Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Ритмичность (цикличность). Типы циклов, их состав и строение Печорского угольного бассейна

25.04.2020

Между строением и составом угленосной толщи, с одной стороны, и угленосностью и свойствами угольных пластов — с другой, существует определенный парагенезис. Прежде всего угленосность тесно связана с существованием цикличности и строением и составом циклов. При переходе от угленосных отложений к неугленосным (по площади и в нормальном разрезе) цикличность исчезает или приобретает совершенно другой характер: вместо сложно построенных циклов с трансгрессивной и регрессивной ветвями появляются двух- или трехфазные циклы (ритмы). Вместе с тем исчезают характерные для угленосной толщи типы пород и конкреций.

Обобщенная схема строения типичного угленосного цикла воркутской серии приведена на рис. 5. В состав цикла входит восемь фаз или зон, литологические признаки и фациальное истолкование которых приведены на колонке.

Последовательность чередования типов пород в таком цикле снизу вверх следующая (см. рис. 5):

- уголь (а);

- околоугольные аргиллиты (b);

- аргиллиты, мелкозернистые алевролиты или их тонкое переслаивание; особенно характерны для этой фазы цикла антракозидовые или «лингулевые» и полосчатые аргиллиты (с);

- алевролиты, главным образом крупнозернистые, слоистые, иногда переслаивание крупно- и мелкозернистых алевролитов и песчаников (d); фауна обычно отсутствует, но иногда встречаются прослои алевролитов или песчаников с морской фауной или глинистых пород с солоноватоводной и пресноводной фауной; часты мелкие внутренние размывы, иногда намывы обугленного растительного детрита;

- песчаники (иногда конгломераты) волнисто-косоволнисто- и линзовиднослоистые, обычно с крупными (от 1 до 5 м мощности) конкреционными линзами, в которых карбонаты кальция и магния, как правило, преобладают над карбонатами железа (е); песчаники этой фазы сильно изменяются по мощности и составу на близких расстояниях, часто замещаются породами фазы «d»; в этой же фазе цикла иногда развиты конгломераты, особенно первого типа (см. выше);

- крупнозернистые алевролиты, напоминающие фазу d (d');

- алевролиты и аргиллиты, сходные с фазой «с», но обычно с менее ясной полосчатостью и несколько более железистыми конкрециями (с');

- аргиллиты и глинистые алевролиты почвы угля (околоугольные); сходны с околоугольными аргиллитами фазы «Ь», но обычно менее ясно слоисты или неслоисты; типичны аргиллиты неоднородные (см. выше) (b');

- уголь следующего цикла (а').

Несмотря «а разнообразие типов пород, в общем, наблюдается довольно простая последовательность смены признаков пород в циклах. Выше угольного пласта количество растительных остатков резко сокращается, и они представлены главным образом растительным шламом и немногочисленным детритом. Постепенно через переслаивание увеличивается крупность зерна, вплоть до появления песчаников и иногда конгломератов. Породы с пресноводной фауной сменяются немыми или породами с солоноватоводной и выше — морской фауной, которая приурочена преимущественно к песчаникам, причем сосредоточена в маломощных прослоях. Слоистость становится более крутоволнистой, местами косоволнистой; расстояние между поверхностями напластования увеличивается. В верхневоркутской свите и особенно в печорской серии пресноводная фауна иногда встречается и в песчаниках.

По мере удаления от угольного пласта изменяется и цемент пород: уменьшается содержание каолинита и железистых минералов, увеличивается общая карбонатность пород (содержание кальцита, анкерита, доломита) и количество конкреций, уменьшается содержание в них железистого карбоната.

Нижнюю часть цикла можно назвать трансгрессивной, так как изучение состава фауны, цемента и конкреций указывает на изменение химического состава среды осадкообразования в сторону увеличения щелочности и солености вод. Внутри «центральной» песчаной (или крупнозернисто-алевритовой) фазы цикла (е или d) признаки породы постепенно начинают сменяться приблизительно в обратном порядке. Начинается регрессивная часть цикла, которая никогда не является точным зеркальным отражением трансгрессивной и всегда отличается от нее по мощности и деталям строения разреза и составу пород и конкреций.

Детальное изучение угленосных отложений Печорского бассейна позволило выявить ряд типов циклов, отличающихся от приведенного на рис. 9 обобщенного цикла воркутской серии до морфологическим и генетическим признакам. Отдельные типы циклов воркутской и печорской серий подробно описываются в работах А.В. Македонова, Г.М. Ярославцева и др. Поэтому ниже дается лишь общая характеристика строения и генезиса циклов разных горизонтов угленосного разреза.

Лучшие и наиболее устойчивые угольные пласты, нижневоркутской свиты приурочены к опресненно-лагунным циклам без морской фауны; даже циклы с морской фауной сложены в основном не собственно морскими, а опресненно-лагунными отложениями.

Циклы верхневоркутской свиты, содержащие в северо-восточной части бассейна исключительно пресноводную фауну, весьма сходны с циклами нижневоркутской свиты и также образовались в зоне лагун крупного сильно опресненного бассейна. Это подтверждается находками лагунно-морских пелеципод и гастропод в некоторых разрезах нижней и средней частей верхневоркутской свиты на юге и западе бассейна.

Циклы печорской серии также не являются внутриконтинентальными. Они отличаются от циклов верхневоркутской свиты деталями состава фауны, флоры, конкреций, а также большим развитием грубозернистых пород, в том числе пород, связанных с выносами речных дельт.

Таким образом, подавляющее большинство (более 90%) циклов угленосной толщи сложено прибрежными болотными и лагунными или в широком понимании прибрежно-бассейновыми фациями, изменяющимися главным образом в зависимости от степени опреснения бассейна, увлажнения климата и деталей геотектонического режима, Циклы, связанные с лагунами, мало обособленными от открытого моря, в которое проникали воды нормальной морской солености (главным образом в краевую (песчаную) баровую полосу), определяются как лагунно-морские. В условиях менее влажного (полугумидного) климата выделяются подтипы нормальных лагунных и опресненно-лагунных циклов без железистокарбонатных конкреций, характерных для аячьягинской подсвиты.

Морфологически довольно часто выделяются дельтово-лагунные циклы с дельтово-баровыми песчаниками; они характеризуются резко выраженной приуроченностью наиболее грубозернистых пород к нижней части цикла и размывом или отсутствием части мелкозернистых отложений в трансгрессивной ветви цикла. Наконец, выделяются циклы со сложным расслоенным характером баровой фации.

Оптимальной угленосностью характеризуются опресненно-лагунные циклы с хорошо выраженной баровой фацией простого строения и с хорошо развитыми конкреционными линзами в песчаниках мощностью 12—30 м.

Сопоставление мощностей и количества основных циклов наиболее изученной рудницкой подсвиты показывает, что с увеличением мощности подсвиты увеличивается и количество циклов: большая амплитуда общего прогибания сопровождалась и большим количеством мелких колебательных движений. Однако в наиболее близких к области размыва участках (Силовское месторождение) вновь намечается сокращение количества циклов за счет их слияния в пачки грубообломочных пород и выклинивания лагунных фаций в сторону суши. Аналогичные соотношения наблюдаются и во всей угленосной толще: общее количество угленосных циклов колеблется от 270 (и более?) в осевой зоне прогиба до 20 (и менее) в платформенной зоне западнее гряды Чернышева. Меньше меняется средняя мощность циклов, которая составляет для всей формации около 15 м. Отмечается закономерное расщепление циклов (и соответствующих угольных пластов) по направлению к осевой зоне прогиба и слияние их по направлению к платформе. В то же время все угольные пласты и большая часть вмещающих лагунных пород выклиниваются по направлению к зоне постоянной суши и предгорных выносов Урала, с одной стороны, и лагунных и морских неугленосных отложений Русской платформы — с другой.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: