Геохимические исследования в институте им. А.П. Карпинского развивались в петрохимическом, региональном геохимическом и прогнозно-поисковом направлениях. Работы проводились в региональных и предметных подразделениях института.
С 1971 г. региональные геохимические исследования проводятся в отделе геохимических методов (ныне отдел региональной геохимии). Эти работы базировались на результатах геохимического опробования пород и минералов. Целью работ являлось создание региональной основы для поисков и прогнозирования месторождений на базе изучения геохимической специализации блоков земной коры, отдельных структур и комплексов горных пород, а также путем оценки региональных «кларков» металлов, знание которых необходимо при выделении геохимических аномалий. Эта проблема решалась на основании составления специальных геохимических карт, как для отдельных регионов, так и для страны в целом. В этих работах участвовали А.А. Смыслов, В.К. Титов, Г.М. Шор, Э.А. Ланге, Е.В. Плющев, В.А. Рудник, Ю.В. Ильинский, Л.И. Тихомиров, Г.М. Беляев и др.
Вопросами региональной гидрогеологии и гидрогеохимии в Геолкоме – ВСЕГЕИ занимались практически с его создания (С.Н. Никитин, Н.Ф. Погребов, П.И. Бутов, М.М. Васильевский и др.). Позднее, в послевоенные годы, в отделе гидрогеологии ВСЕГЕИ активно развивается обзорное гидрогеологическое и гидрогеохимическое картографирование. В 50–60-е годы прошлого века были разработаны оригинальные методики составления карт соответствующего содержания. На основании этих методик с участием специалистов всей страны под руководством И.К. Зайцева были составлены Гидрогеологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000, Гидрохимическая карта СССР масштаба 1:5 000 000. Позднее, в 70-е годы, была составлена Прогнозная гидрогеохимическая карта СССР с оценкой запасов важнейших специфических компонентов воды (йод, бром, бор, литий и др.). 80–90-е годы методики составления карт гидрогеологического содержания совершенствовалась. Были составлены и опубликованы новые гидрогеологические и гидрогеохимические карты СССР обзорных масштабов (Е.А. Басков, И.К. Зайцев, С.В. Егоров и др.).
В 50-х – 80-х годах выполнен широкий цикл работ по гидрогеохимии для прогнозирования и поисков месторождений и изучения их генезиса (Е.Е. Белякова). Изучена металлоносность подземных вод и по этим данным оценены перспективы на рудные полезные ископаемые (Е.Е. Белякова, Е.А. Басков, А.В. Зуев, Г.И. Климов, Г.М. Шор и др.). Специалистами отдела разработан микробиологический метод поисков сульфидных руд (Л.Е. Крамаренко, Е.Е. Белякова).
В это же время в отделе активно развивается палеогидрогеологический метод исследований (Е.А. Басков) в связи с прогнозно-металлогеническими исследованиями. Установлена высокая стабильность гидрогеохимической зональности в течении геологического времени. Издан ряд монографий и практических пособий по данному направлению исследований.
В 80-х – 90-х годах в отделе под руководством Г.М. Беляева в содружестве с ИМГРЭ была разработана методика создания геохимических основ при проведении ГСР-50, -200 и составлении Госгеолкарты–1000, апробировался новый вид региональных геохимических работ – многоцелевое геохимическое картирование (МГХК) масштаба 1:1 000 000. В этом масштабе с применением МГХК были составлены комплекты геохимических карт по Балтийскому щиту и Сихоте-Алиньской складчатой области. Благодаря применению технологии МГХК-1000 уточнен минерально-сырьевой потенциал на площади более 30 листов карт масштаба 1:1 000 000. В этот же период проведена оценка эффективности использования геохимических методов поисков при ГСР-50 и -200, осуществлялся мониторинг геохимической изученности территории СССР (РФ).
В начале 21 века с приходом в отдел С.В. Соколова (с 2006 г. – зав. отделом), А.Г. Марченко, Ю.В. Макаровой, В.В. Шолохнева, М.Ю. Ладыгиной, О. А. Савичевой, В.В. Тепаева и других возросла активность и расширилась направленность геолого-геохимических работ. Помимо геохимических работ, связанных со сводным, обзорным, мелкомасштабным и среднемасштабным геологическим картографированием и работ в области гидрогеологии и гидрогеохимии активизировались исследования в области геологического наследия и изучения геологических памятников природы, крупно и среднемасштабные поисковые геолого-геохимические работы как по заказу Роснедра, так и по договорам с частными горно-рудными компаниями, а также тематические работы по разработке и внедрению новых технологий производства геохимических работ и методик интерпретации геохимической информации.
В этот период под руководством Г.М. Беляева составлена Геохимическая карта РФ масштаба 1:5 000 000 "Национального атласа России" (2007). В рамках работ по ГК1000/3 и ГК200/2 проводились исследования по составлению карт геохимической специализации разноранговых металлогенических объектов с разработкой методики изучения геолого-геохимической зональности рудогенных систем (2006–2007 гг.), по созданию поисковых геолого-геохимических моделей рудных узлов (2006–2007 гг.), прогнозно-поисковые работы при ГДП-200 на Куола-Панаярвинской площади Карелии (2015–2016 гг.), работы по составлению эколого-геологической и гидрогеологической карт и схем (2014–2022 гг).
Начиная с 2011 г. проводились работы в опережающем или сопровождающем ГДП-200 режиме по составлению карт Геохимической основы масштаба 1:200 000 (2011–2023 гг.) в пределах листов P-36-XVII (Заонежская площадь), Q-36-VII (Панаярвинская площадь), Q-56-XXXIII, XXXIV (Белоноченская площадь), O-50-XVI (Ченчинская площадь), O-46-X (Брянковская площадь). По результатам этих работ выделены аномальные геохимические узлы (nх102км2) соответствующие известным и прогнозируемым рудным узлам; в их пределах – аномальные геохимические поля ранга рудного поля (nх101км2), дифференцированные по прогнозируемой рудноформационной принадлежности и масштабу ожидаемой рудной минерализации; даны конкретные рекомендации по постановке поисковых работ последующих стадий.
С 2004 г. по 2014 г. проводились геолого–поисковые работы по заказу Роснедра (Управление геологии твердых полезных ископаемых) по оценке платиноносности крупных расслоенных массивов Карело-Кольского региона (2004–2007 гг.), на золото в пределах Малохинганской минерагенической зоны (Амурская область) (2006–2010 гг.), опережающие геохимические поиски масштаба 1:200 000 с детализацией масштаба 1:50 000 методом анализа сверхтонкой фракции на Пограничной площади (Приморский край) (2006–2007 гг.), геохимические поиски по вторичным ореолам и потокам рассеяния на золото в пределах Верхнеленинградской площади (п-ов Таймыр) (2011 г.), геохимические поиски масштаба 1:50 000 на Осовейской перспективной площади (Полярный Урал) (2012–2014 гг.).
С 2003 г. по настоящее время активно проводятся прогнозно-поисковые работы по договорам с преимущественно крупными горнорудными компаниями (ГМК «Норильский никель», УК «Петропавловск», ООО «Полиметалл», ООО «Дюамель» и др.) в различных регионах РФ.
По заказу ГМК «Норильский никель» (ООО «Норильскгеология») эти работы проводились на Сумозерско-Пулозерской площади в Карельской части Ветреного Пояса (2003–2005 гг.), на Лоухской площади Карелии (2003–2007 гг.), прогнозно-геохимические работы на цветные и благородные металлы в пределах площади листов топокарты Q–35, 36, R–35, 36 Карелии и Кольского полуострова (2004–2007 гг.), работы по адаптации методов поисков по вторичным и гидрохимическим ореолам рассеяния применительно к условиям Норильского района (2017 г.), по составлению прогнозной геолого-геохимической основы для Карело-Кольской металлогенической провинции (2018–2019 гг.), поиски месторождений сульфидных медно-никелевых руд на Халильских площадях в Норильском РР (2019 г).
По заказу УК «Петропавловск» в период с 2010 г. по 2015 г. на площади Пионер-Покровского рудного района (Амурская область) проводились геохимические поиски золоторудных объектов по наложенным сорбционно-солевым ореолам с применением инновационной технологии, разработанной в отделе (патент №2330259 от 27.07. 2008), – метода анализа сверхтонкой фракции (МАСФ). По результатам этих работ выявлены кулисы и апофизы известных рудных тел месторождения Пионер, а также шесть рудных тел и зон, являющихся составной частью нового золоторудного месторождения Александра (заключение гл. геолога УК «Петропавловск» Н.Г. Власова от 29.01.2014), на южном фланге месторождения Покровское, на участке Улягач установлена золоторудная зона метасоматически измененных пород.
В целом по результатам вышеотмеченных геолого-поисковых и прогнозно-поисковых работ с использованием структурных (зональность) и концентрационных (контрастность, продуктивность, прогнозные ресурсы) признаков выделены потенциально рудные аномалии ранга рудного месторождения (nх100км2), рудного тела (nх10-1км2). По результатам заверки горно-буровыми работами некоторых из них выявлены конкретные рудные тела (Амурская, Магаданская область, Таймыр), ряд рудопроявлений и локальных потенциально рудных зон (Карелия, Амурская, Магаданская, Мурманская области, Приморье, Урал, Еврейская АО), перспективных на выявление промышленного оруденения.
С 1993 по 2012 г. сотрудники сектора гидрогеологии и гидрогеохимии выполняли гидрогеохимический мониторинг минеральных вод «Полюстрово» и «Охтинская» на заводе Полюстрово и «Хрустальная» на пивном заводе «Балтика» (В.В. Петров, Т.К. Иванова).
В двухтысячные годы исследования в области геологического наследия проводились по следующим основным направлениям (М.С. Вдовец, А.В. Лапо, В.В. Петров):
- разработка критериев для выявления геологических объектов особого научного, образовательного и историко-культурного значения – объектов геологического наследия (ОГН), их ранжировании по уровню значимости и классификации;
- создание базы данных ОГН РФ национального и всемирного значения, тематического слоя ГИС-Атласа «Геологические памятники природы России» в масштабе 1:2 500 000;
- составление списка ОГН, находящихся под угрозой исчезновения и нуждающихся в первоочередной охране;
- актуализация существующей классификации и системы условных обозначений ОГН с целью их унифицированного отображения в комплектах Госгеолкарты и в ГИС-Атласе РФ;
- разработка дополнений в раздел 2.9.8. «Методического руководства по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1 000 000 (третьего поколения)». Версия 1.5;
- составление развёрнутых описаний ОГН для НГКР «Недра России» и информационно-картографической системы “Уникальные геологические объекты России”, размещённой на сайте института им. А.П. Карпинского.
В 2012 г. по заказу Федерального агентства по государственным резервам Министерства экономического развития РФ были проведены работы по «Определению фактического количества и химического состава медесодержащего сырья государственного резерва находящегося на хранении в ОАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель». По результатам работ дана оценка соответствия фактического количества и химического состава медесодержащего сырья, находящегося на хранении в ОАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель»», объемам медесодержащего сырья, заложенного в мобилизационный резерв.
В рамках научно-методического обеспечения геолого-съемочных и геохимических работ в отделе за последние два десятилетия:
- разработана (совместно с сотрудниками ВСЕГИНГЕО) методика составления гидрогеологической карты масштаба 1:1 000 000 в рамках работ по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты масштаба 1:1 000 000 третьего поколения и государственных геологических карт масштаба 1:200 000 (ГК1000/3 и ГК200/2).
- разработана инновационная технология геохимических поисков (МАСФ – метод анализа сверхтонкой фракции) на закрытых и полузакрытых территориях, с которыми связаны основные резервы прироста минерально-сырьевой базы России уже в ближайшей перспективе.
- актуализирована технология геохимического опробования по потокам и вторичным ореолам рассеяния на открытых территориях при производстве региональных геохимических работ.
- разработана методика определения фактического количества и химического состава рудного сырья в хранилищах государственного резерва (на примере медесодержащего сырья, находящегося на хранении в ОАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель»).
- внедрены в практику современные количественные методы определения содержаний химических элементов – обязательное условие повышения надежности выделения слабых аномалий рудных объектов старших рангов, а также оруденения на закрытых и полузакрытых территориях.
- разработана технология, основанная на анализе структур аномальных геохимических полей, с использованием как традиционных концентрационных, так и новых структурных геохимических признаков, обеспечивающие надежность прогноза рудных объектов на всех стадиях геохимических поисков.
- создан систематизированный свод количественных данных о химическом составе месторождений благородных металлов, как основы оценки рудноформационной принадлежности прогнозируемого по геохимическим данным оруденения.
- усовершенствована технология оценки ресурсов рудных объектов на основе теоретически обоснованной и практически широко апробированной системы выбора параметров и характеристик аномалий и прогнозируемого оруденения.
- разработана технология прогнозной оценки закрытых территорий по комплексу дистанционных и наземных геохимических методов на стадии регионального геологического изучения.
Среди вышеперечисленных разработок следует особо отметить метод анализа сверхтонкой фракции – МАСФ. В настоящее время МАСФ является единственным методом по вторичным сорбционно-солевым ореолам, нашедшим широкое применение в практике геохимических поисков в различных регионах России (Северо-Запад, Дальний Восток, Сибирь, Урал) при производстве геохимических работ масштабов 1:1 000 000 – 1:10 000 как государственными, так и частными предприятиями (ВСЕГЕИ, ИМГРЭ, ОАО «Амургеология», Приморская, Карельская и Полярная экспедиции, ГМК «Норильский никель», УК «Петропавловск», ГПП «Геологическая компания», ООО «Полиметалл» и др.). За прошедшие 20 лет с применением технологии МАСФ при региональных и детальных геохимических поисках выделены десятки перспективных геохимических аномалий ранга от рудного узла до рудного тела включительно. Положительные результаты их заверки получены, как отмечалось выше, на Пионер-Покровской площади (УК «Петропавловск»), а также на Бураковском массиве в Карелии (ИМГРЭ), на Кингашской площади в Саянах (ГГП «Геологическая компания»), на Восточно-Челюскинской и Верхнеленинградской площадях на Таймыре (Полярная экспедиция – ВСЕГЕИ) т.д.
Вышеотмеченные методические разработки нашли отражение в следующих нормативно-методических документах:
- Временные требования к геохимическим картам в составе ГИС-Атласа карт геологического содержания масштаба 1: 500 000 Дальневосточного Федерального округа/ С.В. Соколов, Б.И. Бурдэ и др., 2002, 111с. (Роснедра, ВСЕГЕИ, ФГУГП «Амургеология», ДВИМС). Одобрены Геохимической секцией НРС Роснедра;
- Рекомендации по проведению геохимических работ в областях развития ледниковых образований / С.В. Соколов, А.Г. Марченко и др., 2005, 66 с. (Роснедра, ВСЕГЕИ, ИМГРЭ);
-Временные методические указания по проведению геохимических поисков на закрытых и полузакрытых территориях / Под ред. А.Ф. Морозова, Б.К. Михайлова, Т.В. Чепкасовой, О.В. Петрова, А.А. Кременецкого, С.М. Алексеева. / С.В. Соколов, А.Г. Марченко, С.С. Шевченко, О.Н. Симонов и др. СПб: изд. ВСЕГЕИ, 2005. 98 с. (Роснедра, ВСЕГЕИ, ИМГРЭ, ГМК «Норильский никель»). Одобрены Геохимической секцией НРС и Секцией ресурсов и лицензирования ТПИ Роснедра;
- Указания по проведению опережающих геохимических работ по потокам рассеяния / С.В. Соколов, А.Г. Марченко и др., 2007, 138 с. (Роснедра, ВСЕГЕИ, ИМГРЭ);
- Методические рекомендации по прогнозной оценке закрытых территорий по комплексу дистанционных и наземных геохимических методов на стадии регионального геологического изучения /С.В. Соколов, А.А. Кирсанов, С.А. Володько, Е.Ф. Приходько, 2018, 122 с. (Роснедра, ВСЕГЕИ);
- Практическое пособие по оценке рудноформационной принадлежности прогнозируемого благороднометалльного оруденения при создании геохимических основ ГДП-200 и ГК-1000 / С.В. Соколов, В.В. Шолохнев, В.А. Васильева, Ю.В. Макарова, Т.К. Иванова, Е.П. Березин 2022, 159 с. (Роснедра, ВСЕГЕИ).
- Практическое пособие по производству геохимических работ при создании геохимических основ ГК–200/2 и ГК–1000/3 / С.В. Соколов, А.Г. Марченко, Ю.В. Макарова, Г.А. Олейникова, А.И. Баранов, В.В. Шолохнев, О.А. Савичева, Т.К. Иванова, 2023, в 2-х книгах 255 с. (Роснедра, ВСЕГЕИ).
