Международная команда учёных впервые применила математическую модель для оценки прямой кристаллизации элементов платиновой группы из силикатного расплава. Ключевая идея работы – подсчёт наноразмерных частиц платинометаллических сплавов, которые обнаруживаются как включения в минерале хромите. Это исследование закладывает основу для усовершенствования систем поиска ультраредких металлов, таких как золото и платиноиды, в породах и месторождениях. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
В проекте участвовали специалисты ведущих научных центров России, Китая, ЮАР и Канады – среди них Институт экспериментальной минералогии РАН, Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Институт ядерной физики СО РАН, равно как Университет Квебека и Африканский центр изучения рудных систем. Для исследовательской работы использовались образцы пород из 70-миллионных застывших лавовых потоков.
Как рассказал Иван Чайка, геолог Института экспериментальной минералогии РАН и первый автор статьи, 95 % всех запасов меди, никеля и платиноидов сосредоточены в крупных рудных провинциях Южной Африки, Канады и России. Особенно выделяются норильские магматические комплексы, которые остаются крупнейшим в мире источником палладия и одними из ведущих по никелю и платине.
Месторождения этих металлов формируются, когда мантийная магма поднимается в земную кору и затем кристаллизуется. На определённом этапе внутри расплава происходит разделение: появляются силикатная и сульфидная фазы. Большинство редких металлов активно концентрируются в сульфидной части расплава — именно так формируются залежи меди, никеля и платиновой группы. Но если в магме не возникает сульфидной составляющей, платиновые металлы остаются крайне рассеянными, что затрудняет их обнаружение стандартными методами.
Исследователи сделали важный шаг вперёд, предложив искать следы платиноидов напрямую в хромите. Этот минерал способен аккумулировать мельчайшие частицы платинометаллических сплавов даже при минимальной их концентрации.
Анализируя микровключения в десятках тысяч зёрен хромита с помощью микроскопии, учёные смогли оценить, как именно платиновые металлы осаждаются до появления сульфидной жидкости.
Математическое моделирование подобного процесса даёт новые знания о геохимии недр и позволяет разрабатывать эффективные методы обнаружения редких металлов. Результаты исследования открывают путь не только к фундаментальному пониманию формирования руд, но и ускоряют внедрение новых технологий в промышленной геологоразведке и переработке месторождений.
Ионы металлов могут помочь в лечении психических заболеваний. Теперь учёные сосредотачиваются на детальном изучении действия ионов, создавая компьютерные модели, чтобы понять, как они стабилизируют молекулу фермента.