Читать книгу Технологии рекультивации и обустройство нарушенных земель в Западной и Восточной Сибири - Илья Барадулин - Страница 3

Геологическое строение карьерных полей угольных разрезов «Бородинский», «Переясловский», «Канский»

Угольные разрезы «Бородинский», «Переясловский» находятся в Рыбинском районе, разрез «Канский» – в Канском районе Красноярского края. Геологическое строение карьерных полей трех разрезов в целом обладает некоей схожестью. Поэтому остановимся на детальном описании строения разреза «Бородинский», у которого наиболее сложное строение. В геологическом строении Рыбинского угленосного района, расположенного в восточной части Канско-Ачинского угольного бассейна, принимают участие осадки континентального происхождения палеозойского (девон, карбон) и мезозойского (юра) возрастов. Древние метаморфические и интрузивные породы развиты в горных сооружениях, окружающих впадину. Наиболее широко в Рыбинской впадине распространены юрские угленосные отложения, залегающие на размытой и неровной поверхности пород палеозойского комплекса. Четвертичные отложения (m_В1) встречаются в речных долинах, а также в виде сплошного чехла различной мощности покрывают склоны и водоразделы (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Фрагмент вертикального геологического разреза, представленного вскрышной рабочей зоной угольного разреза «Бородинский»

Юрские угленосные отложения, представляющие промышленный интерес, в пределах Рыбинской впадины широко распространены и занимают площадь около 5 500 км². К нижнему отделу юры относится переясловская свита, к среднему отделу – камалинская и бородинская свиты. В юрских отложениях выделена из состава камалинской свиты четвертая иланская свита, которая относится к нижнему отделу и залегает на отложениях переясловской свиты.

Переясловская свита (J _1pr ). Нижняя граница свиты проводится по почве базальтного слоя гравеллитов или крупно-среднезернистых песчаников. Свита в пределах впадины практически неугленосна, подавляющую долю в породном составе свиты составляют светло-серые до темно-серых песчаники и алевролиты преимущественно русловых фаций. Мощность свиты до 90 м, угленасыщенность по Рыбинской впадине 3,0–3,3 %.

Иланская свита (J _1i1 ). Представлена переслаивающимися пачками песчаников и алевролитов. В основании залегает пачка песчаников мощностью 10–15 м. Мощность свиты 65–75 м.

Камалинская свита (J _2km ). С незначительным перерывом, а чаще без следов последнего залегает на песчаниках иланской свиты. Основание свиты в основном представлено крупнозернистыми, иногда и мелкозернистыми зеленоватыми или желтоватыми песчаниками. Выше распространены те же песчаники, сменяющиеся темно-серыми кварц-полевошпатовыми алевролитами, темными аргиллитами, пластами и линзами угля. Общая мощность свиты около 200 м. Угленосность свиты в среднем составляет 2,5–7,3 %.

Бородинская свита (J_2br). Нижняя безугольная часть свиты представлена слоистыми песчаниками, реже алевролитами мощностью 40–60 м. Верхняя угленосная часть цикла мощностью до 140 м характеризуется преобладанием в разрезе углей (до 52 %) и подчиненным количеством песчаников (25 %) и алевролитов (18 %). Аргиллиты и гравелиты встречаются очень редко. Максимальная мощность свиты в центральной части Бородинской мульды составляет 170 м.

Платформенный генетический тип месторождения определил характер строения юрских толщ: состав пород в разрезе и на площади крайне не выдержан. Отмечается частая смена фаций по простиранию на незначительных расстояниях, которые иногда не превышают 100–200 м. Однако общие признаки цикличного характера осадконакопления юры в Бородинской мульде проявляются довольно четко. Ниже приведем краткую литологическую характеристику пород с учетом микроскопического описания по данным НИИОГР.

Песчаники принимают широкое участие в разрезе пород между угольными пластами. Залегают они в виде слоев мощностью (m_В2) от 0,7 до 4 м в верхней части разреза и до 7–9 м в междупластиях угольных пластов «Рыбинский» – «Бородинский» – «Бородинский-2» (на рис. 1.8 не показан). Фациально замещаются алевролитами. Промышленное значение имеют угольные пласты «Рыбинский» мощностью (m_Д1) до 6–7 м, «Бородинский-1» мощностью (m_Д2) до 40 м и «Бородинский-2» мощностью до 6 м.

В стратиграфическом разрезе углевмещающих пород песчаники составляют 18,8 %, из них на долю песчаников мелкозернистой структуры приходится 13,7 %, а среднезернистых и крупнозернистых соответственно 4,3 и 0,9 %. Песчаники имеют светло-серую окраску, реже темно-серую с зеленоватым или буроватым оттенком. Содержание обломочного материала в песчаниках колеблется от 20 до 60 %, в среднем составляет 43 %. Минеральный состав обломков следующий: кварц – 25,5 %, полевые шпаты – 8,7 %, слюда – 1,3 %, кварцит – 2,9 %, кремнистая порода – 3,4 %, рудные и углистые включения соответственно 0,5 и 0,7 %. В незначительном количестве и в виде единичных зерен встречаются турмалин, апатит, циркон. Цемент песчаников по составу глинистый, глинисто-карбонатный и карбонатный.

По составу цемента и крепости выделяются известковистые песчаники, встречающиеся в различных частях разреза. Они представлены телами линзовидной формы мощностью в диапазоне 0,3–1,5 м. Известковые песчаники помимо повышенной прочности отличаются светлой белесой краской и обычно пронизаны сетью нитевидных прожилков гидроокислов железа.

Алевролиты залегают в виде слоев различной мощности. Мощность в верхних маломощных междупластиях изменяется от 0,5 до 3 м, а в нижних – от 0,5 до 5 м. На отдельных разведочных линиях мощность слоев алевролитов повышается до 8–9 м (m_В2). Алевролиты в разрезе площади карьерного поля составляют 20,4 %, из них преобладают алевролиты крупноалевролитовой фракции – 15,1 %, а мелкоалевролитовой – 5,3 %. Алевролиты светло-серого, серого и темно-серого с зеленоватым оттенком, косо- и пологоволнистой, реже линзовидной слоистости.

В отличие от песчаников алевролиты характеризуются повышенным содержанием кварца – 33,5 %, слюды – 2,3 %, несколько меньшим количеством полевых шпатов – 5,7 %, кварцитов – 2,0 %, кремнистой породы – 3,1 %, исходя из среднего содержания обломочного материала – 46,0 %.

Углистые алевролиты распространены в основном в угольном пласте «Бородинский-2». Углистые и слабоуглистые алевролиты матово-темно-серые, почти черные. Содержание углистого вещества колеблется от 25 до 85 %, глинистого – от 10 до 35 %, кварцевого цемента – от 15 до 60 %. Аргиллиты редко встречаются в контурах карьерного поля. Они обычно темно-серого цвета. Текстура микрослоистая, пятнистая.

Кроме указанных пород в зоне выходов угольных пластов под наносы развиты горелые и так называемые обрушенные породы. Мощность горелых пород достигает 28 м. В верхней части разреза над горелыми породами залегают обрушенные породы. Общая площадь распространения горелых пород на месторождении составляет около 46 км². Обжигу подвергались юрские породы вскрыши пластов, четвертичные породы наложились на сформировавшиеся горелые породы. Горелые породы представляют собой те же песчано-глинистые породы (песчаники, алевролиты), которые подвергнуты обжигу без доступа кислорода при выгорании угля. Внешне это кирпично-красные, вишнево-красные, буроватые породы. В верхней части разреза они рыхлые, а в нижней – крепкие спекшиеся (ошлакованные) глиежи.