книги из ГПНТБ / Черноусов Я.М. Уголь на Урале

ними пластами незначительной мощности. Цвет породы „в общем зе­

леновато-серый, в верхней части разреза — темно-серый. Мощность

свиты более 100 м.

Угольная, или продуктивная, свита вскрыта скважинами более

сторождения. Свита сложена преимущественно аргиллитами (глини­ стыми сланцами), алевролитами, песчаниками и частично граве­ литами и конгломератами. В составе свиты имеются углисто-глинис­

тые сланцы и угли. Кроме того, нередко встречаются глинистые из­ вестняки, карбонатизированные (сидеритизированные) и известковис­

тые породы. Среди осадочных пород встречаются пластовые залежи и жилы эффузивов. В отложениях свиты присутствуетмного ос­ татков фауны и флоры.

Надугольная свита сложена глинистыми и алевролитовыми слан­ цами, песчаниками и известняками. Мощность свиты ориентировочно принимается в 500 м.

На породах песчано-глинистой толщи залегает карбонатная

толща нижнего и среднего карбона. Нижнекарбоновая толща состо­ ит из мергелей и известняков визе и намюра. Среднекаменноуголь­ ные отложения также представлены карбонатными породами, в ча­ стности известняками и мергелями.

Отмеченные комплексы пород перекрываются мезозойскими и кайнозойскими образованиями мощностью до 100 м.

В структурном отношении месторождение представляет собой сложно построенную синклиналь, состоящую из ряда синклинальных и антиклинальных складок второго порядка. Породы угленосной тол­ щи сильно перемяты, гофрированы и в ряде мест милонитизированы. Кроме того, угленосные отложения разбиты многочисленными тек­ тоническими трещинами. Углы падения изменяются на коротких рас­ стояниях.

Угленосность связана с продуктивной, или угольной свитой. Под­ угольная и надугольная свиты включают лишь маломощные и ред­ кие прослойки угля. Угленосность на месторождении и на участках неравномерна. Так, на Ерзовском участке наиболее богата углем за­ падная часть. В восточной части отмечаются навыдержанные пла­ сты небольшой мощности. На Винокуровском участке наиболее уг­ ленасыщенными являются западная и центральная части, на Белоу-

совском участке угольные пласты расположены более или менее повсеместно. Количество угольных пластов рабочей мощности, их сум­ марная и средняя мощности представлены таблицей 4.

8Б

Из таблицы видно, что наибольшая угленосность приурочена к Белоусовскому участку. На 7 км южнее Белоусовского пересече­ ния проходит Бобровское, на котором почти полностью отсутствует

промышленная угленосность.

Глубина залегания угольных пластов также оазлична. В север­ ной и центральной частях месторождения максимальная угленасы-

щенность приурочена к горизонту порядка 600—700 м. В южной

части (Белоусовский участок) угольные пласты тяготеют к гори­ зонту обыкновенно не более 400 м.

Угольные пласты крайне не выдержаны по мощности. Некото­ рые из них достигают раздувов более 13 м и сразу же утоняются и выклиниваются. Раздувы связаны преимущественно с шарнирами антиклинальных складок. Угольные залежи нарушены дисгармонич­ ными складками, нередко перемяты, а угольное вещество милонитизировано. Часты разрывные нарушения. Многочисленные трещины

заполнены кальцитом, кварцем или кварцином. К угольным пластам нередко приурочены залежи порфиритов, которые еще более ус­ ложняют мощность и строение угольных пластов.

По отражательной способности уголь разделяется на блестя­ щий, полублестящий, полуматовый и матовый. Структура его бы­ вает однородная, полосчатая (мелкополосчатая и крупно- и гру­ бополосчатая) и оолитовая.

Под микроскопом в нем выделяются вирен, кларен и дюрен.

■Фюзенового вещества почти не наблюдается. Излом раковистый, полураковистый, глазковый, зернистый и землистый. Уголь часто превращен в пылевидное состояние. Некоторые угли в контакте с изверженными породами (порфиритами) претерпели . ококсование.

Повышенное содержание серы объясняется присутствием пирита.

Произведенные анализы элементарного состава углей показывают

казывают, что на Махневском месторождении распространены ан­ трациты, полуантрациты и тощие угли. Имеются, по-видимому, и

87

паровично-спекающиеся. В общем, угли месторождения могут служить довольно хорошим энергетическим топливом. Весьма

ятельности, происходившей в прибрежно-морских условиях. От­ ступившее в нижнем карбоне море оставило позади себя примор­ скую равнину, и на ней, благодаря широкому распространению флоры, развитию которой способствовали благоприятные клима­ тические условия, начался процесс осадко- и угленакопления.

Наличие в области дельты пойм и террасовидных уступов обусловило неравномерное накопление галечникового! материала. Наступившее в развитии дельты состояние относительного покоя проявилось в образовании лагун, озер и болот, а также дряхлею­ щих речных систем с меандрами и старицами. В это время накап­ ливались преимущественно тонкозернистые и тонкоотмученные осадки, представленные теперь алевролитами и аргиллитами. Вос­ становительные условия озер и болот вызвали образование сиде­ ритов, играющих в отложениях угольной свиты значительную роль. В «континентальных» и «лагунных» озерах и болотах проте­ кало накопление органического материала в виде главным обра­ зом высших растений. Периодические погружения области углена­ копления приводили к захоронению торфяников тонкозернистым

и тонкоотмученным материалом. Иногда погружения вызывали не­ большие ингрессии моря с угнетенной фауной, в результате чего отлагались илы, давшие глинистые известняки. В лагунах торфо-

В таких случаях почвой и кровлей угольных пластов служат по­

по мощности, сравнительно небольшой, и прослеживаются на зна­ чительных площадях. Таким образом, происхождение углей место­ рождения связано с развитием дельты и со свойственным ей богатым фациальным разнообразием. Нет на Урале ни одного уголь­ ного месторождения, где бы так четко, как в Махневском, про­ являлись паралические условия с различными типами угленакоп­ ления — лагунным, озерно-болотным морским и озерно-болотным континентальным. Во время угленакопления развивалась вулкани­ ческая деятельность, о чем свидетельствуют широко распростра­ ненные в угленосной толще залежи эффузивов и их туфов. Процесс угленакопления был прерван погружением области углена­ копления и наступившей трансгрессией моря, давшего осадки извест­ няков визейского яруса.

На повышении степени метаморфизма сказался ряд факторов,

прежде всего региональный и динамометаморфизм. Изверженныепороды, контактирующие с угольными пластами, существенного влияния на повышение степени метаморфизма не оказали. Уголь

88

к сравнительно ограниченным по площади болотам обусловила образование залежей с изменяющейся на коротких расстояниях мощностью. Процессы же складкообразования привели к возникно­ вению дисгармоничных складок внутри угольных пластов, вызвали

неожиданностей, порожденных его необычайно сложной геологиче­ ской историей.

ничиваются геологоразведочными поисковыми работами, не прово­ дят детальной разведки. Для осторожности, как мы видели, дей­ ствительно много оснований. Наличие «чехла» мезозойских и кайнозойских пород вызывает необходимость закладки сравнитель­ но глубоких шахт (порядка 300 м). Шахтные поля должны быть по площади небольшими, так как уголь сосредоточивается в «узлах» небольших размеров. Наконец, при разработке месторождения не

кумулировать метан, отводить его по специальным газопроводам и направлять к потребителям? Иными словами: не следует ли Мах-

Еловское месторождение

Расположено s 3 км на запад от с. Строкино и в 20 км на юго-восток от центра Махневского месторождения. От ближайшей железнодорожной станции Рычково удалено на 9 км. Присутствие угленосных отложений, находящихся в одной полосе с Махневским месторождением, установлено буровыми работами в 1958 году. Угленосные отложения разведаны Махневской геологоразведоч­ ной партией до глубины 350 м. С запада и востока они ограниче­

ны комплексами пород с тектоническими контактами.

По возрасту месторождение аналогично Махневскому. Однако,

асимметричная антиклиналь, ширина которой по II разведочной

торой составляет около 350—400 м, насчитывается до 15 угольных пластов мощностью до 5—9 м. Все они сближены и образуют

89

угольную свиту суммарной мощностью до 85 м. Мощность чисто­ го угля в ней составляет 40—45%. Угли, по-видимому, принадле­ жат к полуантрацитам. Содержание влаги (Wa) — 0,6—0,8%; зо­ лы (Ас)- — 10,5—28,0%; выход летучих веществ (Vr) — 9—11%.

Геологоразведочные работы продолжаются. Детальная развед­ ка позволит более точно произвести промышленную оценку место­ рождения. Но уже теперь можно сказать, что месторождение за­ служивает внимания.

Егоршинское месторождение

революции 1917 года копи были национализированы. С 1923 по 1924

год они находились на консервации. С 1924 года эксплуатационные работы возобновились.

Наиболее значительные геологические исследования в районе производил А. П. Карпинский, разработавший первую стратигра­

и условия образования угольных пластов.

Вопросами шахтной геологии занимался на протяжении 15 лет А. Р. Подкин, геологоразведочными работами в районе руководили М. А. Киреев, М. И. Сидорович и др. В настоящее время произ­

водится разведка глубоких горизонтов.

Геологическое строение месторождения. Угленосная полоса расположена среди изверженных пород. С запада она ограничена

порфиритами и их туфами. На востоке с угленосными отложения­ ми контактируют породы зоны разлома шириной около 200 м. Вос­ точнее получают развитие диабазовые порфириты, песчаники, слан­

цы и известняки.

мущественно порфиритами, сланцами, песчаниками и известняками.

90

А. А. -Пронин и А. А. Петренко относят ее к турнейскому воз­

расту.

Угленосная свита в литологическом отношении состоит глав­ ным образом из песчаников (занимающих около 70% разреза), сланцев (аргиллитов), алевролитов, редко конгломератов. Мощ­ ность их весьма неустойчива. С угленосной свитой связано разви­ тие угольных пластов. Возраст свиты визейский. Мощность ее око­ ло 450—500 м.

Надугленосная свита мощностью до 500 м сложена породами грубозернистого состава, а также известняками (в виде несколь­ ких тонких пластов), А. А. Петренко и Л. Д. Кипарисова относят ее к верхам намюра и низам среднего карбона.

В структурном отношении месторождение представляет собой моноклиналь с западным падением.

На общем фоне моноклинальной структуры получают развитие складки следующих порядков, а также разрывные нарушения.

Углы падения крыльев складок изменяются от 10 до 85°. В ря­ де мест наблюдаются гофрировка, а также дисгармоничные

складки.

Разрывные нарушения имеют меридиональное, широтное и ко­ соширотное простирание. Они разбивают месторождение на ряд небольших тектонических блоков. Амплитуда смещения колеблется в пределах от сантиметров до 200 м. В некоторых блоках наблю­ дается чешуйчатое строение угленосной толщи. Нарушения имеют характер взбросов, надвигов, сбросов и сдвигов. Падение плоско­ стей сместителей преимущественно западное или северо-западное. Основные разрывы широтного и косоширотного простираний слу­

и началась их разработка на больших глубинах. Мощность плас­ тов крайне неустойчива. Например, пласт 1-й изменяется в рабочей

ным образом тектоническими причинами. Наблюдаются раздувы, пережимы и выклинивания, обусловленные перераспределением

91

ПОЛТАВО БРЕДИНСКИЙ УГЛЕНОСНЫЙ РАЙОН

Угленосные отложения турнейского возраста в этом районе, административно относящемся к Челябинской области, известны с прошлого столетия из работ А, П. Карпинского (1880). Необходи­

динское, находящееся в непосредственной близости от ст. Бреды.

Обыкновенно с этим же районом связывают Бородинское место­ рождение, удаленное на 20 км от ст. Тамерлан, и Домбаровское — в ПО км на юго-восток от г. Орска.

Полтавское месторождение

Периодически разрабатывается с прошлого столетия. В осно­ вании угленосных отложений залегают туфобрекчии, известковые конгломерато-брекчии и кремнистые сланцы среднего и верхнего девона. На размытой поверхности их залегают отложения карта-

лы-аятской свиты мощностью 550 м, представленной конгломерата­ ми, песчаниками, алевролитами и сланцами с. растительным детри­ том. Залегающая выше полтавская свита мощностью 500 м состо­

ит из песчаников, конгломератов, а также алевролитов, сланцев и угольных пластов. Верхние горизонты угленосной толщи размыты

и перекрыты четвертичными отложениями. В тектоническом отно­

шении месторождение представляет собой, по А. А. Петренко, слож­ ную синклинальную складку, несущую на себе ряд антиклинальных и синклинальных складок второго порядка, а также сравнительно мелких брахиструктур. В составе угленосных отложений отмечает­ ся развитие жил изверженных пород типа гранита, гранит-аплита,

гранит-пегматита, гранит-порфира, кварцевого порфира, сиенит-

кварцевые жилы.

В западной части месторождение ограничено гранитами и сер­ пентинитами, на востоке угленосные отложения перекрываются визейскими известняками.

:93

На месторождении известно до 28 угольных пластов изменчивой мощности (до 12 л). Форма залежей, как правило, четкообразная. Угольные залежи имеют сложное строение, нередко расщепляются и выклиниваются. Угольное вещество перемято, милонитизировано.

углях содержание графита достигает 10%, и он может быть предме­

том попутной добычи. Степень углефикации высокая. Угли при­ надлежат к антрацитам или ографиченным антрацитам. В контакте с изверженными породами уголь превратился в естественный кокс.

Причиной этого является исключительная невыдержанность мощно­ сти угольных пластов, сложная тектоника месторождения и значи­ тельная обводненность шахт.

Брединское месторождение

В основании угленосной толщи залегают биотитовые гнейсы и очковые плагиогнейсы докембрия, кварциты ордовика и порфи­ риты девона. На размытой поверхности их залегают отложения

каряжинской свиты, состоящей из мелкогалечных конгломератов и песчаников суммарной мощностью около 250 м. Выше лежат от­ ложения брединской свиты, представленной песчаниками, алевро­ литами и сланцами мощностью 550 м. Угленосная свита расчлене­ на на шесть горизонтов. Встречаются многочисленные отпечатки растений. Надугленосные отложения представлены синташтинской свитой, состоящей из песчаников с подчиненными прослоями слан­

цев и пропластков углей. Мощность свиты равна 200 м. Разрез

завершается безымянной свитой из кремнистых опок, известняков и известковистых аргиллитов и алевролитов с морской фауной. Мощность свиты — 200 м. В структурном отношении месторожде­ ние представляет собой сложнопостроенную синклиналь с рядом антиклинальных и синклинальных складок второго порядка и брахиструктур. В восточной части на угленосные отложения ложатся визейские известняки, на западе угленосные образования ограниче­ ны серпентинитами и габбро, реже — диоритовыми порфиритами, лампрофирами и диабазами. Угленосные образования представля­ ют собой полосу в основном меридионального простирания. На мес­

торождении отмечаются системы разрывных нарушений типа сбро­ сов, взбросов и надвигов. Нередко встречаются зоны милонитизированных пород.

На месторождении известно свыше 20 угольных пластов. Стро­ ение пластов более простое по сравнению с Полтавским место­ рождением. Однако и здесь угольные пласты имеют неустойчивую

94

мощность. Наблюдаются раздувы, пережимы, явления расщепле­ ния и выклинивания' Раздувы обыкновенно приурочиваются к шар­ нирам складок, особенно антиклиналям. Угольные пласты, вскры­ тые в шарнире антиклинальной складки шахтой № 1, оказались со­ стоящими из «обдавышей» и «мелочи» (брекчиевидного угля). По-видимому, во время транспортировки куски угля полируются из­ мельченным веществом, выполняющим роль абразивного матери­ ала. Пространство между шарами, сфероидами, цилиндрами и кону­ сами заполнено брекчиевидным и пылевидным угольным материа­ лом, который иногда «сцементирован» гидроокислами железа или кварцем.

Уголь-антрацит иногда ографиченный. Содержание в нем влаги (WJI) —2,5—5,5%, золы (Ас) —2,5—40,0%, общей серы — 0,4—5,5%; летучих веществ (Vr )—1,8—8,8%; углерода (Сг)—90,0—96,0%;

водорода (Нг )—1,3—2,0%; азота — 0,3—0,6%; теплотворная спо­ собность на рабочее топливо достигает 7500 кал.

Угольможет быть использован в качестве энергетического топ­ лива, но месторождение в настоящее время не разрабатывается из-за сложных тектонических условий и невыдержанности угольных пластов. Кроме того, переход на отработку глубоких горизонтов за­ труднен из-за повышения с глубиной газоносности (выделения метана).

Бородинское месторождение

Является одним из наиболее сложных в тектоническом отно­ шении. На' древних отложениях, состоящих из кристаллических сланцев, роговиков и диабазов, залегают со стратиграфическим перерывом образования успенской свиты, представленной песчани­ ками, гравелитами и туфами с прослоями глинистых сланцев сум­ марной мощностью 400 м. Вышележащая бородиновская свита песчаников и сланцев мощностью до 700 м включает угольные пла­ сты и является угленосной. На ней лежит тогузакский горизонт микрозернистых кварцитов вторичного происхождения мощностью 100 м. Выше залегает горизонт грубогалечных конгломератов с по­ родами угленосной толщи общей мощностью 40 м. В восточной части угленосные отложения граничат с визейскими известняками, а на западе — с интрузией ультраосновных пород Успеновского массива. Структура месторождения — синклиналь, усложненная рядом син­ клинальных и антиклинальных складок второго и последующего по­ рядков. Угленосные отложения разбиты тектоническими трещинами, а также жилами изверженных пород. На месторождении известно до 20 угольных пластов и пропластков весьма неустойчивой мощ­ ности. Уголь перемят, милонитизирован. Мощные раздувы сменяются утонениями, пережимами и выклиниваниями. Степень метаморфизма высокая. Это ографиченный антрацит. Поверхности отдельности по­ крыты обычно «пленками» и чешуйками графита. Уголь высоко­ зольный, трудно загорается. Содержание золы (Ас) составляет 11,0—65,0%, влаги (W’'1)—до 10%, серы—до 1,5%, летучих (Vr)—до 20%, содержание углерода (Сг )—до 84—97%, водоро­ да (Нг ) — до 4,5%.

Уголь не разрабатывается. Этому препятствуют, во-первых,

95