Мацеральный состав и органическая геохимия пермских углей Печорского угольного бассейна

О.С. Котик С.Н. Шанина

Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 9 (381), 2026 года.

Бесплатный доступ

Анализ мацерального состава исходного вещества и неоднородность его территориального распространения позволил выявить ряд особенностей углей Печорского угольного бассейна. По углепетрографическим данным выделены две ключевые фациальные области распространения разнотипных углей, согласующиеся с проведенными ранее литолого-фациальными построениями. Первая область — преимущественно паралического торфонакопления в прибрежно-морских условиях и распространения углей пестрого состава, где среди липтинитовой группы встречаются водорослевые мацералы — альгинит и битуминит. Вторая область характеризуется распространением континентальных озерно-болотных обстановок с преобладанием витринитовых углей, иногда с повышенным содержанием липтинита (споринит, кутинит, резинит). Общей особенностью углей бассейна является разнообразный состав мацералов и широкий ряд углефикации (от бурых углей до антрацитов). Состав битумоидов из углей подтверждает смешанный характер источника органического вещества, включающий продуценты гумусовой и водорослевой природы. Элементный состав нерастворимого органического вещества углей свидетельствует о преобладании III и III–II типов органического вещества, что согласуется с данными углепетрографии и органической геохимии. Состав и содержание аминокислот в углях зависят от таких факторов, как исходное органическое вещество углей, условия его консервации и преобразования.

Печорский бассейн \ мацералы \ битумоиды \ элементный состав \ аминокислоты

Короткий адрес: https://sciup.org/149152350

IDS: 149152350   |   УДК: 552.57:551.736.1(470.1)   |   DOI: 10.19110/geov.2026.9.1

Maceral composition and organic geochemistry of Permian coals of the Pechora coal basin

The analysis of the maceral composition of the source material and the heterogeneity of its spatial distribution allows to identifying a number of characteristics of the coals from the Pechora coal basin. Coal-petrographic data result in the identification of two key facies zones corresponding to different coal types, consistent with previously established lithofacies models. The first zone is primarily characterized by paralic peat accumulation in nearshore marine settings and the presence of coals with varied compositions, where algal macerals — alginite and bituminite — occur within the liptinite group. The second zone is characterized by continental lacustrine-paludal environments and a predominance of vitrinite-rich coals, sometimes with elevated liptinite content (sporinite, cutinite, resinite). A common feature of the coals is diverse maceral composition and a wide range of coalification (from brown coals to anthracites). The composition of coal-derived bitumoids confirms a mixed source of organic matter, involving both humic and algal producers. The elemental composition of insoluble organic matter of coals indicates predominant Type III and Type III–II organic matter, consistent with coal-petrographic and organic geochemical data. The composition and content of amino acids in the coals depend on such factors as the initial organic matter, conditions of its preservation and transformation.

Текст научной статьи Мацеральный состав и органическая геохимия пермских углей Печорского угольного бассейна

Гумусовые угли, являющиеся объектом промышленного использования, широко распространены на территории Печорского бассейна. Ранее угли региона составляли основу топливно-энергетической отрасли не только Республики Коми, но и всей России. В настоящее время традиционное использование углей Печорского бассейна для нужд топливно-энергетического сектора существенно сокращено, что требует поиска нового вектора их использования. В последние десятилетия по различным регионам мира изучаются генерационные возможности угленосных комплексов с позиции нетрадиционного углеводородного (УВ) источника (Wilkins, George, 2002; Farhaduzzaman, Abdullah, Islam, 2012).

Пермские угленосные отложения Печорского бассейна могут рассматриваться как источник генерации не только газовых, но и нефтяных УВ и как нетрадиционные коллекторы. Вопросы нефтегазоносности пермских отложений впервые начали рассматриваться с 60-х годов ХХ века (Зимаков, Степанов, 1965). Анализ генерационных показателей (С орг , β ХБ , HI, PI, T max , НОВ) пермского комплекса рассматривался различными научными и научно-производственными коллективами: Института геологии Коми НЦ УрО РАН, ВНИГНИ, ВНИГРИ, ПечорНИПИнефть и Газпрома. К числу монографий по вопросам органической геохимии, включающим пермские угленосные отложения, относятся работы Анищенко и др. (2004); Баженовой и др. (2008).

Оценка потенциала генерации нефтяных УВ углями требует анализа содержания липтнитовых и витринитовых мацералов (Тиссо, Вельте, 1981; Mukhopadhyay et al., 1991). Различными исследователями были выявлены зависимости между повышенными содержаниями мацералов липтинита (до 15–30 %) и выходом жидких и газообразных УВ (Хант, 1982; Mukhopadhyay et al., 1991). Было установлено, что ряд липтинитовых мацералов — альгинит, кутинит и суберинит — обладают большим потенциалом для генерации жидких УВ-флюидов по сравнению со споринитом, липтоде-тринитом и резинитом (Powell et al., 1971). Источником генерации жидких УВ также могут выступать обогащенные водородом микрокомпоненты группы витринита (Тиссо, Вельте, 1981; Хант, 1982). Угли с повышенным содержанием мацералов группы липтинита, и особенно альгинитов, характеризуются большей генерацией нефтяных УВ, чем чисто гумусовые угли витринит-инертинитового состава (Хант, 1982; Mukhopadhyay et al., 1991). Ввиду последнего обстоятельства повышенное внимание было обращено на распространение данных микрокомпонентов в углях.

В статье представлено обобщение углепетрографических данных по угольным месторождениям Печорского бассейна с целью выявления особенностей распространения групп микрокомпонентов в различных литолого-фациальных зонах по опубликованным (Воркутский…, 1994; Угленосная…, 1990; Атлас..., 2000; Корельский Марго, 1973), а также нашим материалам.

В процессе седиментации и диагенеза растительное вещество меняется при последовательном воздействии биохимических и геохимических процессов, что отражается на различных геохимических свойствах 4

органической матрицы. Последующее погружение и воздействие температуры приводит к наложению процессов катагенетического преобразования органического вещества (ОВ) и дополнительного изменения его свойств (Тиссо, Вельте, 1981).

Одним из объектов при изучении биохимических процессов преобразования органического вещества являются аминокислоты (АК), являющиеся основными элементами всех живых белковых организмов. Доля их участия в образовании ископаемого ОВ достаточно велика, благодаря чему они часто обнаруживаются в геологических объектах (Дроздова, 1977) и выступают в качестве геохимических индикаторов изменения первичного органического вещества углей.

Вариативность исходных продуцентов ОВ и условия его преобразования отражаются на элементном составе нерастворимого органического вещества (НОВ) и углеводородном составе битумоидов, выделенных из углей (Анищенко и др., 2004; Баженова и др., 2008). В связи с этим нами была проведена оценка влияния микрокомпонентов углей и условий их трансформации на различные составляющие вещества углей (нерастворимого ОВ, битумоидов и аминокислот).

История петрографическогоизучения углей Печорского бассейна

Начало петрографических исследований углей Печорского бассейна относится к 1927 году. Именно тогда М. Д. Залесский, изучив под микроскопом образцы Большой Инты, пришел к выводу, что они должны спекаться. Стоит отметить, что первые микроскопические исследования ископаемых углей (в шлифах) он проводил еще с 1909 года (Атлас…, 2000).

В 1930-е годы петрографическое изучение региона охватило новые площади. Так, З. В. Ергольская (1932 г.) и И. Э. Вальц (1938 г.) исследовали угли реки Адзьвы, а также Интинского и Чернореченского месторождений. В этот же период А. И. Гинзбург занималась углепетрографическим анализом высокопреоб-разованных углей (антрацитов) на месторождениях Пай-Хоя (Воркутский…, 1994). Углепетрографические работы по другим площадям региона проводились А. К. Матвеевым, Ф. А. Бочковским, Е. В. Корженевской, М. С. Волковым и другими (Атлас…, 2000).

Дальнейшее изучение угленосных отложений связано с именами Л. К. Смирновой, Л. И. Сарбеевой, И. Б. Волковой, Г. А. Иванова, Н. И. Родного и других исследователей. Благодаря их работам были проведены масштабные обобщения о составе и качестве углей, а также подготовлен первый «Атлас углей Печорского бассейна».

В 1970-е годы под руководством Ю. В. Степанова началось планомерное изучение и обобщение данных о петрографическом составе, показателе отражения витринита и технологических свойствах углей Печорского бассейна. Исследователи выявили ключевые закономерности их изменения на всей территории региона. В этот же период Ю. В. Степанов совместно с В. П. Куклевым, Е. П. Тарбаевой, В. П. Корельским, М. А. Юдиной, Б. В. Судаковым, Г. В. Трапездниковой, Н. В. Тимониной и другими геологами составил детальные карты вещественного состава и качества углей по всему бассейну (Атлас…, 2000).

Многолетние планомерные исследования петрографического состава, качества и степени метаморфизма углей, проведенные коллективом геологов-угольщиков, служат надежным фундаментом для геологических реконструкций истории развития региона (Угленосная…, 1990; Угольная…, 2000).

Вплоть до начала 1990-х годов объемы добычи в Печорском бассейне стабильно росли. В 1988 году они достигли исторического максимума — 28 млн тонн, из которых 20 млн тонн пришлось на воркутинский коксующийся уголь. Однако с начала 90-х годов отрасль столкнулась с резким спадом производства и частичным закрытием шахт.

Несмотря на снижение объемов добычи и закрытие ряда шахт в Печорском бассейне, изучение угленосных отложений продолжается. В настоящее время внимание ученых сосредоточено на углепетрографических исследованиях углей и рассеянного органического вещества (РОВ) в разновозрастных породах не только самого бассейна, но и сопредельных территорий Тимано-Печорской провинции. В последние годы с целью вовлечения угленосных площадей в разработку начато изучение углей как нетрадиционного сырья (Бурцев и др., 2015; Нифонтов и др., 2019; Burdelnaya et al., 2019).

Угленосность и геологическаяхарактеристика

Основным объектом исследований являлась пермская угленосная часть орогенной формации. Угленосность на территории ceвера Урала и Приуралья в основном приурочена к орогенному комплексу (Юдин, 1987). В пределах изучаемой территории расположены Юньягинское, Воркутское, Воргашорское, Елецкое, Усинское, Сейдинское, Верхнероговское, Тальбейское, Абезьское, Кочмесское, Интинское, Неченское и другие угольные месторождения (рис. 1, a). Угленосными здесь являются отложения воркутской и печорской серий, которые содержат около 290 пластов и пропластков угля и распределены довольно неравномерно по площади (Угленосная, 1990).

Рис. 1. Обзорная схема района работ (A) и рабочей угленосности Печорского бассейна (B)

Условные обозначения: A — 1 — границы: a — тектонических структур, b — разломов и региональных надвигов: ИХН — Интинско-Хановейского, ГЗУН — Главного Западно-Уральского, ФН — Фронтального, ВТН — Вашуткинско-Талотинского, ВЧН — Восточно-Чернышевского; 2 — структуры I порядка (цифры в кружках): 1 — Косью-Роговская впадина, 2 — гряда Чернышева, 3 — гряда Чернова, 4 — Коротаихинская впадина, 5 — Хорейверская впадина, 6 — Варандей-Адзьвинская структурная зона; 3 — скважины, 4 — обнажения по рекам, 5 — месторождения углей: a — изученных разрезов казанско-татарского возраста, b — кунгурского возраста; B — 6 — основные современные положительные структуры; 7 — изопахиты угольных пластов (m) рудницкой подсвиты, 8 — интинской свиты, 9 — печорской серии (с дополнением по: Угольная…, 2000; Прищепа, 2011)

Fig. 1. General scheme of the research area (A) and operating tenor of coal of the Pechora basin (B)

Legend: A — 1 — boundaries: a — tectonic structures, b — faults and regional thrusts: ИХН — Inta-Khanovei, ГЗУН — Main West Ural, ФН — Frontal, ВТН — Vashutkinsko-Talotinsky, ВЧН — East Chernyshevsky; 2 — 1st order structures: 1 — Kosyu-Rogovskaya depression, 2 — Chernyshev ridge, 3 — Chernov ridge, 4 — Korotaikha depression, 5 — Khoreyverskaya depression, 6 — Varandey-Adzvinskaya structural zone; 3 — wells, 4 — outcrops along rivers, 5 — coal deposits: a — studied sections of the Kazan-Tatar age, b — Kungurian age; B — 6 — main modern positive structures; 7 — isopachs of coal seams (m) of the Rudnitskaya subsuite, 8 — Intinskaya suite, 9 — Pechora series (with additions from: Ugolnaya, 2000; Prishchepa, 2011)

Распределение угленосности неравномерно по разрезу и по площади бассейна (рис. 1, b). Зона максимальной угленосности протягивается от Паэмбойского месторождения (Коротаихинская впадина) через Сейдинское, Тальбейское и Шаръю-Заостренское месторождения (гряда Чернышева). В сторону платформы и осевой части Предуральского краевого прогиба количество угольных пластов и их мощности уменьшаются (Угленосная…, 1990; Угольная…, 2000).

Пермский терригенный комплекс отличается сложным циклическим строением, обусловленным сменой морского осадконакопления на континентальное на фоне интенсивного сноса материала с Уральского орогена. Палеотектонические и геоморфологические условия способствовали формированию угленосной толщи в широком диапазоне фаций — от прибрежно-морских (паралических) до континентальных (озерно-болотных), что определило разнообразие генезиса и состава ОВ (Енцова и др., 1974; Оллыкайнен, Шуреков, 1997; Биота…, 1998; Атлас…, 2000; Тимано-Печорский..., 2000). Основное поле угленосности относится к Косью-Роговской и Коро-таихинской впадинам, а также к гряде Чернышева в пределах Предуральского краевого прогиба (рис. 1, b).

Для выявления отличий в составе ОВ угленосной толщи были рассмотрены два возрастных интервала — кунгурский (нижнепермский) и казанско-татарский (в объеме печорской серии) средне- и верхнепермский. Данные интервалы характеризуют различные условия торфонакопления в пермское время, обуславливающего отличия в составе групп мацералов углей.

Характеристика условий формирования угленосной толщи для кунгурского и печорского времени приводится согласно опубликованным литолого-фациальным картам (Тимано-Печорский..., 2000). Кунгурские терригенные отложения в пределах Печорского бассейна формировались в условиях прибрежной равнины с участками интенсивного паралического торфо-накопления (История…, 1965; Енцова и др., 1974; Оллы-кайнен, Шуреков, 1997; Биота…, 1998; Атлас…, 2000; Тимано-Печорский…, 2000). Кунгурско-уфимские отложения на территории бассейна рассматриваются в объеме воркутской серии нижней перми (рис. 2). Они представлены морскими, лагунно-морскими и континентальными образованиями. Континентальные образования слагают в основном верхнюю часть разреза и выделяются в объеме интинской свиты (Пухонто, 1998). На большей территории интинская свита представлена континентальными отложениями — озерными, торфяно-болотными и аллювиальными (Оллыкай-нен, Шуреков, 1997; Пухонто, 1998; Атлас…, 2000).

Отложения воркутской серии, формировавшиеся в трансгрессивно-регрессивный этап развития краевого прогиба, характеризуют главную фазу угленакопле-ния бассейна (Атлас…, 2000). Вышезалегающие средне- и верхнепермские отложения на рассматриваемой территории выделяются в объеме печорской серии (рис. 2). Формирование данных образований происходило в континентальных условиях, для которых характерна смена озерно-болотных и аллювиальных отложений (Пухонто, 1998; Атлас…, 2000; Тимано-Печор-ский..., 2000). Подобная динамика сред осадконакопления обусловила изменчивость мацерального состава углей, особенности которого рассматриваются в данной статье.

Объекты и методы исследования

Для анализа петрографического состава углей Печорского бассейна были обобщены данные по 20 месторождениям: Неченскому, Шаръю-Заостренскому, Кушшорскому, Среднеадзьвинскому, Тальбейскому, Ватьярскому, Верхнероговскому, Сейдинскому, Елецкому, Абезьскому, Воркутскому, Воргашорскому, Юньягинскому, Нижнесырьягинскому, Верхнесырья-гинскому, Хальмеръюскому, Паэмбойскому, Силовскому, Ерьягинскому, Янгарейскому, опубликованные в монографиях (Оллыкайнен, Шуреков, 1997; Угленосная…, 1990; Угольная…, 2000; Воркутский…, 1994; Атлас…, 2000). Также использованы данные по скважинам на Воркутинской, Воргашорской, Хыльчуюской, Пыжъ-ельской, Суборской, Макарихинской, Салюкинской, Южно-Баганской площадях (Корельский, Марго, 1973; Угленосная…, 1990; Атлас…, 2000).

Для проведения комплексных исследований (углепетрографических и химико-битуминологических) были отобраны среднепластовые пробы (30 проб) по Воргашорской, Воркутинской, Юньягинской, Сырья-гинской и Неченской площадям.

Для установления связи мацерального состава углей с различными составляющими органического вещества: нерастворимой частью ОВ (НОВ), битумоидами и аминокислотами — были отобраны рядовые пробы (около 200 образцов), характеризующие разные литотипы (блестящий, матовый, полублестящий, полума-товый) из обнажений и скважин по площади Печорского бассейна (рис. 1, а).

Углепетрографические компоненты ОВ углей исследовались в аншлифах, аншлифах-штуфах и тонких шлифах. Изучение шлифов проводилось в проходящем свете при увеличении ×120–500 раз, аншлифов и аншлифов-штуфов — в отраженном свете при увеличении ×50–200 раз. Дополнительно образцы (шлифы и аншлифы) исследовались в ультрафиолетовом свете (УФС) при увеличении ×20–50 раз. Детальные углепетрографические исследования проводились на микроскопе Nicon Eclipse E400Pol (ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар) и на микроскопе Leica DM-2500 с установкой QD1302 (Craic Technologies) (МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва).

Для определения содержания органического углерода (С орг , %) в породе проводилась предварительная обработка 10%-ной соляной кислотой. Содержание определялось на экспресс-анализаторе углерода АН-7529 и METABAKCS-30 (более 100 обр., аналитики С. А. Забоева, В. И. Лобанов). Выделение хлороформенного битумоида (ХБА) из углей проводилось методом горячей экстракции хлороформом в аппарате Сокслета (60 обр., аналитики Н. А. Приезжева, Т. А. Зубова). Анализ нормальных и изопреноидных алканов насыщенной фракции ХБА выполнен методом газовой хроматографии (60 обр., аналитик О. В. Валяева) на хроматографе «Кристалл-2000М» (капиллярная колонка DВ-5, 30 м × 0.32 мм × 0.25 мкм). Выделение НОВ из углей проводилось по стандартной методике (30 обр., аналитики Н. А. Приезжева, Т. А. Зубова) с последующим определением элементного состава (Методическое…, 1979). Элементный анализ НОВ углей определялся в Институте биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар) с использованием элементного анализатора EA 1110 (CHNSO) CE Instruments (30 обр., аналитик Е. А. Туманова).

Рис. 2. Литолого-стратиграфическая характеристика угленосных отложений ряда районов Печорского угольного бассейна (составлена по: Оллыкайнен, Шуреков, 1997; Пухонто, 1998; Угольная…, 2000; Воркутский…, 1994; Атлас…, 2000; Тимано-Печорский..., 2000): 1 — уголь; 2 — аргиллиты, алевролиты, 3 — песчаники, 4 — конгломераты, 5 — углистый детрит, 6, 7 — обстановки осадконакопления: 6 — паралические (ПБ — прибрежно-заболоченные, ПД — прибрежнодельтовые, ПЛ — прибрежно-лагунные), 7 — внутриконтинентальные (АО — аллювиальные, озерно-болотные)

Fig. 2. Lithostratigraphic characteristics of coal-bearing deposits in several areas of the Pechora coal basin (compiled from: Ollykainen, Shurekov, 1997; Pukhonto, 1998; Ugolnaya, 2000; Vorkutsky, 1994; Atlas, 2000; Timan-Pechora, 2000): 1 — coal; 2 — argillites, siltstones, 3 — sandstones, 4 — conglomerates, 5 — detritus, 6, 7 — sedimentation environments: 6 — marches (ПБ — coastal-swampy, ПД — coastal-deltaic, ПЛ — coastal-lagoonal), 7 — intracontinental (AO — alluvial, lacustrine-swampy)

Выделение аминокислот включало в себя гидролиз 40 образцов, их очистку и перевод выделенных аминокислот в производные. Идентификация АК проводилась методом газовой хроматографии на хроматографе GC-17A. Подробно методика описана в работе Шаниной, Голубева (2010).

Охарактеризованный комплекс методов выполнялся на базе ЦКП «Геонаука» в Институте геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар), ЦКП «Молекулярная биология» в Институте биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар) и на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ (Москва).

Результаты и их обсуждение

Мацеральный состав углей

Характеристика групп мацералов и их разделение проводились на основании международной классификации, утвержденной Международным комитетом по углепетрографии (Петрологический..., 2006; ГОСТ Р 55662—2013; ГОСТ 9414.3-93; ISO 7404.3-09).

Мацералы группы витринита (Vt) являются преобладающими в углях Печорского бассейна. Их макси- мальное содержание составляет 86–90 % и характерно для углей Воркутского и Коротаихинского районов бассейна (рис. 3, 4). Преобладающим мацералом среди витринитовой группы является коллотелинит, содержащий остатки растительной структуры (рис. 3, c, k, l). Второй по распространению компонент — гели-нит, образующий линзы и слои разной толщины бесструктурного гелифицированного вещества (рис. 3, a, b, g, h). Эти два компонента составляют основу рассматриваемых углей, но содержание гелинита снижается в маломощных пластах Кожимского, Интинского, Неченского и Сырьягинского районов (рис. 3, a, b, g–i). Среди структурных разновидностей встречается телинит, компонент с хорошо сохранившейся исходной структурой растительного вещества. Образующиеся из древесной ткани ксилениты встречены во всех основных районах, их максимальное содержание приурочено к мощным углям Воркутского и Неченского районов. Паренхиниты — компоненты, образованные из тканей листьев, преобладают преимущественно в паралических углях Кожимской, Воркутинской и Сырьягинской площадей. Нередко в углях встречаются скопления корпогелинита (рис. 3, g).

Рис. 3. Примеры органических мацералов в углях: a, d, e — р. Кожым, обн. 5, 326; b — р. Неча, скв. 408, 54; c, f, g — р. Сырьяга, обн. 124, 6-1 (c), обн. 121, 8-2/1 (f), 8-3 (g); h — скв. ВК-82/80, 4; i, k — ш. Воркутинская, 29; l, m — р. Ерьяха. a–c — проходящий свет, ув. 20–150, d–f — отраженный ультрафиолетовый свет, масляная иммерсия, g–m — отраженный свет, масляная иммерсия, метка в центре кадра 5×5 мкм, m — x-николи (анизотропия) участка l (с дополнением по: Котик, Шанина, 2019).

Vtg — гелинит, Vtct — коллотелинит, Vtcor — корпогелинит, If — фюзинит, Isf — семифюзинит, Iid — инертодетринит, Lsp — споринит, Lr — резинит, Lk — кутинит, Lal — альгинит, Lex — эксудатинит

Fig. 3. Examples of organic macerals in coals: a, d, e — Kozhym River, outcrop 5, 326; b — Necha River, borehole 408, 54; c, f, g — Syryaga River, outcrop 124, 6–1 (c), outcrop 121, 8-2/1 (f), 8-3 (g); h — borehole VK-82/80, 4; i, k — Vorkutinskaya mine, 29; l, m — Yeryakha River. a–c — transmitted light, mag. 20–150; d–f — reflected ultraviolet light, oil immersion; g–m — reflected light, oil immersion; marker in the center of the frame: 5×5 µm; m — same as l, crossed nicols (anisotropy) (supplemented from: Kotik, Shanina, 2019.

Vtg — gelinite, Vtct — collotelinite, Vtcor — corpogelinite, If — fusinite, Isf — semifusinite, Iid — inertodetrinitite, Lsp — sporinite, Lr — resinite, Lk — cutinite, Lal — alginite, Lex — exudatinite

Вторыми по распространению являются мацералы группы инертинита (I). Их встречаемость в углях неравномерна, и повышенное содержание характерно для высокозольных углей и зон выклинивания угольных пластов (рис. 3, b, h–m). Данная группа компонентов также имеет структурные и бесструктурные мацералы. К основным структурным компонентам относятся фюзинит и семифюзинит, которые встречаются во всех изученных районах. Среди фюзинита часто обнаруживается звездчатая структура. Распространение инертинитовых микрокомпонентов неравномерное, 8

и высокие концентрации приурочены к слоям, формирующимся в болотных условиях с высокой обводненностью и проточностью (рис. 4).

Кроме перечисленных встречаются микрокомпоненты фунгинита, представляющие собой остатки спор грибов, которые присутствуют в большинстве изученных угольных пластов. Их более высокое содержание (до 15–20 %) встречено в углях Неченского и Воркутского районов (Процько, 2011б; Котик, Котик, Каргиева, 2017). Секретиниты также присутствуют в данных углях, но в меньшем количестве. Кроме перечисленных присут- ствуют микринит и инертодетринит, встречающиеся как в основной гелефицированной массе, так и в минеральных прослоях.

Третья группа мацералов, характеризующаяся большим разнообразием — группа липтинита (L). Обычно содержание этой группы не превышает 5–10 %. Однако в отдельных районах липтинитовые компоненты встречаются в значительном количестве (до 40 %). В группе присутствуют следующие микрокомпоненты: кутинит, споринит, резинит, суберинит, эк-судатинит, и водорослевые мацералы альгинита и би-туминита (рис. 3, 4). Альгиниты характерны для нижнепермских углей кунгурского интервала, которые формировались в паралических условиях (рис. 3, е). Их повышенное содержание (до 15–20 %) отмечается в Кожимском и Воркутском районах. Альгиниты обладают наибольшей интенсивностью люминесценции, эти свойства характерны для всех липтинитов, поэтому наряду с формой их можно хорошо диагностировать по яркому свечению в ультрафиолетовом свете (рис. 3, d–f). Наряду с альгинитами иногда обнаруживается битуминит в виде мелких линзовидных форм.

Угли Печорского бассейна содержат большое количество мацералов споринита, кутинита и резинита (рис. 3, d–f, h–k). Споринит встречается обычно в виде микроспоринита, редко обнаруживаются целые спорангии и крупные макроспориниты (рис. 3, d). В макроспоринитах иногда встречается эксудатинит, обладающий яркой люминесценцией в УФ-свете (рис. 3, d). Резинитовые компоненты обычно присутствуют в ви- де мелких округлых телец (цепочкой или скоплением), вероятно выполняющих полости в растительной структуре. Редко можно наблюдать крупные и протяженные линзовидные скопления резинита (рис. 3, b, c). Кутиниты имеют разную толщину и форму, иногда будто окаймляют растительные ткани (рис. 3, e, f). Редко в углях встречаются коровые ткани суберинита, формирующие небольшие скопления в основной гелифициро-ванной массе.

Особенности распространения микрокомпонентов углей

Сопоставление литолого-фациальных построений, по материалам предшественников и данных углепетрографического анализа показало, что различия в мацеральном составе углей зависят в том числе и от условий осадконакопления. Для большинства углей наблюдается преобладание витринитовых и инертинитовых компонентов (табл. 1, рис. 4). Липтинитовые компоненты в малых количествах встречаются практически во всех разрезах, но их повышенные скопления имеют ограниченное распространение (рис. 4–6).

Анализ вещественно-петрографического состава и параметров зольности углей по 20 месторождениям Печорского бассейна приведен на обобщенных схемах (рис. 5, 6). На рисунке 6 показаны круговые диаграммы мацерального состава рассмотренных площадей и разрезов, построенные по результатам изучения рядовых проб. Более подробно данные закономерности рассматриваются в ряде опубликованных работ (Процько, Валяева, 2014; Котик, 2016).

Рис. 4. Треугольная диаграмма мацерального состава печорских и кунгурских углей (с дополнением по: Корельский, Марго, 1973 1 ; Угленосная…, 1990 2 ; Процько, Валяева, 2014; Котик, 2016; Мишина, Котик, 2018)

Fig. 4. Triangular diagram of the maceral composition of Pechora and Kungur coals (with additions from: Korelsky, Margo, 1973 1 ; Uglenosnaya, 1990 2 ; Protsko, Valyaeva, 2014; Kotik, 2016; Mishina, Kotik, 2018)

Таблица 1. Изменение мацерального состава и показателей углей изученных площадей Печорского бассейна* Table 1. Changes in maceral composition and coal properties in the studied areas of the Pechora Basin*

aS

К 52

ОД Й

и СО ciS aS to ю

O ciS

О о 4 47

’§ ° 5s

й ПО к

X ПО

И ОД

со о 2 й

СО

ОД Й Ей

а Й си —

S ей h rt й

О) d

К 40 g и со

S

X s   о

CIS       И

CD     Я

Ч   О

и

aS ОД й

ciS

aS 44

со Й ОД 40 ед од Z

й

§ й

X ед й од 2 од к

Ш а—।

< о гЧ

ciS ОД й

ciS

ciS 44 со

’> N

<

л

о 17 й

й ciS X ед й

со

со

in а^

< о

гЧ

ciS ОД й ciS

ciS 44

со

га N (2 \

to й

й ciS X ед

S S

(2

а

СО Ln ^7 OS tn

-S га

СП

ciS Р й

ciS

ciS 44

со

’53

1;

СП

\ л

о ч й

й ciS X ед й 2

й

&

и

'гЭ'

^ -га

^ J о

СП

од

а м

й 04

СП

ciS Р й

ciS

44 со

^

\ Л

й

X ед й 2

В а

а

од

47 га —<

2 tn

3

3 ^

ОД сп 04

3

2 ~

7

3 СМ

^ч

^ 3 СМ 34

^ч

^ч

— 7

О см ^ч

О см

^ч

о 4 ^ч

7

< n

>.см

см

Ш >>см о Д см

5м ^П

СП ^ гЧ

см а—<

< о

гЧ

3

34 ^ч

dS 04

tn >чСМ 34 ^ч

оо

tn ciS tn 7 4 tn

4

О га

0 у ё

51е

СМ см

о

со о

о

tn о

со см

о

in 04 со

о

о 40 tn

о

чО

гЧ

СМ tn

о

см

О

СО ^ о

о

о о

тГ 40 О

о

40 tn о

о

см о

о

tn 7* О

О

tn 7 о

о

co tn о

о

СО tn о о

^

SS

2

со

1 по т-Ч —~

а со

44

О п2 tn ^

со

44" ° а

tn гага

2

S см S 1П 44 а со

Ln

а

1 со

^ 2

44

^ а

1 со

,—1 л

t^ ПО см ^ ^ &

tn то

га &

оо a га га 47

tn ПО

7 а О со

1—(

^ tn tn со

tn

Ш Чм tn л

1 "О tn

1П tn

о

о   ад

1П     со

га   Й

^ 5

Ln Й So tn S -

см ^ ~ M £ ^

s

2

Ln а_Г tn со

сч У

ед

о 4

^ по

1П Ч-Г со

2

Ln а_Г

■^ со л

га У га £

ед

О ПО со

О со л

’—।   ~ ед

S

ГП дО

О ч-Г tn СО

;>

[>. СО 5м

^ га S

Ln tj по ьЗ

^ ед

tn ьЗ

in

о

гЧ

in 7

О о in ед

1 гач

Ln й

чо ед

4 4 ьЗ

СМ , =° и

2 &о

40

> о- со со

1 ед га ^

° 3 7га tn u га и

> О га 00 4-Г

ЙО

04 ^

40 ц_Г

1 ед

In ьЗ

ё? а?

< m га га X и

со см

о

со in о

о

5 о

ш о

о

in

о

^ см о

о

in

о

in

о о

co co

о

о

О о

о о

СО со

о

40

о о

7 см

О

о о

о

4 о

tn о о

7 tn

о

1П о

о

ё?

<

о о 40

гЧ

о tn

гЧ

см о< tn

tn

^ см' in

^ч

tn

7*

CM

^

tn

tn tn

^Q со см

гЧ

гЧ см' см

^ tn tn

о tn

^

40

S^S^ „ -0 К^£К

о

см

in in

о in см

о о см

$

см

tn

СО

чО

tn tn

^4

40

r4

о гЧ

04

1 О о гЧ

о

см

о

см

о tn гЧ

ё? а?

о о

и и

^ см in

со

см

°:

40 in

40 о

3

7

гЧ

см

H cd tn

^4

^1 tn 40

40

О

со

40 ш

о

tn

40

со tn

н 7

со 7

7

tn

04

40

чн   ns  .£2

S со  со

S ф  ОД СО

ей ОД  О) О

g Ь S Й> cis

со

с

4

S

со

с

4

со

с

4

со

с

co

S

£

со

4Г S

X

S

СО

со О ю

ед а со

а1

ед а

со

а?

.g а1

^ а"

ед

co

a1

>

а"

>

а"

ед

со

а1

й а1

>

а"

со     й

о   о

с^ £ га ТЗ

оо оо

40

40 ^

см а

й 5м

ю Я

О 5

О

ш

in а й 5м ю ед

о

CM

-^ a

й 5м

О 5

О

tn Ln а й 5м to Н О 5

О

04 04 ^ ^ а

о й 5м ю Я О 5

О

Ы Ы

® ПЗ г<Г ^

4

и' ю

и ю

® ПЗ оГ га so с< 4 °? га х

и ю

SS

о га so О 4 =° га х и' га

и ю

Воркутский район / Vorkuta district

33 CN < ~

a со

GO rd

to

О ^ч

се <

-2 о

О

5

3 ^

3S m

QJ CO co

т

О 1-0 ^ч

00 00 со ^

QJ О CO ^

о 7

О

^tO

гм >чГМ о со ^ч

2? СО и ^

2? 04

0 -1

СЛ ^

2? 04 0

чО CN О

О

to о о д rq О О

со о

о

r4 40 О о

04 co о

о

40 co о

о

0

2 2

1 о о a

0

2 2

^ а ел

° 2

О Ел

о®

72

a ел

’-о 2 ел

2

ел

p. о 0 to *

ю

Р ^ cd о 2 й to ■ л ел

^н "О

° ^

of о G tn ^^ m „

'и и

о

'S

s

0

о

>s cd

«

^

CD

X

co TO

ел

to

2

cd

2

о та

О

ел

>

7 “ ° 4

> ел

О 0

40 о

'-О Б

ьЗ

О

2 ьЗ

1 0 о □ со

> m 7 CO -M 40

co

TO to ьЗ

TO ^ > 40  -

iM

2

ел

2

cd

cd X 0

о

>s cd a

>s

a cd X

ЬО 04 2

о гЧ

40 to

о

со

О

ЕМ со

о

to

о

ГМ

О

^4

О

о о

04 ГМ

о

to ГМ о о

о

04 о со

со 04

2 гм

04

40

40

°? гм EM

1

^

04 гЧ

о 40 гЧ

О ГМ гЧ

о

гм

о со гЧ

to

40

ГМ

1

co

40

гЧ

СО

40 to

со со со

^ч

со 40

со

гЧ

ГМ s

40

tO ГМ

40

ГМ

40 ГМ

^ co

ел

’ф

s

4

S

^

>

а4

> а"

> оГ

> d7

>

□Г

a a1

co a

СЛ

a?

D     ПЗ 1—'

70 СО

о   В?

ю §

^ С

s>^ S 0 ,g S

S' 0

of С £’§§>. л я S §

о H -5 H s"h ° Й ° $

a £

b £

Cd

2 &s b л й i §“ 2?

a

cd co

U

a

a

2

cd > О

CO

cd r> ё 2 Л cd a^ a 0

• cd a

Й

bituminite, L sb — suberinite; other symbols see Fig. 3.

Рис. 5. Вариации параметров зольности углей на различных площадях Печорского угольного бассейна (с дополнением по: Угольная…, 2000; Корельский, Марго, 1973; Угленосная…, 1990; Воркутский…, 1994; Оллыкайнен, Шуреков, 1997;

Атлас…, 2000; Процько, Валяева, 2014):

1 — точки: а — скважины, b — обнажения по рекам, с — шахты; 2 — находки сапропелево-гумусовых углей P1kg-возраста: a — пакета n, b — пакета m; 3 — контур Lmax; 4 — границы структур I порядка; 5 — структуры I порядка; 6 — площади; 7, 8 — параметры углей месторождений по площадям: 7 — P1kg-возраста, 8 — P2–3pc-возраста (А — зольность, Гл — глинистое вещество, Q — кварц). Остальные усл. обозн. см. на рис. 1

Fig. 5. Variations in coal ash content parameters across different areas of the Pechora Coal Basin (supplemented based on: Ugolnaya, 2000; Korelsky, Margo, 1973; Uglenosnaya, 1990; Vorkutsky, 1994; Ollykainen, Shurekov, 1997; Atlas, 2000; Protsko, Valyaeva, 2014)

  • 1    — points: a — boreholes, b — river outcrops, c — mines; 2 — occurrences of sapropelic-humic coals of P1kg age: a — seam group n, b — seam group m; 3 — Lmax contour; 4 — boundaries of first-order structures; 5 — first-order structures; 6 — areas; 7, 8 — coal parameters of deposits by area: 7 — P1kg age, 8 — P2-3pc age (A — ash content, Gl — clayey matter, Q — quartz). For other legend items see Fig. 1

Рис. 6. Изменение состава групп мацералов углей по различным площадям Печорского угольного бассейна (с дополнением по: Угольная…, 2000; Корельский, Марго, 1973; Угленосная…, 1990; Воркутский…, 1994; Оллыкайнен, Шуреков, 1997; Атлас…, 2000; Процько, Валяева, 2014):

1 — точки: а — скважины, b — обнажения по рекам, с — шахты; 2 — находки сапропелево-гумусовых углей P1kg-возраста: a — пакета n, b — пакета m; 3 — контур Lmax; 4 — границы структур I порядка; 5 — структуры I порядка; 6 — площади (обозначения см. на рис. 5); 7, 8 — диаграммы групп мацералов по площадям: 7 — P1kg-возраста, 8 — P2–3pc-возраста (а — Vt, b — I, с — L, d — Lmax)

Fig. 6. Changes in the composition of coal maceral groups in different areas of the Pechora coal basin (with additions from: Ugolnaya, 2000; Korelsky, Margo, 1973; Uglenosnaya, 1990; Vorkuta, 1994; Ollykainen, Shurekov, 1997; Atlas, 2000; Protsko, Valyaeva, 2014):

  • 1    — points: a — wells, b — outcrops along rivers, c — mines; 2 — occurrences of sapropelic-humic coals of P1kg age: a — seam group n, b — seam group m; 3 — Lmax contour; 4 — boundaries of first-order structures; 5 — first-order structures; 6 — areas (for designations, see Fig. 5; 7–8 — maceral group diagrams by area: 7 — P1kg age, 8 — P2–3pc age (a — Vt, b — I, c — L, d — Lmax)


По соотношению групп и составу микрокомпонентов выделено две разновидности углей. Первая разновидность — это нижнепермские кунгурские угли, зачастую микстогумолиты с водорослевой составляющей (битуминит, альгинит). В маршевых отложениях окраинных зон торфонакопления, где проявляется мелкая цикличность, впоследствии формировались высокозольные угли (до 30 %) с большим количеством инертинитовых мацералов (рис. 5, 6). Наряду с повышенным содержанием группы инертинита при высокой проточности приносилось большое количество (до 25 %) спор и кутикуловых тканей (липтинитовых микрокомпонентов) и формировались микстогумолиты.

В более спокойных заболоченных условиях с устойчивой обводненностью формировались обширные озера и накапливались растительные массы с большим количеством водорослевого материала. Данные условия отчетливо проявлены на северо-восточной окраине бассейна, что подтверждается находками альгинита (остатки водорослей Pila) в углях Воркутского и Воргашорского месторождений (Корельский, Марго, 1973). Альгинит и битуминит диагностирован в изученных углях Юньягинской, Воркутинской, Сырья-гинской и Кожимской площадей (табл. 1, рис. 3, c, рис. 5, 6). Угли с повышенным (до 27 %) содержанием липтинита имеют локальное распространение в пределах северо-восточной и западной окраин Печорского угольного бассейна (контур L max , рис. 5, 6).

Вторая разновидность — это угли печорской серии средней-верхней перми, с большим количеством микстогумолитов, обогащенных липтинитом континентального генезиса (рис. 3, 5). На территории гряды Чернышева широко распространены высокозольные (до 40 %) листоватые, сланцеподобные угли, обогащенные липтинитом (до 40 %, рис. 5, 6), формирование ко- торых происходило за счет накопления торфяных масс в озерно-болотных обстановках. В этих обстановках происходила частая смена водного режима, приводящая к повышенной проточности или, наоборот, застойным условиям, что вызывало накопление торфяных масс разного состава. Впоследствии формировались угли с тонким чередованием слоев витринит-инертинитового и витринит-инертинит-липтинитового состава. Микстогумолиты с обилием (до 25–40 %) споринита, кутинита и резинита широко распространены на Неченской и Сырьягинской площадях (Процько, 2011а; Котик, Котик, Каргиева, 2017).

Таким образом, проведенный углепетрографический анализ позволяет выделить две ключевые области распространения разнотипных углей. Первая область с паралическим торфонакоплением в прибрежноморских условиях протягивается от Кожимской до Сырьягинской площади. Здесь распространены угли с липтинитовыми водорослевыми мацералами — альгинит и битуминит. Вторая область характеризуется распространением континентальных озерно-болотных обстановок от Неченской до Сырьягинской площади. В этой области преобладают витринитовые угли, иногда с повышенным содержанием континентального липтинита — споринит, кутинит, резинит.

Элементный состав и битумоиды углей

При одинаковой степени метаморфизма углей мацералы группы витринита содержат относительно больше кислорода, группы липтинита — водорода, а группы инертинита — углерода (Штах и др., 1978). Отличия исходного вещества рассматриваемых углей показаны на диаграмме элементного состава (рис. 7), где выделяются два основных поля. В поле современного и слабопреобразованного керогена попадают

Рис. 7. Особенности элементного состава НОВ исследуемых углей (с дополнением по: Тиссо, Вельте, 1981; Котик, Шанина, 2019)

Fig. 7. Features of the elemental composition of the studied coals (with additions from: Tissot, Welte, 1981; Kotik, Shanina, 2019)

угли (табл. 1), обладающие наименьшей степенью углефикации (Неченская, Кожимская площади). Угли воркутинского района являются более преобразованными, они уже попадают в основное поле НОВ (керогена). Максимально преобразованные антрациты (р. Ерьяха) характеризуются наименьшими показателями и находятся на конечном этапе апокатагене-за (АК).

В имеющейся выборке наблюдаются небольшие различия в элементном составе. Более высокие содержания водорода выявлены для образцов Кожимской, Неченской, Адзьвинской, Сейдинской, Воркутинской и Юньягинской площадей. Последнее обусловлено более высоким содержанием ряда микрокомпонентов: споринита, кутинита и альгинита. Слабая дифференциация элементного состава при незначительных колебаниях углепетрографических характеристик внутри групп показывает генетическую близость исходных продуцентов. Данный факт также свидетельствует о сходстве образующих их биоценозов и исключает наличие чистых типов ОВ в исследуемых углях.

Выходы битумоида в исследованных углях меняются в широких пределах: от первых сотых в высоко-преобразованных углях Сырьягинской и Хальмеръюской площадей до 1.7 % в преобразованных углях Воркутского района (табл. 1).

Распределение н -алкановых и изопреноидных углеводородов в битумоидах углей разных районов

Косью-Роговской, Коротаихинской и Карской впадин зависит от исходного типа ОВ и уровня его катагене-тической преобразованности (рис. 8, табл. 1).

Распределение н -алканов углей, сформированных в озерно-болотных условиях (Неченской и Адзьвинской площадей) характеризуется четким максимумом в высокомолекулярной области с доминированием н -алканов состава н -C 25 27 (рис. 8, а), что связывают с присутствием восков высших растений (Ficken et al., 2000). Различия в распределении средне- и низкомолекулярных н -алканов отражают долю и соотношение микрокомпонентов липтинитовой группы (споринита, кутинита и др.) и влияние микробиальной переработки, что нередко отмечалось в данных отложениях (Анищенко и др., 2004; Баженова, Шапиро, 2008). На более высоких стадиях метаморфизма (МК 2–3 , Воркутинская, Сырьягинская площади) в битумоидах сохраняется повышенное содержание среднемолекулярных н -алканов с преобладанием н -алкана С 25 (рис. 8, b, c). В мацераль-ном составе этих углей присутствует повышенное содержание (до 25 %) липтинита.

Угли кунгурского возраста Печорского бассейна являются примером паралического типа угленакопле-ния, с наличием водорослевых мацералов в составе исходного вещества, которое, как указано ранее, иногда значительно (Котик, Котик, 2017). Слабопреобразованные угли (р. Кожым) характеризуются двумя максимумами распределения н- алканов: первый — в высокомо-

№8’

ВК-82/80, обр. 4

МК

100-

60-

20-

£

I

5 10     20     30     40

Время, min

10     20     30     40     50

Время, min g 200-f 15°' О

§ 100

s ф

Е 50

S

о р. Адзьва, обр. 22 ПК р. Сырьяга, оби. 121, обр. 9-1/2 МК, С р. Кожым обн. 5, обр. 326/1

ПК,-МК,

Воргашор.. утл. пл. nil         МК, р. Воркута, обн. 49, обр. 7.1.20 МК, f

5 10     20     30     40     50

Время, min

5 10     20     30     40     50

Время, min

60*

лэ- с

| 140

.о 120-

5 10     20     30     40     50

Время, min р. Силоваяха ЛК

Время, min

4 160-

01---1——Г-

5 10

£

В

20-

0L

ВО-

20-

О

5 10     20     30     40     50

Время, min g 200

§ 15°-о

5 100

Е 50- о руч. Боковой, обн. 5,обр. 4-1/1   МК,

W 20     30    40     50

Время, min

5 10     20     30     40     50

Время, min

300-

100-

Е -о

1Л

«° ,1^«2

счО.

14 , О !

120-

60-

Е

S зэ- р. Ерьяха

ЛК

Рис. 8. Типичные хроматограммы распределения нормальных и изопреноидных алканов в битумоидах углей Печорского угольного бассейна

Fig. 8. Typical chromatograms showing the distribution of normal and isoprenoid alkanes in coal bitumoids from the Pechora coal basin

лекулярной области ( н -C 23-27 ), а второй — в низкомолекулярной области (рис. 8, d), он обычно характерен для водорослевой растительности (Хант, 1982; Тиссо, Вельте, 1981), что подтверждается углепетрографическими данными (наличие альгинита в углях).

В битумоидах углей более высокой стадии метаморфизма (Воркутского района) при повышении генерации жидких УВ (из липтинитовых компонентов) происходит выполаживание высокомолекулярной части со смещением максимума в низкомолекулярную область (рис. 8, e, f). Такое распределение является результатом более высокого катагенетического преобразования органического вещества (Анищенко и др., 2004).

Высокопреобразованные угли кунгура (МК 5 -АК) характеризуются низким содержанием остаточных би-тумоидов (табл. 1). В распределении н -алканов наряду с повышенным содержанием высокомолекулярных соединений присутствует значительное количество низкомолекулярных н -алканов состава C 15 -18 (рис. 8, g), что отмечалось ранее для аналогичных углей (Анищенко и др., 2004; Баженова и др., 2008) и обусловлено наличием аллохтонных УВ ввиду высокой сорбционной способности углей. Этот факт подтверждается бимодальным распределением н- алканов в остаточных би-тумоидах высокопреобразованных антрацитов на Силовской и Ерьяхинской площадях (рис. 8, h, i).

Анализ битумоидов показал, что УВ-компоненты генерированы углистым веществом III и часто с присутствием смешанного III–II типа керогена (НОВ), что подтверждается и углепетрографическими данными (Анищенко и др., 2004; Котик, Шанина, 2019). Присутствие продуцентов высшей растительности и водорослевой составляющей в битумоидах изученных углей подтверждается и по результатам исследования полициклических и ароматических УВ (Анищенко и др., 2004; Бушнев и др., 2016, 2017; Бурдельная и др., 2021).

Аминокислотный состав углей

Аминокислотный состав верхнепермских углей (печорская серия), сформированных в континентальных озерно-болотных условиях, рассмотрен по четырем площадям — Среднеадзьвинской, Неченской, Воркутинской и Сырьягинской (Котик, 2016). В этих углях содержания аминокислот меняются от 0.04 до 0.12 мг/гС орг . Большинство изученных углей характеризуются повышенной зольностью, особенно в пределах гряды Чернышева (Неченская и Среднеадзьвинская площади). Зольность торфяной массы повышалась за счет периодов повышенной проточности с обильным поступлением минеральных примесей (глины, кварца и пр.) совместно с липтинитовыми (споринит, кутинит, липтодетринит) и инертинитовыми (семифюзинит, фюзинит, микринит, инертодетринит, секрети-нит) компонентами. В данных условиях формировались ткани с сохранившимися (ксиленит и паренхинит) или частично разложившимися (коллотелинит) растительными структурами, что способствовало накоплению таких аминокислот, как аспаргиновая и глутаминовая (табл. 1). Смена на более застойные условия сопровождалась формированием коллотелинита и гели-нита в составе углей, что приводило к увеличению количества АК в углях, поскольку витринитовые компоненты характеризуются максимальными содержаниями азота среди других мацералов (Бороздина, 1965). 16

В подобных анаэробных средах в углях накапливаются такие аминокислоты, как глицин, аланин и глутаминовая кислота. Рост АК наблюдается также в углях, инертинитовые прослои которых содержат большое количество фунгинита (Процько, 2011а, 211б).

Паралические угли, накопление которых происходило в прибрежно-морских маршевых условиях, рассмотрены по Кожимской, Воркутинской, Сырьягинской, Юньягинской, Силовской и Ерьяхинской площадям.

В подобных углях содержания аминокислот варьируют в широком диапазоне (0.026–1.31 мг/г С орг ), что связано с разнокомпонентным составом ОВ, степенью его преобразованности и появлением в ОВ продуцентов фитопланктона. Резкое повышение содержания АК установлено в образцах с присутствием альгинита и би-туминита. Угли с повышенным содержанием инертинитовых мацералов наиболее обеднены АК. В углях с максимальным содержанием микрокомпонентов витринита (коллотелинит и гелинит) преобладают глицин, аланин и глутаминовая кислота. Повышение доли структурных микрокомпонентов (теленит, семивитринит, семифюзинит) приводит к появлению среди доминирующих АК фенилаланина и лейцина. При повышении содержания карбонатов и сульфидов в минеральной части углей среди доминирующих аминокислот обнаруживается серин (табл.1).

В высокопреобразованных углях и антрацитах, представляющих ряд от конечных стадий мезокатагенеза (Юньягинская, Сырьягинская — МК 4–5 ) до начала апокатагенеза (Сырьягинская, Силовская и Ерьяхинская — АК 1–2 ), значительных изменений в содержании аминокислот, по сравнению с менее преобразованными образцами, не выявлено. Преобладающими аминокислотами в преобразованных объектах становятся глицин, аланин и глутаминовая кислота, что связано с высокой долей колотеленитовых и геленитовых мацералов (табл.1). В тех случаях, когда в минеральной составляющей повышается содержание карбонатов и сульфидов, среди доминирующих аминокислот появляется серин. Во всех преобразованных образцах обнаружен D-аллоизолейцин, присутствие которого в геообъектах считается индикатором процессов, протекающих при высоких температурах (Bada, 1975).

Заключение

Проведенные углепетрографические исследования показали следующие особенности распространения мацералов. Основная часть изученных углей характеризуется преобладанием витринитовых и инертинитовых мацералов. Липтинитовые мацералы в малых количествах (менее 5 %) встречаются практически во всех разрезах, но их повышенные скопления (до 30 % и более) имеют ограниченное распространение. Данные компоненты (споринит, кутинит, резинит, альгинит и биту-минит) определяют разделение пермских углей на две условные группы с отличием их химических свойств. Первая разновидность объединяет нижнепермские (кунгурские) многокомпонентные угли, часто с микстогу-молитами с сапропелевой составляющей (битуминит, альгинит). Вторая разновидность объединяет верхнепермские (печорские) многокомпонентные угли с большим количеством микстогумолитов, обогащенных липтинитом континентального генезиса.

Проведенный анализ петрографических типов углей и фациальных обстановок позволяет выделить две различные области. Первая область с преимущественно паралическим типом угленакопления в прибрежно-морских условиях (от Кожимской до Сырьягин-ской площади), вторая область характеризуется распространением континентальных озерно-болотных обстановок (от Неченской до Сырьягинской площади).

Анализ алифатической фракции битумоидов углей разных районов Косью-Роговской, Коротаихинской и Карской впадины показал закономерные отличия в зависимости от исходных продуцентов и уровня ка-тагенетической преобразованности ОВ. Битумоиды углей характеризуются неодинаковым распределением н -алканов с преобладанием высокомолекулярных или низкомолекулярных соединений, а также с присутствием двух максимумов. Анализ алифатической составляющей битумоидов, как и элементного состава НОВ углей, свидетельствует о смешанном составе исходного ОВ и доминировании III и III-II типов вещества.

Исходное органическое вещество углей, условия его консервации и среды торфонакопления оказывают влияние на его аминокислотный состав. Содержание аминокислот выше в случае накопления значительного количества геленита и коллотеленита среди витринитовых компонентов. Еще существеннее повышаются содержания АК при наличии в микрокомпонентном составе альгинита, битуминита и фунгинита. В углях с высокой долей коллотелинита и гелинита обычно преобладают глицин, аланин и глутаминовая кислота. Преобладание аспаргиновой и глутаминовой кислот отмечается для углей с высокими содержаниями структурных микрокомпонентов (ксиленит и паренхинит). Появление среди доминирующих АК фенилаланина и лейцина связано с накоплением мацералов семивитринита и семифюзинита.

Проведенные исследования углей показывают вариативность изменения их мацерального состава, условий накопления и наложение вторичных процессов катагенетического преобразования и миграции.

Исследования выполнены в рамках государственного задания ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН по темам НИР № 122040600014-6 и № 122040600010-8