GeotectonicsGeotectonicsГеотектоника0016-853X3034-4972The Russian Academy of Sciences1162010.31857/S0016-853X2019233-45ArticlesСтатьиResearch ArticleDistribution of Cenozoic metalliferous coal deposits in Zeya-Bureya Sedimentary Basin (Eastern Siberia): Tectonic reconstruction and paleogeographic analysisРаспределение кайнозойских металлоносных угленосных месторождений в Зейско-Буреинском осадочном бассейне (Восточная Сибирь): тектоническая реконструкция и палеогеографический анализSorokinA. P.СорокинА. П.
Russian Federation
amurnc@ascnet.ruKonyushokA. A.КонюшокА. А.
Russian Federation
amurnc@ascnet.ruKuzminykhV. M.КузьминыхВ. М.
Russian Federation
amurnc@ascnet.ruArtyomenkoT. V.АртеменкоТ. В.
Russian Federation
amurnc@ascnet.ruPopovA. A.ПоповА. А.
Russian Federation
amurnc@ascnet.ruInstitute of Geology and Nature Management, Far East Branch, Russian Academy of SciencesИнститут геологии и природопользования ДВО РАНAmur Scientific Center, Far East Branch, Russian Academy of SciencesАмурский научный центр ДВО РАН170420192334505042019Copyright ©; 2019, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0016-853X/article/view/11620

Distribution of noble metals, rare metals and rare earth elements in the Paleocene and Lower-Middle Miocene coals of Zeya-Bureya sedimentary basin was analyzed. Reconstruction of the basin formation in the Mesozoic and Cenozoic was performed with detailed paleogeographic analysis of the Cenozoic coal-bearing sequences from the position of geodynamic features of the adjacent regions development. Geological events at the turn of the Cretaceous and Paleogene are considered. Comprehensive analysis of the metal content in the basin frame carried out.

We described conditions of migration and localization of trace elements. Given conditions arose mainly in the process of geodynamics developed on the northwestern flank of the Zeya-Bureya basin including the static orogens in the Paleocene — Miocene where the sedimentation was actively expanding. Microelements migration with capturing denudation plains occurred in stable processes of peat accumulation and localization of economically important components in streams associated with plains.

Contrasting forms of conjugation in the flexure-uplift system and uneven localization of microelements are determined by high level of geodynamic activity on the south-eastern margin of Zeya-Bureya sedimentary basin. The presence of gold throughout the strata of the Paleocene and Lower-Middle Miocen coal-bearing sediments in the Sergeevskoe, Yerkovetskoe and Raychikhinskoe deposits is established. The Sergeevskoe deposit coals are enriched with Be, Sc, V, Ga, Rb, Nb, Ta, REE + Y.

Проанализировано распределение минерализации благородных металлов, редких металлов и редкоземельных элементов в палеоценовых и нижне-среднемиоценовых углях Зейско-Буреинского бассейна. Выполнена реконструкция формирования бассейна в мезозое и кайнозое с детальным палеогеографическим анализом кайнозойских угленосных толщ с позиций геодинамических особенностей развития сопряженных территорий. Детально рассмотрены геологические события на рубеже мела и палеогена. Проведен комплексный анализ металлоносности обрамления бассейна. Показано, что условия миграции и локализации микроэлементов возникали преимущественно в процессе геодинамики региона, развивавшейся на северо-западном фланге Зейско-Буреинского бассейна в обстановке статичного состояния орогенов в палеоцене—миоцене, и активного расширения области седиментации.

Миграция микроэлементов происходила, захватывая денудационные равнины, в устойчивых процессах торфонакопления и локализации полезных компонентов в сопряженных с равнинами водотоках. Высокая динамическая активность района на юго-восточной окраине Зейско-Буреинского бассейна обусловила контрастные формы сопряжения в системе впадина—поднятие и неравномерный характер локализации микроэлементов. Установлено, что золото присутствует по всему разрезу палеоценовых и нижне-среднемиоценовых угленосных отложений Сергеевского, Ерковецкого и Райчихинского месторождений. Угли Сергеевского месторождения обогащены бериллием, скандием, ванадием, галлием, рубидием, ниобием, танталом, иттрием и редкоземельными элементами.

tectonic reconstructionZeya-Bureya sedimentary basinmountain-folded framingcoal complexes in the Mesozoic and Cenozoicnoble metalsrare metalsrare earth elementsтектоническая реконструкцияЗейско-Буреинский осадочный бассейнгорно-складчатое обрамлениеугленосные комплексы в мезозое—кайнозоеблагородные и редкие металлыредкоземельные элементытектоническая реконструкция; Зейско-Буреинский осадочный бассейн; горно-складчатое обрамление; угленосные комплексы в мезозое—кайнозое; благородные и редкие металлы; редкоземельные элементыАрбузов С.И., Ильенок С.С., Машенькин В.С., Сунь Юйчжуан, Жао Цунлян, Блохин М.Г., Иванов В.В., Зарубина Н.В. Редкоземельные элементы в позднепалеозойских углях Северной Азии (Сибирь, Северный Китай, Монголия, Казахстан) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 327. № 8. С. 74–88.Варшал Г.М., Велюханова Т.К., Кощеева И.Я., Баранова Н.Н., Козеренко С.В., Галузинская А.Х., Сафронова Н.С., Банных Л.Н. О концентрировании благородных металлов углеродистым веществом пород // Геохимия. 1994. № 6. С. 814–824.Вялов В.И., Ларичев А.И., Кузеванова Е.В., Богомолов А.Х, Гамов М.И. Редкие металлы в буро угольных месторождениях Приморья и их ресурсный потенциал // Региональная геология и металлогения. 2010. № 51. С. 96–105.Геодинамика, магматизм и металлогения востока России / А.И. Ханчук (ред.). Владивосток: Дальнаука, 2006. Кн. 1. 572 с.Геологическая карта Приамурья и сопредельных территорий. 1 : 2 500 000: Объяснительная записка / Л.И. Красный (ред.). СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. 135 с.Государственная геологическая карта СССР масштаба 1 : 200 000. Лист N-52-XXXV (Февральск). Хингано-Буреинская серия / В.К. Путинцев (ред.). Л.: ВСЕГЕИ, 1986.Карта полезных ископаемых СССР масштаба 1 : 200 000. Лист N-52-XXVII. Амуро-Зейская серия / С.А. Музылев (ред.). Л.: ВАГТ, 1970.Карта полезных ископаемых СССР масштаба 1 : 200 000. Лист N-52-XXVIII. Амуро-Зейская серия / Л.Б. Кривицкий (ред.). Л.: Аэрогеология, 1974.Карта полезных ископаемых СССР масштаба 1 : 200 000. Лист N-52-XXVI (устье р. Деп). Амуро-Зейская серия / В.В. Соловьев (ред.). Л.: Аэрогеология, 1975.Карта полезных ископаемых СССР масштаба 1 : 200 000. Лист М-52-VI (р. Иса). Хингано-Буреинская серия / В.К. Путинцев (ред.). Л.: Аэрогеология, 1977.Карта полезных ископаемых СССР масштаба 1 : 200 000. Лист М-52-XI (г. Купол). Хингано-Буреинская серия / В.К. Путинцев (ред.). Л.: Аэрогеология, 1978.Карта полезных ископаемых СССР масштаба 1 : 200 000. Лист М-52-XVII (Чеугда). Хингано-Буреинская серия / Л.Б. Кривицкий (ред.). Л.: Аэрогеология, 1976.Карта полезных ископаемых СССР масштаба 1 : 200 000. Лист М-52-XXIII (Архара). Хингано-Буреинская серия / Л.Б. Кривицкий (ред.). Л.: Аэрогеология, 1975.Кизильштейн Л.Я., Перетятько А.Г., Гофен Г.И. Палеогеографические закономерности распределения элементов-примесей в угольных пластах // Литология и полезные ископаемые. 1988. № 3. С. 129–134.Кириллова Г.Л. Этапы геодинамической эволюции // Среднеамурский осадочный бассейн: геологическое строение, геодинамика, топливо, топливно-энергетические ресурсы // Осадочные бассейны Востока России / Г.Л. Кириллова (ред.). Владивосток: ДВО РАН, 2009. Т. 3. С. 319–322.Маслов А.В., Федоров Ю.Н., Ронкин Ю.Л., Алексеев В.П., Лепихина О.П., Лепихина Г.А. Систематика редкоземельных элементов и элементов платиновой группы в тонкозернистых терригенных породах средней и верхней юры Шаимского нефтегазоносного района (Западная Сибирь) // Литосфера. 2010. № 2. С. 3–24.Пан В.П. Условия угленакопления в Амуро-Зейской впадине // Автореф. … дис. канд. геол.-мин. наук. Владивосток: ДВГИ ДВНЦ АН СССР, 1978. 23 с.Парфенов Л.М., Берзин Н.А., Ханчук А.И., Бадарч Г., Беличенко В.Г., Булгатов А.Н., Дриль С.И., Кириллова Г.Л., Кузьмин М.И., Ноклеберг У., Прокопьев А.В., Тимофеев В.Ф., Томуртогоо О., Янь Х. Модель формирования орогенных поясов центральной и северо-восточной Азии // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22. № 6. С. 7–41.Рассказов С.В., Чувашова И.С., Ясныгина Т.А., Фефелов Н.Н., Саранина Е.В. Калиевая и калинатровая вулканические серии в кайнозое Азии. Новосибирск: Гео, 2012. 351 с.Сейсмотектоника и сейсмическое районирование Приамурья / В.П. Солоненко (ред.). Новосибирск: Наука, 1989. 125 с.Середин В.В. Распределение и условия формирования благороднометалльного оруденения в угленосных впадинах // Геология рудных месторождений. 2007. Т. 49. № 1. С. 3–36.Сорокин А.А., Пономарчук В.А., Сорокин А.П., Козырев С.К. Геохронология и корреляция мезозойских магматических образований северной окраины Амурского супертеррейна // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2004. Т. 12. № 6. С. 36–52.Сорокин А.П. Краткий очерк геологии Зейско-Буреинского бассейна // Флора и динозавры на границе мела и палеогена Зейско-Буреинского бассейна / Е.В. Бугдаева (ред.). Владивосток: Дальнаука, 2001. С. 7–24.Сорокин А.П., Артеменко Т.В., Сорокин А.А. Глава 6. Формирование чехла Дальневосточных молодых платформ // Молодые платформы восточной окраины Евразии (глубинное строение, условия формирования и металлогения) / А.П. Сорокин (ред.). Владивосток: Дальнаука, 2013. С. 252–259.Сорокин А.П., Рождествина В.И., Кузьминых В.М., Жмодик С.М., Аношин Г.Н., Митькин В.Н. Закономерности формирования благородно- и редкометалльного оруденения в кайнозойских угленосных отложениях юга Дальнего Востока // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 7. С. 876–893.Сорокина О.А. Особенности распределения редкоземельных элементов в русловых отложениях реки Зея (бассейн реки Амур) // Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии: Третья Всероссийская научная конференция / Благовещенск: ИГиП ДВО РАН, 2014. Т. 2. С. 161–162.Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с.Тимофеев А.А. Стратиграфия, литология и условия формирования мезозойских отложений Зее-Буреинской впадины в связи с поисками нефти и газа // Автореф. … дис. канд. геол.-мин. наук. Томск: Политехнический университет, 1966. 17 с.Уфимцев Г.Ф. Тектонический анализ рельефа (на примере востока СССР). Новосибирск: Наука, 1984. 182 с.Хаин В.Е. Региональная геотектоника. Внеальпийская Азия и Австралия. М.: Недра, 1979. 358 с.Чжан Хун, Чжао Чуньцзин, Яо Чжень, Цюань Хэнь. Динамические основы мезозойского вулканизма в северной части Большого Хингана (КНР) // Тихоокеанская геология. 2000. Т. 19. № 1. С. 109–117.Эйриш Л.В. Металлогения золота Приамурья (Амурская область, Россия). Владивосток: Дальнаука, 2002. 194 с.Cunliang Zhao, Bin Zhao, Zhixiang Shi, Lin Xiao, Danhua Wang, Khanchuk A.I., Ivanov V.V., Blokhin M.G. Maceral, mineralogical and geochemical characteristics of the Jurassic coals in Ningdong Coalfield, Ordos Basin // Energy Exploration and Exploitation. 2014. V. 32. No 6. P. 991–1013.Dai S., Chekryzhov I.Y., Seredin V.V., Nechaev V.P., Graham I.T., Hower J.C., Ward C.R., Ren D., Wang X. Metalliferous Coal Deposits in East Asia (Primorye of Russia and South China): A Review of Geodynamic Controls and Styles of Mineralization // Gondwana Research. 2016. V. 29. No 1. P. 60–82.Dai S., Ren D., Zhang J., Hou X. Concentrations and origins of platinum group elements in Late Paleozoic coals of China // International J. of Coal Geology. 2003. V. 55. No 1. P. 59–70.Eskenazy G.M. Aspects of the geochemistry of rare earth elements in coal: an experimental approach // International J. of Coal Geology. 1999. Vol. 38. No 3–4. P. 285–295.Evensen N.M., Hamilton P.J., O’Nions R.K. Rare-earth abundances in chondritic meteorites // Geochim. Cosmochim. Acta. 1978. Vol. 42. No 8. P. 1199–1212.Finkelman R.B. Modes of occurrence of trace ele ments in coal // US Geological Survey open-file Report. 1981. P. 81–89. https://pubs.usgs.gov/of/1981/0099/report.pdfJagoutz O., Royden L., Holt A.F., Becker T.W. Anomalously fast convergence of India and Eurasia caused by double subduction // Nature Geoscience. 2015. Vol. 8. P. 475–478.Ketris M.P., Yudovich Ya.E. Estimations of clarkes for carbonaceous biolithes: world averages for trace element contents in black shales and coals // International J. of Coal Geology. 2009. Vol. 78. No 2. P. 135–148.Maruyama S., Seno T. Orogeny and relative plate motions, an example of Japanese Islands // Tectonophysics. 1986. Vol. 127. No 3–4. P. 305–329.Nayak B., Chakravarty S., and Bhattacharyya K.K. Invisible gold in the high sulphur Tertiary coals of Northeast India // Current Science. 2008. Vol. 95. No 9. P. 1334–1337.Oman C.L., Finkelman R.B., Tewalt S.J. Concentrations of platinum group elements in 122 US coal samples // US Geology Survey Open-File Report. 1997. P. 97–53. https://pubs.usgs.gov/of/1997/0053/report.pdfOrem W.H., Finkelman R.B. Coal Formation and Geochemistry // Sediments, Diagenesis, and Sedimentary Rocks: Treatise on Geochemistry / F.T. McKenzie (ed.). Oxford: Elsevier-Pergamon, 2003. Vol. 7. P. 191–222.Sanchez-Valle C. Structure and thermodynamics of subduction zone fluids from spectroscopic studies // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2013. Vol 76. No 1. P. 265–309.Seredin V.V., Finkelman R.B. Metalliferous coals: a review of the main genetic and geochemical types // International J. of Coal Geology. 2008. Vol. 76. No 4. P. 253–289.Sun Ge, Akhmetiev M., Markevich V., Ashraf A.R., Godefroit P., Dilcher D.L., Sun C.L., Sun Y.W., Quan C., Golovneva L., Bugdaeva E., Bolotsky Yu., Suzuki S., Kodrul T., Nishida H., Kezina T., Harding I., Yang H.X., Ge W.C., Chen Y.J., Yang T. Cretaceous-Paleocene biota and the K—Pg boundary from Jiayin of Heilongjiang, China with discussion on extinction of dinosaurs // Shenyang: Shenyang Normal University, 2014. 198 р.Vejahati F., Xu Z., Gupta R. Trace elements in coal: Associations with coal and minerals and their behavior during coal utilization — A review // Fuel. 2010. Vol. 89. No 4. P. 904–911.Wang Y., Zeng Q., Zhou L., Chu S., Guo Y. The sources of ore-forming material in the low-sulfidation epi thermal Wulaga gold deposit, NE China: Constraints from S, Pb isotopes and REE pattern // Ore Geology Reviews. 2016. Vol. 76. P. 140–151.Wenfeng W., Shuxun S., Weiduo H., Ran W., Jiefang Z., Piaopiao D., Yong Q., Shaochun X. A cut-off grade for gold and gallium in coal // Fuel. 2015. Vol. 147. P. 62–66.White L.T., Lister G.S. The collision of India with Asia // J. of Geodynamics. 2012. Vol. 56–57. P. 7–17.Worrall D.M., Kruglyak V.F., Kunst F., Kuz netsov V. Tertiary tectonics of the Sea of Okhotsk, Russia: Far-field effect of the India-Eurasia collision // Tectonics. 1996. Vol. 15. No 4. P. 813–826.