Россия — единственная страна в мире, где алюминий делают не только из бокситов, но и из нефелинов. Они оказались настоящей кладовой: внутри них, помимо глинозема, прячутся золото, платина и палладий. Группа ученых завершила масштабное исследование Горячегорского плато, доказав, что эти руды имеют куда более сложное и интригующее происхождение, чем считалось ранее.
Ошибка в миллионы лет
В южной части Сибири, среди труднопроходимой горной тайги, расположен настоящий гигант — Горячегорское плато. Его площадь составляет 30 на 20 километров, а толща вулканических пород достигает семи километров в глубину.
Десятилетиями этот район оставался белым пятном для изотопной геохимии: слишком велики масштабы, слишком сурова природа, чтобы просто так взять и собрать образцы. Команда ученых из Томска, Иркутска, Красноярска, Москвы и Канады нашла способ обуздать эту территорию и предложила новую модель возникновения бесценных нефелиновых руд.
Еще в 1930-х годах профессор ТГУ Иван Баженов впервые обнаружил здесь крупные залежи берешитов. Позже именно на основе этого сырья заработал алюминиевый комплекс Сибири, а Ачинский глиноземный комбинат до сих пор перерабатывает нефелиновую пульпу в 50-метровых вращающихся печах, сообщили в ТГУ.
Классическая теория происхождения руд гласила: они родились из базальтовой магмы в процессе простой дифференциации. Ученые же решили проверить эту гипотезу с помощью современных технологий: петрографии под микроскопом, химического и рентгено-флуоресцентного анализа и изотопного датирования по редчайшему природному металлу — бадделеиту. Результат оказался неожиданным.
«Мы изучили самые крупные субщелочные и щелочные базальты плато и установили наиболее точный возраст вулканизма — 413–404 млн лет, что соответствует середине раннего девона», — рассказал доцент кафедры палеонтологии и исторической геологии ТГУ Олег Гринёв.
Главная сенсация скрывалась в механизме образования. Выяснилось, что нефелиновые породы возникли не изолированно, а в результате мощного химического взаимодействия — базальтовая магма вступила в реакцию с карбонатными породами земной коры при непосредственном участии мантийных флюидов. «Основным источником рудоносных металлов была именно мантия, а их фиксация в породах стала возможна благодаря контакту с коровым веществом», — поясняет Гринёв. Это открытие меняет не только академическое представление о геологии региона, но и дает практический ключ к поиску новых месторождений.
Клад в недрах печей
Однако самой захватывающей частью исследования стали металлы. В начале 1990-х Олег Гринёв совместно с профессором СФУ Анатолием Сазоновым впервые обнаружил в нефелиновых рудах Горячегорского плато золото, серебро, платину, палладий и родий. Теперь, спустя десятилетия, эти данные получили подтверждение на самом высоком лабораторном уровне.
Специалисты провели геохимический анализ методом ICP-MS по пятидесяти элементам, включая всю линейку благородных металлов. Оказалось, что добывать алюминий из этих пород можно с попутным извлечением драгоценных компонентов. Ученые уже разработали технологическую схему, которая позволяет «вылавливать» драгметаллы из нефелиновой пульпы еще на этапе обжига с известняком.
Это сулит отечественной промышленности двойную выгоду: мы не только снижаем зависимость от истощающихся бокситов (напомним, Россия — единственная страна, использующая нефелины наравне с традиционным сырьем), но и превращаем производство алюминия в высокомаржинальный бизнес за счет золотой и платиновой «приправы».
В тему
В ближайших планах томских геологов — проверить гипотезу о том, что не только берешиты, но и другие вулканиты региона (базальты, трахириолиты, нефелиниты) содержат промышленные концентрации редкоземельных и радиоактивных металлов. Эти элементы критически важны для прорывных технологий будущего. Если гипотеза подтвердится, Северо-Кузнецкий Алатау может стать не просто сырьевой базой, а настоящей сокровищницей высокотехнологичного сырья XXI века.