Исследователи из Томского политехнического университета и Института Джеймса Хаттона проанализировали участок Васюганского болота и показали, что в водоеме происходят интенсивные преобразования минералов и концентрируются редкие металлы. Полученные данные могут помочь при разработке месторождений угля. Работа ученых опубликована в журнале Catena.

«По геологическим меркам торфяные болота относительно молоды. Васюганскому болоту порядка 5–12 тысяч лет. Основание такого болота — глины и суглинки. А между ними есть очень интересный промежуточный слой органо-минеральных отложений толщиной всего до 60 сантиметров. В нем претерпевают активные превращения вещества из торфяной залежи и минералы нижележащих глин и суглинков. Мы провели анализ этого слоя на двухкилометровом участке. Для этого бурили серию скважин в разных ландшафтных зонах болота, отбирали пробы из керна через каждые 5–10 сантиметров, а потом смотрели, как изменяются физические свойства образцов, их минеральный и химический состав», — объясняет ведущий автор работы, доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин.

Согласно исследователям, и ранее было замечено, что некоторые угли и лигниты содержат много германия и других редких элементов. Такие металлы используются во многих областях современной техники, поэтому исследователи ищут способы их извлечения из углей. Однако для этого необходимо понять природу и закономерности изменения содержания редких элементов.

Авторы новой работы стремились выяснить, как минералы и другие химические соединения распределяются в торфяном болоте — геологическом предшественнике углей. В результате российские ученые показали, что именно там минеральное вещество претерпевает активные преобразования и концентрируются редкие элементы.

Оказалось, что в ряде случаев это связано со смещением карбонатного равновесия: при этом увеличивается концентрация карбонат-ионов и рН в тонком промежуточном слое. В результате выпадают малорастворимые карбонаты ряда металлов, а вместе с ними соосаждаются и другие элементы.

«Васюганское болото — это уникальная природная лаборатория, в которой можно попытаться понять, как происходит аккумуляция химических элементов в водно-болотных угодьях в других регионах мира и в другие геологические эпохи, — подводит итог один из исследователей, профессор отделения геологии ТПУ Олег Савичев. — Данные этого исследования в перспективе можно использовать при оценке содержания химических элементов в лигнитах и углях, при разработке новых эффективных природоохранных мероприятий посредством создания искусственных геохимических барьеров».