Угольные бассейны и месторождения Центрального массива Франции

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Угольные бассейны и месторождения Центрального массива Франции

07.02.2020

В пределах Центрального массива имеется значительное число (свыше 40) преимущественно небольших угольных бассейнов лимнического типа очень сложного геологического строения (рис. 15). Они характеризуются изменчивостью фациального и литологического состава слагающих их континентальных осадков, переменной мощностью угленосной толщи, ограниченным числом угольных пластов изменчивой мощности, достигающей иногда значительной величины при линзообразном залегании.

Месторождения Центрального массива обеспечивают не более 22% всей добычи угля в стране.

Возраст бассейнов и месторождений верхнекарбоновый; большая часть их приурочена к стефанскому ярусу; в некоторых из них, кроме стефаиских, слабоугленосны и нижнепермские отложения.

Угольные бассейны и месторождения Центрального массива приурочены к межгорным впадинам в древнем складчатом основании, сложенном докембрийскими, кембрийскими и в небольшой степени девонскими кристаллическими сланцами и гнейсами и гранитами разновозрастных комплексов.

Положение и ориентировка угольных бассейнов и месторождений связаны с основными структурами фундамента, которые имеют сложную длительную историю развития.

При поздних герцинских движениях произошли расколы субмеридионального направления, из которых наиболее крупный — так называемая Большая угольная борозда. С этим же этапом связано образование наложенных прогибов, в которых затем накапливались угленосные осадки верхнего карбона (стефан). В наиболее крупном прогибе Сент-Этьен мощность осадков достигает 3000 м.
Угольные бассейны и месторождения Центрального массива Франции

Расположение и ориентировка большей части прогибов определялась простиранием разломов или складчатых структур, заложенных еще в кадомский этап.

В завершающие стадии герцинского орогенеза (саальская фаза) стефанские угленосные отложения были смяты в складки и разорваны сбросами.

По структурному положению и ориентировке Ф. Делафон выделил четыре группы угольных бассейнов Центрального массива, из них три основные: 1) Восточная, имеющая северо-восточное простирание (варисское); 2) Овернская, состоящая из многочисленных мелких бассейнов Большой угольной борозды, вытянутых в соответствии с простиранием последней в субмеридиональном направлении; 3) группа западных бассейнов Лимузин, имеющих северо-западное (армориканское) простирание (Аржантье, Брив и др.). Месторождения этой группы не имеют промышленного значения. Добыча в каждом из бассейнов первых групп составляет 1,0—2,5 млн т. От юго-восточной окраины массива к северо-западу, по направлению к центральной части массива, по П. Бертрану, наблюдается повышение возраста бассейнов, вызванное постепенным смешением во времени областей накопления континентальных угленосных осадков от периферии массива к его центральной части.

Последующие исследования показали, что зональность проявляется более сложно.

Для Овернского и Аквитанского бассейнов характерно развитие мощного угольного пласта; в более полных разрезах Луарского и Севеннского бассейнов пласты многочисленны и менее мощны.

Восточная группа объединяет четыре бассейна: Луарский, Ceвеннский, Пон-ле-Сонье и Бургундский.

Луарский бассейн. Этот бассейн самый крупный, давно разрабатываемый и хорошо изученный бассейн Центрального массива. Находится он в восточной части, в районе крупного промышленного центра — г. Сент-Этьена между реками Луарой и Роной. Бассейн представляет собой депрессию, вытянутую в северо-восточном направлении на 40 км и ограниченную древними кристаллическими массивами. Угленосные отложения бассейна сложены в большую синклинальную складку с углами падения крыльев 20—40°, нарушенную частыми ступенчатыми сбросами, усложняющими ведение горных работ (рис. 16).

Осадочная толща бассейна приурочена к крупной межгорной впадине; мощность угленосных отложений достигает 1400—1800 м.

Фундамент бассейна сложен кембро-силурийскими кристаллическими породами — гранитами и гнейсами; на них несогласно залегает угленосная толща стефанского яруса, перекрываемая верхнепермскими и палеогеновыми отложениями.

Угленосная толща расчленяется на шве свиты, которые в свою очередь делятся на подсвиты (горизонты):

В основании нижней свиты Рив-де-Жиер мощностью до 600 м на древнем кристаллическом ложе залегают брекчии значительной, но неустановленной мощности. Выше их залегает подсвита (горизонт) Рив-де-Жиер мощностью 120 м, известная только в восточной части бассейна и отсутствующая на западе; она содержит пять рабочих, но весьма неустойчивых пластов угля, из которых «Мощный» достигает на отдельных участках 15 м мощности; мощность прочих пластов 2—5 м.

Качество углей резко меняется от жирных с содержанием летучих веществ от 30—35% До тощих с 7—10% летучих веществ; это содержание закономерно уменьшается с запада на восток и с глубиной.

Подсвита Рив-де-Жиер перекрыта толщей безугольных грубозернистых песчаников и пуддингов Сен-Шамон мощностью в несколько сот метров.

Вышележащая песчано-глинистая свита Сент-Этьен мощностью 1000—1500 м содержит до 30 весьма неустойчивых пластов угля; суммарная мощность пластов мощностью больше 1 м изменяется в широких пределах (50—80 м). Подсвиты (горизонты) характеризуются различной угленосностью, непостоянной для различных районов бассейна; наименее угленасыщена верхняя подсвита.

Угли свиты Сент-Этьен жирные и имеют повышенное содержание летучих веществ — до 36—38% и зольность в пределах 12—18%; содержание серы повышенное — 2—3,5%.

Часть добываемого угля используется для коксования.

Бассейн разрабатывается на глубине 500—600 м и до 900 м в условиях малой обводненности шахт и невысокой газообильности. Его запасы составляют до глубины 1200 м 78 млн. т (с перспективными на глубине свыше 1200 м — 147 млн. т). При существующей годовой добыче 2,0—2,5 млн. т в недалеком будущем бассейн будет выработан.

К Луарскому бассейну тяготеют несколько мелких бесперспективных стефанских бассейнов — Коммюнэ, Аржантье и бассейн Poанэ динантского или намюрского возраста с одним-тремя зольными пластами угля.

Бассейн Лон-ле-Сонье — по существу единственный перспективный каменноугольный бассейн, выявленный разведками за последнее десятилетие на хорошо уже геологически изученной территории Франции. Он расположен в 140 км к северо-востоку от Сент-Этьена.

Бассейн закрытый, и его угленосные отложения нижне- и среднестефанского возраста прикрыты толщей пермских отложений мощностью 500—1000 м и менее мощных — триаса, юры и четвертичных образований и подстилаются гнейсами и кристаллическими сланцами.

Глубокими буровыми скважинами угленосные отложения в пологом синклинальном залегании выявлены на площади свыше 100 км2 и протягиваются узкой полосой длиной до 20 км в направлении северо-восток — юго-запад, причем достоверно установлена лишь северная граница бассейна, где триас непосредственно залегает на кристаллическом основании; прочие границы бассейна еще не установлены, и его продуктивная площадь может быть значительно больше.

Непосредственной связи угленосной площади Лон-ле-Сонье с другими бассейнами или месторождениями Центрального массива не установлено.

Угленосная толща имеет мощность 200—380 м и параллелизуется со свитой Рив-де-Жиер Луарского бассейна.

Угленасыщенна нижняя часть толщи, она содержит до 11 угольных пластов суммарной мощностью 6,3—11,8 м, из которых четыре устойчивых пласта свыше 0,6 м имеют мощность 1,8—3,1 м при суммарной мощности 8,6—9,0 м.

Мощности отдельных свит закономерно возрастают с востока на запад.

При пологом и местами горизонтальном залегании разведанная площадь отличается интенсивной нарушенностью, многочисленными крутопадающими сбросами, согласными с общим простиранием основной структуры бассейна. Этими нарушениями угленосная площадь разбита на многочисленные блоки, некоторые из них имеют характер горстов, где угольные пласты залегают на сравнительно небольшой глубине, доступной для разработки.

Угли характеризуются хорошим качеством, близки к жирным углям Лотарингского бассейна и могут быть использованы для коксования.

Угли по кернам скважин содержат: золы 4,2—9,7%; летучих веществ в сухом угле 30—36%; теплота сгорания сyxoгo угля 8300— 8700 ккал/кг; спекаемость высокая.

Запасы разведанной площади ориентировочно оцениваются в 200—250 млн т.

Севеннский бассейн (Гар). Расположен бассейн в юго-восточной части Центрального массива, ограничиваясь на юго-востоке древним массивом Севенн; площадь бассейна 150 км2.

Угленосные отложения верхнего карбона залегают на силурийских кристаллических сланцах и несогласно перекрываются юрскими и триасовыми отложениями мощностью 200—300 м; в восточной части района развиты палеогеновые отложения (рис. 17).

Угленосная толща общей мощностью свыше 2000 м сложена нижне- и верхнестефанскими отложениями; в восточной части района в основании ее залегает толща, относимая по фауне к верхним горизонтам вестфальского яруса.

Верхневестфальский ярус (горизонты Ганьер и Нижний Мольер) имеет мощность 800 м; в основании его располагается базальный горизонт пуддингов, несогласно залегающий на кристаллическом основании; мощность нижнестефанского яруса (горизонты Верхний Мольер и Бессеж) 800 м, мощность верхнестефанского яруса (горизонт Фельжа) 400 м.

Литологический состав пород угленосной толщи однообразен, и разрез, представлен чередованием глинистых горизонтов, к которым приурочены пачки угольных пластов, разделенных безугольными песчанистыми и глинистыми горизонтами переменной мощности; в песчаниках преобладают средне- и крупнозернистые разности.

В целом бассейн представляет впадину северо-восточного направления в палеозойском кристаллическом основании. Меридиональным поднятием последнего он расчленяется на две самостоятельные котловины — Гран-Комб на юго-западе и Бессеж на се веро-востоке. Первая котловина характеризуется пологозалегающими слоями, вторая имеет сложное складчатое строение.

Бассейн разбит сложной системой разломов, и восточным ограничением его служит Севеннский надвиг, в результате которого угленосные отложения контактируют с толщей третичных отложений в районе Алэ (буроугольное месторождение).

В районе Гран-Комб нормальный автохтонный комплекс отложений верхнестефанекого возраста (горизонт Фельжа) перекрывается у Сен-Барб более древними верхневестфальскими отложениями горизонта Мольер, перемещенными с востока.

Район Бессеж имеет еще более сложное строение. Здесь на нормальном комплексе верхнестефанских отложений (горизонт Фельжа) с тектоническим контактом залегает нижнестефанский горизонт Бессеж, на который в свою очередь надвинута серия горизонта Ганьер и Нижний Мольер верхневестфальского возраста.

Вулканическая деятельность выражена жильными изверженными породами, прорезающими угленосную толщу, и остатками древних кратеров, наблюдаемых на небольшом месторождении Прад.

Бассейн характеризуется высокой, но неустойчивой угленасыщенностью. В районе Гран-Комб известно до шести угольных пластов суммарной мощностью 18—19 м с пониженным содержанием летучих веществ (8—25%). В районе Бессеж угольных пластов значительно больше — 29—42, с суммарной мощностью 23—40 м и содержанием летучих веществ 10—39%; однако в восточном направлении (район Мольер) количество пластов уменьшается до 20—22 с суммарной мощностью 16 м; аналогичное обеднение угленосности происходит и в северном направлении.

В связи со сложным строением угленосной толщи в различных частях бассейна точной параллелизации отдельных угольных пластов нe существует.

Угольные пласты переменной мощности (1—6 м) и непостоянного, преимущественно сложного строения; они то утоняются до полного выклинивания, то образуют местные утолщения. Преобладают полуматовые, в меньшей степени полублестящие разности.

Преобладающий тип углей тощие до полуантрацитов с содержанием летучих веществ менее 11%; угли жирные (коксовые) развиты незначительно; несколько большее значение имеют слабоспекающиеся угли (полужирные и отощенные) с содержанием летучих 11 —18%.

По содержанию золы преобладают средне- и многозольные (10—20%) угли, содержание серы повышенное (3—4 %); угли используются только как энергетическое топливо. При общем закономерном уменьшении летучих со стратиграфической глубиной сложные тектонические процессы, по-видимому, внесли местные изменения качества и свойств углей в пределах ограниченных площадей.

Запасы углей до глубины 1200 м составляют 111 млн т., с перспективными глубже 1200 м 481 млн. т, до 50% запасов относятся к углям тощим, полуантраци-там и отощенным жирным.

Добыча в 1961 г. составила 2,8 млн. т, в том числе 50% ее приходится на тощие угли.

Бургундский бассейн (месторождения Бланзи, Крезо и др.). Бассейн представляет группу геологически связанных месторождений, расположенную севернее Лyарского бассейна в районе промышленного узла Крезо в северо-восточной части Центрального массива между древним кристаллическим массивом Морван на севере и массивом Шаркье на юге.

Этот район, как и Сент-Этьенский, является одним из старейших районов угледобычи во Франции (с 1780 г.).

Возраст бассейна верхнестефанский, верхние горизонты угленосной толщи относятся к нижнепермским (отенским) отложениям. Бассейн приурочен к периферии обширного пермского бассейна, занимающего герцинскую впадину в кристаллическом основании; площадь распространения угленосных стефанских отложений очень ограничена, и они представляют серию небольших разобщенных месторождений, из которых крупнейшими являются Бланзи (Монсо) на юго-восточном крыле Большой синклинали н Крезо — на северо-западном.

Бургундский бассейн (рис. 18) — типичный внутренний лимнический бассейн, связанный с межгорной впадиной опускания. Для него характерно преобладание грубообломочного материала в континентальных песчано-глинистых отложениях, изменчивость разреза, крайне неустойчивые строение и мощность угольных залежей. Мощность угольных пластов закономерно уменьшается по мере приближения к кристаллическому основанию, песчаники переходят в пуддинги и конгломераты; вдоль гранитного обрамления бассейна тянется широкая безугольная полоса.

Мощность стефанских отложений бассейна не менее 400 м; они залегают на граувакках и гранитах девонского возраста.

Нижние горизонты угленосной толщи стефана представлены мощными песчаниками и конгломератами в основании, переходящими в песчано-сланцевый горизонт с несколькими неустойчивыми угольными пластами.

Верхняя часть стефанского яруса сложена песчано-сланцевым угленосным горизонтом с четырьмя основными рабочими пластами угля (месторождение Монсо), переходящими вверх в толщу песчаников и сланцев с несколькими неустойчивыми и маломощными угольными пластами.

Пермские отложения представлены пестрыми песчаниками и сланцами с несколькими также маломощными и неустойчивыми угольными пластами. Разрез Бургундского бассейна стратиграфически не сопоставлен с другими основными стефанскими бассейнами Франции, в частности с Лотарингским.

Бассейн в целом представляет синклиналь меридионального простирания, осложненную мелкой складчатостью и сбросами; основные угленосные участки приурочены к юго-восточному крылу (зона Бланзи); северо-западное крыло (зона Крезо) бедно промышленными участками.

Угольные пласты крайне неустойчивы, местами утоняются до полного выклинивания, местами раздуваются до 10—15 м. Общее число пластов для различных участков изменяется от 4 до 10; самой выдержанной является группа четырех основных пластов в Бланзи, где суммарная мощность угольных пластов достигает 60 м; по падению установлено выклинивание пластов.

В зоне Крезо имеется один неустойчивый угольный пласт мощностью 2,0—2,5 м, местами раздувающийся до 10 м (Крезо), и несколько маломощных угольных пластов (месторождение Гран-шан).

Преобладающими являются слабоспекающиеся (сухие и жирные длиннопламенные) и спекающиеся (жирные и жирные короткопламенные) коксовые угли с содержанием летучих веществ свыше 16%; эта группа углей составляет около 60%; отощенные угли — полужирные и четвертьжирные, тощие и антрациты’ с содержанием летучих веществ менее 16% — составляют 40%.

Зольность углей колеблется от 10 до 25—30%; также изменяется и содержание серы (2—4%). Разнообразие углей, представленных на ограниченных площадях всеми типами — от длиннопламенных до антрацитов, — связано с отчетливо проявляющимся метаморфизмом, вызванным, по мнению французских геологов, погружением угольных пластов на большую глубину в процессе образования складок. В настоящее время разрабатывается только месторождение Бланзи.

Общие запасы бассейна составляют до глубины 1200 м 66 млн. т, с перспективными на глубине свыше 1200 м 136 млн т. Часть добываемого угля используется для коксования.

Незначительно разрабатываемое месторождение Отэн-Эпинак, близкое по геологическим условиям к предыдущей группе, также приурочено к окраине крупной пермской котловины площадью до 250 км2, имеющей северо-восточное простирание. Угольные пласты верхнестефанского возраста залегают в основании разреза карбона; пласты битуминозных сланцев и маломощные непромышленные угольные пласты приурочены к нижнепермским (отенским) отложениям.

Общая мощность стефанских отложений достигает 1300—1400 м; основной промышленный пласт угля переменной мощности, залегающий в нижней части разреза (горизонт Эпинак), сохраняет рабочую мощность на ограниченной площади и вскоре выклинивается. Мощность вышележащей безугольной песчано-сланцевой толщи достигает 1200 м. Эта толща перекрывается слабоугленасыщенным горизонтом Молуа с двумя-тремя маломощными пластами угля. Характеристика углей меняется от сухих длиннопламенных с содержанием летучих веществ 40—50% в верхнем горизонте, к жирным и отощенным в нижнем горизонте Эпинак, содержащим 13—30% летучих веществ; в основании разреза имеются непромышленные пласты полуантрацитов (горизонт Эно).

Запасы незначительные.

Овернская группа (Овернский, Аквитанский бассейны) охватывает значительное число мелких разобщенных месторождений небольшого промышленного значения верхнестефанского возраста, часть их уже выработана. Эти месторождения находятся в северной части Большой угольной борозды, являются типичными лимническими бассейнами, приуроченными к небольшим межгорным впадинам.

Овернский бассейн объединяет месторождения: Сент-Элуа, Брассак, Мессе (разрабатываемые), Комантри, Шампаньяк, Hyaйан (отработанные или с малыми запасами угля низкого качества), Омане (намеченное к разработке) и др. Угленосные отложения мощностью 450—700 м залегают на древнем складчатом кристаллическом фундаменте.

В строении угленосной толщи преобладают косослоистые песчаники, пуддинги и конгломераты с подчиненными им глинистыми пачками с угольными пластами; характерна резкая фациальная изменчивость угленосных отложений, непостоянство и резкие изменения мощности угольных пластов. Обычно к окраинам месторождений по направлению к древним массивам увеличивается значение грубообломочных отложений типа конусов выноса.

Месторождения представляют отдельные небольшие сжатые синклинальные складки субмеридионального простирания, сильно нарушенные сбросами, обособившими отдельные блоки с промышленной угленосностью.

Вулканическая деятельность выражена жильными эффузивными породами, прорывающими угленосную толщу.

Угольные залежи крайне изменчивы и неустойчивы, отдельные пласты скорее являются угольными линзами небольшой протяженности.

Количество пластов непостоянно (от четырех до шести), причем в большинстве месторождений (Комантри, Шампаньяк, Сент-Элуа) развит один основной мощный пласт непостоянного строения с резко меняющейся мощностью, достигающей 10—30 м; характерно явление расщепления или выклинивания на глубину.

Преобладающий тип углей Овернского бассейна — жирные длиннопламенные с содержанием летучих веществ 26—32%, угли Сент-Элуа и Комантри являются преимущественно сухими длинно-пламенными (35—40% летучих веществ); тощие угли с содержанием летучих веществ 10—12% имеются на месторождении Шампаньяк (см. рис. 15).

Изменчивость качественной характеристики углей является, по-видимому, результатом локального метаморфизма. В стратиграфическом разрезе отчетливо проявляется закон Хильта.

Угольные пласты зольные (10—30%преобладающая зольность 15—25%, содержание серы повышенное (1,5—3,5%), теплота сгорания 7000—8000 акал/кг; угли используются как энергетическое топливо. Запасы (с перспективными) не превышают 90—100 млн т.

Аквитанский бассейн. Состоит бассейн в основном из двух разрабатываемых месторождений стефанского возраста — Кармо-Альби и Обен-Деказвиль. Эти месторождения приурочены к южной части Большой угольной борозды и образовались в небольших межгорных впадинах древнего основания. В угленосной толще преобладают грубокластические породы (песчаники, конгломераты, пуддипги) с подчиненными углисто-глинистыми горизонтами. Мощность осадочной толщи 400—600 м. Стефанскне отложения перекрыты пермскими, юрскими и палеогеновыми осадками.

Месторождения представляют собой сложнопостроенные и нарушенные котловины в кристаллическом основании, вытянутые в субмеридиональном направлении. Угленосная площадь месторождения Деказвиль занимает до 170 км2, месторождения Кармо-Альби — не свыше 30 км2. Геологические условия этих месторождений различны — более простые в Кармо-Альби и более сложные, в Обен-Деказвиль.

Угольные пласты месторождения Кармо-Альби довольно устойчивые и имеют следующую суммарную мощность: четыре пласта в Альби 24 м и десять пластов в Кармо 42 м.

Пласты в Обен-Деказвиль резко неустойчивы: в трех угольных горизонтах заключено четыре—шесть угольных пластов, из которых два достигают местами большой мощности — 25—50 м; на отдельных участках (Деказвиль) самый мощный из них разрабатывается открытым способом.

Угли котловины Кармо содержат 22—25% летучих веществ и используются для коксования; угли месторождения Альби имеют 29—31% летучих веществ; угли месторождения Обен-Деказвиль наименее метаморфизованы и содержат 35—37% летучих веществ.

Зольность всех пластов Аквитанского бассейна высокая — от 10—16 до 20—30%, сернистость повышенная — 2—4%, теплота, сгорания 6800—7600 ккал/кг.

Глубина подземных разработок до 300—400 м. Запасы до глубины 1200 м оцениваются в 123 млн т.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: