Уран и торий в углях Центральной Сибири

Волостнов, Александр Валерьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Уран и торий в углях Центральной Сибири
ВАК РФ 25.00.09, Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Уран и торий в углях Центральной Сибири"

На правах рукописи

ВОЛОСТНОВ АЛЕКСАНДР ВАЛЕРЬЕВИЧ

УРАН И ТОРИЙ В УГЛЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИБИРИ

Специальность 25.00.09 Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогическнх наук

ТОМСК 2004

Работа выполнена в Томском политехническом университете

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических

наук, профессор Рихванов Леонид Петрович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник Объединенного института геологин, геофизики и минералогии СО РАН Гавшии Всеволод Михайлович,

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Бернатонис Вилис Казимнрович,

Ведущая организация: Главное управление природных ресурсов

и охраны окружающей среды по Красноярскому краю

Защита состоится 30 июня 2004 г. в 16 часов в 210 аудитории 1 корпуса на заседании диссертационного совета К 212.269.01 в Томском политехническом университете по адресу: 634050, Россия, г.Томск, пр. Ленина, 30

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета.

Автореферат разослан «28» мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогическнх наук, доцент

А.А. Поцелуев

Введение

Актуальность проблемы. Последние несколько десятилетий ознаменовались во всем мире невиданным ранее по размаху подъемом общественного движения за чистоту окружающей среды. Это обусловило возросший интерес к экологическим проблемам топливной энергетики, как к одному из наиболее активных факторов воздействия на окружающую среду. Особое внимание уделяется тепловым станциям, работающим на угле. Степень их воздействия определяется не только технологией сжигания топлива, но в первую очередь особенностями его микроэлементного состава (Кизельштейн, 1999,2002). Однако слабая информационная база, отсутствие систематических исследований микроэлементного состава угля в большинстве случаев не позволяют объективно оценить и спрогнозировать уровень потенциальной экологической опасности от использования того или иного вида топлива и получаемых в топочном процессе продуктов горения. Одним из важнейших критериев качествауглепродукции является ее радиоэкологическая безопасность. В связи с этим возрастает внимание к изучению уровней накопления естественных радиоактивных элементов в углях. Знание основных закономерностей накопления и распределения урана и тория в угольных пластах и месторождениях позволяет прогнозировать радиоэкологические характеристики товарной продукции, своевременно корректировать ее качество и определять направление ее экологически безопасного использования. Для решения этой задачи необходимо в первую очередь изучить радиоактивные элементы в угольных пластах в их естественном залегании на стадии, предшествующей разработке месторождения.

В целом накоплено достаточно большое количество информации по этой проблеме, в то же время геохимия углей с околокларковыми содержаниями урана по-прежнему остается слабоизученной областью знаний (Юдович, 1989, 2001). Это обусловлено тем, что ранее прежде всего изучались угли с высокими, до промышленно значимых, концентрациями металла (Юдович, 1989, 2001; Арбузов и др., 2000).

На фоне сравнительно неплохо изученной геохимии урана, особенно в области высоких концентраций, геохимия тория в угле практически не изучена. По данным Я.Э. Юдовича (1985), среднее его содержание оценено приблизительно и составляет в буром и каменном угле 6,3 г/т и 3,5 г/т соответственно.

До сих пор мало надежных и представительных данных о средних содержаниях радиоактивных элементов, изменчивости их распределения, как по латерали, так и по вертикали в пределах отдельных бассейнов, месторождений и конкретных угольных пластов. Слабо изучены формы нахождения радиоактивных металлов и не известны условия их накопления в большинстве угольных бассейнов.

Цель работы. Целью работы является оценка средних содержаний урана и тория в угольных месторождениях и бассейнах Центральной Сибири, изучение латеральной и вертикальной изменчивости их распределения в пределах бассейнов, месторождений и отдельных угольных пластов, а также изучение форм их нахождения.

Основные задачи. Для достижения этой цели предполагалось решить следующие

задачи:

1. Оценить средние содержания урана и тория

месторождений, бассейнов и Сибири в целом.

2. Изучить латеральную и вертикальную изменчивость распределения радиоактивных элементов в пределах бассейнов, месторождений и в разрезе отдельных угольных пластов.

3.Исследовать вероятные формы нахождения с использованием метода Г-радиографии, изучения группового состава и химической деминерализации угля, анализа плотностных фракций угля, а также изучения связи содержаний радиоактивных металлов в углях и золах углей с зольностью и другими химическими элементами.

4.Выявить условия и факторы, обуславливающие особенности накопления и характер распределения урана и тория в угольных бассейнах, месторождениях, пластах, группах пластов и отдельных участках угольных пластов.

Фактический материал. Фактическим материалом для написания работы послужили данные многолетних геохимических исследований углей и углевмещающих пород Сибири сотрудников кафедры Геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета при личном участии автора с 1998 по 2004 гг. Геохимическую основу работы составляют результаты исследований современными методами анализа (ИНАА, МЗН и др.) на и и ТЬ более 3600 проб углей и углевмещающих пород Тунгусского, Горловского, Кузнецкого, Минусинского, Канско-Ачинского, Улугхемского, Иркутского, ЗападноСибирского бассейнов и отдельных месторождений Горного Алтая. Кроме этого, были проведены гамма-спектрометрические и радиометрические съемки отдельных месторождений. Для изучения форм нахождения элементов выполнены радиографические исследования 100 петрографических шлифов методом Г-радиографии. Проведено углепетрографическое изучение 50 угольных аншлифов и брикетов, анализ плотностных фракций угля 7 угольных пластов, исследование группового состава угля и химической деминерализации углей различного марочного состава

Научная новизна. Впервые на основании большого объема аналитических данных с высокой степенью достоверности оценены средние содержания урана и тория в углях Западно-Сибирского, Тунгусского, Горловского, Улугхемского, Канско-Ачинского бассейнов и отдельных месторождений Горного Алтая, на основе которых вычислен региональный кларк углей для данного сегмента земной коры.

Впервые, с высокой детальностью изучено распределение урана и тория в колонках угольных пластов, выделены основные типы изменчивости распределения и выявлены факторы, обуславливающие характер поведения этих элементов в угольных пластах месторождений Центральной Сибири.

С использованием метода Г-радиографии в комплексе с другими методами установлены формы нахождения урана в углях и выявлены основные механизмы накопления урана и тория в углях Центральной Сибири.

Практическая значимость. Рассчитанные средние содержания урана и тория в основных угольных бассейнах и месторождениях и вычисленные региональные угольные кларки этих элементов могут с успехом использоваться специалистами различного профиля при проведении широкого спектра геологоразведочных и геоэкологических работ.

Установлено, что большинство изученных углей Сибири являются радиоэкологически безопасными. В отдельных месторождениях выявлены и детально изучены угольные пласты и участки пластов, содержащие повышенные, а в некоторых случаях аномальные концентрации радиоактивных элементов, которые могут представлять опасность по радиоэкологическому фактору.

Изучение форм нахождения радиоактивных элементов позволяет достаточно уверенно предполагать, что при сжигании углей значительная доля урана и тория переходит в газовую фазу, а значит, вопрос прогноза валовой эмиссии этих элементов в окружающую среду при промышленном сжигании углей требует специального изучения.

Полученные наработки при изучении радиоактивных элементов позволят в дальнейшем оптимизировать процессы опробования при геологоразведочных работах и на основании геохимических данных проводить корреляцию не только отдельных угольных пластов, но и крупных осадочных толщ.

Апробация работы и публикации; Основные положения и отдельные материалы диссертации докладывались и обсуждались на Ш Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых имени академика М.А. Усова в рамках Российской научно-социальной npoграмм для молодежи и школьников "Шаг в будущее", посвященном 100-летию со дня рождения академика К.И. Сатпаева (г. Томск, ТПУ, 1999 г.), Международной научно-технической конференции "Горно-геологическое образование в Сибири. 100 лет на службе науке и производству" (г. Томск, 2001 г.), И Международной научно-практической конференции "Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде", (Казахстан, г. Семипалатинск, СГУ им. Шакарима, 2002 г.), Научной конференции, посвященной 125-летию основания Томского государственного университета и 70-летию образования геолого-географического факультета (г. Томск, ТГУ, 2003 г.), VII Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых имени академика М.А. Усова, посвященном 140-летию со дня рождения В.А. Обручева (г. Томск, ТПУ, 2003). Материалы диссертации неоднократно обсуждались на семинарах кафедры Геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета.

Основное содержание работы изложено в 12 публикациях и материалах 4 научно-производственных отчетов по хоздоговорным и госбюджетным темам.

Защищаемые положения

1. Региональный кларк для углей Центральной Сибири, рассчитанный, как средневзвешенное с учетом мощностей, на основании большого массива данных, полученных с использованием высокопрецизионных количественных методов анализа, составляет для урана 2,5 ± 0,19 г/т (коэффициент вариации 138%) и 2,9 + 0,1 г/т, (коэффициент вариации 92%) для тория, величина торий-уранового отношения 1,2.

максимальными содержаниями, приуроченными к пачкам зольных ушей и породным прослоям, 3 -неравномерное распределение, обусловленное локальными аномалиями урана, 4 -монотонное нарастание или убывание содержания вне связи с зольностью, 5 - равномерное или волнообразное распределение с обеднением прикровельной и припочвенной зон, 6 -смешанное.

3. Исследование форм нахождения методом f-радиографии в комплексе с другими методами, показало, что уран в углях находится как в концентрированном, так и рассеянном состоянии. Основным его концентратором в низко- среднезольных углях с околокларковыми содержаниями является органическое вещество, на долю которого приходится от 12 до 96% урана. В этом случае минеральная форма в составе тяжелых урансодержащих кластогенных акцессориев и собственных урановых минералов в большинстве случаев имеет подчиненное значение.

Исследование корреляционных связей и регрессионный анализ, а также исследование плотностных фракций угля, изучение группового состава и продуктов химической деминерализации угля показали, что торий, как и уран в изученных углях Центральной Сибири, накапливался на ранних стадиях углеобразовательного процесса как на органическом веществе за счет его связи с гумусовыми кислотами (от 10 до 96%), так и в минеральной форме. Основными минералами-концентраторами тория в каменных углях являются преимущественно фосфаты редких земель и циркон.

4. Основными факторами, определяющими уровни накопления и характер распределения урана и тория в углях Центральной Сибири, являются: факторы петрофонда, синхронного вулканизма, метаморфизма, зольности, гипергеиеза, фациальный фактор и мощность угольного пласта.

Объем и структура работы. Диссертация состоит га введения, 9 глав и заключения, списка литературы из 206 наименований, общим объемом 227 страниц. Работа содержит 41 таблицу и 84 иллюстрации.

Благодарности. Автор работы выражает глубокую признательность профессору, Д.Г.-М.Н. Л.П. Рихванову и к.г-м.н. СИ. Арбузову за научное руководство данной работой на разных этапах ее подготовки.

При подготовке работы автор пользовался полезными советами и помощью коллег-сотрудников Томского политехнического университета: к.гм.н., доцентов ВВ. Ершова, Е.Г. Язикова, А.А. Поцелуева, В.А. Домаренко, И.С. Соболева, А.Ю. Шатилова, с.н.с. В.Д. Волостнова, к.х.а Н.А. Осиповой, к.б.н. Н.В. Барановской, ГА. Бабченко, B.C. Барановского, В.Ю. Берчука, Р.Ю. Гаврилова и других сотрудников, которым он выражает свою искреннюю благодарность. Автор благодарен за консультации дхм.н Я.Э. Юдовичу, к.гм.н И.Ю. Яковлеву, а также за поддержку и помощь в проведении полевых работ специалистам угедобывающих предприятий и других организаций: Н.П Ромашихиной, В.М Соболенке и В.В. Шепелеву; сотрудникам ядерно-геохимической лаборатории В.М. Левицкому и А.Ф. Судыко, за выполнение большого объема аналитических исследований на базе исследовательского ядерного реактора НИИ ЯФ при Томском политехническом университете; СР. Маслову, B.C. Архипову за проведенные исследования и озоление угля.

Основное содержание работы

В первой главе «Изученность вопроса» ретроспективно рассматриваются основные достижения геохимии радиоактивных элементов в углях. Кратко изложены актуальные направления, в рамках которых развивается радиогеохимия углей. К ним в первую очередь относятся вопросы, связанные с уровнями накопления (Смыслов, 1974,Юдович, 1978,1985, 1989, 2001, Mason, Moore 1982, Сергеев, 1984 и др.), формами нахождения и условиями концентрирования урана и тория (Майская, 1956, Андреев, Чумаченхо, 1964,Коченов, 1965, 1977, Лопаткина, 1970, Гипш, 1970, 1971, Рязанов, Копатурин, 1976, Финкельман, 1981, Кизелыптейн, 1984, 1994 и др., Арбузов и др. 2000, 2003 и др.) в углях. Особое внимание уделено геохимии углей с околокларковыми содержаниями радиоактивных элементов, которая, по мнению Я.Э. Юдовича (1989, 2001), по-прежнему остается слабоизученной областью знаний. В конце раздела автором выделены основные проблемы и нерешенные вопросы, имеющиеся на сегодняшний момент в угольной геохимии радиоактивных элементов.

Во второй главе «Методика исследований» описаны общая методика, опробование, методика лабораторно-аналитических исследований и обработки информации.

Представленные исследования с разной детальностью проведены в восьми угольных бассейнах Сибири и отдельных месторождениях Горного Алтая.

В основу работ положены методические рекомендации, изложенные в «Инструкции по изучению и оценке попутных твердых полезных ископаемых и компонентов при разведке месторождений угля и горючих сланцев» (1987), в «Инструкции ГКЗ» (Сборник..., 1985) и других инструктивных материалах и документах. При этом учитывался опыт реальных работ, выполненных в Томском политехническом университете (Арбузов и др., 2000,2003).

Опробование углей и углевмещающих пород выполнялось в горных выработках и по керну скважин дифференцированно, с учетом особенностей их строения по всей мощности. При опробовании угольных пластов избирательно опробовались кровля и почва пласта, прослои неугольных пород, прикровельные и припочвенные части угольных пластов, узкие зоны вблизи почвы, кровли и внутрипластовых породных прослоев. Пробы углей отбирались в зависимости от мощности пласта методом сплошной борозды. Длина бороздовой пробы колебалась от 0,02 до 1,0 м; ширина борозды 0,05 м. Изменчивость содержания по латерали оценивалась на основании сети разрезов по пласту. Всего было отобрано более 3600 проб.

Отличительной особенностью данных исследований является прямое определение содержаний химических элементов в исходных угольных пробах современными аналитическими методами.

В основу комплекса аналитических исследований положены инструментальный нейтронно-активационный анализ (ИНАА) на 24 элемента, метод запаздывающих нейтронов (M3II) на U, рентгено-спектральный анализ (РСА), полевая гамма-спектрометрия (ПГС), метод осколочной радиографии. Кроме этого, по отдельным пробам в лаборатории радиационного контроля ТПУ проводилось измерение гамма-излучающих радионуклидов по изотопам Th1", Ra"6,1Я5, U2", К40 Cs'", Cs"4^ .М. Левицкий).

С целью изучения форм нахождения радиоактивных элемешив использовались метод f-радиографии, изучение группового состава угля, фракционирование угля по удельному весу, химическая деминерализация угля кислотами (С.Г. Маслов, B.C. Архипов). Исследование угольных проб и продуктов химической деминерализации проводилось на электронном микроскопе "Jcol" с приставкой для качественного элементного анализа в ОИГГ СО РАН (г. Новосибирск, С М. Жмодик).

Статистическая обработка данных включала в себя определение следующих параметров: пределы значений, математическое ожидание (среднее значение), медиана, мода, дисперсия, вариация, эксцесс, асимметрия. Также проводился корреляционный, регрессионный и дисперсионный анализы, выполнялись сравнения по критерию Стьюдента и Фишера.

В третьей главе « Основные черты геологического строения угольных бассейнов и месторождений Снбнрн» приведены краткие сведения по истории геологического развития, стратиграфическоу расчленению, угленосности, составу и качеству углей и тектонике изученных бассейнов и месторождений Сибири.

Возрастной спектр углей в регионе представлен от самых древних на планете углей девона до неогеновых. Изученные бассейны и месторождения отличаются значительной изменчивостью состава, качества и существенной степенью вариации метаморфизма углей. Структуры обрамления угленосных впадин характеризуются длительной историей дологического развития, разной металлогенической и геохимической специализацией слагающих их пород и рудных месторождений, что, в свою очередь, наложило отпечаток на радиогеохимический облик углей и вмещающих пород.

В четвертой главе «Оценка средних содержаний урана и тория в угольных месторождениях н бассейнах. Расчет регионального кларка урана и тория в углях Сибири» рассматривается методика расчетов средних значений и анализ радиогеохимических особенностей углей отдельных угольных бассейнов, месторождений и Центральной Сибири в целом.

В пятой главе «Закономерности распределения радиоактивных элементов» рассматривается латеральная и вертикальная изменчивость распрделения урана и тория в изученных бассейнах и месторождениях Центральной Сибири.

В шестой главе «Распределение урана и тория в колонке угольного пласта» описываются пространственные особенности распределения радиоактивных элементов в колонке угольных пластов в изученных месторождениях.

В седьмой главе «Формы нахождения радиоактивных элементов» рассматриваются результаты исследований по изучению форм нахождения урана и тория в углях Центральной Сибири.

В восьмой главе «Условия и факторы, обуславливающие особенности накопления и распределения урана и тория в углях Сибири» рассматриваются основные факторы, контролирующие накогстсние и распределение радиоактивных элемешов в углях Центральной Сибири.

В девятой главе «Оценка радиоэкологической опасности углей Сибири» кратко

рассматриваются основные радиоэкологические проблемы, связанные с уровнем накопления и поведением радиоактивных элементов в процессе сжигания и переработки углей. Проведенные исследования показали, что угли изученных бассейнов в целом характеризуются невысокими уровнями накопления радиоактивных элементов (А^ < 700 Бк/кг). В то же время в отдельных угольных пластах выявлены повышенные их содержания, превышающие в отдельных случаях рекомендованные предельно допустимые концентрации этих элементов.

Кроме того, в углях некоторых бассейнов, имеющих благоприятные радиогеохимические характеристики, на участках выхода угольных пластов под наносы выявлены локальные радиоактивные аномалии с содержанием урана до 0,03%.

Эти обстоятельства обуславливают необходимость организации на угледобывающих предприятиях систематического эколого-геохимического контроля за качеством товарной продукции с целью исключения возможности попадания на рынок товарных углей, загрязненных экологически опасными элементами-примесями, прежде всего ураном и торием.

Защищаемые положения.

Первое защищаемое положение: Региональный кяарк для углей Центральной Сибири, рассчитаниы й, как средневзвешенное сучетом мощностей, на основании большого массива данных, полученных с использованием высокопрецизионных количественных методов анализа, составляет для урана 2,5 ± 0,19 г/т (коэффициент вариации 138%) и 2,9 ±0,1 г/т, (коэффициент вариации 92%) для тория, величина торий-уранового отношения 1,2.

Расчет средних значений по стратиграфическим подразделениям производился через расчет средних для угольных пластов. Затем из этих значений рассчитывались средние для свит, и из них - среднее для серий. В основной массе среднее значение оценивалось как средневзвешенное по мощности и угленосности, что позволило получить более достоверные оценки средних содержаний. Особое внимание при расчете средних уделено аномальным значениям. В связи с этим в выборках проводилось с использованием методов математичесой статистики выявление и исключение аномальных значений.

Содержание урана в изученных объектах Сибири изменяется от 1 г/т ([орловский бассейн (С-Р) и Пыжинское месторождение Горного Алтая (Т)) до 4,9 г/г (Западная часть Канско-Ачинского бассейна У)) (табл.1), при среднем содержании урана в регионе 2,5 г/т, что сопоставимо с оценкой угольного кларка урана, полученной Я.Э. Юдовичем и М.П. Кетрис (1985, 2001) и средним содержанием и в углях США. Средние содержания ТЬ в углях изменяются от 0,9 г/т (Западная часть, Канско-Ачинский (У)) до 4,9 г/т (Тунгусский бассейн (К)), при средней величине 2,9 г/т, что ниже угольного кларка (3,5 г/т). Значительно изменяется и ТЬ/И от 0,2 для бурых углей западной части Канско-Ачинского бассейна до 3,1 в Западно-Сибирском (У) с пониженным его средним значением для региона 1,2, что в целом является типичным для углей фактом, обусловленным селективным накоплением урана органическим веществом (Юдович, 1985, Рихванов, 1996). Основные статистические параметры распределения урана и тория в угольных бассейнах и месторождений Сибири приведены в таблице 2.

Второе защищаемое положение: Для урана и тория проявлена латеральная и

Таблица 1

Генерализованная радиогеохимическая характеристика углей и их зольность в изученных бассейнах и месторождениях Сибири

Эра Си*> Еа ссейны и к ссторожд Змиакг- ЗНИЯ Мчтда ¡ГЖЛС1«110иИ0ГО - <*реднее по Среднее по СреЛнее для

Ьлщиш иль Ьмпмная ■мсп СмвмгстмЯ К>|«Лги>е ИТММЮТ« ® Пб 0,9 Й23 0,9 дд? 23 Р" и

1 1 "3,6® 0,8 ПЗ

N £ и ® "1у- 2,1 Ш 2",1 ргз "2,1" 1,4 [23

1 гл ® 1,05 ГО 2Д ® М 0,6 та 4,9 5|9 ® ЙД [иг; 2 ®® 1,03 05 Г, ®® и__ 3,4 3,1'ш ът 1*5 иг Гз ® К* 1,2 ш га 9,9 па

1 7 ® 1,2 ш Т К* , 1.2 ИИ

£ 1 ® Ж. .3-4 и пгз © ь 1,9 СП ® ~зТ "зЛ" (ГО1 ® ЗГ. .3,1 1 1Г73 и 3,0 ь ОЕ Т5" "34" 233

1! й ® 2,2 Ш

1 « — ® 1,2 СИ 3.1 -1.Г' V одарждем и, Г* со*р»жвв ТК ть/и ®«ГР">» " (Й тот» (А) »"Г"'" то» 117.Д ^угг» (Т киьмось,* .4,0 1,2 он

Таблица 2

Статистические параметры распределения урана и тория в угольных бассейнах и месторождениях Сибири

Элемент Статистические параметры

X * Me V,% Mio Max N

Кузнецкий бассейн

золь* ость 21,1 0.4 103 68 13 483 384

уголь и 13 0,1 23 87 0,02 25i 719

ТЛ 3,4 03 339 122 0,12 85,7 1091

золе и 133 0,8 193 6» 0,1 128i - 332

Tk IM 1,1 243 68 43 1563 384

Мни) сяягкяй бассейн

зольность 17,6 0,5 123 65 23 83.1 338

уголь и 3,1 0,4 13 276 035 79,4 317

г» 3.1 0.1 2,6 75 0,05 133 318

зола V 17,7 2,1 103 203 138 367 317

Th 17.7 1.« 213 75 13 153 318

Тунгусский бассейн

зольн оапь 13,9 M 123 57 2.7 30 31

уголь и W 03 1,4 115 •Д 13 31

т* 3,3 0,6 23 86 0.17 14,3 31

золе V 18 23 14i 70 «,6 463 31

п 23,8 3 273 56 1.9 69,4 31

Улугхемскнй бассейн

зольность 10.8 1.1 U 71 2 37.7 40

уголь и M 03 0,1 269 031 13,7 40

Tk Ii 0,1 036 109 035 3,7 40

золи и 12,1 4,7 13 298 0,1 187,7 40

Tk 14 1.1 53 85 0,4 28 40

Горлмоснй бассейн

зольность 7 13 33 84 1.4 19,1 19

уголь и 1 0,1 0,7 SS 03 13 19

Tk Ii 03 1,4 59 031 4 19

золе V 14,3 3,1 18,4 68 63 60 19

Tk 273 4.4 363 52 i« 833 16

Иркутский бассейн

зольнооть 83 w 63 78 53 23,4 7

уголь V 13 03 1.4 83 03 63 10

Tk 2.7 1 135 116 0,73 11,7 10

и 21,4 Ii» 223 18 173 30 7

золе Tk 32,1 5,5 243 50 14 SO 7

КапскоАчннстй

зольмоаль 93 0,4 »3 67 3 44,4 329

уголь V 33 0,4 0,8 215 033 54 329

Tk 1 038 0,66 130 031 11.6 329

зал* и 35,7 3 8,' 191 0,07 032 329

Tk 10J 0,6 7,7 110 378 132 329

Заладно-Сибнрсккй

зольность 163 1,2 32.1 26 16.1 47,4 39

уголь V 2,7 0,4 3.2 63 0,1 143 39

Th 33 03 3,1 34 13 73 39

золе и 16,7 1,06 юз 55 03 353 39

Th 11,7 03 105 29 6 193 39

Месторождения горного Алтая

Талду »Дмргуяскее

зольность 11,7 Ii 203 44 10,7 43 25

уголь и 1 0.7 03 184 03 17 25

Tk M 0.1 1 SO 0,1 2,7 25

ЗОЯ* V 83 2.7 4 166 Ii 66i 25

Tk Iii 0,4 5,7 39 0,4 9,4 25

Кграйсмс

зольность 22,5 3.4 223 45 93 453 11

уголь и 13 0,23 1,1 54 0.7 33 11

Tk 2i 0,8 4,1 59 13 103 11

золе и 5,7 1.7 6 75 43 243 11

Tk 114 13 163 26 M , 243 11

Примечание: X - среднее с учетом мощности (средневзвешенное), л - стандартная ошибка, Ме - медиана, V - коэффициент вариации, %, Min и Мах - наименьшее и

наибольшее значение, N - количество проб, включенных в расчет

вертикальная изменчивостьраспределения как впределахбассейнов иместорождений, токи в колонкахотделъныхугольныхпластов. Установленошесть основныхпространственных типовраспределениярадиоактивныхэпемгнтов в колонкеугольного пласта: 1-равномерное распределение с обогащениемприкровельной и припочвеннойзоны, 2 - неравномерное распределение смаксимальными содержаниями, приуроченными кпачкамзольныхуглеп и породным прослоям, 3-неравномерноераспределение, обусловленноелокальными аномалиями урана, 4-монотонное нарастание илиубываниесодержания вне связи с зольностью, 5-равномерное или волнообразноераспределение с обеднением прикровельнойиприпочвенной зон, б-смешанное.

Анализ материалов по распределению урана и тория в изученных угольных бассейнах и месторождениях показал отчетливую латеральную изменчивость этих алемеытов в целом по Сибирскому региону (рис. 1). Наиболее отчетливо латеральная изменчивость проявлена в пределах бассейнов и отдельных месторождений. Так, среднее содержание урана в западной части Канско-Ачинского бассейна выше более, чем в два раза по сравнению с восточной частью (табл. 1). Причем первоочередным фактором, контролирующим вариации в накоплении радиоактивных элементов по площади,является непосредственная близость источников сноса. В пределах отдельных пластов вариации в содержаниях радиоактивных элементов (в основном урана) связаны с локальными аномалиями эпигенетического происхождения (рис. 2). Онидостаточно локальны, но влияют на латеральную изменчивость в пределах отдельных пластов. Содержание тория при этом практически не изменяется.

В стратиграфическом разрезе угленосных отложений изучепных бассейнов и месторождений Сибири уран и торий распределены столь же неравномерно, как и по площади. В целом каких-либо отчетливо выраженных общих тенденций в распределении средних содержаний радиоактивных ачементов не наблюдается. Чаще всего распределение урана и тория циклично и проявлено как в пределах отдельных свит, так и для эпох углеобразования (табл. 1),что отражаетусловия формирования отдельных угольных пластов, месторождений и бассейнов в целом.

В ряде случаев в отдельных угленосных свитах отмечается тепденция к повышению содержания урана и тория от нижних пластов к верхним (кемеровская свита Кузнецкого бассейна, нарылковская свита Минусинского бассейпа). Такой характер распределения в первую очередь связан с тем, что, как правило, в верхних частях разрезов преобладают менее мощные пласты с повышенной зольностью, подверженные гипергенпому окислению.

Детальные исследования угольных колонок отдельных пластов позволили выделить шесть основпых типов распределения радиоактивных элементов:

Тип 1. Равномерное распределение с обогащением прикровельной и пршючвенной зоны. В целом данный тип повторяет ранее описанную в 1936 г. В А. Зильберминцем, зональность распределения гермапия в контактовых зонах с вмещающими породами, впоследствии названную "законом Зильберминца".

Этот тип распределения характерен в основном для пластов простого строения и встречается практически во всех изученных бассейнах и месторождениях. В большинстве

Ис следом иные бассейны м месторождения: Бассейны 1-Тукгусскнн, I] КузнсцкнЛ, Ш-Горловский, 1У-Минусинскнй, У-Канс мо-Ачинский, У1-Иркугскнйг УП-Удугхе некий, VIII Западно-Сноирскнй Месторождения: I Корейское, 2-Пьскинско«, З-Талду-Дюргунское, 4-Аржа некое

УЩ^Ш 3,1 содержание г/т 3,1 содержание ТЬ, гАг □ 1 ТЬ/и (Д Возраст

Рис. 1 Схема распределения урана, тория и тории-уранового отношения в изученных бассейнах Сибири

изучспныхразрезов при одинаковом составепород почвы и кровли обогащение приконтактовых зон несимметрично. Для разрезов с разными составами почвы и кровли несимметричность проявлена более отчетливо. В отдельных разрезах встречается обогащение лишь одной приконтакговой зоны, например, кровл и, а почва вданном случае обеднеш радиоэлементами.

ТйпХНсравномерное распределение с максишльшлми содержа) мями,приурачмшь1ми к пачкам зольных углей и породным прослоям. Этот тал характерен тольюдш пластов сложного

Рис. 2 Изменение радиогеохимических параметров и зольности углей пласта 19л(Бейсюэго месторождения) 1 - неокисленный уголь; 2 - слабоокислевный; 3 -окисленный: 4 - сильноокислекный. рыхлый

строения, имеющих неоднородный петрографический состав, осложненный присутствием внутрипластовых неугольных прослоев или пачек высокозольных ушей. Выделенный тип по характеру приуроченности максимальных концентраций к той или иной части пласта молено разбить надва подтипа. Оба подтипа распространены в большинстве изученных бассейнах и месторождениях Сибири. К первому подтипу относятся пласты, в которых максимальные содержали*приурочепыксамим породным прослоям или пачкам зальныхутей .Второй подтип распределения характерен в основномдля пластов с примесью пирокластики. В таких пластах накопление урана и тория и других атементов обычно приурочено к горизонтам туффитов и туфов (Арбузов идр. 2003) и отличается повышенной сложностью.

Тип 3. Неравномерноераспределение, обусловленное локальными аномалиямиурана Для данного типа распределения характерно лишь наличие высоких, а в некоторых случаях апомальньтх концентраций урана в связи с тем, что ни в одном разрезе такой характер распределения тория не зафиксирован. Наиболее часто встречается такой тип распределения в пластах Минусинского и Канско-Лчинского бассейнов. Каки в предыдущем, в этом типе распределения можно выделить два подтипа, отличающихся друг от друга различным генезисом.

Первый подтип характеризуетсянеравномерным распределением, обусловленным высокими концентрациями эпигенетического происхождения. Часто такой подтип можно

встретить в пластах,кровлсй которых являются более проницаемые породы. В большинстве случаев такими породами являются песчаник или гравелит. На этих участках резкое накопление металла происходит в результате гипергенного окисления грунтовыми водами углей. В большинстве случаев это происходило в зонах интенсивного водообмена, ще пласты выходят под наносы.

Второй подтип выделен на основании того, что зафиксированные аномалии располагаются в центральныхчастях пластай, как правило,перекрыты непроницаемыми водоупорами. Такой характер распределения выявлен только в мощных пластах, и поэтому, какправило,выше аномалии залегаетмощнаятолща углей. Кроме того,в пределах наиболее изученной аномалии пласт угля характеризуется выдержанным строением без каких-либо геоморфологических и тектонических осложнений. В этом случае обогащение углей на такой глубине за счет пгаергенного окисления можно исключить.

Тип 4. Монотонное нарастание или убывание содержания вне связи с зольностью. Четвертый тип распределения встречается достаточно редко и зафиксирован л ишь в пластах Минусинского угольного бассейна. Он характеризуется монотонным нарастанием или убыванием содержания в разрезе пласта вне связи с зольностью. Чаще такой характер распределения можно встретить для урана, чем для тория. По всей видимости, такое закономерное уменьшение или увеличение содержания в колонке угольного пласта связано с изменением состава кластогенного материала и питающих торфяник грунтовых вод (Арбузов,и др. 2003).

Тип 5. Равномерное или волнообразное распределение с обеднением прикровельной и припочвенной зон. В отдельных изученных разрезах, помимо описанного выше и встречающегося повсеместно первого типараспределениярадиоактивных элементов, можно наблюдать иную картину, когда, в контактных зонах происходили не только процессы привноса, но и выноса элементов, и содержание радиоактивных атементов в приконтактаых частях существенно ниже, чем в центральных зонах. Такой характер распределения встречается довольно редко и отмечается в пласте XXI Изыхского месторождения (Минусинский бассейн) и «Третьем» Каа-Хемского месторожденияУлугхемский басейн). Он встречается в трех вариантах с обедненной радиоактивными атемеятами прикровел ыюй или припочвенной частями, либо обеих сразу. Ранее это явление для редких элементов в работе уже обсуждалось ЯЭ. Юдовича,МЛ.Кетрис, (2002) и было названо «дефицитными контактными зонами».

Тип 6. Смешанный. Данный тип характеризуется паиболее сложным распределением радиоактивных атементов в колонке угольного пласта. Он выделен для того, чтобы объединить достаточно часто встречающиеся разнообразные комбинации предыдущих пяти типов распределения. Из наиболее встречающихся вариаций можно выделить соединение первого и второго типов, где, помимо обогащения припочвенных и прикровельных частей, отмечаются повышенные концентрации во внутри пластовых партингах. Кроме этого, можно встретить комбинацию второго и пятого типов, в которой обогащение внутрипластовых прослоев или контактных зон с этими прослоями сопровождается обедненными прикровелъными и припочвенными частями пласта. В отдельных разрезах

угольных пластов встречается комбинация первого, второго и пятого типов распределения. Этот тип характеризуется наиболее сложным распределением радиоактивных элементов в колонке угольного пласта и встречается довольно редко. В целом шестой тип распределения встречается практически во всех угольных бассейнах Сибири.

Третье защищаемое положение: Исследование форм нахождения методом/радиографии в комплексе с другими методами показало, что уран в углях находится как в концентрированном, так ирассеянном состоянии. Основным его концентратором в низко-среднезольныхуглях с околокларковыми содержаниями является органическое вещество, на долю которого приходится от 12 до 96%урана В этом случае минеральная форма в составе тяжелыхурансодержащих кластогетых акцессориев и собственныхурановыхминералов в большинстве случаев имеет подчиненное значение.

Исследование корреляционных связей ирегрессионный анализ, а также исследование плотностных фракций угля, изучение группового состава и продуктов химической деминерализации угля показали, что торий, как и уран в изученныхуглях Центральной Сибири, накапливался на ранних стадияхуглеобразовательного процесса, как на органическом веществе за счет его связи с гумусовыми кислотами (от 10 до 96%), так и в минеральной форме. Основнымиминералами-концентраторами тория вкаменныхугляхявляются преимущественно фосфатыредкихземель и циркон.

Исследования, проведенные методом ¡-радиографии, показали, что уран в изученных углях Сибири отличается разнообразным характером распределения в угольной матрице (рис. 3) и имеет различные формы нахождения этого металла. Полученные результаты свидетельствуют о преобладании равномерного рассеяния треков деления урана-235 над скоплениями различной формы и плотности треков в виде «звезд» и «кластеров», связанных с микро- и макроминералами.

Изучение соотношения между рассеянным сорбированным веществом и отдельными скоплениями микро- и макроминералов показало, что в среднем на содержание рассеянной формы приходится 53% от общего количества урана, содержащегося в изученных образцах. При анализе соотношения этих же показателей в различных марках угля какой-либо связи с изменением форм нахождения и изменением степени метаморфизма не выявлено. В целом можно утверждать, что в изученных углях Сибирского региона, характеризующихся иежекларковыми и околокларковыми концентрациями, рассеянный характер распределения урана преобладает над концентрированными формами, что, в свою очередь, позволяет говорить о преимущественном нахождении урана в сорбционной форме.

Анализ корреляционных связей, регрессионный и кластерный анализы, а также изучение содержания радиоактивных элементов в углях, золах углей и в углевмещающих породах показали, что торий, как и уран, накапливается как в минеральном, так и в органическом веществе угля. Однако условия накопления и формы нахождения этих элементов могут быть различны.

Изучение распределения радиоактивных элементов между органическим и минеральным веществом при фракционировании по удельному весу углей различного марочного состава (1Б, Д, Ж, К, ОС, Т) показало, что практически во всех изученных пробах

углей золы легких фракций значительно обогащены ураном, по сравнению с золой тяжелых фракций. Содержание урана в золе легких фракций в большинстве проб в 2-4 раза выше, чем в золе тяжелых. Данный факт указывает на избирательное накопление урана на органическом веществе угля. Исследования показали, что легкие фракции (<1,5г/см3) содержат от 123 До 96% от массы урана в угле.

Практически аналогичная картина установлена и для тория, как и для урана, -существенно обогащепыметаллом золылегких фракций. Легкие фракции (< 1,5г/см3)содержат от 10 до 93 % от массы тория в угле. Максимум, как и д ля урапа, приходится на бедные торием зольные низкэзрелые бурые угли марки Б1 и низкозольпые угли марки К. А минимум - на

¡V V Л У '<.- \ Д > ' V ✓ «X < ,.д ' 'ч Чу ' '' * % *">Ч X ч' ч% -г-4'"';-' /,,<-- ■" } > , :. л - ., у , V" •<"■ / ; «л »<; . о ч (. л V * ц ,» »^ ул У*;-?: 'Г-сл^г - 'Щ-«Я-*"1

[ : - . * * 1 '■ , *Ч » » ■ ! \ " ' , 4 •■ Г ' , - V V*" ♦ * С ф « чЧ ^ » ч '■■■; '' -с--г с <»*'А \ '5"!' > \ Л -; г Р" ^ - п-'»' г'- ' - :

• Ч," < -«Л'* 4 Ч > "" / ...'■ • >ч 'К- ;"..>. \V '■-ч: 1 V * < ^ > ч. ■ 2 " ¿д V,"-, '''; < > ^ \ :' ч '^¿ч''^ ' V. 4 ' < л' 4' ш

Рис. 3 Распределение треков продуктов деления урана-235 по данным £ра-диографии (лавсановый детектор): 1-равномерное распределение, 2-равномерное распределение с высокой плотностью, 3 -включения ураносодержа-щих акдессориев, 4 -сетчатое распределение урана, 5 -линейные зоны обогащения ураном, 6 -скопления треков субизометричной формы

высокозольные угли марки ОС. Отсутствует в этом случае и какая-либо зависимость содержания элемента во фракциях от марочного состава угля. Результаты исследований свидетельствуют также, что с ростом зольности угля уменьшается доля металла, связанного с органическим веществом.

Исследования группового состава углей показали, что в изученной пробе бурого угля с гумусовыми кислотами связано 76 % тория, с остаточным углем 23,7% и лишь 0,3% от его массы в пробе содержатся в битумах. Поскольку исходная проба имеет достаточно высокую зольность (20,5%) и низкое содержание металла (0,93 т/т), можно сделать вывод, что основным концентратором и носителем тория на буроугольной стадии может быть органическое вещество. Кроме того, исследования показали, что при обработке пробы 45% раствором НС1 (в процессе чего ионообменные формы металлов переходят в раствор), незначительная часть металла находится во фракции легкогидролизуемых веществ. Следовательно, в буром угле торий не просто физически сорбируется на органическом веществе, а образует прочные комплексы с гуматами.

С целью приблизительной оценки форм нахождения тория в каменном угле, кроме изучения распределения металла в групповом составе углей, была выполнена ступенчатая деминерализация проб углей марки Д, К и ОС.

Содержание тория в исследованных пробах изменяется от 1,1 до 11,5 г/т, следовательно, они представляют угли с нижекларковыми, кларковыми и надкларковыми уровнями его накопления.

В первом случае обработка относительно малозольного бедного торием угля марки К концентрированной НС1 и ИБ не привела к выщелачиванию этого металла вместе с другими золообразующими компонентами, и в остаточном малозольном продукте (Лё=0,4%) его содержание превысило 300 г/г золы. Это свидетельствует, что торий в данной пробе содержится в устойчивых к воздействию сильных кислот соединениях. Такими соединениями могут быть фосфаты редких земель, иттрия и циркон, установленные при электронно-микроскопическом изучении золы остаточной фракции, а также металлоорганические комплексы.

Во втором случае уголь пласта ХХХнп (марка Д) при обработке его концентрированной НС1 потерял около 40% от массы содержавшегося в нем тория. В солянокислом экстракте содержание тория достигло 32 г/т сухой массы. Последующая обработка пробы угля плавиковой кислотой не привела к переходу металла в раствор. Содержание тория в золе деминерализованного угля при зольности остаточной фракции около 1% составило 136 г/т. Значительный вынос тория из угля при обработке проб соляной кислотой может быть обусловлен его нахождением в карбонатах редких земель и в сорбированном виде на органическом и минеральном веществе, поскольку в экстракт переходит, кроме тория, значительное количество легких лантаноидов.

Обработка угля марки ОС (пласт ГУ-У) конщяггрированной НС1 обусловила извлечение лишь 8% тория, а последующая обработка ИБ - еще 3%. Такие незначительные потери метатла объясняются нахождением тория в кислотоустойчивых минералах (фосфатах редких земель, цирконе) и, отчасти, в металлоорганических комплексах.

Многоступенчатое выщелживанис угля слабым раствором соляной кислоты не привело к сколько-нибудь заметному переходу металла в раствор, что свидетельствует о незначительной роли сорбированных форм и карбонатных минералов в концентрировании тория.

Элекгронно-микросиопические исследования подтверждают эти выводы. Несмотря на то, что использованная методика исследования не позволила выявить факт нахождения тория в акцессорных фосфатах редкоземельных элементов из-за относительно низкого его содержания, наличие значимой корреляции с лантаноидами позволяет считать РЗЭ фосфаты основным носителем и концентратором тория в каменных углях.

Четвертое защищаемое положение: Основными факторами, определяющими уровни накопления и характер распределения урана и тория в углях Центральной Сибири, являются: факторы петрофонда, синхронного вулканизма, метаморфизма, зольности, гипергенеза и фациальный фактор.

Проведенные нами исследования показали, что угли Сибирского региона, за некоторым исключением, характеризуются невысокими уровнями накопления урана и тория, сопоставимыми с кларковыми содержаниями этих элементов в углях мира (рис. 4). Однако в отдельных угольных месторождениях и бассейнах выявлены участки, характеризующиеся повышенными, а в редких случаях аномальными концентрациями урана и, реже, тория. В пределах таких участков повышенные содержания радиоэлементов отмечаются в отдельных угольных пластах или группах пластов, а в пластах - в отдельных горизонтах или на локальных участках.

Такие различия связаны с тем, что угленакопление происходило в разное время и на очень большой территории и, соответственно, сопровождалось разными геологическим и климатическими условиями их формирования. Эти условия определяли особенности состава пород и геохимическую специализации обрамления бассейна, скорости угленакопления и качество углей. В зависимости от сочетания этих факторов создавались различные палеофациальные, гидрологические, гидрогеохимические условия, обуславливающие особенности накопления радиоэлементов в конкретных обстановка, а также условия, ответственные за постдиагенетическое перераспределение элементов. При сравнении и анализе изученных нами месторождений и бассейнов исследованы основные факторы, которые в тесной взаимосвязи определяют особенности накопления и распределения урана и тория в углях Сибири.

Фактор петрофонда. Геохимическая специализация пород областей питания, по-видимому, была определяющим фактором сингенетичного накопления урана и тория в углях. Так, в южной части Кузбасса, в непосредственной близости от складчатого обрамления, отмечается относительное обогащение углей ураном, по сравнению с северной частью. Здесь имеются угольные пласты, содержащие 3-5 г/т урана и 4-6 г/г тория. В пересчете на золу в таких пластах содержание урана превышает 20 г/т, а тория - 40 г/т. Угли кемеровского района Кузбасса характеризуются низким уровнем накопления урана при повышенном содержании тория. В обоих случаях геохимические особенности угольных пластов отчетливо коррелируют с геохимической специализацией структур обрамления. В южной и юго-восточной части бассейна распространены обогащенные ураном редкометальные

ТЬ. г/т

I I I I

0,5 1 2 3 4 5 10 20 и 1Л Он О-« О-IV 9-У # -VI -VII -—VIII

1-Ка£н№к>йские угян, И-мвэоэойскяе угли; Ш-п».*оэойск11§ угли, |У-ср«яя£« для Сявир< дляуглейкира(поЯЗ Юдопчущдр. 1985.2000},передо*длятомрвой

пропухшш разных стран-1-США (910 проб, ЕлшоптаЫа! гаЯоасЬуЛу, 1997). 21С>т*Д. 3-Врвлкдия. 4-Кянам, 5-Ааетрялжя (Источники, »Эдемы ■ опяемость аояяаируиицеИ ринит 1992Х Шсредтв для осадочных пород (Впюгрядов. 1962Х УШ-срдмя для ковткмеитяльяоВ хоры СГеАлор, Иякловшя. 1986); 1-Месторождевщя Горного Алтая,

2-Зая«двоЧ^н6нрскнй; З-Тунгуескяй, 4-Улугкемска1, 5>ИрхутекнД. б-Кявско-АчянскиЯ (эяадвяя иетьх 7 Кеяеко-Ачняский (юсгочняя чястъ); В-ГорловсхяВ. 9-КузнецккЯ;

10 Минусинский.

Рис. 4. Радиогоохимическая характеристика углей Центральной Сибири

гранитоиды, кислые вулканиты и чсрносланцевые фосфатоносные толщи, и даже имеются гидротермальные проявления и месторождения урана (Лабышское, Базасское). Для северовосточного обрамления Кузнецкого бассейна, являющегося областью сноса в период формирования угленосных отложений кемеровского района, характерно широкое распространение пород торий-редкометально-редкоземельной специализации, гидротермальные проявления и месторождения тория (Богатырское и др.).

Канско-Ачинский буроугольный бассейн занимает своеобразное геотектоническое положение. Ачинская часть бассейна ограничивается с юга-запада Кузнецким Алатау, с востока отрогами Восточного Саяна и Кемчугской возвышенностью, которые также разделяют Западную и Восточную часть Канско-Ачинского угольного бассейна. На северо-востоке восточной части бассейна находится Енисейский кряж. Такое положение бассейна и специфический состав пород обрамления не могли не сказаться на геохимии углей изученных месторождений. Повышенные средние содержания урана, относительно других месторождений, в Итатском, Березовском, Назаровском и некоторых других месторождений связаны с непосредственным присутствием в областях сноса терригенного материала (Кузнецкий Алатау, Солгонский кряж и хребет Арга), специализированных на уран магматических пород (Чебулинский комплск гранитов и др.) и многочисленных мелких месторождений урана (Талановский грабен и др.).

Фактор синхронного вулканизма. Примером такого процесса являются данные,

подученные в процессе изучения пласта XXVIII Минусинского бассейна. Кровля и почва пласта представлены углистыми аргиллитами и алевролитами, поэтому доступ к нему обогащенных радиоактивными элементами вод после его захоронения ограничен. Однако пласт неравномерно обогащен ураном и торием, а на участках обогащения во многих случаях визуально различимы горизонты тонштейнов. В других случаях они макроскопически не просматриваются. В отдельных пластах обогащение торием золы углей в приконтактовых частях угля превышает 0,04%.

Примеров такого обогащения углей ураном и торием в результате тотального выноса элементов, содержащихся в тонштейнах, достаточно много. Это пласт 17, XXX, Двухаршинный, Великан в Минусинском угольном бассейне, ГУ-У в Кузнецком бассейне.

Фациалъный фактор. Примеров непосредственного воздействия фациалыюго фактора на уровне накопления урана и тория достаточно много. Так, в разрезе черногорской свиты Минусинского бассейна отмечается уменьшение содержания урана в углях при переходе от аллювиальной равнины к побережью с соответствующим снижением зольности угля. Одновременно снижается отношение тория к урану, что указывает на возрастание роли сорбционного концетрирования металлов по отношению к поставке их с терригенной золой.

Фактор угольного метаморфизма. Изучение углей различного марочного состава (от длиннопламенных до антрацитов ) в Кузбассе показало, что четких тенденций убывания или возрастания содержания урана и тория нет. Заметно лишь понижение торий-уранового отношения с увеличением метаморфизма углей.

Однако, располагая имеющимися на сегодняшний момент данными по Сибирским углям различного возраста, можно заключить, что наблюдается некоторая закономерность, проявленная в повышении среднего содержания тория в углях с увеличением их возраста. При этом отмечается также незначительное повышение зольности углей к более зрелым углям, с точки зрения возраста (табл. 1). При рассмотрении углей разной степени метаморфизма наблюдается некоторое уменьшение среднего содержания урана и зольности с увеличением степени метаморфизма.

Влияние зольности. Зольность является важнейшим параметром качества угля, однако она зависит от ряда других факторов, которые в свою очередь контролируют и маскируют ее вплоть до полного исключения ее влияния. Рассмотрим лишь некоторые факты, полученные при изучении Сибирских углей.

В Минусинском бассейне установлены высокие концентраций радиоактивных элементов в углях с низкой зольностью (Л^З-5%). Так, в пробе угля пласта Двухаршинного с зольностью 3,04% содержание урана в золе достигает 71 г/т. Встречаются пробы с содержанием урана в золе 40-60 г/т.

В малозольных углях Минусинского бассейна не известны содержагтя тория,

превышающие 20 г/т золы. В то же время в золах таких углей установлены содержания урана до 60-70 г/т. Максимум накопления тория в золах отмечен в пробах с зольностью 14-20%. Здесь его концентрации могут достигать 40 - 86 г/г Содержание урана в таких пробах также повышено.

Анализ плотностных фракций угля показал, что содержание урана и особенно тория возрастает при увеличении удельного веса и зольности фракций.

Влияние гипергенеза Относительно спокойный характер распределения урана и тория в угольном пласте могут нарушать эпигенетические изменения. Окисление угольных пластов грунтовыми водами может вести к значительному обогащению угольных пластов радиоэлементами. Такое обогащении ураном, сопровождающееся формированием урановых аномалий, можно встретить в условиях аридного климата Хакасии Оно часто проявлено в угольных месторождениях Минусинского бассейна. Чаще всего существенно обогащены ураном лишь локальные участки выхода пласта под наносы с отчетливо проявленным гипергенным окислением, где угли приобретают сажистый облик.

Одна из таких аномалий изучена на выходе пласта

19/а

(Бейское месторождение,

Минусинский бассейн) (рис. 2). Аномалия локальна и приурочена к зоне интенсивного водообмена. Незначительное повышение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в эпицентре аномалии при значительном содержании урана (0,01 %) указывает на отсутствие радиоактивного равновесие и сравнительно молодой возраст уранонакопления.

Содержание тория при этом изменяется незначительно. Пересчет на золу показал, что в целом по разрезу содержание тория в золе довольно устойчивой незначительно повышается в зоне интенсивного водообмена. В последнем случае его концентрация возрастает в 1,5 раза. В то же время концентрация урана в золе угля увеличивается более чем в 40 раз, достигая 0,04%.

Аномалии такого характера установлены и детально изучены также в Канско-Ачинском (Бсрсзовское, Назаровское и др ) и на юге Тунгусского бассейнов. На глубоких горизонтах разреза даже при наличии песчаниковой или гравелитовой кровли пласта существенного обогащения углей ураном не отмечено.

Заключение

Содержание урана в изученных объектах Сибири изменяется от 1 г/г (Горловский бассейн (С-Р) и Пыжинское месторождение Горного Алтая (Т)) до 4,85 г/т (Западная часть Канско-Ачинского бассейна У)), при среднем содержании урана в регионе 2,5 г/г. Средние содержания ТЬ в углях изменяются от 0,9 г/т (Западная часть Канско-Ачинский (У)) до 4,9 г/т (Тунгусский бассейн (К)), при средней величине 2,9 г/т. Значительно изменяется и ТЬ/И от 0,2 для бурых углей западной части Канско-Ачинского бассейна до 3,1 в ЗападноСибирском (У) с пониженным его средним значением для региона 1,2.

Анализ средних содержаний радиоактивных элементов показал неравномерность их распределения по латерали в целом по Сибирском региону, в пределах бассейнов и месторождений, а также отдельных угольных пластов.

В стратиграфическом разрезе угленосных отложений изученных месторождений и бассейнов уран и торий распределены столь же неравномерно, как и по площади

В колонке угольных пластов изученных месторождений и бассейнов Сибири распределение радиоактивных элементов изменяется от равномерного, слабо дифференцированного, до крайне неравномерного. Большое количество имеющегося материала позволило выделить шесть основных типов распределения радиоактивных элементов в колонке угольного пласта

Полученные данные при изучении комплексом методов форм нахождения радиоактивных элементов в углях Сибири свидетельствуют о том, что накопление урана

происходило преимущественно на ранних стадиях углеобразования, где основным его концентратором в низко- среднезольных углях с околокларковыми содержаниями являлось органическое вещество. В этом случае минеральная форма в составе тяжелых урансодержащих кластогенных акцессориев и собственных урановых минералов имела лишь подчиненное значение.

Торий, в свою очередь, как и уран, в изученных низко- среднезольных углях Сибири накапливался на ранних стадиях углеобразовательного процесса как в минеральном, так и в органическом веществе. Для бурого угля установлено, что накопление тория происходило присмущественно на органическом веществе за счет его концентрации на гумусовых кислотах. В процессе углефикации происходила трансформация формы нахождения тория с образованием его собственных минеральных фаз. Основными минералами-концентраторами тория в каменных углях, по-видимому, являются редкоземельные фосфаты и другие акцессорные минералы.

На основании полученного материала выделены и рассмотрены основные условия и факторы, обуславливающие особенности накопления и распределения урана и тория в углях Сибири.

Все это позволяет оценивать угли Центральной Сибири в радиоэкологическом аспекте как безопасные, за исключением отдельных месторождений (Назаровское, Сереульское, Козульское, Итатское и др.). Исключением являются также выявленные участки, характеризующиеся повышенными, а в некоторых случаях аномальными концентрациями урана и, редко, тория. В пределах таких участков повышенные содержания радиоэлемиггов отмечаются в отдельных угольных пластах или группах пластов, а в пластах - отдельных горизонтах или локальных участках.

Приведенные в настоящей работе данные отражают состояние вопроса геохимии радиоактивных элементов в угольных месторождениях и бассейнах Сибири на сегодняшний день. Этот вопрос требует дальнейшего детального и всестороннего изучения, так как возросшие требования к экологической безопасности топливной энергетики в России предопределили необходимость проведения комплексных геохимических исследований в регионе, имеющем огромный энергетический потенциал углей и высокие перспективы угледобычи. Прежде всего это касается поведения радиоактивных элементов в процессе сжигания и переработки угля.

Спнсок опублнковапных работ по теме диссертации.

1. Арбузов СИ., Волостное А.В. Формы концентрирования тория в углях. // Известия Томского политехнического университета. 2003. Т. 306. №6 -С.12-17.

2. Арбузов СИ., Рихванов Л.П., Волостнов А.В. Редкометальпый потенциал углей Западно-Сибирского бассейна//Томское отделение СНИИГТи МС:30 лет на службе томской геологии: Сб. науч. тр. /Под ред. В.Е. Пешкова, ILJL Падалко.-Новосибирск: СНИИГГиМС, 2002 -С. 212-214.

3. Арбузов СИ., Рихванов Л.П. Волостнов А.В. Уран и торий в позднепалеозойских угленосных отложениях Сибири. // Вестник Томского государственного университета, приложение № 3 (1П), Материалы научной конференции Проблемы геологии и географии,

апрель 2003.-С.24-27.

4. Берчук В.Ю., Бундюк B.C., Волостнов А.В. Закономерности распределения радиоактивных элементов в колонке угольного пласта // Проблемы геологии и освоения недр: Труды VII Международного научного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященного 140-летию со дня рождения академика В.А. Обручева -Томск: Изд-во ТПУ, 2003 - С.591-593.

5. Бундюк B.C., Волостнов А.В., Берчук В.Ю. Элементы-примеси в углях Канско-Ачинского бассейна // Проблемы геологии и освоения недр: Труды VII Международного научного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященного 140-летию со дня рождения академика В.А. Обручева -Томск: Изд-во ТПУ, 2003 - С.599-600

6. Волостнов А.В.. Геохимическая оценка Изыхского месторождения каменного угля с целью изучения перспектив его комплексного освоения. // Региональная геология. Геология месторождений полезных ископаемых. Материалы Международной научно-техиической конференции "Горно-геологическое образование в Сибири". - Томск, 2001. -С.205-208.

7. Волостнов А.В., Арбузов СИ., Рихванов Л.П. Формы нахождения урана в углях по данным f-радиографии. //Вестник Томского государственного университета, приложение № 3 (III), Материалы научной конференции Проблемы геологии и географии, апрель 2003.-С.40-43.

8. Волостнов А.В. К вопросу о формах нахождения радиоактивных элементов в углях. // Проблемы геологии и освоения недр: Труды VII Международного научного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых посвященного 140-летию со дня рождения академика В.А. Обручева -Томск: Изд-во ТПУ, 2003 - С.603-605.

9. Волостнов А.В. Перспективы комплексного использования углей юга Кузбасса // Проблемы геологии и освоения недр: труды Ш международного научного симпозиума студентов аспирантов и молодых ученых имени академика М.А. Усова посвященного 100-летию со дня рождения академика К И. Сатпаева Томск: ТПУ, 1999 - С.316-317.

10. Волостнов А.В. Токсичные и радиоактивные элементы в углях Минусинского бассейна // Тяжелые метатлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде: Доклады II Международной научно-практической конференции, Семипалатинский государственный университет имени Шакарима, 16-18 октября 2002 г. Том II -Семипалатинск 2002. - С.485-489.

11. Арбузов СИ., Рихванов Л.П., Волостнов А.В., Варлачев В.А. Радиоактивные элементы в палеозойских углях Сибири // Геохимия (в печати).

12. Юдович Я.Э., Волостнов А.В., Кетрис МП., Рихванов Л.П. Торий в углях (в

печати).

04-141*4

Зисаз 629. Тираж 130. Томский государственный университет систем управления н радиоэлектроники пр. Ленина, 40

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Волостнов, Александр Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ ВОПРОСА

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. ОБЩАЯ МЕТОДИКА РАБОТ. ОПРОБОВАНИЕ

2.2. МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНО-АНАЛИТИЧЕСКИХ 32 ИССЛЕДОВАНИЙ ф 2.3. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

УГОЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ СИБИРИ

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА СРЕДНИХ СОДЕРЖАНИЙ УРАНА И ТОРИЯ В 84 УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ И БАССЕЙНАХ. РАСЧЕТ РЕГИОНАЛЬНОГО КЛАРКА УРАНА И ТОРИЯ В УГЛЯХ СИБИРИ

ГЛАВА 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ 100 ЭЛЕМЕНТОВ

5.1 ЛАТЕРАЛЬНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

5.2 СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

ГЛАВА 6. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА И ТОРИЯ В КОЛОНКЕ УГОЛЬНОГО 128 ПЛАСТА

ГЛАВА 7. ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ГЛАВА 8. УСЛОВИЯ И ФАКТОРЫ, ОБУСЛАВЛИВАЮЩИЕ СОБЕННОСТИ 184 НАКОПЛЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УРАНА И ТОРИЯ В УГЛЯХ СИБИРИ

ГЛАВА 9. ОЦЕНКА РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ УГЛЕЙ 203 СИБИРИ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Уран и торий в углях Центральной Сибири"

Уголь с древнейших времен является одним из основных энергетических источников. В Сибирском регионе сосредоточено почти 30% мировых и около 90% общероссийских ресурсов угля (Юзвицкий и др., 1999). Здесь расположены такие уникальные по масштабам угольные бассейны, как Западно-Сибирский, Тунгусский, Ленский, Канско-Ачинский, крупнейший в мире по запасам высококачественных коксующихся углей Кузнецкий бассейн, Горловский антрацитовый бассейн. В регионе известны угли различного возраста и разного марочного состава. Эффективное освоение этого гигантского ресурсного потенциала возможно только на основе их всестороннего изучения. При этом, уголь должен рассматривается не только, как энергетическое сырье, но и как сырье для химических производств, а также для извлечения ценных компонентов. Наряду с изучением ценных компонен тов необходима оценка вредных примесей, в том числе и наиболее опасных радиоактивных элементов.

Современная аналитическая база позволяет оценивать угли на ряд компонентов, в том числе и радионуклиды, которые ранее недостаточно изучались из-за ограниченной чувствительности и дороговизны применяемых методов. Широко внедряемый в настоящее время в практику геологоразведочных работ нейтронно-активационный и гамма-спетрометрический анализы позволяют достаточно экспрессно определять большой комплекс редких и радиоактивных элементов с высокой чувствительностью (Арбузов и др., 2000; Арбузов и др., 2003 и др.).

В настоящее время по ряду элементов, в том числе и радиоактивных, достоверно не оценены даже средние их содержания в углях, не говоря уже о закономерностях их накопления и формах нахождения. Для большинства угольных бассейнов и месторождений оценки средних приводятся по незначительному количеству проб без учета степени распространенности углей, их марочного состава, вертикальной и латеральной изменчивости.

Вполной мере это можно отнести и к большинству угольных бассейнов Сибири.

Возросшие требования к экологической безопасности топливной энергетики в России предопределили необходимость проведения комплексных геохимических исследований в регионе, имеющем такой мощный энергетический потенциал. Такие исследования с разной степенью детальности проведены нами (Арбузов и др., 2000,2003; Ершов, 2000) в основных угольных бассейнах Сибири. В процессе выполнения этих работ были получены новые данные, в том числе и по радиоактивным элементам, которые стали предметом детального рассмотрения данной работы.

Актуальность проблемы

Последние несколько десятилетий ознаменовались во всем мире невиданным ранее по размаху подъемом общественного движения за чистоту окружающей среды. Это обусловило возросший интерес к экологическим проблемам топливной энергетики, как к одному из наиболее активных факторов воздействия на окружающую среду. Особое внимание уделяется тепловым станциям, работающим на угле. Степень их воздействия определяется не только технологией сжигания топлива, но в первую очередь особенностями его микроэлементного состава (Кизелыптейн, 1999, 2002). Однако слабая информационная база, отсутствие систематических исследований микроэлементного состава угля в большинстве случаев не позволяют объективно оценить и спрогнозировать уровень потенциальной экологической опасности от использования того или иного вида топлива и получаемых в топочном процессе продуктов горения. Одним из важнейших критериев качества углепродукции является ее радиоэкологическая безопасность. В связи с этим возрастает внимание к изучению уровней накопления естественных радиоактивных элементов в углях. Знание основных закономерностей накопления и распределения урана и тория в угольных пластах и месторождениях позволяет прогнозировать радиоэкологические характеристики товарной продукции, своевременно корректировать ее качество и определять направление ее экологически безопасного использования. Для решения этой задачи необходимо в первую очередь изучить радиоактивные элементы в угольных пластах в их естественном залегании на стадии, предшествующей разработке месторождения.

В целом накоплено достаточно большое количество информации по этой проблеме, в то же время геохимия углей с околокларковыми содержаниями урана по-прежнему остается слабоизученной областью знаний (Юдович, 1989, 2001). Это обусловлено тем, что ранее прежде всего изучались уши с высокими, до промышленно значимых, концентрациями металла (Юдович, 1989, 2001; Арбузов и др., 2000).

На фоне сравнительно неплохо изученной геохимии урана, особенно в области высоких концентраций, геохимия тория в уте практически не изучена. По данным Я.Э. Юдовича (1985), среднее его содержание оценено приблизительно и составляет в буром и каменном угле 6,3 г/т и 3,5 г/т соответственно.

Цель работы

Целью работы является оценка средних содержаний урана и тория в угольных месторождениях и бассейнах Центральной Сибири, изучение латеральной и вертикальной изменчивости их распределения в пределах бассейнов, месторождений и отдельных угольных пластов, а также изучение форм их нахождения.

Основные задачи

Для достижения этой цели предполагалось решить следующие задачи:

1. Оценить средние содержания урана и тория в углях конкретных пластов, свит, месторождений, бассейнов и Сибири в целом.

3.Исследовать вероятные формы нахождения с использованием метода f-радиографии, изучения группового состава и химической деминерализации угля, анализа плотностных фракций утя, а также изучения связи содержаний радиоактивных металлов в углях и золах углей с зольностью и другими химическими элементами.

Фактический материал

Фактическим материалом для написания работы послужили данные многолетних геохимических исследований углей и углевмещающих пород Сибири сотрудников кафедры Геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета при личном участии автора с 1998 по 2004 гг. Геохимическую основу работы составляют результаты исследований современными методами анализа (ИНАА, МЗН и др.) на U и Th более 3600 проб углей и углевмещающих пород Тунгусского, Горловского, Кузнецкого, Минусинского, Канско-Ачинского, Улугхемского, Иркутского, ЗападноСибирского бассейнов и отдельных месторождений Горного Алтая. Кроме этого, были проведены гамма-спектрометрические и радиометрические съемки отдельных месторождений. Для изучения форм нахождения элементов выполнены радиографические исследования 100 петрографических шлифов методом f-радиографии. Проведено углепетрографическое изучение 50 угольных аншлифов и брикетов, анализ плотностных фракций угля 7 угольных пластов, исследование группового состава угля и химической деминерализации углей различного марочного состава.

Научная новизна

Впервые на основании большого объема аналитических данных с высокой степенью достоверности оценены средние содержания урана и тория в утях Западно-Сибирского, Тунгусского, Горловского, Улугхемского, Канско-Ачинского бассейнов и отдельных месторождений Горного Алтая, на основе которых вычислен региональный кларк углей для данного сегмента земной коры.

С использованием метода f-радиографии в комплексе с другими методами установлены формы нахождения урана в утях и выявлены основные механизмы накопления урана и тория в углях Центральной Сибири.

Практическая значимость

Рассчитанные средние содержания урана и тория в основных угольных бассейнах и месторождениях и вычисленные региональные угольные кларки этих элементов могут с успехом использоваться специалистами различного профиля при проведении широкого спектра геологоразведочных и геоэкологических работ.

Апробация работы и публикации

Основные положения и отдельные материалы диссертации докладывались и обсуждались на III Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых имени академика М. А. Усова в рамках Российской научно-социальной программы для молодежи и школьников "Шаг в будущее", посвященном 100-летию со дня рождения академика К.И. Сатпаева (г. Томск, ТПУ, 1999 г.), Международной научно-технической конференции "Горно-геологическое образование в Сибири. 100 лет на службе науке и производству" (г. Томск, 2001 г.), II Международной научно-практической конференции "Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде", (Казахстан, г. Семипалатинск, СГУ им. Шакарима, 2002 г.), Научной конференции, посвященной 125-летию основания Томского государственного университета и 70-летию образования геолого-географического факультета (г. Томск, ТГУ, 2003 г.), VII Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых имени академика М.А. Усова, посвященном 140-летию со дня рождения В.А. Обручева (г. Томск, ТПУ, 2003). Материалы диссертации неоднократно обсуждались на семинарах кафедры Геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета.

Защищаемые положения

1. Региональный кларк для углей Центральной Сибири, рассчитанный, как средневзвешенное с учетом мощностей, на основании большого массива данных, полученных с использованием высокопрецизионных количественных методов анализа, составляет для урана 2,5 ±0,19 г/т (коэффициент вариации 138%) и 2,9 ±0,1 г/т, (коэффициент вариации 92%) для тория, величина торий-уранового отношения 1,2.

2. Для урана и тория проявлена латеральная и вертикальная изменчивость распределения как в пределах бассейнов и месторождений, так и в колонках отдельных угольных пластов. Установлено шесть основных пространственных типов распределения радиоактивных элементов в колонке угольного пласта: 1 - равномерное распределение с обогащением прикровельной и припочвенной зоны, 2 - неравномерное распределение с максимальными содержаниями, приуроченными к пачкам зольных углей и породным прослоям, 3 -неравномерное распределение, обусловленное локальными аномалиями урана, 4 -монотонное нарастание или убывание содержания вне связи с зольностью, 5 - равномерное или волнообразное распределение с обеднением прикровельной и припочвенной зон, 6 -смешанное.

4. Основными факторами, определяющими уровни накопления и характер распределения урана и тория в углях Центральной Сибири, являются: факторы петрофонда, синхронного вулканизма, метаморфизма, зольности, гипергенеза, фациальный фактор и мощность угольного пласта.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, 9 глав и заключения, списка литературы из 206 наименований, общим объемом 227 страниц. Работа содержит 41 таблицу и 84 иллюстрации.

Заключение Диссертация по теме "Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых", Волостнов, Александр Валерьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования показали, что содержание урана в изученных объектах Сибири изменяется от 1 г/т (Горловский бассейн (С-Р) и Пыжжинское месторождение Горного Алтая (Т)) до 4,85 г/т (Западная часть Канско-Ачинского бассейна (J)), при среднем содержании урна в регионе 2,5 г/т. Средние содержания Th в углях изменяются от 0,9 г/т (Западная часть Канско-Ачинский (J)) до 4,9 г/т (Тунгусский бассейн (К)), при средней величине 2,9 г/т. Значительно изменяется и Th/U от 0,2 для бурых углей западной части Канско-Ачинского бассейна до 3,1 в Западно-Сибирском (J) с пониженным его средним значением для региона 1,2.

Анализ средних содержаний радиоактивных элементов, показал неравномерность их распределения по латерали в целом по Сибирском региону, в пределах бассейнов и месторождений, а также отдельных угольных пластов.

В стратиграфическом разрезе угленосных отложений изученных месторождений и бассейнов уран и торий распределены столь же неравномерно, как и по площади.

В колонке угольных пластов изученных месторождений и бассейнов Сибири распределение радиоактивных элементов изменяется от равномерного, слабо дифференцированного до крайне неравномерного. Большое количество имеющегося материала позволили выделить шесть основных типов распределения радиоактивных элементов в колонке угольного пласта.

Полученные данные при изучении комплексом методов форм нахождения радиоактивных элементов в углях Сибири свидетельствуют о том, что накопление урана происходило преимущественно на ранних стадиях углеобразования, где основным его концентратором в низко- среднезольных углях с околокларковыми содержаниями являлось органическое вещество. В этом случае минеральная форма в составе тяжелых урансодержащих кластогенных акцессориев и собственных урановых минералов имела лишь подчиненное значение.

Торий в свою очередь как и уран в изученных низко- среднезольных углях Сибири накапливался на ранних стадиях углеобразовательного процесса, как в минеральном, так и в органическом веществе. Для бурого угля установлено, что накопление тория происходило приемущественно на органическом веществе, за счет его концентрации на гумусовых кислотах. В процессе углефикации происходила трансформация формы нахождения тория с образованием его собственных минеральных фаз. Основными минералами-концентраторами тория в каменных углях, по-видимому являются редкоземельные фосфаты и другие акцессорные минералы.

В процессе проведенных исследования в отдельных угольных месторождениях и бассейнах выявлены участки, характеризующиеся повышенными, а в некоторых случаях аномальными концентрациями урана и, реже, тория. В пределах таких участков повышенные содержание радиоэлементов отмечаются в отдельных угольных пластах или группах пластов, а в пластах - отдельные горизонты или локальные участки.

Приведенные в настоящей работе материалы лишь частично отражают состояние вопроса геохимии радиоактивных элементов в угольных месторождениях и бассейнах Сибири. Этот вопрос требует дальнейшего детального и всестороннего изучения, так как возросшие требования к экологической безопасности топливной энергетики в России предопределили необходимость проведения комплексных геохимических исследований в регионе имеющий огромный энергетический потенциал углей и высокие перспективы угледобычи.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Волостнов, Александр Валерьевич, Томск

1. Адмакин J1. А. Типы тонштейнов в угольных пластах Минусинского бассейна.// Литология и полезные ископаемые, 1992. - №2. -с. 49-56.

2. Альтгаузен М.Н. Уран // Металлы в осадочных толщах. Благородные металлы радиоактивные, рассеянные и редкоземельные элементы.- М.: Наука, 1966.- С. 102 152.

3. Андреев П.Ф., Чумаченко А .Я. О процессах восстановления урана на природных органических веществах // Геохимия. 1964. - № 1. -С. 16-23.

4. Антрациты Горловского бассейна: Сборник научных трудов / Отв. ред. А.З. Юзвицкий. -Новосибирск, 1996. -138 с.

5. Арбузов С.И., Волостнов А.В. Формы концентрирования тория в углях // Известия Томск, политех, ин-та, 2003, № 6, с. 12-17.

6. Арбузов С.И., Ершов В.В., Поцелуев А.А., Рихванов Л.П. Редкие элементы в углях Кузнецкого бассейна. Кемерово, 2000. - 248 с.

7. Баранов Ю.Е. Редкие элементы в угленосных формациях // Геохимия, минералогия и генетические типы месторождений редких элементов. М., 1966. Т. 3. С. 736-755.

8. Барановская Н.В. Элементный состав биологических материалов и его использование для выявления антропогенно-измененных территорий (на примере Томской области: Автореф. дис. канд. биол. наук -Томск, 2003 -21 с.

9. Березина Л.А. и др. Содержание и характер распределения урана в минералах пород ультраметаморфического комплекса и ураноносных натровых метасоматитов // Геохимия. 1976. №11.

10. Бернатонис В.К., Архипов B.C. Микроэлементный состав торфов.// Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых

11. Сибири. Материалы научной конференции. Томск: ТПУ, 2000. - С. 212 -219.

12. Бернатонис В.К., Архипов B.C., Здвижков М.А., Прейс Ю.И. Тихомирова Н.О. Геохимия растений и торфов Васюганского болота // Большое Васюганское болото. Современное состояние и процессы развития. Томск: Изд.-во РАСКО, 2002. -С.204-215.

13. Богомазов В.М. Классификация угленосных формаций, бассейнов и месторождений России.// Геология угольных месторождений: Межвуз. науч. темат. сб. Екатеринбург: изд-во УГТА, 2001. - Вып. 11.- С.23 - 28.

14. Богомазов В.М. Стратиграфия и условия образования доугленосных и угленосных отложений карбона и перми Минусинского бассейна.// Вопросы геологии угленосных отложений азиатской части СССР. М.- Л.: Изд-во АН СССР, 1961. - С. 79 - 116.

15. Богомазов В.М., Золотое А.П. Верхнепалеозойский структурно-вещественный комплекс Кузнецкого бассейна.//Геология угольных месторождений: Межвуз. науч. темат. сб. Екатеринбург: изд-во УГТА, 2001.-Вып. 11.- С.175 - 1985

16. Бойко С.М., Сутурин А.Н. Геохимия промышленных зол углей Азейского месторождения и проблем их утилизации // геология и геофизика. 1994. - №2. - С. 100 -108.

17. Брегер И.А. Роль органического вещества в накоплении урана.// Образование месторождений урана. М.: Мир, 1976. - С. 104-132.

18. Брегер И.А., Дьюл М. Органическая геохимия урана // Материалы Международной конф. по мирному использованию атомной энергии. М., 1958. - Т.6. Геология урана и тория. - С.186 - 490.

19. Бурксер Е.С., Кондогурин В.В., Капустин Н.П., Потапов П.П. Радиоактивность каменных углей Кузнецкого бассейна // Укр. хим. жур. Техн. часть. 1934.- Т. 9, кн. 3-4. - С. 441 - 445.

20. Бурксер Е. С., Шапиро Я. М., Бронштейн К. Г. Радиоактивность каменных углей и антрацитов Донецкого бассейна // Укр. хим. жур. Техн. часть. -1929. Т. 4, кн. 2. - С. 95.

21. Бурмистров В.Р. К вопросу о точности и правильности определения урана в геологических образцах методом запаздывающих нейтронов // Активационный анализ: Методология и применение: Матер. V Всесоюзн. совещ. Ташкент, 1990.

22. Вайн Дж.Д., Свенсон В., Белл К. Роль гуминовых кислот в геохимии урана // Геология атомного сырья. -М.: Издательство главного управления по атомной энергии, 1959. С. 64 - 71.

23. Ван А.В. Вулканогенный пепел в угленосных отложениях верхнего палеозоя Средней Сибири // Литология и полезные ископаемые, 1972. -№1. С. 40-51.

24. Ван А.В. О месторасположении источников пеплового материала в угленосных отложениях верхнего палеозоя Кузнецкого бассейна // Труды СНИИГГМСа. Новосибирск, 1973. - Вып. 170. - С. 111-113.

25. Ван А.В. Роль пирокластического материала в угленосных отложениях Кузнецкого бассейна // Советская геология, 1968. №4. - С. 129- 137.

26. Вернадский В.И. Очерки геохимии //Избранные сочинения- М., Издательство АИ СССР,1954.- Т.1. 694 с.

27. Вернадский В.И. Очерки геохимии // Избранные сочинения. Т. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1954.

28. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Наука, 1987. 339 с.

29. Вертман Е.Г. и др. О возможности применения метода определения урана по запаздывающим нейтронам в геохимических исследованиях // Геохимия. 1979. № 9.

30. Верхний палеозой Ангариды. О.А. Бетехтина, С.Г. Горелова., Л.Л. Дрягина и др. - Новосибирск: Наука, 1988. - 256 с.

31. Виноградов А.П. Среднее содержание химических в главных типах изверженных пород земной коры // Геохимия. 1962. - № 7. - С. 555-571.

32. Волкова И.Б. Органическая петрология. -Л.: Недра, 190. -299.: ил. ISBN 5-247-010360-3.

33. Волкова И.Б. Тонштейны в угольных пластах Минусинского бассейна.// Угольные бассейны и условия их формирования (Тез. докладов VI Всесоюзн. геол. угольн. совещ.). Львов, 1980. — С. 121 — 122.

34. Гаврилин К.В., Озерский А.В. Канско-Ачинский угольный бассейн. М.: Недра, 1996. - 272 с.

35. Гавшин В.М., Бобров В.А., Зоркина Л.С. Количественные соотношения между ураном и фосфором в фосфоритах и фосфатоносныхосадочных породах // Литология и полезные ископаемые. 1974. - № 6. -С. 118-126.

36. Гавшин В.М., Бобров В. А., Пяллинг А.О. Геохимия радиоактивных элементов в отложениях межгорных впадин // Рудные формации и геохимия рудообразующих процессов. Новосибирск: Наука, 1976.-С. 210-219.

37. Гавшин В.М. Постседиментационное перераспределение урана в осадочных толщах.//Проблемы радиогеологии. М.:Наука, 1983. - С. 107122.

38. Гавшин В.М. Радиогеохимическая специфика крупных осадочных бассейнов Западной и Средней Сибири.// Геология и радиогеохимия средней Сибири. Новосибирск: Наука, 1985. - С. 173 -192.

39. Гавшин В.М. и др. Геохимия содовых вод в связи с явлениями перераспределения урана в горных породах // Поведение радиоактивных элементов в геологических процессах. М.: Недра, 1978.

40. Геолого-промышленный атлас Канско-Ачинского угольного бассейна Под ред. Н.В. Гайшинец/. Красноярск: Универс, Союз, 1997. -59с.

41. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР / Том 8 / под ред. Амосова М.: Недра 1969 г.

42. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Т.7. Алтае-Саянский и Забайкало-Верхнеамурский. Кн. 1. Алтай, Саяны, Енисейский кряж. - Л.: Недра, 1988.-300 с.

43. Гипш А.А., Капатурин Г.Г. О некоторых результатах исследований связи естественной радиоактивности и зольности углей воркутского месторождения. // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 1970. -№ 10 С. 145 - 149.

44. Гипш А.А., Капатурин Г.Г., Дьяченко В.Н. Кларковая радиоактивность углей Печорского бассейна // Материалы по геологии и полезным ископаемым Северо-Востока европейской части СССР. Сб. 8. -Сыктывкар: Коми книжн. изд-во, 1976. С. 242 - 249.

45. Гипш А.А., Капатурин Г.Г., Юдович Я.Э. Некоторые вопросы распределения и генезиса радиоактивности в углях Печорского бассейна // Изв. высш. учебн. завед. Геол. и разведка. -1971. № 6. - С. 61 - 70.

46. Громов К.Г. Методы оценки биологической агрессивности ископаемых углей. Методические рекомендации / Мингео СССР. Минуглепром СССР. М., 1986. - 50 с.

47. Данилов В.И., Медведев А .Я. Угольный ресурсный потенциал России // Минеральные ресурсы России. 1995. № 3. С. 7—12.

48. ИГР СО АН СССР, вып. 286).

49. Данчев В.И., Лапинская Т.Я. Месторождения радиоактивного сырья. М., Недра, 1980. - 251с.

50. Данчев В.И., Стреляное Н.П. Экзогенные месторождения урана. -М.: Атомиздат, 1979. 245 с .

51. Ермолаев Н.П. Уран и торий в процессах регионального и контактового метаморфизма горных пород // Геохимия. 1973. - № 4. - С. 551 -558.

52. Ершов В.В. Металлолносность углей Кузнецкого бассейна: Автореф. дис. канд. геол. мин. наук -Томск, 2000 -24 с.

53. Ескенази Г. Геохимия на торий и уран в български вылшца // Годишн. Софийск. ун-та. Геол.-геогр. фак. 1992. - Т. 83, кн. 1. - С. 43 -70.

54. Ескенази Г. О геохимии галлия в процессе углеобразования. // Год. Софиийск. ун-та Геол-геогр. фак-та. 1969.- Т.61.- №1,- С.321 - 348.

55. Ескенази Г. Экспериментальное исследование формы связи серебра в углях // Год. Софиийск. ун-та Геол-геогр. фак-та. 1974.- Т.66.-№1.- С.279 - 284.

56. Инструкция по изучению и оценке попутных твердых полезных ископаемых и компонентов при разведке месторождений угля и горючих сланцев. М.: Наука, 1987. - 136 с.

57. Инструкция по изучению токсичных компонентов при разведке угольных и сланцевых месторождений М: ИЛСАН, 1982. - 84с.

58. Жданова JI.B. Сравнительная характеристика некоторых аналитических методов применительно к анализу кларковых концентраций // Вопросы региональной геохимии, минералогии и петрографии Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1979.

59. Желинский В.М., Митронов Д.В. О роли вулканизма в формировании мощных угольных пластов Эльгинского месторождения Южно-Якутского бассейна // Литология нефтегазоносных и угленосных отложений Якутии: Сб. науч. тр.- Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1990. С. 110116.

60. Зверев В.Л., Кравцов А.И., Войтов Г.И. и др. Уран и его изотопы в ископаемых углях // Докл. АН СССР. 1979. -Т. 246, № 5.- С. 1217 -1219.

61. Зильберминц В.А., Русанов А.К., Кострикин В.М. К вопросу о распространении германия в ископаемых углях.// Академику В.И. Вернадскому к пятидесятилетней научной и педагогической деятельности. М.: Изд. - во АН СССР, 1936. - С. 159 - 189.

62. Инструкция по изучению и оценке попутных твердых полезных ископаемых и компонентов при разведке месторождений угля и горючих сланцев. М: Наука, 1987. - 136 с.

63. Кизилыытейн Л.Я., Левченко С.В. Геохимия тория в углях: Экологический аспект // Геохимия. 1995. - № 6. - С. 874 - 880.

64. Кизилыытейн Л.Я. Влияние состава и свойств органическихвеществ на образование гидрогенных месторождений урана. // Химия твердого топлива. 1999. - № 1. С. 72 - 80.

65. Кизилыитейн Л.Я., Перетятъко А.Г., Гофен Г.И, Новые данные о распределении элементов-примесей между компонентами угольного вещества // Литол. и полезн. ископаемые. 1988. - № 6. - С. 29 - 38.

66. Кизилыитейн Л.Я., Перетятъко А.Г., Людмирская Е.Л. Прогнозная оценка радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха в районе угольных ТЭС по материалам геологической разведки // Хим. тверд, топлива. 1994, - № 2. - С. 31 - 36.

67. Кизилыитейн Л.Я., Черников Б.А. Роль органического вещества земной коры в образовании месторождений урана. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростов, ун-та, 1999. - 146 с.

68. Кизилыитейн Л.Я. Экогеохимия элементов-примесей в углях. КЗ8 Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002.296 е.: ил.

69. Клер В.Р., Ненахова В.Ф., Сапрыкин Ф.Я. и др. Металлогения и геохимия угленосных и сланцесодержащих толщ СССР. Закономерности концентрации элементов и методы их изучения. М.: Наука, 1988. 256 с.

70. Климов С.Л., Шпирт М.Я., Горюнова Н.П. Влияние минеральных компонентов, содержащихся в углях, на экологические и технико-экономические показатели их переработки.// Химия твердого топлива, 1999, № 4. с. 69 -75

71. Ковалев А.А. О полигенности уранового оруденение в угленосных отложениях // Сов. геология. 1970. - № 10. - С. 59 - 70.

72. Ковалев В.А., Генералова В.А. Взаимодействие гумусовых кислот с элементами гидролизатами.// Материалы семинара по геохимии гипергенеза и коры выветривания. Минск, 1969. - С. 91 - 99.

73. Комплексная геохимическая оценка углей и углевмещающих пород участка Чалпан Бейского каменноугольного месторождения.-Отчет о научно-исследовательской работе.-Томск 2001.-206 с.

74. Комплексная геохимическая оценка углей Изыхского месторождения.-Отчет о научно-исследовательской работе.-Томск 2000.235 с.

75. Комплексное эколого-геохимические исследования углей Сибири / Рихванов Л.П., Ершов В.В., Вертман Е.Г. и др. // Энергетика и окружающая среда: Материалы междунар. конф. Хабаровск, 1992. - С. 68 - 70.

76. Коченов А.В., Зиновьев В.В., Ковалева С.А. Некоторые особенности процесса накопления урана в торфяниках // Геохимия. -1965. №1.-С. 97- 103.

77. Коченев А.В., Дубинчук В.Т., Каширцева М.Ф. и др. О формах выделения и условиях осаждения урана в экзогенных эпигенетических месторождениях // Геохимия. -1981. -№ 5. С. 769 - 778.

78. Коченов А.В., Королев К.Г., Дубинчук В.Т., Медведев Ю.А. Об условиях осаждения урана из водных растворов по экспериментальным данным // Геохимия. -1977. №11. - С. 1711 - 1716.

79. Лабазин Г.С. О месторождениях радиоактивных минеральных образований в Хакасском округе бывш. Енисейской губернии. М.-Л.: Геол. Изд-во. Гл .Геол. Управл., 1930. - 56 с.

80. Левинсон А. Введение в поисковую геохимию. М.: Мир, 1976. -499 с.

81. Левченко С.В. Доплатформенная металлогения Кузнецко-Минусинского рудного района. М.: Наука, 1975. - 192 с.

82. Литогеодинамика и минерагения осадочных бассейнов/ Е.А. Басков, Г.А. Беленицкая, С.И. Романовский и др.: Под. Ред. А.Д. Щеглова.- СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 1998. 480 с.

83. Лиштван И.И., Король Н.Т. Основные свойства торфа и методы их определения. -Минск: Наука и техника, 1975. 320с.

84. Лопатина А.П., Комаров B.C., Сергеев А.Н., Андреев А.Г. Некоторые особенности накопления урана живыми и отмирающими растениями торфообразователями // Геохимия. - 1970. - № 3. - С. 372 -377.

85. Лопаткина А.П. Условия накопления урана торфами // Геохимия.- 1967.-№6. -С. 708-719.

86. Мазор Ю.Р. Вопросы метаморфизма и качества углей западной части Тунгусского бассейна // Материалы по стратиграфии и палеогеографии Тунгусского угленосного бассейна. -Томск: ТГУ, 1974.

87. Манская С.М., Дроздова Т.В. Геохимия органического вещества. -М.: Наука, 1964.-315 с.

88. Методика разаведки угольных месторождений Кузнецкого бассейна /Отв. ред. Э.М. Сендерзон, А.З. Юзвицкий. Кемерово: Кн. изд -во, 1978.-235 с.

89. Методические рекомендации по изучению токсичных элементов в угольных месторождениях Ростов - на - Дону, 1984. - 83с.

90. Миронов B.C. Канско-Ачинский угольный бассейн история изучения и освоения // материалы региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-востока России, Том II. Томск, 2000. -С. 181-184.

91. Миронов B.C. Состояние сырьевой базы и перспективы развития Канско-Ачинского бассейна // материалы региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-востока России, Том II. Томск, 2000. С. 184-187.

92. Миронов А.Г., Малясова З.В. О применении метода нейтронно-осколочной радиографии для количественного изучения распределения урана в минералах горных пород // Геология и геофизика. 1973. № 12.

93. Миронов К.В. Справочник геолога-угольщика. М.: Недра, 1982. 256 с.

94. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. М.: Атомиздат, 1974, с.242-245.

95. Некрасова З.А. К вопросу характеристики химического состава вод торфяных болот //Вопросы геологии урана. М.,1957. С.134-135.

96. Некрасова Р. А., Некрасов И.Я. Куларит аутигенная разновидность монацита // Докл. АН СССР, 1983. т. 268. №3. - С. 688 -692.

97. Нормы радиационной безопасности (НРБ -99): Гигиенические нормативы. М.: Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России, 1999. -116с

98. Озерский А.Ю, Гаврилин К.В. Исследование миграции микроэлементов при сжигании углей Назаровского месторождения // Теплоэнергетика, 1989/ № 11 - С. 53-57.

99. Островская Г.Я. Об уране в породах угленосной формации // Атомная энергия 1970. - Т. 28, Вып. 6. - С. 467- 471.

100. Островская Г.Я. Пространственное распределение и формы накопления урана в угленосных формациях.// Радиоактивные элементы в горных породах: материалы конференции Т.1. Новосибирск, 1972. - Т.1. - С.74-75.

101. Островская Г.Я., Кисляков Я.М. Урановые месторождения в угленосных молоссоидных отложениях // Промышленные типы урановых месторождений и методика их поисков Л.: Недра, 1984. - С. 132 -140.

102. Панин М.С. Эколого-биогеохимическая оценка техногенных ландшафтов Восточного Казахстана. Алматы: Издательство «Эверо», 2000. - 338с.

103. Педан И.С. Минусинский угольный бассейн.// Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. Т.8.- М.: Недра, 1964. -С.9-64.

104. Перельман А.И. Типы концентрации урана на геохимических барьерах // Гидрогенные месторождения урана. Основы теории образования. М.: Атомиздат, 1980. - С. 12-31.

105. Петрография углей СССР. Под ред. И.Б. Волковой. Труды ВСЕГЕИ. Т.ЗЗЗ. Новая сария. - Л.: Недра, 1986. - 246 с.

106. Пирс А., Миттон Дж., Барнетт П. Геохимия урана в органических веществах нефтеносных пород // Геология атомного сырья. М.: Атомиздат, 1959. - Т. 8 - С. 53-63. (2-я Междунар. конф. по мирн. использ. атом, энергии: Женева, 1958 г.).

107. Покатилов Ю.Г. микроэлементы в биосфере и эндемо-соматическая патология естественных и антропо-технических провинций юга Средней Сибири // Геохимия техногенеза. Тезисы докладов II Всесоюзного совещания.- Минск, 1991. С. 248-250.

108. Покатилов Ю.Г. Биогеохимия элементов нозогеографии юга Средней Сибири /РАН,- Новосибирск, 1992- 169с.

109. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Рогов Г.М. и др. Минеральные новообразования Томской области/ Под ред. Д.С. Покровского.-Томск: Изд-во НТЛ, 2002.-176 с.

110. Радиогеохимические исследования: Методические указания / Под ред. А.А.Смыслова Л.: Наука, 1974. - 140 с.

111. Раковский В.Е. Пигулевская Л.В. Химия и генезис торфа. М.: Наука, 1978. 231 с.

112. Ресурсы углей мира / А.К.Матвеев, В.С.Борисов, Н.Г.Же-лезнова и др. // Энергетические ресурсы мира. 27-й Между-народный геологический конгресс. 4—14 авг. 1984 г. (Москва). Доклады .Т. 2. М., 1984. С. 10-21.

113. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания, Книга 3. Энергетические проблемы человечества. М: Мир, 1995. - 291 с.

114. Редкометалльный потенциал углей Минусинского бассейна / С.И. Арбузов, В.В. Ершов, Л.П. Рихванов и др.- Новосибирск: Изд-во СОР АН, филиал «Гео», 2003. -347 с.

115. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль, 1990 - 638 с.

116. Родионов Д.А. Статистические решения в геологии. -М.: Недра, 1981.

117. Рихванов Л.П. и др. Использование радиогеохимических особенностей метасоматических формаций для оценки перспектив рудоносности областей завершенной складчатости // Рудоносные метасоматические формации Урала. Свердловск, 1981 г

118. Рихванов Л. П. Общие и региональные проблемы радиоэкологии. Томск. Изд-во ТПУ, 1997. - 410 с.

119. Рихванов Л.П. Радиогеохимическая типизация рудно-магматических образований Алтае-Саянской складчатой области: Автореф. Дис. д-ра геол. мин. наук -Томск, 1999 -45 с.

120. Рихванов Л.П. Радиогеохимическая типизация рудно-магматических образований (на примере Алтае-Саянской складчатой области) / Науч. ред. И.В. Кучеренко. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2002. -536 с.

121. Рихванов Л.П., Арбузов С.И., Ершов В.В., Поцелуев А.А. Радиоактивные элементы в углях // Радиоактивность и радиоактивныеэлементы в среде обитания человека: Материалы междунар. конф. -Томск: Изд-во ТПУ, 1996. С. 104 - 109.

122. Рихванов Л.П., Домаренко В.А. О формах нахождения урана в минералах по данным f-радиографии // V Всесоюзн. симп. по проблеме изоморфизма / ИЭМ. Черноголовка, 1981.

123. Рихванов Л.П., Ершов В.В., Арбузов С.И. Комплексные эколого -геохимические исследования углей // Уголь, № 2, 1998. с. 54 - 57.

124. Рихванов Л.П., Рихванова М.М. Введение в радиоэкологию. -Томск: Изд-во ТПУ, 1994. 120 с.

125. Родионов Д.А., Иванов В.В. Статистические оценки средних содержаний по совокупности наблюдений разной представительности. // Геохимии 1967.-№1.-С. 109-117.

126. Ротай А.П. О сапроксимитах в девоне Кузнецкого бассейна. // Вестник ЗСГУ, № 1-2, 1932. С. 26 - 33.

127. Рязанов И.В., Юдович Я.З- К теории связи содержаний элементов-примесей в углях с зольностью углей // Литол. и полезн. ископаемые. -1974. № 6. - С. 53 - 67.

128. Салаи А. Значение гумуса в геохимическом обогащении угля // Геология атомного сырья. М., 1959. - С. 72 - 80.

129. Сапрыкин Ф.Я., Богданов В.В., Кулачкова А.Ф. и др., Некоторые вопросы генезиса редкометального оруденения углей. Тр. ВСЕГЕИ. -Нов. Серия, 1968. -Т.132. - С. 258 -263.

130. Сапрыкин Ф.Я., Кулачкова А.Ф. Роль природных органических веществ в процессах миграции и концентрации микроэлементов.// Тр. ВСЕГЕИ, 1975. Вып. 241. - С. 77- 89.

131. Сарнаев С.И., Рихванов Л.П. К методике определения концентраций урана методом f-радиографии // Радиографические методы исследования в радиогеохимии и смежных областях: Тез. докл. III Всесоюзн. совещ. Новосибирск, 1991.

132. Селин П.Ф., Говердовский В.А. Угольные месторождения Республики Алтай.// Итоги и перспективы геологического изучения Горного Алтая. Горно-Алтайск: Горно-Алтайское книжное изд-во, 2000. -С.37 - 52.

133. Селин П.Ф. Отчет Чаган-Узунской партии о геологоразведочных работах на Талду-Дюргунского буроугольном месторождении в Горном Алтае за 1976 1980 гг. (в 3-х томах). - Т. 1. - Курай, 1980. - 180 с.

134. Сергеев И.П., Разуваева Р.И., Шумлянский В.А. Закономерности распределения урана в углях Донецкого бассейна // Докл. АН УССР-. Сер. Б. Геол., хим. и биол. наук. -1984. № 6. - С. 24 - 26.

135. Соборнов О.П. Содержание радиоэлементов в международных, национальных и отечественных стандартных образцах горных пород по данным гамма-спектрометрии // Распределение радиоактивных элементов и их изотопов в земной коре. М.: Недра, 1978.

136. Смыслов А.А. Уран и торий в земной коре .- Л.: Недра, 1974. -232 с.

137. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. - 384 с.

138. Титаева Н.А., Гаврилов Е.И., Егоров С.С. и др. Исследование загрязнения окружающей среды микроэлементами в районе угольной электростанции // Геохимия, 1993. № 12. - С. 1757 - 1767.

139. Титаева Н.А. Геохимия изотопов радиоактивных элементов (U, Th, Ra)// Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого -минералогических наук М., МГУ, 2002, - 48 с.

140. Угольная база России. Том IV. Угольные бассейны и месторождения Восточной Сибири (Тунгусский и Таймырский бассейны, месторождения Забайкалья). М.: ЗАО "Геонформмарк", 2001. - 493 е., ил. (Библиогр. с.488-493), ISBN 5-900357-52-Х, ISBN 5-900357-15-5

141. Учанейшвили К.О. Бочагов Б.А. Геологические особенности урановых проявлений в углях и твердых нефтепродуктах условного региона. // Труды Казахского научно-исследовательского институтаминерального сырья. 1961. - № 6. - С. 78 - 86.

142. Ферсман А.Е. К минералогии каменноугольных отложений окрестностей г. Боровичей //Изв. Импер. АН. Сер 6. 1915. №15. С. 15591580.

143. Фомин А.Н. Катагенез и перспективы нефтегазоносности палеозоя на юго-востоке Западно-Сибирской плиты.- Новосибирск: Наука, 1982.

144. Флейшер Р.Л., Прайс П.Б., Уокер P.M. Треки заряженных частиц в твердых телах: Принципы приложения. В 3-х ч. Пер. с англ. Под общ. ред. Ю.А. Шуколюкова. -М.: Энергоиздат, 1981. -152 с.

145. Флеров Г.Н., Берзина И.Г. Радиография минералов, горных пород и руд.—М Атомиздат, 1979 —224 с

146. Хахлов В.А. К изучению стратиграфии Кузбасса.// Проблемы сов. геологии. 1933. - вып.4. - С. 47 - 51.

147. Хейнрих Э.У. Минералогия и геология радиоактивного минерального сырья. Ураноносные лигниты, угли и сопутствующие черные сланцы М.: ИЛ, 1962. - С. 518 - 524.

148. Шатилов А.Ю. Вещественный состав и геохимическая характеристика пылевых атмосферных выпадений на территории Обского бассейна: Автореф. дис. канд. геол. мин. наук, Томск, ТПУ, 2001 - 23 с.

149. Шпирт М.Я., Клер В.Р., Перциков И.З. Неорганические компоненты твердых топлив. М.: Химия, 1990. - 240 с.

150. Ценные и токсичные элементы в товарных углях России: Справочник.- М.: Недра, 1996. 238 с.

151. Юдович Я.Э. Геохимия угольных включений в осадочных породах. Л.: Наука, 1972. - 84с.

152. Юдович Я.Э. Геохимия ископаемых углей. Л.: Наука, 1978. -.262 с.

153. Юдович Я. Э. Грамм дороже тонны. М.: Наука, 1989.-160 с

154. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Микроминералогия углей. // Углеродистые вещества. Минералоиды 2001. С. 178 - 184.

155. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Уран в углях. Сыктывкар, 2001. - 84 с.

156. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Элементы-примеси в черных сланцах. -Екатеринбург: УИФ Наука, 1994. 304 с.

157. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. Элементы-примеси в ископаемых углях. Л.: Наука, 1985. - 239 с.

158. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Неорганическое вещество углей. -Екатеринбург: УрО РАН, 2002.ISBN 5-7691-1181-Х.

159. Юзвицкий А.З., Станкус В.М., Шаклеин С.В. и др. Угольные ресурсы России и их рациональное использование // Минеральные ресурсы России, 1999. №3. - С. 11-20.

160. Юзвицикй А.З., Фомичев А.С., Бостриков И.О ЗападноСибирский угленосный бассейн // Отечественная геология 2/2000. стр. 2533.

161. Юровский А.З. Минеральные компоненты твердых горючих ископаемых. М.: Недра, 1968. - 214 с.

162. Юзвицкий А.З. Уголь // Геология СССР. T.XIV. Западная Сибирь. Полезные ископаемые. Кн.2. / Под ред. В.А. Кузнецова. - М.: Недра, 1982.-С. 44-91.

163. Berthoud E.L. On the occurrence of uranium, silver, iron etc., in the Tertiary formation of Colorado Territory // Acad. Nat. Sci. Phila. Proc. 1875. - Vol. 27. - P. 363 - 365.

164. Breger I.A. The role of organic matter in the accumulation of uranium: The organic geochemistry of coal-uranium association // Formation of uranium ore deposits. Viena: IAEA, 1974. - P. 99 - 124. (Proc. Symp. Athens: May 6 - 10,1974).

165. Breger I.A, Deul M., Meyrowitz R. Geochemistry and mineralogy of a uraniferous subbituminous coal // Econ. Geol. -1955.-Vol. 50, N 6. -P. 610 -624.

166. Breger I.A, Deul M., Rubinstein S. Geochemistry and mineralogy of a uraniferous lignite // Econ. Geol. -1955, Vol. 50, N 2.-P. 206 - 226.

167. Crowley S.S., Stanton R.W., Ryer T.A. The effects of volcanic ash and the maceral and chemical composition of the С coal bed, Emery Coal Field, Utah // Org. Geochem. 1989. - Vol. 14. - №3. - P. 315 - 331.

168. Davidson C.F., Ponsford D.R. A. On the occurrence of uranium in coal // Miner. Mag. 1954. - Vol. 91, N 5. - P. 265-273.

169. Davis D.L., Sharp B.J. Uranium west of the Colorado Plateu // 2 Nucl. Eng. Sci. Conf. Paper 57-NESC-28.

170. Denson N.M., Gill J.R. Uranium-bearing lignite and its relation to Volcanic tuffs in eastern Montana and North and South Dakota // Proc. Intern. Conf. Peaceful Uses Atom. Energy. Vol. 6. Geneva, 1956. - P. 464 - 467.

171. Filby R.H., Shah K.R., Sautter C.A. A study of trace element distribution in the solvent refined coal (SRC) process using neutron activation analysis // Journal of Radioanalitical Chemistry. 1977.- Vol 37. - № 2. - Part 2. - P. 693 - 704.

172. Finkelman R.B. Modes of occurrence of trace alements in coal.// US Geological Survey Open File Report, 1981. N 81-99. 322 p.

173. Finkelman R.B., Brown R.D. Mineral resourse and geochemical exploration potential of coal that has anomalous metal concentration// US Geol. Surv. Circ. Washington, 1988. -№1035. - P. 18 -19.

174. Finkelman R.B. Trace and minor elements in coal // Organic Geochemistry (Eds. M. H. Engel, S. A. Macko). N. Y.: Plenum Press, 1993. -P. 593 - 607.

175. Finkelman R.B., Palmer C.A., Krasnov M.K. et al. Combustion and leaching behav iour of elements in the Argonne Premium coal samples // Energy Fuels. 1990. Vol. 4, N 6. P. 755-767.

176. Foldvari A. The geochemistry of radioactive substances in the Mescek Mountains // Acta Geol. Acad. Sci. Hungary. 1952. -1. - Fasc. 1-4.

177. Gluskoter M.J., Ruph R.R., Miller W,G. et al. Trace elements in Coal:

178. Occurrence and Distribution //111. Geol. Surv. Circ. -1977.-N 499. -154 pp.

179. Goodarzi F. Elemental concentrations in Canadian coals. 2. Byron Creek collieries, British Columbia // Fuel. 1987. r- Vol. 66, N 2. - P. 250 -254.

180. Godarzi F., Cameron A.R. Distribution of major, minor and trace elements in coals of the Kootenay Group, Mount Allan, Alberta // Can. Miner. -1987.-Vol 25.-P. 555-565.

181. King J.W. High-grade uraniferous lignites in Harding County, South Dacota // Proc. Intern. Conf. Peaceful Uses Atom. Energy. (Geneva: 1955). Vol. 6. Geneva, 1956. - P. 473 - 483.

182. Kuhn J.K. Fiene F., Harvey R. Geochemical evaluation and characterization of a Pittsburgh N 8 and a Rosebud seam coal // Dep. Energy, Morgantown Energy Technol. Center. 1978, dok. METC/CR-78/8. P. 40.

183. Mason В., Moore C.B. Principles of Geochemistry. New York, 1982. -171 p.

184. Radmacher W, Mohrhauer P. Die direkte Bestimmung des Mineralstoff gehalters von steinkohlen // Brennstoff - Chemie, 1955. -36. N 15-16.-p. 236-239.

185. Ren D., Zhao E, Wang Y, Yang S. Distribution of minor and trace elements in Chinese coals // Int. J. Coal Geol. -1999. -Vol. 40, N 2-3. P. 109 -118.

186. Ristic M. Uranium and thorium deposits in Yugoslavia // Proc. Intern. Conf. Peaceful Uses Atom. Energy. (Geneva: 1955). Vol. 6. Geneva, 1956. -P. 634 - 640.

187. Palmer C.A. Filby R.H. Distribution of trace elements in coal from the Pouhatan №6 mine, Ohio // Fuel, 1984 vol 63, №3, p. 318-328.

188. Swanson V.E., Frost J.C., Rader L.P., Huffman C. Metal sorption by northwest Florida humate IIU. S. Geol. Surv. Profess. Pap. 1966. - N 550 - С -P. 174- 177.

189. Swanson V.E., Medlin J.H., Hath J.R. et al. Collection, Chemical Analysis, and Evaluation of coals samples in 1975 // U.S. Geol. Surv. Open-File Rep. 1976. N 76-468. 503 p.

190. Szalay A. The enrichment of uranium in some brown coals in Hungary // Acta Geol. Hung. 1954. - Vol. 2. - P. 299 - 311.

191. Turneri L W. Review of the radioactive minerals of Madagascar // Econ. Geol. 1928. - Vol. 23, N 1. - P. 62 - 84.

192. Vine J.D. Uranium-bearing coal in the United States // U.S. Geol, Surv. Profess. Pap. 1956. - N 300. - P. 405 - 441.

193. Zielinski R.A., Finkelman R.B. Radioactive elements in coal and fly Ash: abundance, forms, and Environmental Significance// Fact Sheet FS- 16397, October, 1997

Информация о работе

Волостнов, Александр Валерьевич
кандидата геолого-минералогических наук
Томск, 2004
ВАК 25.00.09

Диссертация

Уран и торий в углях Центральной Сибири - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы