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

1941 год крупные работы в депрессии произведены А. А. Петренко и Г. И. Водорезо-вым, составившими геологическую карту Северных Мугоджар и Примугоджарья в масштабе 1 : 200 000. Значительным вкладом в дело изучения угленосных отложений послужили труды А. Л. Яншина и П. Л. Безрукова, расчленивших угленосные отложе­ ния на две свиты: хайбулинскую — нижнеюрскую и зиреньагачскую —

среднеюрскую. А. А. Петренко датировал возраст угленосных отло­ жений Орской депрессии рэт-лейасом. Эпизодические геологические

участков, причем один из них площадью в 7 кв. км может разраба­ тываться открытым способом.

В геологическом строении Орской депрессии принимают участие палеозойские, мезозойские и кайнозойские образования.

Палеозойские отложения на западном крыле депрессии сложены порфиритами (5г + Д1) и песчаниками (Дг + Дз), восточное крыло,— в основном известняками и аргиллитами каменноугольного возраста. На породах фундамента распространена кора выветривания, состоя­ щая из глин и алевролитов мощностью до 70 мм, возраст ее, по А. А. Петренко, нижнеюрский.

На отложениях коры выветривания или непосредственно на по­ родах палеозойского фундамента залегают угленосные отложения. Их возраст, по 3. А. Малютиной (1956), среднеюрский. Разделены на две подсвиты: продуктивную, и малопродуктивную. Обе подсвиты литологически охарактеризованы переслаиванием глинисто-алеврити- стых разностей; они отличаются угленасыщенностью и своеобразием минералогического состава. Продуктивная подсвита состоит из алевритистых глин, заключающих ® себе пласты и линзы угля.

Мощность подсвиты составляет в южной части от 10 до 70 м. Малопродуктивная подсвита представлена буровато-серыми песча­ ными слюдистыми карбонатными глинами, а также мелкозернистыми песками и песчаниками с существенно карбонатным цементом. В раз­

резе подсвиты присутствуют линзы угля и сидерита. Таким образом, в данной подсвите карбонат приобретает большее значение, чем в

продуктивной. В структурном отношении Орская депрессия, как, по-

видимому, и остальные депрессии Восточно-Уральского бассейна, представляет собой грабен, ограниченный горстами. Ширина депрес­ сии — 35—40 км. Восточно-Уральский бассейн состоит из системы де­ прессий, которые относятся к межгорной впадине, расположенной в пределах Магнитогорского синклинория.

Угленосные отложения залегают волнисто, образуя ряд пологих синклинальных и антиклинальных складок. Углы падения в перифе­ рических частях синклинальных структур обыкновенно не более 10°; в осевых частях — почти горизонтальное залегание. Разрывные дисло­ кации немногочисленны. Это обыкновенно сбросы небольшой ампли­ туды.

Угленосность неравномерна. Максимальные мощности угольных пластов приурочиваются, как правило, к центральным частям син­ клинальных структур, в периферических частях угольные залежи рас­ щепляются и иногда выклиниваются.

В продуктивной подсвите (верхней) установлено до 10 угольных пластов. Мощность отдельных залежей достигает 8,0—9,0 м. Угольные

136

пласты обособляются в горизонты. Нижний горизонт включает IV—VII пласты, верхний — VIII—X. Пласты IV—VII имеют более

простое, а пласты VIII—X более сложное строение. Пласты IV, VI, VII и VIII имеют сравнительно широкое площадное распространение и более устойчивую мощность, остальные пласты склонны к выкли­

ниванию на коротких расстояниях.

В малопродуктивной свите насчитывается три рабочих пласта (I—III). Рабочие пласты невыдержанны. Строение пластов I и II простое. Кроме того, присутствует до 15 тонких пропластков угля мощностью не более 0,40 м.

Бассейн принадлежит к типу закрытых. Угленосные отложения перекрыты третичными отложениями мощностью до 90 л и четвер­ тичными образованиями мощностью до 20 м.

Петрографическое изучение углей позволяет выделить сажистые, листоватые, лигнитовые, землистые и плотные разности. Листоватые угли сложены, по 3. А. Малютиной (1956), обрывками лигнинно-цел-

люлозных тканей, сцементированных слабо гумифицированным буро­ вато-желтым коллоидальным гумусовым веществом. Лигнитовые угли сохраняют строение древесины. Землистые и сажистые-разности имеют мелко- и разноаттритовую, или сажистую, структуру и интен­ сивно черную, непрозрачную под микроскопом, массу. Плотные, силь­ но гумифицированные разности представлены хрупким, блестящим,

полублестящим или полуматовым, иногда матовым углем. Землистые

и сажистые разности преобладают. Они составляют 35—40%, плот­ ные — 20—25 %, лигнитовые — 2—5 %.

Угли типично бурые. Содержание золы в них колеблется от 17 до 30%, в среднем 23%. Анализ золы показывает содержание (в %): SiO2 —28,10; А12О3 —40,16; Fe2O3 —0,21; SO4 —12,30; CaO —17,37; MgO—1,86. Выход летучих веществ на абсолютно сухое топливо в среднем 33,3% (от 31,6 до 34,6%), серы общей — 0,6—1,2% (в сред­

нем 0,9%). Теплотворная способность на сухое топливо в среднем 4674 кал/кг при колебании от 4380 до 4980 кал.

Элементарный анализ показывает содержание на горючую массу:

Он может быть использован как энергетическое топливо для Орского и Актюбинского промышленных районов.

Образование угленосных депрессий связывается с возникновени­ ем разломов и горстово-грабеновых структур. На фоне широкого площадного развития угленосных депрессий были распространены различные континентальные фации. Так, малопродуктивная (нижняя)

подсвита образовалась, по-видимому, в условиях прирусловой части поймы с мелкими проточными болотами. Происхождение продуктив­ ной подсвиты связано с поймами, заключавшими в себе систему про­ точных и непроточных болот. В проточных болотах образовались

листоватые и лигнитовые угли, их сажистые и землистые разности формировались в существенно верховых болотах, а плотные раз­ ности — в низинных.

Угольные месторождения могут разрабатываться открытым и подземным способами.

Угленосные районы бассейна изучены очень слабо, закономерности

распространения угленосных отложений в бассейне еще не раскрыты.

В Орском угленосном районе необходимо прежде всего подверг­

137

УРАЛО-КАСПИЙСКИЙ БУРОУГОЛЬНЫЙ БАССЕЙН

Расположен в пределах Прикаспийской низменности. Северная граница проходит по железной дороге Чкалов — Актюбинск — Таш­ кент, западная граница определяется нижним течением р. Урал. Южной границей служит побережье Каспийского моря, на востоке ограничен р. Эмбой.

В геологическом строении принимают участие породы пермского, триасового, юрского, мелового, третичного и четвертичного возраста.

Пермские отложения представлены песчаниками, конгломерата­ ми, мергелями, глинами, алевролитами, объединяемыми в так назы­ ваемую красноцветную толщу. По возрасту они относятся (В. Л. Ма­ лютин, 1956) к казанскому и татарскому ярусам.

На пермских отложениях залегают отложения мезозойского воз­

раста, разделенные на пять свит (снизу вверх): бузулукскую, дангузскую, курашасайскую, среднюю и верхнюю угленосные.

Бузулукская свита относится к нижнетриасовому возрасту. В ли­ тологическом отношении она представлена красновато-бурыми пес­ ками, глинами и песчаниками. Мощность свиты до 200 м.

Дангузская охарактеризована красновато-бурыми глинами с прослоями песчаников и песков общей мощностью до 200 м. Возраст ее считается нижнетриасовым.

Курашасайская, или нижняя, угленосная свита принадлежит к верхнетриасовому-нижнеюрскому возрасту. Она включает три зоны: песчаную мощностью до 40 м, с прослоями глин и угля; продуктив­ ную мощностью до 20 м, состоящую из серых глин и включающую три угольных пласта, один из которых •— местпромовский — имеет мощность до 1,5 м; пестроцветную мощностью до 240 м, сложенную чередующимися песками и глинами.

Средняя угленосная свита принадлежит к нижнеюрскому воз­ расту, она разделена на две зоны: песчаную мощностью в 100 м и

глинистую, которая содержит до 10 угольных пластов. Мощность

зоны до 65 м.

Верхняя угленосная свита средне-верхнеюрского возраста разде­ лена на две зоны: песчаную мощностью до 60 л и продуктивную глинистую с 1—2 угольными пластами. Мощность зоны до 35 м.

На континентальных отложениях залегают породы верхнеюр­ ского возраста морского происхождения. Это — мелкозернистые пес­

139

УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ СРЕДНЕЮРСКОГО (ВЕРХНЕЮРСКОГО?) ВОЗРАСТА

ЛОБВИНСКО-ЕКАТЕРИНИНСКАЯ УГЛЕНОСНАЯ ПОЛОСА

В пределах этой полосы наиболее изучены угленосные отложения

в Атюсской, Чаповской, Ката-сьминско-Замарайской и Актай-Лобвин-

ской депрессиях-

Атюсское месторождение

Расположено в 5 км юго-западнее ст. Марсята. Упоминание о присутствии углей в береговых обнажениях реки Чап имеется в тру­ дах Е. С. Федорова и В. В. Никитина (1901). Э. Гофман еще раньше

отмечал, что «под золотоносным пластом» по р. Чап обнаружен уголь.

ную, угольную и надугольную.

Подугольная свита имеет повсеместное распространение.

Сложена она структурными и бок-ситовидными пестроокрашенными

глинами, конгломератами и песчаниками с подчиненными им аргил­ литами и алевролитами. Мощность пестроцветов, залегающих в осно­ вании -овиты, достигает в северо-западной части 55 м, в южном и юго-западном направлении она уменьшается до 5 м.

На пестроцветах залегают разногалечниковые конгломераты,

включающие линзы песка. Мощность конгломератов до 12 м. Подме­ чена закономерность ее возрастания с севера на юг.

Выше конгломератов лежат песчаники мощностью от 5 до 13 м. Иногда встречаются белые пластичные тонкоотмученные глины мощ­ ностью до 3 м. Общая мощность подугольной свиты достигает 100 м.

Угольная свита состоит из пластов углей, аргиллитов, алев­ ролитов, песчаников и белых глин общей мощностью до 40—70 м.

Надугольная -овита приурочивается преимущественно к осе­ вой части синклинали. В периферических частях она эродирована. Мощность свиты не более 40 м. Сложена она аргиллитами, алевро­ литами и слабосцементированными песками и песчаниками. Среди них

141

встречаются пестрэцветные глины, приуроченные, по-видимому, к южной части месторождения.

Литологический состав неустойчив, но наблюдается закономер­ ность возрастания роли грубообломочного материала по направлению

ссевера на юг. Областью питания служили породы, расположенные

вюжной части депрессии. Количество макроритмов возрастает так­

же в южном 'направлении.

В структурном отношении угленосные отложения сложены в син­ клинальную складку с углами падения западного крыла не более 10°,

восточного— 15—40°. На общем фоне асимметричной синклинальной структуры вырисовываются мелкие синклинальные складки второго порядка. Дизъюнктивных нарушений не встречено.

На месторождении известно четыре угольных пласта мощностью: пласт IV — от 0,50 до 8,80 м (чистого угля до 8,30 м), пласт III —

от 2,40 до 2,95 м (чистого угля до 2,50 лг), пласт II — от 1,20 до

3,35 м (чистого угля до 2,68 м), пласт I—до 16,30 м (чистого угля

до 15,90 м).

Как видно, мощность угольных пластов весьма неустойчива. Их расщепление и выклинивание происходит преимущественно с севера

на юг.

Петрографическое изучение углей показывает, что среди них мо­ гут быть выделены лигниты, плотные гумусовые угли, землистые раз­ ности, смоляные и кутикуловые липтобиолиты, а также угли смешан­ ного исходного материала. В северной части месторождения распро­ странены главным образом гумусовые угли (гумитолиты), к южной части приурочены лигниты (антраксилиты) и липтобиолиты.

Химические свойства углей, судя по многочисленным анализам,

содержание золы и выход летучих веществ возрастают с севера на юг. Результаты химических анализов показывают, что уголь отно­

сится к бурому низкой степени углефикации.

Атюсская депрессия, по-видимому, возникла вследствие эрозион­ ных процессов, развивавшихся вслед за погружением восточной окраины Нижне-Тагильской зоны и относительным поднятием ее центральной части. Наиболее податливыми к эрозии были зоны кон­ тактов изверженных образований с осадочными. При формировании

безугольных толщ были распространены в южной части пролювиаль­ ные факции, в северной части существенно верховые болота, в юж­ ной — проточные болота-.

В настоящее время месторождение не разрабатывается. Эксплуа­ тироваться оно может небольшим разрезом.

Чаповское месторождение

Расположено в районе системы рек Чапа и Атюса, западнее ст. Марсята. Разведочные работы проводились в 1946—1947 гг. тре­ стом «Свердловскуглегеология». Пq результатам разведочных работ составлен геологический отчет (Г. Юхно, 1949).

Литолого-стратиграфическая колонка угленосных отложений верх­ неюрского (?) возраста, залегающих на размытой поверхности пале-, озойскйх пород, приводится (по Г. Юхно) в следующем виде:

1. В основании залегают пестроцветы мощностью до 42 м.

142

2.Над пестроцветами распространены конгломераты и песчани­ ки мощностью до 20 м.

3.Выше лежат песчаники и пески мощностью до 15 м.

4.На песчаниках и песках залегает продуктивная толща, состоя­

щая из алевролитов, аргиллитов и углей. Мощность ее не более 25 м.

(10—20°) и более крутые восточные (до 30°).

В восточной депрессии встречен один пласт мощностью 0,20 м., в западной известно два пласта суммарной мощностью до 9,5 м. Их мощность весьма неустойчива. Они расщепляются и выклиниваются.

Среди углей выделены: землистый мелко-штриховатый, землистый торфоподобный и лигнитовый (антраксилит). Угли бурые, низкой степени углефикации. Химический анализ их показывает содержа­ ние (в среднем, в %): АУЛ—11,46; Ас—30,19; Sc об—1,05; Vr — 43,68; Сг —68,85; Нг —4,44; Ог + Nr — 25,94.

По условиям образования угленосные депрессии подобны Атюс-

ской. Месторождение не разрабатывается.

Катасьминско-Замарайская депрессия

Находится.® районе рек В.-Катасьмы и Рыбной. Отложения де­ прессии общей мощностью 130 м расчленены Н. Е. Сластеновой на три свиты: кварцево-каолиновую, кварцево-глауконитовую и глини­ стую. Тектоника изучена очень слабо. Здесь намечается существова­ ние синклинальных складок с падением западных крыльев 10—16°.

Угленосность связана с кварцево-каолиновой свитой. Мощность от­

дельных линз угля до 0,80 м. Химические анализы проб угля на абсолютно сухое топливо показывают: влаги— 15,20—37,63%; золы — 29,78—40,90%; серы-—0,37—5,88%. Теплотворная способность угля 4600—5523 калорий. Образование депрессии связано, вероятно, с эрозионными процессами.

' Южнее Катасьминско-Замарайской депрессии расположена Ак- тай-Лобвинская депрессия. Возраст, структура и угленосность ее

аналогичны предыдущей. Здесь встречены линзы лигнитов и сажи­ стых углей мощностью 0,3—1,5 м, которые считаются непромышлен­

ными.

Основные направления поисков угля в Лобвинско-Екатеринин-

ской полосе — это разбуривание Екатерининского и Марсятского про­ филей и уточнение состава и мощности отложений в Самском районе.

Мугайско-Кыртомская угленосная площадь

Угленосные отложения известны в Мугайской и Кыртомской де­ прессиях. Они принадлежат, проблематично, к среднеюрскому, а, мо­ жет быть, верхнеюрскому или даже более молодому возрасту.

143

УГОЛЬНЫЕ БАССЕЙНЫ ВЕРХНЕЮРСКОГО ВОЗРАСТА

СЕВЕРО-СОСЬВИНСКИЙ УГЛЕНОСНЫЙ БАССЕЙН

Бассейн расположен в Ханты-Мансийском национальном округе, на восточном склоне Северного Урала, в бассейне Северной Сосьвы — левого притока реки Оби. На западе ограничен комплексом пород

Уральского горного сооружения, северной границей условно считается город Березов, на юге — широта поселка Бурмантово, восточная гра­ ница скрывается под комплексом мезозоя и кайнозоя Западно-Си­ бирской низменности.

Наиболее крупные геологические исследования, после работ Е. С. Федорова, относятся к 1929 году. В это время С. М. Машков­

цевым, Н. А. Сириным, Г. К- Волосюком и Н. К. Спицыным начали

производиться исследования, связанные с решением проблемы неф­ теносности. С 1932 по 1935 год геологические работы производились Н. А. Сириным и Г. В. Шмаковой, которыми была составлена геоло­ гическая карта масштаба 1 : 200 000 и описаны угольные месторож­ дения. Возобновившимися в 1948 году поисковыми работами, кото­ рыми руководили В. А. Лидер и А. ГТ. Сигов, установлено распро­ странение угленосных отложений на огромной площади. В частности, угленосность выявлена на участках Лопсия, Усть-Манья, Няысь,

Толья, Оторья, Маурынья.

Геологическая характеристика. Угленосные отложения верхне­ юрского возраста залегают на размытой поверхности фундамента, сложенного породами девона и карбона, и перекрываются меловыми,

третичными и четвертичными образованиями.

В основании угленосных отложений залегают породы коры вы­ ветривания, представленные пестроцветными глинами мощностью до 50 м. Среди них встречаются обломки ракуши и спикулы губок.

Угленосные отложения расчленены на три свиты (снизу вверх): яны-маньинскую, тольинскую и оторьинскую.

Яны-маньинская свита сложена конгломератами, песчаниками, алевритами и глинами с прослоями глинистых бурых углей. Мощ­ ность свиты до 50 м.

Тольинская свита представлена в литологическом отношении песками, алевритами и иногда глинами. Мощность свиты до 80 м. В составе свиты встречаются прослои угля.

145