Закономерности размещения угленосных площадей в Тургайском бассейне

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Закономерности размещения угленосных площадей в Тургайском бассейне

27.04.2020

Предположение о возможном широком распространении мезозойских угленосных образований к востоку от Урала было в свое время высказано А.П. Карпинским, М.М. Пригоровским, позднее Н.Г. Kacсиным. Основанием для такого прогноза послужило наличие мезозойских угленосных отложений как в западном, уральском (Челябинский бассейн), так и в восточном, казахстанском (месторождения Бурлук, Байконур, Киякты), обрамлениях Тургайского прогиба. Однако лишь с постановкой широких геологопоисковых и геологоразведочных работ в комплексе с опережающими их систематическими геофизическими исследованиями, начатыми в 1948 г., эти предположения были подтверждены.

В настоящее время на огромной территории восточной половины Тургайского прогиба известно большое количество буроугольных месторождений нижне-среднеюрского возраста, меньше верхнетриасового и углепроявления верхнеюрского возраста. Угленосные образования сохранились в отдельных впадинах и образуют вложенные структуры среди пород доюрского фундамента. Замечено, что положение впадин на площади бассейна подчинено определенным закономерностям. Оно связано с особенностями геологического строения региона и контролируется структурным планом его домелового фундамента. На это обстоятельство обращалось внимание при описании тектоники.

Буроугольные месторождения бассейна обычно расположены в пределах унаследованных грабен-синклинальных структур, сложенных породами верхней части второго геосинклинального этажа. Грабен-синклинали ограничены крупными долгоживущими разломами и в течение длительного времени служили областями погружения и накопления осадков. На площади грабен-синклиналей параллельно их тектоническим бортам возникали новые тектонические зоны. Связанные с ними молодые мезозойские грабены того же направления выполнялись угленосными отложениями верхнего триаса и юры. В связи с последующими движениями от некогда обширных вытянутых угленосных полос остались лишь отдельные фрагменты в виде разобщенных впадин, выполненных угленосными отложениями триаса и юры. Для месторождений Приишимской группы характерны крупные впадины с пережимами. Месторождения Убаганской группы представлены более мелкими впадинами, образующими две разорванные цепочки северо-восточного простирания. Они расположены в той части Убаганской зоны разлома, которая пересекает Аманкарагайский грабен, выполненный породами полуплатформенного этажа фундамента. Далее на север зона Убаганского разлома протягивается на Карашиликский глыбовый блок, сложенный породами нижнего этажа фундамента. Здесь в зоне разлома геофизическими работами выявлено несколько впадин. Пройденные единичные скважины показали, что юрские отложения, выполняющие эти впадины, не несут угленосности.

Слабая непромышленного характера угленосность отмечена в отложениях карашиликской серии Карашиликского месторождения, приуроченного к зоне Севастопольского разлома, также в пределах Kapaшиликского глыбового блока. Месторождение находится на площади развития пород нижнего палеозоя и докембрия.

Отсутствие промышленной угленосности установлено для Бурлукского месторождения. Оно приурочено к мезозойской долине, проходящей среди древних пород Кокчетавского антиклинория в северо-восточном обрамлении прогиба. Непромышленного характера слабая угленосность встречена на Узынколь-Куприяновском месторождении, связанном с грабен-синклинальной зоной, отделяющей Карашиликский глыбовый блок от Кокчетавского антиклинория. Для месторождения Байконур, связанного с мезозойской долиной, пересекающей область развития пород нижнего палеозоя, обрамляющих область Тургайского прогиба с востока, также характерна незначительная угленосность. На сегодня месторождение выработано. Несколько большая, чем на Байконуре, угленосность отмечается в юрских отложениях Кияктин-ского месторождения, ложе и борта которого также сложены породами нижнего палеозоя.

С другой стороны, в угленосных отложениях, выполняющих впадины, расположенные в грабен-синклиналях в основном на площади развития пород верхней части второго (нижний карбон) и третьего (туринская серия нижнего — среднего триаса) этажей фундамента, всегда присутствует промышленная угленосность, местами весьма значительная. К этим структурам приурочены все основные месторождения Тургайского прогиба.

Сопоставляя приведенные факты, можно видеть, что это не продетая случайность, а вполне закономерная зависимость степени и характера угленасыщенности разрезов мезозойских отложений от структурного плана доюрского фундамента региона. Площади, сложенные породами нижнего этажа фундамента, можно считать неблагоприятными или вообще бесперспективными в отношении накопления нижнемезозойских угленосных образований. Даже там, где в отдельных грабенах, связанных с крупными зонами разломов, и происходило накопление отложений убаганской и карашиликской серий, разрез их отличается пониженной угленасыщенностью, обычно имеющей непромышленный характер. По-видимому, здесь не было условий, благоприятных для развития торфяников, их роста и последующего захоронения торфяной массы. Это может быть объяснено тем, что глыбовые блоки, сложенные породами нижнего этажа фундамента, были жесткими, консолидированными и отличались малой подвижностью, на их площади не было необходимых условий для углеобразования.

Иное наблюдается в пределах грабен-синклиналей и грабенов, сложенных породами верхней части второго и третьего этажей фундамента, ограниченных долгоживущими разломами и имевших тенденцию к погружению. В возникавших на площади этих структур грабенах второго к третьего порядков местами создавались благоприятные условия для широкого развития торфяников, в течение длительного времени происходило торфообразование. В связи с систематическим опусканием, сопровождавшимся колебательными движениями, здесь стало возможным накопление и захоронение мощных толщ торфяной массы.

Таким образом, структурный контроль, отражающий тектоническую обстановку и режим колебательных движений, можно считать одним из ведущих факторов, влияющих не только на размещение впадин на площади региона, но и предопределяющих характер их угленосности.

Вторым очень важным критерием для установления закономерностей в размещении угленосных осадков на площади бассейна и возможности обоснованного выделения прогнозных площадей являются палеогеографические условия, существовавшие в период углеобразования. Восстановление ландшафтных обстановок позднетриасового и юрского времени помогло установить области сноса обломочного материала и области его аккумуляции, показанные на прогнозной карте. Карта составлена М.В. Буниной на совмещенной основе палеогеографических схем триасового и юрского периодов угле-образования и схемы тектоники региона.

На карту прогноза угленосности вынесены выделенные автором следующие структурно-генетические типы угленосных площадей: межгорные (типа грабенов) тектонические долины верхнетриасового возраста, того же типа долины нижне- и среднеюрского возраста и две крупные области, служившие в течение длительного времени областями преимущественного развития озерной ландшафтной обстановки. Последние находятся на площади двух крупных депрессий — Южно-Тургайской и Северо-Тургайской, расположенных соответственно к югу и северу от разделяющего их Кустанайского вала. Озерные бассейны являлись базисами эрозии для рек, стекавших с Урала, Центрально-Казахстанского нагорья и возвышенностей Кустанайского вала. Систематическое прогибание ложа этих депрессий способствовало накоплению поступавших в них вод, поддерживавших высокий уровень. Поэтому в пределах этих крупных депрессий и не было благоприятных условий для развития торфяников.

В пределах Южно-Тургайской депрессии геофизическими исследованиями установлен ряд впадин, выполненных отложениями, аналогичными по скорости прохождения упругих волн юрским угленосным отложениям бассейна. На этом основании они интерпретировались геофизиками в качестве углеперспективных. Е.М. Ананьева, В.В. Бугайло и др. оценивали возможные запасы Южно-Тургайской депрессии в 100 млрд т. Из впадин, расположенных на ее территории бурением в 1961 г., проверена лишь одна Егинкольская. Скважиной, пройденной в центральной части впадины, вскрыта мощная толща озерных образований, среди которых на глубине более 600 м встречен один пласт высокозольного глинистого угля мощностью около 5 м и несколько тонких пропластков. Таким образом, ни по глубине залегания и качеству угля, ни по палеогеографической обстановке отложения, выполняющие Егинкольскую впадину, не являются углеперспективными. Можно ожидать, что и в других впадинах Южно-Тургайской депрессии будут встречены те же озерные образования с редкими, не имеющими промышленного значения пластами углей. Учитывая это, большая часть Южно-Тургайской впадины к югу от контура возможного устойчивого торфообразования показана на карте прогноза угленосности как бесперспективная в отношении угленосности область. К бесперспективным площадям отнесены также участки мезозойских тектонических долин, проходящие по областям развития пород нижнего этажа фундамента (Карашиликский глыбовый блок, восточное обрамление Тургайского прогиба).

Южно-Тургайская впадина окаймляется полосой, для которой характерна периодическая смена озерного и болотного режимов. К этой области приурочены буроугольные месторождения Панфиловское и Киякты с учтенными и прогнозными запасами углей. Кроме того, здесь ориентировочно оценены запасы углей III группы для впадин Жимыкинской, 19а, 19б и 22а, расположенных в той же палеогеографической обстановке, что и месторождения Панфиловское и Киякты. На прогнозной карте эта область показана в качестве перспективной площади, в пределах которой возможно нахождение новых месторождений, аналогичных Панфиловскому и Киякты.

Северная часть площади бассейна представлена возвышенностью Кустанайского вала, разделяющего две крупные озерные области. На северо-востоке ее находится возвышенное плато, сложенное породами нижнего этажа фундамента (Карашиликский глыбовый блок). С пересекающими область Кустанайского вала тектоническими зонами связаны межгорные долины. Возвышенные равнины и плато являлись областями сноса обломочного материала. В долинах, имеющих подвижное ложе, происходило накопление мощных толщ угленосных осадков. К этим тектоническим долинам приурочены все основные буро-угольные месторождения Тургайского бассейна. Распределение промышленной угленосности на площади долин контролируется соотношением фаций.

Области межгорных долин показаны на прогнозной карте в качестве перспективных площадей, на которых с помощью геофизических методов возможно нахождение новых буроугольных месторождений. Одновременно следует подчеркнуть, что это относится лишь к тем участкам долин, которые проходят по площади развития пород третьего и верхней части второго этажей фундамента. К бесперспективным, как уже указывалось, отнесены те участки тектонических долин, которые проходят в области развития пород нижнего этажа фундамента.

Все известные месторождения разведаны либо опоискованы с той или иной степенью достоверности в основном до глубины 300—400 м. К категориям С2 и C3 отнесены запасы слабо опоискованных участков крупных впадин. С учетом литологических особенностей и стратиграфического расчленения разреза подсчитывались запасы глубоких горизонтов (глубже 300 м).

На прогнозной карте выделены месторождения: мелкие — с запасами углей менее 100 млн. т, средние— 100—500 млн. т, крупные — 500—1000 млн. т, очень крупные — от 1 до 10 млрд. т и месторождения-гиганты с запасами более 10 млрд т.

Подсчет запасов углей Тургайского бассейна, выполненный на основе карты прогноза угленосности с учетом уточненной стратификации разрезов буроугольных месторождений, позволил почти в 2 раза увеличить перспективы бассейна. Общие его геологические запасы составляют 61,9 млрд т. С проведением на перспективных площадях поисково-разведочных работ могут быть выявлены новые промышленные месторождения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: