Угленосность и качество углей месторождений Грузии
По характеру угленосности и угленасыщенности месторождения Грузии существенно различаются между собой.
На Ткибули-Шаорском месторождении залегает один мощный промышленный пласт — «Толстый». Ниже его на 30—100 м в юго-западной части месторождения залегают еще два пласта — «Банный» и «Алексеевский»,— не имеющие практического значения.
Пласт «Толстый» обладает сложным строением и состоит из перемежающихся слоев угля и липтобиолита с линзами углистых, углистоглинистых и глинистых сланцев и песчаников. Наличие липтобиолито» является одной из основных отличительных особенностей Ткибули-Шаорского месторождения среди других угольных месторождений Грузии.
Общая мощность пласта «Толстого» на большей части месторождения меняется в пределах 20—40 м, а суммарная мощность содержащихся в нем рабочих слоев угля, липтобиолита и углистого сланца — от 10 до 25 м.
Гелэтское месторождение содержит также один промышленный угольный пласт сложного строения. Мощность этого пласта меняется от 1,0 до 7,0 м, а суммарная мощность рабочих прослоев угля — от 1,0 до 1,3 м.
Угленосная свита Ткварчельского месторождения содержит до девяти пластов угля, из которых шесть являются рабочими, однако количество пластов на отдельных угленосных площадях неодинаково. Мощность пластов меняется в пределах 0,5—14,5 м, а суммарная мощность всех рабочих пластов — от 1,3 до 26,0 м.
Все пласты характеризуются сложным строением. Суммарная мощность рабочих слоев угля по отдельным пластам колеблется от 0,5 до 11,4 м.
На Маганском месторождении угленосная свита содержит два сложных пласта, отстоящих друг от друга на 4—13 м. Нижний пласт обладает кондиционной мощностью только в отдельных точках. Верхний пласт сохраняет рабочую мощность на протяжении 1600 м при максимальной мощности 1,60 м и средней 1,10 м.
Бзыбское месторождение состоит из двух обособленных угленосных участков — Джирхва и Коджерипш. Угленосная свита на обоих участках содержит по одному угольному пласту сложного строения. На первом участке максимальная мощность пласта (5,05 м) наблюдается в центральной части участка при суммарной мощности угольных прослоев 4,0 м. На втором участке мощность пласта меняется от 1,39 до 3,35 м, а суммарная мощность угольных прослоев от 0,56 до 2,21 м.
На Ахалцихском буроугольном месторождении в отличие от других месторождений Грузии угленосность приурочена к двум свитам — угленосной и пестроцветной. Все угольные пласты характеризуются сложным строением.
В продуктивном горизонте угленосной свиты выделяются три пласта, из которых верхний является основным рабочим пластом месторождения. Пласт содержит до шести угольных пачек мощностью от 1,0 до
2,5 м.
Пестроцветная свита содержит до 13 слоев угля, рассредоточенных по всей свите, но из них рабочими и относительно выдержанными являются лишь 2 пласта. Нижний пласт включает от одного до трех слоев угля и углистых пород суммарной мощностью от 0,2 до 2,5 м. Верхний пласт сохраняет рабочую мощность лишь на небольших участках.
Из всех четырех эксплуатируемых месторождений Грузии наибольшей угленасыщенностью характеризуется Ткибули-Шаорское месторождение, на 1 км2 которого приходится в среднем 20 млн. т запасов углей, углистых сланцев и липтобиолитов. По Ткварчельскому месторождению запасы углей на 1 км2 составляют 7,8 млн. т, на Гелатском 5,7 млн. г, а на Ахалцихском 3,3 млн т.
Каменные угли Грузии по классификации углей Кавказа относятся к марке Ж (угли Ткварчельского, Бзыбского и Maганского месторождений) и к марке Г (угли Ткибули-Шаорского и Гелатского месторождений).
Угли марки Ж коксующиеся, марки Г (Восточного и Западного участков Ткибули-Шаорского месторождения) самостоятельно не коксуются, но дают металлургический кокс в шихте с ткварчельскими и донецкими углями.
Все каменные угли в общем высокозольные, но малосернистые. Средняя зольность составляет на Ткварчельском месторождении 25—30%, Ткибули-Шаорском — 26%, Гелатском 43—53%, Маганском 28% и Бзыбском 40%. Все угли, как правило, труднообогатимые.
На Ткибули-Шаорском месторождении, помимо углей, выделяются углистые сланцы с зольностью от 45 до 55%- Здесь же наряду с гумитами значительным распространением пользуются липтобиолитовые угли, слагающие самостоятельные, пласты, а также прослои и линзы в пластах гумитов и характеризующиеся высоким процентом выхода летучих — до 55—65.
Бурые угли Ахалцихского месторождения относятся к марке БЗ и также являются высокозольными. Средняя зольность углей 35%.
История геологического развития юрских угольных месторождений Грузии, по Г.С. Дзоцинидзе представляется в следующем виде.
В байосское время на месте южной части южного склона Главного Кавказского хребта существовало открытое море геосинклинального типа, в котором отлагался почти исключительно вулканогенный материал, выбрасывающийся многочисленными подводными и надводными вулканами. Наряду с первичным пирокластическим материалом в некоторых участках бассейна накапливались также продукты размыва вулканических островов, образовавшие прослои граувакковых песчаников, а иногда и конгломератов.
Терригенный аркозовый материал появляется лишь в верхнем байосе в прибрежных районах, примыкающих к Грузинской глыбе, в том числе в районе Ткибули-Шаорского и Гелатского месторождений. Западнее, на р. Бзыби, в районе Ткварчельского месторождения и на р. Магане байосская вулканогенная толща совершенно не содержит аркозового материала и слагается исключительно пирокластолитами и подчиненным количеством граувакковых пород, свидетельствующих о том, что в этих районах Грузинская глыба еще не размывалась.
В конце байоса происходит усиление орогенических движений, достигших максимума в батский век. Обусловленная батской фазой орогенеза регрессия сказывается на всей территории Грузинской глыбы — море покидает ее и отступает на север и северо-запад. Вдоль северной периферии глыбы образуется ряд пресноводных бассейнов, приуроченных к синклинальным депрессиям (рис. 310).
Эти лагуны, надо полагать, были довольно многочисленны, однако фактические данные, имеющиеся в настоящее время, определенно свидетельствуют лишь о существовании в Западной Грузии к концу байоса грех лагун — Окрибской, Ткварчели-Маганской и Бзыбской.
Вопрос о том, имели ли эти лагуны непосредственную связь с морем или нет, остается неясным, но наличие байосской Сацалике-Шкмерской возвышенности к северу от Окрибской лагуны говорит об озерном характере последней, а по аналогии с ней и остальных бассейнов. Однако не исключено поступление морской воды в лагуны.
Развитие складкообразовательных движений батской фазы орогенеза привело, с одной стороны, к сокращению площади, занимавшейся этими лагунами, а с другой — к их расчленению на отдельные реликтовые бассейны, отделявшиеся друг от друга антиклинальными поднятиями (Бзиаурское, Акибское и др). К этому времени относится отделение Ткибули-Шаорского бассейна от Кутаиси-Гелатского, Маганского от Южно-Ткварчельского, а последнего, в свою очередь, от Северо-Ткварчельского (IV и V угленосные площади). Следует отметить, что некоторые исследователи не разделяют мнения о первичной разобщенности ткварчельских бассейнов, предполагая, что угленосные отложения образовались в едином бассейне и были разделены лишь впоследствии.
Расположение батских синклинальных депрессий по отношению к Грузинской глыбе явилось решающим фактором, обусловившим мощность и характер накопления угленосных отложений. Так, Гелатский бассейн непосредственно примыкает с севера к глыбе. Он находится в относительно малолабильной зоне и характеризуется небольшой мощностью угленосной свиты и невысокой угленосностью.
В отличие от Гелатского Ткибули-Шаорское месторождение формировалось относительно дальше от Грузинской глыбы, в синклинальной депрессии, с двух сторон ограниченной воздымающимися областями, сложенными вулканогенной толщей, — на юге Бзиаурской антиклиналью, а на севере — Сацалике-Шкмерской возвышенностью. Дно депрессии испытывало погружение, что способствовало накоплению в ней мощной угленосной свиты с угольными пластами. Определенное сходство в этом отношении с Ткибули-Шаорским бассейном проявляет также Ткварчельский бассейн.
Батские лагуны и озера, образовавшиеся на северной периферии Грузинской глыбы, быстро были занесены обломочным материалом, и озерный режим в них сменился болотным, а пышное развитие флоры и теплый, но влажный климат способствовали угленакоплению.
Таким образом, батские угольные месторождения Грузии в основном автохтонного происхождения, но продолжавшееся складкообразование и наличие речных артерий при изменчивом положении береговой линии обусловили явления местного размыва и переотложения растительной массы (местная аллохтония).
Источниками сноса терригенного материала в лагуны являлась сама Грузинская глыба, приподнятая в результате орогенических движений, а также возникшие в верхнем байосе — бате антиклинальные поднятия, сложенные вулканогенными образованиями порфиритовой свиты.
Начало верхней юры характеризуется преобладанием нисходящих движений, обусловивших келловейскую трансгрессию, четко проявившуюся в северо-западной части Грузии, в районе Бзыбского месторождения. В возникшем здесь мелководном морском бассейне отлагается, сначала терригенный материал, который по мере углубления и расширения бассейна сменяется карбонатными образованиями, представляющими непрерывный разрез от келловея до титона.
Восточнее, в районе Ткварчельского и Мага некого месторождений, в Окрибе и вдоль южного крыла Рачинско-Лечхумской синклинали верхняя юра выражена лагунно-континентальной пестроцветной свитой с трансгрессивным характером осадков в нижней части свиты и регрессивным — в верхней. Состав пород, слагающих пестроцветную свиту, указывает на их образование в условиях сухого и жаркого климата.
В конце юрского периода складкообразовательные процессы, связанные с андийской фазой орогенеза, выразились в основном в формировании и консолидации структур, заложенных батскими движениями.
Начало мела знаменуется мощной нижненеокомской трансгрессией, широко распространившейся на Грузинской глыбе. Нижненеокомское море было, по-видимому, мелководным. Отложения его большей частью начинаются базальными конгломератами или кварцевыми песчаниками, а местами песчанистыми и доломитизированными известняками. На них залегают доломитизированные известняки, сменяющиеся по мере нарастания трансгрессии и углубления бассейна фациями открытого моря, сначала нижнего, а затем и верхнего мела.
Последующими фазами альпийского орогенеза отложения были смяты в складки различной интенсивности, но направление осей этих складок не совпадало с осями батской складчатости.
История геологического развития района Ахалцихского буроугольного месторождения детально изучена П.Д. Гамкрелидзе.
В результате мощной триалетской орогенической фазы, имевшей место в конце среднего эоцена, Аджаро-Триалетская геосинклиналь сузилась и разделилась на отдельные бассейны, к числу которых относится и Ахалцихская депрессия.
В верхнем эоцене происходит погружение Ахалцихской депрессии, и в ней отлагаются песчано-глинистые породы. В результате пиренейской фазы орогенеза в конце верхнего эоцена происходит регрессия и Ахалцихская депрессия превращается в лагуну. В нижнем олигоцене вновь возобновляется погружение, постепенно развивающееся до конца эпохи.
В конце верхнего олигоцена снова начинают преобладать нисходящие движения, и трансгрессирующее море отлагает осадки пестроцветной толщи годердзской свиты, однако это море, вероятно, было неглубоким, так как временами создавались условия, благоприятные для угленакопления,
В конце олигоцена пробуждается вулканическая деятельность, которая достигает максимума своего развития в миоцене и продолжается с небольшими перерывами и в четвертичном периоде.