1

1

В ходе 54 рейса НИС «Академик Мстислав Келдыш» осенью 2007 года совместно

с биологическими и геологическими исследованиями проводилось изучение

органического вещества (ОВ) в целом и органического углерода (С

орг

) как его

важнейшей составной части в воде, взвеси и донных осадках Карского моря.

Исследование цикла углерода в комплексной экспедиции позволяет выявить

существующие связи между биологическими и геологическими процессами.

Отбор проб проводился на трех разрезах Юго-Западной и Центральной частей

Карского моря. Местоположение Ямальского разреза выбиралось из соображений

минимизации влияния речного стока и водообмена с прилегающими бассейнами.

Разрезы через желоб Святой Анны и Обский охватывают зону от пресных вод реки Оби

в Обской губе до глубоководного желоба Святой Анны и позволяют выявить

особенности трансформации органического вещества в эстуарной зоне, а также в

области континентального склона. Определение С

орг

и С

карб

выполнялось на анализаторе

TOC-Vcph фирмы Shimadzu с приставкой SSM-5000A.

Проведенные исследования показали, что концентрации растворенного

органического углерода в исследуемом районе изменялись от 0.84 мгС/л в

глубоководной части желоба Святой Анны до 12.2 мгС/л в пресноводной части Обской

губы. Концентрация взвешенного органического углерода в исследованном районе

изменялась в диапазоне от 6.3 мкг/л в придонных водах центральной части Ямальского

разреза до 2400 мкг/л. в устье Оби. Концентрации С

орг

в пробах верхнего слоя донных

осадков исследованного района изменяются от 0.13% в крупноалевритовых осадках близ

берегов Ямала до 2.10% в алевритистых илах глубоководного желоба Святой Анны.

Таким образом, выявлено, что растворенный органический углерод (РОУ) и

взвешенный органический углерод (ВОУ) моря формируются под определяющим

влиянием вод речного стока. Основное изменение концентраций РОУ происходит в

процессе рассолонения пресных вод. Установлено, что распределение ВОУ маркирует

ход процессов седиментации взвешенного вещества на границе река-море и обогащение

взвешенного вещества автохтонной органической компонентой в удаленных от берега

районах. По содержанию изученных форм органического вещества фиксируется

положение соляного клина на Ямальском разрезе, и его роль в формировании

горизонтального барьера река-море. Распределение ОВ донных осадков тесно связано

как с гранулометрическим составом, так и с структурой течений. Вариации содержания

С

орг

в колонках донных осадков в эстуарной зоне отражают изменчивость захоронения

ОВ, связанную с меандрированием обогащенных ввзешенным веществом пресных вод

реки Оби.

2

2

1. Лисицын А.П. , Шевченко В.П., Виноградов М.Е., Северина О.В., Вавилова В.В.,

Мицкевич И.Н. Потоки осадочного вещества в Карском море. // Океанология. 1994.

Т.34, №5.

2. Романкевич Е.А., Ветров А.А. Цикл углерода в арктических морях России //М.: Наука,

2001.

3. R.Stein, K.Fahl The Kara Sea: Distribution, Sources, Variability and Burial of Organic

Carbon // The Organic Carbon Cycle in the Arctic Ocean / Ed. R.Stein, R.W. Macdonald

Springler, 2004.

Для

повышения

контрастности

физико-химических

и

технологических

(флотационных) свойств сульфидных минералов и направленного изменения состояния

их поверхности представляется перспективным использование нетеплового воздействия

мощных наносекундных электромагнитных импульсов (МЭМИ, E 107 В/м),

позволяющих улучшить технологию извлечения полезных компонентов при флотации

без существенного изменения реагентных режимов и оборудования обогатительных

фабрик [1,2]. Энергетические воздействия данного типа относятся к так называемым

нетепловым воздействиям, так как энергия каждого импульса существенно не изменяет

общую температуру объекта, т.е. температура среды в целом, а также температура ее

характерных сравнительно однородных элементов практически не изменяется. При этом

в течение времени, много меньшего характерных времен установления теплофизических

свойств компонентов минерального комплекса, локальная температура в процессе

воздействия может быть высокой, что может (среди прочих факторов) вызывать

появление новообразований на поверхности сульфидов вблизи каналов пробоя.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований влияния

наносекундного импульсного воздействия на изменение химического состава и

структуры поверхности, физико-химических и флотационных свойств пирротина,

пентландита, халькопирита и вкрапленной малосульфидной медно-никелевой руды

Норильского промышленного района. Методами растровой электронной микроскопии

(РЭМ) и рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) изучали размеры, морфологию и

элементный состав новообразований на поверхности сульфидов.

Результаты РЭМ/РСМА исследований структуры поверхности частиц пирротина и

халькопирита свидетельствуют о появлении дефектов (каналов пробоя и микотрещин) и

новых фаз на минеральной поверхности в результате электроимпульсной обработки. На

рентгеновском спектре поверхности от области локализации микро- и нанофаз, помимо

пиков интенсивности, соответствующих S, Fe, Cu и Ni, прослеживается четкий пик,

отвечающий кислороду, что может свидетельствовать о появлении фаз оксидов железа и

сульфатов. В целом при импульсном воздействии происходит последовательное

окисление сульфидов с образованием элементарной серы, сульфатов и оксидов двух и

трехвалентного железа.

3

3

В результате предварительной электроимпульсной обработки вкрапленной медно-

никелевой руды (

6·10

3

имп) за счет раскрытия минеральных сростков и модификации

поверхности сульфидов улучшается качество флотационного концентрата по содержанию меди

на 2-3 %.

1. Чантурия В.А., Бунин И.Ж. (2007) Нетрадиционные высоко-энергетические методы

дезинтеграции и вскрытия тонкодисперсных минеральных комплексов // Физико-

технические проблемы обогащения полезных ископаемых. № 3.

2. Иванова Т.А., Бунин И.Ж., Хабарова И.А. (2008) Химическое модифицирование

поверхности сульфидов при воздействии мощными электромагнитными импульсами.

// Горный информационно-аналитический бюллетень (ГИАБ). № 5.