Фандюшкин Геннадий Алексеевич
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук
|
содержание |
 Петрографический состав углей
По генетической принадлежности все угли Северо-Востока России относятся к группе гумолитов, к классу гелитолитов. Сапрогумолитовые угли встречаются редко. В мацеральном составе преобладает витринит преимущественно в виде бесструктурной и слабоструктурной основной массы. Несмотря на то, что петрографические типы углей большим разнообразием не отличаются, определенная закономерность в их распределении все же прослеживается. Так, верхнеюрские угли представлены ультрагелитами и липоидогелитами, нижне-и верхнемеловые угли - ультрагелитами и фюзинито-гелитами. Эоценовые угли представлены исключительно ультрагелитами, а неогеновые угли - гелитами и липоидогелитами. Прослеживается чёткое изменение мацерального состава углей с омоложением их возраста (3-е защищаемое положение). Так, среднее содержание витринита постепенно увеличивается с 75,0% в верхнеюрских углях до 92,0-94,0% - в эоцен-миоценовых углях, что обусловлено, по-видимому, коренной перестройкой растительного мира (появление покрытосеменных) на рубеже раннего и позднего мела. Соответственно, содержание остальных мацералов в этом направлении снижается. В то же время верхнеюрские угли характеризуются повышенным содержанием липтинита (20%), что связано, по-видимому, с интенсивным выносом из торфяников легко поддающихся разложению компонентов и концентрацией спор, кутикул и смол. Повышенное содержание инертинита в нижне - и верхнемеловых углях, по-видимому, указывает на периодически засушливые условия и неустойчивый гидродинамический режим. Усредненный петрографический состав углей Северо-Востока по эпохам торфонакопления и бассейнам показан на рис.2.
Метаморфизм углей
Угли Северо-Востока России представлены всеми их видами - бурыми, каменными и антрацитами. Каменные угли встречаются во всех установленных возрастных интервалах угленосности, бурые угли характерны только для кайнозойских толщ, а антрациты присутствуют исключительно в нижнемеловых отложениях. Выделяются три основных вида метаморфизма: региональный (геотермический), термальный (магматермический) и контактовый. Основной вид метаморфизма углей Северо-Востока - региональный. Главным фактором возрастания степени метаморфизма углей принимается температура; важным условием также является геологическое время.
Выявлены три основные закономерности регионального метаморфизма углей (4-е защищаемое положение):
1. Степень регионального метаморфизма углей тем выше, чем древнее угли.
2. Степень регионального метаморфизма углей закономерно повышается в направлении с северо-запада на юго-восток.
3. Степень регионального метаморфизма углей зависит от их приуроченности к тем или иным региональным тектоническим структурам.
Усредненный региональный фон степени метаморфизма верхнеюрских углей - марка Г, нижнемеловых углей - марки Д-Г, верхнемеловых углей - 3Б-Д, палеогеновых - 2Б-3Б и неогеновых - 1Б-2Б (рис.3). Повышенная степень углефикации (марки Т-А) в некоторых нижнемеловых бассейнах связана исключительно с термальным, в том числе и контактовым, метаморфизмом.
Повышение степени метаморфизма углей в направлении с северо-запада на юго-восток характерно для всех стратиграфических уровней углеобразования (рис. 4).
Угли, приуроченные к различным региональным тектоническим структурам, значительно отличаются по степени метаморфизма. Так, например, верхнеюрские и нижнемеловых угли Омолонского и Челомджинского бассейнов, сформированные в межгорных приразломных впадинах на жестких блоках, несмотря на самый древний возраст, слабометаморфизованы (марки Д-Г). Причины этого, по-видимому, заключаются в том, что эти угли никогда не погружались на соответствующие этим маркам глубины, а мощность перекрывающих их отложений в большинстве случаев не превышала 1км. В то же время нижнемеловые угли Зырянского бассейна, сформированные в рифтогенном прогибе, приуроченном к зоне сочленения Колымо-Омолонского жесткого блока со структурами Верхояно-Чукотских мезозоид, наоборот, характеризуются самым широким диапазоном марочного состава в регионе - от Д до А. В районах, где глубина их погружения составляла 5-6 км, степень метаморфизма углей достигала марок Т-А.
Другой пример характеризует кайнозойские угли, приуроченные к мезозоидам и ОЧВП. Эти угли формировались преимущественно в наложенных межгорных (Лаптевско-Янский, Сеймчано-Буюндинский и др. бассейны) и вулкано-тектонических (Охотский бассейн) впадинах. Они исключительно бурые - 1Б - 2Б. В то же время на территории кайнозоид (Анадырский и Беринговский бассейны) диапазон марочного состава углей, сформированных в условиях наложенно - унаследованных внутрискладчатых прогибов - от Б до Ж. Причины такого распределения углей по марочному составу те же, что и для нижнемеловых углей - незначительная глубина погружения (первые сотни метров) для территории мезозоид и более значительная глубина погружения (до 2-4 км) - в прогибах кайнозоид.
Региональный метаморфизм углей на Северо-Востоке России проявился в трех направлениях:
- с возрастанием стратиграфической глубины залегания угольных пластов;
- в плане по мере увеличения мощности угленосных толщ;
- в разрезе по падению пластов с увеличением современной глубины их залегания.
Наиболее ярко региональный метаморфизм на Северо-Востоке проявился в трех бассейнах: Зырянском, Анадырском и Беринговском, марочный состав углей в которых наиболее широк и находится соответственно в интервалах: Д-А, Б-Ж и Д-Ж (рис.3).
Термальный метаморфизм, в том числе и контактовый, широко проявлен в угольных бассейнах с нижнемеловой угленосностью, территориально тяготеющих к Охотско-Чукотскому вулканогенному поясу. Это такие бассейны, как Омсукчанский, Чаун-Чукотский, Тайгоносский и Хасынский. В этих бассейнах термальный метаморфизм является ведущим. Для них характерно залегание углей в вулканогенно-осадочных толщах, прорванных многочисленными телами изверженных пород разнообразных форм и размеров. Угли в этих бассейнах метаморфизованы до стадии тощих и антрацитов.
Качество углей
Угли Северо - Востока России представлены тремя видами - бурыми, каменными и антрацитами. В бурых углях выделяются технологические группы 1Б, 2Б, 3Б; в каменных
углях выделяются марки Д, ДГ, Г, ГЖО, Ж, К, ТС и Т; в антрацитах выделяются
технологические группы 2А и 3А. Верхнеюрские угли имеют марку Г, нижнемеловые - от Д до
А, верхнемеловые - от Д до Ж, эоценовые - от Б до Ж, миоценовые - Б. Характер изменения
основных показателей качества углей Северо-Востока в зависимости от их вещественного
состава и степени метаморфизма показывает, что изменение свойств углей различных марок в процессе метаморфизма происходит с различной интенсивностью и в целом соответствует темпам и характеру изменений, присущих углям соответствующих марок большинства угольных бассейнов мира (рис.5).
Анализ химико-технологических характеристик равнометаморфизованных и одновозрастных углей различных бассейнов Северо-Востока позволил выявить ряд зависимостей, например, таких, как зависимость качества углей от состава растений-торфообразователей, от геохимической среды и степени разложения растительного материала в торфянике, от петрографического состава углей. Кроме этого установлено, что практически все угли Северо-Востока по степени восстановленности относятся к средне-и слабовосстановленным. Установлено, что зольность углей зависит от степени их метаморфизма, возраста и площадного распространения. При этом наблюдается постепенное уменьшение зольности от бурых углей до тощих и от юрских углей до эоценовых и её увеличение в антрацитах и в миоцене. По площади зольность углей увеличивается в направлении с северо-запада на юго-восток. Последняя закономерность характерна для углей всех возрастных интервалов.
|
