Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Угленосность и качество углей Арктической части Тунгусского угольного бассейна

17.05.2020

В связи с тем, что различные районы Арктической части Тунгусского бассейна по характеру углепроявления и качеству углей неравноценны между собой, целесообразно угленосность каждого из них рассмотреть отдельно.

Район междуречья Кулюмбэ — Горбиачин-Курейка отличается значительным распространением лагунно-континентальных угленосных фаций. Осадочные породы продуктивной толщи, как правило, глубоко метаморфизованы. Угленасыщенность различных частей этой толщи на территории района неодинакова.

Анакитская (катская) свита на всем протяжении от р. Кулюмбэ до р. Курейки отличается сравнительно невысокой угленосностью. В районе р. Кулюмбэ, несколько восточнее устья р. Ялы, известен всего один угольный пласт двухметровой мощности (2). Кроме того, в междуречье Кулюмбэ—Танка обнаружены пропластки угля мощностью 0,05—0,1 м. По р. Брусу встречен один сложный пласт угля, состоящий из двух пачек мощностью по 1 м каждая, разделенных прослоем аргиллита мощностью 0,8 м (,S).

На р. Горбиачине в нижней части свиты обнаружен один сложный пласт, состоящий из двух пачек мощностью 1,09 и 0,33 м, разделенных прослоем породы мощностью 0,4 м (18); возможно, он соответствует пласту на р. Брусе. На р. Джалтуле в нижней части анакитской (катской) свиты залегают два сближенных угольных пласта мощностью 1,8 и 0,8 м, разделенных слоем алевролита мощностью 0,5 м и пластовой интрузией долерита мощностью 0,7 м (23).

Угольные пласты анакитской свиты имеют относительно простое строение. Сложены они высокометаморфизованными углями, относящимися к антрацитам, полуантрацитам и реже — к тощим. Нередко уголь несет следы графитизации. По составу угли гумусовые, преимущественно дюреновые с преобладанием компонентов фюзено-ксиленового ряда.

В нижнем течении р. Курейки известны графитовые месторождения, открытые еще в 60-х годах прошлого столетия (27). Высокая степень метаморфизации углей, очевидно, объясняется контактовым воздействием на них интрузий траппов. Мощность пластов графита до 4,5 м.

Бургуклинская свита в рассматриваемом районе отличается весьма неравномерной угленасыщенностью. На участке р. Кулюмбэ в отложениях свиты отмечаются два угольных пласта, встреченных в шести естественных обнажениях. Выход пласта мощностью 0,1 м и два выхода пласта мощностью 1,4 (6) и 0,6 м отмечены в верховьях р. Танки. В междуречье Брус — Танка обнаружен выход пласта мощностью 0,55 м. Кроме того, в междуречье Нижняя Чопко — Яла обнажаются пласты мощностью 2 и 0,6 м (4, 5). Все пласты отличаются простым строением и сложены полублестящими и полуматовыми плотными углями полосчатой структуры. По степени углефикации угли бургуклинской свиты относятся на этом участке к тощим и полуантрацитам.

В бассейне р. Горбиачина угленосность бургуклинской свиты значительно выше, но столь же неравномерна. Нижняя подсвита менее угле-насыщена: в ней насчитывается всего три угольных пласта мощностью 0,2, 0,5 и 1,25 м (19). Один пласт мощностью 1,5 м обнаружен на р. Хэттениде (9). Все пласты нижней подсвиты сложены полублестящими полосчатыми дюрено-клареновыми и кларено-дюреновыми углями, которые относятся к антрацитам. Помимо коренных выходов угольных пластов, обнаружены высыпки угольной дресвы по склонам водораздела рек Горбиачина и Дюгумы.

Верхняя подсвита более угленасыщена. В разрезе по р. Горбиачину ей подчинено 16 угольных пластов, из которых 13 имеют мощность более 0,7 м (11). Суммарная мощность всех пластов угля равна 18,7 м; коэффициент угленосности равен 15%. Распределение пластов по разрезу достаточно равномерное, причем более мощные пласты приурочены к нижней части подсвиты. Пласты сложного (приурочены к средней части разреза) и простого строения.

Все угли верхней подсвиты гумусовые. По петрографическому составу они относятся к дюренам, кларено-дюренам и дюрено-кларенам;. чистые клареновые угли встречаются редко. Основными составляющими этих типов являются компоненты гелифицированного и фюзенизированного рядов с различно сохранившейся структурой. Указаний на присутствие в углях липоидных компонентов нет, что может быть связано со значительной степенью углефикации, при которой споры, пыльца и: кутикула почти не различимы.

По макроструктуре угли преимущественно полосчатые, реже — однородные или зернистые. Микроструктура фрагментарная, фрагментарно-аттритовая и мелкоаттритовая. Встречаются зольные разности и угли с вторичными включениями кальцита и пирита. По степени метаморфизма все угли относятся к антрацитам; иногда они несут следы значительной графитизации.

В бассейне нижнего течения р. Курейки в бургуклинской свите, па данным Г. А. Ермолаева, установлены три угольных пласта мощностью 2,7 м (28), 1,8 м (25) и 1,65 м (26). Один из них (28) вскрыт на р. Курейке, где он приурочен к нижней части свиты и залегает между углистыми аргиллитами и песчаниками. Два других отмечены по р. Малой Типтур-Орокты в верхней части свиты. Почва и кровля пластов сложены аргиллитами. Все пласты имеют простое строение и слагаются матовыми, полуматовыми и блестящими типами углей со штриховатой, штриховато-полосчатой и неяснополосчатой структурой. Е.С. Рассказова в отложениях бургуклинской свиты по р. Курейке отмечает пять пластов угля.

По петрографическому составу среди углей бургуклинской свиты этого участка можно выделить дюреновые, кларено-дюреновые и клареновые угли. Наиболее широко распространены фюзено-ксиленовые типы дюренов и кларено-дюренов. Они состоят из гелифицированной основной массы, фюзенизированных и слабофюзенизированных компонентов с хорошо сохранившейся структурой и их аттрита; реже присутствуют гелифицированные фрагменты тканей; характерно наличие округло-угловатых тел. Клареновые угли отличаются тем, что в них содержится большое количество крупных гелифицированных фрагментов растительных тканей с различно сохранившейся структурой. Все угли бургуклинской свиты являются высокометаморфизованными и относятся к антрацитами полуантрацитам.

Пеляткинская свита в районе р. Кулюмбэ, в междуречье Нижней Чопко и Ялы, содержит угольные пласты в пяти естественных выходах. Три пласта имеют мощность 2,9 м (5), 8 м (5) и 1,3 м (5), а два — 0,2 и 0,3 м. Все пласты сложены несколько рассланцованными полуматовыми углями с неяснодолосчатой, реже полосчйтой структурой. В почве и кровле их залегают мелкозернистые песчаники или темно-серые алевролиты.

Петрографически угли представлены кларено-дюреновыми, дюрено-клареновыми и клареновыми типами, различающимися соотношением гелифицированной основной массы, фюзенизированных и слабофюзенизированных компонентов.

В районе р. Танки и руч. Близнеца угольные пласты встречены в четырех обнажениях; мощность их 1,2 м (7), 1,5 м (1) и в двух местах па 0,2 м. Они состоят преимущественно из блестящих и подублестящих клареновых и дюрено-клареновых углей того же состава. Почвой и кровлей являются, как правило, плотные аргиллиты. Кроме того, угольные пласты мощностью 0,8 и 1 м наблюдались по р. Аваму, где они сложены сильно перемятым выветрелым углем.

В бассейне р. Горбиачина в разрезе пеляткинской свиты насчитывается восемь пластов угля, из которых пять имеют мощность более 0,7 м. Суммарная мощность пластов здесь составляет около 3 % от общей его мощности (без учета интрузий траппов). Распределение пластов в разрезе довольно равномерное, но к нижней части свиты приурочены наиболее мощные пласты. Строение пластов преимущественно простое. Они состоят главным образом из фюзено-ксиленовых кларено-дюренов и дюрено-кларенов; один пласт представлен зернистым фюзеновым дюреном.

В бассейне нижнего течения р. Курейки в разрезе пеляткинской свиты насчитывается десять угольных пластов. Из них шесть мощностью от 2,8 до 5,4 м изучены по 11 выходам и четыре пласта мощностью 1—1,2 м обнажаются в 9 выходах. Кроме того, в 18 обнажениях отмечен ряд маломощных пропластков и высыпок угля.

Суммарная мощность рабочих пластов (более 0,7 м) составляет 23,72 м. Коэффициент угленосности равен 12% (для продуктивной части свиты).

Наибольшее количество выходов угольных пластов сосредоточено в районе низовьев рек Дегена, Тайги и по обоим берегам р. Курейки. Меньшее значение имеет участок в верхнем течении р. Авама, где встречены два угольных пласта (22) мощностью 4 и 1,3 м и по р. Тинтур-Орокты, где отмечен всего один двухметровый пласт угля (24).

Почва и кровля угольных пластов представлена обычно черными аргиллитами, причем переход от почвы к пласту и от пласта к кровле, как правило, постепенный.

Строение пластов различно: маломощные пласты (до 1,2 м) отличаются простым строением, мощные же в большинстве случаев сложные. Прослои пород представлены преимущественно черными и бурыми аргиллитами. Мощность их колеблется от 0,05 до 0,1 м, редко достигает 0,2 м. Обычно в пластах сложного строения отмечается не более одного прослоя породы, не считая изредка встречающихся тонких (1—2 см) линз аргиллитов и углистых аргиллитов.

По исходному материалу угли пеляткинской свиты в районе междуречья Кулюмбэ — Горбиачин — Курейка являются гумусовыми и представлены четырьмя основными петрографическими типами: клареновыми, дюрено-клареновыми, кларено-дюреновыми и дюреновыми углями. Состав их обусловлен изменением в соотношении гелифицированной основной массы и микрокомпонентов фюзенизированного ряда, представленных фрагментами с различно сохранившейся структурой, и их аттритом. Многочисленны округло-угловатые тела. Отсутствие указаний на липоидные компоненты может быть объяснено повышенной степенью углефикации, при которой они не различимы. Так же, как в верхней части бургуклинской свиты, наиболее широко распространены дюреновые и кларено-дюреновые угли, которые нередко несут признаки аллохтонии. По степени углефикации почти все угли пеляткинской свиты можно отнести к тощим, полуантрацитам и антрацитам.

Отмечается закономерное изменение степени метаморфизации углей со стратиграфической глубиной, что видно по средним результатам химических анализов этих углей, приведенных в табл. 33. По содержанию углерода (Сг) и выходу летучих веществ (Vг) наиболее метаморфизованными являются угли анакитской свиты, наименее метаморфизованными — угли пеляткинской свиты. Вместе с тем отчетливо проявляется связь с траппами. Угли всех трех свит в бассейне р. Горбиачина, где развиты мощные интрузии траппов, значительно более высоко метаморфизованы по сравнению с углями соответствующих свит на реках Курейке и Кулюмбэ.

Алюминий и железо — одни из самых распространенных элементов в золе углей. Среднее содержание глинозема в золе составляет 20—25%; содержание Fe2O3 в некоторых случаях достигает 29%. В единичных пробах отмечается до 37,6% Al2O3 и 37,5% SiO2.

Обобщая приведенные данные, можно сделать следующие выводы.

1. Распределение угольных пластов в разрезе имеет в целом симметричный характер: нижние и верхние части заключают редкие и, как правило, маломощные пласты угля, а в средней части (верхняя часть бургуклинской свиты) отмечается максимальная угленасыщенность.

2. На протяжении от р. Кулюмбэ до р. Курейки угленасыщенность отдельных частей разреза неодинакова: наибольшее количество угольных пластов приурочено к бассейну р. Горбиачину; к северу и особенно к югу от нее количество пластов уменьшается. Эта закономерность особенно характерна для нижних горизонтов бургуклинской свиты.

3. Степень углефикации незначительно уменьшается вверх по разрезу: в анакитской свите развиты преимущественно антрациты, а в верхней части разреза преобладают уже тощие угли, что видно по уменьшению содержания углерода и повышению выхода летучих и водорода вверх по разрезу (см. табл. 33).

4. Наиболее метаморфизованные угли развиты в бассейне р. Горбиачина; к северу и югу степень углефикации снижается, и в верхних частях разреза в бассейнах рек Кулюмбэ и Курейки встречаются даже паровично-спекающиеся угли.

5. Высокая степень метаморфизма углей района обусловлена влиянием трапповых интрузий.

6. Для углей района характерно несколько пониженное содержание углерода по отношению к выходу летучих, повышенная влажность и более высокая, чем обычно в углях этой стадии углефикации, сумма (S+О+N)г, что, возможно, отчасти связано с термальным воздействием на них траппов.
Угленосность и качество углей Арктической части Тунгусского угольного бассейна

Район бассейнов рек Котуя, Маймечи и Аякли отличается преимущественным распространением пермских лагунно-континентальных угленосных отложений. Угленосна главным образом верхняя часть разреза (угленосная свита) верхнепермского возраста (см. рис. 27 и 28).

На западном склоне долины оз. Нерангда около устья руч. Нюин вскрыты два угольных пласта (1), разделенных слоем углистого аргиллита мощностью 1,5 м. Нижний пласт, мощностью 2,7 м, сложный по строению: пачки угля разделены тонкими прослоями углистых аргиллитов. В нижней части угли выветрелые, в верхней — лучшей сохранности; представлены полуматовыми и матовыми разностями. По составу это мелкоаттритовый смешанный дюрен со штриховатой структурой. Верхний пласт мощностью 1,8 м по составу аналогичен первому. На северной окраине озера среди аргиллитов и углистых аргиллитов обнаружены выходы пластов угля мощностью 0,9 и 0,5 м (2). Угли обоих пластов полу-матовые, тонкослоистые и листоватые, со штриховатой структурой, почти однородной; относятся к смешанному дюрену.

Далее на юг, в 5 км от северной окраины озера, среди песчаников обнажается пласт угля мощностью 0,4 м; уголь полублестящий штриховато-полосчатый, представляющий собой смешанный кларен.

В верховьях р. Дюрняки среди песчаников и аргиллитов залегают два пласта угля мощностью 1,5 и 2 м (3). В обоих пластах уголь полуматовый кларено-дюреновый с липоидными компонентами; структура штриховато-полосчатая; текстура тонкослоистая.

Итак, в описываемом районе в строении угольных пластов принимают участие четыре петрографических типа углей: а) смешанный дюрен со штриховатой структурой, б) смешанный дюрен со штриховато-полосчатой структурой, в) смешанный кларен со штриховато-полосчатой структурой и г) кларено-дюрен с липоидными компонентами и со штриховато-полосчатой структурой. Угли являются типично гумусовыми и по степени углефикации на основании макро- и микропризнаков и химических анализов могут быть отнесены к группе газовых, близких к жирным (табл. 34). Только на западном берегу оз. Нерангда развиты коксовые угли, повышенная степень углефикации которых связана с термальным воздействием на них близлежащих иптрузий.

В нижнем течении р. Котуя, на правом берегу его, в 1,5 км выше устья р. Медвежьей, отмечается пять пластов каменного угля мощностью от 0,4 до 1,5 м (4).

В устье р. Эриечки, по ее правому берегу, обнаружено девять пластов или линз угля мощностью от 0,05 до 0,8 м, прослеживающихся иногда на 40—50 м (5).

На р. Касыл-Кая-Юрях среди углисто-глинистых сланцев залегает пласт матового угля мощностью 0,4 м и пласт листоватого полублестящего угля мощностью 1,8 м, прослеженный на протяжении 60 м (6). По руч. Горному вскрыто десять пластов угля (7), из которых три являются рабочими, с мощностями около 1 м.

Наиболее значительное углепроявление в районе приурочено к нижнему течению р. Котуя. В настоящее время оно известно как Каякское угольное месторождение (8). Угленосные отложения в пределах месторождения расчленяются на две свиты: подугленосную (нижняя пермь) и угленосную (верхняя пермь).

Подугленосная свита содержит маломощпые редкие пропластки углей; в разрезе же угленосной свиты насчитывается до 18 угольных пластов и пропластков, имеющих мощность от 0,05 до 0,95 м. Суммарная мощность пластов по разрезу свиты (210 м) составляет около 4 м; коэффициент угленосности равен 2%. Наибольшие мощности пластов наблюдаются в средней части разреза, тогда как в нижней и верхней частях отмечаются только редкие и маломощные пропластки углей. Кстати сказать, такое симметричное распределение пластов угля в разрезе характерно для многих угленосных районов бассейна.

Пласт «Нижний» (0,4 м) сложен блестящим углем с призматической отдельностью. По составу — это кларен, сложенный в основном гелифицированными стеблевыми элементами (ксилогелит) с линзочками витрена к фюзена.

Пласт «Средний» (0,9—1,05 м) представлен блестящим неяснополосчатым углем. По составу — это кларен с многочисленными линзочками витрена. В нижней части пласта наблюдается прослой аргиллита мощностью 0,05 м. Пласт весьма выдержанный по мощности.

Пласт «Верхний» (0,5 м) сложен однородным плотным полуматовым углем раковистого излома. Микроскопически уголь состоит из гелеобразной массы с включениями микроспор, водорослей и обрывков фюзена, По составу уголь относится к кеннелю.

Остальные пропластки представлены блестящим клареновым и дюрено-клареновым углом. Мощность всех пластов уменьшается в северо-западном направлении.

Результаты технического и элементарного анализов углей Каякского месторождения приведены в табл. 35. Пермские угли Каякского месторождения являются в основном гумусовыми с примесью сапропелевого материала и по степени углефикации относятся к группе длиннопламенных газовых. Они могут использоваться как флотское топливо, а также для хозяйственных нужд района.

Район междуречья Попигай — Анабар —Оленек включает углепроявления, находящиеся в пределах крайней северо-восточной окраины Тунгусского бассейна (см. рис. 29).

В западной части этого района, в бассейне рек Блудной, Половинной, Сопочной и Попигая, угли приурочены преимущественно к верхним частям разреза пермской толщи. На р. Блудной обнаружен пласт сажистого матового угля мощностью 0,5—2,4 м, прослеженный на расстоянии 600 м (1). В верхнепермских отложениях на р. Половинной вскрыты два пропластка блестящего угля мощностью 0,08 и 0,15 м. Кроме того, в аллювии всех речек и ручьев, протекающих в области отложений верхней перми, встречаются многочисленные обломки углей. В устье р. Саха-Юрях, правого притока р. Блудной, в аллювии встречен метровый слой среднезернистого песка с большим количеством окатанных галек и валунов блестящего угля размером до 20 см, что свидетельствует о широком распространении углей в районе.

В междуречье среднего течения рек Анабара и Попигая коренные выходы углей были обнаружены в трехтонках: два из них в разрезе р. Анабара и один в долине р. Тюзях-Юрях. Наиболее мощный (1,4 м) пласт угля обнажается в крутом правом берегу р. Анабара выше пос. Халганнах (7), а также на противоположном берегу реки, в 12 км от предыдущего обнажения. На правом берегу пласт прослеживается на 400 м по падению. На левом берегу он обнажается в верхней части крутого склона на высоте 60 м над уровнем реки и прослеживается на расстоянии 0,3 км. В обоих случаях угольный пласт залегает среди конгломератовидных песчаников. Уголь пласта полуматовый, штриховато-полосчатый, слоистый за счет тонких фюзеновых прослоев. По составу он относйтся к смешанным дюренам, в котором участки, обогащенные спорами, чередуются с участками, обогащенными фюзенизированным детритом; по степени углефикации — к переходным от длиннопламенных к газовым.

По р. Тюзях-Юрях, в 5 км от р. Анабара, среди серых слоистых глин залегают два угольных пласта, разделенных полуметровым слоем глины. Мощность нижнего пласта 0,17 м, верхнего — 0,15 м. По простиранию пласты прослеживаются на несколько десятков метров. Они приурочены к более верхним частям разреза нижнепермских отложений, чем пласт, обнаруженный на р. Анабаре. Пласты состоят из чередующихся между собой полуматового и полублестящего штриховатого углей, разделенных тонкими прослоями рыхлого фюзена. Полуматовый уголь представляет собой смешанный дюрен и кларено-дюрен, в котором скопления липоидных компонентов сочетаются с полупрозрачной коричневатой основной массой. Гелифицированное вещество содержится в угле в виде линз и прожилков витрена. Полублестящий уголь по составу является клареном и дюрено-клареном с липоидными компонентами и с редкими линзочками фюзена. Гелифицированное вещество представлено прозрачной основной массой и полосками витрена. Имеются включения водорослей и зерен пирита. По степени углефикации угли длиннопламенные, близкие к газовым.

Аналогичные угли были встречены в делювии р. Кюрюктюр. Многочисленные высыпки матового угля обнаружены на левом берегу р. Анабара в 10 км выше устья р. Доруохи. По составу и степени углефикации эти угли оказались близкими вышеописанным углям из коренных выходов на р. Анабаре выше пос. Халганнах.

В среднем течении р. Попигая, на левом берегу в 5 км ниже устья р. Сопочной, обнажаются четыре сближенных пласта угля общей мощностью 1,7 м (2). Несколько выше, возле устья р. Ерюсюма, на левом берегу, отмечен выход пласта угля мощностью 1,5 м (3). Здесь же имеются выходы тонких угольных пластов. В верховьях р. Маяна, левого притока р. Анабара, обнажается пласт угля мощностью 17 м (4). Два угольных пласта мощностью 1,7 и 0,55 м обнаружены в низовьях р. Селияха, правого притока р. Маяна (5). В среднем течении р. Селияха имеются выходы четырех угольных пластов мощностью 1,15; 2; 1,1 и 1 м (6). Кроме того, по рекам Якову и Доруохе имеется пять выходов маломощных угольных пластов.

По р. Удже, в 40 км от устья, встречен пласт угля мощностью 1 м (8); здесь же отмечаются углепроявлепия в виде гальки угля в аллювии. Угли всех этих пластов длиннопламенные, переходные к газовым.

Таким образом, все пласты, обнаруженные в междуречье Попигай—Анабар, сложены углями невысокой степени углефикации и вполне пригодны для удовлетворения хозяйственных нужд района.

Как видно из приведенных данных, угли Арктической части Тунгусского бассейна, кроме углей междуречья Попигай—Анабар, в связи с почти повсеместным проявлением траппового вулканизма оказались значительно метаморфизованными. Результаты химических анализов этих углей свидетельствуют о том, что повышение степени углефикации под влиянием термального метаморфизма сопровождается несколько необычным изменением их химических параметров. Как указывает В.Я. Посыльный, несоответствие химического состава и технологических свойств термально метаморфизованных углей выражается в пониженном содержании углерода, низкой теплоте сгорания, более высоком содержании водорода и резком снижении выхода летучих веществ и толщины пластического слоя по сравнению с нормальными высокометаморфизованными углями.

М. и Р. Тейхмюллер в работе «Качественный и структурный метаморфизм угля» рассматривают влияние различных факторов на степень метаморфизации углей. Они пишут, что решающее влияние на метаморфизм углей как с химической, так и с геологической точки зрения имеет температура, причем значение температурного фактора с наибольшей очевидностью выступает при контактовом метаморфизме, когда химическое преобразование угля зависит от количества поступающего тепла, а следовательно, и от размеров интрузивной массы. Поскольку, как пишут авторы, контактовый метаморфизм является быстро протекающим процессом, он может, по мнению Хука, несколько отличаться от нормального геотермического метаморфизма, так как быстрое нагревание термодинамически более благоприятствует выделению CO2, чем выделению H2O. Отсюда пониженное содержание углерода и повышенное содержание влаги в углях, подвергшихся термальному метаморфизму.

Результаты химических анализов показывают, что угли района междуречья Кулюмбэ—Горбиачин—Курейка относятся к тощим полуантрацитам и антрацитам. Степень углефикации их закономерно понижается от нижних частей разреза угленосной толщи (анакитская свита) к верхней (пеляткинская свита). Эта закономерность особенно хорошо прослеживается по выходу летучих веществ, который в пределах каждого района возрастает вверх по разрезу; в этом же направлении уменьшается содержание углерода, возрастает количество водорода и соответственно понижается отношение углерода к водороду. Коксовый королек во всех случаях порошкообразный.

Результаты химических анализов углей бассейнов рек Маймечи и Аякли показали, что здесь развиты газовые угли и переходные к длиннопламенным. Лишь в одном случае, под воздействием контактового метаморфизма, угли по выходу летучих соответствуют тощим, а по содержанию углерода могут быть отнесены к коксовым. Такое явление нередко наблюдается в зонах термального воздействия интрузий, при которрм содержание углерода в угле не соответствует выходу летучих веществ.

Химические анализы Каякского месторождения свидетельствуют о невысокой степени их углефикации (газовые — длиннопламенные).

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: