Условия образования, состав и качество углей Алькатваамского района Беринговского бассейна тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Скиба Дарья Александровна

• Скиба Дарья Александровна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Скиба Дарья Александровна

ВВЕДЕНИЕ

1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ БЕРИНГОВСКОГО БАССЕЙНА И АЛЬКАТВААМСКОГО УГЛЕНОСНОГО РАЙОНА

1.1 Состояние изученности Беринговского бассейна

1.2 Стратиграфия

1.3 Тектоника

1.4 Малоамплитудная тектоника и способы ее прогнозирования

1.5 Магматизм

1.6 Угленосность Беринговского бассейна

1.7 Качество углей и их использование

2. ЛИТОЛОГИЯ УГЛЕНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

2.1 Литология вмещающих пород

2.1.1 Корякская свита, верхняя подсвита (К2кг3)

2.1.2 Чукотская свита (Р1-2ск)

2.2 Угленосность и морфология угольных пластов Алькатваамского района52

3. ПЕТРОГРАФИЯ И МЕТАМОРФИЗМ УГЛЕЙ

3.1 Петрографический состав углей и его особенности

3.2 Диагностика древних растений-углеобразователей

3.3 Метаморфизм и марочный состав углей

3.3.1 Оценка достоверности определения марочного состава углей

4. КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕЙ

4.1 Особенности качества, технологические свойства, использование углей

4.2 Попутные микроэлементы

5. УСЛОВИЯ И ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УГЛЕНОСНОЙ ТОЛЩИ (УГЛЕЙ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД)

6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ГРР И НЕТРАДИЦИОННОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ УГЛЕЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ЛИТОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АТЛАС ПОРОД БЕРИНГОВСКОГО БАССЕЙНА (АЛЬКАТВААМСКИЙ РАЙОН, МЕСТОРОЖДЕНИЕ «ФАНДЮШКИНСКОЕ ПОЛЕ»)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АТЛАС УГЛЕЙ БЕРИНГОВСКОГО БАССЕЙНА (ВЕРХНЕКОРЯКСКАЯ ПОДСВИТА АЛЬКАТВААМСКОГО УГЛЕНОСНОГО РАЙОНА)

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Условия образования, состав и качество углей Алькатваамского района Беринговского бассейна»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время основой энергетики северо-восточных регионов России, в частности Чукотского АО, является уголь и в ближайшее время эта тенденция сохранится. Практически весь добываемый в регионе уголь обеспечивает традиционных потребителей округа -тепловые электростанции, районные и промышленные котельные, коммунально -бытовой сектор, кроме коксующихся углей, экспортируемых в страны АТР. Развитие угледобычи в регионе существенно отстает от потребности в угольном топливе, а завоз угля из других районов страны, сохраняя тенденцию роста при наличии угленосных залежей на месте, экономически нецелесообразен. Основными причинами сложившейся ситуации остаётся слабая геологическая изученность угленосных отложений, качества и направлений использования углей, и практически полное отсутствие инфраструктуры для угледобычи.

Объектом исследования являются угли и углевмещающие породы Алькатваамского угленосного района Беринговского каменноугольного бассейна, расположенного на крайнем северо-востоке России, в Чукотском автономном округе. В регионе выполнен значительный объем поискового и разведочного бурения, накоплен большой новый фактический материал по угленосности и качеству углей, требующий углубленного изучения и обобщения. Без этого дальнейшее осуществление поисковых и разведочных работ на угленосных площадях в бассейне невозможно. Таким образом, изучение условий образования угленосной формации, вещественно-петрографического состава, качества и метаморфизма, технологических свойств углей в целях прогнозирования и определения их рационального использования на рассматриваемой территории, является актуальной проблемой.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является изучение условий образования, вещественно-петрографического состава и метаморфизма, качества углей Алькатваамского угленосного района. Исходя из данной цели, в диссертации поставлены следующие задачи:

1. Обобщение всех имеющихся материалов по Беринговскому каменноугольному бассейну и, в частности, Алькатваамскому угленосному району: изучение и систематизация геологического материала предыдущих исследований - условий образования углей и угленосной толщи, литологического состава угленосных отложений, угленосности, петрографического состава, метаморфизма, качества и свойств углей, попутных компонентов (микроэлементов).

2. Изучение основных закономерностей изменения генетических, технологических, в т. ч. спекающих свойств углей, обусловленных вещественно-петрографическим составом и метаморфизмом; уточнение марочного состава углей и проявления метаморфизма по простиранию и падению пластов и в стратиграфическом разрезе угленосной толщи.

3. Выявление особенностей литологического строения осадочной толщи, условий осадконакопления и обстановки формирования угольных пластов, качества и свойств углей, степени угленосности верхнекорякской подсвиты для прогноза перспектив освоения площади Алькатваамского района.

Фактический материал и методы исследования. Сбор фактического и теоретического материала производился автором во время работы в качестве геолога на стадиях поисково-оценочных, разведочных и эксплуатационных работ на Алькатваамской и Амаамской угленосных площадях за период с 2011 по 2018 гг. и в 2021 г. Фактический материал, положенный в основу диссертационной работы, был получен при опробовании вмещающих пород, угольных пластов, пропластков и их контактов с кровлей и подошвой в скважинах колонкового бурения (8 скважин для петрографических исследований угля, 7 скважин для изучения вмещающих пород).

Отбор проб осуществлялся бороздовым и штуфным способом. Бороздовым способом отбирались угольные пластово-дифференциальные пробы (лично автором - 121 проба), в рамках производственных задач компании, производившей поисково-оценочные и эксплуатационные работы. Минимальная мощность интервалов опробования составляла 0,05 м для неоднородных по

строению пластов. Для пластов однородного строения пробы отбирались мощностью не более 1 м. Пробы анализировались в лаборатории SGS (г. Новокузнецк). Штуфные пробы отбирались в ходе работы над диссертацией, из каждой литологической разности пласта, при однородном строении пласта каждые 0,2 м. Всего отобрано 203 штуфных пробы. Из них было подготовлено 140 штуфных проб для изучения элементов-примесей инструментальным нейтронно-активационным анализом (ИНАА) на 28 элементов. Анализ выполнен на базе ФГАОУ ВО НИ ТПУ (г. Томск) в лаборатории ядерно-геохимических методов исследования (зав. лаб. А. Ф. Судыко).

Петрографические исследования углей проводились в шлифах и аншлифах. Прозрачные угольные шлифы и аншлиф-штуфы изготовлялись в углешлифовальной мастерской ФГБУ Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А. П. Карпинского (Ю. И. Боровихина). Аншлиф-штуфы изготовлялись также в МГУ им. Ломоносова. Исследования проводились автором на микроскопе Leica microsystems DL MP под руководством Г. М. Волковой.

Образцы вмещающих пород в количестве 23-х шт. и прозрачные минеральные шлифы были подготовлены (распилены, отшлифованы и отсканированы) на базе ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный

университет», г. Екатеринбург, при содействии проф. [В. П. Алексеева.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью программ MS Office Exel и Statistica (Statsoft).

Составление карт производилось с помощью программных пакетов AutoCad, MapInfo, Micromine.

Положения, выносимые на защиту.

1. Сочленение заливного лагунного побережья и подводной части дельты обусловливает литологический облик фаций вмещающих пород угленосных отложений, который характеризуется морскими (мелководно-бассейновыми) и континентальными (озерными, делювиально-пролювиальными, аллювиальными) отложениями. Процесс образования осадочной толщи проходил

в стадию стабилизации тектонических процессов при медленном неравномерном погружении осадков в недра в зоне Беринговского прогиба.

2. Процесс древнего торфонакопления в позднемеловое время происходил в потамических условиях, сменяясь от низинных торфяных болот проточного типа, до застойных болот переходного типа. К концу времени торфонакопления существенное влияние на торфяники оказывало море. Существовали аллохтонно-автохтонные условия привноса и отложения растительного материала, при преобладании аллохтонии. В пределах северного гумидного климатического пояса, близкого к субтропическому, накапливались растительные осадки высших растений с преобладанием хвойных.

3. Наличие спекающихся палеогеновых углей марки ГЖ и меловых углей марки Ж в угленосной толще мощностью не более 1,5 км обусловлено действием термально-регионального метаморфизма, преобразовавшего ОВ до каменноугольных стадий II и III (градаций мезокатагенеза МК2-МК3), а также характером исходного растительного вещества, фациальными условиями накопления ОВ и особенностями вещественно-петрографического состава углей (витринита - от 55,5 до 92 %, инертинита - от 4,8 до 28,1 %).

Степень достоверности защищаемых положений определяется представительностью фактического материала, применением современных методов химико-аналитических и петрографических исследований, использованием новейших компьютерных программ для обработки полученной информации.

Апробация результатов работы. Работа выполнена в процессе обучения в заочной аспирантуре ФГБУ «ВСЕГЕИ» им. А. П. Карпинского и во время производственной деятельности в ЗАО «Северо-Тихоокеанская угольная компания» и ООО «Берингпромуголь» в течение 2017-2022 гг.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации.

Результаты исследования автора использованы при выполнении гранта Российского научного фонда, проект № 18-17-00004 «Теоретическое и эмпирическое обоснование условий и факторов накопления ценных и токсичных

элементов-примесей в углях, прогнозно-поисковые критерии металлоносных углей и оценка металлоносности угольных бассейнов азиатской части России».

Основные положения диссертационной работы и результаты исследований опубликованы в научной печати (9 работ, из них 3 - статьи в рецензируемых ВАК журналах, в т. ч. WoS и Scopus) и обсуждались на следующих научных конференциях: «Практика геологов на производстве: II Всероссийская студенческая научно-практическая конференция» (ЮФУ, Ростов-на-Дону, Таганрог, 2017 г.); «X Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых» (ПГНИУ, Пермь, 2017 г.); «Проблемы геологии и освоения недр: XXI Международный симпозиум имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященный 130-летию со дня рождения профессора М. И. Кучина» (ТПУ, Томск, 2017 г.); Международный молодежный научный форум «ЛОМОНОСОВ» (МГУ, Москва, 2019-2020 гг.); «Геохимия нефти и газа, нефтематеринских пород, угля и горючих сланцев: Всероссийская научная конференция» (ИГ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, 2019 г.).

Научная новизна исследования. Впервые детально определены условия образования угленосной толщи и углей Алькатваамского района Беринговского бассейна, палеогеографические условия древнего торфонакопления. Впервые установлены особенности фациального состава вмещающих пород и составлен их литогенетический Атлас. По отпечаткам остатков древних растений-углеобразователей во вмещающих угли породах впервые для Алькатваамского района установлены древние растения-углеобразователи Coniopteris tschuktschorum (Krysht.) Samyl. из сем. Dicksoniaceae, сем. Pinaceae - Pityophyllum sp. и Picea sp., сем. Cupressaceae - Metasequoia ex gr. occidentalis (Newb.) Chaney, Trochodendroides sp. (сем. Cercidiphyllaceae) и Corylites sp. (сем. Betulaceae).

Впервые изучен петрографический состав углей верхнекорякской подсвиты в петрографических шлифах и аншлиф-штуфах, диагностированы петрографические признаки термального метаморфизма. Впервые составлен петрографический Атлас углей бассейна. По результатам нейтронно-

активационного анализа впервые определены геохимическая специализация углей и ее связь с геохимической и металлогенической специализацией региона, а также наличие потенциально промышленных концентраций ценных металлов в углях.

Практическая значимость работы.

1. При макроскопическом описании и анализе (полированные срезы образцов характерных пород, описание керна) и микроскопических исследованиях (прозрачные минералогические шлифы и аншлиф-штуфы) определены фациальные обстановки древнего осадконакопления. Составленный литогенетический Атлас вмещающих пород позволяет осуществлять региональный прогноз угленосности одновозрастных осадочных толщ.

2. Уточненные условия образования, петрографического строения, метаморфизма и качества углей, составленный петрографический Атлас углей верхнекорякской подсвиты необходимы для прогнозирования вещественно-петрографического состава и качества, технологических свойств и определения направлений рационального использования углей Беринговского бассейна, а также малоизученных одновозрастных углей северо-востока РФ.

3. Разработанная авторская методика прогнозирования малоамплитудной тектоники используется при составлении планов развития горных работ на действующем месторождении «Фандюшкинское поле» Беринговского каменноугольного бассейна.

4. Выявлен ряд элементов-примесей, которые потенциально могли бы представлять промышленный интерес для попутного извлечения. К таким элементам отнесены гафний, скандий, редкоземельные элементы (в сумме их концентраций), цинк, стронций.

Личный вклад автора. Автор принимала непосредственное участие в проведении геологических работ на месторождениях Алькатваамского и Амаамского угленосных районов в период с 2011 по 2018 гг., а также в 2021 г. Самостоятельные маршрутные исследования по изучению выходов пород вдоль морского побережья в пределах Беринговского бассейна были проведены автором в 2019 г. Автор производила отбор проб каменного материала на месторождении

«Фандюшкинское поле» и его флангах, осуществляла макроскопическое описание и петрографическое изучение отобранных проб. Автор провела литолого-фациальный анализ, составила литогенетический и петрографический Атласы. Установила поисковые признаки и прогнозные критерии для углей верхнекорякской подсвиты. Выполнила математическую и статистическую обработку данных, их аналитическую и геологическую интерпретацию.

Благодарности. Диссертация выполнена под руководством д.г.-м.н. В. И. Вялова, которому автор искренне признательна и благодарна за ценные советы и методическую помощь. Автор благодарит и.о. зав. углепетрографической лаборатории отдела геологии горючих полезных ископаемых ФГБУ «ВСЕГЕИ» Г. М. Волкову за помощь в проведении

петрографических исследований. Д.г.-м.н. [В. П. Алексеева, А. В. Плугину, А. Г. Никитина, Н. А. Ларкина, М. А. Петровец за помощь в изготовлении шлифов вмещающих пород и изучении фациальных обстановок углеобразования. Сотрудников кафедры геологии и геохимии горючих полезных ископаемых МГУ

имени Ломоносова к.г.-м.н. Н.В. Пронину, |А. Х. Богомолова, Д. В. Митронова автор благодарит за ценные консультации. Д.г.-м.н. С. И. Арбузова - за помощь в проведении инструментального нейтронно-активационного анализа. Мл. науч. сотрудника Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН А. А. Грабовского -за помощь в проведении палеонтологических исследований. Поддержку автору

оказывал д.г.-м.н., академик РАЕН Г. А. Фандюшкин. За помощь в петрографических исследованиях минеральных шлифов автор благодарна к.г.-м.н. Л. А. Краснощековой. Всем им автор искренне признательна.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения, 2 приложений. Содержит 163 страницы, включая 30 рисунков, 12 таблиц и списка литературы из 109 наименований. Введение аналогично вводной части автореферата. В первой главе описано состояние геологической изученности Беринговского каменноугольного бассейна и Алькатваамского угленосного района. Описаны основные этапы освоения и открытия месторождений, приведена геологическая характеристика района исследования.

Во второй главе представлены результаты изучения вмещающих уголь пород и угленосной толщи, выполнен их литолого-фациальный анализ, определены новые уточняющие фациальные обстановки. Приложение 1 ко второй главе представляет собой литогенетический Атлас характерных для угленосного района пород. В третьей главе рассмотрена петрография углей, сделаны выводы по наличию в районе специфического регионально-термального метаморфизма. Приложение 2 представляет петрологический Атлас углей верхнекорякской подсвиты Беринговского бассейна. В четвертой главе приведены данные по качеству и технологическим свойствам углей. Представлены новые сведения по элементам-примесям в углях. В пятой главе сделаны выводы по условиям и особенностям формирования угленосной толщи. В шестой главе представлены рекомендации по прогнозированию углей, проведению ГРР и направлениям их нетрадиционного использования. В заключении приведены основные выводы по результатам работы.

1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ БЕРИНГОВСКОГО БАССЕЙНА И АЛЬКАТВААМСКОГО УГЛЕНОСНОГО РАЙОНА

Беринговский каменноугольный бассейн расположен в южной части Чукотского полуострова. В административном плане полностью относится к Чукотскому автономному округу. Бассейн состоит из нескольких угленосных районов: Бухты Угольной, Алькатваамский, Амаамский. Помимо обозначенных угленосных районов на территории Беринговского каменноугольного бассейна можно выделить углепроявления Песчаное, Губы Гавриила, лагуны Аринай и лагуны Забытой (Фандюшкин, 2006; Вялов и др., 2019). Угленосные районы и углепроявления Беринговского каменноугольного бассейна обладают сходным структурно-фациальным строением и расположены в основном в близости к береговой линии моря. Общее расположение объектов показано на рисунках 1.1 и 1.2.

Под угленосным бассейном в работе понимается крупная площадь сплошного или островного распространения угленосных отложений, имеющих генетические контуры и приуроченных к крупной тектонической структуре, характеризующейся общностью историко-геологического развития. Под угленосными районами понимаются участки бассейна более низкого ранга, выделенные по геолого-географическому принципу или по экономическим показателям (Петрологический атлас..., 2005; Геологический словарь, 1973). Угленосный район характеризуется сплошным распространением однотипной угленосной формации в пределах одной тектонической структуры или её части. В составе угленосного района возможно наличие хорошо изученного либо эксплуатируемого месторождения. Этот район может быть изолированным или входить в состав бассейна (Фандюшкин, 2006).

Рисунок 1.1 - Взаиморасположение угленосных районов и углепроявлений Беринговского каменноугольного бассейна, Чукотка

Примечание - 1 - четвертичные отложения; 2 - палеогеновые угленосные отложения чукотской свиты; 3 - верхнемеловые отложения гангутской свиты; 4 - верхнемеловые отложения слабоугленосной корякской свиты; 5 - верхнемеловые отложения барыковской свиты; 6 - нижне-верхнемеловые отложения гинтеровскои свиты; 7 - нижнемеловые отложения нерасчлененные; 8 - покровы базальтов палеогеновых (а), четвертичных (б); 9 - основные разломы; 10 - основные угленосные структуры: I - Бухта Угольная, II - Амаамская, III -Верхне-Алькатваамская, IV - Губа Гавриила, V - Лагуна Забытая, VI - Лагуна Аринай, VII -Песчаная.

Рисунок 1.2 - Схематическая геологическая карта Беринговского бассейна

(составил Г. А. Фандюшкин, 1983 г.)

1.1 Состояние изученности Беринговского бассейна

Восточная граница Беринговского каменноугольного бассейна - побережье одноименного моря. Здесь пологие и размытые берега лагун и заливов чередуются с крутыми и скалистыми. Со стороны моря очень хорошо наблюдаются выходы угольных пластов и других горных пород. Поэтому самые первые, еще несистематизированные, сведения о находках угля и геологическом строении были получены в основном в результате морских экспедиций конца XIX - начала XX вв. (Сопоцко, 1983). Были сделаны краткие геологические заметки и зарисовки берегов. Установлено широкое развитие меловых пород, указывалось на наличие выходов пластов угля в районе бухты Угольной, зафиксированы сведения о его хорошем качестве и рекомендации по его разработке.

Этот период можно назвать «предысторией» дальнейшего планомерного геологического изучения региона.

Качественное геологическое изучение территории Беринговского каменноугольного бассейна началось в 1934 г. в связи с необходимостью создания угольной базы в северо-восточном секторе Арктики. С этих пор в истории изучения геологии рассматриваемой территории можно выделить несколько основных периодов (Государственная геологическая карта ..., 2001), перечисленных ниже.

Первый этап геологического изучения района. В 1934-1949 гг. Арктическим институтом и горно-геологическим управлением Главсевморпути проведены геологосъемочные и разведочные работы. В результате проведенных работ были подсчитаны запасы угля месторождения Бухта Угольная, проведено более детальное изучение геологического разреза осадочной толщи. М. И. Бушуевым выделено 12 горизонтов, каждый из которых соответствует циклу осадконакопления (Бушуев, 1954). В возрастном отношении вся осадочная толща была расчленена на четыре свиты: гинтеровскую (альб-сеноман), барыковскую (сенон), корякскую (верхний сенон) и чукотскую (палеоген). Наличие углей было

установлено не только в отложениях чукотской свиты (палеоген), но и в корякской свите (верхний сенон), однако этим углям была дана отрицательная промышленная оценка.

Параллельно с разведкой месторождения Бухты Угольной продолжалось общее геологическое обследование района, в результате которого были выявлены новые угленосные структуры: Амаамская, Алькатваамская и губы Гавриила. М. И. Бушуевым отмечено сходство разрезов первых двух структур с разрезом месторождения Бухты Угольной.

С 1940 до 1946 гг. в связи с Великой отечественной войной геологические исследования в бассейне не проводились.

С 1946 г. изучение геологии описываемой территории было продолжено. По сравнению с ранее известными образованиями в районе, проведенными работами были установлены отложения миоцена (свита этерет) и валанжина (пекульнейская свита). М. И. Бушуевым была доказана одновозрастность и аналогия разрезов угленосных отложений угленосных структур Амаамской и Бухты Угольной. Уточнен возраст угленосных отложений, при этом нижняя часть чукотской свиты обеих структур была отнесена к датскому ярусу, установлено несколько фаз складчатости, зафиксированы крупные надвиги и сбросы с вертикальным смещением слоев до нескольких километров. Результаты перечисленных работ обобщены в монографии М. И. Бушуева (1954 г.). Разработанная в этот период стратиграфия меловых и палеогеновых отложений Беринговского бассейна до настоящего времени существенных изменений не претерпела.

Второй этап геологического изучения. С 1950-1961 гг. началось планомерное изучение всего Корякского нагорья коллективами НИИГА и СВТГУ. В верхнем мелу, палеогене и неогене выделен ряд толщ и свит, которые с уточнениями и дополнениями принимаются сейчас большинством исследователей. Были описаны наиболее интересные разрезы маастрихта -палеогена, обобщены все имеющиеся к тому времени материалы по стратиграфии кайнозоя Корякского нагорья и сопоставлены с одновозрастными образованиями

Камчатки, Аляски и Алеутских островов. Выполнен значительный объем разведочных работ на уголь в районе бухты Угольной.

В период с 1958 по 1969 гг. геологоразведочные работы в бассейне не проводились.

Третий этап геологического изучения (1970-1992 гг.). С начала 1970-х гг. начался новый этап исследований геологического строения Корякского нагорья. Анадырской геологоразведочной и Центральной тематической экспедицией СВТГУ и рядом институтов Академии Наук СССР выполнены государственная геологическая съемка территории и тематические работы. Чукотской геологоразведочной партией треста «Дальвостуглеразведка» Минуглепрома СССР под руководством В. И. Подоляна, В. Н. Логунова, А. И. Обжирова, Г. А. Фандюшкина проводятся геологоразведочные работы на уголь в районе бухты Угольной. За период с 1970 по 1990 гг. здесь разведаны с различной степенью детальности практически все участки, имеющие промышленную значимость.

В процессе проведения работ по составлению геолого-промышленной карты Беринговского бассейна в 1979-1980 гг. геологами Г. А. Фандюшкиным и В. А. Акис (трест «Дальвостуглеразведка») выполнено маршрутное обследование территории Амаамской и Алькатваамской угленосных структур, описаны и опробованы угольные пласты в естественных обнажениях. Г. А. Фандюшкиным впервые было высказано предположение о наличии коксующихся марок углей в пределах этих структур, Беринговский угленосный район переименован в одноименный угольный бассейн, подсчитаны запасы и геологические ресурсы каменных углей в пределах всего бассейна. Последние были оценены в количестве 3,5 млрд т.

В 1983 г. М. Н. Болотниковой (Биолого-почвенный институт ДВО РАН) и Г. А. Фандюшкиным (трест «Дальвостуглеразведка») обобщены новые данные по стратиграфии угленосных отложений Беринговского бассейна и условиям углеобразования (Болотникова, Фандюшкин, 1993).

В 1992 г. Тематической партией треста «Дальвостуглеразведка» по результатам дешифрирования аэрофотоснимков и маршрутных заверочных работ впервые составлена аэрофотогеологическая карта Верхне-Алькатваамской структуры масштаба 1:25 000.

Современный этап геологического изучения. В 2007 г. начался современный этап изучения угленосных отложений Беринговского бассейна. Работы проводятся в Амаамском и Алькатваамском угленосных районах под методическим руководством Г. А. Фандюшкина.

В 2009 г. в восточной части Алькатваамской угленосной структуры были пробурены 4 колонковых скважины, 3 из которых вскрыли несколько угольных пластов рабочей мощности в разрезе средней подсвиты чукотской свиты. В том же 2009 г. по инициативе владельца лицензии поисковые работы в районе были прекращены, а лицензия сдана.

В 2011-2012 гг. геологами Г. А. Фандюшкиным и С. А. Силаевым в процессе маршрутных заверочных работ и повторного аэрофотодешифрирования была значительно уточнена аэрофотогеологическая карта Алькатваамской впадины масштаба 1:25 000 и был выбран перспективный участок для проведения поисково-оценочных работ, получивший название «Фандюшкинское поле». Поисково-оценочные работы на участке проведены в 2012-2013 гг. В результате проведенных работ на государственный баланс поставлены запасы угля марки Ж по сумме категорий В + С1 + С2 в количестве 10390 тыс. т. По результатам этих работ выдано свидетельство об установлении факта открытия месторождения (Фандюшкин Г.А. и др., 2014). Обобщение результатов работ приведено в таблице 1.1.

В 2013-2016 гг. поисковые работы были продолжены на юго-западном и восточном флангах месторождения «Фандюшкинское поле». Эти работы показали, что рабочие мощности угольных пластов сохраняются на значительных расстояниях от границ оцененного месторождения. Это обстоятельство явилось решающим фактором, определившим целесообразность проведения оценочной стадии работ на его флангах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Скиба Дарья Александровна, 2025 год

- 256 с.

59. Методы корреляции угленосных толщ и синонимики угольных пластов. - Л.: Наука, 1968. - 381 с.

60. Методы поиска и разведки полезных ископаемых. - М.: Госгеолтехиздат, 1954. - 463 с.

61. Миронов К. В. Справочник геолога-угольщика. - 2-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Недра, 1991. - 363 с.

62. Охотников К. В. Перспективы типизации запасов углей для единого учета / К. В. Охотников // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. - 2020. - Т. 331, № 7. - С. 96-102.

63. Парпарова Г. М., Жукова А. В. Углепетрографические методы в изучении осадочных пород и полезных ископаемых. - Л.: Недра, 1990. - 308 с.

64. Петров О. В. Геологический словарь. В трех томах. - Издание третье, перераб. и доп. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2010. - Т. 1. А-Й. - 432 с.

65. Петрологический Атлас ископаемого органического вещества России / В. И. Вялов, И. Б. Волкова, Г. А. Беленицкая [и др.]. - СПб.: изд-во ВСЕГЕИ, 2006. - 604 с. - Гл. ред. О. В. Петров, зам. гл. ред. В. И. Вялов, отв. ред. И. Б. Волкова.

66. Плугина А. В., Скиба Д. А. Сравнительный анализ отложений скважин AL16003 и AL16014 месторождения «Фандюшкинское поле» Алькатваамского угленосного района. // Проблемы геологии и освоения недр: труды XXI Международного симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 130-летию со дня рождения профессора М. И. Кучина. - Томск: Томский политехнический университет, 2017. - Т. I. - С. 310312.

67. Ронов А. Б., Хаин В. Е., Балуховский А. Н. Атлас литологопалеогеографических карт мира. Мезозой и кайнозой. - Л.: ВСЕГЕИ, 1989. - 89 с.

68. Скиба Д. А. К вопросу о литологии отложений Алькатваамского угленосного района (Чукотка) / ред. Гильмутдинов Р. Р. // Геология в развивающемся мире: сб. науч. тр. (по материалам X Междунар. науч. практ. конф. студ., асп. и молодых ученых) - Пермь: Перм. гос. нац. исслед. ун-т, 2017. -Т. 1. - С. 169-171.

69. Скиба Д. А. Экологические, социальные и экономические аспекты угольной промышленности Северо-Востока России на примере Беринговского каменноугольного бассейна (Чукотский автономный округ) / ред. И. А. Алешковский, А. В. Андриянов, Е. А. Антипов. // Материалы Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019» - М.: МАКС Пресс, 2019. - 1 электрон. опт. диск (DVD-ROM).

70. Скиба Д. А. Геохимические особенности углей Чукотки (Беринговский каменноугольный бассейн) / ред. И. А. Алешковский А. В. Андриянов, Е. А. Антипов. // Материалы Международного молодежного научного

форума «Ломоносов-2020». - М.: МАКС Пресс, 2020. - Электрон. текстовые дан. (1500 Мб.).

71. Скиба Д. А. Особенности геологического строения и качество углей Алькатваамского угленосного района Беринговского каменноугольного бассейна (новые данные) // Региональная геология. - 2022. - №92. - С. 41-49.

72. Скиба Д. А., Кузеванова Е. В., Шишов Е. П. Элементы-примеси в углях месторождения Фандюшкинское поле (Беринговский каменноугольный бассейн, Чукотка) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2021. - №1. - Т. 332. - С. 64-75.

73. Скиба Д. А. Диагностика малоамплитудных тектонических нарушений в залежах каменного угля по данным эксплуатационной разведки (Алькатваамский угленосный район). // Практика геологов на производстве: сборник трудов II Всероссийской студенческой научно-практической конференции. - Ростов-на-Дону; Таганрог: Южный федеральный университет, 2017. - С. 74-76.

74. Соболева Е. В., Гусева А. Н. Химия горючих ископаемых: Учебник. -М.: Издательство Московского университета, 2010. - 312 с.

75. Сопоцко А. А. История плавания В. Беринга на боте "Св. Гавриил" в Северный Ледовитый океан. - М.: Наука, 1983. - 246 с.

76. Стратиграфический кодекс России. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2019. - 96 с.

77. Тимофеев П. П. Постседиментационные изменения органического вещества в зависимости от литологических типов пород и фациальных свойств их накопления / П. П. Тимофеев, Л. И. Боголюбова // Органическое вещество современных и ископаемых осадков. - М.: Наука, 1971. - С. 169-190.

78. Угольная база России. - М.: Геоинформмарк, 1999. - Т. V. - 638 с.

79. Основные закономерности углеобразования и размещения угленосности на территории России // Угольная база России. Том VI (Сводный, заключительный). - М.: ООО "Геоинформмарк", 2004. - 779 с.

80. Угольные бассейны и месторождения Северо-Востока СССР и Камчатки // Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. - М.:

Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1962. - Т. 10. - 403 с.

81. Фандюшкин Г. А. [и др.]. Геологический отчёт с подсчётом запасов и оценкой прогнозных ресурсов угля по результатам поисково-оценочных работ на участке «Фандюшкинское поле» Левобережной лицензионной площади Верхне-Алькатваамской угленосной структуры Беринговского бассейна. - М., 2014 г.

82. Фандюшкин Г. А. Геология и угленосность северо-восточной части Корякского нагорья. - М.; СПб.: Нестор-История, 2021. - 196 с.

83. Фандюшкин Г. А. Закономерности углеобразования в системе мезозоид и кайнозоид Северо-Востока России: диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. - М.:, 2006. - 286 с.

84. Фандюшкин Г. А. Закономерности углеобразования на Северо-Востоке России // Геология угольных месторождений. Вып.14. Межвузовский научный тематич. сборник. - Екатеринбург: УГГГА, 2004. - С.101-110.

85. Фандюшкин Г. А., Иванов Н. И., Ломидзе В. С. Геологический отчет с подсчетом запасов и оценкой прогнозных ресурсов угля по результатам оценочных работ на участке Западный Амаамского каменноугольного месторождения Беринговского бассейна. - Владивосток, 2011 г.

86. Фандюшкин Г. А. Качество углей Северо-Востока России // Образование, наука, производство и управление в ХХ1 в. - Старый Оскол: МИСиС, 2004.

87. Фандюшкин Г. А. Метаморфизм углей Беринговского каменноугольного бассейна // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. - 2016. - №4. - С. 37-42.

88. Фандюшкин Г. А. Метаморфизм углей Северо-Востока России // Тихоокеанская геология. - 2006. - №3. - Т. 25. - С. 19-38.

89. Фандюшкин Г. А. Метаморфизм углей Северо-Востока России // Геология угольных месторождений. Вып. 15. Межвузовский научный тематич. сборник. - Екатеринбург: УГГГА, 2005. - С. 103-110.

90. Фандюшкин Г. A. (отв. исполнитель). Поисковые работы на участке «Левобережный» Верхне-Aлькатваамского месторождения Беринговского каменноугольного бассейна. Геологический отчет с подсчетом запасов и оценкой прогнозных ресурсов угля на участке «Фандюшкинское поле». - М., 2013 г.

91. Фандюшкин Г. A. (отв. исполнитель). Проект поисковых и оценочных работ в пределах участка Левобережный Верхне-Aлькатваамского угленосного района Беринговского каменноугольного бассейна. - М., 2015 г.

92. Фандюшкин Г. A. Уголь Северо-Востока России // Горный журнал. -2005. — № 3. - С. 7-11.

93. Фандюшкин Г. A., Пензин Ю. П. Беринговский угольный бассейн // Угольная база России. - М.: Геоинформмарк, 1999. - С. 333-354.

94. Хрусталева Г. К., Труфанов В. Н. Геология и промышленные типы месторождений твердых горючих ископаемых: Учебник. - Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2007. - 240 с.

95. Чини Р. Ф. Статистические методы в геологии. - М.: Мир, 1986. - 189 с. - Пер. с англ.

96. Шишов E. П., Богомолов A. Х. Многоэлементная металлоносность Корфского и Эчваямского буроугольных месторождений (Камчатка) // Вестник Московского университета. Сер.4: Геология. - 2014. - № б. - С. 70-75.

97. Юдович Я. Э., Кетрис М. П. Неорганическое вещество углей. -Екатеринбург: УрО РAН, 2002. - 422 с.

98. Юдович Я. Э., Кетрис М. П. Ценные элементы-примеси в углях. -Екатеринбург: УрО РAН, 200б. - С. 538.

99. Conover W.J. Practical nonparametric statistics. - Australia: John Wiley & Sons, 1999. - 3rd ed. 584 p.

100. Espitalié J., Deroo, G. and Marquis F., "La pyrolyse Rock Eval et ses applications," Rev. l'Inst. Fr. Pet. 40, 1985, p. 755-784.

101. Handbook of geochemistry. Elements Cr (24) to Br (35). - Berlin : Heidelberg: Springer-Verlag, 1972. - Vol. 2: 3: p. 897.

102. Handbook of geochemistry. Elements Kr (36) to Ba (56). - Berlin : Heidelberg: Springer-Verlag, 1974. - Eds: Vol. 2: 4: p. 950.

103. Henderson, P. Rare earth element geochemistry. - Amsterdam: Elsevier Science Publ., 1983. - p. 510.

104. Ketris M. P., Yudovich Y. E. Estimations of clarkes for carbonaceous biolithes: world averages for trace element contents in black shales and coal // International Journal of Coal Geology. - 2009. - Vol. 78. - pp. 135-148.

105. Killops S. D., Killops V. J. Introduction to organic geochemistry. - New York: Wiley-Blackwel, 2013. - 2nd ed. - p. 408.

106. Moiseeva M. G. The Maastrichtian Flora of the Amaam Lagoon Area (Northeastern Russia) // Stratigraphy and Geological Correlation. - 2012. - № 7. - Vol. 20. - pp. 579-679.

107. Organic petrology: with 70 tables in the text / G.H. Taylor With contr.by D.C. Glick. - Berlin: Stuttgart: Borntraeger, 1998. - 704 p.

108. Skiba D. A., Grabovsky A. A. Fossil remains of plants from the Fandyushkinskoe pole coal deposition, Chukotka // Proceedings of the International Conference "Scientific research of the SCO countries: synergy and integration". -Beijing, PRC: Infinity publishing, 2023. - pp. 175-177.

109. Wagner N. J., Matiane, A. Rare earth elements in select Main Karoo Basin (South Africa) coal and coal ash samples // International Journal of Coal Geology. -2018. - Vol. 196. - pp. 82-92.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ЛИТОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АТЛАС ПОРОД БЕРИНГОВСКОГО БАССЕЙНА (АЛЬКАТВААМСКИЙ РАЙОН, МЕСТОРОЖДЕНИЕ «ФАНДЮШКИНСКОЕ ПОЛЕ»)

ДЕЛЮВИАЛЬНО-ПРОЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Делювиально-пролювиальные отложения образуют склоновый и подгорно-веерный пояса седиментации. Для них характерен быстрый темп накопления осадков, что определяет их невыдержанный характер и резкую латеральную изменчивость. Выносимый временными потоками материал обычно (Алексеев, 2002; Алексеев и др., 2006) далее переходит в область горных, затем равнинных рек либо в озера, в случае локализации в месте образования (межгорные и предгорные прогибы). Из макрофации делювиальных (склоновых) отложений выделена фация песчано-глинистых осадков подножий склонов (КДП). Из макрофации пролювиальных отложений - фация песчано-гравийных и галечниковых осадков потоков конусов выноса (КПП).

Фация песчано-глинистых отложений подножий склонов (КДП). Для данного типа отложений характерно формирование в неуравновешенном состоянии. Преобладает плохая сортировка различного по крупности материала, обломки не окатаны либо слабо окатаны. Можно выделить намечающуюся слоеватость, обусловленную гравитационной дифференциацией материала.

Фация песчано-гравийных и галечниковых осадков потоков конусов выноса (КПП). Пролювиальные осадки характеризуются особенно высокой степенью дифференцированности отложений. (Ботвинкина, 1965; Алексеев и др., 2006).

В Алькатваамском угленосном районе отложения представлены в основном среднезернистыми микролитовыми полевошпатовыми граувакками, содержат много карбоната, кремнистого вещества и вулканического материала, предположительно занесенного в процессе седиментации из уже сцементированной вулканической породы. Обломки пород в шлифах основном вулканического генеза и представлены хлоритизированным вулканическим

стеклом, кислыми и основными эффузивами. Полевые шпаты представлены плагиоклазом и ортоклазом, встречаются полисинтетические двойники, а также зерна замещенные сюрититом. Многие зерна корродированны карбонатом. Карбонат в шлифах представлен кальцитом и доломитом. В качестве акцессориев встречается рутил, эпидот, циркон. Аутигенные минералы представлены большим количеством лейкоксена, в меньшем количестве гидрослюдой. Цемент порового типа карбонатно-кремнистый. В кремнистой трещине выделяется большое количество пирита и немного детрита (Скиба, 2017; Плугина, Скиба, 2017).

Фототаблица 1. Фация песчано-глинистых отложений подножий склонов (КДП). Макроскопическое описание

(Плугина, Скиба, 2017; Скиба, 2017; Ларкин, Петровец, Скиба, 2017) Фигура 1. Серый с зеленоватым оттенком мелкозернистый песчаник с примесью более крупных обломков, в основном вулканического материала. Сортировка плохая, окатанность - 2-3 балла. Слоеватость под углом 5055 градусов к оси керна. Перпендикулярно слоеватости находится трещина, залеченная кремнистым материалом. В средней части образца выделяется неоднородная линза алевритистого состава, происхождение которой вероятно связано с взмучиванием осадка. Ниже линзы выделяется участок с квази-рябью (чередование слойков более мелкого материала со слойками более крупного материала). Наблюдается различная размерность зерна, что говорит о неспокойном процессе осадконакопления. Плохая сортировка материала в пределах выделенных интервалов, что говорит о динамике осадкообразования. Слоеватость и присутствие текстуры взмучивания. Наличие обломков пород, что говорит о близости к источнику сноса. Отсутствие органического материала.

Фигура 2. Гравелит туфогенный, мелкогравийный, плохо сортированный, окатанность 3-4 балла. Содержание обломков от 30 % в нижней части образца, до 70 % в верхней части. Обломки представлены осадочными и магматическими (в большей части) породами. Матрикс песчаный, мелко-среднезернистый, плохосортированный, полимиктовый. Текстура беспорядочная.

Фигура 3. Песчаник зеленовато-серый, разнозернистый, преимущественно мелко-среднезернистый, с 1-2 % крупно-грубозернистого материала. Сортировка плохая. Текстура неслоистая, однородная. Состав полимиктовый. Растительных остатков и фауны нет.

Фиг.4

Фиг. 5

"" ¿ш •

■ * Ж -• %

«

Фиг.6

Фиг. 3-1

й»

Фиг.3-2

Фиг. 3-3

I.........I ■ 1

О 1 2

Фигура 1

Фигура 2

Фигура 3

Фи г. 4

- место отбора шлифа

Фототаблица 1. Фация песчано-глинистых отложений подножий склонов (КДП). Микроскопическое описание Фигуры 3-1, 3-2, 3-3. Зерна полевых шпатов, кварца, вулканических пород. Фигуры 4, 5. Плохо сортированная микролитовая полевошпатовая граувакка. В шлифах в среднем содержится 51 % обломков пород, 16 % кварца и 32 % полевых шпатов. Обломки пород в основном вулканического генезиса и представлены хлоритизированым вулканическим стеклом, кислыми и основными эффузивами (Ларкин, Петровец, Скиба, 2017; Скиба, 2017; Плугина, Скиба, 2017). Можно встретить окатанные обломки, но большая часть имеет плохую окатанность. Форма обломков преимущественно удлиненная. Кварц в породе изометричный, реже удлиненный. Встречаются регенерационные зерна. Имеет плавное и равномерное угасание. Полевые шпаты представлены в основном плагиоклазом и ортоклазом. Плагиоклазы встречаются с полисинтетическим двойникованием, а ортоклазы имеют прямое погасание по спайности. Некоторые плагиоклазы замещены соссюрититом. Форма полевых шпатов удлиненная, с ровными краями по спайности. Большое количество полевых шпатов корродировано карбонатом. Карбонат в шлифах представлен кальцитом и доломитом. Можно заметить кальцитовые полисинтетические двойники. Форма зерен ближе к изометричной. В качестве акцессорных минералов встречается рутил, эпидот, циркон. Большое количество аутигенного минерала, в частности -лейкоксена, в меньшем количестве гидрослюда. Преобладает цемент порового типа, однако, в некоторых местах цемент пленочный. Состав цемента карбонатно-кремнистый. Встречаются карбонатные трещины. Структура микрокристаллическая.

Фигура 6. Трещина, заполненная алевролитом. В состав заполнения трещины входит большое количество кремнистого вещества, тонкозернистого пирита, и небольшое количество детрита.

Фигура 3-2

Фигура 3-3

Увеличение в 100 раз

Фототаблица 2. Фация песчано-гравийных и галечниковых осадков потоков конуса выноса (КПП) Фигура 7. Гравелит серого цвета с зеленым оттенком. Сортировка обломков плохая. Окатанность средняя 2-3 балла. Матрикс состоит из тонкозернистого полимиктового песчаника серо-зеленого цвета. Соотношение объема матрикса к объему обломков пород примерно 70 % на 30 %. Обломки сильно трещиноватые. Большинство из них представлено кремнями. Иногда встречаются зерна эффузивных пород основного состава. Размер обломков до 8 мм. С соляной кислотой вскипает.

Фигура 8. 1. Песчаник мелкозернистый серого цвета, встречаются зерна литокластов (1-1,5 мм). Слоистость тонкая косо-волнистая, несимметричная вогнуто-выпуклая. 2. Прослой алевролита серого цвета, мелкозернистый, текстура неясно выраженная полого-волнистая слоистость, толщина прослоя по краям 3 мм, посередине 0,5 мм, представляет собой эрозионный срез. 3. Песчаник разнозернистый серого цвета, в основном преобладает среднезернистый, с относительно хорошей и средней сортировкой материала, состав предположительно кварцевый с карбонатным цементом (вскипает с HCl), текстура нарушается знаками ряби, в результате чего появились косоволнистые серии, причем основание каждого слойка волнообразно изогнуто. 4. Гравелит мелкогравийный, плохосортированный, окатанность 3-4 балла. Обломочная часть (30 %) представлена в основном линзами алевроаргиллитов, и окатанной галькой эффузивной породы, ориентированных по наслоению под углом 25-40°. Размер линз 1:3, 1:8, 1:12. Матрикс (70 %) - среднезернистый хорошо и средне сортированный песчаник. Текстура неяснослоистая, слоеватость, выявляемая расположением плоских включений галек. 5. Линза алевроаргиллита темно-коричневого цвета толщиной от 8 до 16 мм, ее разбивало верхнележащим потоком относительно уплотненного состава. Текстура слабо отчетливая (толщина серий 7-10 мм) полого-волнистая слоистость, параллельная, местами горизонтальная неравномерная, прерывистая. Слойки алевролита светло-серого цвета очень тонкие, сходящиеся к основанию серии, расположение равномерное, переходящие

постепенно по толщине от 0,1 до 0,8 мм, отчетливые. Угол падения слойков 30°. 6. Средне-грубозернистый плохо сортированный песчаник, представляющий собой матрикс (85-90 %), со слоеватой текстурой, подчеркнутой ориентировкой гравия. Гравелит мелкогравийный, сортировка плохая, окатанность 2-3 балла. Обломочная часть (10-15 %) пестрого состава, в основном линзы алевроаргиллитов, реже вулканогенных пород и кварца. Длинные оси гравия вытянуты в основном по наслоению под углом примерно 20°, некоторые под прямым углом. 7. Линза алевроаргиллита темно-коричневого цвета толщиной 5 мм. Текстура полого- волнистая непараллельная слабо смещенная (Скиба, 2017; Плугина, Скиба, 2017; Ларкин, Петровец, Скиба, 2017).

Фигура 9. Переслаивание алевролита и песчаника. Для алевролита: крупно -мелкозернистый, тонкая пологоволнистая слоистость, параллельная, неравномерная, сплошная, микрослоистая, отчетливая. Для песчаника: тонкомелкозернистый, тонкая косоволнистая слоистость, непараллельная, вогнуто-выпуклая, разнонаправленная, в слойках наблюдается гравитационная сортировка материала от подошвы к кровле. Угол наклона слойков изменчивый. Слоистость выявляется слабым изменением гранулометрического состава в слойках, растительными фрагментами, расположенными параллельно слоистости в алевролите, темноцветными включениями в песчанике. Границы серий слойков отчетливые, непрерывные, неровные. Неровность обусловлена текстурами проникновения песчаника в кровлю алевролитов (каналы отлива). Ходы пескожилов.

Фигура 10. Песчаник от серого до зеленовато-серого цвета, разнозернистый, преимущественно мелко-среднезернистый, сортировка плохая. Минеральный состав полимиктовый. Текстура с намечающейся слоеватостью. Встречается углефицированный растительный детрит. С кислотой не вскипает.

Фигура 11. Песчаник светло-серого цвета, тонко-мелкозернистый, хорошо и среднесортированный, кварцевый, текстура - тонкая косо-волнистая слоистость, перекрестная, вогнуто-выпуклая, разнонаправленная, слойки в серии подстилающие, мощностью 0,5-1 см, подчеркнутые окраской зерен границы

серий. В нижней части образца прослои алевролита серого цвета, мелко -крупнозернистого, текстура - неясно выраженная полого-волнистая слоистость.

Фигура 12. Алевролит крупнозернистый до тонкозернистого песчаника, светло-серый, с темно-серыми прослоями мелкозернистого алевролита, сортировка хорошая, крупность зерна изменяется от подошвы к кровле слойков. Текстура - косо-волнистая сильно срезанная мульдообразная слоистость, разнонаправленная, границы слойков параллельные, отчетливые, непрерывные, мощность слойков первые миллиметры и доли миллиметра.

Фиг. 13

Фиг. 14-15

I.........I ■ I

О 1 2

|—7

Фиг. 16-17

Фиг. 18-19

I 3

I ' ■ I ■ 1 О 1 2

Фигура 7

Фигура 8

Фигура 9

Фототаблица 4. Фация песчано-гравийных и галечниковых осадков потоков конуса выноса (КПП). Микроскопическое описание

Фигура 13. Гравелит. 1. Обломок кислого эффузива. 2. Вулканическое стекло. 3. Карбонатизированный полевой шпат.

Фигура 14. Гравелит. Обломок радиолярита.

Фигура 15. Гравелит. Трещины, залеченные кварцем и карбонатом.

При рассмотрении в шлифах выявлено, что образцы в основном относятся к кварцевым грауваккам. Окатанность обломков плохая, матрикс состоит из кварца, полевых шпатов и карбонатов. Состав обломочной части кварц - 35-36 %, полевые шпаты 7-9 %, обломки пород 56-57 %. Цемент гидрослюдисто-карбонатный, преимущественно базальный, встречается плёночный карбонатный. Обломки пород представлены кислыми и средними эффузивными породами, микрокварцитами и кремнями. Также встречается вулканическое стекло и радиоляриты. Крупные обломки микрокварцитов и кремней пронизаны трещинами, залеченными кварцем и карбонатом (септарии). Причём трещины, залеченные карбонатом образовались позже, чем кварцевые, так как они пронизывают обломки пород и продолжаются в цементе, а трещины залеченные кварцем ограничиваются границами зёрен (Ларкин , Петровец, Скиба, 2017).

Фигура 16. Песчаник.

Фигура 17. Эффузивная порода.

Фигура 18. Алевроаргиллит.

Фигура 19. Песчаник.

Песчаник полевошпат-кварцевый. Обломочная часть, занимающая от 40 до 60 % площади шлифов, представлена кварцем (38 %) и калиевым полевым шпатом - ортоклазом (42 %). Зерна кварца плохо окатанные, ортоклаза - плохо- и средне окатанные. Структура псаммитовая, текстура беспорядочная (в шлифе). Цемент базальный, серицитовый с незначительной примесью микрозернистого кварца, пигментированный тонкодисперсным рудным веществом. По структуре цемент тонкочешуйчатый. Участками взаимодействует, проникая в обломочный материал. В песчанике наблюдаются линзы алевроаргиллита. В алевритовой

основной ткани располагаются оскольчатые, остроугольные зерна тонкопесчаной размерности. Цемент хлорит-серицитового состава, густо пигментирован тонкодисперсным буровато-коричневым рудным веществом. Эффузивная порода является предположительно базальтоидом. Крупнозернистая порода, сложенная из плагиоклаза в виде таблитчатых кристаллов размером от микролитов до 38 мм. Минерал в шлифе прозрачный, бесцветный, не плеохраирует и без псевдоабсорбции. Трещины наблюдаются редкие, короткие, что говорит о совершенной спайности в одном направлении. Рельеф и шагреневая поверхность слабые, практические отсутствуют. Наивысшая интерференционная окраска белая I порядка. Объем миндалин 5-10 %, большая часть миндалин заполнена кальцитом. Более мелкие миндалины (их меньшая часть) выполнены агрегатами микрочашуйчатой бесцветной или зеленоватой гидрослюдой или кварцем. Миндалины ориентированы в различных направлениях, их размер - от 1 до 2 мм. Большая часть миндалин заполнена кальцитом. Также наблюдаются включения вулканического стекла. Структура породы андезитовая, текстура офитовая (Ларкин, Петровец, Скиба, 2017; Скиба, 2017).

Увеличение в 100 раз

Николи II

Николи +

Николи II

Николи +

Фигура 13

Фигура 14

Николи II

Николи +

Фигура 15

Николи II

Николи +

Николи II

Николи +

Фигура 16

Фигура 17

Фигура 18

Фигура 19

■Р

Яг,

*

АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ. РУСЛОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ РЕЧНЫХ

ДОЛИН

Среди русловых отложений большинством исследователей принято выделять следующие крупные области: аллювий горных рек, непосредственно связанный с пролювием; аллювий равнинных рек и аллювий приустьевых частей русел, переходящий в подводнодельтовые отложения. Отличительной особенностью русловых осадков в целом является преимущественно грубый состав, плохая сортированность и направленность в уменьшении размерности частиц вверх по разрезу. В то же время в боковых частях русел, и особенно на прирусловых отмелях, накапливались достаточно тонкие и хорошо отсортированные пески и алевриты. Чаще всего по разрезу переходят из русловых осадков в подводнодельтовые (Алексеев, 2002; Алексеев и др., 2006).

По отобранным образцам выделена фация русловых отложений речных долин приустьевых частей равнинных рек (АРД).

Фототаблица 5. Фация русловых отложений речных долин приустьевых частей равнинных рек (АРД) Фигура 20. Песчаники серого цвета с зеленоватым оттенком. Мелкозернистые с примесью среднезернистого материала. Сортировка хорошая. Внешне порода массивная. При увеличении можно увидеть ориентированность длинных осей зерён под углом от 5 до 45 градусов к горизонтали, т. о. выделяется слоеватость. При взаимодействии с соляной кислотой выделяются пузырьки газа (Ларкин, Петровец, Скиба, 2017).

Фигура 20

Фототаблица 6. Фация русловых отложений речных долин приустьевых частей равнинных рек (АРД). Микроскопическое описание Фигура 21. Песчаник. 1,2. Обломки эффузивной породы. 3. Кварц, 4. Карбонатизированный полевой шпат. 5. Обломок сланца.

Фигура 22. Песчаник. 1.Лейкоксен. 2. Карбонатизированный полевой шпат. 3. Полевой шпат. 4. Микрокварцит.

Полевошпатовая граувакка мелко-среднезернистой размерности. Порода хорошо сортирована, преобладают полуокатанные зёрна удлинённой формы, иногда встречаются изометричные и резко удлиненные (обломки сланцевых пород). Контакт между зернами конформный, что является следствием гравитационной коррозии. Текстура массивная. Цемент гидрослюдисто-карбонатный поровый коррозионный, местами пленочный микрокристаллический. Матрикс состоит из обломков кварца, полевого шпата и карбонатов. Состав обломочной части: кварца - 23 %, полевых шпатов - 26 % и обломков пород - 51 %. Кварц в шлифе представлен среднеокатанными зёрнами, размером в среднем 0,2-0,4 мм. Зерна бесцветные, прозрачные, немного трещиноватые, иногда пиритизированы. Зерна имеют прямое угасание, но чаше мозаичное или волнистое. Полевые шпаты представлены ортоклазом, имеются зёрна плагиоклазов. Зёрна имеют размеры близкие к размеру кварца, только кварц чаще имеет неправильную округлую форму, а полевые штаты преимущественно прямоугольные. В породе полевой шпат сильно карбонатизирован и частично пиритизирован. Обломки пород представлены кислыми и основными эффузивами, сланцами, микрокварцитами. Эффузивы хорошо диагностируются в шлифе благодаря лейстам плагиоклаза, которые означают, что порода была не полностью раскристаллизованна. Обломки средней окатанности неправильной формы, но в целом изометричные. Состав преимущественно основной. Сланец в шлифе зеленоватого цвета, зерна резко удлинённые, точное название породы трудно определить из-за сильной пиритизации. Микрокварциты встречаются довольно часто. Они состоят из мелких метаморфизованных зёрен кварца. Карбонат в шлифе чаще встречается в цементе или в полевом шпате, но также

встречаются целые зёрна кальцита. У них высокая интерференционная окраска и полисинтетическое двойникование в виде мелких частых полосок. Обломки имеют ромбовидную или неправильную форму. Серицит имеет вытянутую неправильную форму. Весьма совершенная спайность проявляется частыми трещинками параллельно длинной оси зерна. Пирит встречается довольно часто, причем в виде включений в другие минералы. Он присутствует практически в половине обломков, чаще всего максимальная концентрация наблюдается по трещинам, либо в середине зерна. В цементе пирит отсутствует, то есть пиритизация произошла до цементации песчаника. Зёрна хлорита имеют неправильную форму от изометричной до удлинённой. В шлифе хлорит светло -зелёного цвета с включениями глинистого материала серого цвета. Из акцессорий в породе присутствует рутил, лейкоксен и эпидот. Рутил полупрозрачный и имеет бурую окраску. Лейкоксен в отражённом свете светлый, почти белый и похож на вату. Зёрна эпидота изометричные и имеют яркую высокую интерференционную окраску и чёткий рельеф (Ларкин, Петровец, Скиба, 2017; Скиба, 2017; Плугина, Скиба, 2017).

Увеличение в 100 раз

ОТЛОЖЕНИЯ ПЕРЕХОДНОЙ ГРУППЫ Из отложений переходной группы выделено две макрофации: отложения заливно-лагунного побережья и отложения подводной части дельты.

Из первой макрофации выделена фация песчано-алевритовых осадков прибрежных частей заливов (БЗА) Для нее характерно сочетание алевролитов и тонкозернистого песчаника, сочетание основных типов волнистой слоистости, содержание растительных остатков среднее, в весьма различных формах - от крупного детрита до растительной сечки, конкреции сидерита. Обычно залегают в основании заливовых комплексов, сменяя озерно-болотные или прибрежно-бассейновые отложения. Сами по себе являются граничными отложениями между застойными и прибрежным комплексами (Алексеев и др., 2006).

Из второй макрофации выделена фация песчаных осадков конусов выноса рек (БДД). Для нее характерны следующие признаки: мелко-среднезернистые песчаники, косая однонаправленная, до сильно срезанной слоистость, полное отсутствие до заметного количества растительного детрита. Отложения обычно довольно «космополитны», встречаются в разнообразных комбинациях. Иногда почти нацело слагают весьма значительные по мощности интервалы разреза.

Фототаблица 7. Фации песчаных осадков конусов выноса рек (БДД) и песчано-алевритовых осадков прибрежных частей заливов (БЗА) Фигура 23. Песчаник светло-серый, тонко-мелкозернистый, сортировка средняя, состав кварцевый. Текстура - косоволнистая мелкая неясно выраженная слоистость. Слойки нечеткие, границы подчеркнуты растительным углефицированным детритом и сортировкой. Мощность серий слойков - 2,5- 3 см. С кислотой не вскипает (Плугина, Скиба, 2017).

Фигура 24. Песчаники светло-серого цвета, тонко-мелкозернистые, хорошо сортированные, состав предположительно кварцевый. Слоистость косая мелкая (толщина серий мелкая 8-9 см) однонаправленная, иногда слабо смещенная, подчеркнутая темноцветными включениями. Слойки параллельные, есть также Б-образные (вогнуто-выпуклые) тонкие (1-2 мм), отчетливые благодаря хорошо выраженной сортировке зерен внутри каждого слойка. Угол падения слойков крутой - 30°. Изменение наклона слойков в серии затухающее. Органики нет.

Фигура 25. Алевролит пепельно-серого цвета, мелкозернистый,основная часть неплохой садки. Неотчетливая полого-волнистая слоистость, в основном за счет осветленных слойков крупнозернистого алевролита. В нижней части прослой (5 мм) тонкозернистого песчаника, с довольно хорошей сортировкой, с зернами и обломками углисто-туфогенного состава, большей частью неокатанными (боковой привнос). Единичные слойки осветленного тонкозернистого песчаника в средней и верхней части образца. С кислотой не вскипает.

Фототаблица 8. Фация песчаных осадков конусов выноса рек (БДД).

Микроскопическое описание Фигура 23-1, 23-2. Песчаник мелкозернистый. Зерна кварца, полевых шпатов, эффузивов, гидрослюды.

Фигура 26, 27. Песчаник мелко-среднезернистый, хорошо отсортирован, состоит из угловатых и плохо окатанных зерен кварца, полевого шпата, обломков эффузивных пород среднего (или основного) состава. Из второстепенных минералов наблюдаются гидрослюды. Кварц (Р) (20 %) - бесцветный, прозрачный в параллельных николях, не плеохроирует и без псевдоабсорбции. Зерна изометричной формы 0,3*0,5 мм, плохо окатаны. Отсутствует спайность, а также рельеф и шагреневая поверхность. В скрещенных николях наивысшая интерференционная окраска желтая I порядка. Присутствуют обломки с прямым и волнистым угасанием. Полевой шпат (ПШ) (40 %) - в параллельных николях минерал бесцветный, не плеохроирует, без псевдоабсорбции. Зерна угловатые, плохо окатанные, изометричной формы, размером 0,6*0,7 мм. В некоторых зернах спайность в 1 направлении, а некоторые пелитизированы. В скрещенных николях наивысшая интерференционная окраска серая I порядка. ПШ представлен плагиоклазом (Р1) и ортоклазом. Обломки эффузивов (40 %) в параллельных николях коричневого цвета, в скрещенных николях черные. Спайности нет. Зерна изометричные, различного размера. Цемент неполный поровый, пленочный, по составу карбонатный. По наслоению породы отмечаются слойки, обогащённые рудным минералом. Удлинённые зёрна ориентированы параллельно слоистости, текстура псаммитовая (Плугина, Скиба, 2017; Ларкин, Петровец, Скиба, 2017).

Фигура 23-1

Фигура 23-2

Фигура 23-2

Николи II

Николи +

Николи II

Николи +

< Щ ГШ ' ; 1

Фигура 26. Увеличение в 90 раз.

Фигура 27. Увеличение в 90 раз.

МЕЛКОВОДНО-БАССЕЙНОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ. МАКРОФАЦИЯ МАЛОПОДВИЖНОГО ПРИБРЕЖНОГО МЕЛКОВОДЬЯ В разрезе выделена фация алеврито-глинистых и карбонатных осадков малоподвижного мелководья (БПП). Для нее характерны следующие признаки: аргиллиты и мелкозернистые алевролиты, слоистость горизонтальная и пологоволнистая. Стабильность осадконакопления, иногда выражающаяся в накоплении нерасчленяемых интервалов большой мощности (4-5 и более м). Нередко заболачивается, в том числе с формированием большого количества чередующихся прослоев слабоуглистых осадков зарастающих озер (Алексеев и др., 2006; Алексеев, 2002; Алексеев, 2014).

Фототаблица 9. Фация алеврито-глинистых и карбонатных осадков малоподвижного мелководья (БПП) Фигура 27. Алевролит от серого до светло-серого цвета, крупнозернистый. Текстура слоеватая. Наличие (от 5 до 10 %) остроигольчатых линзочек (литокластов) мелкозернистого алевролита размером доли мм и соотношением короткой/длинной осей 1:3-1:5. Длинные оси - по наслоению. Единичные остатки ракушек в виде зерен.

Фигура 28. Алевроаргиллит серого цвета. Текстура неслоистая, массивная. Единичные включения углефицированного растительного детрита. Неравномерное распределение зерен песчаника (1-2 %). Намечаются «трещины усыхания», типичные для глинистого материала: сетчатая отдельность.

Фигура 29. Алевролит зеленовато-серого цвета, крупнозернистый, с небольшой примесью и более мелких и более крупных зерен. Сортировка средняя. Состав полимиктовый. Единичные зерна и обломки алевролитов (литокласты). Текстура неслоистая, однородная. Единичные зерна пирита.

Фигура 28

Фигура 29

Фигура 30

ОЗЕРНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ. МАКРОФАЦИЯ ЗАСТОЙНЫХ И ЗАБОЛАЧИВАЮЩИХСЯ ОЗЕР Обстановка характеризуется специфичной стабильностью водного режима. Озера закрытых впадин (в условиях гумидного климата часто заболачивающиеся) могут «накладываться» на любой континентальный палеоландшафт -пролювиальный, аллювиальный, приморский, надводно-дельтовый. Заиливаться или заболачиваться могут как окраинные части крупных озерных водоемов, так и небольшие изолированные участки поймы (старицы); прибрежные территории заливов; бассейнового мелководья (Алексеев, 2002; Алексеев и др., 2006).

В разрезе Алькатваамского угленосного района выделена фация глинисто-алевритовых слабоуглистых осадков застойных и слабопроточных участков зарастающих озер (ОЗО).

Фототаблица 11. Фация глинисто-алевритовых слабоуглистых осадков застойных и слабопроточных участков зарастающих озер (ОЗО) Фигура 31. Аргиллит серого цвета, туфогенный, текстура массивная, с 1 % полуокатанных включений магматических и осадочных пород. Намечается слоеватость. Углефицированный растительный детрит.

Фигура 31

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АТЛАС УГЛЕЙ БЕРИНГОВСКОГО БАССЕЙНА (ВЕРХНЕКОРЯКСКАЯ ПОДСВИТА АЛЬКАТВААМСКОГО УГЛЕНОСНОГО РАЙОНА)1

Отраженный свет, увеличение х600, проходящий свет, увеличение х300.

Схема отбора шлифов и аншлиф-штуфов на Рисунок 3.1.

Фототаблица 1. Пласт Верхний 2

Общее описание. Структура аттрито-фрагментарная, однородная. Витринит представлен в основном телинитом (структурный). Видна клеточная структура, клетки заполнены смолоподобным веществом. Текстура линзовидно-линейная. Цвет - различные оттенки оранжевого, от светлого до красноватого. В небольшом количестве присутствует кутинит, споринит и резинит.

003-9. Телинит,

витринит с включениями споринита, инертинит

003-9. Витринит

структурный с

включениями споринита, текстура линейная

003-9. Включения

резинита в витрините

1 С использованием материалов: Петрологический Атлас..., 2005; Taylor, 1998; Ерёмин, Лебедев., Цикарев, 1980; Парпарова, Жукова, 1990; Вялов, 2000.

Фототаблица 2. Пласт Верхний 1

Общее описание. Структура фрагментарная, однородная (ксиленовая?), очень чистая. Витринит представлен телинитом и коллинитом. Видна клеточная структура, клетки заполнены смолоподобным веществом. Текстура линзовидно-линейная. Цвет в прохожящем свете светло-оранжевый. По трещинам карбонатизация.

003-10. Фюзенит

003-10. Витродетринит

003-10. Фюзенит

003-23. Минеральные включения

003-23 Смолоподобное вещество в витрините

004-10. Витринит структурный

004-10. Витринит слабоструктурный

005-9

Фототаблица 3. Пласт Нижний 2

Общее описание. Структура аттрито-фрагментарная (ксиловитреновая?), текстура линзовидно-линейная, пятнистая. Хорошо сохранённое клеточное строение, клетки деформированы и не деформированы. Смолоподобное вещество и липтинит участвуют в строении цемента аттрита (?). Инертенит залегает линзами. Клетки инертинита часто заполнены смолоподобным веществом (резинитом), характерно наличие карбонатных стяжений.

003-28. Фюзенит

003-28. Витринит (древесина) в окружении кутинита. Карбонатные стяжения белого цвета

003-28. Хорошо сохранившаяся клеточная структура витринита

003-28. Карбонатизированный витринит (?)

003-28. Линза инертинита в окружении кутинита

003-28. Древеснык кольца (?). Витринит

003-28. Фюзенит, телинит, кутинит

003-28. Включения карбоната

003-28. Корповитринит в окружении детрито-витринита и полосами кутинита

Фототаблица 4. Пласт Нижний 1

Структура аттрито-фрагментарная, текстура линзовидно слоистая. Витринит от светло оранжевого до красно-бурого цвета. Инертинит представлен фрагментами и линзами. Липтинит - кутинитом, резинитом, редко споринитом.

003-34. Фюзенит с измененной клеточной структурой

003-48. Витринит структурный, изменение цвета

003-48.Витринит структурный, фюзенит

003-48. Витринит структурный и витродетринит

003-48.Кутинит

003-48. Листьевая ткань

003-48. Включение резинита

003-48. Корповитринит

003-48. Нарушенная клеточная структура витринита

003-48. Характерная текстура и структура образца. Кутинит в детровитрините (?)

003-48. Макроспоринит

Фототаблица 5. Минеральные включения. Николи срещены