Международный симпозиум "Углеродсодержащие формации в геологической истории (условия формирования, рудоносность, физикохимия, технология)"

На главную | Контакты | Карта сайта

| Система Грант-Экспресс

| Новости РФФИ
| Объявления
| Подписка на новости

| Общие сведения о РФФИ
| Кто есть кто в РФФИ
| Состав совета Фонда
| Адрес и телефон для справок

| Устав РФФИ
| Указы Президента
| Постановления и распоряжения Правительства

| Нормативные документы

| Решения совета Фонда

| Конкурсы РФФИ
| Региональные конкурсы
| Международные конкурсы
| Программы РФФИ
| Финансовое обеспечение проектов

| Вестник РФФИ
| Газета Поиск
| Публикации в СМИ
| Книги, изданные при поддержке РФФИ
| Информационный бюллетень РФФИ
| Издания РФФИ

| Использование результатов
| Контроль использования финансовых средств

| Международная деятельность
| Научные фонды
| Ведомства и академии
| Библиотеки и информационные центры
| Полезные ссылки

| Издательство Wiley
| Издательство «The American Mathematical Society»
| Издательство Elsevier
| Американское физическое общество (APS)
| Издательство IOP Publishing Limited
| Издательство The Royal Society of Chemistry
| Издательство Springer

| Введение
| 2009 год
| 2010 год
| 2011 год

| WIN-1251
| KOI8-R
| English

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ "УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИЕ ФОРМАЦИИ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ (УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ, РУДОНОСНОСТЬ, ФИЗИКОХИМИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ)"

Академик Н.П. Юшкин
Институт геологии Коми НЦ УрО РАН,
Доктор геолого-минералогических наук С.И. Рыбаков
Кандидат УрО РАН,
Доктор геолого-минералогических наук М.М.Филиппов
Кандидат технических наук Н.Н. Рожкова
Институт геологии Карельского НЦ РАН

2-7 июня 1998 г. в Институте геологии Карельского НЦ РАН (г.Петрозаводск) состоялся Международный симпозиум "Углеродсодержащие формации в геологической истории (условия формирования, рудоносность, физикохимия, технология)". Организаторами Симпозиума были ОГГГГН РАН, Министерство природных ресурсов Российской Федерации, Научный совет по проблемам металлогении и рудообразования РАН, РФФИ, МАГРМ, Геологический исследовательский центр Финляндии, Геологическая служба Норвегии, Институт геологии Карельского НЦ РАН, Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Геологический институт КНЦ РАН, Геологический факультет МГУ, Институт проблем нефти и газа РАН (Москва), Институт геологии нефти и газа СО РАН (Новосибирск), Институт химии нефти СО РАН (г. Томск), ИГГД РАН, ГЕОХИ РАН, ИГЕМ РАН, ЦНИГРИ, ВСЕГЕИ, ВНИИ "Океангеология", ВНИГРИ, СЗРГЦ, Карельская геологическая экспедиция, Комитет природных ресурсов по Республике Карелия, ЗАО НПК "Карбон-шунгит", концерн "Оутокумпу".

На участие в Симпозиуме поступило свыше 150 заявок от ученых из США, Англии, Германии, Чехии, Финляндии, Норвегии, Румынии, России, Украины, Беларуси, Кыргызстана, но в работе Симпозиума смогли принять участие только 94 специалиста различных направлений: геологии, астрономии, физики, химии, биологии, технологии материалов, представляющих ведущие научно-исследовательские институты, университеты, геологические службы и акционерные общества России, Финляндии, Норвегии, Германии и Украины.

На симпозиуме было представлено 45 пленарных и 56 стендовых докладов. Для участников Симпозиума проведены геологические экскурсии по Максовскому и Нигозерскому месторождениям шунгитовых пород, участку Лебещина, издан путеводитель геологических экскурсий на русском и английском языках.

В программу Симпозиума вошли четыре блока крупных проблем исследования черносланцевых формаций:

1. Геологические обстановки формирования углеродсодержащих формаций. Источники углерода в осадочных формациях и физико-химические условия его накопления.
2. Эволюция органического вещества, его миграция и накопление. Концентрированные формы проявления. Углеводороды в допалеозойских углеродсодержащих формациях.
3. Структура и физико-химические свойства углерода углеродсодержащих формаций. Новые технологии использования углеродсодержащих пород.
4. Металлогения углеродсодержащих формаций: результаты работ по федеральным программам "Платина России" и "Золото Карелии".

По первому направлению был представлен ряд докладов, касающихся фундаментальных проблем связей процессов накопления углерода с космическими процессами (А.А.Баренбаум, Ю.А.Калясников), роли углерода в образовании живого вещества и происхождении жизни (Н.П.Юшкин) вопросы самоорганизации минерально-органического вещества в геологической истории Земли (А.Н.Дмитриевский, Н.А.Скибицкая), палеогеографических и геохимических обстановок накопления черносланцевых и нефтегазоносных комплексов в геологический истории (К.И.Хейсканен, В.А.Мележик, Л.Н.Гриненко, А.Ф.Фалик, С.А.Сидоренко, Н.А.Скибицкая, О.П.Яковлева, О.И.Баринова и др.; О.К.Баженова, Б.А.Соколов; Е.М.Хабаров; Ю.Н.Занин, В.Н.Меленовский; А.М.Казаков и др., В.Н.Буркова, Е.Н.Кураколова). Среди них можно отметить доклад Н.П.Юшкина, в котором развивается оригинальная концепция протобиологической углеводородной кристаллизации жизни, согласно которой биологическая жизнь формировалась и эволюционировала как единое целое, как интегрированная последовательность кристаллизационных процессов сложных углеводородных систем, а не в результате случайных событий.

В докладе Ю.А.Калясникова "Черносланцевые события - следы экстремального состояния Земли", в докладах А.А.Баренбаума "Допалеозойские циклы углеродонакоплений: связь с космическими воздействиями и развитием жизни" и "Цикличность поступления на Землю кометного вещества и его участие в образовании углеродсодержащих формаций фанерозоя" рассматривается обусловленность накопления углеродистых отложений космическими событиями. В первом из названных докладов это связывается со стрессовыми периодами эволюции биогеосферы, с переходом максимально сжатого земного ядра и планеты в целом к быстрому расширению. В докладах А.А.Баренбаума рассматривается гипотеза, в которой эпохи углеродонакопления на Земле сопоставляются с воздействием галактических струйных потоков вещества при прохождении через них Солнечной системы. Названные доклады интересны тем, что они являются свидетельством вовлечения закономерностей развития Космоса для объяснения геологических событий на Земле и, с другой стороны, отражают мнение исследователей о том, что изучение истории развития Земли позволит понять многие стороны эволюции Солнечной системы и Галактики. По теме исследования к названным докладам близок доклад В.З.Негруца и Т.Ф.Негруца "Черносланцевые реперы докембрийской предыстории материков", поскольку на фактическом материале обосновываются временные границы трех эпох докембрийского углеродонакопления, каждая из которых характеризуется четкими признаками циклического развития.

Вопросы самоорганизации минерально-органического вещества в геологической истории Земли на основе закономерностей эволюционирующих природных систем рассмотрены в докладе А.Н.Дмитриевского, Н.А.Скибицкой (Институт проблем нефти и газа РАН, Москва).

Несколько докладов посвящены доказательству биогенного происхождения органического вещества (С.И.Жмур; Д.А.Бушнев; С.В .Лыюров; П.В.Медведев; В.В.Макарихин). Показано, что вероятным источником органического вещества (ОВ) в широком возрастном диапазоне служит бентосное цианобактериальное сообщество (маты). Новым в подходе к решению данной проблемы является детальное сравнительное исследование сообществ с применением современных технических средств для отложений протерозоя, фанерозоя и для современных данных отложений. В докладах А.С.Конторовича, К.И.Хейсканена, В.И.Мележика с соавт., А.М.Хабарова, Ю.Н.Занина и В.Н.Меленевского, А.М.Казакова с соавт., С.А.Сидоренко, А.А.Аведисян, Н.В.Беляевой, О.К.Баженовой и Б.А.Соколова и др., также практически для всех геологических эпох рассмотрены палеографические фациальные геохимические условия образования углеродсодержащих отложений. Показано, что существует принципиальное сходство набора обстановок в докембрии и фанерозое; специфика же отложений обусловлена прежде всего эволюцией геосфер Земли.

На Симпозиуме рассмотрена также проблема эволюции органического вещества в осадочных формациях, его миграции и вторичного накопления. Особо выделены проблемы образования концентрированных форм проявления, главным образом, в допалеозойских углеродсодержащих формациях. В докладе Б.М.Валяева и Г.А.Титкова доказывается контролирующая роль разрывных нарушений для локализованной разгрузки глубинных углеводородных флюидов.

Вопросам происхождения и эволюции природных битумов посвящены доклады А.В.Корочанцева и Л.В.Мороза, Н.К.Черевко. Ряд докладов (Т.К.Мозжелиной с соавторами, В.П.Девятова с соавторами, О.В.Валяева) посвящены проблеме выявления показателей преобразования и миграции ОВ в горных породах и зрелости нефти.

Много внимания на Симпозиуме уделено второй проблеме - рассмотрению наиболее яркого этапа накопления в докембрии концентрированных форм углерода - шунгитовых пород Карелии. Общие вопросы геологии Онежской структуры и предполагаемая связь шунгитонакопления с активными тектоническими зонами, рассмотрены в докладе Л.П.Галдобиной, Ю.К.Калинин представил данные о возможном эндогенном происхождении шунгитового углерода. Новая гипотеза формирования крупных купольных шунгитоносных структур по диапировому механизму представлена в докладах М.М.Филиппова и А.Е.Ромашкина, Б.Н.Клабукова и М.М.Филиппова. Биогенная гипотеза образования ОВ шунгитов Карелии рассмотрена в докладах Л.Л.Кизильштейна, И.Б.Волковой и М.В.Богдановой. В докладе А.К.Дертева с соавтором приведены материалы о возможной промышленной нефтегазоносности докембрийских шунгитоносных формаций Южной Карелии.

Углеродистое вещество в природе является, с одной стороны, геологическим объектом, а с другой - важным промышленным сырьем. В этом плане, изучение структурных особенностей представляет собой важную составную часть исследования углеродистого вещества, связывающую геологию и технологию в единый комплекс. Более 50 докладов по структурным, физико-химическим и технологическим исследованиям, представленные на симпозиуме по третьему направлению, отражали различные аспекты этой связи, в частности:

1. Особенности тонкой структуры углеродистого вещества, связанные со структурной эволюцией углерода и его взаимодействием с неуглеродными элементами.
2. Фазовую неоднородность углеродистого вещества, в том числе наличие в нем фуллеренов.
3. Общие закономерности природных и искусственно полученных форм углерода.
4. Влияние геологических условий образования на состав и структурные параметры углеродистого вещества.
5. Зависимость физико-химических свойств от структуры и возможность модификации углеродистого вещества в технологически важных направлениях.
6. Разработка новых путей использования углеродистого вещества в перспективных технологиях.

Структурные исследования природных твердых углеродов на молекулярном и надмолекулярном уровне позволили предложить концепцию углеводородной кристаллизации жизни, как интегрированную последовательность кристаллизационных процессов в сложных углеводородных системах (Н.П.Юшкин). Сравнительные электронно-микроскопические и рентгеновские исследования различных видов природных углеродов выявили подобие шунгитовых пород Карелии углеродам исследованных золоторудных месторождений и показали наличие в шунгитовом углероде признаков, характерных для фуллеренов (В.В.Ковалевский и П..Бусек). Анализ ближнего порядка в расположении атомов на основе расчета картин рассеяния рентгеновских лучей показал, что шунгитовый углерод состоит из совокупности плоских и изогнутых графитоподобных сеток, хаотически смещенных друг относительно друга (Л.А.Алешина и др.). Методами сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии показано влияние типа шунгитовой породы на параметры глобулярной структуры (Е.А.Голубев). Рентгеновская дифракция позволила оценить температуру Дебая шунгитового углерода (Е.П.Германов и А.Н.Сафронов), выявить наличие фрактальных поверхностей в минеральной составляющей шунгитовых пород (А.В.Кривандин и др.). При исследовании рамановских и ИК спектров продукта, выделенного из шунгитовой породы, подтверждено наличие в нем фуллеренов (Ю.В.Давыдов и др.). Ряд авторов (В.А.Резников и др.) оценивают содержание фуллеренов в шунгитовых породах в пределах 0,5-1,0% от массы углерода в породе. Вместе с тем, высказана гипотеза о фуллереновой природе пористости глобулярных шунгитов (И.А.Волков и И.А.Кушмар).

Важным моментом, отраженным в ряде докладов, посвященных технологическим аспектам, является подготовка углеродного сырья и оценка его качества (В.А.Косинский, И.Ю.Куликовский и др., Н.Н.Рожкова и И.В.Кочнева). Необходимость глубокой переработки высокомолекулярного сырья предъявляет новые требования к катализаторам. Новые углеродные катализаторы могут быть получены с использованием шунгитового углерода, что было показано на модельных системах (Е.Н.Григорьева и др.). Наиболее перспективные адсорбенты представляют собой сложные углерод-минеральные системы. Природные углеродные адсорбенты позволяют решить ряд технологических и экологических проблем (Н.М.Конышев и др.). Большое число работ посвящено поведению природного шунгитового углерода в композиционных материалах (на основе органической и неорганической матрицы) и их свойствам (И.А.Мошников и др., Т.Н.Лазарева, В.А.Гостев и др., А.Б.Соловьева и др.). Впервые исследованы физико-механические свойства шунгитонаполненных композиций на основе этилен-пропиленового и фтор-каучуков, а также полипропилена. Обнаружен эффект увеличения адгезии полипропилена при введении шунгита (А.Б.Соловьева и др.). Преимущества углерод-минерального природного композита могут найти применение в металлургических процессах (И.Ш.Тухтамышев и др.). Преимущество шунгитовых пород в большинстве технологических процессов определяется как метастабильностью и реакционностью шунгитового углерода, так и связанной с ним минеральной фазой. Синтез аналогичных углерод-силикатных адсорбентов, катализаторов, наполнителей проводится для практических целей.

Важным итогом представления и обсуждения данных работ является возможность распространения подхода, разработанного и развиваемого для шунгитовых пород к углеродсодержащим породам других регионов (М.Т.Крупенин, А.В.Маслов). Очевидна эффективность использования углеродсодержащих пород в экологически безопасных технологиях, прежде всего в водоочистке и водоподготовке (С.И.Ануфриева и др.).

По проблеме "Металлогения углеродсодержащих формаций: результаты работ по отраслевым программам "Платина России" и "Золото Карелии" основная часть докладов посвящена платиноносности формаций в геологической истории, рассмотрены закономерности размещения и формирования рудопроявлений и месторождений.

В обобщающем докладе Д.А.Додина, А.Ф.Коробейникова, Л.В.Оганесяна и др. показано, что в геологической истории Земли от раннего архея до кайнозоя углеродсодержащие формации играли важную роль в образовании полиметалльных платиноносных месторождений, сформировавшихся в близких палеогеографических обстановках. Крупные месторождения в углеродсодержащих формациях размещаются преимущественно на шельфах пассивных окраин палеоконтинентов и окраинно-морских палеобассейнов активных континентальных окраин с широко развитыми пикрит-толеит-базальтовыми и базальт-риолит-дацитовыми вулканическими комплексами и их плутоническими комагматами.

В докладе "Платиноносные углеродсодержащие провинции России" (авторы Д.А.Додин, Н.М.Чернышов, А.Ф.Корабейников, Г.Л.Митрофанов, А.В.Савицкий) по результатам исследований по программе "Платина России" дана типизация месторождений перспективных рудных объектов полиметалльно-платиносодержащих углеродистых формаций и выделены наиболее важные в экономическом отношении типы. Подчеркивается решающая роль зональных рудно-метасоматических систем в формировании крупных месторождений.

В докладе В.А.Конкина, Г.В.Ручкина показано, что ведущими геоструктурными обстановками размещения углеродсодержащих формаций являются внутри- и окраинноконтинентальные бассейны пассивных окраин континентов сформировавшихся в условиях рифтогенеза. В зависимости от палеоструктурной позиции с черносланцевыми формациями связаны определенные группы рудных формаций.

Проблеме связи благороднометалльного оруденения с углеродсодержащими комплексами был посвящен еще ряд докладов. Н.М.Чернышев в двух докладах привел данные по золото-платинометалльному оруденению и формам концентрирования металлов в стратифицированных высокоуглеродистых образованиях Воронежского кристаллического массива. По его мнению названное полигенное оруденение формировалось в различных геодинамических обстановках: раннеархейских нуклеократонов, позднеархейских зеленокаменных поясов и раннепротерозойских рифтовых структур. Оруденение характеризуется достаточно крупными масштабами, сложным составом руд и различными формами концентрирования благородных элементов. Предполагается наличие в углеродистой фракции металлофуллеренов.

Как было показано в докладах С.И.Рыбакова и А.И.Голубева, Л.В.Кулешевич, В.А.Коровкина (К.Лоукола-Рускиниеми) и М.Мякеля, А.И.Голубева, А.М.Ахмедова на примере Фенноскандинавского щита, Л.И.Гурской для рифейских и палеозойских углеродистых формаций Сибири и Полярного Урала углеродсодержащие комплексы играли важную роль в рудообразовании на всем протяжении геологической истории, являясь: а) геохимическим барьером для отложения стратиформных руд, б) концентратом ряда цветных, редких и благородных элементов в осадочном процессе; в) источником названных элементов при наложенных метаморфогенно-метасоматических процессах. Эти вопросы разбирались также в докладах В.А.Крупеника; А.М.Ахмедова и А.И.Голубева; А.А.Черникова; А.И.Костоянова, Ю.Д.Пушкарева, А.М.Ахмедова, А.В.Булавина на примерах изучения сульфидно-полиметаллического и золото-палладий и уран-медь-молибден-ванадиевого оруденения онежского типа. В докладах подчеркивается, что оруденение данного типа является полигенным и полихронным, для которого выделяются этапы накопления рудных элементов в углеродистых комплексах и последующей их неоднократной гидротермально-метасоматической ремобилизации.

Значительное внимание в докладах уделялось источникам элементов платиновой группы и золота в углеродсодержащих породах (доклады Яна Пашавы, Чехия, А.А.Маракушева, В.С.Зайцева, Л.И.Гурской, В.А.Коровкина, А.В.Жданова и А.П.Макарьева; М.А.Юдовской, В.В.Дистлера и Л.П.Носика, и др.). А.А.Маракушевым было подчеркнуто, что периодически повторяющееся образование черных сланцев в осадочной оболочке Земли сопровождается необычно широкой полиметалльностью, что может свидетельствовать об отсутствии геохимической дифференциации металлов. Это служит признаком эндогенной природы рудных элементов, источником которых могло быть жидкое высокотемпературное земное ядро.

Ряд докладов посвящен металлогении угленосных и горючесланцевых отложений кайнозоя Беларуси (Л.Ф.Ажгиревич и Л.И.Аношко; В.Е.Бордоно и С.В.Бордон), ордовика Киргизии (Н.А.Пихота с соавт.), кайнозоя Дальнего Востока (В.В.Середин).

Очень важным для исследователей платиноносности черных сланцев является вопрос о достоверности аналитических методов. В обзорном докладе А.Н.Курского и А.В.Мандругина было показано, что результаты аналитических определений металлов платиновой группы различных лабораторий могут различаться на 1-3 порядка, обусловленные целым рядом причин. Авторы подчеркивают необходимость метрологической аттестации применяемых методик в соответствии с нормативными требованиями.

Г.М.Варшал с соавторами рассмотрели особенности концентрирования благородных металлов в черных сланцах битумами. Обнаружилось удивительное явление селективной сорбции битумами индивидуальных благородных металлов.

В резолюции Симпозиума отмечается, что за время, прошедшее после совещания по черным сланцам в г.Новосибирске (1991 г.), усилиями самых разных специалистов достигнуты значительные успехи в изучении древнейших страниц в истории углерода. На Симпозиуме был продемонстрирован высокий уровень научных исследований и плодотворный симбиоз различных научных направлений как фундаментальных, так и прикладных, связанных с промышленным использованием углеродного сырья и, в первую очередь, карельских шунгитов. Концепция углеводородной кристаллизации жизни, представленная академиком Н.П.Юшкиным, является одним из крупнейших достижений академической науки. Заметное развитие за последние годы получила геохимия платиноидов (программа "Платина России", руководители Д.А.Доин, Н.М.Чернышев), проблема происхождения нефти, исследования геологических условий формирования углеродсодержащих отложений, в частности шунгитовых пород, особенностей тонкой структуры и фазовой неоднородности и углеродистого вещества и многие другие.

Симпозиум проведен при спонсорской поддержке Министерства природных ресурсов РФ и РФФИ (грант 98-05-74014).

Copyright © 1997-2007 РФФИ | Дизайн и программирование: Intra-Center