Ученые ТПУ собрали крупнейшую в мире коллекцию проб углей

| 688

Команда ученых Томского политехнического университета под руководством профессора отделения геологии Инженерной школы природных ресурсов Сергея Арбузова исследует условия и факторы накопления ценных и токсичных элементов-примесей в угольных бассейнах и месторождениях Северной Азии. На сегодняшний день в коллекции политехников более 10 тысяч образцов углей и углевмещающих пород.  О части из них ученые рассказали в научной статье, недавно опубликованной в International Journal of Coal Geology.

Фото: Работа команды проекта в Апаче (Камчатка).

В статье ученые представили комментарии по геохимии редкоземельных элементов в углях Северной Азии, а именно Сибири, Дальнего Востока России, Северного Китая, Монголии и Казахстана. Работа осуществлялась в рамках проекта «Условия и факторы накопления ценных и токсичных элементов-примесей в угольных бассейнах», который в этом году поддержал Российский научный фонд (РНФ). 

На примере углей Северной Азии в публикации политехники представили основные закономерности накопления и распределения редкоземельных элементов в угольных месторождениях, природу аномально высоких их концентраций в угольных пластах. Показали, что по мере возрастания степени углефикации (созревания угля) в последовательности «торф-бурый — уголь-каменный — уголь-антрацит» происходит изменение форм нахождения лантаноидов — от преимущественно органической до 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».

Фото: Территории, изученные командой Сергея Арбузова. 

По словам политехника, богатство углей в некоторых случаях может являться негативным фактором с точки зрения экологии. Например, часть углей Донецкого бассейна — вблизи с одним из крупнейших ртутных месторождений Никитовское — обогащены ртутью. Ее содержание в некоторых угольных пластах вблизи этого объекта достигает десятка граммов на тонну. При этом считается, что один грамм — уже предельное содержание, выше которого угли нельзя 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».

Летом этого года команда профессора опробовала угольные месторождения 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 профессор ТПУ. — 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».

Фото: Процесс опробирования в Апаче (Камчатка).

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 (ВСЕГЕИ) Владимир Вялов, научный сотрудник Дальневосточного геологического института (ДВГИ) ДВО РАН Игорь Чекрыжов и другие.

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.