Фациальный состав углей Тургайского бассейна

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Фациальный состав углей Тургайского бассейна

27.04.2020

Угленосные отложения бассейна принадлежат к позднетриасовому и юрскому периодам угленакопления. Они представлены континентальными образованиями, присущими межгорным тектоническим впадинам — долинам, для которых выделяются следующие основные генетические типы пород: пролювиально-делювиальные (или фации предгорного шлейфа), собственно пролювиальные (фации конусов выноса), озерные, болотные и, наконец, аллювиальные.

В строении угленосных разрезов карашиликской и убаганской серий участвует один и тот же набор фаций, что свидетельствует о сходстве палеогеографических условий, в которых происходило их накопление. Учитывая это, описание генетических групп пород дается ниже для всего угленосного разреза в целом. Одновременно подчеркиваются конкретные особенности фациального состава отдельных свит или месторождений.

Фация предгорного шлейфа слагает, как правило, самые нижние непродуктивные части разреза угленосных серий. Для месторождений триасового возраста (карашиликская серия) ее осадки в основном распространены в вишневской свите. На буроугольных месторождениях юрского возраста (убаганская серия) фация предгорного шлейфа приурочена главным образом к черниговской свите. В других частях угленосного разреза породы фации предгорного шлейфа играют подчиненную роль. Так, они местами прослеживаются в западной прибортовой части месторождения Кушмурун, где в них иногда расщепляются и затем резко выклиниваются мощные пласты угля кушмурунской свиты. В западной прибортовой части Орловского месторождения отложения фации предгорного сноса присутствуют даже в дузбайской свите.

Породы фации представлены в основном грубообломочными разностями — конгломераты, гравелиты и песчаники. В подчиненном количестве встречаются алевролиты. Сортировка обломочного материала отсутствует. Породы резко разнозернисты, имеют беспорядочную текстуру и представляют собой смесь различных по крупности слабо окатанных обломков, сцементированных обильной алеврито-глинистой заполняющей массой. Петрографический состав обломочного материала всегда отражает состав материнских пород, слагающих борта впадин.

Для месторождений юрского возраста особенно отчетливо эта зависимость прослежена на материале наиболее детально разведанного и изученного месторождения Кушмурун. Борта впадины сложены базальтами туринской серии и в меньшей степени липаритами. Соответственно породы фаций предгорного шлейфа представлены в основном базальтовыми граувакками. Лишь там, где впадину обрамляют липариты, прибортовые образования имеют аркозовый или аркозо-граувакковый состав и состоят из обломков липарита, кварца и полевых шпатов.

Для карашиликской серии фация предгорного шлейфа в основном развита в отложениях вишневской свиты. На месторождении Карашилик, в строении которого принимают участие разнообразные породы (гнейсы, метаморфические сланцы, кварциты, порфиритоиды), соответственно среди пород вишневской свиты установлены граувакки, состоящие из обломков порфиритоидов, сланцев или кварцитов. Там, где борта сложены гнейсами, породы фации предгорного шлейфа имеют аркозовый и аркозо-граувакковый состав.

Наиболее крупнообломочный материал приурочен к основанию непродуктивного разреза и к прибортовым частям древних долин-грабенов. В направлении к их оси, а также вверх по разрезу крупность зерна значительно уменьшается. В осевых частях крупных впадин отложения этой фации отсутствуют. В вертикальном разрезе описываемых образований наблюдается беспорядочное, внешне незакономерное чередование различных по крупности зерна пород. Характерна красноцветная и зеленовато-серая окраска, обусловленная значительной примесью продуктов переотложения коры выветривания как в цементе, так и в виде глиняных окатышей. К основанию свит эта примесь становится настолько обильной, что создает иллюзию постепенного перехода от конгломератов к коре выветривания.

Фации конусов выноса также представлены несортированными по крупности зерна породами, напоминающими своей беспорядочной текстурой отложения предгорного шлейфа. Однако в отличие от последних они более широко распространены, обладают большим разнообразием пород и им присущи уже определенные закономерности в дифференциации обломочного материала. В их составе можно выделить фации центральной и периферической частей конусов выноса. Отложения центральной части распространены локально непосредственно в приустьевой части потоков и представляют собой нагромождение наиболее крупнообломочного материала — несортированных конгломератов, гравелитов и песчаников, имеющих беспорядочную текстуру, преимущественно граувакковый состав и сцементированных обильным алеврито-глинистым неоднородным цементом. Окраска их зеленовато-серая до грязно-серой. Характерно отсутствие угленосности.

Отложения фации краевой части конусов выноса располагаются веерообразно вокруг приустьевого барьера и характеризуются общим постепенным уменьшением крупности зерна к периферии. В свою очередь здесь выделяются отложения собственно периферической части конуса выноса, представленные пролювием, и подчиненные ей озерные и болотные образования.

Фация периферической части осадков конуса выноса слагается преимущественно плохо сортированными алевролитами и мелкозернистыми песчаниками, содержащими беспорядочные включения угловатых обломков и галек, кусков обугленной древесины и угля. Петрографический состав пород преимущественно граувакковый и отражает состав материнских пород, обрамляющих впадины. Характерной особенностью строения осадков этой фации также является прихотливое чередование разных по структуре пород, что связано, видимо, с частой миграцией временных русел по поверхности конусов выноса.

Воды горных рек и временных потоков, поступавшие в замкнутые впадины, образовывали постоянное увлажнение вокруг конусов выноса, что создавало благоприятные условия для возникновения болот и озер. Их отложения связаны между собой взаимными переходами, обусловленными характером колебательных движений ложа торфяника. Они широко развиты в продуктивных свитах убаганской серии, где с ними связана основная промышленная угленосность. Отложения этой фации встречаются и в разрезе карашиликской серии, но там они менее изучены.

Отложения открытых озер представлены прекрасно отмученными слоистыми (до микрослоистых) аргиллитами и алевролитами. Окраска их от светло-серой, почти белой, до коричневато-бурой и зеленоватосерой. Слоистость обусловлена чаще всего изменением окраски отдельных слойков. Среди них нередки сапропелевые разности аргиллитов, которые с понижением зольности постепенно сменяются горючими сланцами, сапропелевыми и гумусово-сапропелевыми углями. Для отдельных горизонтов характерно наличие отпечатков и ядер пресноводных пелеципод, а иногда костей и чешуи рыб (верхняя подсвита узынкольской свиты месторождения Карашилик).

Среди озерных образований можно выделить еще фацию проточных озер или осадки приустьевых частей рек. Наряду с хорошо отмученными алевролитами и аргиллитами в них встречаются прослои мелко- и среднезернистых песчаников. Характерной их особенностью является наличие косой (речной) слоистости, свидетельствующей о накоплении пород в движущейся среде.

Отложения озерных фаций широко распространены в разрезе угленосных отложений всех месторождений бассейна. В том или ином количестве они присутствуют во всех стратиграфических подразделениях, кроме вишневской свиты карашиликской серии, где они пока не обнаружены. Наиболее распространена озерная фация в отложениях верхнеузынкольской и караганской свит, почти нацело сложенных озерными образованиями. В разрезе черниговской свиты отложения озер образуют отдельные небольшие линзы. Содержание их изменяется здесь от 0,6 до 10,5%.

В осадках кушмурунской свиты роль озерных фаций уже значительно возрастает, в среднем до 30%. Для отдельных частей разреза они могут служить даже маркирующими горизонтами. Особенно характерной в этом отношении на месторождениях Кушмурун и Приозерном является пачка пород (мощностью 30—60 м), заключенная между пластами угля Нижним Мощным и Верхним Мощным. Она сложена в основном озерными образованиями — тонко- и микрослоистыми аргиллитами, сапропелевыми аргиллитами и алевролитами с пластами горючих сланцев, переходящих местами в сапропелиты или сапропелево-гумусовые угли.

Такого же типа зеленовато-серые аргиллиты озерного генезиса часто встречаются в дузбайской свите месторождений Кызылтал, Орловского, Мхатовского, где они иногда составляют 50—60% от мощности вскрытого разреза.

Совсем иной характер имеют озерные образования караганской свиты в Убаганской группе месторождений. Они составляют от 14 до 75% от мощности свиты и отличаются значительным преобладанием алевролитов и глинистых песчаников разной крупности зерна при небольшой роли аргиллитов и полном отсутствии углей, сапропелитов и горючих сланцев. Породы белесые, светло-серые, местами пестроокрашенные (розоватого, малинового, фиолетового цвета). Растительные остатки встречаются в них очень редко, фауна не обнаружена. В то же время эти типично озерные образования переслаиваются с грубообломочным пролювием, который в краевых частях впадин является преобладающим. По-видимому, при отложении этих пород озеро занимало практически всю долину. Временами оно становилось даже проточным. В связи с этим не создавались благоприятные условия для накопления тонкоотмученных глинистых пород и для развития планктона, а следовательно, и для образования сапропелевых разностей. С высоких берегов, обрамлявших озеро, в него периодически поступал пролювиально-делювиальный материал, петрографический состав которого отражает состав материнских пород, развитых в бортах впадин.

Особенно широко распространены отложения озерной фации в караганской свите Приишимской группы месторождений (Жаныспай, Савинковское, Кызылтал), где они сложены толщей однородных, местами микрослоистых алевролитов и аргиллитов мощностью до 225 м.

Болотная фация представлена пластами гумусовых углей и углистыми аргиллитами (описание см. далее).

Аллювиальные фации широко развиты в отложениях угленосных серий. Они резко отличаются от пролювиальных и пролювиально-делювиальных образований в первую очередь ритмичным строением разреза. Каждый ритм состоит из сочетания двух пачек — русловой и пойменной. Мощность ритмов от нескольких метров до 20—50 м, а иногда и более.

Русловая фация представлена пачкой крупнообломочных пород (от конгломератов до мелкозернистых песчаников). Характерным в ее строении является постепенное уменьшение крупности зерна снизу вверх. Грубообломочные породы пачки с размывом залегают на пойменных отложениях предыдущего ритма или осадках других фаций. Русловые отложения отличаются от пролювиальных не только строением разреза, текстурными и структурными особенностями пород, но и петрографическим составом. Для них характерны обломки пород, развитых далеко за пределами рассматриваемых впадин. В то же время породы, слагающие борта впадин, здесь либо совсем отсутствуют, либо играют подчиненную роль.

Пойменные отложения сложены преимущественно алевролитами и аргиллитами. Прослои мелкозернистых песчаников обычно приурочены к основанию пачки пойменных образований, что связывает их постепенными переходами с мелкообломочными породами верхней части русловой пачки.

Характерна горизонтальная, а чаще косая слоистость аллювиального типа. Верхним частям ритмов подчинены невыдержанные пласты угля небольшой мощности. Для одних из ритмов характерны мощные русловые пачки, нередко образованные слиянием двух или более русловых пачек, принадлежащих к различным ритмам. Это свидетельствует о постоянном оживлении эрозионной деятельности и обусловленных этим крупных размывов. Такие ритмы характерны для отложений кызылтуской свиты карашиликской серии и аллювиальных отложений черниговской свиты месторождения Кушмурун. С другой стороны, встречаются ритмы, имеющие в основании небольшую по мощности русловую пачку. Основная же значительно большая часть ритма принадлежит к тонкоотмученным породам пойменной фации. Нередко ритм усложняется, пойменные отложения сменяются кверху озерными. Такой сложный ритм называется аллювиально-озерным. Крупный аллювиально-озерный цикл представляют в совокупности отложения кызылтуской и узынкольской свит карашиликской серии.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: