Геологи создали 3D-модель крупнейшего месторождения железа в России

Ученые из Кольского научного центра РАН создали трехмерную модель Ковдорского карбонатитового комплекса – крупнейшего месторождения железа, фосфора и циркония на территории России, говорится в статье, опубликованной в журнале Minerals.

“Наша работа носит не только фундаментальный, но и прикладной характер, поскольку это крупнейшее месторождение, и выявленные нами закономерности пространственного распределения состава минералов, размера зерен и других параметров должны быть использованы для добычи, переработки и обогащения руд”, – заявил Григорий Иванюк из Кольского научного центра РАН в Апатитах.

Одной из главных проблем для геологов, горнодобытчиков и промышленников является оценка того, как много полезных ископаемых содержится в тех или иных месторождениях. Сегодня ученые пытаются получить такие данные двумя способами – используя дорогостоящие “точечные” замеры на самом месторождении, и создавая их компьютерные модели, построенные на базе относительно небольшого числа проб из разных уголков пласта пород и современных методов вычислительной математики и статистики.

Используя подобную методику, российские геологи создали точную модель Ковдорского месторождения, одного из крупнейших запасов железа и ряда других полезных ископаемых на Земле, расположенное на западе Мурманской области неподалеку от города Ковдор.

По форме оно напоминает трубку, подобную кимберлитовым трубкам с алмазами в Сибири и Южной Африки. Месторождение сложено породами магматического происхождения, состоящими из множества минералов, в том числе очень редких, но преобладают среди них оливин, магнетит, апатит и кальцит.

Промышленный интерес представляют три минерала: магнетит, апатит и бадделеит. Часть их идет на переработку в России, часть – за рубеж. Бадделеит используется в производстве всевозможных огнеупорных веществ и покрытий для космических кораблей, в ядерной энергетике, магнетит – для получения железа, апатит – в производстве фосфорных удобрений и зажигательных смесей. Все три минерала добываются открытым способом в одном из самых больших в Мурманской области карьеров.

“Карбонатитовые комплексы – весьма редкие объекты, изучение которых проливает свет на закономерности строения и эволюции земной коры, важные для фундаментальной науки. А тот факт, что с фосфоритами и карбонатитами связана масса замечательных полезных ископаемых, привлекает к ним внимание уже специалистов по практической геологии”, — продолжает ученый.

Для составления карты этого месторождения ученые разбили его на множество блоков, лишь небольшая часть которых была изучена на месте. В общей сложности ученые извлекли около 550 образцов пород, чей химический и минеральный состав помог им определить содержимое всех остальных блоков и понять, как устроен Ковдорский комплекс.

Как оказалось, “трубка” неоднородна внутри, они состоит из слоев разного минерального состава. К примеру, у краев трубки расположены залежи относительно бесполезного оливина, в центре были расположены залежи шпата, а между ними – залежи железной руды, магнетита.

Понимание этой особенности месторождения, как отмечает геолог, позволит промышленникам планировать добычу железной руды и многих других минералов на много лет вперед и тратить минимальное количество средств на извлечение железа и других металлов из нее.

В качестве своеобразного бонуса ученые обнаружили два ранее неизвестных минерала. Первый из них – кампелит, соединение фосфора, скандия, магния и бария, который получил название в честь Феликса Кампеля, бывшего технического директора Ковдорского ГОКа. Второй –гидроксинатропирохлор, соединение хлора, ниобия, натрия и кальция.