​Ученые Томского политехнического университета под руководством профессора отделения геологии Сергея Арбузова изучают минералого-геохимические особенности комплексного оруденения в пласте XI на юге и севере Кузбасса, где обнаружен пепел вулканов Монголии. Команда выявляет новые редкометалльно-угольные месторождения, чтобы увеличить сырьевую базу стратегически важных металлов и восстановить историю Земли на момент их формирования. Последние результаты исследования опубликованы в журнале Ore Geology Review.

вулкан_кузбасс.jpg 

Фото: Фрагмент геологической карты юга Кузбасса и положение на ней участков опробования пласта XI

Как рассказывает Сергей Арбузов, уголь и его прекурсор торф являются контрастным геохимическим барьером, который обуславливает накопление различных химических элементов. Благодаря этому в угольных пластах формируются геохимические аномалии, проявления и месторождения многих металлов. Уже более 100 лет с переменным успехом решается вопрос извлечения из угля и отходов его использования попутных элементов-примесей. В настоящее время известна большая группа разнообразных типов месторождений редких, благородных и цветных металлов в углях и углистых породах. В промышленных масштабах из угля добывается только германий, а с недавнего времени — литий и галлий.

«Общие тенденции возрастания спроса на редкие металлы, появление новых технологий переработки сырья позволяют с оптимизмом смотреть на перспективы освоения традиционных и новых типов редкометалльно-угольных месторождений. Попытки выявления новых месторождений не прекращаются. Помимо группы германий-угольных месторождений в Китае в последние годы выявлено несколько месторождений комплексных руд. Аналогичные по составу редкометалльно-угольные месторождения с прошлого века известны в России — Кузбассе и в Минусинском бассейне, — говорит ученый. — Особый интерес представляет оруденение в пласте XI в Кузнецком бассейне в связи с его высокой контрастностью и значительными масштабами. Природа такого типа комплексного оруденения трактуется по-разному: от сингенетичного гидрогенного до вулканогенного и вулканогенно-гидротермального. Понимание механизмов образования таких руд, создание моделей формирования месторождений подобного типа позволят эффективно прогнозировать и выявлять аналогичное оруденение на ранее не исследованных территориях».

 Опробование проводилось в горных разрезах и подземных выработках в период с 1989 по 2018 год. Всего опробовано 12 сечений, два из них — на шахте им. Л.Д. Шевякова, семь — на шахте им. В.И. Ленина, на остальных предприятиях — по одному. Наиболее детальный разрез выполнен на разрезе Распадский.

 «Раньше угли представляли собой древний торф, который постепенно под действием вышележащих толщ превращался в то, что сейчас мы видим в Кузбассе. Мы рассматриваем всю цепочку: от современного торфа, через бурый уголь, до каменного угля. Мы отобрали пепел, чтобы узнать, как он ведет себя в бассейне спустя сотни миллионов лет», — говорит политехник.

По его словам, угли пласта XI представляют собой полиметалльные руды Nb-Ta-Zr-Hf-Y-REE-Ga состава. Ресурсы этих металлов позволяют рассматривать пласт как среднее по запасам месторождение.

Проведенные исследования позволяют разработать комплекс поисковых критериев для выявления оруденения подобного типа. Характерная особенность таких руд – наличие горизонта вулканогенных пирокластических пород щелочного состава, отличающегося повышенной радиоактивностью. Наличие такого горизонта отмечено в близких по составу рудах Китая и в углях Минусинского бассейна. Эта особенность позволяет уже на стадии предварительного изучения угленосных площадей фиксировать такие горизонты.

распределение в бассейне кузбасса.jpg 

 «Связь комплексного оруденения с вулканогенной пирокластикой щелочного состава существенно расширяет перспективы выявления подобного оруденения в углях Восточной и Центральной Азии. Высокая вулканическая активность этого периода наряду с проявлением щелочного магматизма способствовала формированию металлоносных пепловых горизонтов. В случае их захоронения в палеторфяниках формировались комплексные редкометалльно-угольные месторождения. Разрозненные участки расположения таких руд, установленные на обширной территории в Китае и в России, дают основание предполагать, что при систематическом исследовании осадочных бассейнов этого возраста может быть выявлен целый ряд подобных месторождений. Таким образом, наше исследование позволяет выявить новые редкометалльно-угольные месторождения, чтобы увеличить сырьевую базу стратегически важных металлов. А установка положения этих месторождений может помочь восстановить историю Земли на момент их формирования», — отмечает Сергей Арбузов.

В этом году исследования команды ТПУ продолжились благодаря гранту Российского научного фонда, теперь ученые изучают пеплы еще и на севере Кузбасского бассейна.

 «Мы пытаемся поймать XI пласт теперь уже на севере Кузбасса. По моему предположению, когда-то произошло мощное катастрофичное извержение вулкана, и пепел осел на территории Кузбасского и Минусинского бассейнов — там, где это можно увидеть. Сибирскую территорию покрыло, и от 5 до 20 см все было закрыто пеплом. Пока мы доказали, что этот пепел есть на юге, теперь пытаемся доказать, что он есть и на севере. Пришел он из Монголии, где мы изучали угольные пласты поздне-карбонового возраста. Там было много вулканов, которые часто извергались, и пепел от которых летел и достигал дальних расстояний, затем попадал в торф, — объясняет ученый. — Известно, что то, что попало в торф — там и остается, тоже самое и с углем. Происходят преобразования, перераспределяются элементы, выносятся агрессивными торфяными водами — эти воды настолько агрессивные, что могут разложить даже такой минерал как циркон — один из самых крепких минералов с точки зрения химии. Но если условия для выноса неблагоприятные — элементы могут сформировать минеральную форму. Все это мы и исследуем. Наша работа доказывает, что источник редких элементов в изученных углях — вулканический пепел. А также позволяет установить поведение отдельных химических элементов в условиях палеоболотной среды».

Добавим, что в команде Сергея Арбузова: ученые отделения геологии ТПУ Булат Соктоев, Сергей Ильенок, Антонина Межибор, Алексей Вергунов, Андрей Иванов, заведующий отделом угольной геологии Всероссийского геологического института Владимир Вялов, научный сотрудник Дальневосточного геологического института (ДВГИ) ДВО РАН Игорь Чекрыжов и другие.


Источники

Ученые из Томска исследуют вулканический пепел, осевший 100 млн лет назад
ИА Regnum, 20/09/2019
Пепел монгольских вулканов оказался источником редких металлов в кузбасском угле
ТАСС, 20/09/2019
Ученые ТПУ исследуют вулканический пепел Монголии в Кузнецком бассейне
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 20/09/2019
Геологи ищут в Кузбассе редкие металлы в пепле вулканов из Монголии
Seldon.News (news.myseldon.com), 20/09/2019
Геологи ищут в Кузбассе редкие металлы в пепле вулканов из Монголии
Газета Кемерова (gazeta.a42.ru), 20/09/2019
Ученые ТПУ ищут в Кузбассе редкие металлы в пепле вулканов из Монголии: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 20/09/2019
Ученые ТПУ ищут в Кузбассе редкие металлы в пепле вулканов из Монголии
Российский научный фонд (rscf.ru), 20/09/2019
Ученые ТПУ ищут в Кузбассе редкие металлы в пепле вулканов из Монголии
Российский научный фонд (рнф.рф), 20/09/2019
Редкие металлы в кузбасском угле появились в результате извержения монгольских вулканов
Hightech.fm, 20/09/2019
Пепел монгольских вулканов оказался источником редких металлов в кузбасском угле
Зеленоград info (зеленоград-инфо.рф), 20/09/2019
Пепел монгольских вулканов оказался источником редких металлов в кузбасском угле
Земля. Хроники жизни (earth-chronicles.ru), 21/09/2019
Пепел мощного вулкана в Минусинском бассейне оказался источником редких металлов
Ракурс 360 (racurs360.ru), 21/09/2019
Пепел монгольских вулканов оказался источником редких металлов в кузбасском угле
Обзор.press (obzor.press), 21/09/2019
Пепел вулканов поможет открыть новые месторождения
Индикатор (indicator.ru), 21/09/2019
Пепел вулканов поможет открыть новые месторождения
Новости@Rambler.ru, 21/09/2019
Пепел вулканов поможет открыть новые месторождения
Wi-fi.ru, 21/09/2019
Ученые изучают в Кузбассе древний вулканический пепел
Кузбасс (kuzbass85.ru), 22/09/2019
Ученые ТПУ ищут в Кузбассе редкие металлы в пепле вулканов из Монголии
РИА Томск (riatomsk.ru), 20/09/2019
Ученые ТПУ ищут в Кузбассе редкие металлы в пепле вулканов из Монголии
Новости России (news-life.ru), 20/09/2019
Ученые из Томска исследуют вулканический пепел, осевший 100 миллионов лет назад
Ecocommunity.ru (ecocommunity.ru), 20/09/2019
Ученые изучают в Кузбассе древний вулканический пепел
ИА Город Новостей (city-n.ru), 23/09/2019
Геологи ищут в Кузбассе редкие металлы в пепле вулканов из Монголии: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 23/09/2019
Ученые изучают в Кузбассе древний вулканический пепел
HOLME SPACE (holme.ru), 23/09/2019
Ученые ТПУ на примере пепла вулканов Монголии в Кузбассе выявляют новые редкометалльно-угольные месторождения
1k.com.ua, 26/09/2019
Ученые ТПУ на примере пепла вулканов Монголии в Кузбассе выявляют новые редкометалльно-угольные месторождения
Научная Россия (scientificrussia.ru), 26/09/2019
Томские специалисты изучают вулканический пепел
Goroday (goroday.ru), 27/09/2019

Похожие новости

  • 16/10/2019

    Взрывной эффект: российские ученые зафиксировали в Арктике мощный метановый «фонтан»

    ​Этот газ может ускорить потепление в разы и представлять опасность для судов. Отечественным специалистам, которые сейчас исследуют в Арктике последствия таяния подводной мерзлоты, удалось обнаружить, возможно, самый мощный выброс метана за всю историю наблюдений.
    219
  • 04/09/2018

    Какие возможности упускает Кузбасс?

    Кемеровская область - уникальный сибирский регион. Здесь даже столицы две. А значит, и к развитию области нужен особый подход. Какой именно опыт соседей может пригодиться Кемеровской области, которая должна стать регионом № 1 за Уралом, выяснял корреспондент "АиФ-Кузбасс".
    441
  • 08/10/2019

    Ученые выявили необычайно мощный выброс метана в Восточно-Сибирском море

    Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из ряда российских научных центров и университетов в эти дни находятся в экспедиции в морях Восточной Арктики. Недавно им удалось выявить необычно мощный выброс метана на участке Восточно-Сибирского моря.
    278
  • 22/05/2019

    Ученые открыли новую причину выброса метана в атмосферу на арктическом шельфе

    Российские ученые открыли ранее неизвестный механизм влияния переноса солей вследствие разложения гигантских запасов газовых (метановых) гидратов на арктическом шельфе и выброса метана, сообщили 21 мая в пресс-службе Сколтеха.
    570
  • 10/10/2019

    Учёные СФУ рассказали о рождении красноярских болот на семинаре в Великобритании

    ​Учёные Института экологии и географии СФУ приняли участие в научном семинаре, организованном британско-российской исследовательской группой (DIMA — Developing Innovative Multiproxy Approaches for Siberia and the Russian Far East) в г.
    271
  • 18/01/2018

    Ученые ТПУ выяснили причину превышения ПДК марганца в реке Кемеровской области

    ​Специалисты лаборатории радиационной спектроскопии Томского политехнического университета провели анализ проб воды из реки Яя, являющейся источником питьевой воды для жителей города Тайга. Исследования проводились по заказу администрации города.
    1025
  • 04/12/2017

    Проектный альянс «Арктика» обсуждает создание интеллектуальных точек нефтедобычи

    Компании проектного альянса "Арктика" обсудили возможность совместной работы над интеллектуальной точкой добычи нефти, оборудованной для работы в условиях Крайнего Севера. Членам альянса проект презентовали на круглом столе в ходе открытия коворкинг-пространства "Точка кипения".
    934
  • 22/03/2017

    Алтайский государственный университет – участник Сибирской сети по изучению изменений окружающей среды

    В начале 2017 года Алтайский государственный университет подписал Соглашение о создании консорциума – Сибирской сети по изучению изменений окружающей среды (SecNET), среди участников которого – 10 ведущих научных и образовательных центров Сибири: Национальный исследовательский Томский государственный университет, Югорский государственный университет, Институт водных и экологических систем СО РАН, Институт биологических систем криолитозоны СО РАН (Якутск), Северо-Восточный федеральный университета им.
    1821
  • 02/06/2017

    Аспирант Томского госуниверситета разрабатывает метод точного и быстрого прогноза погоды

    Аспирант Радиофизического факультета Томского госуниверситета (ТГУ) Евгений Ни ​под руководством доцента кафедры оптико-электронных систем и дистанционного зондирования Валентины Брюхановой разрабатывает метод лазерного (лидарного) зондирования тропосферных облаков, который позволит автоматизировать прогнозирование погоды, а также сделает его точнее.
    862
  • 09/11/2018

    Географический диктант - 2018

     11 ноября в 12:00 по местному времени во всех регионах нашей страны и за рубежом состоится географический диктант. Масштабная образовательная акция проводится Русским географическим обществом и приобретает просветительский характер.
    1416