Угольные месторождения Рудногорского бассейна

Месторождения Рудногорского бассейна представляют собой выполненные карбоном и пермью мульдообразные впадины среди более древних палеозойских отложений. Все эти мульды находятся к югу и северу от г. Карл-Маркс-штадт (рис. 44). По географическому положению и возрасту угленосных отложений здесь выделяются: 1) район Цвиккау, 2) район Люгау-Эльсниц, содержащие рабочие пласты верхнего карбона, 3) месторождения Хайнихен и Эберсдорф — нижнего карбона, 4) месторождение Дёлен, относящееся к красному лежню. Наиболее крупные из них — районы Цвиккау и Люгау-Эльсниц. Остальные месторождения, в особенности Хайнихен и Эберсдорф, крайне незначительны по площади и практически не имеют промышленного значения.

Районы Эльсниц и Цвиккау до последнего времени считались разделенными между собой широкой (в 5—6 км) так называемой промежуточной областью. По Г. Блюхеру, в этой промежуточной области севернее Нейшенбурга на глубине 966 м в карбоне мощностью 259 м в 1948 г. вскрыт сложный пласт угля в 3 м, в других скважинах — нерабочие пласты. К северу карбон размыт, на юге с выклиниванием ложится на более древние породы. По рабочим же пластам, по Г. Блюхеру, месторождения Цвиккау и Люгау-Эльсниц не соединяются и параллелизация их пластов не устанавливается. Разработки ведутся на глубине 600—1100 м. К этим же районам относится и издавна разрабатывавшееся месторождение Шёнфельд.

Все упомянутые выше мульды располагаются параллельно простиранию Рудных Гор, протягиваясь с юго-запада на северо-восток, обычно срезаны по северо-восточной границе и имеют нормальный контакт по лежачему юго-западному крылу. Благодаря положению среза мульды месторождения в общем представляют собой моноклинали с пологим 10—15° падением пластов на север и постепенным выполаживанием на глубине.

Такое общее простое строение месторождений нарушается большим количеством сбросов, разбивающих его на мелкие, перемещенные между собой блоки, и проявлением постмагматической деятельности в виде порфировых и мелафировых пластовых излияний и покровов.

Месторождение района Цвиккау расположено у одноименного города и занимает общую площадь около 20 км2.

Угленосная толща относится к верхнему карбону и сложена песчаниками, песчанистыми и глинистыми сланцами и редкими конгломератами. В основании угленосных отложений лежит мелафир карбонового возраста, подстилаемый девоном; на угленосной толще карбона залегают пестроцветные отложения красного лежня. Общая мощность всей толщи 500—900 м. В целом район представляет собой южное крыло, наклоненное на северо-восток, мульды подковообразной формы с падением пород под углом 10°.

Сильно развиты сбросы послепермского возраста, имеющие различное направление; главные из них падают по направлению к оси мульды.

Во вскрытой части района насчитывается 10—11 пластообразных залежей угля с суммарной мощностью от 36 до 64 м. Один из пластов — Руссель — включает крупные прослои фюзенового угля общей мощностью более 2 м.

Верхние горизонты содержат блестящие угли, в нижних горизонтах преобладают фюзеновые. Угли относятся к газовым, местами — к спекающимся, способны к самовозгоранию, которое приводило к длительным подземным пожарам. Угли германиеносны.

Район Люгау-Эльсниц имеет почти такую же площадь, как Цвиккау, и сложен аналогичного состава лимнической толщей верхнего карбона. Аналогичны и условия залегания угленосной толщи в виде моноклинали с падением на север и северо-запад под. углом 20—30°. Как и в районе Цвиккау, сильно развиты мелкие сбросы послепермского возраста.

Мощность угленосных отложений в зависимости от рельефа дна бассейна меняется от 76 до 183 м, мощность пермских отложений — до 900 м.

Месторождение разбито большим количеством сбросов на серию блоков. Угольные пласты залегают здесь в виде двух зон: верхней, содержащей четыре пласта, и нижней, содержащей восемь пластов угля; мощности угля сильно изменчивы — от небольшой до 6 и более метров.

По составу угли очень малозольные и малосернистые с содержанием золы I—1,8%; количество влаги в них 7—15%, углерода 73—76%; относятся к типу длиннопламенных с высшей теплотой сгорания от 5800 до 7000 ккал/кг, германиеносны.

Месторождение Шёнфельд расположено недалеко от г. Альтенберг. Каменноугольные отложения залегают на кристаллических сланцах. Точная стратиграфия их не установлена, и возраст условно определяется как вестфал D и нижняя часть стефанского яруса.

Осадочные отложения карбона прорваны интрузиями, образующими стратифицированные пластовые залежи, по отношению к которым выделяются и соответствующие горизонты осадочных отложений — «допорфировый» и «послепорфировый»; угленосен лишь «послепорфировый» горизонт.

В самом низу карбона залегают гнейсовые конгломераты (допорфировые), местами полностью ассимилированные «старыми» кварцевыми порфирами. Послепорфировый горизонт начинается гнейсовым же конгломератом, в котором имеются пачки аркозовых песчаников и слабоокатанные гальки «старого» кварцевого порфира диаметром до 1 м3. Цементом служит кварцевый слюдистый песчаник с рассеянными в нем небольшими кусочками блестящего угля. Мощность конгломерата до 20 м. Залегающие выше породы представлены порфировыми туфами, углистыми песчаниками и глинистыми сланцами, содержащими пласт угля.

Лежащая выше этого горизонта толща мощностью до 20 м относится к стефану. Она сложена конгломератами, аркозовыми песчаниками и сланцами с небольшими — до 5 см — кусочками блестящего каменного угля. Эти осадочные отложения перекрываются пластовой залежью так называемых теплицких кварцевых порфиров.

На месторождении разрабатывался пласт сильно нарушенного угля мощностью от 10 см до 1 м, местами раздувшийся до 4 м и относящийся к антрацитам с содержанием летучих веществ 5,4%.

Площадь распространения угольных пластов крайне невелика и не выходит дальше старых выработок, за пределами которых буровые скважины угля уже не встретили.

Месторождение Хайнихен находится вблизи г. Карл-Маркс-штадт. Оно сложено лимбической толщей нижнего карбона, который в основании представлен очень мощным — в 200—500 м — конгломератом; выше последнего залегает собственно угленосная толща мощностью 280—400 м, относящаяся, как и конгломерат, к вальденбургским слоям нижнего карбона (рис. 45). Она сложена крепкими песчаниками и глинистыми сланцами; среди последних расположены тонкие пласты антрацита. Угленосная толща имеет мульдообразное залегание (рис. 46) и на северо-западе почти полностью замещается конгломератами.

Месторождение Дёлен относится к пермскому возрасту и расположено между Рудными торами и гранитным массивом Дрездена и Мейссена. Оно вытянуто в юго-восточном — северо-западном направлении, длина его около 22 км, ширина — около 7 км.

Месторождение выполнено отложениями нижнего и среднего отделов красного лежня, несогласно залегающего на более древнем кристаллическом основании.

Нижний красный лежень, с которым связана основная угленосность, имеет мощность около 200 м и сложен серыми песчаниками и конгломератами с глинистыми включениями. Мощность угленосной пачки 20—30 м. Она сложена сланцеватыми глинами, богатыми флористическими остатками, песчаниками и конгромератами красного цвета. Отложения этой пачки обладают очень резкой фациальной изменчивостью и кроме рабочих пластов угля содержат в нижней части многочисленные нерабочие прослои.

Средний красный лежень представлен чередующимися и сменяющими друг друга по простиранию пестрыми глинами, песчаниками, редкими конгломератами и известняками; нерабочие прослои угля иногда переходят в пласты угля мощностью до 0,8 м.

Выше залегает мощная (до 200 м) толща туфобрекчий и песчаников с. беспорядочно разбросанными среди них конгломератами, которая еще выше сменяется конгломератовой толщей, состоящей из гнейсов, порфиров и порфиритов.

Пермские отложения слагают ядро и крылья асимметричного антиклинала с пологим юго-западным крылом, где падение 10—15° и более, крутым — до 30° — падением на противоположном крыле. Залегание слоев усложняется тремя параллельными поднятию сбросами, один из которых (сброс «Красный бык») имеет амплитуду до 350 м.

В месторождении насчитывается семь сильно изменчивых по мощности и качеству угольных пластов, вернее пластообразных залежей, практическое значение из которых имеет только Главный пласт. Остальные пласты с рабочей мощностью загрязнены и представляют собой чаще углистые сланцы.

Мощность Главного пласта от 1 до 9 м. Пласт сложного строения и разбит тонкими прослоями глинистого сланца на ряд пачек; некоторые из прослоев очень устойчивы и прослеживаются по всему месторождению.

Среди отдельных пачек угля известны прослои, получившие среди горняков название «серого твердого» угля. Они хорошо выделяются среди других углей и характеризуются повышенной радиоактивностью. По Э. Чоппе, эти прослои под влиянием радиоактивности подверглись большей степени углефикации, чем угли, отделенные от них прослоями породы.

Уголь полосчатый с редкими включениями фюзена, большим количеством — до 30%—золы, большей частью 18—22% даже для высших сортов, содержание влаги 4,5—8%.