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

имущественно палеозойские образования мощностью до 4000 м. В ос­

новании угленосных отложений залегают девонские образования мощностью около 1500 м, на которых лежат турнейские (нижний карбон) отложения, разделенные И. И. Горским на три горизонта: Cja, С}виС1С, сложенные в основном известняками мощностью

около 280 м. На них лежат песчано-глинистые угленосные отложения,

скому составу расчленил угленосную толщу на девять свит: ниж­ нюю и верхнюю переходные, три свиты промежуточные (песчанико­ вые) и четыре углесодержащие (преимущественно глинистые с угольными пластами). В ряде мест свиты не выдерживаются: иногда они сливаются друг с другом, иногда выпадают из разреза. Возраст угленосных отложений, по-видимому, нижневизейский. Угленосные отложения перекрываются породами визейского яруса мощностью от

ностью около 250 м, представленные слоистыми известняками, пере­ слаивающимися в средней части толщи с мергелями, глинами и глинистыми сланцами.

В бассейне распространены также отложения верхнего отдела карбона (С3) мощностью около 400 м, сложенные толстослоистыми известняками серого цвета.

Разрез завершается трансгрессивно налегающими отложениями артинского яруса нижней перми (Р; ) мощностью 1500—2000 я,

состоящими в основании из сильно окремнелых известняков', а также песчаников, песчано-глинистых пород и конгломератов (в верхней части разреза).

Бассейн расположен в структурном отношении в переходной (от геосинклинали к платформе) зоне Урала. Это складчатый бассейн, который по классификации ,П. И. Степанова может быть отнесен к типу наклоненных. Антиклинальные и синклинальные складки, про­ тягивающиеся на десятки километров в основном в,, меридиональном направлении, асимметричны. Западные крылья синклиналей более пологие, восточные—более крутые. Шарниры складок имеют вол­ нистость. Восточная часть складчатого бассейна эродирована, на западе угленосные отложения уходят под мощную .толщу перекры­ вающих их отложений. Складки разделены П. В. Васильевым на три группы: основные, обусловливающие структуру района, допол­ нительные, развивающиеся в контуре основных складок, и побоч­ ные, возникшие на крыльях основных и дополнительных складок.

73

3.Косогорская синклиналь

4.Главная антиклиналь

5.Косьвинская синклиналь

6.Центральная антиклиналь

7.Коспашско-Полуденная синклиналь

8.Шумихинская синклиналь

9.Бруснянская синклиналь

10.Гремячинская синклиналь

11.Восточно-Гремячинская (Громовская) синклиналь

12.Гореловская антиклиналь

13.Усьво-Басковская антиклиналь

14.Столбовская антиклиналь

15.Усьвинская синклиналь.

Кроме отмеченных, выделяются и более мелкие структуры: Вла­ димирская, Кедрово-Ашинская, Белоспойская, Нагорнинская и ряд других синклиналей;

ская и Усть-Койвинская синклинали, Половинкинская (Скальнин-

ская) и Об'манковская антиклинали. Таким образом, в Кизеловском

районе структура оказывается очень сложной. Складчатые струк­ туры осложнены системой дизъюнктивных нарушений. К ним отно­ сятся преимущественно надвиги, сбросы и взбросы. Некоторые пологие надвиги с амплитудой, достигающей нескольких километ­

ров, значительно усложняют структуру. Так, Александровская и За­ горская антиклинали, считавшиеся ранее самостоятельными, в дей­ ствительности оказались блоками сложного надвига, вследствие которого визейские и среднекарбоновые отложения залегают на бо­ лее молодых — верхнекарбоновых и пермских образованиях. Ряд месторождений северной части бассейна: Костано-Лытвенское, Урсинское и Луньевское — являются частью огромного надвига, под комплексом пород которого погребено западное крыло центральной Кизеловской антиклинали и восточные части полей шахт № 6 — капитальной и № 15. Надвиговые структуры установлены в север­ ной части Коспашско-Полуденной и в южной части Косьвмнской синклиналей, в пределах Всеволодо-Вильвенской антиклинали.

Ряд структур надвигового характера выявлен в Чусовском районе. Как правило, структуры типа надвига переходят в струк­ туры типа взбросов. Плоскости сместителей разрывных нарушений имеют падение на восток. Исключение составляют нарушения за­ падного крыла Главной Кизеловской антиклинали, где обнаружены нарушения с амплитудой до 200 м с падением сместителя на запад. Породы надвинутых блоков («аллохтонов») собраны в ряд мелких складок, гофрированы, смяты и нарушены разрывными дислока­ циями.

И. В. Пахомов считает возможным обнаружение «погребенных»

угленосных структур на северном продолжении Косьвинской син­ клинали, под отложениями нижнего девона, и восточнее Гремячинской синклинали также под девонскими образованиями.

Угленосность бассейна неравномерна. В Кизеловском районе насчитывается свыше 20 пластов и пропластков, приуроченных

77

№№ 13, 11, 9 и 5, соответствующие пластам №№ 5, 7, 6 и 3 по клас­ сификации В. Н. Попова, или пластами I, II и III по терминологии горняков. Количество угольных пластов непостоянно. Наиболее вы­

(Усьвинская синклиналь, южная часть Косьвинской синклинали, Столбовская антиклиналь). Рабочей мощности в некоторых местах достигают пласты №К° 19, 12 и 7.

Мощность угольных пластов неустойчива.

Пласт № 13 залегает под свитой кровельных песчаников в верхней части разреза угленосной толщи. Мощность его от 0,80 до 3,50 м. Строение, как правило, сложное. Верхняя пачка имеет мощ­ ность до 1,15 м, нижняя—от 1,50 до 3,10 м. Мощность породного

на 2,0—25,0 м. Имеет широкое площадное распространение, а в пределах Главной Кизеловской антиклинали (ГКА) распространен повсеместно. Мощность его колеблется от 0,9 до 2,50 м. Строение обыкновенно простое. В северной части бассейна он состоит из двух пачек, разделенных прослоем алевролита мощностью 0,10—0,60 м. Иногда количество пачек достигает четырех. Литологический со­ став пород почвы и кровли изменяется от аргиллитов до песча­

ников.

Пласт № 9 залегает на 2,0—40,0 м ниже пласта № 11. Мощ­ ность его колеблется от 0,45 до 1,50 м. Прослоем аргиллита мощ­ ностью до 1,50 м он в ряде мест разделен на две пачки. Кровлей служит песчаник. Ложная кровля состоит из аргиллита и алевро­ лита. Почвой является песчаник, алевролит и аргиллит.

Пласт № 5 лежит на 15,0—30,0 м ниже пласта № 9. Мощность пласта от 0,25 до 3,0 м. Строение в центральной части залежи, как правило, простое, в периферических частях расщепляется (что характерно и для других пластов) на две-три пачки, после чего выклинивается. Почва и кровля представлены аргиллитом и алев­ ролитом.

Характеристика угленосности отдельных тектонических структур, являющихся угольными месторождениями, приводится ниже. В бас­ сейне выделяются: Северные площади, Кизеловский и Чусовской районы.

Северная площадь ограничена на юге Костано-Лытвенским месторождением, на севере — широтой д. Пудьва. Длина полосы около 60 км. Площадь разделена на три тектонические зоны: во­ сточную, расположенную восточнее Чикманского надвига; централь­ ную, находящуюся между Чикманским и Луньевским надвигами, и западную, распространенную западнее Луньевского надвига. Катим зонам приурочены более мелкие структуры с неравномерной угле­ носностью.

Маломощные угольные пласты залегают на большой глубине. Поэтому И. В. Пахомов делает вывод о сомнительных промышлен­ ных перспективах северных площадей бассейна.

Районы рек Язьвы, Вишеры и Колвы, по заключению Уралгеологоуправления, являются бесперспективными.

78

В Кизеловском угленосном районе выделяется ряд угольных месторождений.

Костано-Лытвенское месторождение находится в 10 км севернее пос. Луньевка ив 15 км на северо-восток от г. Александровска. Ширина месторождения около 3,5 км, длина 18 км. Структура очень сложна. Месторождение представлено сложной системой антикли­ нальных и синклинальных складок Луньевского надвига, осложнен­ ных надвигами второго порядка. Месторождение разведано слабо, угольные пласты подсечены шурфами.

Урсинское месторождение является продолжением предыдущего.

сантиметров до 2 м. Месторождение интенсивно нарушено складча­ тыми и разрывными дислокациями. Запасы могут разрабатываться мелкими шахтами (до 50 тыс. тонн в год).

Луньевское месторождение представлено аллохтоном, нарушен­ ным серией мелких складок и сложными разрывами. Вследствие надвига угленосные отложения вступили в контакт с пермскими образованиями. Угольные пласты №№ 13 и 11 имеют исключительно невыдержанную мощность. Перспективы месторождения крайне ограничены.

Кедрово-Анюшинское месторождение расположено в северо-

восточной части района и приурочено к Кедровской синклинали. Угленосная толща залегает на глубине 300—400 м. Скважинами механического бурения отмечены лишь угольные пропластки нера­ бочей мощности.

Коспашско-Полуденная синклиналь имеет значительную пло­ щадь: ширина около 3 км, длина до 50 км. Антиклинальное подня­ тие, разделившее структуру на западную и восточную синклинали, вывело угленосные отложения на поверхность. Встречаются складки и разрывы второго и последующих порядков. Северная часть син­ клинали разведана слабо. В ней известен один угольный пласт ра­ бочей мощности.

Южная часть достаточно детально изучена и освоена. Здесь распространены три пласта (№№ 13, 11 и 9). Действуют 8 шахт, две строятся; две шахты проектируются, одно шахтное поле служит

резервным.

Белоспойское месторождение (Белый Спой) находится в непо­

средственной близости от Коспашско-Полуденной синклинали, на восточной окраине района. Угленосные отложения собраны в мел­ кие асимметричные складки, значительно денудированные. Степень угленосности слабая. Известные угольные пласты (один-два) имеют изменчивую мощность.

Владимирское месторождение расположено в пределах синкли­ нальной складки (продолжения синклинали Рудничной и Делянок), которая Луньевским надвигом приподнята и перемещена на запад. Восточное крыло ее срезано тектоническим нарушением. Струк­ тура месторождения очень сложная. Мощность угольного пласта колеблется от 0,10 до 1,06 м. Пласт залегает среди крепких квар­

цевых песчаников.

Северная часть Главной Кизеловской антиклинали (ГКА) при­ урочена к северному замыканию крупной антиклинальной складки, расположенной в средней и южной частях бассейна. Антиклиналь осложнена складками второго порядка и разрывами. Коэффициент

79

угленосности достигает 3%. Известны пласты №№ 13, 11 и 9, не имеющие повсеместного распространения. В северной части анти­ клинали находятся 5 действующих шахт (имени Ленина, имени Во­

протяженность около 35 км, служит также восточным крылом Косо­ горской синклинали. На нем расположены поля шахт: Октябренок, № 2 — капитальная, № 5/13, № 4 и имени Крупской. На юге угле­ носные отложения срезаны Басковским надвигом. Распространены четыре угольных пласта неустойчивой мощности №№ 13, 11, 9 и 5. Наиболее устойчивую мощность имеет пласт № 11, разрабатывае­ мый всеми шахтами месторождения.

Косьвинская синклиналь (северная часть) является одной из крупных структур бассейна. Она достигает глубины 1400 :л (до пласта № 11). На севере она берет начало в районе шахты Руд­ ничной, на юге замыкается в районе р. Усьвы. Строение складки

асимметричное. Западное крыло пологое, восточное — более крутое. Имеются многочисленные складки второго порядка и разрывные

нарушения. Максимальная угленасыщенность связана с западным крылом синклинали, особенно его центральной частью. В пределах северной части Косьвинской синклинали работают четыре шахты (имени Серова, имени Сталина, имени Урицкого и имени Калини­ на), одна строится (Косьва № 1) и две проектируются (Косьва № 2 и Косьва № 3).

Южная часть Косьвинской синклинали и Главной Кизеловской антиклинали очень сложна в: тектоническом отношении. Южная часть Косьвинской синклинали разделена Гореловской антиклиналью на две ветви: западную, сопряженную на участке Усьва № 3 с, Усьвинской синклиналью, и восточную, сливающуюся с Шумихинской синкли­ налью и переходящую южнее р. Усьвы в Бруснянскую синклиналь.

ская синклиналь), на некоторых участках встречаются пласты № 13 (шахта им. Чкалова) и № 9 (шахты Нагорная и Усьва № 1—1).

Действующими шахтами являются Первомайская № 13/14, Усьва № 1—2 и Нагорная, строящимися — Гореловская № 2 и Усьва № 3. Угленосные отложения известны в пределах Столбовской антикли­ нали (западная ветвь Главной Кизеловской антиклинали), разбурен­ ной на протяжении 20 км, по значительных запасовне ожидается.

Шумихинская синклиналь является восточным ответвлением юж­ ной части Косьвинской синклинали, имеет ширину до 2 км при дли­ не 12,5 км. Промышленная угленосность связана главным образом с восточным крылом, на котором заложена шахта Шумиха № 1—2. Северным продолжением синклинали служит Ольховская синклиналь с угольными пластами №№ 11 и 13.

Бруснянская синклиналь — одна из крупнейших структур бас­ сейна •— имеет длину около 20 км и ширину до 4,5 км. Некоторый интерес представляют пласты №№ 13 и 5, достигающие рабочей мощности.

80

Гремячинская синклиналь, расположенная в юго-восточной час­ ти бассейна, является в структурном отношении южной ветвью Бруснянской синклинали. На месторождении работает шесть шахт (№№ 02 — капит., 63, 65 — капит., 69, 71, 76) одна шахта (№ 75/77) строится.

Восточно-Гремячинское месторождение расположено восточнее Гремячинской и Бруснянской синклиналей. Длина его 10 км, шири­ на около 4,5 км. На месторождении известны два пласта рабочей мощности — №№ 11 и 13. В 1955 году оно начало разрабатываться.

Всеволодо-Вильвенская антиклиналь расположена в северо-за­ падной части бассейна. Она служит частью висячего крыла надвига, где пермские и каменноугольные отложения надвинуты на отложе­

ния нижней перми. Угольные пласты залегают, по-видимому, на глу­ бине более 2000 м.

Мальцевская антиклиналь расположена в западной части бас­ сейна, в 12 км на запад от Главной Кизеловской антиклинали, и яв­ ляется, вероятно, южным продолжением Всеволодо-Вильвенской ан­

тиклинали. Угольные пласты №№ 19 и 11 в осевой части залегают на глубине 500—700 м, на востоке и западе глубина залегания их возрастает до 1300—1500 м.

Чусовской район изучен сравнительно слабо. Геологоразведоч­ ные работы начали осуществляться главным образом в последние годы. Из тектонических особенностей отмечаются более мелкая складчатость и резко выраженная асимметричность складок. Круп­ ные надвиги разделяют район на западную, среднюю и восточную тектонические зоны. Угленосность невысокая. Действующей шахтой

Степень разведанности Кизеловского бассейна составляет 42%. Здесь работает 36 шахт, 11 шахт находится в стадии строительства, девять участков^ остаются резервными.

Качество углей. Внешне угли бассейна имеют черный цвет, по

блеску они принадлежат, обыкновенно, к полуматовым и матовым.

Из таблицы видно, что угли бассейна — высокозольные и много­ сернистые. Содержание золы изменяется в пределах от 18 до 30% и в среднем составляет около 26%. Они относятся к труднооб'ога-

тимым: выход концентрата при обогащении составляет в среднем

60—75% при зольности 8—13%. Так, для пласта № 13 выход кон­ центрата— 60% при зольности 12,7%, для пласта № 11—66,3% при зольности 9,2%, для пласта № 9—концентрата 64,6% при золь­ ности 10,1% и для пласта № 5—73% при зольности 8,5%. Содер­

жание общей серы колеблется в пределах от 3 до 8% и более и в среднем равняется приблизительно 5,5%.

Выход летучих веществ колеблется в пределах от 37 до 48% и в среднем составляет около 41%. Наибольший выход летучих ве­ ществ имеют угли Шумихинского и Гремячинского месторождений (46—47%). Намечается закономерность возрастания выхода летучих

веществ с уменьшением стратиграфической глубины.

Теплотворная способность углей достигает 9200 кал/кг. Высо­ кую теплотворную способность имеют угли пластов №№ 11 и 9, более низкую — угли пласта № 5.

Коксующие свойства углей различны. Угли пластов №№ 13, 11 и 9 Главной Кизеловской антиклинали имеют сравнительно лучшие коксующие свойства. Толщина пластического слоя составляет 18 мм, в обогащенном угле пластический слой возрастает до 22 и более мм, Угли принадлежат к маркам Г1, Ж2 и Ж1 и используются для получения кокса на Губахинском коксохимическом заводе. В южном направлении коксующая способность углей понижается. Так, угли западного крыла Главной Кизеловской антиклинали имеют пласти­ ческий слой по пласту № 13—11 мм, по пласту № 11—11—22 мм, по пласту № 9—12 мм и по пласту № 5—10 леи. Здесь угли при­

надлежат к маркам Г1 и Гг. Угли западного крыла Косьвинской синк­

кларены, редко кларены), липтобиолиты (споровые), а также сапропелиты (б'огхеды) и угли смешанного исходного материала (полубогхеды и кеннели). В некоторых районах широко распространены так называемые матовики—высокозольные угли.

Угли относятся к каменным. Они используются для получения кокса и в качестве энергетического топлива. Некоторые из них, например, споровые липтобиолиты Обманковского месторождения, дающие выход смолы до 28%, могут быть использованы для полу­

чения жидкого топлива.

Генезис бассейна и углей. Кизеловский бассейн относится к типу переходных от геосинклинали к платформе. Накопление угленосных осадков его связано с периодом относительно поднятия области угленакопления и. происходило на территории обширной дельты с системой широко развитых рек. Таким образом, угленакопление бас­ сейна, по-видимому, следует считать паралическим. Обломочный ма­ териал подвергался длительной транспортировке; провинции питания располагались к востоку и западу от бассейна. Периодические диф­ ференциальные относительные поднятия и погружения обусловили неравномерное развитие угленосных отложений и угольных пластов. На общем фоне развития дельты получали распространение различ­

82

УГОЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ НИЖНЕКАМЕННОУГОЛЬНОГО ВОЗРАСТА ВОСТОЧНОГО СКЛОНА УРАЛА

Махневское месторождение

Расположено в Махневском районе Свердловской области близ ст. Ерзовка. Открыто в 1947 году. К настоящему времени угленос­ ность установлена на Ерзовском, Винокуровском, Южно-Винокуров- ском, Белоусовском и Бобровском участках.

Геологические условия месторождения очень сложны. Здесь рас­ пространены изверженные, метаморфические и осадочные породы. Под угленосными отложениями залегает комплекс пород, представ­ ленный вулканогенными и осадочными образованиями. Среди них

распространены диабазы, порфириты и их туфы, туфы альбитофи­ ров, туфопесчаники, глинистые сланцы и др. На этом комплексе по­ род залегает карбонатная толща, состоящая из известняков с члени­ ками криноидей. Возраст толщи относится предположительно к среднему — верхнему девону.

На карбонатной толще лежит песчано-глинистая толща нижнего карбона. Песчано-глинистые отложёния распространены в виде трех полос: Толмачевской, Комаровской и Махневской. Отложения Тол­ мачевской (западной) полосы сильно метаморфизованы и представ­ лены кремнистыми, слюдистыми, серицитовыми и графитистыми сланцами, значительно нарушенными жильными образованиями. Ко­ маровская полоса (восточная) сложена переслаивающимися глини­ стыми и песчано-глинистыми сланцами.

Махневская полоса расположена на 17—20 км восточнее преды­ дущих. Длина полосы достигает, по-видимому, около 50 км при ширине до 2—3 км. Угленосные отложения полосы характеризуются преобладанием глинистых разновидностей, составляющих око­ ло 70%. Песчано-глинистая толща разделена по литологическому со­

85