Южно-Уэльский угольный бассейн

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Южно-Уэльский угольный бассейн

07.02.2020

Южно-Уэльский бассейн расположен у северного берега Бристольского залива и представляет собой вытянутую в широтном направлении обширную синклиналь, ограниченную выходами нижнего палеозоя. В его состав входят месторождения Южный Уэльс и Пембрукшир (рис. 3).

Общая площадь бассейна около 2340 км2.

Стратиграфия. Южно-Уэльский бассейн слагают отложения нижнего палеозоя, девона, карбона и мезозоя.

Нижний палеозой и девон почти непрерывной полосой выходов окаймляют бассейн. Девон представлен так называемым «древним красным песчаником», нижняя его часть сложена красными мергелями, верхняя — коричневыми песчаниками и кварцевыми конгломератами.

Карбон выражен обоими отделами — нижним и верхним. Он согласно залегает на девоне и по палеонтологическому содержанию и угленосности расчленяется следующим образом (табл. 8).

Толща каменноугольных отложений сложена в основании сланцами и загрязненными известняками, выше которых залегает мощная пачка органогенных известняков — так называемый Главный известняк, самая верхняя часть толщи сложена терригенными сланцами и известковистыми песчаниками.
Южно-Уэльский угольный бассейн

В северном направлении известняки сменяются песчаными терригенными отложениями, мощность толщи уменьшается и в ней наблюдается несогласное залегание верхних сланцев на Главном известняке. Рабочих пластов угля толща не содержит; отмеченные местами в верхней части разреза два пласта имеют мощность 0,15—0,30 м.

Жерновой песчаник располагается с размывом на каменноугольном известняке и резко отличается по литологическому составу преобладанием грубозернистых пород на севере и более тонкозернистых— на юге. Толще свойственны цикличность чередования морских и континентальных сланцев, изменения состава и мощности, а местами и выпадение из разреза отдельных горизонтов.

В средней части разреза в серии жерновых сланцев содержатся иногда маломощные пласты углей.

Угленосная толща верхнего карбона лежит на жерновых песчаниках согласно и без перерыва. По литологическим признакам она расчленяется на три серии, характеризующиеся следующим составом:

С породами нижней угленосной серии в Южном Уэльсе связаны наиболее важные пласты угля. По характеру их распределения она разделена на две части: нижнюю продуктивную, содержащую основные мощные пласты, и верхнюю относительно непродуктивную, в которой встречаются лишь маломощные пласты угля.

Максимальная мощность серии достигает, 900 м и значительно уменьшается в восточном направлении.

Породы пеннантской серии состоят главным образом из массивных полевошпатовых песчаников, сильно слюдистых и обычно косослоистых. В восточной части месторождения серия включает маломощные угли. Максимальная мощность пеннантской серии 1200 м, так же как и подстилающей ее нижней угленосной серии; приурочена она к западной части месторождения и быстро убывает к востоку и северо-востоку, где наблюдается несогласие между пеннантскими песчаниками и подстилающими их породами.

Отложения верхней угленосной серии сохранились только на относительно небольших изолированных площадях низменной части месторождения. Серия сложена сланцами и маломощными слоями песчаников и по литологическому составу разделяется на две группы. Нижняя группа состоит из темных сланцев с маломощными, но рабочими углями (сейчас уже выработанными) Верхняя группа состой из красных песчаников мергелей и пурпурных сланцев. Угли в ней отсутствуют.

Полная мощность верхней угленосной серии не установлена; ее мощность превышает 300 м.

Вследствие значительного изменения литологического состава угленосной толщи верхнего карбона она по более устойчивым признакам — растительным и животным остаткам — разделяется на соответствующие флористические и фаунистические зоны, объединяемые в свою очередь в два подъяруса: амманский нижнего вестфала и морганский верхнего вестфала (рис. 4).

Выработанное для Южного Уэльса такое зональное расчленение угленосной толщи принято как типовое и для остальных британских угольных месторождений.

Тектоника. Южно-Уэльский бассейн выполняет вытянутую в широтном направлении синклинальную складку. Эта синклиналь представляет собой прогиб, сложенный многочисленными складками и сбросами, которые располагаются кулисообразно и имеют в общем меридиональное направление. Многочисленные дизъюнктивные нарушения большой амплитуды пересекают все эти структуры главной синклинали Южного Уэльса (см. рис. 3). Синклиналь асимметрична — с незначительным (10°) падением северного крыла и более крутым (45° и больше) — южного. Южное крыло осложнено второстепенными складками и значительными разрывами; к западу сложность его строения увеличивается. Крупное нарушение в долине р. Нит разделяет главную угленосную площадь месторождения Южного Уэльса на два региона — восточный и западный.

Восточный регион характеризуется простиранием пород карбона с восток-юго-востока на запад-северо-запад, т. е. совпадающим с направлением каледонской складчатости и развитием целого ряда крупных антиклиналей, выводящих нижнюю угленосную серию на поверхность или на небольшие глубины. В этом отношении восточная часть месторождения отличается от западной, в которой отсутствие таких антиклинальных складок обусловило глубокое погружение нижней угленосной серии в центральной части синклинали.

Сбросы в восточном регионе представлены двумя основными типами (см. рис. 3). Основные разрывы, проходящие в общем направлении с северо-запада на юго-восток, рассекают угленосные отложения на почти равные участки. Они располагаются попарно и часто образуют сбросовые блоки (грабены) и достигают значительной амплитуды, на окраинах они проявляются слабее.

Другие нарушения простираются обычно в широтном направлении; многие из них представляют собой чешуйчатые надвиги со значительной амплитудой.

Западный регион представляет собой более простую часть главной синклинали Южного Уэльса, не осложненную поднятиями, и его структура выражена асимметричной синклиналью с пологим, падением северного и крутым южного крыльев.

Местами породы сильно смяты в многочисленные мелкие резкие складки, которые переходят в моноклинали и опрокинутые складки. Направление главных сбросов почти меридиональное. Возраст нарушений в основном ранний послекарбоновый. Некоторые последующие движения имели место и позднее вдоль существовавших ранее. Сбросы значительной амплитуды затрагивают породы лейаса. Имеются сведения и о тектонических движениях третичного времени.

По Л. Муру, из-за значительного различия в компетентности сланцев нижней угленосной серии и пеннантских песчаников горные выработки указывают на более сложное тектоническое строение сравнительно с данными изучения геологического строения поверхности.

Тектоническое строение крайней западной части бассейна отличается от остальной части площади значительным развитием здесь надвигов.

Угленосные отложения проходят здесь под дном моря и на поверхности образуют синклиналь. Северное крыло синклинали нарушено меньше южного, которое подверглось сложному опрокидыванию и разрывам. В результате одного из таких нарушений в западной части месторождения докембрийские и силурийские породы оказались надвинутыми на угленосную толщу верхнего карбона.

Угленосность. Первые проявления угленосности в карбоне, как указывалось, относятся к известковистым сланцам нижнего карбона.

Пласты углей промышленного значения сосредоточены в угленосной толще верхнего карбона — в вестфальском ярусе; возможно, они встречаются и в стефанском ярусе.

Общее количество рабочих пластов колеблется от 12 до 20, местами и более; в различных частях разреза их количество изменчиво, но обычно почти поровну распределено между амманским и морганским подъярусами (см. рис. 4).

Средняя мощность пластов 1—2 м, иногда 4 м и более; в местах раздувов, связанных с проявлениями тектоники, мощность пластов достигает 9 м.

Пласты угля имеют чаще всего сложное строение; мощность прослоев пустой породы нередко увеличивается, что вызывает расщепление пластов угля.

По качеству и степени метаморфизма угли представлены полной гаммой — от битуминозных до чрезвычайно широко развитых в бассейне антрацитов и полуантрацитов. По содержанию летучих веществ и углерода в горючей массе они классифицируются по следующим маркам (табл. 9).

Зольность антрацитов обычно небольшая от 2 до 5%, в углях с содержанием летучих веществ больше 30% зольность увеличивается в некоторых случаях до 11%. Содержание серы колеблется в пределах 0,6—3,01%. Содержание фосфора в ряде пластов — от 0,1% до 2,5—3%, но иногда достигает 4%.

Качество углей по площади закономерно изменяется (рис. 5).

Изменение содержания летучих веществ угольных пластов в разрезе (по Хильту) обычно невелико сравнительно с изменением по простиранию данного пласта.

Общие запасы составляют 9,5 млрд. т. Общая добыча угля в 1964 г. составляла 25 млн. т, при этом добыча антрацита в Южном Уэльсе составляет до 80% общебританской добычи этого топлива.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: