МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ (ВОПРОСЫ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ И ЭКОЛОГИИ, РОЛЬ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАН)
Богатство недр есть залог величия державы М. В. Ломоносов Современное общество зависит от добычи полезных ископаемых уже в течение значительного времени и альтернативы этому курсу пока нет ни в одной стране мира.
Более 300 лет назад по царскому указу на берегу Онежского озера был открыт пушечный завод, вокруг которого образовалась слобода, положившая начало городу Петрозаводску Александровский завод, 2 -ая половина 18 века
• Значительный научный вклад в изучение полезных ископаемых Карелии, начиная с середины XIX века, был сделан Г. П. Гельмерсеном, Ф. Ю. Левинсон-Лессингом, А. А. Иностранцевым, В. М. Тимофеевым, П. А. Борисовым, А. И. Богдановичем, Б. П. Воскобойниковым и др. В. М. Тимофеев Г. П. Гельмерсен А. А. Иностранцев 18 мая 1961 г. был создан Институт геологии Ф. Ю. Левинсон-Лессинг П. А. Борисов
ГЕОРЕСУРСЫ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ Четыре группы полезных ископаемых Карелии • • • На севере Европейской части России среди минерагенических подразделений важное место принадлежит Карело-Кольской провинции минерагеническому подразделению 1 порядка. На территории Карелии месторождения и проявления полезных ископаемых выделены в четыре группы: 1) Горючие полезные ископаемые (торф); 2) Металлические полезные ископаемые (Fe - Костомукшское, Корпангское; Ti, V – Пудожгорское; Cr – Аганозерское; Mo – Лобаш; полиметаллическое – Ялонваара; Ni, Cu – Бергаульское, Восточно-Вожминское, Лебяжинское, Западно-Светлоозерское; Cu - Воронов Бор, Руданское; W – Латвасюрское; Sn – Кителя; V, U, Au - Верхняя Падма; U – Карку; Au Соанваарское, Педролампи, Таловейс, Майское, Лобаш-1, Алатту; Pt Бураковско-Аганозерский расслоенный комплекс, Луккулайсваара, Кивакка). 3) Промышленные минералы и горные породы (химическое и агрономическое сырье, индустриальнокамнесамоцветное сырье, строительно-конструкционные материалы и сырье для их производства); 4) Подземные воды и грязи (пресные питьевые воды, минеральные воды, лечебные грязи).
Балансовые запасы основных видов металлов Республики Карелия (по состоянию на 01. 2012, данные Карелнедра – Горный журнал № 5, 2012) Полезные ископаемые и их компоненты Количество месторождений Балансовые запасы по категориям А+В+С Всего Железные руды Хромовые руды Уран Ванадиевая руда Никель Медь Цинк-оловянные руды Молибденовая руда Золото (С 1 + С 2) Серебро (С 1) Платиноиды (С 1 + С 2) Распределенный фонд Руда, в тыс. т Полезный компонент, т 4 2 1 1 1 2 3 2 2 1 1 1080800 8111 2112 1064 84412 77181 77230. 6 10124 1553 58767 428 2065 2500/5930 57260 32. 096 167. 927 3. 853
Без колебания мы должны признать область нерудных полезных ископаемых именно той, к которой все больше и шире будут предъявлять свои требования промышленность и хозяйство будущего. Академик А. Е Ферсман Карта размещения промышленных минералов на территории Карелии Промышленные минералы занимают исключительно важное место в народном хозяйстве, без них не может эффективно функционировать фактически ни один базовый экономический комплекс страны.
Балансовые запасы основных видов промышленных минералов Республики Карелия (по состоянию на 01. 2012, данные Карелнедра – Горный журнал № 5, 2012) Полезные ископаемые и их компоненты Количество месторождений Всего Мусковит листовой Мусковит мелкоразмерный Кварц Полевошпатовое сырье Кианитовые руды Шунгитовые породы Пироксеновый порфирит Кварцит Доломит Тальковый камень Серноколчеданные руды 27 9 9 26 1 3 1 1 4 Распределенн ый фонд 1 1 2 1 3 1 1 1 - Балансовые запасы по категориям А+В+С Руда, в тыс. т 33. 7 11. 9 178 41521 2881 65493 7206 2019 13898 6470 33916
Схема размещения месторождений полезных ископаемых Карелии Автономные рудные районы Мурманской области: Печенгско-Аллареченский (1), Лапландский (2), Беломорский (3), Ковдорский (4), Куолаярвинский (5), Мурманский (6), Оленегорский (7), Хибинский (8), Ловозерский (9), Мончегорско. Апатитовый (10), Имандра. Варзугский (11), Кейвский (12), Колмозеро. Вороньинский (13), Кандалакшский (14), Терский (15). Автономные рудные районы Республики Карелия: Северо. Карельский (16), Пялозерский (17), Костомукшский (18), Лехтинский (19), Ведлозерско-Сегозерский (20), Восточно-Карельский (21), Ялонваарско-Суккозерский (22), Онежский (23), Бураковский (24), Ладожский (25), Салминский (26) Примечание: (Беломорский рудный район (3) и Северо. Карельский (16)относится к общему для ККР)
МЕГАПРОЕКТ «ПУДОЖСКИЙ»
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА БУРАКОВСКО-АГАНОЗЕРСКОГО МАССИВА Хромовая руда, Аганозеро Геолого-геофизический разрез по структурному профилю V
Геологическая карта района Пудожгорского месторождения • 1. Четвертичные отложения. Нижний протерозой. Ятулийский надгоризонт: Вулканогенноосадочный комплекс (2 -3). 2. Эффузивы основного состава (лавы, покровы), 3. Доломиты. Пудожгорский интрузивный комплекс (4 -5). 4. Пудожгорский интрузив габбро-долеритов с промышленным титаномагнетитовым оруденением, 5. Габневский силл габбродолеритов с бедным титаномагнетитовым оруденением. Архей-нижний протерозой. Нерасчлененный комплекс. 6. Плагиограниты и микроклинплагиоклазовые граниты и гранитогнейсы. 7. Элементы залегания пластовой отдельности и слоистости. 8. Тектонические нарушения. 9. Поисковые буровые скважины. 10. Обнажения 406 -415 (точка 11).
Геологическая карта Пудожгорского месторождения
Рациональным признается такое освоение ресурса, при котором неукоснительно соблюдаются установленные государством разрешительные и ограничительные параметры (экологические, в т. ч. геомеханические, технологические, организационно-технические и др. ), имеющие в отдельных случаях временные периоды действия. Комплексное освоение недр означает, что участок недр, содержащий несколько георесурсов, должен осваиваться с учетом всей совокупности, либо одновременно либо последовательно, либо одного из них но при обязательном сохранении для использования других, соседствующих георесурсов. На базе вскрышных пород Пудожгорского месторождения может быть развернуто производство щебня на уровне до 3 и более млн куб. м в год На Аганозерском месторождении хромовых руд выявлены серпентиниты по высокожелезистым и высокомагнезиальным дунитам, пригодные для использования в качестве огнеупоров (высокомагнезиальные), биологической защиты ядерных реакторов и в др. направлениях. Разработана теплоизоляционная пористая керамика на основе серпентинита Аганозерского месторождения (выдан патент)
Характеристика запасов благороднометалльно титаномагнетитовых руд Пудожгорского месторождения Комплексные титаномагнетитовые руды Главные компоненты Сопутствующие компоненты Медь Категория запасов Запасы руды Среднее содержание мас. % млн. т Feвал. Ti. O V 2 O 2 A 2+B+ C+C 2 316, 7 28, 9 5 8, 14 0, 43 Благородные элементы Запасы, Содержа Запасы (т), Сумма Au+Pt+ тыс. т; ние, до Pd в контуре мас. % глубины мг/т подсчета отработки 150 -200 м, кат. P 1 411, 7 0, 13 207 576 Соотношение запасов по элементам, % Pt Pd Au 25, 5 56, 8 17. 7
КРИТИЧЕСКИЕ МЕТАЛЛЫ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ На примере США в последние годы под эгидой Комитета по ресурсам Земли Национального совета исследований (Committee on Earth Resources (CER) of the National Research Council (NRC), определены критические металлы и промышленные минералы. Комитет выделил целую группу металлов XXI века – это медь, галлий, индий, литий, марганец, ниобий, платиновая группа металлов (легкие платиновые металлы - рутений, родий, палладий, тяжелые платиновые металлы – платина, иридий, осмий, ), РЗЭ (лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций), а также тантал, титан и ванадий. Четыре сектора промышленности прямым образом связаны с критическими металлами и промышленными минералами: 1. автомобилестроение 2. авиакосмическая промышленность, 3. электроника 4. энергетика.
ПРОГРАММА ЕС ПО КРИТИЧЕСКИМ МЕТАЛЛАМ И МИНЕРАЛАМ • Ключевым моментом становится Программа по критическим металлам и минералам ЕС для устойчивого развития технологий и потенциального воспроизводства металлов и минералов для будущего (в основу программы положены материалы, авторами которых являются Buchert, M. , Schüler, D. & Beher, D. 2009 - Critical metals for future sustainable technologies and their recycling potential. Öko-Institute. V. , Freiburg. United Nations Environment Programme, Paris. 82 p. ). Председателем группы Европейского Союза по критическим полезным ископаемым является госп. Мишель Катинат (Франция) (Katinat Michel, Chairman of the Group, European Comission, Enterpriseand Industry). Эта группа, в которую входили известные эксперты и специалисты ЕС, подготовила в период с апреля 2009 г. по июнь 2010 г. важный документ по критическим видам минерального сырья под зонтиком Группы ЕС по запасам минерального сырья. Такое внимание уделено полезным ископаемым в связи с большими геополитическими и экономическими изменениями и важной ролью в этом процессе минерального сырья.
КРИТИЧЕСКИЕ МЕТАЛЛЫ И МИНЕРАЛЫ ДЛЯ ЕС • • • Алюминий Сурьма Барит Боксит Бентонит Бериллий Бораты Хром Глины (каолин) Кобальт земли Медь Диатомит • • • Полевой шпат Флюорит Галлий Германий Графит Гипс Индий Железная руда Известняк Литий Магнезит Магний Марганец Молибден Никель Ниобий Перлит ПГМ Редкие Рений Кварцевый песок Серебро Тальк Тантал Теллур Титан Вольфрам Ванадий Цинк
Использования минералов и элементов в создании компьютерных чип-технологий H, B, N, O, F, Al, Si, P, Cl, Ar, As, Sb Ti, Br, Ta, W He, C, Ca, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Ba, La, Gf, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Hb, Eb, Tu, Yb, Lu По данным компании Intel Corporation
БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ КАРЕЛИИ На основе металлогенических исследований обоснована благороднометальная минерагеническая специфика Фенноскандинавского щита, связывающая его главные промышленные перспективы (на золото и платиноиды) с палеопротерозоем, что послужит методологической основой для выработки современной стратегии и тактики поисков и прогнозирования соответствующих типов оруденения в пределах его регионов
ШУНГИТЫ КАРЕЛИИ • • В ХХI веке акцент делается на развитие теории и методов ресурсосбалансированного недропользования. В этом отношении шунгитовые породы приобретают жизнь как многоцелевое сырье для различных отраслей и сфер жизнедеятельности – металлургии, химии, строительства, коммунального хозяйства, для решения многих сложных экологических проблем и улучшения среды обитания человека. Промышленные запасы обнаружены только на территории Карелии, в значительной части в Заонежье. Сама природа предоставляет нам уникальный случай, когда карельское полезное ископаемое может занять серьезное место на российском и мировом рынке. В настоящее время для социально-экономического развития Заонежья одним из приоритетных направлений с учетом подготовленной и многосторонне обоснованной минерально-сырьевой базы уникальных в мировом масштабе щунгитовых пород является безальтернативная задача - это вовлечение в хозяйственный оборот крупных месторождений шунгитовых пород с использованием теоретических научных рекомендаций, внедрением экологических технологий добычи сырья, организацией постоянного мониторинга за состоянием окружающей среды.
Предприятие ООО НПК «Карбон. Шунгит» с 1991 года ведет разработку нового вида полезного ископаемого на единственном в мире месторождении шунгитовых пород Зажогинском. Зажогинский карьер (фото 2012 г. )
ООО «Шунгитон» совместно с Институтом геологии Кар. НЦ РАН реализует инновационный проект "Разработка и производство наноструктурированного шунгитового продукта, содержащего гиперфуллереновые структуры и керамические нановолокна", официально включенного в десятку перспективных инновационных проектов Республики Карелия. При учредительстве Института геологии Кар. НЦ РАН создано малое инновационное предприятие ООО «Карбон-Релиз» , задачей которого является производство наноразмерного шунгитового наполнителя.
КВАРЦ КАРЕЛИИ Минерально-сырьевая база высокочистого кварцевого сырья России для высоких технологий в электронной, светотехнической, оптической и других наукоемких отраслей промышленности, включая солнечную энергетику, ограничена и может обеспечить добычные предприятия всего лишь на несколько лет. Значительная часть ресурсов кварцевого сырья локализована в Карело -Кольском регионе, где возможны альтернативные и нетрадиционные источники кварца, соответствующие мировым стандартам (I-quartz) за счет комплекса методов, включая инновационные подходы. Использование методов направленного воздействия на минералы, позволяет придавать минералам требуемые технологические свойства, улучшая технологичность сырья. Комплексный подход дает возможности предложить наиболее оптимальные схемы обогащения сырья, что в свою очередь значительного улучшает качества кварцевых концентратов.
Кварц Дробление Измельчение + 1 мм 1 -0, 315 мм Технологическая обработка с применением методов направленного воздействия Кварцевый продукт на технический кремний ∑ ЭП 70 -78 ppm 0, 315 -0, 1 мм Технологическая обработка с применением методов направленного воздействия Кварцевый продукт ∑ ЭП 29 -32 ppm -0, 1 мм Исходный кварц Керамика, стекло Схема комплексного использования кварцевого сырья жилы Меломайс • • Изучение минералого-технологических характеристик кварца и использование в технологии очистки инновационных методов, подтвердили перспективность территории Карело-Кольского региона на кварцевое сырье для производства востребованных кварцевых продуктов, в том числе и ВЧК. Эти результаты послужили основанием ИГ Кар. НЦ РАН совместно с ФГУП «Центркварц» и ФГУП «ЦНИИгеолнеруд» проводить геолого-технологическую оценку нетрадиционных проявлений кварца в Карелии (участки Меломайс, Степаново озеро, Гирвас, Метчагъярви, Майское) по проекту "Современная геолого-технологическая оценка нетрадиционных источников кварцевого сырья для различных направлений использования" в рамках Государственного контракта с Роснедра от 30 марта 2012 года № 9/2012.
ТЕСНАЯ СВЯЗЬ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЕ (НА ПРИМЕРЕ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ НА ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ) Кафедры горно-геологического факультета Петр. ГУ: • • • - Геологии и геофизики (базовая кафедра ИГ Кар. НЦ РАН) - Горного дела - Географии Геофизическая обсерватория на базе Ботанического сада Петр. ГУ совместно с Полярным геофизическим институтом КНЦ РАН и ИЗМИРАН Научно-образовательный центр в области геологии и геофизики ИГ Кар. НЦ РАН Клуб юных геологов «Архей»
МЕЖДУНАРОДНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ • Международные договоры с геологическими организациями Индии, Китая, Норвегии, Украины, Финляндии, Швеции, Эстонии, ЮАР. • Примеры: FAR-DEEP FENGOT FODD (Fennoscandian Ore Deposit Database)
ПРОЕКТ - "ЗЕЛЕНАЯ" ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ КАРЕЛИИ • • • «Зеленая» экологическая горная добыча способствует созданию новых высокотехнологичных материалов и развитию энергоэффективности Гарантия доступности минеральных ресурсов для будущих потребностей Сведение к минимуму неблагоприятных экологических и социальных последствий Улучшение условий работы и организационной практики горного дела Обеспечение устойчивого использования земли в других целях после закрытия горных выработок Срок: 2014 – 2020 гг. Ведущая организация Карельский научный центр РАН Источники финансирования, млн руб 2014 -2020 2014 Всего средства ФБ средства РБ средства ВБИ 18. 5 3. 5 15 3. 0 3. 5 0. 5 - Федеральная целевая программа "Социально-экономическое развитие Республики Карелия на 2014 – 2020 годы".
ПРОЕКТ – ПРОГРАММА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ КАРЕЛИИ С ЦЕЛЬЮ ОЦЕНКИ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ РК И ОСВОЕНИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ НА ОСНОВЕ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ • • Роль минерального сырья Карелии в промышленности России и анализ глобального спроса на минеральное сырье в мире (например, в промышленности Европы используется 25 -30 % добытых металлов в мире, а Европейская добыча составляет лишь 3 %. В ЕС геологические работы, развитие методов добычи и переработки становятся важнейшими. Северные страны (Норвегия, Финляндия. Швеция) названы грандами в ЕС. ). К положительному потенциалу и конкурентному преимуществу территории Республики Карелия относится большое число месторождений и широкая номенклатура предлагаемых к освоению запасов минерально-сырьевых ресурсов, включая единственные в мире шунгитовые породы. Разработка ресурсосберегающих и экологически чистых технологий добычи и переработки минерального сырья с внедрением технологий рециклинга применительно к условиям РК. Изучение и перенос в практику перспективного развития минеральносырьевой базы РК современной стратегии соседнего государства Финляндии: стратегии VISION 2050 - программа Pro. Mine и программа Green Mining.
2012 -2016 Главные новые рудники Расширение старых разработок Nussir Cu, 2015, 2 Mt/a Sydvaranger Fe, 2016, 5. 6 Mt/a Kittilä Au, 2015, 2 Mt/a Bidjovagge Cu-Au, 2015, 0. 3 Mt/a Viscaria Cu-Fe, 2015, 1 -3 Mt/a Gruvberget, 2012, 2 Mt/a Aitik Cu-Au, 2014, 36 Mt/a (2020: 45 Mt/a? ) Rönnbäcken Ni, 2016? , 30 Mt/a Storuman F, 2016? , 1 Mt/a Kankberg Au-Te-Cu, 2012, 0. 3 Mt/a Verdalskalk Carbonate, 201, 3 Mt/a Myrviken U-V-Co, 201? , 10 Mt/a Engebø Ti, 201 x, 3 -6 Mt/a Sokli P, 2015, >5 Mt/a Kevitsa Ni, 2012, 5 Mt/a Pajala-Kolari Fe, 2012, 12 Mt/a Suhanko Pd-Pt, 2016, 10 Mt/a Mustavaara V-Fe, 2014, 3 Mt/a Kemi Cr, 2014, 2. 7 Mt/a Kylylahti Cu-Co, 2012, 0. 5 Mt/a Länttä Li, 2015, 0. 1 Mt/a Kringel Graphite, 2013? , 0. 1? Mt/a Norra Kärr REE-Zr, 201? , xx Mt/a Dannemora Fe, 2012, 4 Mt/a Garpenberg Zn-Cu, 2015, 2. 5 Mt/a Grängesberg Fe, 2016, 5. 3 Mt/a
• • • Результатом последних лет научных исследований в геологии докембрия Карелии являются новые данные и знания о геологическом строении недр, закономерностях формирования и размещения полезных ископаемых, научные исследования развиваются в условиях постоянного обновления информации о геологическом строении и минерагеническом потенциале недр. Формируется направление высокоэффективной, инновационно ориентированной системы геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы, обеспечивающей решение поставленных задач на современном этапе и в долгосрочном периоде на фоне меняющегося спектра используемых полезных ископаемых, когда четко отмечается тенденция по сокращению потребления отдельных видов минерального сырья в сочетании с ростом других и появлением новых. Разрабатываются новые подходы к тектоническому районированию и прогнозированию открытий месторождений полезных ископаемых на основе геодинамического анализа Значительно повышается чувствительность геофизических методов и их комплексного применения, что приводит к существенной детализации и новому пониманию внутреннего строения Земли. Создание Технологического и Аналитического Центра коллективного пользования, оснащенного современным оборудованием. Оснащение Карельской геологической экспедиции современным буровым оборудованием, геофизической аппаратурой, пробоотборниками и портативными полевыми анализаторами.
• • • Насущная задача – это создание первоочередных нормативно-правовых и экономических механизмов развития отрасли. Для функционирования экономики и формирования благоприятного инвестиционного климата в области недропользования в Республике Карелия необходимо совершенствовать систему государственного управления геологической отраслью, совершенствовать систему сбора, обработки, анализа, хранения и предоставления в пользование геологической информации, усилить научное, техническое и кадровое обеспечение геологоразведочных работ. Все вышеуказанное полностью согласуется с планом мероприятий по реализации Стратегии развития геологической отрасли Российской Федерации до 2030 года, утвержденной Правительством РФ от 21. 06. 2010 N 1039 -р. за подписью В. В. Путина. Срок: 2014 – 2020 гг. Ведущая организация Карельский научный центр РАН Для реализации программы в полном объеме, включая создание и строительство Центра технологических испытаний и аналитических работ, общие затраты в примерном виде показаны ниже в таблице. Источники финансирования, в млн руб 2014 -2020 2014 Всего 4002, 1 500 средства РБ ФБ 3000 500 2. 1 0. 3 средства ВБИ 1000 100 Федеральная целевая программа "Социально-экономическое развитие Республики Карелия на 2014 – 2020 годы".
«Металлы, минералы сами на двор не придут. Они требуют глаз и рук своему прииску. Пойдем же ныне по своему Отечеству. Разделим места к произведению руд способные от неспособных. Станем искать металлов, золота, серебра и прочих. Станем добираться отменных камней, мраморов, аспидов и даже до изумрудов, яхонтов и алмазов. Дорога будет нескучна, в которой, хотя и не везде, сокровища нас встречать станут. Везде увидим минералы, в обществе потребные. Промыслы их могут принести нам не последнюю прибыль» М. В. Ломоносов
Скачать презентацию МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ ВОПРОСЫ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ И ЭКОЛОГИИ
93f3a1f15caa6d0fea04a8b5fecf5c05.ppt