Петрографический состав и строение угленосной толщи Гонгринской свиты Южной Якутии

В пределах изученной части Южноякутской угленосной площади гонгринская свита не везде представлена полностью и имеет неодинаковую мощность, изменяющуюся в пределах до 200 м.

По данным Т.А. Ишиной, отличительной особенностью литологического состава пород гонгринской свиты является преобладание среди них песчаных отложений, гранулометрический состав которых снизу вверх по разрезу закономерно увеличивается. В составе свиты мощные пачки песчаников разделены относительно маломощными слоями более тонкозернистых пород.

С точки зрения фациального состава в гонгринской свите развиты пойменные, болотные и реже озерные отложения.

Гонгринская свита состоит из трех мезоритмов однотипного строения, нижние части которых обладают большой мощностью и содержат тонкие, быстро выклинивающиеся пласты углей; средние отличаются малой мощностью, но в большинстве случаев заключают рабочие угольные пласты, а верхние почти повсеместно отсутствуют. Мощность и выдержанность рабочих пластов гонгринской свиты увеличиваются снизу вверх по разрезу и е востока на запад.

Основание гонгринской свиты сложено мощной толщей песчаников, залегающих с размывом на отложениях верхнего мезоритма дурайской свиты. На Чульмаканском участке эта часть свиты является наиболее изученной. Она содержит тонкие, плохо выдерживающиеся по простиранию линзовидные пласты углей.

Ориентировочное суждение о петрографическом составе углей этих пластов было получено на основании изучения разреза пласта, вскрытого штольней 52, а также некоторого количества керновых образцов из скважин, перечисленных в табл. 22. Наиболее крупные и представительные из керновых образцов были подвергнуты детальному петрографическому исследованию, результаты которого представлены на рис. 52, тогда как сильно раздробленные и засоренные кусочками породы образцы были использованы только для уточнения общей петрографической характеристики углей данной свиты.

Угольный пласт, вскрытый штольней 52, имеет мощность 1.4 м и состоит из двух пачек, разделенных 30-сантиметровым прослоем аргиллита, кверху переходящим в тонкий прослой углистого алевролита. В кровле и в почве пласта залегают алевролиты с небольшим количеством растительных отпечатков, причем на границе угольного пласта и кровли проходит тонкий прослой углистого аргиллита.

Слагающие этот пласт угли относятся исключительно к гелитолитам. Одни из них почти нацело состоят из витроаттрита, сильно обогащены мелкокластическими минеральными примесями и внешне имеют облик матовых, в то время как другие содержат небольшие количества включений микроспор (до 2.5%) или фюзена (до 7—10%), менее насыщены компонентами неорганического происхождения и внешне выглядят полублестящими или блестящими.

Необходимо отметить, что в нижнем слое верхней пачки, сложенном матовым штриховатым углем, наряду с включениями тонкокристаллического каолинита обнаружена обильная примесь витрокластического туфового материала.

Среди керновых образцов тоже имеются представители различных генотипов, большая часть которых принадлежит к группе гумолитов, и только один может быть отнесен к сапрогумолитам, так как внешне обладает признаками кеннелей и содержит отчетливые включения микроскопических колониальных водорослей типа Pila.

В числе типично гумусовых углей имеются как разности гомогелитов, состоящие почти исключительно из обрывков предельно отсудневших растительных тканей, так и разности, в которых обнаружены также незначительные количества включений микроспор, полос кутикулы или обломков фюзенизированных тканей. Последние в углях гонгринской свиты очень часто распределены неравномерно, образуя послойные скопления, придающие углю слоистую текстуру и благодаря этому хорошо заметные в кусках даже невооруженным глазом.

По генотипическому составу гонгринские угли на Чульмаканском участке наиболее сходны с углями пласта Верхнего дурайской свиты, от которых они отличаются преимущественно тем, что помимо наиболее распространенных включений тонко- и крупнокристаллического каолинита неизменно содержат существенно большую примесь кластических минеральных компонентов, таких, как, кварц, полевые шпаты, слюды, некоторые акцессории; а в отдельных случаях даже мельчайшие обломки кремнистых пород. Этот признак отлично согласуется с более грубозернистым составом пород гонгринской свиты, накопившихся в условиях более подвижной среды, которая наложила известный отпечаток и на условия угленакопления.

Подобно углям пласта Верхнего образцы углей гонгринской свиты тоже довольно редко обнаруживают признаки тектонической нарушенности.

В пределах Нерюнгринского участка отрезок угленосной толщи, относимый Т.А. Ишиной к гонгринской свите, отличается пестротой литологического состава и быстрой фациальной изменчивостью пород. Накопившиеся в условиях сильно подвижной среды, породы этой свиты обладают чрезвычайно плохой сортировкой и нередко содержат беспорядочно нагроможденные скопления растительного детрита. Наряду с подобным фациальным составом пород, по мнению Т.А. Ишиной, указывающим на их близкую связь с конусами выносов, гонгринская свита на Нерюнгринском участке характеризуется содержанием большого количества (до 15) преимущественно тонких и быстро выклинивающихся угольных пластов; лишь немногие из них в отдельных точках достигают рабочей мощности. Вместе с тем в самой верхней части свиты наблюдается и хорошо выдерживающийся по простиранию мощный угольный пласт, носящий наименование Пятиметрового.

Строение этого пласта и его петрографический состав были изучены в двух разведочных штольнях Нерюнгринского участка (№№ 3 и 1). В первой из них был описан полный разрез пласта, от почвы до кровли, а во второй — лишь небольшой отрезок, соответствующий его нижней части.

В штольне 3 пласт Пятиметровый имеет очень сложное строение (рис. 55). В нем обнаружено свыше семи отчетливо выраженных прослоев углистых аргиллитов мощностью от 0.01 до 0.24 м, не считая мелких, быстро выклинивающихся линз, пронизывающих слои углей любого петрографического состава. В пределах отдельных пачек в свою очередь наблюдается пестрое чередование разнообразных петрографических типов углей. Наиболее монолитной, лишенной прослоев пустых пород, является средняя часть пласта, в то время как нижняя и особенно верхняя пронизаны рядом прослоев углистого аргиллита. В почве пласта залегает углистый аргиллит, а в кровле — алевритовый песчаник.

В составе пласта Пятиметрового большую роль играют так называемые комплекснополосчатые угли, характеризующиеся ритмичным чередованием тонких слоев полублестящих и полуматовых углей. Они образовались в условиях неустойчивого режима угленакопления при периодически изменявшемся привносе компонентов неорганического происхождения. Количественно более развиты комплекснополосчатые угли, в составе которых преобладают полублестящие слои, точно так же как в сложении прочих слоев доминирующую роль играют угли полублестящего типа. Комплекснополосчатые угли вместе с полу-блестящими в сумме составляют 69.3% мощности пласта, тогда как на долю блестящих приходится всего лишь 13.4%, а на долю матовых и полуматовых — 5.1% (табл. 23).

Вещественно-петрографический состав углей пласта Пятиметрового поразительно однообразен. Около 68% в нем составляют различные разновидности гомогелитов (табл. 23), или ультраклареновых углей, нацело слагающие всю нижнюю часть пласта и, кроме того, четыре слоя в его верхней части. Различия между углями соседних слоев часто обусловлены не столько изменчивостью состава микрокомпонентов органического происхождения, сколько неодинаковым содержанием минеральных примесей.

В верхней половине пласта наблюдается несколько слоев фюзенито-гомогелитов, отличающихся от ранее описанных углей только небольшим содержанием (до 6—8%) неравномерно распределенных и различных по величине включений фюзенизированных тканей. Там же встречено два тонких слоя углистых аргиллитов, которые по обильному содержанию упомянутых микрокомпонентов являются аналогами гелито-микстофюзенитов, или ксилено-фюзеновых дюренов.

Так называемые липоидо-гомогелиты образуют только три тонких слоя угля, в сумме составляющие 6.9% мощности пласта. Два из них содержат редкие включения мелких обрывков коровых тканей, а третий — ничтожный процент едва различимых по окраске оболочек микроспор и полосок очень тонкой кутикулы.

В составе минеральных примесей пласта Пятиметрового резко доминируют включения аутигенного каолинита, но наряду с ними в слоях наиболее тусклых по блеску и зольных углей наблюдается то или иное, но всегда более высокое, чем в углях дурайской свиты, содержание минералов терригенного происхождения. К ним относятся кварц, а также частично каолинизированные полевые шпаты и слюды, количественные соотношения между которыми не являются постоянными в различных слоях.

Из аутигенных минералов, кроме окрашенных органическими соединениями агрегатов тонкокристаллического и крупнопластинчатого каолинита, в незначительном количестве встречаются вкрапления мелкозернистого сидерита.

В слоях блестящих углей, обычно наиболее сильно нарушенных тектонически, трещины разломов заполнены эпигенетическим кальцитом. В остальных типах включения кальцита представляют более редкое явление.

Отрезок пласта Пятиметрового, описанный в штольне 1, как по признакам строения, так и по вещественно-петрографическому составу углей полностью соответствует нижней части разреза, вскрытого штольней 3.

Из числа керновых образцов, относящихся к скважинам, вскрывшим отложения гонгринской свиты в пределах Нерюнгринского участка, лишь два образца (№№ 1120 и 1122) заведомо принадлежат к пласту Пятиметровому. Как показано на рис. 53, они генотипически совершенно сходны с теми углями, которые были отмечены в составе разреза по штольне 3. Что же касается всех остальных керновых образцов, в числе которых имеется значительный процент блестящих разностей, то они относятся к каким-то из менее выдержанных пластов гонгринской свиты, о которых упоминалось выше. По вещественно-петрографическому составу и характеру минеральных примесей они имеют очень много сходства с соответствующими генотипами углей из скважин, пробуренных на Чульмаканском участке. К числу признаков их отличий от упомянутых углей следует отнести: 1) отсутствие среди них преставителей типа кеннеля, 2) значительно большую тектоническую нарушенность многих образцов и 3) несколько более высокую степень их метаморфизма. Оболочки микроспор и кутикула в них различимы с трудом, тогда как в углях гонгринской свиты на Чульмаканском участке они имеют окраску, свойственную углям марки ПЖ.