Современными аналитическими методами (оптическая и электронная микроскопия, рентгеновский микроанализ) проведено изучение уникальных образцов сульфидных руд Норильского рудного поля из коллекций Горного музея Санкт-Петербургского горного университета. Исследовались образцы, содержащие редкие минералы серебра и платиноидов (соболевскит, урванцевит, сперрилит, аргентопентландит, фрудит, котульскит и другие). Уточнен химический состав, размеры зерен, формы выделения и минеральные ассоциации более десяти благороднометальных минералов. Показана эффективность комбинирования различных методик электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа для изучения образцов подобного типа. Результаты работы позволили получить качественные изображения редких минералов, детализировать информацию по музейным предметам, составить их научный паспорт. Проведенные исследования показали актуальность изучения музейных предметов из известных месторождений сложного генезиса и минерального состава с целью обнаружения и описания образцов с редкими минералами.
Дробление и измельчение материалов – самые распространенные процессы пробоподготовки для анализа проб и производственных процессов. В последнее время измельчение стало одним из самых популярных способов получения наноразмерных порошков. В данной работе исследованы некоторые особенности преобразования зерен при измельчении руд с тонкодисперными полезными компонентами с целью их вскрытия, а также измельчения металлургического сырья, металлов и их смесей для использования в качестве исходных компонентов для металлургических и других технологических процессов. Установлены и изучены структурно-морфологические изменения различных порошков после сверхтонкого измельчения методами растровой электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа. Доказано, что при тонком измельчении гетерогенных материалов, особенно содержащих металлы, для учета артефактов пробоподготовки при аналитических исследованиях твердых проб и разработке технологических процессов необходимо проводить контроль продукта измельчения методами растровой электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа.
Предпринята попытка развить существующие представления об эволюции акцессорной минерализации редкометалльно-гранитовых серий на постмагматическом этапе их развития и формирования сопутствующих гидротермальных месторождений. Исследованы с минералогических позиций состав и распределение редких элементов Верхнеурмийского рудного узла: изучены акцессорные и рудные минералы Sn, W, Nb, Ta, Bi, Y, редкоземельные элементы в редкометалльных литий-фтористых гранитах и ассоциирующих с ними метасоматитах. Установлено, что акцессорные магматические и гидротермальные минеральные комплексы обладают едиными геохимическими чертами, образованы при ведущей роли указанных элементов и закономерно сменяют друг друга во времени. Прослежена эволюция минеральных форм накопления Sn, W, Nb, Ta, Y, редкоземельных элементов в процессах магматической кристаллизации и постмагматического метасоматоза во временн©м ряду: редкометалльные граниты → цвиттеры → турмалиниты → хлорититы. Наблюдается наследование горными породами каждой стадии минералого-геохимических особенностей пород предыдущей стадии. Выявлено значительное количество минералов, образующихся в течение двух-трех стадий, и сквозные магматогенно-гидротермальные минералы. Установлены постмагматические генерации ряда акцессорных минералов редкометалльных гранитов. Особенно разнообразными среди акцессориев редкометалльных гранитов и цвиттеров оказались минералы вольфрама, олова и висмута. Состав рудной минерализации Верхнеурмийского рудного узла во многом сходен с составом комплекса метасоматических акцессорных минералов редкометалльных гранитов. Вольфрамово-оловорудные месторождения Верхнеурмийского рудного узла являются полиформационными и несут в себе минералогические признаки касситерит-кварцевой и касситерит-силикатной формаций. Эволюция минеральных форм важнейших редких элементов (Sn, W, Bi, Nb, Ta, редкоземельных элементов) указывает на генетическую связь вольфрамово-оловянного оруденения цвиттер-турмалинитовой формации с редкометалльными литий-фтористыми гранитами района. Доказательством служит особая генетическая категория акцессорных минералов, образующихся в результате псевдоморфизации протоминералов, – трансформационные минералы или метасоматические акцессорные минералы. В список метасоматических акцессориев входят именно те минералы, которые считаются индикаторами рудогенерирующей способности лейкогранитов Дальнего Востока: касситерит, вольфрамит, шеелит, ряд сульфидов. Сходство качественного состава ранне-позднемагматических и постмагматических минералов указывает на металлогеническую специализацию материнской гранитовой магмы. Прогнозно-минерагеническое значение изучения эволюции минеральных форм накопления редких элементов в рудоносных гранитах и метасоматитах связано с возможностью оценки металлогенической специализации материнской гранитовой магмы. Представления об эволюции акцессорных парагенезисов должны быть положены в основу поисковых геотехнологий в Дальневосточной металлогенической провинции.
При помощи комплекса электронной микроскопии различного разрешения и систем микроанализа при контроле общего химического состава образца исследованы формы нахождения токсичных элементов в гранитоидах одного из регионов России. В результате установлены устойчивые и неустойчивые формы нахождения токсичных элементов. Показано, что вторичные гидротермальные формы концентрации токсичных элементов могут представлять собой экологическую опасность. Предложена двухцикловая схема геоэкологического мониторинга, предусматривающая отбор проб в донных отложениях и текучих водах речных бассейнов.
Показана возможность использования рентгенофлуоресцентного метода анализа для установления состава сталей, применяемых для изготовления породоразрушающего инструмента. Сделан вывод, что одной из возможных причин низкой износостойкости резцов очистных комбайнов в объединении «Воркутауголь» является изготовление их корпусов из сталей, не отвечающих по составу нормативным документам.
