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

тервалов разреза между угольными пластами. Возможно, что подоб­ ные случаи окажутся связанными с дельтовыми обстановками осадко- н углеобразования, при которых, видимо, легче допустить возмож­ ность разнонаправленных расщеплений и диагональных угольных пачек. Здесь нужны детальные исследования.

О выклинивании пластов. Выклинивания пластов можно рас­ сматривать как одну из форм изменчивости пласта, связанную прак­ тически чаще всего с расщеплениями. Как известно, морфологи­ ческий облик выклинивания может быть различным: собственно утонение, утонение с фациальным замещением, расслоение и др. Общие положения по этому вопросу известны. Интерес пред­ ставляют детали. Однако исследования этих явлений весьма затруд­ нены. Горные выработки, как правило, останавливаются задолго до зоны выклинивания пласта, а прослеживание их с помощью скважин не дает строгих фактических данных. В этом отношении

Размывы пластов. Размывы являются характерной особен­ ностью морфологии угольных пластов в бассейнах любого возраста п генетического типа.

Понятие размыва угольного пласта предполагает вторичный, эпигенетический его характер по отношению ко всей залежи или размываемой части ее разреза. Так называемые сингенетические размывы также, конечно, вторичны по отношению к размываемой части пласта, хотя и могли образоваться до покрытия торфяника кровлей, или вскоре после этого (ранние эпигенетические размывы).

площади [20, 137, 78, 140, 131, 228, 239]. Размывы могут захваты­ вать полностью весь разрез пласта или какую-либо его часть. Частич­ ные размывы пластов тонких и средний мощности, как правило, приводят к потере их промышленной ценности. Для мощных пластов такие размывы менее опасны, но также влияют на оценку пласта.

Помимо глубины вреза в пласт, большое значение имеет форма и размеры размыва в плане. Это прежде всего связано с гѳнетичесским типом размыва, среди которых, как известно, выделяют аллю- виально-дельтовые и морские—абразионные [20, 78, 131].

Аллювиально-дельтовые размывы имеют в плане извилистую рукавообразную форму^ что дает основание связывать их с древними руслами и протоками. Ширина их от нескольких десятков метров

91

до нескольких километров, длина полностью не выявляется, а вскры­ тая часть достигает многих километров.

Даже отдельный размыв существенно осложняет морфологию пласта в пределах, скажем, шахтного поля. Если же они встре­ чаются группами, то пласт может быть полностью выведен за пре­

зованиями со следами плохой сортировки, разнообразной слоисто­

не выявлены полностью. Можно говорить лишь об общих особенностях. Так, размывы чаще тяготеют к территории, прилегающей к источ­ никам сноса, к континенту или к прпбортовым частям депрессий. Конфигурация и размеры размывов связаны с распространением песчаных осадков в перекрывающих пласт отложениях. Исследо­ вания пластов Донбасса показывают приуроченность размывов к зонам локальных расщеплений. При этом нередко в направлении зоны размыва наблюдается также частичное выклинивание пласта.

Морские (прибрежно-морскпе) размывы по сравнению с аллю­ вияльно-дельтовымп не имеют сколько-нибудь ясно выраженной ориентировки. Общая территория распространения таких размывов обычно составляет многие десятки и сотни квадратных километров. В то же время в пределах указанной площади размыв пласта может быть сплошным или иметь пятнистый характер. Подобного типа размывы, как правило, относятся к раннеэпигенетпческим и связаны как с известняковой, так и с песчаной кровлей [78, 131]. И в этом случае наблюдается приуроченность к одним и тем же участкам и раз­

ческих и так называемых сингенетических размывов следует отли­ чать морфологически близкие к ним образования, действительно одновременные формирующемуся пласту и представляющие собой не размывы, а замещения пласта безугольными осадками. Подобные замещения образуются в результате существования в торфянике проток, рек, озер, водоемов, которые являются синхронными ана­ логами всего разреза торфяника или отдельных его горизонтов. Во многих случаях лишь детальные исследования позволяют отли­

Внедрения вмещающих пород в уголь. В угольных пластах сравнительно широкое распространение имеют своеобразные нару­ шения, которые морфологически выглядят как внедрения пустых пород в уголь. Такие нарушения нередко рассматриваются в качестве размывов, описываются как результат проявления размывов и нало-

92

жеииых на них тектонических подвижек [80|. Ряд исследователей указывает на возможность собственно внедрений песчаных осадков из кровли или почвы в угольный пласт [222, 43, 79].

По мнению Ы. Г. Коноплевой, изучавшей внедрения в условиях Донецкого бассейна, источником внедряющегося материала являются породы, залегающие обычно непосредственно в кровле угольного пласта, или в первом десятке метров над ним. Образование внедре­ ний связывается с различными физическими процессами, проис­ ходившими в толще осадков, непосредственно перекрывающей уголь­ ный пласт. Н. Г. Коноплева выделяет три типа внедрений [79]:

1)пластическое вдавливание глинистых осадков непосредственной кровли в результате неравномерного давления вышележащей толщи;

2)вдавливание рыхлых алеврнто-песчаных пород по трещинам в кро­ вле; 3) внедрение глинистых пород (реже известняков) непосредствен­ ной кровли (и почвы) в виде гряд, ограниченных плоскостями сме­ щения.

Ширина отдельных внедрений составляет метры. Однако встре­ чаются они целыми сериями, поражая пласты на разных по размеру площадях (часть шахтного поля, группа полей) и резко снижая их промышленную ценность.

5. ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПЛАСТОВ В УСЛОВИЯХ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ НАРУШЕННОСТИ

Тектоническая нарушенность морфологии пластов проявляется: 1) в выведении пласта из горизонтального залегания и формировании складок, флексур, моноклиналей, 2) в разрыве сплошности пластов и образовании различного типа и масштаба сбросов, надвигов и т. п., 3) в изменении мощности и строения пласта (пережимы, раздувы), 4) в изменении угольного вещества (увеличение трещиноватостп, перемятость, развальцевание, повышение зольности и др.). Все эти виды нарушенное™ связаны между собой, отражая в целом степень сложности тектонической структуры шахтного поля или месторож­ дения. Чем сложнее и интенсивнее тектоника месторождения, тем, в частности, больше выражены такие виды нарушенности, как пере­ жимы и раздувы мощности залежи, трещиноватость угля, мелкоамплитудные разрывы.

Подобные нарушения встречаются в очень многих бассейнах и месторождениях, затронутых в какой-либо степени тектоничес­ кими движениями [20, 116, 100, 110, 166, 85, 146, 236].

Тектоническая нарушенность морфологии пластов играет боль-- шую роль в их разведке и эксплуатации и нередко является критерием при оценке промышленной ценности залежей. Оценивая с этих позиций значение наложенной тектонической нарушенности в общей характеристике изменчивости угольных пластов, следует учитывать частоту и масштабы проявления рассматриваемых явлений. Несом­ ненно, элементы тектонической нарушенности существуют и в пла­ стах, относимых к первым двум типам изменчивости. Однако роль

93

тектоники в оценке изменчивости пластов в тех случаях относительно невелика. Это, конечно, наиболее цепные в промышленном отно­ шении пласты или нх отдельные площади и участки.

Однако в большом количестве встречаются и такие угольные пласты, которые также обладают промышленной ценностью, но подвержены в значительной степени вторичным тектоническим нару­ шениям. Причем эта нарушенность встречается не в виде отдельных редких проявлений, а, наоборот, развита в пределах целых участков и даже месторождений. В данном случае наблюдаемая фактическая изменчивость пласта определяется проявлением и первичных и вто­ ричных (тектонических) причин. Соотношение этих причин может быть разным, но важно то, что тектонический фактор имеет здесь существенное значение и должен учитываться при характеристике и оценке пласта.

Изучение морфологии таких пластов в процессе разведки н эксп­ луатации связано с многими трудностями. В большинстве случаев, особенно в отношении деталей, это удается выполнить только по данным горных работ. Большой интерес в этом отношении пред­ ставляют морфологические типы изменчивости пластов Южно-Якут­ ского бассейна [100].

Следует указать и на крайние случаи весьма сильного прояв­ ления тектонической нарушенностн морфологии угольных пластов, когда эта нарушенность полностью подавляет влияние первичных генетических особенностей изменчивости и является ведущим и опре­ деляющим фактором при характеристике залежи и ее промышленной оценке. Пласты такого типа, помимо частых раздувов н пережимов мощности, распространенных в пределах больших зон и участков, отличаются также широким развитием разрывных нарушений и в том числе микротектоникн. Все это дополняется изменениями самого угольного вещества. Уголь становится сильно трещиноватым, раз­ рушенным, раздробленным, перемятым и развальцованным. В этих условиях многие угольные пласты теряют свою промышленную ценность. Изучение подобной изменчивости пластов затруднено даже по данным горных работ.

6. ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПЛАСТОВ В УСЛОВИЯХ АТЕКТОНИЧЕСКОЙ НАРУШЕИНОСТИ (КАРСТ, СОЛЯНАЯ ТЕКТОНИКА, ЛЕДНИКИ, ИНТРУЗИИ И ЭФФУЗИИ)

Атектонические типы изменчивости распространены в целом сравнительно редко, хотя в конкретных бассейнах н месторождениях могут занимать видное место.

Влияние карста на морфологию пласта выражается чаще всего в виде утонений и пережимов, образования флексур и разрывов, нарушения структуры и состояния угольной массы. Наиболее полно эти явления изучены в Подмосковном бассейне [178, 36].

94