Строение угленосных толщ

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ УГЛЕНОСНОЙ ТОЛЩИ.

УГОЛЬНЫЙ ПЛАСТ

Цель работы: изучение ритмичности строения угленосных толщи положение угольных пластов в ритмах.

Строение угленосных толщ

Угленосные толщи сложены в основном монотонным чередованием терригенных песчаных и глинистых пород (аргиллитов, песчаников, реже гравелитов и конгломератов) с подчиненным значением углей, а в некоторых случаях известняков, эффузивных и интрузивных пород.

Мощность угленосных отложений колеблется от десятков метров до 10 км (Донецкий бассейн); ее величина обусловлена тектоническим режимом облас­ти угленакопления.

В разрезе угленосной толщи наблюдается многократное чередование пластов угля с вмещающими породами. По условиям накопления послед­них угленосные толщи являются полифациальными образованиями и, в большинстве случаев, характеризуются повторяемостью аналогичных комплексов пород, чередующихся в определенной закономерной последовательности. Эта повторяемость, обусловленная колебательными движе­ниями земной поверхности, отчетливо фиксируется изменением грануло­метрического состава пород.

В любой фациальной обстановке накапливаются осадки определен­ного гранулометрического состава, обладающие соответствующими типа­ми слоистости. Различают горизонтальную слоистость, (характеризую­щую малую подвижность или застойность среды), волнистую (отражающую наличие волновой динамики)_, а также косую однонаправленную и косую перекрестной (указывающую на наличие направленных потоков).

В любой фациальной обстановке осадки располагаются по крупности зерна в плане не случайно, а закономерно в зависимости от изменения активности действующего гидродинамического фактора. При повторяющихсяколебательных движениях происходит непрерывное передвижение береговой линии и вместе с тем мигрирование полосы береговых болот иторфяников. В результате происходит смена одной фациальной зоны другой, соседней с ней. Эта закономерная смена изменения гранулометрического и фациального состава пород находит полное отражение и в вертикальном разрезе угленосной толщи, образуя определенные гранулометрические циклы (ритмы). Таким образом, цикл (ритм) - этокомплекс отложений нескольких фаций, генетически связанных между собой и закономерно сменяющихдруг друга.

Для цикла (ритма) характерны два основных признака:

1) законо­мерная связь слагающих цикл пород (фаций) внутри цикла;

2)повторяемость в разрезе.

В основе циклического строения угленосных толщ лежит представление о том, что каждый слой в угленосной толще является выражениемопределенной стадий регионального колебательного движения земной поверхности.

За начало циклаобычно принимается переломный момент в смене фаций:

1) от морских отложений к континентальным - регрессивный ряд;

2) от континентальных к морским – трансгрессивный ряд.

Большинство исследователей за начало цикла принимают регрессивный ряд (угольный пласт находится в середине цикла). В этом случае каждый цикл возникает благодаря поднятию, которое сначала проявляется интенсивной эрозионной деятельностью и накоплением кластического материала. Затем по мере ослабления эрозионных процессов происходит накопление мелкозернистого обломочного материала. За эти следует долгий период устойчивости, в течение которого эрозия вырабатывает равнину с продуктами выветривания в виде подстилающей угольный пласт глины. На равнине развиваются обширные болота, где накапливается торф, впоследствии превращающийся в уголь. Эти условия заканчиваются опусканием и вся область оказывается затопленной неглубоким морем. Пока новое поднятие не вызовет появление следующего цикла и т.д.

Таким образом, в одном цикле (ритме) присутствуют регрессивный и трансгрессивный набор фаций.

Другие исследователи за начало цикла принимают трансгрессивный ряд, т.e, ритм начинается и заканчиваемой образованием угольного пласта.

Гранулометрические циклы подразделяются (Иванов, 1956):

1. По полноте набора различают:

1) полные циклы - изменение крупности зернаосадков снизу вверх происходит от наиболее мелкозернистых к грубозернистым и вновь к мелкозернистым (трансгрессивный ряд);

2) неполные циклы - от наиболее грубых к мелкозернистым

(и наоборот).

2. По мощности различают:

1) основные (1-го порядка) - от нескольких метров до 20 –30 м, а иногда и 100 м;

2) элементарные - в 3-4 раза меньше основных.

3. По строению различают:

1) простые циклы;

2) сложные циклы;

3) срезанные циклы.

4. По наличию или отсутствию угольных пластов различает:

1) угольные;

2) безугольные.

Выделяет также фациальные ритмы (закономерная смена более мелководных фаций отложениями более глубоководных фаций и в обратной последовательности - трансгрессивный ряд) - прибрежно-морские, лагунные, дель­товые, речные, озерно-болотные ит.д.

Ритмичное строение угленосных толщ впервые было установлено на примере паралических бассейнов (Донбасс), для которых характерно многократное чередование морских и континентальных фаций. Позднее

ряд геологов начал выделять циклы (ритмы) и в других бассейнах. Явление ритмичности с успехом используется в угольной геологии для корреляции угленосных отложений, угольных пластов и т.д.