнитогорской островодужной системы (D₁–D₃). В среднепозднепалеозойской геодинамической эволюции уралид и алтаид произошло последовательное чередование субдукционных и трансформно-коллизионных обстановок в зоне перехода континент – океан. На Южном Урале с субдукционной обстановкой связан главный объем вулканических ассоциаций Магнитогорской мегазоны. В раннем (D₁e₂) и среднем (D₂ef₂) девоне произошли разрывы слэба, фиксирующиеся проявлениями внутриплитного вулканизма, приуроченного к начальным этапам раннедевонского позднеэмсского и позднеэйфельско-раннеживетского колчеданоносных вулканических циклов. В позднем девоне – раннем карбоне произошла блокировка Магнитогорской островной дуги с разрывом слэба, и, как следствие, – главный этап астеносферного диапиризма. На рубеже позднего девона – раннего карбона сформировалась новая зона субдукции западного падения и возникла Александровская редуцированная островная дуга. Раннекаменноугольная коллизия и повторная блокировка субдукционной зоны привели к трансформной обстановке, отвечавшей постколлизионному скольжению литосферных плит, и вновь – к появлению астеносферного окна («slab-tear»). В этой обстановке были сформированы габбро-гранитные интрузивы повышенной щелочности и связанные с ними Ti-Mgt месторождения мирового класса (С₁). Трансформная геодинамическая обстановка оставалась ведущей на протяжении среднего карбона – перми, когда произошла окончательная консолидация Евразийского континента.

Представлены новые данные о возрасте магматических пород и рудно-метасоматических образований на золоторудных месторождениях Акжал-Боко-Ашалинской рудной зоны. Месторождения по своей рудно-формационной принадлежности более всего соответствуют орогенному типу золоторудных месторождений, что в целом отражает металлогеническую специфику Западно-Калбинского золотоносного пояса Восточного Казахстана. Оруденение представлено золотокварцевыми жилами и минерализованными зонами золотосульфидной формации и приурочено к разрывам, оперяющим региональные северо-западные и субширотные разломы. Общим для них является локализация золотосодержащих прожилково-вкрапленных пирит-арсенопиритовых руд в углеродисто-песчаносланцевых и турбидитовых толщах разного возраста, структурно-тектонический контроль оруденения, частое присутствие в рудоконтролирующих зонах даек среднеосновного состава, проявление посторогенных разновозрастных интрузивных гранит-гранодиоритовых пород, связь золотого оруденения с которыми неочевидна. Возраст магматических пород района показал близкие величины в узком интервале значений – от 309.1±4.1 до 298.7±3.2 млн лет, что в целом согласуется с ранее установленным возрастом гранитоидных массивов золоторудных полей Восточного Казахстана. Несколько более молодой возраст получен для кислых пород дайкового комплекса в диапазоне от 292.9±1.3 до 296.7±1.6 млн лет. Возраст формирования рудной минерализации, по данным 40Ar/39Ar исследования серицита из околорудных метасоматитов, показал два уровня: 300.4±3.4 и 279.8±4.3 млн лет. В целом, отрыв возраста минерализации от возраста магматических пород почти на 20 млн лет может свидетельствовать о том, что процессы рудообразования импульсно продолжались в рудном поле на протяжении как минимум 20 млн лет, что, тем не менее, подтверждает связь гидротермальной деятельности в районе со становлением и эволюцией кислых магматических пород данного возрастного уровня, относимых предшественниками к кунушскому комплексу. В пользу такой интерпретации свидетельствуют результаты восстановления полей тектонических палеонапряжений, показывающие, что в течение рудного этапа происходила смена направлений осей главных нормальных напряжений, обусловившая формирование рудных тел существенно различных направлений. Полученные возрастные характеристики являются первыми для района и должны быть в будущем дополнены для более четкого понимания хронологии рудообразующих процессов. Все приведенные характеристические признаки золотого оруденения Акжальского, Ашалинского и Даубайского рудных полей (литологические, стратиграфические, структурно-тектонические, магматические, изотопногеохронологические, минералого-геохимические) являются, по сути, критериями поиска подобного рода оруденения в Восточном Казахстане.

Выделены и охарактеризованы две платиноносные формации Южного Урала – офиолитовые комплексы, несущие хромитовое оруденение, и худолазовский дифференцированный комплекс, специализированный на сульфидное Cu-Ni оруденение. Первые представляют собой фрагменты верхней мантии и низов коры Палеоуральского океана, обдуцированные в результате коллизии на край Восточно-Европейской платформы. Второй объект – дифференцированный ультрабазит-базитовый комплекс, образование которого связывается с мантийным плюмом. Выполнен обзор и сопоставление главных особенностей платинометалльной минерализации (ПММ) в двух формациях.

Проведены минералого-геохимические исследования ПММ, ассоциирующей с хромитовым и сульфидным Cu-Ni оруденением. В ассоциации с хромититами выделены два типа платинометалльной минерализации: 1) с преобладанием тугоплавких платиноидов в хромититах мантийной части разреза и 2) с преобладанием платины и палладия в хромититах переходного верлит-клинопироксенитового комплекса. Состав и характер взаимоотношений минералов платиновой группы (МПГ) с окружающими минералами позволяют предположить реститовый генезис для минералов первой ассоциации и сочетание магматических процессов и твердофазного перераспределения материала при образовании минералов второй ассоциации. В ликвационных сульфидных рудах худолазовского комплекса, претерпевших гидротермальную метасоматизацию, выявлены минералы Pd (майчнерит, фрудит, меренскиит, боровскит, садбериит) и Pt (сперрилит, мончеит). Результаты структурных наблюдений в электронно-микроскопических и оптических (отраженный свет) изображениях, а также ЛА ИСП МС (лазерная абляция с масс-спектрометрией в индуктивно связанной плазме) анализы сульфидов свидетельствуют в пользу поздне- и постмагматической кристаллизации платинометалльных минералов в три ступени: 1) из несмесимых металлоидных или высокофракционированных остаточных сульфидных расплавов, захваченных сульфидами; 2) за счет сегрегации из сульфидных твердых растворов изоморфных примесей элементов платиновой группы (ЭПГ) и халькогенидных элементов; 3) за счет взаимодействия гидротермальных флюидов с веществом растворяющихся сульфидов.

Перспективными в отношении ПММ являются протяженные тела вкрапленных хромититов, локализованные в краевых дунитах массивов Крака и Нурали, а также верлит-клинопироксенитовые комплексы тех же массивов с содержанием элементов платиновой группы более 500 мг/т. В худолазовском комплексе перспективными являются слабометасоматизированные части рудных тел сульфидов наиболее крупных массивов (Северный Бускун, Западный Карасаз), содержащие до 1 г/т ΣЭПГ и более, а также экзоконтактовые зоны этих интрузий.