Собрана самая большая в мире коллекция образцов углей

Группа ученых Томского политехнического университета под руководством профессора отделения геологии Инженерной школы природных ресурсов Сергея Арбузова собрала коллекцию из 10 000 проб углей и углевмещающих пород. О части из них ученые рассказали в статье, опубликованной в International Journal of Coal Geology и посвященной геохимии редкоземельных элементов в углях Сибири, Дальнего Востока России, Северного Китая, Монголии и Казахстана.

В статье геологи описали закономерности, по которым редкоземельные элементы накапливаются и распределяются в угольных месторождениях, и объяснили, почему концентрации этих элементов в угольных пластах аномально высоки. Оказалось, что по мере возрастания созревания угля в последовательности «торф-бурый — уголь-каменный — уголь-антрацит» лантаноиды в его составе переходят от преимущественно органической формы к преимущественно минеральной.

«Я занимаюсь исследованием элементов в угольных месторождениях и бассейнах более 20 лет. Уверенно могу сказать, что на сегодняшний день наша коллекция проб углей и углевмещающих пород — крупнейшая в мире. Мы охватили порядка 10-11 тысяч образцов. Это изученные месторождения азиатской части России — Сибири, Дальнего Востока, а также 22 месторождения Монголии, основные крупные объекты Казахстана, все без исключения месторождения Ирана, отдельные месторождения Армении и Китая, — отмечает Сергей Арбузов. — Наша задача — создать модели металлоносных месторождений, разработать поисковые критерии, по которым будет возможно определять участки с обогащенными углями, не выполняя лишней работы».

По словам ученого, богатство углей в некоторых случаях может быть негативным фактором с точки зрения экологии. Например, часть углей Донецкого бассейна (вблизи одного из крупнейших ртутных месторождений, Никитовского) обогащены ртутью. Ее содержание в некоторых угольных пластах достигает десятка граммов на тонну. Это в десять раз превышает предельное содержание, при котором угли можно использовать в коммунально-бытовых целях.

«Мы исследуем и негативные аспекты, но в первую очередь ищем в углях ценные металлы. В октябре наша команда была на крупнейшем в России германиевом месторождении "Спецугли" на Дальнем Востоке. Там мы по согласованию с руководством предприятия "Германий и приложения" изучали его с точки зрения создания модели и сформировали задачи, которые нужно решить, чтобы найти источники германия поблизости», — поясняет ученый.

Летом этого года команда профессора собрала пробы на угольных месторождениях в Кузбассе, Минусинском бассейне в Хакасии, Иркутском бассейне, а также на Камчатке, Сахалине и в Приморском крае.

«В этом году мы особенно старались и перевыполнили наши планы — вместо 400 проб на объектах отобрали 860. В следующем году мы поедем на один из крупнейших объектов, на второй по значимости в России — Чуктуконское ниобий-редкоземельное месторождение. Ниобий — металл, позволяющий создавать сплавы с уникальными свойствами, в том числе он необходим для изготовления нефтяных труб большого диаметра. Наша цель — изучить, как накапливаются в торфе ниобий и редкоземельные элементы в процессе разрушения обогащенных ими горных пород, а потом перенести эти знания на угли, — говорит Сергей Арбузов. — Также нами запланирована экспедиция на Диксон (Красноярский край). Сегодня в научной среде очень популярна тема Арктики, а именно вдоль этой территории как раз проходит Северный морской путь. Уголь в этом месте очень хороший, качественный. Кроме того, мы съездим еще раз на Камчатку, потому что там очень много торфа, накопившегося вблизи вулканов. Нам интересно посмотреть, как в торфянике отражаются гидротермы — один из механизмов накопления металлов в углях, поскольку горячие водные растворы несут в себе полезные компоненты, а эти растворы, как правило, богатые и насыщенные в отличие от простой воды».

В ближайшие два года в рамках проекта планируется доизучение территорий, каталогизация аномалий, разработка моделей образования основных типов металлоносных углей, разработка критериев их прогнозирования и выявления.

В исследовании также участвовали ученые из ДВФУ, Техасского университета в Далласе и Хэбэйского инженерного университета.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.