Закономерности углеобразования в системе мезозоид и кайнозоид северо-востока России

Общая характеристика работы.

Актуальность исследований. Основой энергетики северо-восточного региона России в настоящее время является уголь. В ближайшие десятилетия эта тенденция сохранится. По прогнозам в ближайшие годы неизбежен рост потребности в угле, несмотря на некоторый спад, обусловленный временными кризисными явлениями в экономике страны. В то же время эта территория исключительно богата бурыми и каменными углями, пригодными для использования в качестве энергетического топлива и для технологической переработки. За период с 1968 по 1998г.г. здесь выполнен значительный объем поискового и разведочного бурения, накоплен большой фактический материал по всем, без исключения, направлениям знаний угольной геологии, имеющий неоценимое значение для разработки перспектив развития угледобычи в регионе. Научный анализ имеющихся материалов по рассматриваемой территории является в настоящее время актуальной проблемой.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является выявление пространственно-временных закономерностей в образовании и размещении угленосных формаций в структурах Северо-Востока России, оценка перспективности того или иного типа угольных бассейнов. Исходя из цели, задачами исследований являлись:

1. Анализ геолого-структурного положения угленосных объектов региона.
2. Выделение основных этапов геологического развития северо-восточного региона и эпох углеобразования.
3. Анализ геологического строения угольных бассейнов региона и формационного состава отложений.
4. Установление тектоно-генетических особенностей угольных бассейнов (формаций) региона, их сравнительный анализ и типизация.
5. Выявление закономерностей изменения угленосности, метаморфизма и качества углей, как в отдельных бассейнах, так и в регионе в целом.
6. Прогноз угленосности и качества углей в отдельных бассейнах и на территории Северо-Востока России в целом.
7. Выбор наиболее оптимального направления геологоразведочных работ.

Научная новизна.

1. Впервые для северо-восточного региона страны рассмотрена история углеобразования на фоне структурных преобразований земной коры.
2. Охарактеризованы палеотектонические и палеогеографические условия накопления угленосных отложений для каждого стратиграфического уровня углеобразования.
3. Доказана полиформационность ряда угольных бассейнов региона.
4. На основе выявленных связей различных типов угленосных формаций и бассейнов с этапностью геотектонического развития территории разработана их тектоно-генетическая классификация.
5. Выявлены пространственно-временные закономерности изменения угленосности, петрографического состава, метаморфизма и качества углей.
6. Выделены перспективные структуры, рекомендуемые для дальнейшего первоочередного изучения угленосности и развития угледобычи в регионе.

Практическое значение. Выявленные пространственно-временные закономерности в строении угольных бассейнов (формаций) и их размещении в геоструктурах Северо- Востока позволили выделить соответствующие тектоно-генетические типы этих бассейнов (формаций), характерные для каждой геоструктуры. Выделенные тектоно-генетические типы бассейнов (формаций) отличаются между собой характерными чертами угленосности, метаморфизма и качества углей. В связи с этим каждый тектоно-генетический тип угольных бассейнов (формаций) характеризуется присущей ему системой диагностических признаков и прогнозных критериев, которые и являются научной основой прогноза угленосности в регионе. Новые научные разработки позволили наметить первоочередные участки и площади, представляющие наибольшее промышленной значение. Установленные закономерности в распределении угленосности, степени метаморфизма углей и показателей их качества позволили выделить перспективные площади распространения антрацитов, коксующихся и энергетических углей.

Фактический материал, положенный в основу диссертации, накапливался диссертантом в течение тридцати с лишним лет, из которых двадцать пять были связаны непосредственно с проведением поисковых и разведочных работ на месторождениях всех основных эксплуатируемых угольных бассейнов Северо-Востока России: Аркагалинском, Зырянском, Омсукчанском, Беринговском и Анадырском - в качестве старшего, главного геолога и начальника геологоразведочных партий. Под его руководством за эти годы составлены десятки геологических отчетов, а лично диссертантом - 13 отчетов, из которых семь, наиболее крупных и значимых, лично им защищены в Государственной комиссии по запасам (ГКЗ) с оценкой <хорошо> и <отлично>. Все отчеты, прошедшие через ГКЗ, составлены по месторождениям вышеназванных основных угольных бассейнов региона. Кроме этого, диссертантом лично проведены тематические полевые работы по выявлению перспектив угленосности на территории Аркагалинского, Беринговского и Анадырского бассейнов. В результате этих работ был уточнен возраст меловых, палеогеоновых и неогеновых угленосных отложений в ряде районов этих бассейнов, масштабы их угленосности и открыто новое месторождение малозольных углей в Беринговском районе, названное диссертантом Песчаным.

Основные защищаемые положения.
1. В зависимости от стадии тектонического развития территории Северо-Востока России выделена одна тектоно-генетическая группа бассейнов - орогенная; по положению в геоструктурах выделено три класса бассейнов: складчатых областей, вулканических поясов и жестких блоков; по характеру материнских палеоструктур выделено шесть типов бассейнов: наложенных приразломных и вулкано-тектонических впадин, наложенных впадин мезозойской области и орогенных прогибов,наложенно-унаслелованных рифтогенных и внутрискладчатых прогибов. Выделенные классы и типы бассейнов (формаций) характеризуются присущими им структурно - вещественными индивидуальностями.
2. Установлено, что скорость торфонакопительных процессов на территории Северо-Востока России в течение мезозоя и кайнозоя возрастала по мере омоложения угленосных толщ. При этом минимумы углеобразования отвечали эпохам активизации тектонических движений, максимумы - эпохам стабилизации тектонической активности.
3. Установлено закономерное изменение мацерального состава углей Северо-Востока России с омоложением их возраста. Среднее содержание витринита постепенно увеличивается с 75% в верхнеюрских углях до 94% - в эоцен-миоценовых углях.
4. Установлено, что ведущее значение в преобразовании углей Северо-Востока России принадлежит региональному метаморфизму. В бассейнах с нижнемеловой угленосностью, территориально тяготеющих к Охотско-Чукотскому вулканогенному поясу, ведущее значение играет термально-контактовый метаморфизм.
5. Установлено, что наибольшие перспективы выявления промышленной угленосности в регионе связаны с бассейнами, расположенными в пределах складчатых областей и Охотско-Чукотского вулканогенного пояса.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на пяти региональных угольных конференциях (г. Владивосток, г. Партизанск, г. Артем), многократно на НТС треста <Дальвостуглеразведка> (г. Владивосток), на ученом совете Геологического института ДВО РАН (г. Владивосток, 1999г.), на заседании кафедры <Общая и историческая геология> Ростовского государственного университета (г. Ростов-на-Дону, 1983г.), на заседании кафедры <Геология и геохимия горючих ископаемых> Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова (г. Москва, 2005, 2006 г.г.), на ХI Всероссийском угольном совещании (г. Ростов-на-Дону, 2005г.). Основные положения диссертации изложены в тринадцати геологических отчетах и двадцати шести печатных работах, в том числе трех монографиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти частей и заключения. В части I приведена характеристика угольных бассейнов и формационного состава угленосных отложений, дана их типизация и показано геолого-структурное положение. В части II рассматриваются факторы древнего торфонакопления, условия последующего углеобразования, охарактеризованы палеотектонические и палеогеографические обстановки накопления угленосных отложений. В части III показаны закономерности изменения угленосности в регионе, в IV - закономерности изменения вещественного состава, качества и метаморфизма углей. Часть V посвящена прогнозу угленосности и качества углей и рекомендациям дальнейшего освоения угольных бассейнов Северо-Востока. Диссертация содержит 286 страниц, 98 рис., 133 таблицы и библиографический список из 179 наименований.

Благодарности. В процессе полевых исследований автор пользовался советами и помощью своих коллег по работе В.А.Акиса, М.И.Гнитиёва, Н.А.Дригина, И.Г.Дробота, С.М.Зинкевича, Н.И.Иванова, А.В.Конькова, Е.А.Лутова.

Успешной работе над диссертацией способствовали научные контакты с Д.И.Агапитовым, В.П.Алексеевым, А.Х.Богомоловым, М.Д.Болотниковой, Т.А.Болотниковой, Ю.К.Бурлиным, В.С.Быкадоровым, В.Г.Варнавским, В.Н. Воропаевым, В.В.Ивановым, Л.Я.Кизильштейном, В.А.Красиловым, А.В.Лапо, М.И.Логвиновым, Ю.Р.Мазором, А.И.Малиновским, В.С.Маркевич П.В.Маркевичем, Н.Г.Мизь, К.В.Мироновым, А.И.Обжировым, Г.Г.Поповым В.И.Подоляном, Н.В.Прониной, Ю.В.Рудаковым, А.К.Седых, В.Ф.Твердохлебовым, А.А. Тимофеевым, О.Е.Файдовым, А.Н. Филипповым, А.И.Ханчуком, В.Т. Хрюкиным, В.Н. Цейслером. Большое содействие в оформлении диссертации оказал О.П.Зюбан.

Автор чтит память о своих учителях и наставниках В.М.Алтын-Баше, В.Н.Логунове, А.И.Егорове, Ю.П.Пензине, идеи и советы которых оказали решающее влияние на выбор его производственной и научной деятельности.

Настоящее исследование вряд ли было бы возможным без постоянного внимания, добрых советов и помощи со стороны профессора МГУ М.В.Голицина.

Всем названным лицам автор выражает свою глубокую благодарность и признательность.