Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Вулканизм Донецкого угленосного бассейна

05.04.2020

Проявления вулканизма в пределах Донецкого каменноугольного бассейна довольно многочисленны и известны на весьма большой площади — от окрестностей г. Славянска на северо-западе и бассейна р. Кальмиус на юго-западе до долины р. Дон на востоке. Вулканические породы широким распространением пользуются также и в пределах Днепровско-Донецкой впадины. В настоящей главе будут охарактеризованы вулканические породы, тесно связанные с осадочной палеозойской толщей Донбасса.

Кроме уже известных и описанных в литературе вулканических пород Донбасса, многочисленные тела изверженных пород были вскрыты в последние годы буровыми скважинами в юго-западных районах бассейна (ст. Еленовка, сс. Владимировка, Марьинка и др.), а также в восточной части, в районе г. Шахты. Встреченные в этих районах изверженные породы исключительно разнообразны по петрографическому составу, структуре и окраске как в пределах одного и того же участка, так и одного магматического тела.

В Донецком бассейне можно выделить три тектоно-магматических цикла.

К первому циклу относятся породы, образование которых связано с тектоническими движениями верхнедевонского времени. Вулканическая деятельность началась на границе франского и фаменского ярусов верхнего девона многократным излиянием лав основного и ультраосновного состава (базальтовые порфириты, пикрит-базальты, андезитобазальтовые порфириты, базальтовые туфобрекчии, агломераты), образующих покров, а также серию дайковых пород, генетически связанных с покровом (пикрит-базальты, авгититы, базальты-анамезиты, долериты, андезито-базальты). Вулканическая деятельность этого цикла закончилась на границе верхнего девона и нижнего карбона извержением лаз кислого состава (ортофиры, альбитофиры, кварцевые порфиры).

Ко второму циклу относятся изверженные породы, образовавшиеся в течение пфальцской фазы герцинского орогенеза (Р2—T1), во время которой были созданы основные складчатые структуры Донецкого бассейна субширотного простирания. К этой группе отнесены породы основного состава, представленные шонкинитами, шонкинитовыми порфиритами, монцонит-порфирами, трахидолеритами и серией лампрофировых пород (камптониты, мончикиты, одиниты, спессартиты, керсантиты, биотитовые камптониты и др.). К этой же группе должны быть отнесены диориты р. Крынки, ортофиры и, возможно, грорудиты, а также альбитофиры и ортофиры с. Покрово-Киреево, прорывающие нижнекаменноугольные отложения.

Данные, подтверждающие относительно ранний возраст выделенной группы пород, получены в различных районах Донецкого бассейна. Так, западнее с. Марьинки тремя разведочными скважинами была пересечена залежь монцонит-порфиров, которые образуют здесь единое тело, залегающее среди отложений свиты C25 выше известняка K1. Одна из скважин встретила сильно выветрелые монцонит-порфиры под юрскими аргиллитами. Микроскопическое исследование юрских аргиллитов показало, что в них отсутствуют какие-либо приконтактовые изменения. He обнаруживается флюидальная структура и в монцонит-порфирах у контакта с юрскими аргиллитами, тогда как на контакте с каменноугольными породами она отчетливо видна. Эти данные свидетельствуют о том, что образование монцонит-порфиров произошло до отложения юрских осадков, и последние отлагались на размытой поверхности изверженных пород.

В бассейне р. Крынки в нижнекаменноугольных отложениях имеется согласная межпластовая залежь одинита, которая повторяет все изгибы мелких складчатых структур района, созданных, по мнению Б.Ф. Мефферта, после юрского времени. В том же районе у с. Успенского по балке Хмелевой геологом Т. Селезневой установлено, что меловые отложения залегают на размытой поверхности дайки мончикита.

Магматические породы после своего образования подвергались разрывным нарушениям; в ряде случаев зафиксированы факты дробления и брекчирования. В скв. 8183 (Южно-Донбасский район) была перебурена брекчия мощностью свыше 200 м, состоящая из обломков осадочных пород и сильно карбонатизированного монцонит-порфира. В шонкинитовых порфиритах, вскрытых горными выработками в шахте 12-бис треста «Петровскуголь», и скважинами, пробуренными в районе шахты, обнаружены сбросовые явления. В лампрофирах Шахтинского района по р. Кадамовке буровыми работами были установлены разрывные нарушения с амплитудой 90 м, а в шахте 1 им. Артема обнаружена да та керсантита, разорванная нарушением и смещенная на несколько метров.

К третьему циклу могут быть отнесены андезиты, андезитовые порфиры, андезито-дациты, андезито-базальты, трахиандезиты и трахидациты. Породы третьего магматического цикла встречаются вдоль южной окраины Донбасса повсеместно. Они известны как в виде выходов в бассейне р. Мокрой Волновахи, по pp. Тузлову, Бол. и Мал. Несветаю, Аюте, Грушевке, Кадамовке, так и перебурены многочисленными скважинами на площади Южно-Донбасского района и на левобережье р. Дона, у станицы Семикаракорской. Эти породы залегают среди нижне- и среднекаменноугольных отложений вплоть до свитч C27. В ряде случаев, особенно если изверженные породы светлоокрашены и имеют скрытую или тонкозернистую структуру, они макроскопически трудно отличимы от вмещающих осадочных пород.

Породы третьего цикла были образованы в более позднее время, чем породы второго цикла. Так, дайка андезита в устье балки Камышевахи (бассейн р. Мокрой Волновахи) прорывает ортофиры. Об этом свидетельствует присутствие также ксенолитов лампрофиров в породах этой группы, а также приуроченность этих пород к совершенно иным структурным элементам Донецкого бассейна. Если выходы пород первого и второго тектоно-магматических циклов контролируются крупными субширотными разломами общедонецкого направления, то магматические тела пород третьего цикла тяготеют к районам развития поперечной субмеридиональной складчатости и к крупным дизъюнктивным нарушениям такого же направления. В юго-восточной части Донецкого бассейна, в Шахтинско-Несветаевской синклинали, выходы этих пород по pp. Аюте, Грушевке и Кадамовке тяготеют к двум поперечным поднятиям; в юго-западной части бассейна — к крупным разломам субмеридионального направления.

Время образования средних магматических пород довольно точно определяется в северо-западной части Донецкого бассейна. Здесь, по данным И.С. Усенко и И.М. Ямниченко, встречаются туфы андезитового состава, образование которых было связано с эффузивной деятельностью, происходившей на границе келловея и бата, т. е., вероятнее всего, с киммерийским орогенезом.

Помимо указанных изверженных пород известны также туфы в нижнесарматских отложениях в окрестности с. Бондаренки по р. Сбручу и в четвертичных лессовидных суглинках вблизи г. Луганска и в окрестностях г. Днепропетровска.

По форме залегания большинство тел изверженных пород Донбасса представляет собой межпластовые залежи среди осадочной толщи нижнего и среднего карбона, реже тела, несогласно залегающие в виде даек или небольших штоков. Мощность отдельных тел колеблется в больших пределах — от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров и даже нескольких десятков метров. Протяженность тел не превышает, как правило, 2—3 км, а в ряде случаев составляет 200—400 м. Тела изверженных пород, приуроченные в основном к наиболее мягким слоям углисто-глинистых сланцев, протягиваются согласно с ними как по простиранию, так и по падению. Надо полагать, что на значительных глубинах все магматические тела являются несогласными. Проникая по глубоким разрывным нарушениям, магма, достигнув наиболее податливых участков, внедрялась в осадочную толщу послойно, на одном или нескольких горизонтах, образуя таким образом типичные межпластовые залежи.

Следует сказать несколько слов о встречающихся в Донбассе гранитоидных породах. Летом 1956 г. геологом А.И. Павловым среди осадочной песчано-сланцевой толщи среднего карбона (C21) в районе г. Амвросиевки, в 6 км к северу от с. Успенского на правом склоне балки Соленой, был встречен выход гранитоидных пород, представленный отдельными кусками и глыбами крупнозернистого аплито-пегматоидного гранита. Изучение этого обнажения показало, что гранитоидные породы здесь представлены лишь отдельными кусками и глыбами, заключенными в сильно разрушенные мончикиты. Наличие в этом районе большого количества дизъюнктивных нарушений создало благоприятные условия для проникновения из больших глубин магмы основного состава, вместе с которой были захвачены, затерты и вынесены до уровня современного эрозионного среза и куски гранитоидных пород. Приведенные наблюдения противоречат существующему представлению о молодом возрасте гранитоидных пород Приазовья и о внедрении их в осадочную толщу Донбасса.

Ниже приводится краткая петрографическая характеристика некоторых изверженных пород Донбасса.

Мончикиты и камптониты впервые петрографически были изучены И.А. Морозевичем в семи обнажениях на левом берегу p. Крынки у с. Калиново. В дальнейшем они исследовались Б.Ф. Меффертом при геологической съемке данного района. Им было обнаружено около 50 даек мокчикита и камптонита в относительно ограниченном районе между сс. Белояровским и Успенским по берегам р. Крынки. При крупномасштабной геологической съемке Амвросиевского района, проведенной трестом «Артемгеолегия», дайки этих пород были обнаружены на более широких площадях, чем это было установлено Б.Ф. Меффертом.

Дайки мончикита и камптонита имеют крутые углы падения (70—90°), простирание CB 5—20°, реже СЗ 380°. Протяженность даек варьирует в пределах 10—80 ж; мощность их непостоянна и колеблется от 0,05 до 3 м. Макроскопически это темно-серые или черные мелкозернистые породы с афанитовой структурой у контактов. В некоторых дайках довольно хорошо видны порфировидные выделения пироксена, роговой обманки и красноватые скопления стекла, заключенные в криптокристаллической массе. При выветривании в породе часто образуются миндалины кальцита и проявляется хорошо выраженная шаровая отдельность.

Под микроскопом мончикиты обнаруживают следующий минералогический состав: титанистый авгит (28,7—48,2%), биотит (2,9—13,5%), оливин (8,8—13,4%), синтагматит (1,6—20,7%), стекловатый базис (23,4—27,2%), магнетит (4,9—6,2%); из акцессорных минералов характерны: апатит, плагиоклаз, флюорит. И.А. Морозевич отмечает, что в мончикитах возможно присутствие нефелина и мелилита. Структура породы порфировая с интерсертальной или гиалопилитовой основной массой.

Камптониты отличаются от мончикитов малым содержанием стекловатого базиса, который иногда вовсе отсутствует. Минералогически состав компонитов тот же, что и мончикитов; в отличие от последних существенной составной частью породы является плагиоклаз № 48—53 (до 15—20%).

Одиниты встречены по р. Камышевахе (приток р. Крынки), где они залегают в виде простых и сложных даек, межпластовых залежей, выходы которых контролируются Мариновским надвигом с амплитудой перемещения 400 м. Кроме того, дайки этих пород известны в бассейне р. Глухой в районе с. Ново-Павловки.

Среди рассматриваемых пород по структурным признакам можно выделить ряд видов, переходных от типичных одинитов к диабазам. Минералогический состав этих пород непостоянный; структурные изменения и вариации минералогического состава обнаруживаются нередко даже в образцах, отобранных из одного магматического тела. Структура породы чаще всего панидиоморфнозернистая, реже офитовая, или гипидиоморфнозернистая.

В состав одинитов входит плагиоклаз лабрадорового состава № 55—70 (31—50%), реже — битовнитового ряда № 70—83, бурая роговая обманка (8,7—37,6%), авгит (5,8—31,0%), рудные минералы (1,8—7,1%); акцессорными минералами являются апатит, ильменит, реже сфен, циркон, флюорит; вторичные продукты представлены кальцитом, хлоритом, биотитом, гидроокислами железа, кварцем, глинистым материалом,

Шонкиниты и шонкинитовые порфириты в настоящее время известны в двух местах: у ст. Роя скважиной была перебурена дайка шонкинита мощностью 38 м, а шонкинитовые порфириты были встречены в выработках шахты 12-бис треста «Петровскуголь» по пласту k6 и в скважинах, пробуренных в районе шахты.

В свежем состоянии эти породы имеют черный цвет, а при разрушении приобретают зеленовато-черную окраску. Шонкиниты — это хорошо раскристаллизованные породы, тогда как шонкинитовые порфириты имеют микропорфировую структуру. Под микроскопом в них устанавливается следующий минералогический состав: анортоклаз (46,5—63,5%), моноклинный пироксен (18,6—27,1%), оливин (близок к форстериту, 10,2—19,1%), магнетит (2,8—4,3%), биотит (3,0—3,3%); в породе всегда присутствуют эгирин и апатит в виде тонких игл, которыми пронизаны полевые шпаты; из вторичных минералов характерны: боулингит, хризотил, пелит и карбонат.

Монцонит-порфиры обнаружены во многих скважинах в юго-западной части Донбасса у сс. Александровки, Марьинки, Константиновки, Владимировки и др. Они образуют межпластовые залежи или пологосекущие дайки.

Свежие монионит-порфиры представляют собой плотные мелкозернистые породы почти черного цвета с ясно выраженной порфировой структурой Основная масса породы состоит из лейст андезина (№ 40—42) и каляшпата, который образует угловатые выделения и каемки вокруг плагиоклаза. В небольшом количестве в основной массе присутствуют мелкие кристаллы магнетита, апатита и пироксена. Структура основной массы призматическизернистая. Порфировые выделения представлены моноклинным пироксеном и плагиоклазом (№ 57—63); иногда последний отсутствует. В меланократовых монцонит-порфирах количество пироксена увеличивается; в некоторых случаях появляется оливин, почти всегда нацело замещенный вторичными минералами.

Диабазы и диабазовые порфириты встречаются редко. Под микроскопом можно наблюдать, что порода состоит из вытянутых кристаллов плагиоклаза (№ 55—60), часто зональных, с более кислой внешней каймой, между которыми располагаются мелкие зерна пироксена и вторичные минералы (карбонат и хлорит). В небольших количествах встречаются листочки биотита, магнетит и апатит. Структура породы офитовая или порфировая с офитовой основной массой.

Авгитовый керсантит был встречен впервые горными выработками шахты 1 им. Артема в Шахтинском районе. Здесь же скважинами в бассейне р. Кадамовки были перебурены авгитовые керсантит-спессартиты и биотитовые камптониты. В последнее время авгитовые керсантиты были встречены в нескольких скважинах в юго-западной части Донбасса. Спессартиты известны в бассейне pp. Среднего и Правого Тузлова. Все эти породы образуют дайки мощностью от 0,1 до 10 м, реже межпластовые залежи.

Авгитовый керсантит состоит из плагиоклаза (№ 52—60); биотита, авгита, магнетита; акцессорные — апатит; вторичные — кальцит, хлорит и кварц. Структура породы порфировая, структура основной массы гипидиоморфнозернистая, реже микроофитовая.

Спессартит состоит из плагиоклаза (№ 55—51), обыкновенной зеленой роговой обманки, магнетита и апатита; в незначительном количестве встречаются кварц и листочки биотита. В больших количествах в разрушенных образцах присутствуют хлорит, карбонаты, серицит, окислы железа.

Биотитовый камптонит — порода черного цвета с порфировой структурой. Порфировые выделения представлены иддингситовыми псевдоморфозами по оливину и более мелкими кристаллами авгита и биотита. Основная масса состоит из авгита, биотита, плагиоклаза (№ 40—44), рудных минералов; из акцессорных встречается апатит; вторичные — карбонаты, иддингсит, хлорит и рудные.

Ортофиры пользуются наибольшим распространением в нижнем течении р. Мокрой Волновахи, где они образуют штоки, дайки и меж-пластовые залежи. Породы имеют кирпично-красную, розовую, серовато-желтую окраску и порфировую структуру. В порфировых вкрапленниках встречаются кислый плагиоклаз, амфибол, авгит и биотит. Основная масса имеет трахитовую или ортофировую структуру и сложена микролитами альбита и ортоклаза и незначительным количеством апатита, сфена, кварца и магнетита.

Исключительный интерес представляют явления, наблюдаемые на контакте магматических пород с пластами угля. В некоторых скважинах, вскрывших магматические породы на контактах с угольными пластами, встречены незначительной мощности прослойки естественного кокса, образовавшегося за счет угля.

В юго-западной части Донбасса многочисленными наблюдениями установлено, что при внедрении интрузий в угольный пласт уголь превращается в полукокс только на контакте. Так у с. Александровки разведочными скважинами перебурена межпластовая залежь монцонит-порфира, залегающая в кровле угольного пласта h8. В непосредственном контакте с изверженной породой уголь частично сожжен и превращен в естественный кокс с выходом летучих (Vг) 10,9%, а в скважинах, расположенных в 1 км от интрузии, угли имеют выход летучих от 45,2% до 47,9%. В скв. 2565 уголь отделяется от монцонит-порфиров прослоем глинистого сланца мощностью 0,2 м; выход летучих его (Vг) 47,9%, т. е. он не несет следов контактного воздействия.

Выработками шахты 12-бис треста «Петровскуголь» были встречены шонкинит-порфиры на контакте с пластом угля k6. В кровле пласта, примерно на 1/3 его мощности, уголь превращен в кокс с выходом летучих (Vг) 9,1 —12,2%, а затем постепенно переходит в нормальный для шахтного поля уголь с Vг 42,0%. В скв. 2702 в кровле межпластовой залежи андезитового порфирита мощностью 4,5 м уголь превращен в кокс, характеризующийся следующими показателями: Aс 13 1%; Sсоб 1,2%; Vг 14,4%. Выше и ниже по разрезу угли этой скважины имеют следующие показатели: Aс 1,1—2,3%; Sобс 0,61 — 0,63%; Vг 35,2—36,1%. Здесь же в скв. 2932, где угольный пласт мощностью 0,8 м отделяется от интрузии андезитового порфирита, имеющего мощность 2,8 м, алевролитом такой же мощности; видимых следов термального воздействия на уголь нет; выход летучих (Vг) составляет 32,2% при нормальном для пласта от 29 до 38%.

На угли высокой степени углефикации интрузивные тела не оказывают существенного влияния, образуя лишь небольшую зону обожженного угля на контакте. Это подтверждается данными по Шахтинско-Несветаевскому району и по площади восточного продолжения Южно-Донбасского района (ст. Еленовка, с. Константиновна и др.).

На основании рассмотренных выше материалов можно констатировать, что воздейстие интрузивных тел на угольные пласты имеет локальное значение и ограничивается лишь непосредственным контактом.

Особого внимания заслуживает вопрос о контактовых воздействиях магматических пород на карбонатные породы. В последнее время в пределах юго-западной окраины Донбасса (с. Ново-Троицкое) скважинами выявлены скарны, образующие небольшие пластообразные тела, приуроченные к зоне контакта известняков девона с крупным телом трахиандезитов. С последним связано образование рудно-скарновых зон с минерализацией, представленной гранатом, эпидотом, магнетитом, кварцем, кальцитом, хлоритом, флюоритом и сульфидами — пиритом, халькопиритом, халькозином, молибденитом.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: