Природа редкометалльного Nb-Zr-Ta-Hf-РЗЭ оруденения в углях Кузбасса и Минусинского бассейна

Саквина, Влада Владиславовна Отделение геологии (ОГ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В процессе исследования были изучены минералого-геохимические особенности Nb-Ta-Zr-Hf-REE оруденения в углях, на примере XI пласта Кузнецкого и XXX пласта Минусинского бассейнов, и рассмотрена природа его формирования. В результате было установлено крайне неравномерное распределение Zr, Hf, Ta, Nb и REE в угле и золе угля в вертикальном разрезе пластов. Распределение редких элементов подчеркивает их связь с вулканогенными пирокластическими горизонтами и отражает геохимическую зональность, которая обусловлена перераспределением химических элементов при участии водных растворов. Полученные результаты могут быть использованы при корреляции угольных пластов в различных угольных бассейнах.

РЕФЕРАТ ………………………………………………………………………………………………….. 8

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………… 13

1 КУЗНЕЦКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН …………………………………………………. 15

1.1 Геолого-экономическая характеристика района …………………………….. 15

1.2 Геологическая изученность территории ………………………………………… 18

1.3 Особенности геологического строения Кузнецкого бассейна…………. 19

1.4 Угленосность и качество углей ………………………………………………………… 20

1.5 Характеристика объекта исследования …………………………………………….. 21

2 МИНУСИНСКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН …………………………………………… 25

2.1 Географо-экономическая характеристика района ……………………………… 25

2.2 История геологической изученности ………………………………………………… 27

2.3 Геологическое строение Изыхского месторождения …………………………. 28

2.4 Угленосность Изыхского месторождения …………………………………………. 33

2.5 Характеристика объекта исследования …………………………………………….. 34

3 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………………………………… 36

3.1 Опробование угленосных отложений ……………………………………………….. 36

3.2 Лабораторно-аналитические исследования ………………………………………. 37

3.2.1 Пробоподготовка ……………………………………………………………………….. 37

3.2.2 Инструментальный нейтронно-активационный анализ (ИНАА) ….. 38

3.2.3 Метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-
MS)…………………………………………………………………………………………………….. 39
3.2.4 Рентгенофазовый анализ (РФА) ………………………………………………….. 39

3.2.5 Другие методы анализа ………………………………………………………………. 41

3.3 Обработка информации ……………………………………………………………………. 41
4 ГЕОХИМИЯ РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В УГЛЯХ …………………………………… 43

4.1 Оценка редкометалльной геохимической специализации углей ………… 43

4.1.1 Кузнецкий угольный бассейн (XI пласт)……………………………………… 43

4.1.2 Минусинский угольный бассейн (XXX пласт) …………………………….. 46

4.2 Основные закономерности распределения редких элементов в углях .. 48

Латеральная изменчивость………………………………………………………………….. 49

Вертикальная изменчивость ……………………………………………………………….. 50

4.3 Формы нахождения и условия накопления редких элементов в углях .. 54

5 ПРИРОДА РЕДКОМЕТАЛЛЬНОГО NB-ZR-TA-HF-REE ОРУДЕНЕНИЯ В
УГЛЯХ…………………………………………………………………………………………………….. 68

6 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………. 75

6.1 Технико-экономическое обоснование продолжительности и объема
лабораторных работ ………………………………………………………………………………. 75

6.2 Расчет затрат времени и труда по видам работ …………………………………. 77

6.3 Нормы расхода материалов ……………………………………………………………… 78

6.4 Общий расчет сметной стоимости работ…………………………………………… 80

7 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ НАУЧНО-
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ
МЕТАЛЛОНОСНЫХ УГЛЕЙ КУЗБАССА И МИНУСИНСКОГО
БАССЕЙНА …………………………………………………………………………………………….. 82

7.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ….. 82

7.2. Производственная безопасность ……………………………………………………… 85

7.2.1 Анализ вредных и производственных факторов ………………………….. 85

7.3. Экологическая безопасность……………………………………………………………. 91

7.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 92
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 94

Список использованной литературы …………………………………………………………. 96

Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 102

Уголь является геохимическим барьером, обуславливающим
накопления различных химических элементов, благоприятен для
формирования в угольных пластах геохимических аномалий. Общие
тенденции увеличения спроса на редкие металлы и разработки новых
технологий переработки позволяют нам с оптимизмом смотреть на
перспективы освоения новых типов редкометалльно-угольных
месторождений (Seredin, Finkelman, 2008; Arbuzov et al., 2019).
Впервые Nb-Ta-Zr-Hf-РЗЭ оруденение было выявлено 1989 г. В.В.
Ершовым в углях Кузнецкого бассейна, но детального исследования не
проводилось из-за ограниченных технических возможностей. Позднее
подобного типа руды были выделены в углях Минусинского бассейна
(Арбузов и др., 2003). В последнее десятилетие этот комплекс элементов был
отмечен в близких по составу рудах Китая (Dai et al., 2010, 2012).
Природа такого типа комплексного оруденения объясняется по-
разному: от сингенетической гидрогенной минерализации (Середин, 1994) до
вулканогенной (Арбузов и др., 2003; Арбузов С.И., Ершов В.В., 2007; Seredin,
Finkelman, 2008; Dai et al., 2010, 2012) и вулканогенно-гидротермальной
(Середин, 1994; Dai et al., 2016a, 2016b; Zhao et al., 2017a, 2017b, 2017c).
Целью данной работы является исследование основных минералого-
геохимических особенностей Nb-Ta-Zr-Hf-РЗЭ оруденения в углях, на
примере XI пласта Кузнецкого и XXX пласта Минусинского бассейнов, и
рассмотрение природы его формирования.
Основные задачи исследования:
– определить средние содержания Nb-Ta-Zr-Hf-РЗЭ в углях пласта
XXX Изыхского месторождения и пласта XI Кузбасса;
– изучить основные закономерности их распределения в угольных
пластах;
– рассмотреть природу формирования Nb-Ta-Zr-Hf-РЗЭ оруденения.
Автор выражает глубокую признательность своему научному
руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору
отделения геологии С.И. Арбузову, за всестороннюю помощь при
выполнении работы, а также А.В. Вергунову – инженеру-исследователю,
аспиранту отделения геологии, за помощь в исследовании материалов.
1 КУЗНЕЦКИЙ УГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН
1.1 Геолого-экономическая характеристика района

Угли пласта XXX Минусинского угольного бассейна и XI пласта
Кузнецкого бассейна представляют из себя полиметалльные руды Zr-Hf-Ta-
Nb-REE состава. Формирование такого рода оруденения связано с наличием
в угольных пластах породных горизонтов небольшой мощности, которые
аномально обогащены цирконием, гафнием, ниобием, танталом и
некоторыми другими элементами.
Проведенные исследования показывают, что пирокластический
материал, захороненный в угольных пластах, обуславливает формирование
столь специфических геохимических ассоциаций. Распределение Zr, Hf, Ta,
Nb и REE в угле и золе угля в вертикальном разрезе пластов подчеркивает их
связь с вулканогенными пирокластическими горизонтами (тонштейнами) и
отражает геохимическую зональность, которая обусловлена
перераспределением химических элементов при участии водных растворов.
Особенно отчетливо это проявлено для редкоземельных элементов.
Нормированные графики распределения редкоземельных элементов
показали, что XI пласт в Кузбассе по геохимическим особенностям близок к
верхней пачке пласта XXX Минусинского бассейна. Вероятно, оба они
сформировались под воздействием однотипной и, возможно, одновозрастной
вулканогенной пирокластики. Проведенные исследования не могут
подтвердить этого однозначно. В связи с тем, что в каждом угольном
бассейне своя схема корреляции угольных пластов с другими названиями, то
для подтверждения данного факта необходимо поведение
специализированных работ по корреляции угольного разреза между
Кузнецким и Минусинским бассейнами.
Основными концентраторами REE как в пробах угля, так и в породных
горизонтах выступают фосфатные минералы, преимущественно, монацит.
Кристаллы циркона сосредоточены в алюмосиликатном веществе угля.
Также повсеместно распространены оксиды титана с примесью Nb и Zr.
Данные подтверждены электронной микроскопией.
В процессе сжигания изучаемых углей, образуются золошлаки,
аномально обогащенные Zr, Nb, Ta, Hf и РЗЭ. Полученные золы подлежат
комплексной переработке с извлечением группы редких металлов.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Вызванная поляризация глины
    📅 2021год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Граптолиты ордовика бассейна р. Жданова (Восточный Таймыр)
    📅 2020год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет