Геологи Томского политеха вместе с коллегами из Китая провели необычный эксперимент в природных условиях, сообщает пресс-служба вуза. Они закопали образцы глинистых минералов в торф Васюганского болота и через год достали их, чтобы посмотреть на изменения. Оказалось, что болото способно превращать обычные минералы в материалы, которые поглощают углекислый газ и аммоний.
Ученые поместили образцы глауконита и смектита в толщу торфа на разную глубину — 25, 50 и 70 сантиметров. Минералы изучили с помощью рентгеновской дифракции, электронных микроскопов и термического анализа. Выяснилось, что за это время структура материалов заметно изменилась.
«Результаты инкубационного эксперимента указывают на то, что торфяное болото действует как биогеохимический ускоритель, усиливая процессы ионного обмена, десорбции и реорганизации минералов. Условия высокой влажности, низкого pH, присутствия органических кислот и восстановительного потенциала способствуют целенаправленным преобразованиям глауконита и смектита, создавая естественную модель ранних диагенетических изменений глинистых минералов», — рассказал соавтор исследования, доцент отделения геологии Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Максим Рудмин.
Чем глубже лежали образцы, тем сильнее менялся их химический состав. Термический анализ подтвердил, что после пребывания в болоте минералы стали активно сорбировать углекислый газ и органические кислоты. При этом глауконит действует как буфер — он перестраивает свою кристаллическую решетку и обменивается ионами. Смектит же использует для этих целей пространство между слоями.
Такие свойства открывают перспективы для использования минералов в экологических технологиях. Например, из них можно делать барьерные слои на свалках или фильтры для очистки воды. В планах ученых — продолжить наблюдения и понять, как поведут себя минералы при более длительном нахождении в болоте. Это поможет точнее оценить их потенциал как природных материалов для защиты окружающей среды.
