​​В прошлом году указами Президента РФ утверждены два документа, касающихся Арктической зоны – «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2035 года» и «Стратегия развития Арктической зоны РФ на период до 2035 года». Оба документа уделяют большое внимание развитию сырьевой базы добывающей промышленности в этом регионе, отдельно указывая на необходимость освоения Попигайского и Томторского месторождений. Включение этих объектов в перечень приоритетных – во многом заслуга ученых Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева (ИГМ) СО РАН, многие годы потративших на их изучение. 

Чем же ценны именно эти месторождения. Давайте разбираться по порядку. Попигайский кратер стал объектом изучения геологов еще в 1971 году, когда известный советский ученый Виктор Масайтис подтвердил его метеоритное происхождение (т.е. кратер является астроблемой), а самое главное – нашел в грунте первые импактные алмазы. 

Попигайские алмазы – уникальны по своим характеристикам 

Примерно 35 миллионов лет назад в бассейне реки Попигай, на границе современных Красноярского края и Якутии упала комета или большой метеорит, в результате чего образовался кратер диаметром около ста километров. Четвертый в мире по размерам, но не это его главная особенность. В этом месте располагались залежи графита, которые в результате взрыва превратились в алмазы, и не просто алмазы, а крупнейшее их месторождение на нашей планете. По современным данным, прогнозные ресурсы месторождения измеряются триллионами карат, поставленные на баланс запасы – 330 млрд карат (что в десятки раз превосходит суммарный мировой объем обычных алмазов и может удовлетворять весь мировой спрос на алмазы на протяжении столетий). 

Но это еще не все. Попигайские алмазы – уникальны по своим характеристикам. Они малоинтересны ювелирам, поскольку обычно размер кристалла не превышает миллиметра, но очень перспективны для использования в промышленности. Импактные алмазы превосходят обычные и синтетические по целому ряду важных параметров: они тверже, имеют лучшие абразивные свойства и выдерживают температуру на 200-250 градусов выше (что очень важно, к примеру, для буров и сверл с алмазным покрытием, так как значительно продлевает время непрерывной работы) и обладают гораздо более высокой износостойкостью. 

Тогда, в 1970-е многие их свойства были еще неизвестны, в СССР существовало производство синтетических алмазов, удовлетворявшее нужды экономик социалистического блока, а освоение месторождения требовало серьезных инвестиций (оно располагалось в Заполярье, вдали от существующей инфраструктуры). Поэтому был сделан выбор в пользу других мега-проектов в Сибири и на Севере, таких как освоение Уренгоя и строительство БАМ. Информацию о месторождении засекретили, а затем, в годы перестройки о нем фактически забыли.

Повторное открытие попигайских алмазов произошло благодаря работе ученых ИГМ СО РАН во главе с академиком РАН Николаем Похиленко. Им пришлось буквально охотиться за остатками собранных экспедициями Масайтиса алмазов, выкупать их у коммерческих фирм. Зато – сформировалась база для дальнейшей исследовательской работы.
Геологи не просто изучали характеристики импактных алмазов, но и старались привлечь внимание как государства, так и потенциальных инвесторов к их разработке. Судя по всему, это оказалось едва ли не сложнее чисто научных задач. Но все же процесс постепенно идет. В начале 2010-х попигайскими алмазами заинтересовалась компания «Алмазы Анабара», которая располагает некоторой инфраструктурой в тех краях. С помощью компании, ученым удалось организовать несколько экспедиций к Попигайскому кратеру и провести там геологоразведочные работы. 

К собственно исследовательским работам подключились коллеги из Белорусской Академии наук. Результатом совместной работы стала технология магнито-абразивной обработки трудно шлифующихся материалов с использованием импактных алмазов вместо синтетических. Эффективность обработки выросла вдвое, что является конкретным и вполне объективным аргументом для производителей такого оборудования. 

Следующий шаг к промышленному освоению месторождения – создать приемлемую технологию обогащения породы (прежняя – флотация – считается слишком «грязной» по современным экологическим стандартам). Чтобы решить эту задачу, ученые планируют построить на месторождении небольшую опытную обогатительную установку, переработав на ней несколько десятков тонн руды. Правда, даже в таких масштабах, работы на Попигайском месторождении стоят довольно дорого (в силу его удаленности) и у ИГМ СО РАН не хватит на их проведение собственных средств. 

Но изменилась мировая экономическая ситуация. Сегодня промышленности нужно куда больше алмазов, чем полвека назад, когда Масайтис сообщал о результатах своих экспедиций. А вот мест производства синтетических алмазов стало куда меньше и в этом «заслуга» Китая. Сначала, с помощью демпинга, они вытеснили с рынка большую часть своих конкурентов. И теперь смело начинают поднимать цены. А ведь их «синтетика», как уже было сказано серьезно уступает по качествам импактным алмазам из Попигая. Что делает их потенциально ценным сырьем для более крупных игроков, чем «Алмазы Анабара». К сожалению, интерес пока исключительно потенциальный, разработка Попигайского месторождения остается проектом с высоким уровнем риска и корпорации не спешат в него инвестировать. Возможно помогли бы некие гарантии со стороны государства (раз уж освоение месторождения вошло в перечень стратегических приоритетов), но пока таковых нет. Ученые, меж тем, не сидят сложа руки. этим летом на Попигайской астроблеме работает очередная экспедиция новосибирских геологов. Ее задача – добыть и вывезти на «большую землю» несколько тонн руды, чтобы уже здесь вести отработку новых приемов обогащения. Успешные результаты станут дополнительным аргументом для потенциальных инвесторов, надеются в ИГМ СО РАН

Схожая судьба сложилась и у другой «арктической кладовой» - Томторского месторождения. Месторождение было открыто в 1977 году Онкучахской партией НПО «Севморгео» при проведении поисково-оценочных работ на алмазы, бокситы, фосфор и редкие металлы. Следы редких металлов нашли, но Томтор как и Попигай находился в труднодоступных местах, а потребность советской экономики в этих металлах была еще ниже, чем в алмазах. Правда, это месторождение не «засекретили» до лучших времен, но работы по его изучению и оценке запасов велись медленно и по остаточному принципу. В итоге, предварительную разведку завершили только через двадцать лет.
На рубеже прошлого и нынешнего веков ситуация стала меняться – новым высокотехнологичным производствам потребовались новые материалы и металлы. Такие как литий: он нужен в производстве литий-ионных аккумуляторов, которые сейчас применяются повсеместно. А в свете грядущего перехода развитых экономик на электротранспорт и "зеленую энергетику"– потребность в нем возрастет в разы.
Или взять ниобий. Благодаря своей тугоплавкости, высокой устойчивости к коррозии, свариваемости и ряду других свойств сегодня он востребован в самых разных отраслях, от ракетостроения до радиотехники и атомной энергетики. Соответственно и спрос на него вырос на несколько порядков в сравнении с 1970-ми годами. 

Добыча редкоземельных металлов обычно сопряжена с большим ущербом для окружающей среды 

И снова пока самое выигрышное положение у Китая. Добыча редкоземельных металлов обычно сопряжена с большим ущербом для окружающей среды. Поэтому в конце прошлого века передовые страны довольно благосклонно смотрели на то, как Китай наращивает их добычу на своей территории, беря одновременно на себя все негативные экологические последствия. В итоге, Китай со своим месторождением Баян-Обо стал мировым лидером по добыче этих руд. И вскоре ограничил их экспорт, предложив корпорациям вместо этого разворачивать свои производства на его территории. Одновременно была ограничена и добыча, что привело к росту мировых ценн на «редкие земли». Выигрыш для экономики колоссальный, плюс, китайцы получили неслабый рычаг давления на мировую экономику (к слову, не единственный, руководство этой страны выступает за комплексный подход в решении стратегических задач). 

Как может изменить ситуацию Томтор. На самом деле, весьма значительно – Томторское месторождение является одним из самых богатых в мире с точки зрения содержания в руде редкоземельных металлов, а по запасам ниобия так и вовсе крупнейшим. И его активная разработка может серьезно поменять ситуацию на мировом рынке. Правда, пока только гипотетически. 

На сегодня лицензией на его разработку владеет ООО «Восток Инжиниринг» - дочернее предприятие компании «ТриАрк Майнинг», учредителем которой, в свою очередь, является «Ростех». «Восток Инжиниринг» регулярно заявляет о намерениях начать разработку месторождения, но пока дальше детальной разведки его запасов особо не продвинулся. 

Как и в случае с Попигаем, для дальнейшего движения требуется решить ряд разноплановых задач. Создать соответствующую инфраструктуру в необитаемой тундре, что требует солидных инвестиций (а пока у компании нет даже технико-экономического обоснования для потенциальных инвесторов). Разработать новые технологии добычи руд, соответствующие современным экологическим стандартам. Арктика является зоной международных интересов, и экологическая ситуация в этом регионе влияет на слишком большие территории, чтобы мировое сообщество позволило кому-то осуществлять здесь добычу полезных ископаемых «китайским способом». Кроме того, если мы хотим уйти от роли сырьевого придатка мировой экономики, необходимо развивать производства, потребляющие томторские руды на своей территории, а это вообще из разряда сверхзадач (к слову, с попигайскими алмазами дело обстоит точно так же – гораздо выгоднее поставлять их на рынки в виде инструментов, шлифовальной пасты и т.п.). 

Список задач, мягко говоря, непростой и очень амбициозный. Но без их решения те стратегические программы, о которых говорилось в начале, так и останутся на бумаге. И хорошо, если к 2035 году нашей стране удастся сохранить контроль над этими арктическим кладовыми, способными стать сырьевой базой для того самого перехода к новому технологическому укладу, о котором столько говорят. 

Автор: Сергей Исаев. 

Материал подготовлен на основе выступлений экспертов во время дискуссии «Инновационная среда», организованной Новосибирским областным инновационным фондом при правительстве региона.

Источники

Кладовые Арктики
Академгородок (academcity.org), 18/08/2021

Похожие новости

  • 11/08/2021

    Научное граффити: боль и радость

    Популяризация науки — дело, несомненно, творческое. И формы, которые популяризация принимает, не могут не удивлять. Так, в новосибирском Академгородке уже в четвертый раз проводится фестиваль «Графит науки».
    505
  • 21/02/2017

    В Арктике могут быть найдены новые месторождения алмазов

    ​Институт геологии и минералогии СО РАН выяснил, что в Арктике могут быть выявлены новые крупные месторождения алмазов. Об этом заявил директор института академика Николай Похиленко."Подтверждены перспективы выявления новых месторождений алмазов на арктических территориях.
    1871
  • 21/02/2017

    Ученые СО РАН нашли редкий металл на месте падения гигантского астероида

    Ученые института геологии и минералогии СО РАН из Новосибирска открыли новые крупные месторождения на Сибирской платформе и в арктических широтах. Эти результаты исследований привлекли внимание компании "Алроса" и холдинга "Росгеология".
    1420
  • 30/07/2021

    Новосибирские геологи приступили к добыче алмазоносной руды на Попигайском месторождении

    В новосибирском Академгородке продолжаются публичные дискуссии, посвященные флагманским проектам в сфере науки и технологий и проходящие под брендом «Инновационная среда». Их организатором является Новосибирский областной инновационный фонд при правительстве региона.
    387
  • 03/08/2021

    Инновации для Арктики: новосибирские разработчики представили технологии для внедрения за Полярным кругом

    Освоение Арктики ставит множество сложнейших научно-технологических проблем, большинство их которых еще ждет своего решения. Однако наука Академгородка уже сейчас готова предложить ряд готовых технологий, которые будут востребованы за Полярным кругом.
    1462
  • 15/07/2016

    Сибирские ученые - о перспективах освоения Томтора

    ​Этот уникальный объект когда-то, в среднем палеозое, квартировал вблизи экватора, а сейчас находится на 72-м градусе северной широты, в российской Арктике. Процесс его образования начался в нижнем кембрии, а закончился — в верхнем карбоне на границе с пермским геологическим периодом.
    2752
  • 22/10/2015

    Ученые обнаружили в метеоритном кратере на Крайнем Севере сверхтвердые алмазы

    МОСКВА, 21 октября. /Корр. ТАСС Екатерина Боровикова/. Ученые из Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН и Новосибирского государственного университета исследовали алмазы , найденные в метеоритном кратере Попигай в 1970-х годах, и выяснили, что они тверже обычных технических алмазов, лучше режут и обладают более высокими абразивными свойствами, рассказал корр.
    2357
  • 30/12/2015

    Совместный инженерный центр построят сибиряки и американцы

    Институт геологии и минералогии СО РАН в Новосибирске и американская компания - производитель более 80% волоконных лазерных систем в мире - IPG Photonics - создают совместный инженерно-технологический центр.
    2605
  • 09/04/2021

    Эксперт считает, что спрос на импактные алмазы может составить 1 млрд карат в год

    Разработка Попигайского месторождения импактных алмазов на севере Красноярского края даст мировой промышленности новое сырье, которое будет востребовано в различных отраслях экономики, ежегодный спрос на него может составит до 1 млрд карат.
    390
  • 14/08/2021

    Арктический диктант написали новосибирские школьники

    ​В двадцатом веке началось активное освоение Северного Полюса, не прекращаются исследования и сегодня. Арктический диктант проходит онлайн. Вопросов тридцать. Касаются истории, экологии и природы Заполярья.
    394