Схема размещения марочного состава углей

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Схема размещения марочного состава углей

07.09.2020

Используя весь объем геологических данных, опираясь на схематическую геологическую карту Южноякутской угленосной площади, на основе данных по отнесению углей к той или иной марке, полученных по выходу летучих на горючую массу и с учетом углепетрографических определений марочной принадлежности углей, выполненных И.Э. Вальц, мной совместно с И.Н. Николаевым была составлена «Схема размещения марочного состава углей по территории Южноякутской угленосной площади».

Эта схема в период камеральных работ мной и И.Э. Вальц уточнена и корректирована по сумме всего имевшегося в нашем распоряжении материала (рис. 104).

Эта схема показывает изменение степени метаморфизма углей в пределах данной территории и одновременно может служить основанием для подсчета количественного соотношения марочного состава углей Южноякутской угленосной площади.

При обозрении «Схемы метаморфизма углей» прежде всего обращает на себя внимание то обстоятельство, что марка ПЖ, сосредоточивается в наименее нарушенных тектоникой широких полосах угленосной территории, в то время как марки ПС и особенно T тяготеют к наиболее сильно нарушенным разрывной тектоникой участкам, какими являются, например, pp. Нижний Беркакит, Унгра, Алдакай, Алдан и др.

Несколько необычным является положение углей марки К в Западном, Алдано-Олекминском, районе, где они приурочены к дурайской свите, распространенной в осевой части синклинальной структуры, в то время как на крыльях ее располагаются угли марки ПЖ, относимые к нижней юхтинской свите.

Такое же необычное соотношение наблюдается и в углях Нерюнгринского участка, где угли Мощного пласта, относимые к более высокой нерюнгриканской свите, дают марку К°, в то время как угли пластов на Чульмаканском участке, принадлежащие к более низкой в стратиграфическом отношении дурайской свите, относятся к марке ПЖ.

Отсутствие сплошных вертикальных разрезов, вскрывающих угленосные свиты в их нормальном стратиграфическом соотношении, только частично компенсируется наличием на Чульмаканском и Нерюнгринском участках ряда скважин, по которым все же возможно определить взаимное положение угленосных горизонтов и получить пробы углей для установления их марочной принадлежности.

Эти данные показывают, что в пределах Чульмаканского участка угольные пласты дурайской свиты от пластов юхтинской свиты (по скв. 30, 2, 14) находятся по вертикали (стратиграфически) на расстоянии 470 м.

При этом угли дурайской свиты марки ПЖ дают выход летучих (на горючую массу), равный 32%, а угли юхтинской свиты марки К — 20%. Отсюда получается, что ступень глубинного метаморфизма, а правильнее по закону Хильта, в интервале, соответствующем 32—20% выхода летучих, для углей Чульмаканского участка составляет (470 : 12 = 40) 40 м на 1 % летучих, откуда градиент метаморфизма на 100 м здесь равен 2.5.

Для Нерюнгринского участка данные выхода летучих (на горючую массу) для Мощного пласта нерюнгриканской свиты, характеризующегося маркой К, и для одного из стратиграфически более низких пластов по скважине 3, отнесенного к марке К, соответствуют 21 и 16% выхода летучих. Вертикальное расстояние же между ними равно примерно 300 м. Таким образом, ступень глубинного метаморфизма для углей Нерюнгринского участка достигает (300 : 5=60) 60 м на 1% выхода летучих. Отсюда градиент метаморфизма на 100 м равен 1.6.

Это показывает, что градиент метаморфизма для мезозойских углей Южноякутской угленосной площади несколько больше, чем это было определено В.И. Скоком для палеозойских углей Донбасса и Кузбасса.

Так, в интервале взятого нами выхода летучих (на горючую массу) в 32—20%, по Скоку, обобщенный градиент метаморфизма получается равным 1.97, а у нас 2.5. Для интервала 21—16% выхода летучих, по Скоку, градиент равен 1.13, а у нас 1.6.

Это указывает на один и тот же порядок величин градиента метаморфизма углей для марки К, определенных на Нерюнгринском участке, и марки углей ПЖ, определенных на Чульмаканском участке, но это фактически совершенно не соответствует обычному требованию, так как нерюнгриканская свита почти на 400 м стратиграфически выше дурайской.

При нормальных условиях, т. е. при действии только статического метаморфизма (правило Хильта), соотношение марочного состава углей должно было бы быть как раз обратным, т. е. выше на Чульмаканском участке (дурайская свита) и ниже на Нерюнгринском участке (нерюнгриканская, более высокая свита).

Это чрезвычайно крупное несоответствие обычным условиям зависит от наложения результатов дополнительного воздействия достаточно резко выраженного динамометаморфизма, а главным образом фрикцио-мобильного метаморфизма. Влияние этих факторов подвергнуто более подробному обсуждению на последующих страницах данного труда).

Статическая нагрузка вышележащего столба пород, даже с учетом гидравлического давления, не могла обусловить наблюдаемую высокую метаморфизацию углей Южноякутской угленосной площади. При наличии статической нагрузки толщи пород в 1500 м могли образоваться только в лучшем случае каменные угли марки Д.

Учитывая существующие данные геофизиков о том, что в областях платформы, обладающей устойчивым режимом поднятия, т. е. случая, подходящего к условиям Алданского щита, геотермический градиент относительно несколько выше, чем в областях с преимущественным погружением, мы также не можем найти достаточного объяснения для наблюдаемых нами повышенных степеней метаморфизма ввиду незначительности этого превышения.

Рассмотрение схемы метаморфизма углей и сопоставление ее данных с данными геологической карты показывает, что если и можно объяснить, например, распространение углей марки К в районе нижних частей течения pp. Альгамы и Идюма, как приуроченных к более низкой стратиграфически юхтинской свите, чем она и отличается от верхней чульманской и дурайской свит, представленных углями марки ПЖ, то причины усиления степени метаморфизма углей к югу и юго-западу от разведанного Чульмаканского участка, представленного углями марки ПЖ, объяснить не удается ввиду принадлежности углей в обоих случаях к одной и той же дурайской свите или даже к более высоким — гонгринской и нерюнгриканской.

Все это показывает, что как общая степень метаморфизма углей, так и размещение градаций степеней метаморфизма зависят здесь, по-видимому, от ряда других причин. Искать причины этого явления во влиянии контактового метаморфизма не приходится, так как послеюрские щелочные и щелочно-земельные интрузии хотя и существуют, но они констатированы только в краевых частях выхода юрского угленосного, комплекса.

Так, эти интрузии обнаружены по притоку р. Иенгры — р. Акурдануна юге и в районе притоков р. Ыллымаха на севере, у г. Алдана. Ho в первом случае угли в районе Акурдана находятся на низкой степени метаморфизма, не превышая марки ПЖ.

В Гонамском и Токинском районах также наблюдаются выходы молодых щелочных и щелочно-земельных интрузий. Все они отличаются незначительными масштабами проявления и располагаются в краевых: частях угленосных участков. И только очень редко, непосредственно у контакта, наблюдалось повышение метаморфизма углей до марки TA. В большинстве случаев угли не бывают метаморфизованы выше марки ПЖ и ПЖК.

По этой же причине, по-видимому, отведены должны быть также; и предположения о воздействии гидротермального влияния на повышение степени метаморфизма углей Южной Якутии. В этом убеждает нас повсеместное отсутствие гидротермальных проявлений во вмещающих: уголь породах, которые могли бы быть истолкованы как подтверждение таких предположений.

Остается поэтому поставить, вопрос о том, не зависит ли высокая степень метаморфизма южноякутских углей от динамометаморфизма, т. е. метаморфизма, связанного с тектоническими, главным образом разрывными проявлениями.

Действительно, такая зависимость марочного состава углей от интенсивности тектонических напряжений хорошо может объяснить, например, появление марки ПС среди углей марки К в районе сильно нарушенной зоны по р. Нижнему Беркакиту. Здесь в условиях сильного тектонического раздробления, обусловленного наличием крупного краевого разлома, с запада ограничивающего угленосную площадь, и выходом сильно приподнятого блока архейских аляскитовых гранитов с востока, располагается полоса пород дурайской свиты с углями марки К, среди которых установлены и угли марок ПС и Т.

С большой очевидностью проявлениям тектонического воздействии соответствует появление углей марки Т, приуроченных также к крупным зонам дробления в районе среднего течения р. Унгры (две зоны), или появление углей той же марки T в зоне крупных нарушений по p. Алдану, находящихся в поле широкого развития углей марки ПС.

Во всех этих случаях резкое повышение метаморфизма углей мы: несклонны, однако, связывать с самим фактом проявления крупной разрывной тектоники, которая сама по себе всегда должна трактоваться: как известное разряжение существовавшего до того тектонического напряжения. Ho, наоборот, действующим фактором в этом случае являлось как раз давление или, вернее, перенапряжение, которое предшествовало разрыву, вело к сильному сжатию пород и, вероятно, развивало при этом достаточно высокую температуру.

He исключена также возможность некоторого подогрева угольной массы вслед за разрывом в результате трения, развивавшегося при передвижении пород, поскольку эти нарушения почти всегда имеют характер взбросов.

Такая трактовка проявлений динамо метаморфизма получает подтверждение также в том, что на значительной площади Западного района в условиях крупной синклинальной структуры, нарушенной рядом продольных разломов в дурайской свите, ее выполняющей, угольные пласты относятся к марке К, в то время как угольные пласты нижележащей юхтинской свиты, слагающей крылья синклинали, как мы указывали, содержат уголь, относящийся к марке ПЖ.

Подобная же картина создается и для Нерюнгринской синклинали, где выполняющие синклиналь породы нерюнгриканской свиты содержат пласт Мощный, сложенный углем, относимым к марке К, а уголь нижерасположенных пластов гонгринской свиты (пятиметровый пласт) относится к марке К°. Все эти пласты достаточно интенсивно нарушены тектоникой. Вместе с тем угольные пласты гонгринской и главным образом дурайской свит на Чульмаканском, более спокойном участке содержат уголь, относимый к марке ПЖ.

Эти соотношения вполне уверенно свидетельствуют о том, что метаморфизация углей произошла в период развития разрывной тектоники и ранее этого.

Таким образом, влияние дизъюнктивных дислокаций на метаморфизм южноякутских углей становится вполее очевидным.

Динамометаморфизм здесь, по-видимому, сыграл существенную роль и явился вторым геологическим фактором, наложившимся на влияние статического метаморфизма.

Однако изложенный выше процесс развития тектонических движений в юрской угленосной толще закончился, как известно, широким распространением пластовых подвижек.

Учитывая повсеместное развитие развальцовывания углей под влиянием этих пластовых подвижек, мы можем, по-видимому, с большим на то основанием повышение степени метаморфизма углей в пределах Южноякутской угленосной площади отнести в значительной степени за счет этого процесса.

Действительно, возникающие в пластах более пластичных пород в том числе и в пластах углей, напряжения под влиянием дисгармоничной складчатости (при условии перемежаемости более жестких пород — песчаников — с породами более пластичными — аргиллитами и алевролитами) как мы установили, разрешаются послойными подвижками. Последние «называются в смятии и сложном перетирании пород и развальцовывании углей.

Этот процесс возникает под влиянием сильнейших давлений, переходящих в трение, и сопровождается значительным выделением тепла. Этот вид динамометаморфизма, как третий геологический фактор, названный нами фрикциометаморфизмом (frictio — трение), несомненно налагается на два предыдущих. Масштаб развития развальцованности в южноякутских углях, его повсеместное распространение и деформация большинства пластов угля на всю их мощность позволяют заключить, что этот процесс имел превалирующее значение, он вызывался развитием сильнейших давлений и сопровождался значительным выделением теплоты. Как давление, так и температура должны были быть достаточно большими, чтобы превратить раздробленный уголь в сильно уплотненные линзы и линзочки, несущие зеркала скольжения и шрамы трения на своих поверхностях. При этом поверхность линз угля всегда бывает покрыта блестящей коркой, которая, по всей видимости, является результатом вытопа (расплава) пластического слоя на поверхности таких линз, впоследствии затвердевающего.

В некоторых случаях в тонких шлифах под микроскопом при увеличении до 1000 раз удается убедиться, что эта тончайшая пленка или оболочка имеет более темный коричневый цвет и однородное строение.

Таким образом, общую повышенную степень метаморфизма углей Южноякутской угленосной площади можно объяснить только наложением вторичных геологических факторов. Эти факторы имеют дотектонический и посттектонический характер и слагаются из влияния регионального или статического метаморфизма, развивавшегося при медленном погружении угленосного комплекса не менее чем на 1300—1500 м, происшедшем до проявления складчатости и разрывной тектоники, из влияния динамометаморфизма, проявившего себя сингенетично с началом и развитием разрывной тектоники в виде сжатия с выделением температуры, и, наконец, из влияния фрикциометаморфизма, или метаморфизма трения, возникающего при послойных движениях и развальцовывании, возникающих в последний этап тектогенеза. Все эти влияния накладываются последовательно друг на друга и обусловливают суммарную современную степень метаморфизма углей.

Влияние давления и температуры, таким образом, обусловили дальнейшее уплотнение угольной массы и дальнейшую потерю ею летучих.

Попытка объяснить современное соотношение марочного состава углей на территории Южноякутской угленосной площади путем блоковых движений и вывода на горизонт современного среза глубже опущенных и значит сильнее метаморфизованных пород в данных условиях себя не оправдывает.

Как известно, И.И. Молчанов именно так объяснил повышенную степень метаморфизма для углей Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса, выведенных к поверхности на перегибах осей антиклинальных структур.

Для южноякутской угленосной площади отсутствовали, как мы установили, условия погружения отдельных блоков более чем на 1300—1500 м, что не может, как отмечалось, обусловить метаморфизацию углей выше марки Д.

К этому необходимо добавить, что территориальное положение углей марки Т, а также ПС всегда связано с зонами наиболее интенсивных нарушений.

Схема размещения метаморфизма углей в пределах Южноякутской угленосной площади для современного среза земной поверхности позволяет определить примерное соотношение различных марок углей между собой в следующем цифровом выражении. Для Центрального района Южноякутской угленосной площади: T — 4%, ПС — 22%, К — 26% и ПЖ — 48%; для всей Южноякутской угленосной площади: T — 2%, ПС — 9%,. К - 23% и ПЖ - 66%.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: