Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
В противоположность лимническим паралические (прибреж-но-морские) бассейны отличаются огромной (до 15 км в Донбассе) мощностью угленосной толщи и многопластовостью: в Донбассе рабочих пластов до 70, в Кузбассе — до 130. Это в основном палеозойские, каменноугольные и пермские толщи в бассейнах (помимо отмеченных): Тунгусском, Таймырском, Карагандинском, Кизеловском, Печорском, Львовско-Вольшском, Верхнесилезском (Польша), Остравско-Карвинском (Чехия), Рурском, Аппалачском, Пенсильванском, Синди и Альберта (Канада), Санта-Катарина (Бразилия), Витбанк (ЮАР), Джа-рия (Индия), Шаньси (КНР), Новый Южный Уэльс и Боуэн (Австралия). Толщина пластов достигает метров и первых десятков метров, хотя единичные пласты превышают 100 м. В Донбассе разрабатываются пласты с минимальной мощностью 0,3—0,4 м. Основной способ разработки — подземный.
Пласты угля, столь резко (на 4—5 порядков) отличающиеся по толщине, не могут быть одинаковыми по литологической1 однородности. Уже тонкие пласты, в первые дециметры, слагаются обычно многими литотипами, смена которых указывает как на изменение условий накопления органической массы, так и на длительность их формирования. Изучая анатомию угля Донбасса, Т. А. Ягубянц (1988) пришел к выводу, что элементарный угольный пласт, отвечающий одному дельтовому циклу, имеет мощность около 0,2 м, что отвечает толщине торфа в 2—4 м, если исходить из 10—20-кратного уменьшения, толщины при уплотнении и углефикации. Длительность накоплений такой органической массы могла быть 20 000—40 000 лет, если принять скорость роста торфяника за 1 мм в год. Тонко-штриховатые, полосчатые, т. е. тонкослоистые, угли своей текстурой отражают изменение условий накопления растительного* материала за этот длительный период. В любом, даже внешне однородном пласте угля можно при детальном петрографическом изучении обнаружить его неоднородность в вертикальном, а также и в горизонтальном направлении. Тем более это относится к мощным пластам.
Выдержанность пластов угля варьирует от десятков метров до первых сотен километров, и чем толще пласт, тем он более выдержан. Однако много и исключений. Так, один из самых мощных пластов бурого угля (330 м) в Латроб-Вэлли (Австралия) протягивается на 80—90 км, а более тонкие (1 — 2 м) пласты каменного угля в Донбассе прослеживаются на первые сотни километров. Эти различия определяются обстановками торфонакопления, т. е. площадью торфяника (точнее,, зоны торфяников), формой и протяженностью полосы с соответствующим ландшафтом. Но был ли это единый торфяник? И как совместить изменчивость угля в деталях, на расстояниях в метры — десятки метров, с такой выдержанностью их пластов?
По мощности (толщине) угольные пласты разделяются на весьма тонкие (<0,5 м), тонкие (0,5—1,3 м), средней мощности (1,3—3,5 м), мощные (3,5—15 м) и весьма мощные (>15 м). Площади распространения пластов угля от первых до сотен и тысяч квадратных километров.
Рис. 11.3. Типы расщепления угольных пластов (Голицын, Голицын, 1989, с. 34): / — уголь, 2 — аргиллит, 3 — алевролит, песчаник
Одна из интереснейших особенностей пластов угля — четкое и наглядное (может быть, из-за контрастности цвета угля и вмещающих, всегда более светлых пород) выражение довольно общего свойства осадочных слоев — их расщепление и слияние (рис. 11.3). Единый мощный пласт в горизонтальном на< правлении расчленяется на ряд тонких, постепенно удаляющихся друг от друга, разделяющихся все более мощными глинами и песчаниками, утоняющихся и часто выклинивающихся
(«структура конского хвоста») или снова сливающихся, объединяющихся в единый пласт, того же или иного стратиграфического объема по сравнению с расщепленным пластом. При этом возникает петлеобразная линза вмещающих пород с нескольки ми пластами угля. Все это опровергает колебательно-тектоническую гипотезу образования циклитов угленосных и других формаций (Фролов, 1965, 1972, 1984).
11.2.6.2. Цикличность углей и угленосных толщ — практически обязательная особенность их строения; она многоранговая (Жемчужников, 1948; Жемчужников и др., 1959, 1960; Фролов, 1965, 1972; и др.). Даже самые простые и маломощные
(0,2 м и меньше) пласты почти всегда ритмичны или, правильнее, цикличны, и эта цикличность субэлементарная, отражаю-
щая повышение или понижение уровня грунтовых вод, смену засушливых периодов сильно увлажненными, фазы меандрирования русел рек и другие вариации процессов торфо- и осадконакопления.
Более крупная, элементарная цикличность в пластах угля, вероятно, соответствует в среднем 20-сантиметровым его зонам (по Т. А. Ягубянцу), отвечающим дельтовым или аллювиально-меандровым циклам, за которые дельтовая протока или речное русло в пределах широкой долины или аллювиальной равнины приходит примерно на то же место при констративности накопления аллювия (Фролов, 1965, 1972 и др.). Эти элементарные циклиты (ЭЦ) в безугольной фации имеют мощность до 1—5 м, а местами, вероятно, и до 10 м. Они слагаются песчаниками, алевролитами, глинами, имеют асимметричное трансгрессивное, «прогрессивное» строение — это проциклиты, и в их кровле залегает пласт угля или угольная пачка. Нередки и симметричные ЭЦ, прорециклиты, в которых уголь залегает в середине, а выше он перекрывается глинами, алевритами, песчаниками, к которым иногда приурочиваются известняки. Это регрессивная серия литотипов слоев, которые становятся все более грубозернистыми вверх по разрезу вследствие усиления гидродинамики в авандель-товой зоне или в другой мелководно-морской (озер-
