geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2022-64-2-39-46geology-769Research ArticleГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХGEOLOGY AND PROSPECTING FOR SOLID MINERAL DEPOSITSСодержание природных радионуклидов Ra226, Th232, K40 в титановых рудах и вмещающих породах Пижемского месторожденияThe content of natural radionuclides Ra226, Th232, K40 in titanium ores and host rocks of the Pizhemskoye deposithttps://orcid.org/0000-0001-8815-0959МакеевА. Б.MakeyevA. B.

Макеев Александр Борисович — доктор геолого-минералогических наук; ведущий научный сотрудник; профессор по специальности минералогия, кристаллография

35, Старомонетный пер., г. Москва 119017

SPIN-код: 6640-1703

Alexander B. Makeyev — Dr. of Sci. (Geol. and Mineral.), Leading Researcher; Professor in Mineralogy and Crystallography

35, Staromonetny Lane, Moscow 119017

SPIN-code: 6640-1703

abmakeev@mail.ruФГБУН «Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук»РоссияInstitute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202217102022023946Copyright © Макеев А.Б., 20222022Макеев А.Б.Makeyev A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/769Введение

Введение. Важной обязательной характеристикой для руд всех месторождений, позволяющей безопасно их изучать, разрабатывать, обогащать и получать товарные продукты, является оценка содержания в них природных радионуклидов.

Цель — оценить содержание естественных радионуклидов в породах и рудах Пижемского титанового месторождения и определить их минералы-концентраторы.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследование 15 керновых проб скважин в пределах Пижемского титанового месторождения проведено в лабораториях Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ РАН) и Всероссийском институте минерального сырья (ФГБУ ВИМС) с использованием полупроводникового гамма-спектрометра «Ortec-65195-P/DSPecPlus».

Результаты

Результаты. Впервые проведена оценка радиационной безопасности и определена концентрация естественных радионуклидов Ra226, Th232, K40 в титановых рудах и вмещающих породах Пижемского месторождения (Средний Тиман). Концентратором Ra226 является циркон, Th232 — монацит (куларит), K40 — гидромусковит-иллит. Наименьшие содержания радионуклидов установлены для кварцевых (D2pz) и кварц-каолинитовых (PR3mr3) песчаников стекольного качества. Титановые руды месторождения относятся к I классу минерального сырья (Аэфф< 0,74 кБк/кг), они совершенно безвредны для человека.

Заключение

Заключение. Низкие содержания радионуклидов позволяют безопасно проводить обогащение титановых руд, а песчаники вскрыши стекольного качества использовать без ограничений.

Background

Background. The value of natural radionuclide content in ores is a fundamental characteristic of any ore deposit, determining the possibility of studying, developing and enriching these ores, as well as manufacturing commercial products on their basis.

Aim

Aim. To evaluate the content of natural radionuclides in the rocks and ores of the Pizhem titanium deposit and to determine their mineral concentrators.

Materials and methods

Materials and methods. A study of 15 core samples from wells within the Pizhem titanium deposit was carried out in the laboratories of IGEM RAS and VIMS using an “Ortec-65195-P/DSPecPlus” semiconductor gamma spectrometer.

Results

Results. For the first time, a radiation safety assessment was carried out and the concentration of Ra226, Th232 and K40 natural radionuclides in the titanium ores and host rocks of the Pizhemskoye deposit (the Middle Timan) was determined. The mineral concentrators for Ra226, Th232 and K40 were found to be zircon, monazite (kularite) and hydromuscovite-illite, respectively. The lowest content of radionuclides was established for quartz (D2pz) and quartz-kaolinite (PR3mr3) sandstones of glass quality. The titanium ores of the deposit belong to the I class of mineral raw materials (Aeff < 0.74 kBq/kg), thereby being completely harmless to humans.

Conclusion

Conclusion. The low content of radionuclides in the studied ores allows them to be safely enriched, and the overburden sandstones of glass quality to be used without restrictions.

Пижемское месторождениерадионуклиды Ra226Th232K40минералыконцентраторы цирконмонацитгидромусковит-иллитPizhemskoye depositRa226Th232K40 radionuclidesmineral concentratorszirconmonazitehydromuscovite-illiteРабота выполнена в соответствии с госзаданием по теме FMMN-20210005ИГЕМ РАН.The work was carried out in accordance with the state task on the topic FMMN-20210005 IGEM RAS.ReferencesКонтарович Р.С. Отчет об аэрогеофизических поисках бокситов и других твердых полезных ископаемых на Пижменской и Вольско-Вымской площадях Тимана партией №36 в 1977—78 гг. 1979. Росгеолфонд.Kontarovich R.S. Report on aerogeophysical searches for bauxite and other solid minerals on the Pizhmenskaya and Volsko-Vymskaya areas of Timan by party No. 36 in 1977—78, 1979. Rosgeolfond (In Russian).Макеев А.Б. Типоморфные особенности минералов титановых руд Пижемского месторождения // Минералогия. 2016. № 1. C. 24—49.Makeyev A.B. Typomorphic features of minerals of titanium ores of the Pizhemskoye deposit // Mineralogiya. 2016. No 1. P. 24—49 (In Russian).Макеев А.Б. Пижемское титановое месторождение новый объект ближайшего освоения в Арктической зоне России // Арктика: экология и экономика. 2021. № 4 (39). С. 541—556. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-4-541-556.Makeyev A.B. The Pizhemskoye titanium deposit is a new object of the nearest development in the Arctic zone of Russia] // Arktika: ekologiya i ekonomika. [Arctic: Ecology and Economy. 2021. V. 11. No 4. P. 541—556 (In Russian). https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-4-541-556Макеев А.Б., Борисовский С.Е. Красоткина А.О. Химический состав и возраст монацита и куларита из титановых руд Пижемского и Ярегского месторождений (Средний и Южный Тиман) // Георесурсы. 2020. 22(1). С. 22—31. https://doi.org/10.18599/grs.2020.1.22-31Makeyev A.B., Borisovskiy S.E., Krasotkina A.O. The chemical composition and age of monazite and kularite from titanium ore of Pizhemskoye and Yarega deposits (Middle and Southern Timan) //Georesources. 2020. V. 22. No 1. P. 22—31 (In Russian). https://doi.org/10.18599/grs.2020.1.22-31Макеев А.Б., Вирюс А.А. Монацит проявления Ичетъю (состав, морфология, возраст) // Изв. вузов. Геология и Разведка. 2013. № 3. С. 10—15.Makeyev A.B., Viryus A.A. Monazit of the Ichetyu occurrence (composition, morphology, age) // Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration. 2013. No 3. P. 10—15 (In Russian).Макеев А.Б., Красоткина А.О., Скублов С.Г. Геохимия и изотопный U-Pb возраст циркона Пижемского титанового месторождения (Средний Тиман) // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2016. № 5. C. 38—52. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2016-5-38-52Makeyev A.B., Krasotkina A.O., Skublov S.G. Geochemistry and U-Pb-age of zircon from Pizhemskoe titanium deposit (Middle Timan) //Vestnik IG Komi SC UB RAS. 2016. No 5. P. 38—52 (in Russian). https://doi.org/10.19110/2221-1381-2016-5-38-52Макеев А.Б., Красоткина А.О., Скублов С.Г. Новые данные о U-Pb возрасте и составе циркона (SHRIMP-II, SIMS) из полиминерального рудопроявления Ичетъю (Средний Тиман) // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2017. № 11. С. 28—42. https://doi.org/10.19110/2221-1381-2017-11-28-42Makeyev A.B., Krasotkina A.O., Skublov S.G. New data on the U-Pb age and composition of zircon (SHRIMPII, SIMS) from the Ichetyu polymineral ore occurrence (Middle Timan) //Vestnik IG Komi SC UB RAS. 2017. No 11. P. 28—42 (In Russian). https://doi.org/10.19110/2221-1381-2017-11-28-42Макеев А.Б., Красоткина А.О., Скублов С.Г. Глинистые сланцы лунвожской свиты ВольскоВымской гряды (Средний Тиман): состав, возраст, акцессорный циркон // Материалы Минералогического семинара с международным участием «Современные проблемы теоретической, экспериментальной и прикладной минералогии (Юшкинские чтения — 2018)». Сыктывкар, 2018. С. 40—41.Makeyev A.B., Krasotkina A.O., Skublov S.G. Clay shales of the Lunvozhskaya formation of the Volsko-Vymskaya ridge (Middle Timan): composition, age, accessory zircon. Materials of the Mineralogical seminar with international participation “Modern problems of theoretical, experimental and applied mineralogy” (Yushkin readings — 2018). Syktyvkar, 2018, P. 40—41 (In Russian).Макеев А.Б, Макеев Б.А., Борисовский С.Е. Новая минеральная фаза — фосфат тория (Средний Тиман, Республика Коми) // Региональная геология и металлогения. 2021. № 87. С. 110—117. https://doi.org/10.52349/0869-7892_2021_87_110-117Makeyev A.B., Makeyev B.A., Borisovskiy S.E. Thorium phosphate: New mineral phase (Middle Timan, Komi Republic) // Regional Geology and Metallogeny. 2021. No. 87. P. 110—117 (In Russian). https://doi.org/10.52349/0869-7892_2021_87_110-117Макеев А.Б., Скублов С.Г. Иттриево-редкоземельные цирконы Тимана: геохимия и промышленное значение // Геохимия. 2016. № 9. C. 821—828. https://doi.org/10.1134/S0016702916080070Makeyev A.B. and Skublov S.G. Y-REE-Rich Zircons of the Timan Region: Geochemistry and Economic Significance // Geochemistry International, 2016, V. 54. No 9. P. 788—794. https://doi.org/10.1134/S0016702916080073Макеев А.Б., Скублов С.Г., Красоткина А.О., Борисовский С.Е., Томсен Т.Б., Серре С.Х. Возраст монацита из полиминерального проявления Ичетъю (CHIME и LA-ICP-MS методы) // Записки российского минералогического общества. 2020. Ч. CXLIX. № 1. C. 76—95. https://doi.org/10.31857/S0869605520010086Makeyev A.B., Skublov S.G., Krasotkina A.O., Borisovskiy S.E., Thomsen T.B., Serre S.H. The age of monazite from the Ichet’yu occurrence, Middle Timan (Chime and LA—ICP—MS Methods) // Geology of Ore Deposits. 2020. V. 62. No 8. P. 773—786. https://doi.org/10.1134/S1075701520080103Приложение. Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 7 июля 2009 г. № 47).Application. Sanitary rules and regulations SanPiN 2.6.1.2523-09 “Norms of radiation safety NRB99/2009” (approved by the resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation dated July 7, 2009. No 47) (In Russian).Радиационный контроль и санитарно-эпидемиологическая оценка минеральных удобрений и агрохимикатов по показателям радиационной безопасности. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2014. 20 с.Radiation control and sanitary-epidemiological assessment of mineral fertilizers and agrochemicals according to radiation safety indicators. Moscow: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor. 2014. 20 p. (In Russian).Тигунов Л.П., Быховский Л.З., Зубков Л.Б. Титановые руды России: состояние и перспективы освоения / «Минеральное сырье». Серия геолого-экономическая. № 17. М.: ВИМС. 2005. 104 с.Tigunov L.P., Bykhovsky L.Z., Zubkov L.B. Titanium ores of Russia: state and prospects of development, in Mineral Raw Materials, Geological and Economic Series. Ed. by L.P. Tigunov, (VIMS, Moscow, 2005). No. 17. 104 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.