Файл: Волков В.Н. Генетические основы морфологии угольных пластов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.07.2024

Просмотров: 152

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

образованиями синхронными, образующимися одновременно на боль­

ших территориях

[241].

 

 

 

Занимаясь вопросами формирования пластов сложного строения

паралического

типа

с выдержанными

прослоями

пустых пород

Г. Д.

Дмитриев

[44]

заключил, что

если

прослои,

находящиеся

внутри

пласта,

параллельны поверхностям

почвы

и кровли, то

пласт на данной площади формируется не при миграции береговой линии, а одновременно на всей территории. В противном случае поверхности прослоев должны были бы располагаться вкось по отно­ шению к почве и кровле (рис. 25).

Несмотря на критику [9, 77, 63], идея одновременности форми­ рования угольных пластов, высказанная впервые К. Г. ВойновскимКригером, подтверждается результатами многих исследований.

2. СТРАТИГРАФИЯ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Решение вопроса об углеобразующей зоне и механизме форми­ рования пласта на площади лежит прежде всего в изучении осо­ бенностей строения самой залежи и главным образом ее страти­ графии. Поэтому необходимо остановиться на основах стратиграфии угольных пластов, дающих ключ к восстановлению истории их накопления.

Подобно тому, как любое серьезное исследование какой-либо осадочной толщи или свиты в первую очередь связано с их страти­ графическим расчленением на более мелкие единицы разреза, так и изучение морфологии и генезиса угольного пласта требует разра­ ботки его стратиграфии.

Основы стратиграфии пластов были заложены сравнительно давно, однако эти вопросы оставались на втором плане и не привле­

кали особого внимания

до последних

лет

[97,

138,

178,

176,

20,

190,

241,

133,

251,

173,

86,87,158,

159,

31,

207,

211,

51,

72,

200,

3,

27,

30].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Под стратиграфией (или стратификацией) угольного пласта сле­ дует понимать расчленение его разреза на ряд горизонтов или слоев, которые отражают смену слоев торфяника в процессе образования залежи и могут быть прослежены на площадп. В качестве стратигра­ фических горизонтов служат прежде всего характерные угольные пачки и прослои пород (в пластах сложного строения). В частности, наилучшими маркирующими горизонтами являются тонкие и выдер­ жанные на огромных расстояниях каолинитовые прослои (тонштейны), широко развитые и описанные в пластах многих бассейнов мира. Однако не всегда имеются подобные прослоп, и не все прослои обладают достаточной выдержанностью. Отсюда возникает стремле­ ние расчленить разрезы пластов простого строения, а также отдель­ ные угольные пачки в пластах сложного строения. В основе этого

расчленения

лежат

главным

образом

петрографические методы,

с помощью

которых

большей

частью

удается выявить-изменение

4*

51

деталей микроструктуры углей по разрезу даже в тех случаях, когда пласт на всю мощность сложен одним типом угля.

При выделении угольных слоев по петрографическим признакам используется комплекс характеристик, обычно применяемых в углепетрографии [86, 87, 158, 159, 31, 173, 200, 207, 211]. К числу их относятся: состав, распределение и соотношение микроингредиентов^ по разрезу пласта; характер гелифпцнрованиого вещества и состав его компонентов; характер и количество фюзенизированных компо­ нентов; состав и количество липоидных компонентов; равномерность распределения мпкрокомпонентов; количество и состав минеральных включенией.

Таким образом, стратиграфическое расчленение разрезов уголь­ ных пластов основано прежде всего на разделении угольных пачек маркирующими горизонташі —характерными и выдержанными на площади прослоями пород и дополняется (на основе главным обра­ зом петрографических признаков) разделением угольных пачек на отдельные слои пли горизонты, имеющие определенную протяжен­ ность на площади. В результате исследования для угольного пласта может быть получен сводный стратиграфический разрез, сравнение которого с конкретными разрезами в отдельных точках территории распространения пласта дает возможность судить об изменении его строения, а на основе этого — об особенностях формирования и по­ следовательности развития в разрезе п на площади.

Стратиграфия угольного пласта является проблемой геологопетрографической. Здесь очень важен геологический контроль и оценка выделяемых петрографическими методами горизонтов. Луч­ шие результаты дают совместные исследования геолога и углепетрографа. Есть основания полагать, что в детальной стратиграфии угольных пластов, помимо углепетрографин, могут быть успешпо применены палеоботанические и другие методы, вплоть до исполь­ зования профилей зольности и характеристики зольных «скелетов» [186].

Основные трудности стратификации пластов связаны с надеж­ ностью выделения горизонтов. Вещественно-петрографический со­ став углей не всегда выдержан на площади и в разной степени под­ вержен фациальным изменениям. Общий уровень разработки про­ блемы позволяет считать, что более надежное стратиграфическое расчленение пласта получается в тех случаях, когда в его разрезе имеются выдержанные породные прослои типа тонштейнов, обеспе­ чивающие естественный контроль проводимого выделения гори­ зонтов.

Ниже приводятся примеры стратиграфических исследований

угольных

пластов.

 

 

 

Пласт

13

западной части

Донбасса (по В. П- Волкову,

Е.

И. Фо­

киной, А.

М.

Лаптевой, В.

И. Узиюку). Пласт 13 (свита

С^)

отно­

сится к числу наиболее известных пластов бассейна. Он имеет огром­ ную площадь практически непрерывного распространения, которая с учетом закрытых территорий составляет не менее 20—30 тыс.

квадратных километров. Изученная площадь представляет собой полосу, расположенную вдоль простирания основных структур бас­ сейна (Бахмутская и Кальмиус-Торецкая котловины, Главная анти­ клиналь), охватывает восемь геолого-промышленных районов (Лиси­ чанский, Алмазно-Марьевский, Селезневский, Боково-Хрустальскпй, Центральный, Чистяково-Снежнянский, Донецко-Макеевский, Крас­ ноармейский) и составляет около 13 тыс. квадратных километров.

Впределах изученной . тарритории пласт характеризуется

достаточно высокой степенью изученности (104 шахты, более 2 тыс.

lg

m3

«я

Рис. 26. Сводные стратиграфические разрезы угольных пластов Донецкого бассейна.

П л а с т I,

( п о В . Н . В о л к о в у , А . М . Л а п т е в о й , В . И . У э и к ж ѵ , Е . И .

Ф о к и н о й ) ;

пласт m,

(по В . Н . В о л к о в у , А . М. Л а п т е в о й , M . Е . Люфановоіі); пласт

А8 (по В . И . У з і і ю к у ) ;

 

 

 

 

пласт I,

(по В . И .

У з и ю к у ) .

 

 

 

1

—

угольные горизонты H и х индексы; 2

— выдержанные каолііцитовые п р о с л о и (тонштейны);

з

—

глинисто - алевритовые п р о с л о и переменной мощности;

А,

В, С, . . .

— обозначения п р о ­

слоев . Ф и г у р н ы м и скобками

п о к а з а н ы

горизонты

пласта,

распространенные

в п р е д е л а х

 

 

 

 

всей и з у ч е н н о й территории

 

 

 

скважин). Синонимика

пласта

в пределах

большей

части

площади

выяснена надежно. Диапазон мощности 0,3—2,5 м, строение от про­ стого до сложного. В ряде мест пласт подвержен расщеплениям, раз­ мывам и выклиниванию..

Сводный разрез пласта ls, наиболее близко отвечающий его конкретным разрезам в средней части Красноармейского района, имеет мощность порядка 1,5—2,5 м и в целом состоит из трех нерав­ ных частей, разделенных породными прослоями, в том числе тонштейном. Нижняя ri средняя части разреза в свою очередь на ряде участков разделяются дополнительными прослоями породы на уголь­ ные пачки, которые расчленяются на петрографические горизонты (рис 26).

53

Анализ стратиграфического строения пласта 13 и сопоставление его разрезов разных участков региона выявляет ряд закономерно­ стей. Нижние горизонты пласта присутствуют только в ДонецкоМакеевском, Красноармейском и частично Центральном районах, причем наибольшая их мощность приурочена к Доиецко-Макеев- скому району. Средние горизонты пласта (от 1с до 5а) присутствуют повсеместно в пределах изученной территории. Верхние горизонты залежи (5<?, 6) распространены на небольшой площади только в сред­

ней части Красноармейского

и,

возможно, в восточной части Цен­

 

 

 

 

 

 

трального

районов.

 

Распро­

 

 

 

 

 

 

странение горизонтов

позволяет

 

 

 

 

 

 

сделать общий вывод о неодно­

 

 

 

 

 

 

временности

начала

п

оконча­

 

 

 

 

 

 

ния накопления пласта Іа в пре­

 

 

 

 

 

 

делах

западной

части

Донец­

 

 

 

 

 

 

кого бассейна (рис. 27). Тор­

 

 

 

 

 

 

фяник

возник

 

на

 

площади

 

 

 

 

 

 

Донецко-Макеевского и Крас­

 

 

 

 

 

 

ноармейского

районов

(нижние

 

 

 

 

 

 

горизонты),

затем

распростра­

 

 

 

 

 

 

нился

на всю

территорию и

 

 

 

 

 

 

в последний

 

период

 

накапли­

 

 

 

 

 

 

вался только в Красноармейском

 

 

 

 

 

 

и,

возможно,

в

 

южной части

 

 

 

 

 

 

Центрального (?) районов (верх­

 

 

 

 

 

 

ние

горизонты).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вместе с тем, анализ полу­

 

 

 

 

 

 

ченных

данных

 

показывает,

Рпс. 27. Схема распространения уголь­

что,

несмотря

на

 

фиксируемую

иеодновременность

 

начала

и

ных горизонтов

(І—6) пласта 13

в

за­

окончания

накопления

 

пла­

падной

части

Донецкого

бассейна

 

 

а — к о н т у р

р а с п р о с т р а н е н и я

пласта;

б

—

ста

13,

средние

горизонты

за­

лежи,

слагающие

 

основную

и з у ч е н н а я

п л о щ а д ь р а с п р о с т р а н е н и я

у г о л ь ­

 

 

ных

горизонтов

 

 

 

часть ее разреза,

имеют

прак­

 

 

 

 

 

 

тически

повсеместное

распро­

странение (см. рис. 27). Это свидетельствует об одновременном в целом накоплении средних горизонтов пласта на обширной территории. Ширина зоны углеобразования составляла в этом случае не менее 130 км (от Красноармейского до Лисичанского районов). Исключе­ нием является лишь Донецко-Макеевский район, где, как указано выше, накапливались нижние слои пласта.

На примере пласта 13 видно,, что процесс его формирования имел сложный характер, включая как элементы неодновременностп, так и одновременности'. Однако соотношение этих элементов неодина­ ково. Одновременное накопление было характерным для основного этапа образования средней большей части пласта, когда этот гигант­ ский торфяник охватывал сразу всю территорию своего формиро­ вания.

54

Смотрите также файлы