Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Факторы и обстановка углеобразования Печорского бассейна

25.04.2020

Условия образования угленосных отложений Печорского бассейна изучались Г.А. Ивановым, К.Г. Войновским-Кригером, С.А. Голубевым, А.В. Македоновым, Т.Н. Пономаревым, Б.Л. Афанасьевым, Г. М. Ярославцевым и В.И. Яцуком и др.

Многолетнее литолого-стратиграфическое и фациальное изучение угленосных отложений показало, что в создании условий для угленакопления решающее значение принадлежало геотектоническому фактору, определившему ход общего погружения передового (краевого) прогиба и характер мелких колебательных движений, обусловивших циклическое строение угленосных отложений. Рельеф и растительность находились в непосредственной зависимости от геотектонических условий, а климат в области торфообразования мог изменяться лишь незначительно.

Петрографическими и литологическими работами доказано, что накопление растительного материала, из которого образовались угольные пласты, происходило в основном автохтонно. Процессы переноса растительного материала текущей водой и накопления органических илов имели подчиненное значение.

Мощность подсвит, свит и серий угленосной перми закономерно возрастает в направлении с запада на восток, т. е. с приближением к палео-Уралу. Однако положение осевой зоны краевого прогиба, которая должна характеризоваться максимальными мощностями отложений, точно не установлено, так как восточный борт прогиба в ископаемом состоянии не сохранился. В то же время на картах угленосности рудницкой подсвиты, верхневоркутской свиты и печорской серии выделяются зоны максимальной углеплотности, вписанные в зоны с меньшей углеплотностью. Одно это сопоставление показывает, что прямой зависимости между мощностью отложений и их угленосностью нет.

Геотектонический режим, благоприятный для угленакопления, характеризуется определенными амплитудами и скоростями мелких циклических колебаний, при которых возможно развитие торфяников. Естественно, что при образовании за один и тот же отрезок времени осадочных толщ разной мощности амплитуды и скорости циклических колебаний не могли оставаться постоянными. Поэтому следует ожидать, что при постепенном росте мощности отложений по направлению к оси краевого прогиба угленосность сначала будет расти, а после достижения какой-то «критической» мощности отложений начнет падать.

Такая зависимость между мощностью отложений и угленосностью наблюдается в рудницкой подсвите Хальмеръюского и Воркутского угленосных районов. В табл. 28 сопоставлены мощность отложений и суммарная мощность пластов угля от 0,5 м и более в Хальмеръюском, Верхне-Сыръягинском и Нижне-Сыръягинском, Воргашорском и Усинском месторождениях. Пласты мощностью 0,5 м и более выбраны потому, что они документируются и контролируются более точно, чем угольные пропластки.
Факторы и обстановка углеобразования Печорского бассейна

Из данных табл. 28 видно, что в Хальмеръюском районе максимальный суммарный пласт от 16 до 20 м отмечается при мощности отложений от 410 до 460 м. При дальнейшем увеличении мощности отложений величина суммарного пласта уменьшается. В Усинском месторождении суммарный пласт растет вместе с ростом мощности отложений до 540—550 м, но при мощности подсвиты, близкой к 600 ж, начинает уменьшаться.

Следует отметить, что максимальные по мощности разрезы рудницкой подсвиты характеризуются некоторым погрубением гранулометрического состава отложений и, в частности, появлением галечных песчаников и конгломератов, что, видимо, указывает на относительную близость области размыва (Силовское и Сейдинское месторождения).

В верхневоркутской свите зависимость между мощностью отложений и мощностью суммарного угольного пласта более сложная, чем в рудницкой подсвите. В Хальмеръюском районе резкое увеличение мощности суммарного пласта до 20 м (имеется в виду суммарная мощность пластов мощностью 0,5 м и более) происходит при увеличении мощности отложений до 800—900 м. При дальнейшем росте мощности отложений (до 1060 м) увеличения мощности суммарного пласта не наблюдается. В Воркутском, Воргашорском и Усинском месторождениях соотношения между мощностью отложений и угленосностью другие: суммарный пласт мощностью до 20—24 м отмечается как при мощности отложений в 550—600 м (Воркутское месторождение), так и при мощности отложений в 360—420 м (Воргашорское месторождение). Отчетливое уменьшение мощности суммарного пласта происходит в Усинском месторождении с возрастанием мощности отложений до 700—800 м.

Таким образом, при одной и той же мощности отложений угленосность может быть разной. Это вполне понятно, если учесть, что одинаковая мощность угленосных отложений может явиться результатом разных по своему характеру циклических колебаний.

Относительно определения обстановки углеобразования среди геологов, изучавших бассейн, нет единого мнения. Еще в 1938 г. К.Г. Войновский-Кригер высказал предположение, что угольные пласты Воркутского месторождения образовались в обстановке дельты крупной реки, стекавшей с палео-Урала. В 1941—1942 гг. Г.А. Иванов после детального изучения разреза Воркутского месторождения пришел к выводу о лагунной обстановке углеобразования. В работах, относящихся к 1947—1948 гг., он указывал, что лагунную обстановку следует понимать в узком смысле, как изолированные от открытого моря баровыми образованиями водоемы, которые возникали в прибрежной части пермского моря. Основываясь на уже имевшихся в то время данных о расщеплении пласта «Мощного» в Воркутском месторождении, он сделал правильный вывод о том, что во время образования основной группы рабочих пластов рудницкой подсвиты на северо-западе Воркутского месторождения и в Воргашорском находилась заболоченная «ворга-шорская суша», а на юго-восток от нее располагалась собственно воркутская лагуна, которая где-то еще далее на юго-восток должна была сменяться обстановкой открытого моря или по крайней мере открытого морского залива.

Характерной особенностью лагунной обстановки, по Г.А. Иванову, являлось наличие баровых образований, окаймлявших широкой полосой (или рядом полос) лежавший, в общем, на востоке континент, образуя цепь связанных между собой и сообщавшихся с пермским морем лагун, на плоских берегах которых произрастала пышная болотная растительность (преимущественно кордаитовые леса).

Дальнейшее развитие взгляды Г.А. Иванова получили в работах А.В. Македонова.

Образование прибрежных торфяников в лагунных условиях связывается с движением береговой линии бассейна при его регрессиях. К.Г. Войновский-Кригер впервые высказал сомнение в правильности применения к торфяникам правила Головкинского—Вальтера. Основываясь на явлении расщепления пласта «Мощного», он пришел к выводу о «мгновенности» возникновения торфяников на больших площадях. Линии расщепления угольных пластов он рассматривал как результат движений сбросового характера, сингенетичных с осадконакоп-лением.

В последние годы было обращено внимание на то обстоятельство, что имеющийся богатый материал по расщеплению угольных пластов Печорского бассейна противоречит представлению о торфяниках как прибрежной фации континента, являвшегося областью размыва. В связи с этим Б.Л. Афанасьевым, Г.М. Ярославцевым и В.И. Яцуком на примере расщепления пласта «Мощного» было показано, что центрами угленакопления были области формирования слитных угольных пластов, которые занимали более устойчивые в геотектоническом отношении площади в пограничной области между платформой и краевым прогибом и выделялись в рельефе в период трансгрессий в виде островов. При мелких регрессиях происходил рост торфяников во всех направлениях, но наиболее быстрый и интенсивный — в сторону оси краевого прогиба.

Названные выше исследователи выделили в области угленакопления для периода образования пласта «Мощного» рудницкой подсвиты следующие зоны: 1) зону слитных пластов на приплатформенном геоантиклинальном поднятии; 2) зону расщепленных пластов со стороны краевого прогиба (субгеооинклинальную), характеризующуюся интенсивным расщеплением угольных пластов; 3) зону расщепленных пластов со стороны платформы (платформенную); 4) зону безугольных моласс, располагавшуюся между второй зоной и областью размыва (палео-Урал), и 5) зону прибрежно-морских безугольных отложений, примыкающую с запада к третьей зоне.

Аналогичные зоны могут быть выделены и для мощных пластов печорской серии («Роговского», «Неченского» и др.).

Важнейшими выводами этих работ были: 1) основная область тор-фообразования и область размыва (палео-Урал) были отделены друг от друга аллювиальной равниной, где формировались прибрежные молассы со слабыми углепроявлениями или без них (осевая часть и континентальный склон краевого прогиба); 2) максимальная угленосность связана с той частью субгеосинклинальной зоны расщепленных пластов, которая примыкает к зоне слитных пластов; 3) процесс торфообразования является наложенным по отношению к осадочной толще.

Следует отметить, что Т.Н. Пономарев еще в 1949 г. в работе по Печорскому бассейну указывал, что генетической связи между углем и смещающими его осадками нет, так как уголь является автохтонным образованием, а заключающая его осадочная толща — аллохтонным.

Специальные работы по изучению угленакопления в приосевой зоне. расщепленных пластов, проведенные Воркутинской геологоразведочной экспедицией в 1961—1962 гг., показали, что тектофациальная обстановка в этой зоне пластов была весьма сложной. Геотектонический режим здесь был весьма дифференцированным, что нашло свое отражение в большой литологической изменчивости разреза, быстрых изменениях мощностей циклов отложений и состава пород в них, в местных слияниях и расщеплениях угольных пластов. Торфообразование здесь нередко вмело мелкоостровной характер, например в период развития пластов «Третьего» (n12) и «Второго» (n13) в Усинском месторождении и в период развития пласта «Пятого» (n7) в Воркутском и Юньягинском месторождениях.

Региональное расщепление угольных пластов, прогрессировавшее с приближением к оси прогиба, приводило к образованию пучков тонких пластов и пропластков, которые выклинивались в сторону постоянной суши. В осевой зоне краевого прогиба и на его континентальном склоне условия для торфонакопления были особенно неблагоприятными, главным образом в связи с выносом с континента огромных масс терригенного материала и продолжающимся воздыманием палео-Урала.

А.В. Македонов в своей последней работе отмечает, что угленакопление было связано с широкой аккумулятивной гумидной равниной, периодически затоплявшейся при циклических трансгрессиях бассейна, Побережья лагуны (внутреннего моря) имели лагунный характер, с чем связано многократное возникновение ряда плоских прибрежных заболоченных островов внутри лагуны. Лагуна эпизодически превращалась в огромный залив, глубина которого не превышала 10—20 м, или, особенно в верхней перми, в реликтовый опресненный или пресноводный бассейн — прибрежное озеро. Границей лагуны на западе являлось широкое поле барьерных баровых отмелей и островов, сохранявшихся и в фазы трансгрессий на территории между грядой Чернышева и Печорской грядой и отделявших лагуну от краевого моря пермского арктического океана. Ф.И. Ендова западной границей лагуны для кунгура считает Печорскую гряду, в южной части которой отсутствуют нижнепермские отложения.

Оба исследователя трактуют угленосную лагуну очень широко, понимая под ней всю площадь Печорского бассейна. Однако в районе кряжа Чернышева и западнее в отложениях нижневоркутской свиты широко распространена типичная морская фауна, а угленосность практически отсутствует. Поэтому нельзя согласиться с тем, что на западе бассейна отложения нижневоркутской свиты являются лагунными (их правильнее рассматривать как отложения мелкого эпиконтиненталь-ного моря). В связи с этим для кунгура нельзя считать границей лагуны на западе и те суши, о которых говорят упомянутые выше авторы.

Касаясь вопроса о геотектонической зональности угленакопления, А.В. Македонов отмечает, что максимальное угленакопление происходило не во всей приосевой зоне прогиба, а в той ее части, которая проходила через область с максимальной шириной краевого прогиба и область значительного (более 40—50 км) удаления и от постоянной суши, и от постоянного моря, что совпадает с представлением об островных сушах.

В 1962 г. Л.Л. Хайцер (ВКГРЭ) подверг ревизии фациальную интерпретацию пород угленосной толщи в приосевой зоне расщепленных пластов и пришел к выводу, что здесь широко распространен дельтовый комплекс, включающий русловые, озерные и болотные отложения. При этом Л.Л. Хайцер основывался как на текстурных и структурных признаках пород, так и на палеогеографических данных. Он даже допускает наземно-дельтовое происхождение некоторых слоев песчаников и конгломератов. Однако в породах воркутской серии нет признаков континентальной эрозии. Небольшие размывы эпигенетического характера, отмеченные в шахтах Воркутского месторождения, по всей вероятности, являются не наземными, а подводными. В то же время случаи генетического выклинивания углей в сторону оси краевого прогиба с замещением их терригенными отложениями весьма часты. Поэтому в приосевой зоне прогиба развитие наземно-дельтовых отложений маловероятно — они могли отлагаться главным образом в области континентального склона краевого прогиба. Тем не менее известны случаи выноса потоками с континента в область торфообразования больших масс песчано-галечного материала. В связи с этим Л.Л. Хайцер предполагает, что реки, стекавшие с палео-Урала, находили себе выход в море, огибая крупные массивы торфяников.

Таким образом, вопрос об обстановке углеобразования в Печорском бассейне значительно сложнее, чем это представлялось ранее. По совокупности всех имеющихся данных следует считать, что в области торфообразования сочетались прибрежно-морская, лагунная и дельтовая (в широком смысле слова) обстановки с постепенными переходами между ними. Барьерами, разделявшими прибрежно-морскую (для рудницкого времени) или бассейновую (для верхней перми) обстановку от дельтовой, являлись массивы торфяников, возникавшие в некотором удалении от области размыва, на более устойчивых в геотектоническом отношении участках прогиба.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: