Геология – наука о прошлом, но ее будущее наступает прямо сейчас

Двадцатая юбилейная всероссийская Ферсмановская сессия состоялась в Кольском научном центре по традиции сразу же после Дня геолога. Таким образом подвели итоги научного года, поделились планами на дальнейшие исследования и эксперименты, задали друг другу вопросы, выслушали доклады и дали им оценку. Она была единодушной: очень высокий уровень! Кроме выступлений с кафедры зала заседаний президиума КНЦ РАН, 13 докладов прочитали по видеоконференц-связи. Был подготовлен 31 стендовый доклад.

– В этом году мы отмечаем два юбилея: осенью исполнится 140 лет со дня рождения Александра Евгеньевича Ферсмана, основоположника геологических исследований на нашей северной земле, одного из основателей Кольского научного центра и опосредованно – Геологического института, – поприветствовал гостей директор института Николай Козлов. – Это дата крупная, а у нас – более скромная: в двадцатый раз геологи со всей страны собираются в Апатитах, чтобы поделиться своими достижениями.

Генеральный директор Кольского научного центра Сергей Кривовичев открыл научную сессию словами:

– Рад видеть здесь наших замечательных гостей и сотрудников КНЦ и хочу отметить, что носит встреча имя Ферсмана и проходит на улице, названной в его честь. Сложно найти среди русских и советских ученых второго, который внес бы такой фундаментальный вклад в минералогию и геохимию, а с другой стороны – был бы таким одаренным организатором, как Александр Евгеньевич. Перечитывая список всех его должностей, обязанностей и начинаний, удивляешься: как он успевал еще и наукой заниматься? Видимо, в пути, в купе поездов… Вообще, конечно, КНЦ – непосредственное детище Ферсмана, где нашли реализацию те идеи, которые были вдохновлены его учителем – Вернадским. Фигура Александра Евгеньевича обязывает нас хранить те академические традиции, которые были им воспитаны и переданы новому поколению минералогов и геохимиков. Последователей Ферсмана в шутку называли ферсманидами. Я желаю всем участникам сегодняшней конференции, чтобы по ее итогам мы тоже стали немножко ферсманидами и ферсманоидами.

Обо всем, чем занимается современная геологическая наука, от перемещения литосферных плит и ледникового воздействия, сейсмической активности и вулканизма до кристаллохимии, геофизики, минералогии и новейших исследовательских систем моделирования геологоразведки, современных автоматизированных методов анализа и поиска, можно было узнать на прошедшей конференции. Не остались без внимания и возможности комплексной переработки горнорудного сырья и отходов промышленной деятельности моногородов, а также экологические аспекты – например, в докладах о влиянии атмосферных выбросов ГОКа на снеговой покров или о ремедиации техногенно загрязненой почвы, а также идеи о возможностях переработки хвостовых отвалов в том числе и на редкометалльное сырье, дав, таким образом, новое направление горным и химическим производствам Мурманской области.

В докладах ведущих ученых было рассказано о самых разных, перспективных месторождениях страны, и не просто с точки зрения добычи полезных ископаемых: слушатели узнали, как и по каким причинам, в какое время они образовались, что и когда было открыто и разведано от Камчатки и до Хибин, а также в чем фундаментальный смысл открытия новых минеральных видов. В целом дано широкое и красочное описание того, чем же занимается современная геология в поле и в кабинете, и спектр эти занятий поистине огромен и глубок.

Главный научный сотрудник ИГЕМ РАН, член-корреспондент РАН Александр Волков говорит о новых подходах к прогнозированию месторождений стратегических металлов:

– Спрос на полезные ископаемые растет по мере роста численности населения планеты, а полезные ископаемые используются в более широком спектре применении, особенно с внедрением новых технологий. Увеличивается количество вовлекаемых в производство видов металлов, и к 2100 году спрос на них вырастет в разы. Сейчас в Росси планируется ввод в строй двух суперкрупных рудников золота, меди, серебра, молибдена, при этом детальное изучение известных месторождений – ключ к открытию новых!

Продолжил тему РЗМ ведущий научный сотрудник ГИ КНЦ РАН Николай Кудряшов. Он познакомил присутствующих с зеленокаменным поясом Колмозеро-Воронье, интересным с точки зрения добычи лития, а также рассказал о других разведанных запасах в восточной части полуострова, таких, как, например, цезий на Гольцовом месторождении, тантал, бериллий, ниобий. На месторождении Васин-Мыльк был обнаружен уникальный высокогафниевый циркон, а также редчайший минерал гафнон, и это всего третья находка в мире после Австралии и Зимбабве.

Колмозерское месторождение – самой крупное в России. Оно было разведано еще в 1947 году, когда тут были обнаружены сподуменовые редкометалльные пегматиты. Колмозерское месторождение содержит это 18,9 % всех запасов лития в РФ, 75 млн тонн. В начале февраля 2023 года совместное предприятие «Норникеля» и «Росатома» получило лицензию на разработку Колмозерского месторождения, уже начались буровые работы.

Актуальным был и остается и вопрос о золоте на Кольском, в частности, на Титовско-Урагубском месторождении – доклад о нем прочел ведущий научный сотрудник Геологического института Аркадий Калинин.

Николай Олегович Сорохтин и Николай Евгеньевич Козлов представили 850-страничный труд: книгу об архее и протерозое полуостровов Рыбачий и Средний, их геологии, геодинамике, нефтеносности и алмазоносности – итог грандиозной многолетней работы ученых. В этой монографии, в частности, рассказано о геодинамической эволюции в палеозое и геологическом строении стратиграфических подразделений полуострова Рыбачий и подстилающих архейских комплексов. Для экспериментов было пробурено две скважины – на 5 и 3,2 км.

– Наши исследования шли от общего к частному. Кирпичи наших знаний мы вкладывали в теорию тектоники литосферных плит, касающейся примерно последнего миллиарда лет развития Земли. Скважины позволили добыть данные о глубоких горизонтах Земли и обозначить интервал времени, который представлен процессами, приведшими к обогащению земной коры в этом месте алмазами и углеводородным сырьем.

Ареал, который мы изучили с помощью скважин, позволил изучить и описать около множество шлифов и аншлифов, выявить рудные минералы и не только. Нефтегазоносность полуостровов мы оценивали по бурению глубоких скважин. Но неожиданно устойчивый приток газа был получен с помощью маленькой буровой установки на глубину до километра. А одной из десятка скважин мы получили приток метана, по своему составу имеющий ультралегкие и более тяжелые изотопы углерода. Был поставлен вопрос о том, что регион является потенциально богатым на углеводородное сырье. В 1980 годы наши предшественники провели аэрогазовую съемку по метану и пропану. Видно, что метан приурочен к разрывным нарушениям, а пропан в основном к четвертичным отложениям. В результате комплекса геолого-геофизических исследований были выделены наиболее перспективные участки для получения углеводородного сырья на полуострове Рыбачьем.

Ученые изучили также акваторию Баренцева моря, прилегающую к Рыбачьему, на глубине от 150 до 250 метров. Исследования этой территории показали, что газ идет из рифейских отложений, что еще раз доказывает: на полуострове и прилегающей акватории могут быть месторождения углеводородного сырья.

– Мы не прошли мимо алмазоносности региона, – продолжает Николай Сорохтин. – Сделали реконструкцию тектонических процессов и выяснили, на какой глубине какие массивы могут сформироваться. И действительно, алмазы были обнаружены в ручье на перешейке со стороны Среднего – три зерна в 40 килограммах пробы, а кроме них – минералы-спутники: муассониты, хромдиопсиды, хромшпинель и пиропы. Именно алмазные ассоциации в одной точке доказывают, что это не случайность, а система. Откуда они могли взяться? Аэрогазовая фотосъемка выявила целый ряд магнитных аномалий на Рыбачьем и на Среднем, часть из них может оказаться кимберлитовыми трубками взрыва. Но этим вопросом еще предстоит заниматься.

Синтез новых материалов на основе минерального сырья – еще одна большая тема. Великолепный доклад прозвучал из уст профессора кафедры кристаллографии Института наук о Земле СПбГУ Олега Сийдра о саранчинаите и ительмените, которые дали начало новым синтетическим соединениям. Он упомянул, что синтезировать минералы необходимо для полного и наилучшего изучения их свойств, ведь природные не всегда идеальны из-за примесей. В его докладе также прозвучали новости о возможностях производства натрий-ионных и натрий-сульфатных аккумуляторов как альтернативы литий-ионным, ведь сульфатов в отличие от лития много, они дешевы и безопасны.

Руководитель Лаборатории арктической минералогии и материаловедения ГИ КНЦ РАН Сергей Аксенов познакомил с новыми данными о редкоземельных минералах эвдиалитовой группы – редкоземельных георгбарсановите, сергеваните, сиудаите и селсуртите. Рассказал он и о самом эвдиалите, который долго время представлял собой настоящую загадку для исследователей из-за своего крайне сложного кристаллического строения. Сотрудница той же лаборатории Елизавета Панкрушина сделала доклад о терморамановской спектроскопии природного кубанита. Интересно, что Елизавета с коллегами изучала разными методами и средствами образец кубанита, предоставленный московским музеем имени Ферсмана. Елизавета – кандидат химических наук, научный сотрудник Института Геологии и геохимии им. акад. Заварицкого УрО РАН. Она приехала из Екатеринбурга на сессию впервые:

– Основное мое место работы в Екатеринбурге, а в Апатитах работаю удаленно, у нас очень плотное сотрудничество в плане аналитики.

Дни сессии для меня невероятно полезные, доклады очень мощные, очень впечатляющие, интерес к науке у участников огромный. И судя по выступлениям, чувствуется, что будущее уже настало! Еще очень приятно, что всегда есть ответ на вопрос – а где это можно применить? Звучит не чистая теория – «что-то нашли и измерили», – а разбираются непосредственно наши жизненные ситуации, создание новых функциональных материалов. В целом материаловедение сейчас на пике популярности, междисциплинарность сегодня очень сильно развивается. Я отмечу и важность живых дискуссий в кулуарах. Как правило, там рождается истина или хотя бы находятся поводы для размышления.

– Как получилось, что вы изучали музейный образец?

– Это важно и здорово, что коллеги готовы предоставлять музейные образцы, ведь то, что ты нашел в природе, не всегда пригодно для исследования. В нашем случае даже у музейного образца мы обнаружили отклонения от идеальности. А в целом очень важно сотрудничество с музеями, с коллегами, создание баз данных.

– Синтетический аналог природного минерала – а для чего это необходимо? Казалось бы, нашли природный, применили к жизни, и достаточно…

– Не всегда природный минерал отвечает характеристикам идеальной аттестации, но иногда хочется понять, как он рождался, преобразовывался за миллиарды лет под воздействием разных геологических событий: погружений, поднятий, выветриваний и так далее. Хочется изучить, что именно приводило к преобразованиям, повторить механизмы образования в лабораторных условиях и средах. Это перспективное направление, можно множество геологических процессов описать.

На сессии прозвучало много отчетов о текущей работе: об обследованиях минералов, руд и пород разными способами, о находках, на основе которых могут быть сделаны открытия. Безусловно, коллегам было интересно и важно познакомиться с изысканиями, многие из которых носят чрезвычайно узкоспециализированный характер. Однако состоялись и общефилософские выступления, например, открывший второй день сессии совместный доклад Евгения Боровичева и Сергея Кривовичева о сравнении взглядов минералога и ботаника на вид. А Михаил Сидоров по традиции Ферсмановских сессий познакомил собравшихся с новыми поступлениями за 2022 год в Геологический музей имени Белькова ГИ КНЦ РАН. Музей, в котором хранится 9378 образцов, является региональным, то есть знакомит с образцами исключительно Мурманской области, и представляет крупнейшее в мире собрание минералов Хибин, настоящую лабораторию для исследователей. В 2022 год в музей поступил алмаз с перешейка между полуостровами Рыбачий и Средний. Это второй алмаз в коллекции, первый был привезен из экспедиции на Терский берег. Кианит-гранатовый гнейс с Роват-острова (район Полярных Зорь). Появились здесь и очень редкий сульфид – расвумит – с Кировского рудника, хибинский апатит во флюорите от неизвестного дарителя, ставролит в слюдяном сланце с Кейв, пирит в микроклине с Оленьего ручья в Хибинах, сунгулит из оливинового карьера Лесная Варака, ковдорскит из Ковдора и тот самый сподумен из Колмозера.

Сергей Кривовичев подвел итоги конференции словами:

– Для Геологического института Ферсмановская сессия – главное событие года. Недаром она всегда приурочена к Дню геолога. Я поражен уровнем докладов и отмечу, что от года к году он возрастает. Во многом, благодаря новейшему оборудованию, которое получает Кольский научный центр в последние годы. Запланированы большие совместные работы между специалистами Екатеринбурга и Апатитов. Это значимое достижение. Будем встречаться с ребятами, обсуждать дальнейшие перспективы работы.

Конференция по форме традиционная, но ее важность в том, что можно почерпнуть знания и узнать новости от коллег из самых разных, даже достаточно узких научных направлений. Одно дело – читать статью в журнале, и совсем другое – слушать выступающих, задавать вопросы, дискутировать в кулуарах с теми, кто занимается очень конкретным делом, буквально чувствует свою область исследования. Я для себя узнал очень много полезного в течение этих двух дней. Заочное общение не дает такого ощущения погружения, а оно нам абсолютно необходимо.

– Важное ли достижение – работа о Рыбачьем и Среднем?

– Конечно, монография такого рода очень нужна сегодня, тем более, что в ней представлены такие вещи, как например нефтегазоносность и алмазоносность полуостровов. Может быть, пока это звучит провокационно, но зато какие перспективы – свой природный газ в Мурманской области! Какие это возможности открывает!

– Мы уже отметили День геолога, и сегодня в зале КНЦ увидели самых передовых из них. Да и Геологический институт – то, с чего началась наука на Кольской земле, те, с кого пошло промышленное освоение края. Каков современный геолог, на ваш взгляд?

– Мне кажется, что это тот, кто должен владеть современными методами исследований, от современных JPS-позиционирования, от полевых средств локации до химических и рентгеноструктурных, разнообразные спектроскопии, высокоразрешающих уровней, то, что касается дальнейшего исследования образцов. Геолог сегодня владеет и численными моделями образования рудных комплексов, уже использует все методы, включая экспериментальные технологии исследования и теоретические модели с использованием новейших информационных компьютерных технологий. Это уже человек, очень технологически оснащенный по сравнению с тем, что было сто лет назад.

– Получается, что кино про геолога XXI века будет вовсе не динамичным?

– Почему же? В первой серии, летом, он идет с молоточком вдаль. А во второй уже, конечно, корпит в лабораториях, за компьютерным столом.