Йоханнес Винд: Почему мы опять изучаем фосфорит?

Йоханнес Винд, старший геолог Эстонской геологической службы. Фото: Частный архив

Нынешним летом Эстонская геологическая служба (ЭГС) намерена провести в Ляэне- и Ида-Вирумаа бурильные работы, чтобы на основании новых кернов (образцов горной породы) проверить данные исследований фосфорита, проведенных более 40 лет назад.

Планируется пробурить 16 скважин, кроме того, составляется ходатайство о разрешении на исследования для бурения еще примерно в 14 местах. Планируемые исследовательские работы преследуют три главные цели: во-первых, проверить данные прежних исследований, во-вторых, выполнить предварительную работу для отражения исследовательских данных советских времен и информации, полученной при изучении новых кернов, в соответствии с международно признанными исследовательскими стандартами, в-третьих, собрать информацию о наличии редкоземельных и рассеянных металлов в фосфорите и в горной породе его вскрыши. 

В 1950-1980-х годах в северной Эстонии проводились масштабные исследования фосфорита, в ходе которых были определены Раквереское, Тоолсеское и Азериское месторождения фосфорита. Тогда пробурили в общем более 2000 скважин и относительно всех них в геологическом фонде сохранились письменные данные исследований, правда, ограничивающиеся в основном определением толщины фосфоритного пласта в кернах, а также представлением результатов геохимических анализов на содержание таких представляющих интерес с точки зрения производства удобрений химэлементов, как фосфор, железо и магний.

Предваряя вопрос, почему для проверки результатов прежних исследований не используют старые образцы породы, следует вновь отметить тот факт, что срезы содержащих фосфорит кернов просто не сохранились. Важным аспектом с точки зрения использования находящихся в хранилищах пород является и то, что со временем меняются свойства этих материалов: некоторые минералы крошатся и рекристаллизуются, то есть их нельзя использовать при исследованиях. 

Старые фосфоритные штольни Юлгасе. Фото: Wikipedia.org

Относительно прежних исследований фосфорита важно отметить, что параллельно геологическим работам проводились масштабные технологические опыты по производству фосфорной кислоты, для которых использовали весь образец, извлеченный из фосфоритного пласта. Содержащие граптолитовый аргиллит керны в хранилищах остались, но они были получены в основном в северо-западной Эстонии. По возможности ЭГС использовала при исследованиях старые керны, и мы считаем их важным основным материалом и для дальнейших исследований, но в первую очередь - при изучении проявлений других полезных ископаемых.

Планируется пробурить 16 скважин, кроме того, составляется ходатайство о разрешении на исследования для бурения еще примерно в 14 местах. 

Советская исследовательская база данных, опирающаяся на полученный из многочисленных скважин материал, стала бы в отдаленном плане основой для создания соответствующих современным исследовательским стандартам пространственных моделей распространения фосфорита и его геохимических характеристик. Однако перед этим надо выполнить проверку достоверности геолого-геохимической базы данных советского времени, пробурив определенное количество, так сказать, скважин-дублеров, которые располагались бы по соседству с прежними буровыми скважинами.

Исследования новых образцов и получаемые в их ходе геохимические данные отражаются на основании используемого в Европе международного исследовательского стандарта полезных ископаемых PERC (http://www.percstandard.eu/), что даст как государству, так и проводящим исследования полезных ископаемых частным фирмам гарантию целостности и достоверности проведенных исследований. Но до составления отвечающих стандартам отчетов надо выполнить несколько шагов, и поэтому в дальнейшем придется произвести дополнительные бурильные работы.

Если главной целью прежних исследований фосфорита было определение качества сырья лишь с целью производства фосфорных удобрений, то за последние двадцать лет в мире вследствие развития зеленой энергии быстро возрос спрос на редкоземельные металлы. Из-за рисков поставки и высокого спроса редкоземельные металлы с 2011 года включены в список критического сырья Евросоюза. Из отдельных геохимических анализов проб фосфоритов, взятых из отдельных природных обнажений, известно, что в эстонском фосфоритном сырье содержится наряду с прочими редкоземельными металлами неодим, служащий важным компонентом постоянных магнитов, используемых в ветрогенераторах и электромобилях. 

Известно, что в покрывающем пласт фосфорита граптолитовом аргелите в северной Эстонии отмечено повышенное содержание ванадия, используемого главным образом в качестве добавки при производстве тугоплавких сталей. Однако научные исследования последних лет показали, что ванадий можно использовать также при производстве внешних аккумуляторов большой емкости, которые аккумулировали бы прежде всего произведенную с помощью ветрогенераторов и солнечных батарей зеленую энергию. 

Непосредственно поверх граптолитового аргиллита залегает глауконитовый песчаник. Дополнительные технологические исследования должны также дать ответ на вопрос: для чего можно было бы использовать глауконитовый песчаник с повышенным содержанием калия? 

В конечном итоге, начинающиеся в ближайшем будущем бурильные работы с целью исследования фосфорита и следующие за ними исследования должны проверить имеющуюся базу геологических данных советских времен, оценить применимость соответствующей исторической базы данных при составлении новых моделей полезных ископаемых на основании исследовательского стандарта PERC, а также выяснить возможности использования фосфорита, граптолитового аргиллита и глауконитового песчаника в качестве комплексного ресурса.