2.3. Твердые горючие полезные ископаемые
Общие вопросы. Специалистами Федерального агентства по недропользованию представлены основные итоги ГРР на твердое топливо в 2014 г. и задачи на 2015 г. В 2014 г. завершены работы по оценке прогнозных ресурсов каменных углей Приграничной площади Южно-Якутского бассейна; локализовано 1543 млн т прогнозных ресурсов высоких категорий. Значительная их доля приходится на угли особо ценных марок.
Бюджетное финансирование геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые в 2015 г. составляет лишь три четверти финансирования 2014 г. Доля ГРР на твердое топливо не превысит нескольких процентов общих затрат. Тем не менее, приоритетные направления геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые в 2015 г. сохранились. К ним отнесены поисковые работы на угли особо ценных марок в Печорском бассейне и угольных бассейнах Дальнего Востока [Итоги Федерального агентства по недропользованию в 2014 году и планы на 2015 год. // Министерство природных ресурсов и экологии РФ. Федеральное агентство по недропользованию. -М. -2015.].
С.А. Аксенов и А.И. Некрасов (Федеральное агентство по недропользованию) рассмотрели конкретные результаты ГРР на ТПИ за 2013 г. В результате поисковых работ 2013 г. в западной части Приграничной угленосной площади Токинского района Южно-Якутского бассейна, северо-восточнее Эльгинского месторождения угля, локализованы и оперативно оценены прогнозные ресурсы коксующихся углей марок К и КЖ: по категориям Р1 – 400 млн т и Р2 – 450 млн т. В результате подготовлена новая перспективная для лицензирования угленосная площадь с суммарной оценкой ресурсов каменного угля категории Р1 – 715 млн т, Р2 – 800 млн т [Аксенов С.А., Некрасов А.И. Результаты геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые в России за 2013 г. и направления работ в 2014 г. // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. -2014. -№ 2, с. 21-34.].
В докладе В.П. Иванова анализируется сходство и различие терминов в осадочной и угольной геологиях. Среди научных работ за последние 20 лет в области угольной геологии следует выделить многотомный научно-справочный труд «Угольная база России». В нем особое место занимает монография «Основные закономерности углеобразования и размещения угленосности на территории России» (VI том), в котором систематизированы итоги многолетних исследований геологов угольщиков бывшего СССР и России. В указанной работе авторы выдвигают два тезиса: «Наука об осадочных породах (осадочная геология), включающая и генетическое учение об угленосных формациях наряду с петрологией, стратиграфией и геотектоникой, представляет фундаментальную область знаний о Земле. Развитие отечественной осадочной геологии обязано угольной геологии, которая как самостоятельный крупный раздел геологии оформилась в 30-е годы прошлого столетия» [Иванов В.П. Сходство и различие терминов в осадочной и угольной геологиях. // Развитие минерально-сырьевой базы Сибири: от Обручева В.А., Усова М.А., Урванцева Н.Н. до наших дней. Материалы Всероссийского форума с международным участием, посвященного 150-летию академика Обручева В.А., 130-летию академика Усова М.А. и 120-летию профессора Урванцева Н.Н., Томск, 24-27 сент., 2013. -Томск. -2013.].
Доклад Е.П. Калинина посвящен истории Печорского угольного бассейна. Пионерскими исследованиями А.А. Чернова и его последователей была выявлена не известная ранее эпоха угленакопления, проявившаяся в Северном Приуралье в пермское время и не имеющая аналогов в системе Урала. Запасы углей Печорского бассейна по оценке известного ученого А.А. Чернова должны были исчисляться миллиардами тонн. Будущие исследования показали, что научный прогноз полностью подтвердился. Печорский бассейн стал новым угледобывающим регионом страны, который в суровых природных условиях Заполярья и Приполярья развил мощную сырьевую базу для энергетической, металлургической и коксохимической промышленности [Калинин Е.П. Прошлое, настоящее и будущее Печорского угольного бассейна (к 90-летию открытия). // Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востока России. Геология нефти и газа. Органическая геохимия. Поиск и разведка месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых, гидрогеология. Освоение минерально-сырьевых ресурсов региона, недропользование. Геоэкология. Новые геотехнологии, новые методы и средства. История геологических исследований, геологическое наследие, геологическое образование. Материалы 16 Геологического съезда Республики Коми, Сыктывкар, 15-17 апр., 2014. -Сыктывкар. -2014.].
В монографии В.Я. Афанасьева, Ю.Н. Линника и В.Ю. Линника дана характеристика угледобычи в России, оценено состояние шахтного и карьерного фондов, определены технико-экономические показатели работы угольной промышленности. По результатам исследований горно-геологических условий залегания и характеристик разрушаемости угольных пластов предложены типизация угольных пластов по степени пригодности к эффективной разработке и их классификация по особенностям геологического строения и разрушаемости. Определены основные показатели работы угольной промышленности РФ в области механизации очистных и подготовительных работ при подземном способе добычи угля. Выполнен анализ и сравнительная оценка технико-экономического уровня очистного и проходческого оборудования. Результаты выполненных исследований легли в основу прогноза горно-геологических условий разработки угольных месторождений на период до 2030 года и разработки направлений развития подземной разработки угольных месторождений [Афанасьев В.Я., Линник Ю.Н., Линник В.Ю. Уголь России: состояние и перспективы. // Науч. мысль. Инфра-М. -М. -2014.].
На примере буроугольных месторождений Дальнего Востока и диктионемовых сланцев Прибалтийского бассейна В.И. Вяловым, И.А. Неженским, А.С. Балахоновой и др. (ФГУП «ВСЕГЕИ») показано значение содержащихся в них редких металлов и повышение инвестиционной привлекательности невостребованных в настоящее время месторождений топливно-энергетического сырья, которые являются комплексными месторождениями нетрадиционных геолого-промышленных типов [Вялов В.И., Неженский И.А, Балахонова А.С. и др. Повышение инвестиционной привлекательности неликвидных месторождений топливно-энергетического сырья Российской Федерации за счет содержащихся в них редких металлов. // Разведка и охрана недр. -2014. -№ 9, с. 18-20.].
Е.И. Никитиной и М.В. Поповой проведено структурно-геоморфологическое районирование болотных систем юга Западной Сибири. Дана литолого-геохимическая характеристика продуктов болотного литогенеза и оценка зависимости их вещественного состава от структурно-геоморфологического положения болотных систем, определены основные направления использования. На долю России приходится 60% мировых запасов торфа, в том числе на Западную Сибирь 40%. На территории Западной Сибири и в настоящее время продолжаются болотообразующие процессы: заболачиваются новые территории, ежегодное накопление торфа составляет около 10 млн т. Порядка 70% добываемого в мире торфа идет на нужды сельского хозяйства. В то же время современные технологии позволяют получать из торфа как традиционные (бытовое топливо, удобрения, тепло- и звукоизоляционные материалы), так и новые виды продукции (металлургическое топливо, активированные угли, лекарственные препараты, парфюмерные компоненты и др.). Торфяное сырье Западной Сибири отличается чрезвычайным разнообразием физического состояния и химического состава, что позволяет применять его во многих отраслях народного хозяйства [Никитина Е.И., Попова М.В. Торфяные ресурсы юга Западной Сибири: минерагенический потенциал, направления использования. // Вестн. Сиб. гос. ун-та путей сообщ. -2014. -№ 30.].
С.Б. Селяниной, М.В. Труфановой, К.Г. Боголицыным и др. получены новые данные о перспективности использования торфа приарктических территорий России с позиций извлечения «зеленых» реагентов: высокомолекулярных гуматов, биологически активных низкомолекулярных соединений (восков, смол). Показано, что верховой торф, сформированный в условиях европейского Севера России, наиболее универсален как с точки зрения извлечения зеленых реагентов, так и для реализации теплотворной способности торфа, в связи с его низкой зольностью. А низинный и переходный торф предпочтительнее использовать для производства удобрений и кормовых БАД на основе биополимеров гумусовой природы [Селянина С.Б., Труфанова М.В., Боголицын К.Г. и др. Ресурсный потенциал торфа северных территорий России. // Кластер конференций по органической химии «ОргХим-2013», Санкт-Петербург (пос. Репино), 17-21 июня, 2013. Тезисы докладов. - Санкт-Петербург. -2013.].
Торф - возобновляемый источник энергии (ВИЭ), что признано и ООН и Европарламентом, третье по запасам топливо России, находящееся в болотах. Торф экологичен и экономичен. Ежегодный прирост запасов торфа - 88 млн т в условном топливе. В 80-е гг. XX в. в России добывалось 50 млн т торфа промышленным способом, что могло обеспечить работу электрических мощностей в 5 тыс. МВТ. В 90-е гг. эти мощности оказались брошенными из-за потери потребителей. Отсюда пожары 2010 г. в Подмосковье, задымление и смог в Москве. Что делать? Как защитить Москву от повторения этого. В.И. Марков и Н.И. Волкова выступают за восстановление добычи торфа и местных топливных резервов в регионах. Рассмотрены возможности газификации торфа и новое направление в газификации страны [Марков В.И., Волкова Н.И. Торф - возобновляемый ресурс у нас под ногами. // Экол. и пром-сть России. -2014. -Янв.].
Проявления кембро-ордовикского обогащенного органическими веществами черного сланца и их метаморфизованные докембрийские и нижнепалеозойские аналоги давно известны в Фенноскандии. Для этих пород характерны высокие концентрации U, Mo, V, Zn, Pb, Ni и других металлов. К примеру, запасы урана в Эстонии оцениваются в 6,6 млн тонн (U3O8). Кроме коммерческого интереса с черным сланцем связаны и экологические проблемы. Добыча в Швеции и Эстонии нанесла серьезный вред окружающей среде. Черный сланец излучает радон, а при выветривании черного сланца высвобождаются вредные элементы, которые попадают в почву и грунтовые воды. Поскольку черный сланец Фенноскандии и Балтоскандии представляет собой сланцы и метасланцы с разнообразными литологическими и геохимическими характеристиками, необходимо уточнить его ресурсы. A. Soesoo и S. Hade предлагают создать Базу данных по черному сланцу Фенноскандии-Балтоскандии с геологической, геохимической и экологической информацией. В эту базу данных заносятся данные по палеозойским и докембрийским породам, включая такие характеристики сланцев, как стратиграфия, ресурсы, распределение металлов/элементов, оценка воздействия на окружающую среду, влияние на почвы и грунтовые воды и т.д. Представлены некоторые визуализации на примере граптолитовых аргиллитов Эстонии [Soesoo A., Hade S. Черный сланец в Эстонии: на пути к созданию фенноскандинавско-балтоскандинавской базы данных. // Black shale of Estonia: Moving towards a Fennoscandian-Baltoscandian database. Тр. Карел. науч. центра РАН. -2014. -№ 1.].
Геология формирования и прогнозирования месторождений твердых горючих полезных ископаемых. Участие вулканических продуктов в составе пород угленосных толщ отмечается на подавляющем большинстве месторождений мира. Следовательно, необходимость учета роли тектогенеза и вулканизма в процессах формирования палеобассейнов угленакопления (ПБУ) очевидна. Реконструкции обстановок формирования угленосных толщ и установление первичных условий накопления минерального и органического вещества основывались на палеогеодинамических, палеогеографических и палеовулканологических исследованиях. Факты, изложенные Н.А. Асланикашвили, В.Г. Иорашвили и А.И. Суладзе, свидетельствуют в пользу существования взаимосвязи между процессами вулканизма и формирования ПБУ в различных эпохах фанерозоя, на основании чего представляется возможным их использование при палеогеодинамических реконструкциях и при прогнозировании глубокопогруженных толщ [Асланикашвили Н.А., Иорашвили В.Г., Суладзе А.И. Вулканизм и углеобразование. // 7 Международная научная конференция «Вулканизм, биосфера и экологические проблемы», пос. Шепси (Краснодар. край), 12-17 сент., 2013. Сборник материалов. -Майкоп. -2013.].
Б.А. Буровым, А.И. Гресовым и С.В. Симоненко представлены результаты статистической оценки (средних значений) периодичностей образования угольных пластов в угленосных свитах и отдельных месторождениях пяти угольных бассейнов России. Получена оценка среднего по всем рассмотренным месторождениям значения временного интервала между периодически повторяющимися процессами образования угольных пластов. Для анализа были выбраны угленосные свиты Южно-Якутского и Ленского угольных бассейнов, историческая датировка которых выполнена в масштабе веков шкалы геологического времени, что в общем недостаточно точно, однако этот недостаток компенсируется большим количеством угольных пластов, разведанных в угленосных свитах этих бассейнов. Также использованы результаты исследования закономерностей углеобразования в Зырянском каменноугольном бассейне в Беринговском угольном бассейне [Буров Б.А., Гресов А.И. Симоненко С.В. Геологические циклы образования месторождений угля с позиций термогидрогравидинамической теории эволюции планеты Земля. // Физика геосфер. 8 Всероссийский симпозиум, Владивосток, 2-6 сент., 2013: Материалы докладов. -Владивосток. -2013.].
При изучении верхнеюрских разрезов выделено три типа метасоматитов по угольному прототиту: углисто-кварцевые структурно-унаследованные, новоструктурные углисто-кварцевые и структурно-унаследованные углисто-кальцитовые. Приведенные данные К.Г. Скачек, В.Г. Колокольцевым и А.В. Брылиной о трех типах наложенно-эпигенетических процессов в углях с кардинальным преобразованием вещественного состава и их структурно-текстурного облика позволяют сделать вывод о чрезвычайно широком распространении метасоматизма в породах мезозойского осадочного чехла Западно-Сибирской плиты и необходимости его специального изучения. Встречающиеся в мезозойских толщах мономинеральные кварцевые зернистые породы, рассматриваемые обычно как кластолиты, не всегда первичны. Сходные по составу и структуре породы могут возникнуть в результате флюидно-метасоматических наложенно-эпигенетических процессов. Такие новообразования могут иметь пластовую, а также жильную (простую либо очень сложную) форму, обусловливая морфологию нефтяных ловушек. Все это необходимо учитывать при литологическом изучении и прогнозировании месторождений углеводородов [Скачек К.Г., Колокольцев В.Г., Брылина А.В. Эпигенетические преобразования юрских углей на Западно-Сибирской плите. // Геохимия литогенеза. Материалы Российского совещания с международным участием, Сыктывкар, 17-19 марта, 2014. -Сыктывкар. -2014.].
Принято считать, что визейские угли не представляют промышленного интереса, т.к. пласты невыдержанные, строение их линзовидное, наблюдаются частые переходы углей в углистые аргиллиты. Однако Н.Н. Рябинкина, О.В. Валяева и С.В. Рябинкин доказывают, что доля угленосных отложений в объеме терригенного комплекса значительна и на отдельных площадях достигает 30%, что весьма важно для УВ генерационного потенциала комплекса, учитывая преимущественно смешанный состав ОВ. Даже при приблизительном подсчете количество ОВ, содержащееся в угленосной толще по всему бассейну, будет превышать 500 т/км2. Т.е. при условии катагенеза до градаций МК1-2 эти породы могли генерировать значительное количество жидких УВ, которые имели все условия для захоронения в виде залежей как в ловушках одновозрастных отложений, так и мигрировать в более молодые. При благоприятных условиях вертикального перераспределения УВ на последнем этапе развития бассейна могли сформировать комбинированные, седиментогенные и экзогенные ловушки с аллохтонными залежами нефти (Нитчемью-Сынинская ступень), нефти и газа (Югид-Печоргородская зона) и газа (юг Верхне-Печорской впадины) [Рябинкина Н.Н., Валяева О.В., Рябинкин С.В. Вклад угленосных нижнекаменноугольных отложений в нефтегазогенерационный потенциал Тимано-Печорской провинции. // Геология и минеральные ресурсы Европейского Северо-Востока России. Геология нефти и газа. Органическая геохимия. Поиск и разведка месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых, гидрогеология. Освоение минерально-сырьевых ресурсов региона, недропользование. Геоэкология. Новые геотехнологии, новые методы и средства. История геологических исследований, геологическое наследие, геологическое образование. Материалы 16 Геологического съезда Республики Коми, Сыктывкар, 15-17 апр., 2014. -Сыктывкар. -2014.].
Начиная с первой четверти XX в., в угольной геологии утвердилось представление об автохтонном характере накопления исходного материала угольных залежей в континентальных торфяниках как основном для большинства угольных бассейнов и месторождений. Для обоснования этой гипотезы потребовалось ввести в теорию седиментологии ряд дополнений, не опирающихся на факты, что в конечном итоге отрицательно повлияло на развитие геотектонической науки. Была выработана концепция «волновых движений земной коры», оказавшая отрицательное влияние на палеогеографические построения и другие разделы исторической геологии. Критический анализ имеющихся фактических данных показал коренное различие между морфологией и генезисом торфяников и угольных пластов, что полностью отрицает широко принятую концепцию происхождения угольных пластов из погребенных древних торфяников, т.е. автохтонного происхождения. Способ формирования подавляющего большинства угольных пластов оказался аллохтонным, при этом уголь является не континентальным, а наряду с известняком наиболее глубоководным осадком. Это означает, делает вывод В.В. Трощенко, что восходящие и нисходящие движения блоков земной коры были не волновыми, а однонаправленными, прерывистыми. В этой связи должен быть скорректирован ряд положений теории геотектоники и палеогеографии [Трощенко В.В. Генетические аспекты морфологии торфяных и угольных залежей. // Вестн. Юж. науч. центра. -2014. 10. -№ 3.].
Объектом исследований С.А. Бобырева стали контактово-измененные (контактово-метаморфизованные) угли основных угольных бассейнов и месторождений России. Следствием процессов, происходящих под влиянием контактового метаморфизма углей, являются: трансформация мацералов и мацерального состава; графитизация углей; образование новых видов полезных ископаемых: термоантрацита, графита, кокса, сажи (пиролитического углерода) и др. На контактах с магматическими телами выделяются зоны ококсования или ографичивания углей. Контактовый метаморфизм углей, связанный с внедрением магматических расплавов в угленосные толщи, обусловлен сложными и недостаточно изученными геологическими процессами, зависящими от целого ряда факторов. Изучение минеральной составляющей контактово-метаморфизованных углей в настоящее время носит эпизодический характер. Для решения вопросов, связанных с рациональным использованием продуктов трансформации органического вещества в процессах контактового метаморфизма и минеральных новообразований, необходима разработка специальной программы по их изучению [Бобырев С.А. Минеральные ассоциации контактово-метаморфизованных углей. // 5 Научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов ВУЗов с международным участием, посвященная 150-летию со дня рождения академика В.А.Обручева, «Геология, поиски и комплексная оценка месторождений твердых полезных ископаемых», Москва, 11-12 дек., 2013. Тезисы докладов. -М. -2013.].
Объектом исследования В.А. Косинского, Л.В. Гипича, Г.И. Старокожевой и др. (ФГУП «ВНИГРИуголь») стали месторождения бурых углей Российской Федерации с целью разработать проект регламентирующих документов по оценке буроугольных месторождений для комплексного использования. Выполнен анализ геологических данных о качестве и свойствах бурых углей Приморского и Забайкальского краев, Амурской и Магаданской областей, Республик Бурятия и Башкорстана. Проведен отбор проб бурых углей, выполнены лабораторные и технологические испытания бурых углей Харанорского месторождения с целью оценки их качества и свойств как химико-технологического сырья. Осуществлена оценка качества и направлений использования полученных продуктов переработки: полукокса, органоминеральных удобрений, адсорбентов. В результате разработан проект ТУ «Бурые угли для производства полукокса, органоминеральных удобрений, адсорбентов»; проект «Методические рекомендации по изучению качества и технологических свойств бурых углей (на стадии поисковых оценочных работ) с целью их комплексного использования: производства полукокса, органоминеральных удобрений, адсорбентов»; проект «Методические рекомендации по геолого-экономической оценке буроугольных месторождений (по результатам поисковых и оценочных работ) с целью комплексного использования углей: производства полукокса, органоминеральных удобрений, адсорбентов». Разработаны предложения по порядку учета запасов и прогнозных ресурсов бурых углей как химико-технологического сырья [Косинский В.А., Гипич Л.В., Старокожева Г.И. и др. Геологический отчет по объекту «Технологические исследования бурых углей как химико-технологического сырья и разработка проектов регламентирующих документов по оценке буроугольных месторождений для комплексного использования с целью повышения стоимостной оценки недр». Отчет по Государственному контракту с Федеральным агентством по недропользованию от 2.09.2011 г. № ВБ-04-34/47 // ФГУП «ВНИГРИуголь». ГР № 643-11-228. Инв. № 510961. -Ростов-на Дону. -2013.].
Р.Р. Хасановым, А.Ф. Исламовым и А.Х. Богомоловым проанализировано содержание лантаноидов в углях нижнекаменноугольных залежей на территории Волго-Уральского региона с использованием ICP-спектрометрии. Установлены основные закономерности распределения редкоземельных элементов (РЗЭ), которые выражены в преобладании легких лантаноидов над тяжелыми, рассмотрена роль карбонатных толщ в обрамлении угольных залежей в концентрации РЗЭ и природа их геохимических аномалий, выявлены некоторые формы нахождения РЗЭ в веществе углей [Хасанов Р.Р., Исламов А.Ф., Богомолов А.Х. Редкоземельная минерализация в раннекарбоновых углях Волго-Уральского региона. // Вестн. МГУ. Сер. 4. -2014. -№ 4.].
С.И. Арбузовым, А.В. Волостновым, В.С. Машенькиным и др. приведены оригинальные новые данные по геохимии скандия в углях азиатской части России, Монголии и Казахстана. Изученные угли в целом обогащены Sc по сравнению со средними оценками для углей мира. В различных регионах изученной территории установлены угольные месторождения, аномально обогащенные Sc вплоть до промышленно значимых концентраций. Выявлены факторы накопления Sc в углях. Концентрации скандия в углях зависят от петрофонда угольных бассейнов (состава горных пород их обрамления) и фациальных условий угленакопления. В процессе угольного метаморфизма установлено перераспределение и частичный вынос скандия из угольного пласта. Особенности распределения скандия в месторождениях и угольных пластах указывают на преимущественно гидрогенный механизм накопления аномальных его концентраций в углях и торфах. Предполагается, что накопление скандия в углях и торфах обусловлено его выщелачиванием из углевмещающих пород и переотложением в угольный (торфяной) пласт с участием грунтовых и подземных вод, обогащенных органическими кислотами. Для накопления в углях высоких концентраций скандия необходимы условия для формирования обогащенных скандием углевмещающих пород и условия для его выщелачивания и транспортировки в угольный пласт. Такие условия реализуются в современных болотных системах Западной Сибири и могли реализоваться в древних бассейнах торфо(угле) накопления [Арбузов С.И., Волостнов А.В., Машенькин В.С. и др. Скандий в углях Северной Азии (Сибирь, российский Дальний Восток, Монголия, Казахстан). // Геол. и геофиз. -2014. 55. -№ 11.].
Изучение сульфидных включений является интересной задачей, позволяющей детальное изучение условий образования и преобразования высокоорганического осадка. Сульфидные включения представляют собой чуткий индикатор условия осадконакопления. По результатам проведенных исследований были определены вещественный (минеральный и химический) состав углей. Р.Р. Хузиным установлено, чем представлены сульфидные включения и какие элементы в них преобладают. Присутствующие сульфиды отражают стадийность формирования угольного пласта и изменение химического состава вод торфяника. Геохимические особенности рассеянных элементов в составе углей связаны с труднорастворимыми элементами-гидролизатами (Ti, Zr, РЗЭ и др.), повышенный привнос которых обязан питанию торфяников химически зрелым терригенным материалом, формирующимся в корах выветривания на древней поверхности карбонатных пород в обрамлении палеоторфяников. По результатам исследования аншлифов и прозрачных шлифов в данных образцах присутствуют преимущественно терригенные породы, в которых преобладают в основном обломочная часть тонкодисперсного кварца, со средней сортировкой и окатанностью, исходя из чего, можно предположить о недалеком сносе материала в береговую зону морского бассейна или ближний снос континентальных отложений в локальные депрессии палеоторфяников [Хузин Р.Р. Сульфидные включения в визейских углях Республики Татарстан. // Геология в развивающемся мире. Сборник научных трудов по материалам 7 Научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, Пермь, 24-27 апр., 2014. -Пермь. -2014.].
Для определения влияния природно-климатических условий на формирование химического состава торфа О.В. Серебренниковой, Е.Б. Стрельниковой, М.А. Дучко и др. проведен анализ особенностей индивидуального состава битумов низинных торфов двух болотных экосистем - болота Темное (Западная Сибирь) и торфяного месторождения Бартениха (Беларусь). Методом ГХ-МС определен состав и содержание н-алканов, н-алканонов, н-альдегидов, жирных кислот и их эфиров, стероидов, сескви-, ди- и тритерпенидов, методом ЖХ-СФ - каротиноидов и тетрапиррольных пигментов. Распределение и содержание н-алканонов, жирных кислот и их эфиров в торфах болотных экосистем Беларуси и Западной Сибири схоже. В целом отличия, выявленные в составе битуминозных компонентов торфов Беларуси и Западной Сибири, обусловлены особенностями растительных сообществ, населяющих торфяные болота, которые связаны с климатическими различиями этих природных зон [Серебренникова О.В., Стрельникова Е.Б., Дучко М.А. и др. Сравнительный анализ химического состава битуминозных компонентов низинных торфов двух болотных экосистем. // Фундам. исслед. -2014. -№ 12.].
Н.Н. Бамбаловым рассмотрены стадии и этапы формирования торфяных и сапропелевых отложений. Сравнение биосферных процессов, обусловливающих формирование торфяных и сапропелевых отложений, выявило общие принципы их образования и развития. Стадии седиментогенеза в озерах соответствует стадия надземного преобразования отмерших растений-торфообразователей. Торф формируется в верхнем, торфогенном слое торфяной залежи с преобладанием аэробных процессов над анаэробными, а сапропель в верхнем слое сапропелевой залежи пелогене, где также преобладают аэробные процессы над анаэробными. В торфяных залежах ниже торфогенного слоя находится зона консервации и медленных вторичных изменений торфа в анаэробных условиях. Точно также в сапропелевых залежах ниже пелогена находится зона консервации и медленных вторичных изменений сапропеля в анаэробных условиях. Наличие этих принципиально различных зон в торфяных и сапропелевых залежах с границами раздела между ними по линии начала полного анаэробиоза в совокупности с незамкнутостью годового биоцикла углерода и азота обеспечивает переход вещества из биогенного круговорота в геологический. В биогенном круговороте торф и сапропель находятся не более нескольких сотен лет, в то время как в геологическом тысячи, десятки и сотни тысяч лет (последнее относится к межледниковым отложениям). Поставлен вопрос о целесообразности замены термина «пелоген» термином «пелогенный слой» (по аналогии с термином «торфогенный слой») [Бамбалов Н.Н. Соотношение биотических и абиотических процессов при формировании торфяных и сапропелевых отложений. // Биосфера. -2013. 5. -№ 2.].
В статье Г.Л. Макаренко описываются геолого-географические исследования торфяных месторождений в части бассейна верхней Волги, проводившиеся по 9 административным районам в пределах 3 физико-географических провинций на территории Тверской области (Валдайской, Смоленско-Московской и Верхневолжской). Территория Валдайской провинции характеризуется широким развитием сильно расчлененного ледниково-аккумулятивного рельефа, местами вознесенного на достаточно большую высоту. Обширные территории занимают волнистые зандровые и плоские озерно-ледниковые равнины, которые, как правило, сильно заболочены. Граница Валдайской провинции совпадает с линией максимального продвижения Валдайского ледника. Смоленско-Московская провинция отличается сравнительно большой абсолютной высотой в диапазоне 200-250 м и близким к поверхности залеганием известняков палеозоя. В провинции преобладают сглаженные увалистые моренные и морено-эрозионные равнины. Четвертичные отложения с поверхности почти везде представлены покровными суглинками. В Верхневолжской провинции преобладают холмистые и полого-увалистые вторичные моренные равнины с абсолютными высотами 150-180 м, поверхность которых осложнена конечно-моренными грядами. Вследствие небольших уклонов современное эрозионное расчленение территории весьма слабое, что приводит к сильному заболачиванию отдельных частей провинции. Материнские породы представлены главным образом валунными моренными суглинками, а на востоке покровными суглинками. Провинция имеет довольно густую гидрографическую сеть, однако русла большей части незначительных речек врезаны неглубоко. Поэтому гидрографическая сеть оказывает очень слабое дренирующее действие и не может предотвратить заболачивание всей территории в целом [Макаренко Г.Л. Геолого-географическое размещение торфяных месторождений в долине реки Волга на территории Тверской области. // Соврем. наукоемк. технол. 2013. -№ 12.].
Л.А. Абуковой, И.Ф. Юсуповой и О.П.Абрамовой рассматривается роль важной объемной компоненты высокоуглеродистых пород (в частности, горючих сланцев), их концентрированного органического вещества (КОВ) в формировании эпигенетической проницаемости. В качестве примера использованы прибалтийские кукерситовые сланцы (степень преобразованности ранний катагенез). Подчеркнуто, что флюидопроницаемость этой сланцевой залежи проявляется локально: в тектонических нарушениях, погребенных эрозионных долинах, а также в линейных структурно-деформационных зонах. В последних ухудшается качество сланцев (понижается теплотворная способность, выход смолы и т.д.), они частично декарбонизируются (и декарбонатизируются), деформируются, приобретают повышенную проницаемость, уменьшаются в мощности, а их мергелистые разности становятся более терригенными. Утверждается, что такие явления были обусловлены частичной (а иногда практически полной) утратой в рассматриваемых участках КОВ кукерситов. Уменьшение органического вещества повлекло высвобождение пустотного пространства, а затем и деформации, нарушение целостности пластов, увеличение проницаемости, потерю исходными сланцами статуса «горючих». Обосновывается связь разрушения КОВ сланцев с сульфатредукционными процессами в подземной гидросфере на раннекатагенном этапе существования сланцевой залежи [Абукова Л.А., Юсупова И.Ф., Абрамова О.П. Роль органического вещества сланцевой залежи в формировании ее проницаемости на раннекатагенном этапе. // Химия тверд. топлива. -2014. -№ 2.].
Методы поисков и разведки месторождений твердых горючих полезных ископаемых. С помощью геоинформационных технологий проведено моделирование угольных объектов западной части Приграничной угленосной площади Токинского угленосного района Южно-Якутского бассейна. По Приграничной площади созданы следующие цифровые 3D-модели: угольных пластов, отложений беркакитской, кабактинской и дурайской свит верхней юры и модели рельефа дневной поверхности. Полученная 3D-модель может быть информационно расширена путем добавления дополнительных данных: геологических, геофизических, геохимических, горно-технических и др. В докладе А.П. Антиповой утверждается, что в рамках одного ГИС-проекта может быть сосредоточена практически вся информация по участку работ, что значительно упрощает ее поиск, повышая тем самым достоверность геологоразведочных работ. На основе созданных сеточных моделей угольных пластов возможно производить оценку прогнозных ресурсов угля в конкретных блоках, используя характеризующие угольный пласт параметры, полученные по результатам кригинга в каждой ячейке. Использование разработанной технологии построения моделей позволяет наглядно отображать особенности геологического строения объектов и минимизировать трудозатраты при оценке ресурсов углей [Антипова А.П. Применение геоинформационных технологий при построении 3D-моделей угольных пластов для оценки ресурсов углей западной части Приграничной угленосной площади Южно-Якутского бассейна. // 5 Научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов ВУЗов с международным участием, посвященная 150-летию со дня рождения академика В.А. Обручева, «Геология, поиски и комплексная оценка месторождений твердых полезных ископаемых», Москва, 11-12 дек., 2013. Тезисы докладов. -М. -2013.].
В статье Н.Н. Гриба, А.А. Сясько и А.В. Качаева изложены основные элементы эффективной ресурсосберегающей технологии изучения выходов угольных пластов комплексом геолого-геофизических методов, позволяющей производить необходимый комплекс исследований с минимально возможными материальными затратами и минимальным экологическим ущербом. Выбор рационального комплекса геофизических методов с целью картирования выходов угольных пластов в условиях криолитозоны рассмотрен на примере Сыллахского каменноугольного месторождения, расположенного в условиях развития комплекса многолетнемерзлых горных пород. Технология основана на использовании комплекса наземных геофизических работ, бурения вертикальных скважин, кернового опробования параметрических скважин, ядерно-физического опробования буровых выработок для изучения показателей качества углей, обработке геолого-геофизических данных комплексом специализированных программ с получением конечных материалов [Гриб Н.Н., Сясько А.А., Качаев А.В. Ресурсосберегающая технология изучения угольных пластов. // Фундам. исслед. -2014. -№ 5.].
|
