Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Угольные месторождения Нижне-Рейнского буроугольного района

07.02.2020

Нижне-Рейнский буроугольный район почти весь расположен по левобережью Рейна; он протягивается от г. Бонн в северо-западном направлении до границы с Голландией, продолжаясь на территории последней, и представляет собой поле сплошного развития третичных отложений, выполняющих зажатый между древними горными сооружениями грабен — так называемый Рейнский грабен.

Нижне-Рейнский район — старейший район буроугольной промышленности; с XVI в. и до настоящего времени в нем добыто 3 млрд. т, т. е столько же, сколько, в Донецком бассейне. Производимая в настоящее время почти исключительно открытым способом добыча составляет 80% всей добычи бурых углей страны, или 100 млн. т в год. Здесь же сосредоточена и мощная химическая промышленность, связанная с переработкой этих углей.

На площади грабена вскрыты отложения карбона, мела и породы кайнозойского возраста.

Наиболее древними вскрытыми в Рейнском грабене породами, составляющими его фундамент, являются пройденные скважиной на глубине от 1300 до 1450 м глинистые и песчанистые сланцы и косослоистые песчаники верхнего карбона.

Эта богатая флорой и бедная фауной паралического строения толща относится к зонам А и В вестфальского яруса и имеет пологое 10—15° падение. В верхней части разреза вскрыты прослои угля неустановленной мощности; угли содержат 0,6% влаги, 2—5% золы, 23—24% летучих веществ, спекаются и принадлежат к группе жирных углей.

Отложения верхнего карбона перекрываются несогласно верхним мелом, который сложен пачкой известковистых песчаников мощностью 34 м.

Кайнозойские отложения представлены палеоценом, эоценом, олигоценом, миоценом, плиоценом и межледниковыми отложениями. Однако в полном наборе они нигде не встречаются. Наиболее развиты угленосные отложения миоценового и олигоценового возраста. Их мощность, литологический состав и угленосность непостоянны и меняются в направлении с юга на север. Слои миоцена и олигоцена в северной части имеют максимальную мощность и представлены морскими фациями. К югу мощность постепенно уменьшается и в разрез вклиниваются континентальные осадки, замещая осадки морских фаций (рис. 37).

Наиболее древние кайнозойские отложения — палеоценовые — развиты главным образом в центральной части района. Они залегают трансгрессивно на верхнем меле. В основании палеоцен сложен пачкой мелкоотмученных слюдистых и глауконитовых песчаников с морской фауной, выше — песками, местами известковистыми. Общая мощность отложений палеоцена 20—25 м.

Эоцен развит лишь по южной и восточной окраинам Рейнского грабена и представлен «старой буроугольной формацией» — песками, глинами, кварцевыми сланцами и небольшими залежами бурого угля. Отложения эоцена здесь обычно залегают на девонских известняках и несогласно перекрываются верхним морским олигоцеиом. Мощность эоценовых отложений не превышает 40—50 м.

Олигоцен располагается трансгрессивно на эоцене или палеоцене; он обладает наибольшей среди других отделов мощностью — 540 м — и сложен морскими отложениями — тонкоотмученными песчанистыми и слюдистыми глинами, мергелями и глауконитовыми известняками, мелкозернистыми песками.

Над нижним олигоценом вскрыт базальный конгломерат, связанный с трансгрессией среднего олигоцена.

В южной части Рейнского залива олигоцен местами залегает на коре выветривания девона и сложен глинами, песками, прослоями кварцитов и трахитов. Для верхней части олигоцена здесь характерно развитие листовых углей.

Миоцен представлен двумя отделами — нижним, континентальным, и средним — морским.

Нижний миоцен на левобережье выражен типично буроугольной формацией с мощными — до 100 м — пластами угля, залегающими среди кварцевых песков и пачек глин. В южной части района в основании этой формации залегает галечник, в кровле ее лежат тонкозернистые кварцевые пески общей мощностью до 80 м с залежами огнеупорного кварцита и местами незначительными линзами бурого угля.

Мощность отложений среднего миоцена не менее 300 ж; выражены они тонкозернистыми песками и слегка песчанистыми глинами, иногда слабокарбонатными, местами мало-, иногда богато-слюдистыми, и содержат два пласта бурого угля сравнительно небольшой мощности. Верхний миоцен отсутствует; он известен севернее, в пределах Голландии. Мощность плиоцена от 400 до 250 м. Его отложения сложены светло-серыми грубыми песками, гальками кремня, кварца, каолинизированными песками и пластами угля.

Плейстоцен состоит преимущественно из образований многочисленных террас; его общая мощность 80 м и более.

По тектоническому строению Нижне-Рейнский буроугольный район, как уже упоминалось, представляет собой большой межгорный грабен, заложенный в послемеловое время и развивавшийся вплоть до плейстоцена. Тектонически район разделяется на две части — западную, испытавшую в третичное время сравнительно быстрое опускание, и восточную, которая была более спокойной.

В каждой из эпох формирование грабена шло отлично от другой, сохраняя в то же время общий план своего развития — проявления последовательных отрицательных движений фундамента, сопровождавшихся расколами на отдельные глыбы с различной глубиной заложения. Все эти глыбы вытянуты в направлении с северо-запада на юго-восток и подчинены простиранию ограничивающих грабен более древних горных сооружений (рис. 38). Центральную часть Нижне-Рейнского буроугольного района занимает горст Вилле, к востоку и северо-востоку от которого располагаются разделенные Крефельдским горстом два Рейнских грабена, а к юго-западу — сложнопостроенная глыба Эрфт и далее Рурский грабен. Соотношения между ними видны на рис. 39. Значительно менее развиты поперечные по отношению к общему простиранию разломы. Возраст разломов различен — от верхнего плиоцена до нижнего плейстоцена.
Угольные месторождения Нижне-Рейнского буроугольного района

Преобладает горизонтальное залегание слоев. В некоторых глыбах, главным образом в южной части месторождения, слои имеют наклон до 3—4°. Характер залегания третичных отложений, по мнению ряда исследователей, обусловливается также рельефом подстилающего закарстованного карбона.

Кроме сбросов, на месторождении широко развиты и так называемые псевдотектонические явления — выжимание пластов под влиянием неравномерных нагрузок вследствие изменения состава и мощности покрывающих пород; местами эти выжимания образуют диапиры высотой в 10 и шириной до 40—60 м. С проявлением ледниковой деятельности связывается наблюдаемая в угле локальная складчатость и наличие в его верхней пачке ледяных клиньев.

Угленосность. В описываемом районе угленосность развита в различных частях разреза третичных отложений и в различных частях района.

Эоцен («старая буроугольная формация») угленосен лишь в южной и восточной окраинах района и местами даже за контурами последнего, где залегает в небольших впадинах среди массива Сланцевых гор.

В большинстве мест эоценовые угли небольшой мощности, лишь в северо-восточной части района, у г. Гладбаха, известен пласт угля мощностью 24 м с прослоями глин и песков по 0,1—0,6 м. и такой же мощности пачками угля. В большинстве пласты сложены тонколистоватым «бумажным» и в меньшей степени землистым углем со значительным количеством пачек сапропелита, а в битуминозных прослоях — с большим количеством моллюсков, насекомых, жуков, амфибий и растений. Уголь отличается сравнительно небольшой (24%) влажностью и значительным (до 20%) выходом смол.

Основное промышленное значение имеет угленосность нижнего миоцена. Наиболее высока угленосность этого возраста в центральной части, на Кельнском (Вилле) месторождении, где залегает Главный рабочий пласт мощностью более 90 м. В южном направлении он уменьшается и затем выклинивается, а на севере и северо-западе расслаивается на три пласта, выклиниваясь в миоценовых песках на границе с Голландией.

По М. Тейхмюллер и Р. Тейхмюллеру, расщепление Главного угольного пласта на западе связано с более быстрым опусканием в этом направлении области торфонакопления, в результате чего на западе он разделен довольно значительными слоями пород с морской фауной на. отдельные пласты (снизу вверх): Моркен, Фриммерсдорф, Гарцвейлер.

Растительные сообщества в болоте располагались зонально. Часть болота, которая находится на побережье моря и временами затопляется, заполнена тонким органогенным шламом (гит-тия). Береговая зона (до глубины 1—2 м) представляла топяное болото, где накапливался камышово-осоковый торф.

Третью зону составляло лесное болото с тремя подзонами:

1) заболоченного леса с таксодиями и ниссами; 2) кустарниковой менее затопленной и 3) секвойевого леса. Каждой из этих зон соответствуют определенные петрографические типы углей, резко отличающиеся друг от друга.

Угли фации камышовых болот характеризуются сильным разложением растительного материала, повышенным содержанием спор, пыльцы и остатков мицелл. Угли первой зоны открытого болота представлены кеннелем и относительно обогащены глинистым материалом.

Угли камышовых болот в отличие от лесных содержат больше водорода, битумов, целлюлозы, гуминовых кислот. Для углей фации озер в отличие от лесных и камышовых болот характерны повышенная зольность, большое количество битумов и азота, пониженное содержание целлюлозы и гуминовых кислот.

Пласты угля сложены чередованием светлых углей с темными. По мнению одних исследователей, считается, что светлые угли относятся к фации камышовых болот, а темные — к фации лесных болот, по мнению других, появление слоев со светлыми углями связано с аллохтонным происхождением этого угля. В среднем угли в рабочем топливе содержат очень много (до 57%) влаги, мало (2—3%) золы, до 10—11% кислорода и 27—28% углерода; в органической массе содержание углерода до 66—67%, кислорода с серой и азотом до 26—27%. Выход первичной смолы 10—18% (на сухое топливо). Наиболее низкая теплота сгорания 1800— 2500 ккал/кг; у брикетов самая низкая теплота сгорания 4700— 4900 ккал/кг, высшая 5000—5200 ккал/кг.

В плиоцене угленосность развита лишь в западной части района, где местами мощность одного пласта достигает 25—30 м, другого — 20 м.

Уголь землистый, со значительным количеством горизонтально залегающих обуглившихся стволов деревьев и пачками лигнитов. Угли плиоцена по качеству значительно ниже углей миоценового возраста. В углях Нижне-Рейнского района содержится целый ряд редких рассеянных элементов — уран, германий, стронций; наиболее высокое содержание их наблюдается в углистых и битуминозных слоях. Общие запасы углей составляют 60 млрд. т.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: