новости и события02.12.2019 6:00:00Томский ученый рассказал, откуда в Сибири столько железа<p style="text-align:justify;"> В Томском политехническом университете находится один из старейших и богатейших в стране минералогических музеев, который более 100 лет назад основал работавший здесь академик В.А. Обручев. <br></p><p style="text-align:justify;">А не так давно открылся еще и палеонтологический музей, собравший множество древних организмов, населявших нашу планету сотни тысяч и миллионы лет назад. Все эти свидетельства древней истории нашей планеты находят свое яркое отражение в месторождениях железа, которыми, оказывается, необычайно богата Сибирь. Откуда же в Сибири столько железа? Чем оно уникально? Как эти знания можно применить на практике? Об этом — наш разговор с<strong> Максимом Андреевичем Рудминым, </strong>доцентом отделения геологии Томского политехнического университета. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Максим Андреевич, почему мы будем говорить именно о железе? Ведь в Сибири множество других ценных полезных ископаемых.</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Без железа никуда ни в прошлом, ни в современном мире, ни в будущем, и мы должны это понимать. А почему мы хотим поговорить о железе в Сибири— потому что Сибирь относительно многих регионов в мире богата месторождениями определенного генетического типа, которыми мы занимаемся на протяжении десяти лет. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Насколько это древнее месторождение?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Если мы говорим о геологическом времени, то Бакчарское месторождение имеет возраст старше 90 млн лет. то есть одно из древнейших на планете. Оно формировалось на протяжении 40 млн лет. А открыто было в 50-х гг. прошлого века томскими геологами и с тех пор изучается. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Насколько велики эти месторождения?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Это огромные запасы, десятки миллиардов тонн, что соизмеримо с уникальными месторождениями во всем мире. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Почему его важно изучать?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> На самом деле это только часть гигантского бассейна, где находится скопление полезных ископаемых. И Бакчарское месторождение — это эталонный пример такого гигантского бассейна, который называется Западно-Сибирский железорудный бассейн. Именно поэтому изучать его сама природа велела. Это интереснейший объект, и вопросы о том, как сформировались сотни миллиардов тонн железа в течение десятков миллионов лет в геологическом прошлом, представляют огромный научный интерес. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Отличается ли оно по составу от других железорудных месторождений?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Существуют два основных типа месторождений железа, которые составляют главную минерально-сырьевую базу этого метала во всем мире. Первый — это железистые кварциты, древнейшие породы старше 500 млн лет, где железо минерализуется в форме гематита. До сих пор они выступают ключевыми источниками сырья, в том числе в нашей стране. Запасы таких объектов могут достигать десятков, а бассейны — и сотен миллиардов тонн. Второй тип— осадочные месторождения, те, которые формировались в морских осадочных бассейнах. Они моложе 500 млн лет и отличаются определенным минеральным составом, которому свойственны внешние особенности. Это так называемая оолитовая структура, то есть концентрирование железа в виде смеси минералов. Они выглядят как маленькие шарики размером в основном менее 1 мм. Если их распилить или расколоть, они будут иметь либо концентрически-зональное, либо однородное внутреннее строение. </p><p style="text-align:justify;"> И вот по этим оолитовым структурам выделяют отдельный тип осадочных месторождений железа. Не так давно они играли очень важную роль в промышленности. Сегодня из-за технологических проблем, а именно относительно низкой концентрации железа, они стали менее актуальны. И это для нас сейчас серьезная проблема. </p><p style="text-align:justify;"> Второй технологический вызов — наличие вредных примесей фосфора. Практически во всех месторождениях этого типа присутствует такая примесь, что отрицательно сказывается на конечном продукте. Это значит, что нужно использовать дополнительные технологии, чтобы извлечь фосфор. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Как вы думаете, со временем появятся технологии, которые позволят реализовать возможности этих месторождений?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Думаю, да. У нас сегодня есть действующий проект, который поддержал Российский фонд фундаментальных исследований совместно с администрацией Томской области. Мы должны детально изучить эти минеральные формы, определить, в каких формах там содержится фосфор, и дать рекомендации, анализ того, как можно оптимально с этим бороться. В мировой практике этот вопрос исследуется различными методами — и традиционными, и такими нетрадиционными, как бактериальное выщелачивание. Есть позитивные результаты. Но мы занимаемся в первую очередь наукой — пытаемся понять, как все это формировалось в геологическом времени. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Вам удалось выяснить, как все это формировалось?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Нам удалось создать концепцию и опубликовать ее для всего мира, а весь мир теперь может рецензировать и критиковать нас. У нас сегодня есть факты, которые противоречат устоявшимся концепциям формирования таких месторождений. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>В чем же это противоречие?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Традиционно считается, что железо накапливалось в морском бассейне, куда поступало с речными системами, которые размывали складчатые горные области, контактирующие с этим древнем морем. Железо выносилось, размывались породы, и в конце концов оно концентрировалось, осаждалось в виде месторождений. Но когда мы детально подошли к Бакчарскому месторождению, обнаружились факты, которые противоречат такой модели. И теперь мы считаем источниками железа не горные области, контактирующие с морским бассейном, а недра земли. И, соответственно, каналы, по которым выносилось железо, нужно искать не на поверхности, а на глубине. </p><p style="text-align:justify;"> А отсюда, соответственно, необходимо обдумывать, осмыслять и представлять себе новую рудогенерирующую систему. Потому что если железо выносилось из недр, вполне возможно, оттуда могли выноситься и другие металлы, как это происходит с месторождениями совершенно иных типов. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Но ведь это может означать пересмотр фундаментальных вопросов формирования нашей планеты — и, может быть, не только нашей.</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Так далеко мы, если честно, еще не заглядывали. Но да, может быть, и это надо как-то осмыслять. Сейчас же мы работаем над геологической рудной системой, и нужно смотреть, действительно ли оно выносилось, какие факты это доказывают и как это можно использовать. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>А как это можно использовать?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Например, есть теория, выдвинутая нашими учеными из академии наук в 1990-х гг. и параллельно американскими учеными, о том. что такие месторождения связаны с нефтегазоносными бассейнами. Это очень хорошо видно на примере Западной Сибири, где есть пространственная связь нефтяных месторождений с более молодыми железорудными месторождениями. Здесь в качестве агентов, выносивших железо, рассматриваются воды, которые мигрировали в верхней части земной поверхности и выщелачивали из вышележащих пород железо. </p><p style="text-align:justify;"> Другой интересный момент. В геологии многое построено на принципе аналогии. Наблюдения за современными геологическими процессами дают нам возможность использовать эту информацию для того, чтоб расшифровывать геологические процессы в прошлом. Соответственно, мы понимаем, какие месторождения должны формироваться. </p><p style="text-align:justify;"> Сегодня практически нет морских бассейнов, где бы формировались такие морские осадки, содержащие оолиты. Но в небольшом количестве они существуют. Один из примеров — это остров в Индонезии. излюбленное место дайверов. Я теперь мечтаю стать дайвером. чтобы посмотреть на это место, где выносится железо. Оно именно выносится — в виде выдыханий, эксплозии, растворов стазами— и осаждается в форме полей оолитов. И этот метод аналогии работает на нашу концепцию. </p><p style="text-align:justify;"> Еще пример: на северо-восточном побережье Венесуэлы, недалеко от острова Тринидад, где пересекается глубинный разлом и разгружаются воды, которые освободились при формировании нефтеносного бассейна. Там тоже формируются поля таких оолитов. Геолог Майкл Кимберли задокументировал это открытие и впервые выдвинул гипотезу о связи нефтяных и железорудных месторождений. А мы, в свою очередь, стали находить минералогические и геохимические следы того, что в районе Бакчарского месторождения функционировали газы и растворы, выносимые из недр. Это могли быть и древние циркулирующие метеорные воды, и термальные низкотемпературные растворы. </p><p style="text-align:justify;"> Но если это так. то нам нужно, повторюсь, рассматривать эту систему как совершенно другую и связывать с ней совершенно другие месторождения. Вероятно, это верхушка какой-то рудной системы, а глубже могут залегать ценные руды. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Иначе говоря, ваше открытие может иметь важное прикладное значение.</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Если мы рассматриваем концепцию формирования минералов в этих месторождениях, то постепенно подходим к технологическим моментам и к прикладным вещам. Как, например, тот же фосфор попал в эти оолиты? Это интересный вопрос. Мы находим связь всех этих аспектов, изучаем вмещающие породы, ищем решение, как их можно использовать сегодня в каком-либо виде деятельности. </p><p style="text-align:justify;"> Одно из таких ответвлений по теме — это минеральные вещества. Мы считаем, что некоторые из этих пород можно использовать как удобрение, что может существенно повысить их значимость. Таких идей может быть множество. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Например?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Нам очень нравятся факты, указывающие на связь Западно-Сибирского железорудного бассейна и горизонтов, где концентрируются минералы. Мы находим интересные корреляции с глобальными древними геологическими и палео- климатическими процессами. В древности, когда начало формироваться месторождение, и до периода, когда формирование закончилось, было известно три глобальных климатических события — то, что сегодня называется глобальным потеплением. Такие события происходили и в далеком прошлом. Мы находим здесь маркеры, как коррелируют горизонты накопления железа, что именно происходило в земле, что именно меняло климат и где в результате происходили интенсивное рудообразование, смена режима осадконакопления и т.д. </p><p style="text-align:justify;"> <strong>Выходит, по вашим данным можно исследовать климатические процессы?</strong> </p><p style="text-align:justify;"> Да. У нас была статья, посвященная Бакчарскому месторождению, где мы анализируем климатический максимум, когда температура атмосферы и океана возросла в относительно короткий промежуток времени. Это интереснейшее событие. Оно сегодня очень активно обсуждается в литературе, причем в самых передовых научных журналах. Выдвигается множество гипотез, объясняющих этот резкий климатический перестрой. Самые распространенные гипотезы связаны с интенсивными извержениями вулканов, особенно в Индии, которые, в свою очередь, были спровоцированы падением гигантского метеорита Чиксулуба, что стало причиной изменения климата и вымирания гигантских рептилий. </p><p style="text-align:justify;"> Некоторые считают, что тогда происходила массовая разгрузка залежей метангидратов. Это сегодня особенно актуально, и мы входим в группы, которые изучают современное изменение климата в связи с дегазацией на Арктическом шельфе. Все эти процессы, связанные с термическим максимумом, мы пытаемся спроецировать на наш район, выдвигаем теорию рудообразования и приводим факты того, что через древний морской осадок происходила миграция метана. Пузырьки метана в минералах — это фактически неопровержимое тому доказательство. </p><div style="text-align:justify;"> Обобщая все сказанное, хочу подчеркнуть: изучение месторождений железа, которыми богата наша Сибирь, открывает огромное количество различных фундаментальных и прикладных перспектив и возможностей, и это весомый аргумент в пользу того, что этим надо активно заниматься. </div><br><p style="text-align:justify;">Беседовала Наталия Лескова<br></p><p style="text-align:justify;"><a href="https://scientificrussia.ru/articles/dyhanie-zheleza-v-mire-nauki-11-2019">Видео</a><br> </p>новости и событияТомский ученый рассказал, откуда в Сибири столько железа<tags><tag>og:description</tag><value> В Томском политехническом университете находится один из старейших и богатейших в стране минералогических музеев, который более 100 лет назад основал работавший здесь академик В.А. Обручев. А не так давно открылся еще и палеонтологический музей, собравший множество древних организмов, населявших нашу планету сотни тысяч и миллионы лет назад</value><tag>og:image</tag><value>http://news.sbras.ru/ru/Documents/431big-preview-rudmin.jpg</value></tags>

 Источники

 

 

ИНГГ СО РАН

Дыхание железа. "В мире науки" &#x2116;11, 2019
1k.com.ua   30.11.2019 18:00:00
Дыхание железа. "В мире науки" &#x2116;11, 2019
Научная Россия (scientificrussia.ru)   29.11.2019 18:00:00

 Видео

 

 

 

 

 Файлы

 

 

 Новости