Аннотация результатов, полученных в 2014 году
Полевые работы и геохимическое опробование проведены на руднике Марикана в западной части интрузивного комплекса Бушвельд (ЮАР) и Сарановской интрузии на западном склоне Урала. Отобраны поробы четырех платиноносных горизонтов из керна скважин Панско-Федоровской интрузии на Кольском полуострове. Отобранный каменный материал изучался комплексом структурных, петрографических и минералогичсеких методов, включающих рентгеновскую компъюторную томографию, микрозондовый анализ состава минералов и валовые химические анализы проб. Успешно опробована применимость метода сканирующего рентгенофлуоресцентного микроанализа на пучках синхротронного излучения для изучения распределения микроэлементов в расслоенных магматических породах на примере двух образцов хромитов интрузии Бушвельд. Конечной целью этой части проекта является оценка различных моделей образования магматической раслоенности и связанных с нею механизмов концентрирования рудных элементов в стратиформных хромитовых местородениях. Проведена серия опытов по частичному плавлению образцов габброидных кумулатов Средней Зоны интрузии Скаергаард при температурах 1050-1100 °C и фугитивности кислорода, соответствующей буферу QFM. В результате опытов подтвержден высокожелезистый состав и низкая вязкость, показана высокая миграционная способность межзернового расплава на поздних стадиях интеркумулусной кристаллизации скаергаардских кумулатов. Полученные результаты важны для оценки механизмов массопереноса в кумулусных слоях. Обнаружены и изучены расплавные включения в апатите из апатит-магнетитовых (нельсонитовых) кумулатов Верхней Зоны интрузии Бушвельд. Состав включений указывает на возможность силикатной жидкостной несмесимости при образовании нельсонитовых слоев и вероятность значительного выноса щелочей и кальция из интеркумулусных расплавов гидротермальными флюидами. Разработана численная модель растворимости серы для широкого спектра составов ультраосновных магматических расплавов. Результаты работ опубликованы в серии журнальных статей и представлены в шести докладах на двух международных конференциях.

Аннотация результатов, полученных в 2015 году
В 2015 году участники исследовательской группы выполнили большой объем петрографических и минералогических исследований хромитовых слоев Критической Зоны комплекса Бушвельд (Южная Африка), пород и руд Восточно-Панской интрузии (Кольский полуостров) и Сарановского месторождения хромитовых руд (Западный Урал). В ходе исследований были выполнены сотни анализов минералов на электронном микрозонде (EMP), десятки анализов минералов методом лазерной абляции (LA ICP-MS). Mетодом сканирующего рентгенофлуоресцентного микроанализа на пучках синхротронного излучения получен полный, детальный (с шагом в несколько миллиметров) профиль распределения макро- и микроэлементов вкрест простирания главного платиноносного хромитового слоя UG2 комплекса Бушвельд. В десятках образцов комлекса Бушвельд и Восточно-Панской интрузии было проведено изучение пространственных, трехмерных структурных соотношений породообразующих и рудных минералов методом компъютерной рентгеновской томографии. Получено экспериментальное подтверждение стабильной, надликвидусной жидкостной несмесимости между ферробазальтовым и риолитовым силикатными расплавами при температурах до 1200 °C. Исследован состав шпинелей из ультраосновных вулканитов (меймечиты и пикриты), определены фугитивности кислорода и температура, при которых происходила кристаллизация и фракционирование изученных шпинелей. Выявлена эмпирическая зависимость содержания хрома в ультраосновном расплаве, при котором начинается кристаллизация хромита. Определены коэффициенты распределения шпинель-расплав для Co, Ni и Zn. Установлена значительная зависимость этих коэффициентов распределения от температуры. Разработана численная модель внутрикамерной дифференциации, при которой возникает периодическое насыщение расплава серой и отложение сульфидов. Оценена роль ключевых параметров, влияющих на количество и мощность сульфид-содержащих слоев. По результатам работ в этом году были подготовлены и опубликованы три статьи, в том числе две ключевые публикации об электрохимических процессах в магматических кумулатах и о высокотемпературной силикатной жидкостной несмесимости. Результаты исследований были изложены в семи устных и стендовых презентациях на Генеральной Ассамблее Европейской Геологической Ассоциации (Вена, Австрия), 25-ой Голдшмитовской Конференции (Прага, Чехия) и рабочем совещании по расслоенным базит-гипербазитовым интрузиям (Потсдам, Германия). Руководитель проекта прочитал в Пермском Университете цикл лекций по магматической петрологии и геохимии, провел серию семинаров с докладами участвующих в группе студентов и аспирантов. В рамках проекта был подготовлен и защищен магисерский проект.

Аннотация результатов, полученных в 2016 году
Детально описаны три полных вертикальных разреза сквозь главный платиноносный хромитовый слой UG2 на северо-западе, юге и востоке комплекса Бушвельд в Южной Африке. Получены данные о вариациях составов хромита и породообразующих силикатов, проведен статистический анализ распределения кристаллов хромита по размеру. Теми же методами и с той же детальностью изучены хромитовые слои LG6, MG1 и MG4 нижней и средней групп Критической Зоны в северо-западной части комплекса. Исследования выявили признаки перекристаллизации и интенсивного химического взаимодействия хромита и главных породообразующих силикатов с межзеновым расплавом на поздних стадиях магматической кристаллизации внутри хромитового слоя и на его контактах. Показано, что процессы перекристаллизации и химического переуравновешивания хромита и силикатов проходили в обстановке высокой подвижности Na, что подтверждает нашу гипотезу о существовании электрохимических градиентов в кумулусном слое на контактах обогащенных хромитом зон. По материалам исследования была подговлена статья, находящаяся на рецензии в Journal of Petrology. Закончены микрозондовые анализы породообразующих силикатов и подведены предварительные итоги петрографического и минералогического изучения двух главных платиноносных рудных зон А и В Восточно-Панской интрузии на Кольском полуострове. Было установлено, что рудная зона А сильно отличается от зоны В по активному участию летучих компонентов, в том числе, углеводородного состава. В пределах зоны В установлена сильная модальная расслоенность от меланократовых габброноритов к мезократовым, лейкократовым и вплоть до анортозитовых пород. В изученном разрезе выявлено четыре ритмические пачки модальной расслоенности. Установлено, что пики концентрации рудного вещества приурочены к границам ритмов. Морфология, низкотемпературный характер и структурное положение сульфидов рудных зон свидетельствуют о недосыщенности расплава в отношении несмесимой сульфидной жидкости вплоть до последних стадий кристаллизации межзернового расплава. Изучен разрез рифейско-вендской толщи, вмещающей Сарановский хромитоносный раслоенный массив на Западном Урале, установлена его рифтогенная природа. Получены новые микрозондовые данные об изменении химического состава хромшпинелидов в поперечном разрезе Центрального рудного тела Сарановского месторождения. Был изучен состав и температура гомогенизации расплавных включений в апатите из слоев нельсонитов Верхней зоны комплекса Бушвельд и подиформных нельсонитовых тел анортозитового массива Дамиао (Китай). По результатам изучения включений было установлено существование в магме во время образования нельсонитовых тел двух несмесимых расплавов, один из которых имел высокие содержания железа, фосфора и летучих компонентов. Однако, состав высокожелезистого расплава, наблюдаемый во включениях, далек от гипотетической нельсонитовой жидкости, предложенной ранее рядом исследователей. На основании обзора эксперментальных данных и результатов дополнительных экспериментальных исследований мы показали, что гипотетический, практически не содержащий силикатных компонентов апатит-магнетитовый нельсонитовый расплав очень тугоплавок и не мог существовать в магматических камерах Бушвельда и Дамиао. В результате, был сделан вывод о том, что помимо жидкостной несмесимости, фракционная кристаллизация играла большую роль в образовании нельсонитов. Результаты этих исследований были опубликованы в двух статьях в международных журналах. На основе анализа вариаций коэффициентов распределения микроэлементов (Кр) между главными породообразующими минералами и расплавами основного и ультраосновного состава построены численные модели фракционирования микроэлементов при формировании рудных зон Восточно-Панской интрузии. При определенном сочетании вводных параметров, численные модели предсказывают возможность многократного, периодического насыщения магмы в отношении несмесимой сульфидной жидкости. Для изучения распределения элементов платиновой группы и других микроэлементов в рудных минералах, участники проекта разработали методику локального химического анализа Fe-Ni-Cu сульфидов в прозрачных петрографических шлифах и аншлифах методом микро-РФА на пучках синхротронного излучения. Новая методика была успешно опробована на нескольких образцах из Бушвельда и Восточно-Панской интрузии. Результаты этой методической работы были изложены в журнальной статье. В течение года, студенты и аспиранты активно участвовали в научных конференциях и школах, проходили стажировку и обучение современным методам химического анализа и структурных исследований в ведущих лабораториях России и Германии. По матрериалам изучения хромитовых слоев комплекса Бушвельд в рамках проекта была успешно защищена магистерская работа.