07.04.2021

Угленосные формации геосинклинальной группы


Угленосные формации гоосинклинальной группы, как правило, но выходят за пределы герцинских и более молодых складчатых областей и примыкающих к ним участков более древней консолидации. В прогнозировании угленосности рассматриваемых формаций главную роль играет установление их формационной принадлежности, так как с каждым типом угленосных формаций обычно связаны определенные по значимости и промышленной ценности угольные месторождения. Поэтому признаки, позволяющие типизировать геосинклинальные угленосные формации, одновременно можно рассматривать и в качестве основных критериев прогноза угленосности.

Угленосная формация внутренних прогибов геосинклиналей инверсионной стадии развития. Известна на Урале (Восточный склон), в Казахстане (Прибалхашье, Джунгария, Прииртышье и Рудный Алтай), Восточной Сибири (Верхоянье) и на Дальнем Востоке (Южное Приморье, Сахалин, Камчатка и др.), датируется ранним-средним карбоном, пермью, поздним триасом, поздним мелом, палеогеном и неогеном, характеризуется резкими колебаниями мощностей от 100 до 1500 м (Урал, Казахстан), иногда до 4200 м и, возможно, более (Дальний Восток). Контакты формации с ниже- и вышележащими неугленосными формациями часто отмечены угловыми и стратиграфическими несогласиями- Нередко, например на Полдневском месторождении (Восточный склон Урала), они постепенные. Разрез данной угленосной формации в одних случаях имеет регрессивный (Казахстан), в других — трансгрессивный (Урал) характер и, как правило, неустойчив на площади. Типоморфными породами являются обычные для угленосных формаций песчаники, алевролиты, аргиллиты, углистые аргиллиты и угли. На отдельных участках и интервалах разреза существенное значение приобретают конгломераты (Прииртышье), пирокластические (Прибалхашье) и эффузивные (Дальний Восток) породы.

К общим особенностям рассматриваемой формации относятся: сильная изменчивость литологического состава на площади, слабая окатанность обломков, плохая отсортированность и минералогически пестрый, преимущественно незрелый, полимиктовый, местами туфогенный состав терригенных пород. Фациальный состав угленосных отложений отличается большим разнообразием. Широким развитием пользуются мелководно-морские, лагуннозаливные, подводно-дельтовые, бассейновые, озерные, болотные, субаэральные, аллювиально-дельтовые, аллювиально-пролювиальные и вулканогенные образования. В разрезе формации наблюдается многопорядковая ритмичность. В некоторых случаях (Прииртышье) устанавливается определенная связь ритмичности и угленосности. Она заключается в том, что чем мощнее, симметричнее и проще устроен основной ритм, тем мощнее приуроченный к нему угольный пласт. В рассматриваемой угленосной формации содержится от 1—3 до 50—150 пластов, до 43 из которых достигают рабочей мощности 0,9—7,6, иногда 18—30 м. Строение их преимущественно сложное. По классификации E.О. Погребицкого пласты относятся к категории неустойчивых и изредка относительно устойчивых. Они часто расщепляются и выклиниваются. Угли характеризуются разнообразием вещественно-петрографических типов от блестящих клареновых до матовых дюреновых и фюзеновых, преимущественно высокой, реже средней зольностью и трудной обогатимостью. По степени метаморфизма они относятся к бурым, переходным к длиннопламенным (Камчатка), газовым — тощим — антрацитам и даже графитам (Урал, Казахстан). Основными видами метаморфизма являются региональный и нередко термальный и контактовый. Проявление последнего обусловлено наличием в угленосной формации даек кислого, среднего и основного состава.

Рассматриваемая формация характеризуется интенсивной дислоцированностью с углами падения крыльев складок до 85°. Нередко фиксируются изоклинальные н опрокинутые складки. Повсеместно отмечаются многочисленные разрывные нарушения, которые относятся к категориям сбросов, взбросов и реже надвигов (Урал). Угленосная формация данного типа во многих регионах, как правило, сильно денудирована. Вследствие этого в настоящее время она локализуется в сравнительно небольших, изолированных и сложно построенных синклинальных структурах. С ней связаны мелкие и средние месторождения каменных углей с запасами редко более 1 млрд. т. Однако вследствие неблагоприятных горно-технических или гидрогеологических условий они не эксплуатируются.

Угленосная формация внешних прогибов геосинклиналей инверсионной стадии развития. Распространена на Западном Урале, в Мугоджарах, Западном Прибалхашье, на Кавказе, в Восточной Сибири (мыс Цветкова) и Южном Приморье, по возрасту относится к раннему карбону, позднему триасу, средней юре и раннему мелу. Мощность формации варьирует от 150 до 450 м. достигая на Кавказе 700—2000 м. Залегание ее на подстилающих породах согласное, исключая район Партизанского месторождения, где отмечается угловое несогласие. Контакт с перекрывающими отложениями либо постепенный (Западный Урал, Западное Прибалхашье), либо отмечен угловым несогласием (Кавказ). Характер разреза формации преимущественно трансгрессивный. По набору пород и фаций, которые образуют ритмы различных порядков, она несколько отличается от формации внутренних прогибов возрастанием роли известняков (мыс Цветкова), значительно меньшим количеством туфов, конгломератов и пролювиальных отложений, полным отсутствием эффузивных пород.

Данная формация характеризуется значительной изменчивостью литолого-фациального состава. На Кавказе она заключает в себе 1—7 пластов мощностью до 1,5 м. Обычно в ней сосредоточено 20—40 угольных пластов, из которых только 1—10 имеют устойчивую рабочую мощность (до 10 м). Угли относятся к категориям гумусовых и изредка сапропелевых (Южное Приморье); они средне- и высокозольные, труднообогатимые, как правило, находятся на стадии Д—Т. Основной вид метаморфизма — региональный, термальный и контактовый виды отмечаются значительно реже (Кавказ, Южное Приморье). В зонах воздействия мелких секущих интрузий угли преобразованы в полуантрациты и антрациты.

В целом данная формация дислоцирована заметно слабее, чем угленосная формация внутренних прогибов. Как и последняя, она подверглась интенсивному размыву и сохранилась лишь в отдельных синклинальных структурах. К ней приурочены некрупные месторождения с ограниченными запасами. Некоторые из них имеют промышленное значение.

Угленосная формация внутренних прогибов геосинклиналей орогенной стадии развития. Характерна для Северного Кавказа, Восточного Казахстана, Карпат и Соверо-Востока бывш. СССР и датируется средним—поздним карбоном, пермью, палеогеном и неогеном; отличается непостоянной мощностью, которая колеблется от 450—900 до 2300—3000 м. Контакты формации с подстилающими и покрывающими породами, как правило, отмечены размывами или угловыми и стратиграфическими несогласиями.

Разрез в большинстве случаев имеет отчетливо выраженный регрессивный характер. С формациями инверсионной стадии развития ее сближают почти повсеместное присутствие туфов и иногда горизонтов эффузивных пород типа андезитов и базальтов, а также сильная изменчивость литолого-фациального состава; отличает присутствие бассейновых, аллювиально-дельтовых и аллювиально-пролювиальных отложений. Мелководно-морские фации встречаются чрезвычайно редко. Среди ритмов преобладают бассейновые, лагунно-бассейновые, лагунно-дельтовые и аллювиальные типы. Пласты максимальной мощности, как правило, тяготеют к двум последним.

Распределение угленосности в данной формации, как и в вышеописанных, по вертикали и латерали неравномерное. В ней заключено от 1—7 до 43—105 угольных пластов преимущественно сложного строения, не выдержанных на площади. Из них до 15 достигают рабочей мощности 1—11,2 м. Угли в основном гумусовые и относятся к классам гелитолитов, микстогумолитов и фюзенолитов. По характеру зольности и обогатимости они очень близки углям ранее рассмотренных формаций. Их степень метаморфизма меняется от бурых до газовых, жирных и даже тощих. Главным видом метаморфизма является региональный. Термальный и контактовый метаморфизм проявляется локально, главным образом на участках, где происходило внедрение даек изверженных пород.

После проявления завершающих складчатых движений, сопровождавшихся неоднократными глыбовыми перемещениями, некогда сравнительно обширные площади углеобразования были размыты. Поэтому в настоящее время рассматриваемая формация локализуется в изолированных, сложно построенных синклинальных структурах и грабенах.

С данным типом формаций связаны мелкие и средние по запасам месторождения, имеющие небольшое промышленное значение.

Угленосная формация внешних прогибов геосинклиналей орогенной стадии развития. Распространена в Западном Верхоянье и Казахстане, по возрасту относится к карбону и перми, характеризуется мощностью от 500 до 1800 м, резким преобладанием песчаников, алевролитов и аргиллитов над другими типами отложений, почти полным отсутствием вулканогенных и интрузивных пород, преобладанием прибрежно-морских, бассейновых, аллювиально-дельтовых и болотных фаций, широким развитием маломощных основных ритмов, постепенными переходами в выше- и нижележащие отложения и относительно слабой дислоцированностью. Угленасыщенность формации непостоянна. В одних случаях в ней содержится 2—4 пласта мощностью 0,2—4 м (Западное Верхоянье), в других (Казахстан) — свыше 20 пластов, из которых почти все достигают рабочей мощности 0,9—4 м (иногда пласты имеют уникальную мощность — до 85,8 м). Угли преимущественно высокозольные и труднообогатимые. Они находятся на стадии газовых — коксовых и иногда тощих. Основной вид метаморфизма — региональный.

С данной формацией могут быть связаны как углепроявления и мелкие месторождения, так и крупные месторождения типа Экибастузского бассейна.

Угленосная формация краевых (передовых) прогибов. Формировалась на границе между платформами и геосинклиналями орогенной стадии развития последних. Она устанавливается на Украине, Урале, Дальнем Востоке, в Казахстане, Средней Азии, Сибири и Карпатах, возраст ее определяется как карбоновый, пермский, юрский, меловой, палеогеновый и неогеновый. Для нее характерны большие мощности (800—18000 м). На подстилающих отложениях формация, как правило, залегает согласно. Верхний контакт часто отмечен угловым несогласием.

В строении формации принимают участие различные терригенные породы, каменные угли, углистые породы и в небольшом количестве известняки. Преобладающими фациями являются прибрежно-морские, бассейновые, лагунные, дельтовые, аллювиально-пролювиальные и болотные. Породы и фации, закономерно чередуясь в разрезе, образуют ритмы I—VIII порядков. Формация характеризуется относительно высокой угленасыщенностью. Количество пластов обычно колеблется от 40 до 300, из которых до 100 достигают рабочей мощности. Угли представлены классами гелитолитов, микстогумолитов и фюзенолитов. Существенную роль среди них играют малозольные и легкообогатимые разности. Их степень метаморфизма (региональный фон) возрастает с глубиной от длиннопламенных до коксовых, нередко тощих и антрацитов.

Рассматриваемая формация обычно сильно дислоцирована и сравнительно хорошо сохранилась от размыва. Она характеризуется отсутствием или очень слабым проявлением магматизма. С ней связаны наиболее крупные угольные бассейны страны, такие как Донецкий, Кузнецкий, Карагандинский, Львовско-Волынский, Печорский, Ленский, Буреинский и др.

Таким образом, главными критериями прогнозирования угленосности геосинклинальной группы угленосных формаций являются типы прогибов, в которых формировались формации, а также существовавшие в них палеогеографические условия и тектонический режим. Эти главные критерии выявляются посредством установления таких критериев, как мощность, соотношение с подстилающими и перекрывающими образованиями, особенности литолого-фациального состава, характер ритмичности, количество угольных пластов и их строение, качество углей, степень дислоцированности формации, характер проявления магматизма, степень сохранности формаций, характер горно-геологических и горно-технических условий эксплуатации.





Яндекс.Метрика