The object of research, development or design (in Russian) : Предметом исследования являются угли и глинистые прослои Карагандинского угольного бассейна.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі – Қарағанды көмір бассейнінің көмір және сазды қабаттары болып саналады.

Aim of work (in Russian) : Изучение минералого-геохимических особенностей глинистых прослоев и углей Карагандинского бассейна; оценка роли вулканогенного пирокластического материала как источника накопления элементов-примесей в углях для выделения специфичных по составу пирокластических прослоев и разработки критериев их идентификации, возможности использования для корреляции угленосных отложений и влияния на их качество углей.

Aim of work (in Kazakh) : Қарағанды бассейнінің сазды қабаттары мен көмірлерінің минералогиялық және геохимиялық ерекшеліктерін зерттеу, құрамындағы пирокластикалық қабаттарды анықтау және оларды анықтау критерийлерін әзірлеу үшін көмірдегі микроэлементтердің жиналу көзі ретіндегі жанартауды пирокластикалық материалдың рөлін бағалау, корреляция үшін көмірі бар кен орындарын пайдалану мүмкіндігі және көмірдің олардың сапасына әсері.

Методы исследования (на русском) : Лабораторно-аналитические исследования проведены в аккредитованных, ведущих лабораториях специализированных на исследованиях углей, а именно: 1) определение элементного состава проб глинистых прослоев и углей проводилось методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой ICP-OES спектрометре 7600 Duo (Thermo Scientific Corporation, USA, 2013) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой ICP-MS спектрометре Agilent 7700x (AgilentTechnologies, USA, 2010 г.), ICP-MS спектрометре Agilent 8800 (AgilentTechnologies, USA, 2013 г.); 2) микроминеральный состав проб, формы микровключений различной зерности, морфометрические показатели минеральных микрочастиц и их элементный состав изучены с применением сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией на сканирующем электронном микроскопе Tescan Lyra 3 XMH, оснащенного ЭДС спектрометром (Tescan, Czech, 2015 г.) в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Дальневосточного геологического института Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВГИ ДВО РАН).

Методы исследования (на казахском) : Зертханалық және аналитикалық зерттеулер көмірді зерттеуге мамандандырылған аккредиттелген, жетекші зертханаларда жүргізілді, атап айтқанда: 1) саз қабаттары мен көмір үлгілерінің элементтік құрамын анықтау индуктивті байланысқан плазмалық ICP-OES 7600 Duo (Thermo Scientific Corporation, АҚШ, 2013) спектрометрімен атомдық эмиссиялық спектрометрияны қолдану арқылы жүзеге асырылды және индуктивті байланысқан плазмалық ICP-MS спектрометрі бар масс-спектрометрия Agilent 7700x (Agilent Technologies, АҚШ, 2010), ICP-MS спектрометрі Agilent 8800 (Agilent, USATechnolog1,13); 2) сынамалардың микроминералдық құрамы, әртүрлі түйіршіктердің микроқосылу нысандары, минералды микробөлшектердің морфометриялық көрсеткіштері және олардың элементтік құрамы ЭҚК спектрометрмен жабдықталған TESCAN Lyra 3 XMH сканерлеуші электрондық микроскопында энергодисперсиялық рентгендік спектроскопиямен (Tescan, Czech, 2015 ж.) біріктірілген сканерлеуші электрондық микроскопияны (СЭМ) қолдану арқылы Федералды мемлекеттік бюджеттік ғылым мекемесінде Ресей Ғылым академиясының Қиыр Шығыс филиалының Қиыр Шығыс геологиялық институтында (РҒА ҚШФ ҚШГИ) зерттелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведенные исследования, посвященные геохимическим характеристикам и определению особенностей состава углей пласта к7 Карагандинского угольного бассейна являются абсолютно новыми и заключаются в следующем: - Установлено, что угли незначительно обогащены тяжелыми лантаноидами от Но до Lu. Кривые распределения нормированные к UCC (верхняя земная кора) значения РЗЭ в углях меньше среднего значения по углю в мире, и составляют всего лишь третью часть от UCC. Отношение La/Yb при этом возрастает вверх по разрезу, указывая на преимущественно кластогенный механизм поступления РЗЭ в угли. - Установлены содержания и микроминеральные формы нахождения РЗЭ и токсичных элементов-примесей As, Cr, Co, U, Th, при этом установлено что их концентрации не превышает предельно допустимые концентрации. - Установлены микроминеральные включения РЗЭ, а также с единичной встречаемостью установлены включения иттрия (Y) в пробах угля, аргиллита, а также в пробах, отобранных на контакте угля и глинистых пород. Методом СЭМ-ЭДС в пробах установлены микроминеральные включения итрия различной размерности, преимущественно YPO (ксенотим?) состава. Преобладающей минеральной формой РЗЭ являются фосфаты легких лантаноидов. Шестоватые кристаллы CeLaNdPO состава обнаружены в образцах угля и глинистых прослоев. Применение метода сканирующей электронной микроскопии помог выявить некоторые селен содержащие минералы, такие как клаусталит, Se-галенит, а также минералы титана – рутил; циркон с примесью Sc; пирит.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Геохимиялық сипаттамаларға және Қарағанды көмір бассейнінің к7 қабатының көмір құрамының ерекшеліктерін анықтауға арналған зерттеулер мүлдем жаңа болып табылады және мыналардан тұрады: - Көмірлер Но-дан Lu-ға дейінгі ауыр лантаноидтармен аздап байытылғаны анықталды. UCC-қа (жоғары континенталды қыртыс) нормаланған үлестіру қисықтары көмірдегі сирек жер мәндері әлемдегі көмірдің орташа мәнінен аз және UCC-дің үштен бір бөлігін ғана құрайды. Бұл жағдайда La/Yb коэффициенті сирек жер элементтері көмірге түсуінің негізінен кластогендік механизмін көрсете отырып, жоғары қарай өседі. - Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде сирек жер және улы қоспа элементтердің – As, Cr, Co, U, Th құрамы мен микроминералдық құрамы анықталды, бұл ретте олардың концентрациясы ШРК-дан (шекті рұқсат етілген концентрациялардан) аспайтыны анықталды. - Іріктелген сынамаларда сирек жер элементтерінің микроминералды қосындылары орнатылды, иттрийдің (Y) қосындылары анықталды. Сканирлік электронды микроскоптын әдісімен Қарағанды көмір бассейнінің көмір сынамаларында, контактілерде, сондай-ақ сыйымды жыныстарында әртүрлі мөлшердегі итрий микроминералдық қосындылары, негізінен YPO (ксенотим?) құрамды анықталды. Сирек жер элементтері басым минералды түрі жеңіл лантаноидты фосфаттар болып табылады. Көмір мен саз қабаттарының үлгілерінде ұзартылған CeLaNdPO кристалдары кездетіні анықталды, сонымен қатар клаусталит, Se-галенит, титан-рутил минералдары бар минералдар; Sc қоспасы бар циркон; пирит анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Согласно посланию Президента РК К. Токаева народу Казахстана от 01.09.2023 г., отмечается высокая значимость изучения РЗЭ: «Одной из приоритетных задач должно стать освоение залежей редкоземельных металлов, по сути превратившихся в "новую нефть". Страны, которые смогут реализовать свой потенциал в этой сфере, будут определять вектор технологического прогресса всего мира». Слова президента еще раз подтверждают актуальность изучения геохимии РЗЭ. Уголь является важным минеральным и экономическим ресурсом во многих странах мира и играет важную роль в развитии современной экономики. Это основной источник и материал для производства электроэнергии, энергоемких отраслей промышленности, а также для отопления жилых и коммерческих помещений. Но не смотря на высокие содержания элементов-примесей в углях они несут экологическую проблему для окружающей среды (ОС). Потенциально опасные для ОС элементы могут напрямую выделяться при использовании, добыче или транспортировке угля, размещении отходов угледобычи и побочных продуктов сжигания. Поэтому жизненно необходимо определить содержание и распределение элементов в угле. Получение РЗЭ из угля является важным воплощением чистого и эффективного использования угля, что имеет большое стратегическое значение для развития «зеленой» экономики.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : ҚР Президенті Қасым-Жомарт Тоқаевтың 01.09.2023 ж. Қазақстан халқына Жолдауына сәйкес, сирек және сирек жер металдарын зерттеу мен зерттеудің маңыздылығы жоғары екені айтылды: "басым міндеттердің бірі мәні бойынша «жаңа мұнайға» айналған сирек және сирек жер металдарының кен орындарын игеру болуы тиіс. Осы салада өз әлеуетін іске асыра алатын елдер бүкіл әлемнің технологиялық прогресінің векторын айқындайтын болады". Президенттің сөздері сирек жер элементтер геохимиясын зерттеудің өзектілігін тағы да растайды. Көмір әлемнің көптеген елдерінде маңызды минералды және экономикалық ресурс болып табылады және қазіргі экономиканың дамуында маңызды рөл атқарады және сирек жер элементтері ықтимал көзі болып табылады. Бұл электр энергиясын, энергияны көп қажет ететін өнеркәсіп салаларын (болат, цемент және т.б.) өндіруге, сондай-ақ тұрғын және коммерциялық үй-жайларды жылытуға арналған негізгі көз бен материал болып саналады. Бірақ бұл элементтердің көмірдегі жоғары құрамына қарамастан, олар қоршаған ортаға экологиялық проблема тудырады. Қоршаған ортаға ықтимал қауіпті элементтер көмірді пайдалану, көмір өндіру немесе тасымалдау, көмір қалдықтарын орналастыру және көмірді жағудың жанама өнімдері арқылы тікелей шығарылуы мүмкін. Сондықтан көмірдегі элементтердің құрамы мен таралуын анықтау өте маңызды. Көмірден сирек элементтерді алу "жасыл" экономиканы дамыту үшін үлкен стратегиялық маңызы бар, көмірді таза және тиімді пайдаланудың маңызды көрінісі болып табылады.

Level of implementation (in Russian) : Всесторонняя оценка содержаний критических элементов в углях чрезвычайно важна для понимания геологических процессов, влияющих на их обогащение элементами, что позволяет полностью использовать уголь экономичным и экологически чистым способом. Анализ характера латерального распределения показал, что угольный пласт к7 может служить потенциальным сырьем для комплексной переработки и утилизации многих элементов-примесей. Восстановление экономически ценных РЗЭ и критических элементов, которые могут внести вклад в национальную экономику, внедрение передовых экологически чистых технологий и снижение опасности утечек угля на складах, ограничит расходы на утилизацию, а также снизит воздействие на окружающую среду, что следует учитывать и внедрять практику угледобывающих компаний.

Level of implementation (in Kazakh) : Көмірдегі маңызды элементтердің құрамын жан-жақты бағалау олардың элементтермен байытылуына әсер ететін геологиялық процестерді түсіну үшін өте маңызды, бұл көмірді үнемді және экологиялық таза түрде толық пайдалануға мүмкіндік береді. Латералды таралу сипатын талдау кезінде к7 көмір қабаты көптеген қоспа элементтерін кешенді өңдеу және кәдеге жарату үшін шикізат ретінде қызмет етуі мүмкін екенін көрсетті. Ұлттық экономикаға үлес қоса алатын экономикалық құнды сирек жер элементтері және шекті элементтерді қалпына келтіру, озық экологиялық таза технологияларды енгізу және қоймалардағы көмірдің кемуін қаупін азайту кәдеге жарату шығындарын шектейді, сондай-ақ көмір өндіруші компаниялардың тәжірибесін ескеру және енгізу қажет қоршаған ортаға әсерді азайтады.

Efficiency (in Russian) : Эффективность реализации проекта в первую очередь заключается в том, что полученные результаты о распределении элементов-примесей, в том числе РЗЭ в углях позволят оценить их редкометалльный потенциал для расширения минерально-сырьевой базы страны. Кроме того исследование фоновых и аномальных содержаний элементов-примесей, а также токсичных элементов необходимо для мониторинга уровня токсичности, уровня экологической безопасности.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі, ең алдымен, көмірдегі микроэлементтерді, оның ішінде сирек жер элементтерін бөлу бойынша алынған нәтижелер елдің минералдық-шикізаттық базасын кеңейту үшін олардың сирек металдық әлеуетін бағалауға мүмкіндік беретіндігінде болады. Сонымен қатар, микроэлементтердің, сондай-ақ улы элементтердің фондық және аномальды құрамын зерттеу уыттылық деңгейін және экологиялық қауіпсіздік деңгейін бақылау үшін қажет.

Field of application (in Russian) : Абсолютно новые данные и результаты комплексных минералого-геохимических исследований углей и глинистых прослоев карагандинского угольного бассейна, на базе ведущих аккредитованных лабораторий актуальны и применимы в практике угледобывающих компаний. Полученные результаты позволят определить и разработать критерии идентификации и корреляции угольных пластов Карагандинского бассейна, а также будут необходимы при изучении глинистых прослоев, в качестве пород коллекторов – ловушек, вмещающие элементы-примеси, в том числе РЗЭ, для их дальнейшего рационального использования.

Field of application (in Kazakh) : Жетекші аккредиттелген зертханалар базасында Қарағанды көмір бассейнінің көмірі мен саз қабаттарының кешенді минералдық-геохимиялық зерттеулерінің жаңа деректері мен нәтижелері өзекті және көмір өндіруші компаниялардың тәжірибесінде қолданысқа жарамды болады. Алынған нәтижелер Қарағанды бассейніндегі көмір қабаттарын сәйкестендіру және корреляциялау критерийлерін анықтауға және әзірлеуге мүмкіндік береді, сондай-ақ құрамында қоспа элементтері, оның ішінде сирек жер элементтері бар коллекторлық жыныстар – тұтқыштар ретінде сазды қабаттарды зерттеуде, оларды одан әрі ұтымды пайдалану үшін қажет болады.