4.4. Угленосная формация
Угленосная формация — комплекс осадочных полифациальных, т.е. образованных в разных условиях/ морские, переходные и континентальные/ пород, содержащих пласты углей.
Угольные пласты, переслаиваясь с осадочными породами /песчаники, алевролиты, аргиллиты, известняки и др./, образуют угленосную формацию /угленосную толщу или угленосные отложения/, которая характеризуется определенной мощностью и площадью распространения. Типы угленосных формаций выделяют по стратиграфическому /нижне - и среднекаменно-угольная формации ископаемых углей Донбасса, палеогеновая формация бурых углей Правобережной Украины и т.д./ и по географическому /Донецкая, Кавказская угленосные формации и др./ принципам, по составу пород /глинистая, песчанистая угленосные формации и др./.
Образование угленосных формаций, как и толщ осадочных пород, происходит на общем фоне погружения площади с попеременным чередованием восходящих и нисходящих движений, сопровождающемся сносом в пониженный участки продуктов размыва пород повышенных частей рельефа. При переносе осуществляется разделение /дифференциация/ рыхлого материала по крупности и плотности обломков. Последовательность отложения осадков такова: в прибрежной полосе - торфяники, далее в сторону моря - береговой ил, пески, глины и известняки /рис.10/. При подъеме площади понижается уровень воды /регрессия моря/, в сторону моря перемещается прибрежная полоса, где формируется торфяник, а вслед за ним откладываются береговой ил, пески, глины и известняки. Торфяник, ранее сформировавшийся и оказавшийся на поверхности континента, разрушается эрозионными процессами /рис.13, позиции 2, 3/.
Б
Рис.13
Из осадочных пород, слагающих угленосную формацию, наиболее распространены песчаники /пески/, алевролиты /алевриты/, аргиллиты /глины/ и известняки. Иногда аргиллиты называют глинистыми сланцами, алевролиты - песчаными или песчанистыми сланцами, а их переслаивание - песчано-глинистыми сланцами.
У
потребление
термина "сланец" неверно, так как
он применяется при характеристике
метаморфических пород /кристаллические
сланцы, слюдяные сланцы и т.д./. В
метаморфических породах сланцеватость
возникает в условиях одностороннего
давления за счет вышележащих толщ при
повышенных температурах и выражается
ориентированным расположением
образованных при метаморфизме новых
минералов /слюда, амфиболы и др./. Еe
не следует путать со слоистостью
осадочных пород, слагающих угленосные
формации, обусловленной поступлением
различного по составу обломочного
материала на дно бассейна в процессе
накопления осадков. Среди метаморфических
пород существование ископаемых углей
и углистых пород невозможно, так как
они в процессе метаморфизма были бы
превращены в шунгиты, графиты и
графитсодержащие сланцы. Необходимо
обратить внимание на то, что угли
подвергаются метаморфизму различной
интенсивности, о чем свидетельствует
разнообразие марок от Б до А. Но процессы
преобразования пород осадочной угленосной
формации не проявились настолько
глубоко, чтобы их можно было бы отнести
к метаморфическим.
Залегающая в почве угольного пласта порода /аргиллит, алевролит, реже - песчаник/, содержащая корни растений, и поэтому характеризующаяся нарушенным /"кучерявым"/ сложением, называется "кучерявчиком". "Кучерявчик" - ископаемая почва торфяника. В пластах углей иногда присутствуют маломощные прослои глинистого состава, сложенные вулканическим пеплом, которые называются тонштейнами.
Горелые породы, или горельники, - обожженные поверхностным или подземным пожаром плотно спекшиеся и трудно поддающиеся разрушению породы различного состава.
Конкреции /стяжения/ - самостоятельные тела карбонатного и сульфидного составов округлой или эллипсоидальной формы размером до 1 м более, размещающиеся согласно со слоистостью в осадочных породах и образовавшиеся в процессе диагенеза осадков /превращение осадка в породу/.
Характерная особенность угленосных формаций - ритмичность строения, обусловленная цикличностью колебательных движений области осадконакопления. В интервалах залегания выделяют полные /последовательная смена в разрезе пород от углей к известнякам и обратно/ и неполные /отдельные типы пород выпадают/ритмы.
Площади непрерывного распространения угленосных формаций колеблются от нескольких квадратных километров до сотен тысяч квадратных километров, мощность - от десятков метров до 10 км и более.
В зависимости от геотектонического режима осадконакопления угленосные формации подразделяются на геосинклинальный, переходный и платформенный генетические типы.
Признаками угленосных формаций геосинклинальиого типа являются широкое площадное распространение/до нескольких тысяч квадратных километров/, значительная мощность /от сотен до нескольких тысяч метров/; выдержанность разреза угленосных отложений на большой площади, значительное количество угольных пластов /от десятков до сотен; десятки пластов рабочай мощности/, выдержанное и относительно выдержанное строение пластов углей средних и тонких по мощности, разнообразие марок углей /от бурых до антрацитов/ и др. Геосинклинальное происхождение имеют, в частности, угленосные формации Донецкого, Кузнецкого, Карагандинского бассейнов, платформенное - Подмосковного, Канско-Ачинского, Днепровского и некоторых других бассейнов.
В крупных регионах может происходить накопление двух и более разновозрастных угленосных формаций /например, на Украине в карбоне -геосинклинальная формация каменных углей в Донбассе и в палеогене -платформенная бурых углей в Днепробассе/.
Угленосные формации характеризуются коэффициентом угленосности и углеплотностью.
Коэффициент угленосности представляет собой отношение суммарной мощности h угольных пластов к мощности угленосной формации H, %:
Для Донбасса коэффициент угленосности составляет 0,6-0,7 %, для Кузбасса - 1.6-1, 8%, Экибастузского бассейна – 25 %, Канско-Ачинского бассейна – 45 %.
Углеплотносгь характеризуется отношанием количества запасов в тоннах к площади угленосной формации в квадратных километрах /см. табл.2.2/.