В последние годы исследования в области экологии, биологии, геологии объединились в единое направление для выработки единого подхода к оценке роли химических элементов в биологических процессах, в функционировании живых организмов и экосистем в условиях антропогенного воздействия на природу, зачастую ведущего к необратимым изменениям в состоянии окружающей среды и в здоровье человека.

В работе представлены и обобщены результаты исследований свойств нового класса фотоактивных материалов – висмутатов щелочноземельных металлов в зависимости от их состава и структуры.

Актуальность данного исследования обусловлена, прежде всего, тем, что его цель и задачи отвечают современным тенденциям в исследованиях и разработке научных основ создания новых фотоактивных материалов, в частности, активных в видимой области спектра твердотельных фотокатализаторов1. Так, в базе данных Web of Knowledge (по состоянию на 14.11.2020 года) по поисковому запросу «Photocatalysis» насчитывается 57 930  статей и монографий начиная с 1997 года. По запросу «Photocatalysis + visible light» - 29 279 статей и монографий. При этом из года в год наблюдается рост числа публикаций по обоим направлениям (см. Рисунок 1).

Актуальность темы исследования. Истощение доступных месторождений полезных ископаемых вызвало повышенный интерес к ресурсам Мирового океана. Уже давно разрабатываются многочисленные морские месторождения углеводородов, появляются первые подводные комплексы по добычи золота, алмазов и цветных металлов, в перспективе ожидается разработка обширных глубоководных месторождений железно-марганцевых конкреций и кобальтоносных марганцевых корок. Можно с уверенностью говорить, что данный процесс будет нарастать и в дальнейшем.

Интерес к термическим преобразованиям кристаллических веществ обусловлен тем, что вещество Земли является преимущественно кристаллическим и одним из основных параметров его существования оказывается температура, в частности, это относится прежде всего к зонам активного вулканизма. Изучение минеральных парагенезисов современных флюидных потоков в природных системах актуально для решения базовых проблем рудогенеза в связи с базальтовым вулканизмом в наземных и подводных условиях, определения рудоносной перспективности вулканогенных формаций, а также изучения металлогении островодужных систем.

На северо-востоке Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна (НГБ) промышленная нефтеносность связана главным образом с нижнепалеозойскими карбонатными отложениями, содержащими залежи нефти на двух десятках месторождений. Значительная продуктивность этих месторождений связана с нижнедевонскими резервуарами, которые вследствие фациального разнообразия и различной интенсивности вторичных преобразований характеризуются высокой степенью неоднородности.

В последние десятилетия значительное внимание уделяется экологическим проблемам геохимии и минералогии и, следовательно, их гипергенной составляющей, которая изучает закономерности миграции химических элементов и трансформации минералов в верхних частях земной коры и на ее поверхности. Отработка месторождений полезных ископаемых, ведение на них горнотехнических и технологических работ приводят к интенсификации процессов гипергенного минералообразования, углубляя окислительные процессы и осуществляя вынос за пределы месторождений продуктов окисления руд. Переработка полезных ископаемых включает, в дополнение к добыче, формирование отвалов горных пород и твердых отходов обогащения руды, а также может приводить к сбросу значительного количества загрязненных жидких стоков.

При разработке тектонических моделей сложность представляет определение времени метаморфизма и увязка РТ-параметров образования пород с общей шкалой геологических событий. Эти задачи нужно решать с использованием минералов, прямо свидетельствующих о времени и физико-химических условиях геологических процессов.

Древнейшие комплексы пород, метаморфизованные в условиях гранулитовой фации, широко распространены на щитах и в кристаллическом основании платформ. Они давно привлекают внимание исследователей, поскольку дают важную информацию о составе и степени преобразования континентальной коры, сформированной на ранних этапах развития Земли (Glikson, 2014). Исследователи считают, что эти комплексы слагают фундамент зеленокаменных поясов и так же, как и «серые гнейсы», относятся к древнейшим образованиям на Земле (Van Kranendonk et al., 2018). Оценка условий формирования континентальной коры является одной из фундаментальных проблем геологии раннего докембрия (Spencer et al., 2017).

Анализ известных геологических данных показывает, что около половины мировых запасов калийных руд приходится на месторождения, расположенные на территории Российской Федерации и Республики Беларусь. Разработка калийных месторождений России ведётся подземным способом с использованием механизированных комбайновых комплексов, в состав которых входят проходческо-очистные комбайны, оснащенные, как правило, буровыми исполнительными органами с резцовым породоразрушающим инструментом.

В настоящее время остро возник вопрос об обеспечении отечественной промышленности кобальтовым и марганцевым сырьем, поскольку основные разрабатываемые источники полиметаллических руд России истощаются. Нехватку полиметаллов, входящих в группу наиболее значимых минеральных ресурсов для экономики страны, согласно стратегии развития минерально- сырьевой базы РФ до 2035 г, возможно восполнить запасами твердых полезных ископаемых, залегающих на дне мирового океана, отработке которых посвящены Международные и Национальные проекты.
Однако подводная добыча твердых полезных ископаемых требует разработки новых технологий и оборудования для их реализации. В частности, для осуществления технологии избирательного разрушения и сбора кобальтоносных железомарганцевых корок требуется разработка схемных и конструктивных решений горных машин, например, подводного экскавирующего сборщика, что является актуальной задачей. <...>