Лотарингский угольный бассейн

Лотарингский (Мозельский) бассейн расположен западнее г. Мец у северо-восточной границы Франции с Саарской областью ФРГ.

Он является юго-западным продолжением германского Саарского бассейна и представляет возвышенное плато, пересекаемое реками Саар и Мозель.

Общая площадь открытой части бассейна до 400 км2 (включая германскую часть, до 750 км2); предполагаемая скрытая под мощным покровом новейших отложений площадь бассейна на юго-западе определяется в 5000—6000 км2.

Продолжение бассейна установлено глубоким бурением в районах Понтамуссон и Жиронкуре в Вогезах на глубине 700 м и более. Возраст бассейна верхнекарбоновый (вестфал и стефан).

В геологическом строении его принимают участие каменноугольные, пермские и триасовые отложения общей мощностью свыше 6000 м, подстилаемые девонскими кристаллическими сланцами. Пермские отложения несогласно полого залегают на каменноугольных (рис. 13).

В целом бассейн представляет свод или антиклинальный комплекс, в котором различаются две основные антиклинальные структуры: 1) Саарский антиклинал на территории Германии, постепенно погружающийся и затухающий в юго-западном направлении, и 2) Лотарингский антиклинал на территории Франции. Эти структуры отделяются серией нарушений, в том числе большим Южным сбросом, и имеют резко выраженное асимметричное строение с опрокидыванием крыльев на юго-восток.

Горообразовательным движениям герцинского времени сопутствовали интрузии лакколитов, покровные излияния и образования мелафировых покровов. Для пермских отложений характерны туфы.

Сложное геологическое строение бассейна определяет и сложные условия залегания угольных пластов. Разрабатываются пласты как с пологими, так и крутыми углами падения. Многочисленные тектонические нарушения усложняют ведение работ. Промышленные участки рассекаются надвигами различной амплитуды, ориентированными параллельно основному Южному надвигу, т. е. в северо-восточном направлении; имеются многочисленные поперечные сбросы и надвиги.

В отличие от Франко-Бельгийского Саарский бассейн представляет внутреннюю впадину герцинской складчатой зоны. Он является лимническим бассейном с переменной, подчас значительной мощностью угольных пластов, достигающей в отдельных случаях 5—10 м.

По сравнению с другими внутренними лимническими бассейнами Франции Лотарингский бассейн выделяется полнотой своего стратиграфического разреза, высокой угленасыщенностью и относительной выдержанностью пластов угля.

Нижний карбон (динант) и низы верхнего карбона (намюр) в Лотарингском бассейне, по-видимому, отсутствуют. Угленосный карбон расчленяется на две толщи: нижнюю Саарбрюкенскую (3000 м), представляющую, по П. Бертрану, вестфальские слои В, С и D, и верхнюю, несогласно залегающую толщу Оттвейлер (2000 м), охватывающую весь стефанский ярус. Последний согласно перекрывается нижнепермскими отенскими, а затем несогласно саксонскими отложениями («красные песчаники»).

Саарбрюкенская толща сложена чередованием серых песчаников и сланцев с подчиненными им многочисленными пластами угля; подчиненное значение имеют конгломераты, служащие маркирующими слоями. Для нее характерны пять маломощных, но устойчивых горизонтов тонштейнов — плотных глинистых тонко отмученных пород, являющихся хорошими маркирующими горизонтами и позволяющих параллелизовать отдельные стратиграфические горизонты, группы угольных пластов и отдельные устойчивые пласты угля.

В Саарбрюкенской толще выделяются следующие свиты (снизу вверх).

1. Свита Сен-Эмбер (450 м) с характерным конгломератом Ришбах и углесодержащими песчаниками в основании, заключающая пачку жирных угольных пластов Ротель.

2. Свита Зульцбах (600 м), содержащая горизонт жирных (коксовых) углей Нейкирхен.

3. Свита Ла-Ув (2000 м) с длиннопламенными углями, расчленяемая на три угленосные зоны.

Вышележащая слабоугленосная толща Оттвейлер (стефанский ярус) сложена песчаниками, преимущественно аркозового состава, и сланцами.

В основании толщи Оттвейлер залегает горизонт конгломерата Хольц, состоящий из довольно крупных галек; мощность его изменяется от 3 до 200 м. Маркирующий горизонт Хольц залегает несогласно на отложениях Саарбрюкенской толщи.

Толща Оттвейлер подразделяется на три зоны (снизу вверх):

1) Сар-Луи, 2) Поцберг, 3) Брейтенбах.

Угленосность. Для отложений Лотарингского бассейна характерна очень высокая угленосность, которая приурочена в основном к вестфальскому ярусу, резко снижаясь в стефанском ярусе; многочисленные угольные пласты относительно выдержаны, но мощность и строение отдельных пластов изменяются довольно значительно.

Общее количество угольных пластов и пропластков достигает 300 с суммарной мощностью до 140 м, из них рабочую мощность имеют 70 пластов с суммарной мощностью 85 м; эксплуатируемые пласты имеют среднюю мощность 1,5—2,5 м, т. е. значительно выше, чем в Франко-Бельгийском бассейне.

Самая угленасыщенная свита Зульцбах, где заключено до 20 рабочих коксовых (жирных) пластов суммарной мощностью 25 м; в толще Оттвейлер залегают всего два-три пласта угля суммарной мощностью около 5 м.

Угольные пласты имеют обычно простое, реже сложное строение (две-три пачки, разделенные прослоями сланцев незначительной мощности).

По петрографическому составу угли близки к углям Франко-Бельгийского бассейна; наиболее распространенные полублестящие угли.

Преобладающий тип углей — спекающиеся угли с повышенным содержанием летучих — жирные и жирные пламенные (коксовые и газовые) с содержанием летучих до 38% и длиннопламенные — до 42%' и выше (рис. 14).

Существенная часть лотарингских жирных углей используется для коксования непосредственно или в шихте с другими углями; сухие длиннопламенные (газовые) угли для коксования непригодны.

По недавно разработанной новой технологии подготовки угля к его коксованию, основанной на получении различных по крупности петрографических концентратов, две трети угля, используемого теперь для коксования, составляют сорта углей, ранее считавшихся непригодными для этого.

Теплота сгорания углей высокая — 7500—8500 ккал/кг, в основном они малозольные (5—10%) и малосернистые (не свыше 2% серы).

Степень метаморфизации саарских углей сравнительно с углями Франко-Бельгийского бассейна невелика; в основном в пределах бассейна подтверждается правило Хильта.