Rare elements and non-ferrous metals in the paleogene brown-coal deposits of the Zeya-Bureya sedimentary basin (Amur Region, Far East): accumulation models, enrichment conditions and criteria for assessment of resource potential (a review)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A model has been developed for deposition of rare earth elements with yttrium, trace elements, and non-ferrous metals in platform and activated structures of the Upper Amur region. Genetic types of lanthanide enrichment are considered; lanthanides are shown to concentrate non-uniformly in coal seams and in coal combustion products. Light rare earth elements predominate in coals. The capacity of peat and coal for metal extraction from aqueous solutions was proven. Criteria for a preliminary assessment of coal as a raw material for lanthanides were considered and prospects for their identification were analyzed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. P. Sorokin

Institute of Geology and Nature Management, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: sorokinap@ignm.ru
Russian Federation, Blagoveshchensk, 675000

S. V. Dugin

Institute of Geology and Nature Management, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

Email: duservad@gmail.com
Russian Federation, Blagoveshchensk, 675000

References

  1. Seredin V.V., Dai S. // Int. J. Coal Geology. 2012. V. 94. P. 67.
  2. Кременецкий А.А., Архипова Н.А. // Разведка и охрана недр. 2012. № 9. С. 83.
  3. Dai S., Finkelman R.B. // Int. J. Coal Geology. 2018. V. 186. P. 155.
  4. Кременецкий А.А., Калиш Е.А. // Разведка и охрана недр. 2014. № 9. С. 3.
  5. Seredin V.V. // Int. J. Coal Geology. 1996. V. 30. P. 101.
  6. Середин В.В. // Геология рудных месторождений. 2004. Т. 46. № 1. С. 43. [Geology of Ore Deposits, 2004, vol. 46, № 1, p. 36.]
  7. Seredin V.V., Finkelman R.B. // Int. J. Coal Geology. 2008. V. 76. P. 253.
  8. Сорокин А.П., Чантурия В.А., Рождествина В.И., Кузьминых В.М., Жмодик С.М. // ДАН. 2012. Т. 446. № 6. С. 672. [Doklady Earth Sciences, 2012, vol. 446, no. 2, p. 1215. https://doi.org/10.1134/S1028334X12100182]
  9. Сорокин А.П., Сорокина А.Т., Каплун В.Б., Рождествина В.И., Попов А.А., Артеменко Т.В. // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 5. С. 3. [Russian Journal of Pacific Geology, 2017, vol. 11, no. 5, р. 315. https://doi.org/10.1134/S1819714017050050].
  10. Сорокин А.П., Белозеров Н.И., Попов А.А. // Тихоокеанская геология. 2021. Т. 40. № 5. С. 33. [Russian Journal of Pacific Geology, 2021, vol. 15, no. 5, р. 417. https://doi.org/10.1134/S1819714021050092]. https://doi.org/10.30911/0207-4028-2021-40-5-33-43
  11. Кузеванова Е.В. Металлоносность углей кайнозойских буроугольных месторождений Приморья: Дис. канд. геол.-минер. наук. Санкт-Петербург: ФГУП “ВСЕГЕИ”, 2014. 133 с.
  12. Arbuzov S.I., Mezhibor A.M., Ilenok S.S., Shaldybin M.V., Belaya E.V., Spears D.A. // Int. J. Coal Geology. 2016. V. 153. Р. 99.
  13. Arbuzov S.I., Ilenok S.S., Soktoev B.R., Chekryzhov I.Y., Popov N.Y., Spears D.A. // Ore Geology Reviews. 2021. V. 139. Р. 104537.
  14. Dai S., Hower J.C., Finkelman R.B., Graham I.T., French D., Ward C.R., Eskenazy G., Wei Q., and Zhao L., Int. J. Coal. Geol., 2020, vol. 218, p. 103. https://doi.org/10.1016/j.coal.2019.103347
  15. Арбузов С.И., Финкельман Р.Б., Ильенок С.С., Маслов С.Г., Межибор А.М., Блохин М.Г. // ХТТ. 2019. № 1. С. 3. [Solid Fuel Chemistry, 2019, vol. 53, no. 1, р. 1. https://doi.org/10.3103/S0361521919010026]. https://doi.org/10.1134/S002311771901002X
  16. Середин В.В. // Доклады Академии наук СССР. 1991. Т. 320. № 6. С. 1446.
  17. Арбузов С.И., Кикина Е.В., Чекрыжов И.Ю., Блохин М.Г., Иванов В.В., Зарубина Н.В., Sun Y.Zh., Zhaо C.L. // Комплексное использование потенциала каменных и бурых углей и создание комбинированных экологически безопасных технологий их освоения, 19–22 сент. 2017 г., Благовещенск: [сб. докл.]. Благовещенск: АмурНЦ ДВО РАН, 2017. С. 95–99.
  18. Радомская В.И., Шумилова Л.П., Носкова Л.П., Сорокин А.П., Павлова Л.М., Дугин С.В., Соктоев Б.Р., Поселюжная А.В., Иванов В.В. // ХТТ. 2023. № 1. С. 32. [Solid Fuel Chemistry, 2022, vol. 56, no. 1, р. 20. https://doi.org/10.3103/S0361521923010068]. https://doi.org/10.31857/S0023117723010061
  19. Чекрыжов И.Ю., Нечаев В.П., Трач Г.Н., Трач Д.А. // Горный журнал. 2018. № 2. С. 35.
  20. Сорокин А.П., Рождествина В.И., Кузьминых В.М., Жмодик С.М., Аношин Г.Н., Митькин В.Н. // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 7. С. 876. [Russian Geology and Geophysics, 2013, vol. 54, no. 7, р. 671. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.06.003].
  21. Сорокин А.П., Конюшок А.А., Кузьминых В.М., Артеменко Т.В., Попов А.А. // Геотектоника. 2019. № 2. С. 33. [Geotecton, 2019, vol. 53, no. 2, p. 193. https://doi.org/10.1134/S0016852119020092]. https://doi.org/10.31857/S0016-853X2019233-45
  22. Sorokin A.P., Konyushok A.A., Kuz’minykh V.M., Dugin S.V. // Minerals. 2021. V. 11. P. 682.
  23. Сорокин А.П., Агеев О.А.В., Дугин С.В., Попов А.А. // ХТТ. 2023. № 1. С. 13. [Solid Fuel Chemistry, 2022, vol. 56, no. 1, р. 1. https://doi.org/ 10.3103/S0361521923010093]. https://doi.org/10.31857/S0023117723010097
  24. Павлова Л.М., Шумилова Л.П., Радомская В.И., Сорокин А.П., Иванов В.В., Носкова Л.П., Леусова Н.Ю. // ДАН. 2023. Т. 512. № 2. С. 38. [Doklady Earth Sciences, 2023, https://doi.org/ 202310.1134/S1028334X23601207]. https://doi.org/0.31857/S2686739723600923
  25. White L.T., Lister G.S. // J. of Geodynamics. 2012. V. 56–57. P. 7.
  26. Jagoutz O., Royden L., Holt A.F., Becker T.W. // Nature Geoscience. 2015. V. 8. P. 475.
  27. Сорокин А.П., Малышев Ю.Ф., Каплун В.Б., Сорокина А.Т., Артеменко Т.В. // Тихоокеанская гелогия. 2013. Т. 32. № 2. С. 3. [Russian Journal of Pacific Geology, 2013, vol. 15, no. 5, р. 417. https://doi.org/10.1134/S1819714021050092].
  28. Цао С.К., Кириллова Г.Л., Сорокин А.П., Каплун В.Б., Цао Х.С., Цю Ю., Чжан Ю.Дж. // Тихоокеанская гелогия. 2013. Т. 32. № 6. С. 68. [Russian Journal of Pacific Geology, 2013, vol. 7, no. 6, р. 431. https://doi.org/10.1134/S1819714013060055].
  29. Волкова Ю.Р., Щадрина Н.И., Петрук Н.Н. Карта полезных ископаемых. 1:1000000. Лист М-52 (Благовещенск). Дальневосточная серия. СПб: Картф-ка “ВСЕГЕИ”, 2012.
  30. Шпирт М.Я. Безотходная технология. Утилизация отходов добычи и переработки твердых горючих ископаемых. М.: Недра, 1986. 255 с.
  31. Ketris M.P., Yudovich Y.E. // Int. J. Coal Geology. 2009. V. 78. P. 135.
  32. Середин В.В. // ДАН. 2001. Т. 377. № 2. С. 239. [Doklady Earth Sciences, 2012, vol. 377, p. 250].
  33. Сорокин А.П., Чантурия В.А., Агеев О.А., Дугин С.В. // ХТТ. 2020. № 4. С. 8. [Solid Fuel Chemistry, 2020, vol. 54, no. 4, p. 196. https://doi.org/10.3103/S0361521920040072]. https://doi.org/10.31857/S0023117720040076
  34. Сорокин А.П., Сорокин А.А. // ДАН 2017. Т. 474. № 5. С. 617. [Doklady Earth Sciences, 2017, vol. 474, no. 2, p. 684. https://doi.org/10.1134/S1028334X17060150]. https://doi.org/10.7868/S086956521705019X
  35. Finkelman R.B. Trace and minor elements in coal. In Organic Geochemistry. Eds. Engel M.H., Macko S.A. New York: Plenum Pressp, 1993. P. 593.
  36. Dai S., Ren D., Chou C.-L., Finkelman R.B., Seredin V.V., Zhou Y. // Intern. J. Coal Geology. 2012. V. 94. P. 3.
  37. Hu J., Zheng B., Finkelman R.B., Wang B., Wang M., Li S., Wu D. // Fuel. 2006. V. 85. P. 679.
  38. Karayigit A.I., Gayer R.A., Querol X., Onacak T. // Intern. J. Coal Geology. 2000. V. 44. P. 169.
  39. Сорокин А.П. Карта полезных ископаемых СССР. 1:200 000. Лист M-52-XXIX. Хингано-Буреинская серия / Ред. Е.К. Дацко. Л.: Аэрогеология, 1970.
  40. Осипова Н.К. Карта полезных ископаемых СССР. 1:200 000. Лист М-52-XXIII (Архара). Хингано-Буреинская серия / Ред. Л.Б. Кривицкий. Л.: Аэрогеология, 1975.
  41. Сорокин А.П. Молодые платформы восточной окраины Евразии (глубинное строение, условия формирования и металлогения). Владивосток: Дальнаука, 2013. 366 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Structural diagram of the Nizhnezeiskaya Depression of the Zeya-Bureya Basin with elements of minerageny: 1 - mountain-folded frame of the Nizhnezeiskaya Depression: Amur-Mamynsky ledge, Turan massif, Greater Khingan; 2 - Pre-Cenozoic basement; 3-5 - inversion Paleogene structures: Poltava-Voskresenovskoye and Sunyu-Malokhingan uplifts (3), Sunyu-Jiaying Depression (4), ridges (5); 6 - main tectonic faults: PZ - Prizeiskoe, ZT - West Turanskoe, SL - Selemdzhinskoe, TM - Tomskoe, BR - Bureya, GB - Gorbylskoe, NM - Namuerhe, KH - Khingan; 7 – coal-bearing areas: Belogorsk (I), Erkovetsko-Romnenskaya (II), Raychikhinskaya (III), Arkhara-Boguchanskaya (IV); 8 – brown coal deposits (a), coal occurrences (b); 9 – mineragenic zones (1 – West Turanian zeolite-rare earth-silver-gold ore-placer, 2 – Central Bureya tin-molybdenum-uranium-gold ore-placer, Nimano-Melginskaya rare earth-tin-molybdenum-ore); 10 – occurrences of the infiltration type of coal enrichment REY established (a), inferred (b). Section indices: Lower Paleogene deposits (P1), including the Kivda suite (P1kv), Neogene deposits of the Buzulinskaya (N1bz) and Sazanskovskaya (N1sz) suites. The border between the Russian Federation and the People's Republic of China runs along the Amur River.

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Ore fragment of Cu (a), particle of Mo (b), Sn with admixture of Pb (c) in coals of the Arkhara-Boguchanskoye deposit.

Download (445KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Distribution of REY in brown coal deposits of the Amur region.

Download (350KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Distribution of REY in geochemical groups of brown coal deposits of the Amur region.

Download (120KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Distribution of chondrite-normalized REY in brown coal deposits of the Amur region.

Download (147KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Distribution of non-ferrous metals and rare elements in brown coal deposits of the Amur region.

Download (120KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Particle of FeO with admixture of Pb (a), Pb-Sn (b), cassiterite (c) in the sludge of the Arkhara-Boguchanskoye deposit.

Download (350KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Distribution of REY in the PSU of brown coal deposits in the Amur region.

Download (119KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Distribution of REY in geochemical groups of PSU of brown coal deposits of the Amur region.

Download (120KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Distribution of chondrite-normalized REY in slag (a), fly ash (b), slime (c), sediment (d) of brown coal deposits in the Amur region.

Download (491KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Distribution of non-ferrous metals and rare elements in the PSU of brown coal deposits in the Amur region.

Download (116KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Distribution diagram of wells tested for humic acid content in coals in the Eastern section of the Yerkovets brown coal deposit: 1 – section boundary; 2 – populated areas; 3 – wells and their numbers; 4 – Yuzhny quarry.

Download (273KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».