Проект доцента отделения геологии Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Булата Соктоева «Роль вулканизма в формировании геохимической специфики и металлоносности углей Иркутского угольного бассейна» (24-77-00010) получил поддержку РНФ в конкурсе «Проведение инициативных исследований молодыми учеными».
По словам ученого, на территории Сибири сосредоточено более 70 % всех запасов углей России – как каменных, так и бурых – и добывается около 80 %. Основные запасы сосредоточены в Кузнецком и Канско-Ачинском угольных бассейнах, при этом значительные запасы также выявлены в Иркутском и Минусинском угольных бассейнах и на отдельных месторождениях.
«Угольные бассейны и месторождения на территории Сибири весьма неоднородны по уровням накопления элементов-примесей и характеру их распределения, что зависит от целого ряда контролирующих факторов. Среди них, фактор петрофонда области питания, геотектонический фактор, фактор угольного метаморфизма, эпигенетические факторы (гидротермальные процессы, гипергенное окисление углей), фактор субсинхронного вулканизма. Фактор субсинхронного вулканизма является одним из основных, оказывающих существенное влияние на накопление редких элементов в углях. При этом максимально достоверные оценки влияния данного фактора на формирование редкометалльной специфики углей могут быть получены при исследовании погребенного пирокластического материала и реконструкции его первоначального состава», – говорит доцент ТПУ.
Вулканогенный материал встречается в угольных пластах преимущественно в виде маломощных глинистых прослоев – тонштейнов. Они используются геологами для корреляции угольных пластов в пределах угольных месторождений и бассейнов, а также оценки периодичности вулканических извержений. Однако, по словам руководителя проекта, существующие методы идентификации тонштейнов в пластах не всегда позволяют надежно определять исходный состав и генезис изучаемых прослоев.
«Цель нашего проекта – оценить роль палеовулканизма в формировании геохимической специфики и металлоносности углей Иркутского угольного бассейна по данным изучения тонштейнов в угленосных отложениях ряда месторождений. Дело в том, что именно тонштейны могут быть источником высоких концентраций большой группы редких элементов в углях. А присутствие в угле преобразованного вулканического пепла, рассеянного по органической массе или в виде тонштейнов, увеличивает концентрацию ценных компонентов. В их число входят, например, германий, галлий, цирконий, иттрий, тантал, ниобий, редкоземельные элементы и другие – в зависимости от состава исходного пирокластического материала. Их концентрация может достигать промышленных значений, поэтому тонштейны и вмещающие угольные пласты можно рассматривать как перспективный источник подобных элементов, что в ряде случаев может быть экономически выгодно», – поясняет Булат Соктоев.
При поддержке гранта в ТПУ планируют изучить минеральный и химический состав тонштейнов и рассеянного пирокластического материала в угленосных отложениях Иркутского бассейна (Азейское, Головинское, Мугунское, Черемховское), провести реконструкцию исходного состава пирокластического материала по комплексу минералого-геохимических критериев, оценить влияние пирокластического материала на общий химический состав вмещающих их углей. Кроме того, планируется выделить спектр химических элементов в углях, источником которых послужил именно пирокластический материал различного состава, определить вероятное местонахождение источников пирокластического материала.
«Исследования по угольной тематике, посвященные проблеме влияния фактора вулканизма, проводятся в Китае, России и США, однако поставленная нами задача позволит подойти к вопросу более масштабно и системно. И ее решение, в перспективе, позволит выявлять новые редкометально-угольные месторождения в пределах Иркутского бассейна, а также комплексно подойти к использованию уже разведанных месторождений углей, в которых выявлено обогащение ценными и токсичными элементами», – подчеркивает доцент ТПУ.
Кроме того, результаты проекта можно будет использовать для расширения и усовершенствования научной базы и методологии в целом, что позволит адаптировать полученные данные и под другие угольные объекты того же периода возникновения (раннеюрская эпоха) других бассейнов (Забайкалье, Дальний Восток, Центральная Азия).