Закономерности углеобразования в системе мезозоид и кайнозоид северо-востока России

Заключение.

Угленосные формации Северо-Востока России характеризуются большим разнообразием по возрасту, условиям накопления, вещественному составу пород и углей, характеру угленосности. Здесь встречаются бассейны с мощностью угленосных отложений от нескольких десятков до нескольких тысяч метров, включающие в себя от 1-2 до 100-150 угольных пластов мощностью от десятков сантиметров до 50-100м. Диапазон марочного состава углей - от бурых до антрацитов. В качестве главных тектонических структур региона, к которым приурочены угольные бассейны, выделяются Верхояно-Чукотская мезозойская, Корякско-Камчатская кайнозойская складчатые области и пограничный Охотско-Чукотский вулканогенный пояс.

Угленосные формации, приуроченные к мезозоидам, формировались в континентальных условиях. Для них характерен лимнический и потамический типы торфо- и осадконакопления. Угленосные формации области кайнозоид формировались преимущественно в прибрежно-морской обстановке. Для них характерен паралический тип торфо-осадконакопления.

В истории развития земной коры региона выделяются пять этапов углеобразования, характеризующихся различной интенсивностью и масштабами, и отвечающих концу поздней юры, концу раннего и позднего мела, эоцену и миоцену. Выделенные этапы отвечают эпохам стабилизации тектонической активности и характеризуются затуханием, но не прекращением тектонических процессов, и формированием аккумулятивно-денудационного рельефа со сглаженными формами. Это приводило к стабилизации режима поверхностного стока вод. Климатическая контрастность при этом сглаживалась. Проникновение воздушных масс с моря во внутриконтинентальные районы определяло на их территории изменение климата в сторону роста температур и влажности. В растительном мире доминирующее значение приобретали гигро-и термофильные представители преимущественно покрытосеменных. Формировались водоёмы с застойным характером вод, постепенно превращавшиеся в торфяные болота. Геохимическая среда торфонакопления смещалась в сторону восстановительной. Во внутриконтинентальной обстановке она была преимущественно глеевой, в прибрежно-морской-сероводородной. Наиболее мощные залежи торфа формировались во внутриконтинентальной обстановке. В прибрежно-морской обстановке из-за дефицита кислорода в торфяниках и, как следствие этого, низкой биологической продуктивности болотных фитоценозов, накапливались торфяники небольшой мощности.

В первых половинах раннего и позднего мела, палеоцене, олигоцене и плиоцене условия для торфонакопления в целом на Северо-Востоке были неблагоприятными. Развитию процессов торфонакопления препятствовали интенсивные и контрастные тектонические движения земной коры, приводящие к формированию расчлененного высокогорного рельефа и смещению климата в сторону похолодания и дефицита влаги. В составе растительного мира доминирующее значение обретали психрофильные и более приспособленные к слабому увлажнению формы преимущественно различных голосеменных. Болотообразованию препятствовал неустойчивый и динамичный режим поверхностного стока вод; сильно развитые окислительные процессы приводили к минерализации растительного опада.

Стабилизация тектонической активности, выравнивание рельефа, формирование кор выветривания способствовали торфорнакоплению в благоприятных для заболачивания структурах, а продолжительность и частота повторяемости этого процесса определяли мощность и количество угольных пластов в бассейн. Захоронение и сохранение торфяников, мощность угленосной толщи, в свою очередь, зависели от продолжительности однонаправленного прогибания ложа бассейна в условиях установившегося равновесия между областями сноса и компенсированным осадками бассейном. Следовательно, основные параметры угленосной толщи зависели от положения угольного бассейна в пределах региональных структур земной коры, стадии их развития и режима колебательных движений. Это, в конечном итоге, и определяет структурную форму (тип) угольного бассейна.

В генетическом отношении все угольные бассейны Северо-Востока России сформировались в орогенный этап развития земной коры. Их палеоструктурный план и тектонический режим эволюционировали во времени, а размещение углеобразующих зон менялось от одного этапа их развития к другому. Из всего многообразия угольных бассейнов (формаций) Северо-Востока по положению в геоструктурах выделено три тектоно-генетических класса бассейнов, различающихся характером угленосности, качеством углей и их практическим значением: складчатых областей, вулканических поясов и жестких блоков. По характеру материнских палеоструктур выделены следующие типы бассейнов. В классе складчатых областей: наложенных впадин мезозойской области, орогенных наложенных прогибов, наложенно-унаследованных рифтогенных и внутрискладчатых прогибов. В бассейнах классов вулканических поясов и жестких блоков выделены, соответственно, типы бассейнов наложенных вулканотектонических и приразломных впадин.

Прослежена связь угленосности с такими факторами торфонакопления, как тектоника, климат, рельеф, геохимическая среда, состав болотных фитоценозов, вулканизм, деятельность микроорганизмов; показано, что торфонакопление - это сложный биохимический процесс и участие в нём абиотических факторов только усложняет его. Установлено, что скорость торфонакопления на территории Северо-Востока России в течение мезозоя и кайнозоя возрастала по мере омоложения угленосных толщ. В этом же направлении возрастают средние мощности угольных пластов и количество ресурсов угля.

Установлено, что по генетической принадлежности все угли Северо-Востока России относятся к группе гумолитов, к классу гелитолитов. Выявлена зависимость мацерального состава углей от их возраста и типа палеоструктур угольных бассейнов.

Установлено три вида метаморфизма углей: региональный, термальный и контактовый. Ведущее значение в регионе имеет региональный метаморфизм. Метаморфизм углей на стадиях выше коксующихся обычно контактовый или термальный. Установлено, что степень метаморфизма углей и их зольность закономерно повышаются в направлении с северо-запада на юго-восток. Такая закономерность характерна для всех стратиграфических уровней углеобразования. Выявлена связь качества углей с составом растений-торфообразователей, количеством в их составе минеральных элементов, степенью разложения растительного материала и геохимической средой. Установлено, что угли Северо-Востока по степени восстановленности относятся преимущественно к средне-и слабовосстановленным.

Наибольший практический интерес в регионе представляют бассейны (формации), расположенные в пределах складчатых областей и Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Прогнозирование промышленной угленосности в пределах выделенных перспективных современных структур сводится к определению их места в палеоструктуре бассейна и положения сохранившейся части угленосной толщи в генетических контурах угленосной формации.

В целом, основные положения и выводы, изложенные в диссертации, представляют собой единую концепцию о закономерностях образования, строения и размещения угленосных формаций в геоструктурах земной коры такой обширной территории, как Северо-Восток России.

Таким образом, на основе теоретического обобщения накопленного материала осуществлен сравнительный анализ угольных бассейнов Северо-Востока России. Тем самым предпринята попытка подвести определенный итог начальной (региональной) стадии оценки перспектив угленосности этого крупного и специфичного в геологическом отношении региона.

Сравнительный анализ показал, что одними из главных отличительных признаков этих естественно-исторических вещественно-структурных элементов земной коры являются степень преобразованности выполняющих их пород до стадий прото - и мезокатагенеза и их тектоническая гетерогенность как по площади, так и по разрезу.

При оценке перспектив угленосности слабо изученных территорий важное значение придается тектоно-генетическому классифицированию угольных бассейнов. Представляется, что именно комплексный генетический подход, учитывающий как индивидуальное развитие бассейнов, так и эволюционную направленность смены их историко-тектонических типов, может приблизить нас к пониманию геологической природы слабоизученных объектов и прогнозированию их угленосности. Определение генетической последовательности типов бассейнов позволяет осуществлять рассмотрение теоретически возможных сочетаний палеотектонических обстановок, прогнозировать наиболее вероятные типы, количество и комбинации структурно-формационных комплексов и, следовательно, большой набор качественных характеристик угленосности.

В заключение необходимо отметить, по-видимому, ключевую особенность рассматриваемого региона, которая заключается в закономерном изменении большинства его характеристик и параметров, в той или иной степени влиявших на масштабы угленосности и качество угля, в направлении с северо-запада на юго-восток, т. е. в сторону Тихого океана. Так, в этом направлении чётко прослеживаются: