• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.06.2023
КНЦ РАН
413

Ученые оценили содержание апатита в рудах по их люминесцентным свойствам

4.5

Одна из крупнейших в мире щелочно-ультраосновных интрузий — Хибинский массив — содержит огромное количество фторапатита, являющегося основным сырьем для производства фосфорных удобрений. Строение массива довольно «пестрое». Слагающие его породы содержат фторапатит в разных концентрациях — от первых процентов до почти сплошной руды. Апатит-нефелиновые рудные тела имеют разные размеры — от нескольких метров до пары километров, мощность до 200 метров, представлены различными текстурными разновидностями. Таким образом, для разных участков массива могут применяться и разные способы добычи, и разные методы переработки руд, что заставляет функционирующие здесь горно-перерабатывающие предприятия применять новейшие научные достижения для повышения эффективности этой работы. Сотрудники Горного и Геологического институтов Кольского научного центра и Мурманского арктического государственного университета предложили использовать для оценки содержания фторапатита люминесцентные свойства основных и второстепенных минералов, слагающих апатит-нефелиновые руды и вмещающие породы Хибинского массива.

Хибины
Хибины / ©Getty images / Автор: Cloelia Andronicus

Для современного планирования горных работ применяют специализированные программы, которые позволяют создавать трехмерные модели расположения рудных тел и оценивать характеристики руды. Это планирование тем эффективнее, чем точнее информация о распределении полезной составляющей в массиве. Очень перспективно для этого изучение стенок буровзрывных скважин – оно позволяет выявлять изменение концентрации руды не только «на плоскости», но и по глубине залегания. Но для этого нужно выявить стабильный и надежный признак наличия в породе фторапатита. Например, для железорудных месторождений таким свойством является магнитная восприимчивость, с большой степенью достоверности указывающая на наличие и концентрацию в породе магнетита.

Сотрудники Горного и Геологического институтов Кольского научного центра и Мурманского арктического государственного университета предложили использовать для оценки содержания фторапатита люминесцентные свойства основных и второстепенных минералов, слагающих апатит-нефелиновые руды и вмещающие породы Хибинского массива. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Статья об этом опубликована в журнале Minerals.

Источник УФ-излучения на основе светодиодов: а — общий вид; б — схема расположения светодиодов, в — принципиальная схема: 1 — светодиоды ДРП-5WLG45UV365; 2 — разъем питания с защитой от обратной полярности, тумблером и индикацией питания цепи; 3 — регулируемые преобразователи постоянного напряжения; 4 — вентиляторы; 5 — двунаправленный 4-канальный преобразователь уровней логических сигналов; 6 — графический ЖК-дисплей Nokia 5110; 7 — энкодер; 8 — зуммер; 9 — микроконтроллер Arduino Nano 3.0; 10 — тумблер; 11 — термистор / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Фторапатит обладает способностью люминесцировать – светиться под воздействием различных видов излучения (рентгеновского, ультрафиолетового). В более ранних работах описывалось успешное применение рентгеновского излучения для индикации этого минерала.

Цвет люминесценции: (а) фторапатит; (b) нефелин; (c) кальцит; (d) содалит / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Наиболее перспективно применение УФ-излучения для возбуждения свечения апатита, что значительно упростит эксплуатацию оборудования, исключит воздействие ионизирующего излучения на работников, а также позволит создать портативные приборы для экспресс-обследования скважин. Ученые использовали отобранные на Коашвинском месторождении мономинеральные фракции основных (фторапатит, нефелин) и второстепенных (содалит, кальцит) минералов и выявили спектры люминесценции этих минералов.

Цвет люминесценции: (а) фторапатит; (b) нефелин; (c) кальцит; (d) содалит / ©Пресс-служба КНЦ РАН

В качестве источника УФ-излучения была специально разработана лампа с определенными спектральными характеристиками, собранная из доступных и дешевых компонентов, безопасная для окружающей среды. Исследование подтвердило, что фторапатит, содалит и кальцит светятся в ультрафиолете, однако разными цветами и с разной интенсивностью, что позволит определять наличие фторапатита по цвету и интенсивности люминесценции. На следующем этапе теми же методами будут изучены глыбы основных пород и руд хибинских месторождений. Источник УФ-излучения и видеодетектор будут модифицированы для работы в скважине. Планируют ученые также разработать специальное программное обеспечение для обработки информации с камеры. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

Сегодня, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

Сегодня, 10:44
Игорь Байдов

Предполагается, что следы внеземного разума удастся обнаружить по гипотетическим астроинженерным сооружениям, которые космические цивилизации могут возводить вокруг своих звезд для сбора энергии. Современные научные инструменты теоретически позволяют открыть такие объекты, но ученые их не находят. Почему? Существует несколько вариантов ответа, недавно еще один дал астроном из проекта Breakthrough Listen.

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Сегодня, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно