Уран и редкоземельные элементы в диктионемовых сланцах Прибалтийского бассейна (Кайболово-Гостилицкая площадь)

В работе представлены результаты многолетних исследований диктионемовых сланцев (ДС) Прибалтийского бассейна (Ленинградская обл., Кайболово-Гостилицкая поисковая площадь) на уран и редкоземельные элементы (РЗЭ) – в качестве перспективного нетрадиционного источника дефицитного стратегического сырья для энергетики и целого ряда важнейших отраслей промышленности. Приведены новые данные по вещественно-петрографическому составу и металлоносности ДС, актуализированы и дополнены сведения по особенностям уранового оруденения ДС. Детализированы особенности распространения урана в пласте ДС по площади и в разрезе по профилям скважин. Впервые представлены данные по концентрациям РЗЭ в ДС, полученные на большом аналитическом материале (672 проб). Отмечены особенности распределения РЗЭ по площади поискового участка и в разрезе осадочной толщи по профилям скважин. Проведено дополнительное изучение минеральных примесей ДС по новой методике площадного сканирования препаратов электронно-зондовым микроанализатором с применением программного модуля Feature. Уточнены корреляционные связи между концентрациями урана и РЗЭ с другими микро- и макроэлементами, в том числе изучены связи урана и РЗЭ с Сорг, описаны разнообразные формы нахождения урана и РЗЭ в ДС, показана роль органического вещества в их концентрации, детализированы условия формирования уранового и редкоземельного оруденения в черных сланцах. Оценено содержание урана в ДС в пределах отдельных участков Кайболово-Гостилицкой площади, уточнена стоимостная оценка возможных извлекаемых промышленных запасов потенциального рудного сырья изученных остродефицитных металлов. Обосновано положение о том, что минерально-сырьевая база урана и РЗЭ в России может быть значительно увеличена за счет их наличия в ДС Прибалтийского осадочного палеобассейна в условиях развитой инфраструктуры средней полосы Российской Федерации.

1. Альтгаузен М.Н. (1992). Металлоносные черные сланцы венднижнепалеозойского возраста. Горючие сланцы, 9(3), с. 194–207.

2. Альтгаузен М.Н., Гольдштейн Ц.Л., Давыдова Т.Н. (1967). Урановое оруденение Прибалтики. Месторождения урана СССР, Т. 2, Вып. 1: Осадочные месторождения. М., с. 278–319.

3. Балахонова А.С., Вялов В.И, Неженский И.А, Семенов Е.В., Мирхалевская Н.В. (2013). Геолого-экономическая оценка металлоносности диктионемовых сланцев и оболовых песчаников Прибалтийского бассейна. Региональная геология и металлогения, (56), с. 88–93.

4. Беленицкая Г.А., Петров О.В., Соболев Н.Н. (2015). Рифовые, соленосные и черносланцевые формации России. СПб.: Изд-во ВСЕ ГЕИ, 624 с. Труды ВСЕГЕИ. Новая серия, Т. 355.

5. Вялов В.И., Балахонова А.С., Гамов М.И., Попов Ю.В., Наставкин А.В. (2013a). Минералого-геохимические особенности черных сланцев Прибалтики в связи с их комплексной металлоносностью. Руды и металлы, (6), с. 14–18.

6. Вялов В.И., Богомолов А.Х., Михайлов В.А., Семенов Е.В. (2017). Ураноносность диктионемовых сланцев Кайболово-Гостилицкой площади Прибалтийского бассейна (Ленинградская область). Вестник Московского университета. Серия 4. Геология, (4), с. 25–30. https://doi.org/10.33623/0579-9406-2017-4-25-30

7. Вялов В.И., Дю Т.А. (2021). Уран в диктионемовых сланцах Прибалтийского бассейна (Ленинградская область). Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Материалы VI Междунар. конф. Томск: Изд-во Том. политехн. ун-та, Т. 1, с. 127–131.

8. Вялов В.И., Ларичев А.И., Балахонова А.С. (2013б). Рудогенез диктионемовых сланцев и оболовых песчаников Прибалтийского бассейна. Региональная геология и металлогения, (55), с. 87–98.

9. Вялов В.И., Миронов Ю.Б., Неженский И.А. (2010). О металлоносности диктионемовых сланцев Прибалтийского бассейна. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление, (5), с. 19–23.

10. Вялов В.И., Наставкин А.В. (2019). Уровни содержаний промышленно ценных микроэлементов в углях. Химия твердого топлива, (5), с. 63–67. https://doi.org/10.1134/S0023117719050116

11. Вялов В.И., Панова Е.Г., Семенов Е.В., Гамов М.И., Попов Ю.В., Ключарев Д.С. (2014). Редкоземельные металлы в диктионемовых сланцах и оболовых песчаниках Прибалтийского бассейна. Руды и металлы, (1), с. 30–35.

12. Гинзбург А.И. (1991). Атлас петрографических типов горючих сланцев. Л.: Недра, 116 с. Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации. (2019а). Вып. 33: Уран. М.: Рос. фед. геол. фонд. Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации. (2019б). Вып. 26: Редкоземельные металлы. М.: Рос. фед. геол. фонд.

13. Давыдова Т.Н., Гольдштейн Ц.Л. (1967). Основные закономерности распределения урана в диктионемовых сланцах Прибалтики. Месторождения урана СССР, Т. 2, Вып. 1: Осадочные месторождения. М., с. 316–335.

14. Кивимяги Э.К., Лоог А.Р. (1973). Диктионемовые сланцы Эстонской ССР . Формации горючих сланцев. Таллин: Валгус, с. 11–17.

15. Киселев И.И. Проскуряков В.В., Саванин В.В. (2002). Геология и полезные ископаемые Ленинградской области. СПб.: Петерб. комплекс. геол. экспедиция, 236 с.

16. Ключарев Д.С., Соесоо А. (2018). Рудное будущее горючих сланцев. Разведка и охрана недр, (1), с. 57–62.

17. Михайлов В.А., Чернов В.Я., Кушнеренко В.К. (2006). Диктионемовые сланцы Прибалтийского бассейна – перспективный объект промышленного освоения на уран и другие полезные ископаемые. Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов: Инф. сб. Вып. 149. М.: ВИМС, с. 92–98.

18. Мянниль Р.М. (1966). История развития Балтийского бассейна в ордовике. Таллин: Валгус, 200 с.

19. Неручев С.Г. (2007). Уран и жизнь в истории Земли. СПб.: ВНИГРИ, 326 с.

20. Обзор рынка редкоземельных элементов (металлов) в СНГ и мире (2018). М.: ООО «ИГ «ИНФОМАЙН», 166 с. http://www.infomine.ru/research/38/48

21. Олейникова Г.А., Кудряшов В.Л., Вялов В.И., Фадин Я.Ю. (2015). Особенности анализа микроэлементов в бурых углях методом массспектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Химия твердого топлива, 2, с.51–58.

22. Патент 2477327 РФ (2013). Способ комплексной переработки углерод-кремнеземистых черносланцевых руд. Г.А. Сарычев, А.П. Денисенко, М.С. Зацепина, С.Ю. Деньгинова, А.С. Татаринов, К.М. Смирнов, В.А. Пеганов; заявл. 05.09.2011; опубл. 10.03.2013, Бюл. № 7, 13 с.

23. Разворотнева Л.И., Маркович Т.И. (2012). Физико-химические особенности аккумуляции уранил-иона на рутиле. Вестник Отделения наук о Земле РАН, 4(Спец. вып.). https://doi.org/10.2205/2012NZ_ASEMPG

24. Черепанов А.А., Гостищев В.В. (2017). Углеродистые сланцы Буреинского массива как возможный источник редкоземельных металлов. Руды и металлы, (3), с. 68–76.

25. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (1988). Геохимия черных сланцев. Л.: Наука, 272 с.

26. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2011). Геохимические индикаторы литогенеза. Сыктывкар: Геопринт, 742 с.

27. Andersson A., Dahlman B., Gee D.G., Snäll S. (1985). The Scandinavian Alum Shales. Sveriges Geologiska Undersökning, (56), pp. 1–54.

28. Henningsmoen G. (1960). Cambro-Silurian deposits of the Oslo Region. Holtedahl O. (ed.). Geology of Norway. Norges geologiske undersmkelse, 208, pp. 130–150.

29. Ofili S., Soesoo A., Panova E.G., Hints R., Hade S., Ainsaar L. (2022). Geochemical Reconstruction of the Provenance, Tectonic Setting and Paleoweathering of Lower Paleozoic Black Shales from Northern Europe. Minerals, 12, 602.

30. Poulsen V. (1966). Cambro-Silurian Stratigraphy of Bornholm. Medd. fra Dansk Geol. Forening, (16), pp. 117–137.

31. Soesoo A., Vind J., Hade S. (2020). Uranium and Thorium Resources of Estonia. Minerals, 10(9), 798. https://doi.org/10.3390/min10090798

32. Szymanski B. (1973). The Tremadoc and Arenig sediments in the Bialowieza area. Pr. Inst. Geol., 69, pp. 1–92. (in Polish)

33. Zheng S.C., Feng Q., Tribovillard N., Servais Th., Zhang Y., Gao B. (2020). New Insight into Factors Controlling Organic Matter Distribution in Lower Cambrian Source Rocks: A Study from the Qiongzhusi Formation in South China. Journal of Earth Science, 31(1), pp. 181–194. https://doi.org/10.1007/s12583-019-1240-y