• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.06.2023
КНЦ РАН
414

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
Предстоящие мероприятия
9 часов назад
Березин Александр

Экс-спикер Минобороны Армении Арцрун Ованнисян в эфире армянского Общественного телевидения решил «развеять миф» о Второй мировой войне. В частности, он заявил, что выигрыш Сталинградской битвы был не спасением для страны. Напротив, если бы немцы победили, уверен он, была бы создана объединенная историческая Армения — куда вошли бы земли, сегодня удерживаемые Турцией. Так ли все было на самом деле?

Позавчера, 10:40
Evgenia

Физики долго не могли определиться, является ли висмут топологическим материалом. Детальное исследование показало, что ученым стоит передоговориться о терминах.

16 мая
ИИМК РАН

Ученые Института истории материальной культуры РАН и Института этнологии и антропологии имени Н. Н. Миклухо-Маклая РАН провели масштабное исследование, в ходе которого были систематизированы данные о погребальном обряде, планиграфии и хронологии некрополей крупнейшего протогородского центра эпохи бронзы Гонур-депе в Юго-Восточном Туркменистане. Полученные результаты подтверждают особую роль Гонур-депе как ключевого административного и ритуального центра одной из самых загадочных древних земледельческих культур Центральной Азии — цивилизации Окса.

9 часов назад
Березин Александр

Экс-спикер Минобороны Армении Арцрун Ованнисян в эфире армянского Общественного телевидения решил «развеять миф» о Второй мировой войне. В частности, он заявил, что выигрыш Сталинградской битвы был не спасением для страны. Напротив, если бы немцы победили, уверен он, была бы создана объединенная историческая Армения — куда вошли бы земли, сегодня удерживаемые Турцией. Так ли все было на самом деле?

14 мая
Андрей

Споры вокруг выделения антропоцена в самостоятельную геологическую эпоху не утихли после официального отказа Международного союза геологических наук, наоборот, разожглись сильнее. Шведские геологи, придерживаясь логики союза, решили оценить легитимность других периодов кайнозойской эры и выяснили, что доказательства в пользу голоцена слабее, чем у антропоцена. Если идти дальше, то и половину ступеней кайнозоя можно откинуть.

15 мая
Татьяна

В Бразилии проживает более 200 миллионов человек, немалую долю которых занимают потомки иммигрантов. Колонизация с XV по XX века считается самым масштабным переселением народов в истории. Порядка пяти миллионов человек переселились туда из Европы. Столько же насильно переместили с Африканского континента. Сегодня бразильцы — это наиболее генетически разнородная нация, и одна из самых малоизученных. Поэтому неудивительно, что новая работа по результатам полногеномного анализа населения принесла целый ряд открытий.

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.

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?

2 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Инженеры компании UST Inc. разработали передовой рельсовый беспилотник, способный передвигаться на скорости до 500 километров в час. Юнибус U5-75304 предназначен для перевозки пассажиров и может в перспективе заменить среднемагистральную авиацию. Давайте узнаем, как конструктивные особенности обеспечивают продолжительное движение на больших скоростях, комфорт и безопасность пассажирам.

[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