Элементы платиновой группы: кто и как искал их на Кольском

Большая история человека и коллектива

В последние годы вновь заговорили об освоении месторождения Федорова Тундра – в 80 километрах к востоку от Апатитов планируется создание горно-обогатительного комбината в два карьера и обогатительную фабрику для добычи и обогащения медно-никелевой с платиноидами руды и выпуска концентрата, содержащего металлы платиновой группы.

Но с чего и когда все начиналось на Федорово-Панском комплексе? Об этом во всех подробностях рассказано в книге «Кольская платинометалльная провинция», вышедшей в 2023 году в издательстве Кольского научного центра. Монография включает статьи академика РАН, профессора Феликса Митрофанова, а также работы его учеников и последователей, ученых Геологического института Кольского научного центра.

Феликс Петрович Митрофанов – один из крупнейших советских и российских ученых в области фундаментальных и прикладных исследований геологии, петрологии, тектоники, геохронологии и металлогении докембрия. Впервые с Заполярьем он встретился еще студентом геологического факультета Ленинградского государственного университета: в середине 1950-х побывал на практиках на Беломорском комплексе Карелии и Кольского полуострова.

Спустя тридцать лет, в январе 1986 года Феликс Митрофанов возглавил Геологический институт Кольского научного центра АН СССР (позже Российской академии наук). Так началась его работа в Апатитах, где ученый жил и трудился до конца жизни, занимая, в том числе, должности главного научного сотрудника, консультанта-советника РАН.

Главной фундаментальной темой исследований выдающегося российского геолога и организатора науки было развитие концепции мантийных плюмов применительно к северо-восточной части Балтийского щита. Эта концепция объясняет широкое проявление основного магматизма на значительном удалении от границ литосферных плит. Таким образом ученый обосновал выделение Восточно-Скандинавской базитовой обширной изверженной провинции и ее составной части – Кольской платинометалльной провинции.

Большое внимание Феликс Петрович уделял и современным методам анализа. Благодаря геохронологическим исследованиям как по традиционным, так и по новым методикам удалось наметить объекты, наиболее перспективные на обнаружение промышленно значимых концентраций стратегических металлов, прежде всего палладия и платины.

Стратегически приоритетные

Интрузивный расслоенный комплекс основных и ультраосновных пород на Федорово-Панских тундрах в центральной части Кольского полуострова изучали начиная с конца XIX века. Поиски проводились тут и весь советский период, с конца 1920-х по 1980-е, но богатых руд найдено не было. Однако, благодаря полученной предшественниками информации, Феликс Митрофанов смог теоретически обосновать и затем подтвердить наличие руд металлов платиновой группы. Используя метод изотопного анализа удалось выявить рудную перспективность Восточно-Скандинавской платиновой рудной провинции, не проводя на ранних стадиях буровые работы и геохимическое апробирование.

С 1986 года в Геологическом институте началось максимально детальное изучение комплексного сырья Федорово-Панской интрузии, ведь анализ мировой геологической литературы и знание ряда особенностей месторождений в Южной Африке и Северной Америке подсказывали Митрофанову и его коллегам, что нужно искать новый, малосульфидный тип платинометальных месторождений в глубинных магматических породах, которые широко распространены в российской и финской частях Балтийского щита. Начались интенсивные поисково-разведочные работы конкретно на элементы платиновой группы и в 1989 году на участке Сулейпахк в зоне нижнего расслоенного горизонта Западно-Панского массива специалисты ГИ КНЦ РАН смогли собственной буровой установкой пробурить четыре скважины, которые пересекли четыре интервала с комплексной ЭПГ-минерализацией. Анализ полученных материалов позволил Феликсу Петровичу выдвинуть предположение о существовании Кольской платинометалльной провинции.

Результатом всех проведенных работ стало открытие и постановка на государственный баланс трех месторождений ЭПГ – Федоровотундровского, Киевей и Восточнго Чуарвы, первое из которых является крупнейшим в Европе.

Уникальная по масштабам Восточно-Скандинавская рудная провинция занимает территорию размером более 200 тысяч квадратных километров и простирается на Кольском полуострове, в Карелии и восточной Финляндии. Ее месторождения содержат палладий, платину, золото и родий, никель и медь. После Норильской она – вторая по значимости в России по промышленному содержанию платинометальных руд.

Палладий и платина – стратегически приоритетные металлы. На палладии базируется водородная и гелиевая энергетика, автомобильная, авиационная, космическая промышленность.

Годы, отданные Северу

Большая статья в книге «Кольская платинометалльная провинция» посвящена роли личности Феликса Митрофанова. С его приходом на пост директора Геологического института в нем появились новые научные направление, например, работа над созданием геологических карт региона и связанных с ними геохронологических исследований. В 2001 года создан и успешно работает по сей день Кольский центр коллективного пользования геохронологических и изотопно-геохимических исследований. Кроме того, Феликс Петрович с 1996 года возглавлял комплексные научные исследования алмазоносности Кольского региона, и впервые найденные в их ходе зерна алмаза позволили обосновать выделение перспективных районов на Белом море. Он развивал и прикладные исследования разноплановых геологических объектов, например, элитных облицовочных материалов или нефтегазовых запасов шельфа Баренцева моря.

В рамках геологического изучения древнейших структур Балтийского щита по инициативе Феликса Петровича был создан Воче-Ламбинский геодинамический полигон, а комплексное исследование разреза Кольской сверхглубокой скважины позволило получить данные о минеральном и химическом составе горных пород и их физических свойствах, внести коррективы в представления о глубинном строении и развитии земной коры северной части Балтийского щита.

В постперестроечное время, в условиях кадрового сокращения и финансовой нестабильности, институту удалось перестроить свою работу, расширить международное сотрудничество, наладить связь фундаментальной и прикладной науки. Так, сочетая научное предвидение и деловую хватку, Феликс Митрофанов вместе с коллегами создал в 1991 году на базе Геологического института малое инновационное предприятие «Пана», которое позволило интенсивно проводить поисково-разведочные работы на элементы платиновой группы, привлекая крупные инвестиции. И уже через несколько лет были научно обоснованы и апробированы комплексные поисковые индикаторы новых промышленных месторождений родий-платиново-палладиевых, кобальт-медно-никелевых и хромовых руд на Кольском полуострове.

За научное обоснование и открытие крупных месторождений платино-палладиевых руд на Кольском полуострове в 2011 году академик РАН Феликс Митрофанов стал лауреатом Государственной премии Российской Федерации в области науки и технологий.

От массива до минерала

В книге, которая начинается с общего описания концепции мантийных плюмов, приведены результаты исследований по геологии, минералогии, геохимии, изотопии главных объектов Кольской платинометалльной провинции: Федорово-Панского, Мончегорского, Имандровского комплексов. Приведены результаты разноплановых фундаментальных исследований, большая часть которых проходила под руководством Феликса Митрофанова. Отдельные главы посвящены подробному описанию месторождений Киевей (Западно-Панский массив) и Восточное Чуарвы (Восточно-Панский массив), запасы руды и металлов в которых оценены, защищены и поставлены на государственный баланс.

Рассказано в монографии и о Федоровотундровском массиве, мировыми аналогами которого по запасам элементов платиновой группы являются Платриф Бушвельдского комплекса в ЮАР, комплекс Койллисмаа в северной Финляндии, месторождения комплекса Ист Булл Лэйк в Канаде. Здесь можно узнать о геологическом строении массива, петрографической характеристике. Дана оценка платинометалльной минерализации Федорово-Панского рудного района по типам оруденения, минеральному составу и особенностям его генезиса. Описаны геолого-промышленные и генетические типы платино-палладиевых, медно-никелевых и хромовых месторождений восточно-скандинавской провинции. Результаты углубленных петрогеохимических, изотопно-геохронологических и изотопно-геохимических исследований наглядно продемонстрированы в материале, посвященном массиву Оспе-Лувтуайвенч.

В отдельной главе приведена геохимия основных пород массива Вурэчуайвенч Мончегорского расслоенного комплекса, изучение которого также курировал Феликс Митрофанов. Во многом благодаря работам его учеников месторождение элементов платиновой группы этого массива было поставлено на государственный баланс. Кроме этого, рассмотрены особенности геологического строения, минералогии и приведены результаты исследований по другим перспективным объектам Мончегорского комплекса – месторождению Лойпишнюн и массиву Нюд.

Завершает монографию описание нового минерала из месторождения Восточное Чуарвы – теллурида платины, получившего название митрофановит.