Биогеохимическая эволюция и минерализация критических элементов в углях мелового–кайнозойского возраста южной части Дальнего Востока России и Северо-Восточного Китая

В настоящем исследовании для определения содержания главных оксидов (методами АЭС и РФА), микроэлементов (методом ICP-MS), серы, углерода, изотопов углерода и основных компонентов экстрагируемого органического вещества (методами мокрой химии и газовой хроматографии) были проанализированы 23 образца угля и два образца углеродистого сланца раннемелового–миоценового возраста, отобранные из различных бассейнов Приморского и Сахалинского регионов России, а также Хуньчуньского бассейна на северо-востоке Китая. Полученные данные были интерпретированы для выявления геодинамических и других геологических процессов, контролирующих биогеохимический состав и минерализацию критических элементов в изученных углях. Данные показывают, что неорганическое вещество изученных углей происходило главным образом из палеозойских гранитов и кайнозойских кислых и средних туфов. Ранний эоцен и особенно олигоцен представляют собой два основных этапа минерализации в исследованных регионах, обусловивших обогащение углей Ge, W, Be, Mo, Sb, Sr, Ba, REY (редкоземельными элементами и Y), Th и U. Эти два этапа были связаны соответственно с Индо-Евразийской коллизией, за которой последовала перестройка плит в Тихоокеанском регионе, и с открытием Японского моря. Геодинамические изменения, вероятно, сопровождались вулканической активностью мантийного происхождения и интенсивной дегазацией, что повысило способность поверхностных и грунтовых вод выщелачивать и перераспределять микроэлементы. Органическое вещество играло значительную роль в системе минерализации — от выветривания исходных пород до стадии диагенеза угля. Органические кислоты значительно ускоряли выщелачивание и перенос металлов, тогда как органические кислоты, сульфатредуцирующие бактерии, кероген, а также спирты и кетоны, особенно n-алканолы, играли важную роль в осаждении металлов, главным образом посредством реакций катионного обмена и адсорбции.