​

СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РАН

​

​

​

О перспективах развития сырьевой базы Северо-Запада Республики Саха (Якутия) и Северо-Востока Красноярского края, проблемах и возможностях ее освоения

​

​

_{Академик РАН Н.П. Похиленко,}

_{Академик РАН В.А. Крюков,}

_{Доктор геол.-мин. наук В.П. Афанасьев}

​

_{НОВОСИБИРСК – КРАСНОЯРСК - ЯКУТСК - 2021}

​

​

​

В двух федеральных документах по Арктической зоне РФ: «Основы государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2035 года» и Стратегия развития Арктической зоны РФ и обеспечение национальной безопасности на период до 2035 года», утвержденных Указами Президента РФ 5 марта и 26 октября 2020 соответственно, особое внимание уделяется необходимости развития сырьевой базы добывающей промышленности Арктики �� В частности, в Разделе 5 первого документа отмечено: Основными национальными интересами Российской Федерации в Арктике являются: …пункт 5 г) развитие Арктической зоны Российской Федерации в качестве стратегической ресурсной базы и ее рациональное использование в целях ускорения экономического роста Российской Федерации. Во втором документе указывается на необходимость освоения Попигайского месторождения импактных алмазов в Арктической зоне Красноярского края, Томторского месторождения редких и редкоземельных металлов, а также развития сырьевой базы алмазов в арктических районах Республики Саха (Якутия).

Попигайская астроблема

~ 36 млн. лет назад метеорит размером ~ 6 км со скоростью около 30 км/сек врезался в Землю в арктической части Сибирской платформы, образовав кратер диаметром около 100 км, причем при взрыве, длившемся около 1 секунды, давления достигали 140 GPa (1,4 млн. атм.), а температура - 3000-4000º С. В этих условиях часть графита, содержавшегося в кристаллических породах мишени, трансформировалась в агрегат наноразмерных кристаллитов кубического алмаза и более плотной и твердой гексагональной фазы углерода – лонсдейлита. Абразивная способность этого сверхтвердого материала в 1,5-2,5 раза превышает таковую для природных и синтетических алмазов, износостойкость – в 3-6 раз. Прогнозные ресурсы месторождения измеряются триллионами карат, поставленные на баланс запасы – 330 млрд. карат, что почти в 70 раз выше суммарных мировых запасов обычных алмазов.

1- фронт ударной волны; 2- материал зоны выброса; 3- зоны плавления и брекчирования.

Стрелки показывают направления движения материала

Импактные алмазы

Два типа импактных алмазов:

1 – алмазы, добываемые при дроблении коренной породы – тагамита, размер менее 1 мм.

2 – якутиты – алмазы из россыпей

Технологические свойства импактных алмазов

Основной объем технологических исследований проводится совместно с НАН Беларуси, где хорошо понимают ценность импактных алмазов и с энтузиазмом работают с ними. К сожалению, в России в настоящее время нет центров, где могли бы проводиться такие исследования. ВНИИАлмаз, который курировал в 1971-1986гг. Попигайский проект и закрыл его, практически не работает.

Результаты технологических испытаний показали, что абразивный состав на основе импактных алмазов при магнитно-абразивной обработке пластин кремния обладает в 1,5–2 раза более высокой абразивной способностью и более чем в 2 раза более высокой стойкостью (временем эксплуатации) по сравнению с составом на основе синтетического алмаза АСМ.

Результаты сравнительных испытаний алмазных композитов

​

Стойкость алмазных композитов на основе синтетических алмазов АСМ (1) и импактных алмазов (2) на операции обработки пластин кремния.

​

Благодаря уплощенной форме частиц импактных алмазов они обеспечивают чистоту обрабатываемой поверхности примерно на класс выше, чем синтетические алмазы, частицы которых имеют изометричную форму и царапающие углы и вершины.

  Обеспечение экономики страны редкими и редкоземельными металлами (далее – РМ и РЗМ) носит критический характер для национальной безопасности и является важным условием модернизации промышленности. Без РМ и РЗМ невозможно полноценное внедрение 14 из 27 критических технологий, утвержденных Указом Президента Российской Федерации от 07 июня 2011 г. № 899, в том числе: �- базовые и критические военные и промышленные технологии для создания перспективных видов вооружения, военной и специальной техники; �- базовые технологии силовой электротехники; �- нано-, био-, информационные, когнитивные технологии; �- технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом; �- технологии информационных, управляющих, навигационных систем; технологии наноустройств и микросистемной техники; �- технологии новых и возобновляемых источников энергии, включая водородную энергетику; �- технологии получения и обработки конструкционных наноматериалов; �- технологии получения и обработки функциональных наноматериалов; �- технологии и программное обеспечение распределенных и высокопроизводительных вычислительных систем; �- технологии создания высокоскоростных транспортных средств и интеллектуальных систем управления новыми видами транспорта; �- технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения; �- технологии создания электронной компонентной базы и энергоэффективных световых устройств; �- технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии.

Редкие и редкоземельные элементы в современных�высокотехнологичных отраслях промышленности

Геологическая карта массива Томтор

(Толстов, 1998):

Общие ресурсы Томторского месторождения колоссальны: Nb₂О₅ – 73.636 млн.т., TR₂О₃ - 153.706 млн.т., P₂О₅ - около 2 млрд.т.

По ресурсам редких элементов и их концентрациям Томтор является безусловным лидером нашей планеты. В мире такие объекты редки, поэтому Томтор по праву стоит в одном ряду с месторождениями-гигантами, такими, как Виттватерсранд или Сухой лог (золото), Чукикамата (медь), Норильская группа (медь, никель, платиноиды), заняв лидерство в группе РЗЭ объектов, опередив месторождения ниобия (Араша, Бразилия) и редких земель (Маунтин-Пасс, США; Баюнь-Обо, Китай).

Вариант переработки 2 (железногорская схема), Кузьмин В.И., 2012

​

Прогноз цен на товарную продукцию, получаемую из руд Буранного участка Томторского м-я (долл/кг)

​

Для успешной реализации вовлечения первой очереди Томторского месторождения в промышленное освоение необходимо на первом этапе в 2021-2025 г.г. выполнить следующие виды НИР и НИОКР, которые позволят обеспечить Россию РЗЭ:

• Детальное изучение на современном уровне с использованием новейших методов и аналитической аппаратуры вещественного состава (минералогии, геохимии, петрологии) коренных щелочных, щелочно-ультраосновных пород и карбонатитов массива Томтор с целью установления закономерностей образования уникальной рудоносности
• Проведение НИР и НИОКР по доработке оптимальной схемы извлечения редких элементов из исходной руды и промежуточных продуктов гидрометаллургического передела с разработкой технологического регламента, включающего обоснование ассортимента получаемой высоколиквидной товарной продукции и логистические решения для размещения предприятий по их переделу.
• Институты СО РАН (ИГМ, ИГАБМ, ИХХТ, ИЭОПП) готовы к решению этих задач. В них имеется научно-технический потенциал, высокопрофессиональные кадры, надежно обеспечивающие выполнение всего комплекса необходимых НИР: научно-методического сопровождения разведочных, опытно-промышленных и разведочно-эксплуатационных работ, включая геолого-экономическую оценку и технологическое обеспечение переработки руды в готовые конечные высоколиквидные и дефицитные продукты, содержащие РЗЭ.

​

​

ПЕРСПЕКТИВЫ ВЫЯВЛЕНИЯ КОРЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЛМАЗОВ И БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В АРКТИЧЕСКИХ РАЙОНАХ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ И ВЕРХОЯНЬЯ��Основные перспективы коренной алмазоносности арктических территорий Сибирской платформы связываются со среднепалеозойскими кимберлитами. С учетом существенного осложнения ситуации с сырьевой базой отечественной алмазодобывающей промышленности начиная уже с 2030 года по причине последовательного исчерпания экономически качественных балансовых запасов необходима постановка опережающих работ по выявлению новых объектов с алмазным сырьем в арктических регионах Сибирской платформы. В частности, в верховьях правых притоков реки Анабар в районе Уджинского поднятия, а также на территориях северного и южного обрамления Кютюнгдинского прогиба установлены прямые признаки присутствия новых полей кимберлитов среднепалеозойского возраста, содержащих высокопродуктивные тела. Для их выявления необходимо проведение тематических работ прогнозно-поискового характера с использованием научно-методического и экспертного сопровождения специалистов Сибирского отделения РАН.�Обоснованные перспективы выявления месторождений золота и платины имеет территория Уджинского поднятия, золота – Верхоянский регион. �

Геологическая карта северной части Сибирской платформы

Томторское месторождение показано красной звездочкой, ~250 км к СЗ расположен Попигайский кратер

​

СХЕМА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПРОЕКТА АРКТИКА-ЦЕНТР

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРВООЧЕРЕДНЫЕ ЗАДАЧИ РАЗВИТИЯ И ОСВОЕНИЯ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ РАЙОНА «АРКТИКА-ЦЕНТР»��1. РАЗВИТИЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ РАЙОНА:�1.1. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ДОИЗУЧЕНИЯ (РЕГИОНАЛЬНЫЕ, ТЕМАТИЧЕСКИЕ, ПРОГНОЗНО-ОЦЕНОЧНЫЕ РАБОТЫ) С АКТИВНЫМ УЧАСТИЕМ В РАБОТЕ ПРОФИЛЬНЫХ ИНСТИТУТОВ РАН И СО РАН.�1.2. СКОРЕЙШАЯ РАЗРАБОТКА ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ (РОСНЕДРА, РАН, СО РАН) СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ДОИЗУЧЕНИЯ АРКТИЧЕСКИХ ТЕРРИТОРИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИБИРИ ��2. ОРГАНИЗАЦИЯ ДОБЫЧНЫХ ПРОЕКТОВ:�2.1. СКОРЕЙШАЯ РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫХ ДОКУМЕНТОВ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИХ УЧАСТИЕ ГОСУДАРСТВА (НА ФЕДЕРАЛЬНОМ И РЕГИОНАЛЬНОМ УРОВНЯХ) И ЧАСТНОГО КАПИТАЛА В ДОБЫЧНЫХ ПРОЕКТАХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АРКТИКИ С ЧЕТКОЙ ПРОПИСКОЙ МЕХАНИЗМОВ ИХ ПОДДЕРЖКИ, НАЛОГОВЫХ, ПРАВОВЫХ ПРЕФЕРЕНЦИЙ, А ТАКЖЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛОГОВ, ВКЛЮЧАЯ НДПИ �2.2. СОЗДАНИЕ ПРАВОВОЙ И МАТЕРИАЛЬНОЙ ОСНОВЫ УЧАСТИЯ ДВУХ СУБЪЕКТОВ РФ В РАЗВИТИИ АРКТИЧЕСКИХ РАЙОНОВ, ВКЛЮЧАЮЩИХ СОПРЕДЕЛЬНЫЕ ТЕРРИТОРИИ ОБОИХ СУБЪЕКТОВ. �

Зимний пейзаж на Томторе …�

Спасибо за внимание!