Шесть новых открытий, которые опередили мировую науку более чем на 40 лет

Феликс Ройзенман

В книге дана информация о новых важных научных открытиях. Открытие в философии (всеобщее ускорение развития в природе и обществе) позволило составить достоверный прогноз мирового кризиса и разработать мероприятия по его преодолению. Открытие в экологии позволило установить главную (геологическую) причину эскалации природных катастроф и разработать мероприятия по спасению жизни всех людей в опасных зонах. Открытия в геологии позволят полностью обеспечить человечество всеми полезными ископаемыми.

Геология

Уже 30—40 лет назад в геологической отрасли произошли коренные изменения: фонд легко открываемых на дневной поверхности месторождений был в значительной мере исчерпан в результате интенсивных геолого-поисковых и разведочных работ. В результате этого на передний план уже давно выдвинулась проблема прогноза месторождений на глубине. А это принципиально новая проблема. Если на поверхности можно карьером разрабатывать и сравнительно мелкие и бедные месторождения, то для глубинной шахтной добычи рентабельны только достаточно крупные и богатые месторождения. И глубинный прогноз обязательно должен включать количественную оценку промышленных параметров: размеров и запасов рудных тел, содержание и качество полезного ископаемого. Но, к сожалению, геологическая наука и практика в России и за рубежом оказались не готовыми к такому принципиальному изменению условий исследования недр и до сих пор не разработали новых эффективных методов глубинного количественного прогноза месторождений. В результате достоверность геологического прогноза для большинства полезных ископаемых составляет всего 5—10% (ошибка — огромных 90—95%!).

Одна из причин этого заключается в том, что существующая уже более 70 лет теория рудообразования является несовершенной и не в состоянии ответить на ряд важнейших вопросов: как образуются богатые руды (представляющие главный промышленный интерес), как формируются крупнокристаллические руды и др.

На основании детального геологического картирования и комплексных геологических, геофизических, минералого-геохимических и других исследований 35 рудных полей 18 различных полезных ископаемых (цезия, лития, тантала, графита, флогопита, мусковита и др.) в Ю. Якутии, на Кольском полуострове, в Карелии, на Урале и в других районах было сделано 3 новых открытия в геологии.

Они позволили впервые разработать систему количественного высокоточного глубинного прогноза (в том числе — с использованием разработанной автором принципиально новой теории рудообразования). Достоверность геологического прогноза увеличилась до 80—90%. Применение новой системы прогноза месторождений уже дало большой экономический эффект.

Открытие 2

Теория богатого флюидного рудообразования

под воздействием «углекислотной волны»

Уже более 70 лет назад было установлено, что значительная часть полезных ископаемых сформировалась путем отложения рудных минералов по мере остывания рудообразующих растворов в интервале температур 600—100^о С.

Согласно этой общепринятой теории, при остывании рудообразующих растворов сначала выделялись высокотемпературные рудные минералы (руды олова и др.), затем — среднетемпературные (руды свинца, цинка и др.) и в конце процесса — низкотемпературные минералы (руды мышьяка, ртути и др.). Но эта существующая в мировой геологии теория рудообразования не в состоянии разрешить все важнейшие проблемы образования месторождений. Например, ответить на вопрос, почему в одних местах формируется бедное, рассеянное оруденение, а в других местах — богатое, концентрированное оруденение одного и того же рудного минерала. А ведь на богатые месторождения приходится до 80% добычи полезных ископаемых.

Так что решение этого вопроса имеет большое практическое значение. Важное значение имеет решение вопроса об условиях образования в природе крупных кристаллов. И на этот вопрос современная теория не дает ответа.

Все важнейшие проблемы рудообразования из нагретых растворов были решены в новой теории флюидного рудообразования под воздействием «углекислотной волны».

Эта теория изложена в статьях (Ройзенман, 1975₂, 1978₁, 1978₂, 2000, Royzenman, 2013₁), а также в книгах — монографиях (Ройзенман, 2004, 2008). Как было установлено при детальных исследованиях изменений состава минералообразующих растворов при температурах от 100^о до 800^о С, при снижении температуры этих растворов происходило закономерное изменение в них концентрации углекислоты. А как было установлено в работах (Малинин, 1979, Мори, 1975), добавление СО₂ к водному раствору резко увеличивает растворимость рудных минералов (например, железа — до 240 раз).

Как видно на рис. 1, при снижении температуры рудообразующего раствора с 600^о С до 100^о С происходило волнообразное изменение концентрации СО₂ в растворе (явление «углекислотной волны»).

Рис. 1. Модель флюидного рудообразования. 1 — обобщенный график изменения концентрации СО₂ (моль/кг Н₂О) в богатых рудах («углекислотная волна»; 2 — то же — в бедных рудах; 3 — изменение концентрации СО₂ в жидкой фазе экспериментальной системы Н₂О—СО₂—NaCl; 4 — обобщенный график декрепитации газово-жидких включений в минералах богатых руд; 5 — изменение концентрации СО₂ в газовой фазе системы Н₂О-СО₂-NaCl; 6 — I, II, III, IV, V — стадии минерало — и рудообразования.

На этапе I при температурах 600—380^о концентрация СО₂ была весьма низкой (2—5 моль/кг Н₂О). На этапе I происходило массовое отложение бедных, рассеянных руд.

На этапе II при дальнейшем снижении температуры (380—280^о) в связи с резким увеличением концентрации СО₂ — до 12 моль/кг Н₂О, увеличивалась растворимость рудных минералов и происходило растворение отложенных на первом этапе бедных руд с переходом рудного вещества обратно в раствор.

На этапе III (280—220^о) концентрация СО₂ снижается до 5—6 моль/кг Н₂О и растворимость рудных минералов уменьшается. На этом этапе при сравнительно низких пересыщениях раствора и более низких температурах повторная кристаллизация приводит к образованию богатых, в том числе — крупнокристаллических руд.

На этапе IV (220—140^о) при дальнейшем снижении температуры отмечается еще одно резкое увеличение концентрации СО₂ — до 12 моль/кг Н₂О. Это приводит к растворению ряда рудных минералов (киноварь — руда на ртуть, и др.).

На этапе V (ниже 140^о) за счет снижения концентрации СО₂ (ниже 5 моль/кг Н₂О) эти минералы отлагались из остывающего раствора в виде богатых руд.

Таким образом, «углекислотная волна» регулировала по мере остывания рудообразующего раствора кристаллизацию рудных минералов сначала в виде бедных руд, затем — растворение этих рудных минералов и их новую кристаллизацию, но уже в виде богатых, в том числе — крупнокристаллических руд.

И эта новая теория позволила объяснить все важнейшие проблемы образования руд из остывающих растворов: неоднократную кристаллизацию одного и того же минерала, специфику образования богатых руд, рост крупных кристаллов в природе и другие проблемы. Но, как было установлено на основе детального геологического картирования рудных полей и месторождений, «углекислотная волна» и формируемое ею богатое рудообразование происходили только в закрытых геологических структурах

Конец ознакомительного фрагмента.