Угленосность кайнозойской буроугольной формации Беларуси

2. Угленосность палеогеновых и неогеновых отложений

Палеогеновые и неогеновые отложения широко развиты в южной части республики: в Припятской и Брестской впадинах, Полесской седловине и на южных склонах Белорусской антеклизы. Угленосными являются континентальные образования верхнего олигоцена, нижнего и среднего миоцена. Промышленной угленосностью обладают отложения нижнего и среднего миоцена объединённые в бринёвскую свиту неогена. К этому стратиграфическому интервалу приурочены Житковичское, Тонежское и Бринёвское месторождения, а также подавляющее большинство углепроявлений.

В региональном плане угленосные отложения бринёвской свиты на юге РБ образуют 2 мирогенические зоны – Брестскую (западную) и Припятскую (восточную) (рис 2.1.). [10]

Рис. 1.2. Схема размещения месторождений и проявлений углей неогенового возраста:

1) Контуры структурных элементов 2) I – Брестская впадина, II – Припятский прогиб; 3) Контуры распостранение неогеновых отложений; 4)Месторождения бурых углей (1 – Житковичское, 2 – Бринёвское, 3 – Тонежское); 5) углепроявления. [10,1]

 В пределах Брестской впадины угленосные отложения залегают на глубине от 26 до 100 м и имеют мощность от 5 до 100 м. Наиболее полный их разрез характерен для южной и юго-восточной частей впадины. В северном и северо-западном направлениях мощность отложений бринёвской свиты уменьшается при общем увеличении глубины их залегания и мощности перекрывающих четвертичных образований. Часто встречаются эпигенетические размывы угленосных отложений вследствие возможного влияния флювиогляциальных процессов.

При анализе особенностей распределения угольных залежей по размерам запасов отмечается четко выраженная закономерность в приуроченности мелких углепроявлений к западной (Брестской) зоне. Здесь не выявлено ни одного промышленного месторождения. В отличие от западной в восточной (Припятской) зоне сосредоточены все 3 месторождения бурых углей неогена и ряд углепроявлений. [10]

Отдельные участки развития угленосных отложений, содержащих угольные залежи, обнаружены на Микашевичско-Житковичском выступе (Дубровское углепроявление), Бобовнянском выступе кристаллического фундамента Белорусской антеклизы (Греское углепроявление) и на северных склонах Украинского щита (Глушковичское углепроявление). Значительно севернее территории преимущественного распространения угленосных отложений неогена, в окрестностях Дубровно (Оршанская впадина), выявлено Днепровское углепроявление.

Условия образования залежей бурых углей неогена изучены достаточно детально. Буроугольную формацию слагают аллювиальные (русловые и пойменные песчано-алевритовые отложения), болотные (фации проточных – слабопроточных – периодически проточных и относительно застойных пойменных торфяных болот) и озерные отложения (фации проточных, непроточных застойных и заболачиваемых озер). Детальный анализ фациальных условий формирования угольных пластов показал, что исходный материал накапливался преимущественно в условиях обводненных пойменных торфяных болот различной степени проточности и реже – в условиях зарастающих озер (озер-болот). Л. Ф. Ажгиревич (1981) выделяла следующие генетические типы угленакопления: пойменно-карстовый, пойменный и озерный. Формирование залежей углей в указанных фациальных обстановках неогенового времени на территории Беларуси, помимо общих палеогеографических и палеоклиматических условий, во многом определялось также и структурой исходной поверхности осадконакопления буроугольной формации. [1]

В западной зоне поверхность палеогена из-за незначительной мощности верхнеэоценовых отложений унаследовала преимущественно геоморфологическую структуру мелового плато, которая сформировалась в позднем меле и палеоцене. Степень расчленения этой поверхности достаточно высокая, однако эрозионно-карстовые процессы сформировали густую сеть только мелкоконтурных отрицательных форм рельефа. Это обстоятельство и определило высокую степень угле плотности, но исключительно мелкие размеры угольных залежей поименно-карстового типа, тогда как крупные тектонические структурные элементы локального характера в пределах развития угленосных отложений Брестской зоны по поверхности подстилающих отложений мела и протерозоя не установлены. Поисково-оценочные работы, проведенные на наиболее крупных углепроявлениях Брестской зоны (Смоляница и Ясевичи), показали, что при сгущении сети скважин их залежи расчленяются на ряд еще более мелких разобщенных линз. [10]

В отличие от Брестской, в пределах Припятской зоны эрозионно-карстовые формы поверхности меловых отложений нивелированы значительно более мощной толщей палеогеновых отложений, определяющее влияние на структурный план подошвы бриневской свиты оказали общие черты глубинного тектонического строения территории западной части Припятского прогиба. В ее пределах степень блоково-разломной дифференциации кристаллического фундамента и древних структурообразующих комплексов осадочного чехла очень высока и, несомненно, сказалась на формировании структурно-тектонических условий накопления всех вышележащих осадочных толщ. В неогеновое время тектонические движения привели к дополнительному усложнению структурного плана исходной поверхности морского палеогена за счет широкого развития аллювиальных эрозионных процессов. В результате угленосность бриневской свиты в пределах Припятской зоны определяется сложной структурой поверхности донеогеновых отложений, для которой характерно наличие достаточно крупных полигенетических депрессий, вмещающих угольные залежи. [10,5]

В целом в структурном плане подошвы олигоцен-миоценовой буроугольной формации можно выделить следующие генетические типы депрессий, с которыми связаны залежи углей:

• унаследованные доолигоиеновые тектонические депрессии в зонах приразломных опусканий;
• древние донеогеновые эрозионные впадины, связанные с поднятиями нижнемелового и мел-палеоценового времени;
• карстовые и эрозионно-карстовые мел-палеоценовые воронки и локальные понижения на поверхности меловой толщи;
• эрозионные аллювиальные депрессии миоценового времени.

Морфологические показатели и размеры этих структур определили масштабы и характер накопления углей и торфов неогена. Кроме этого, следует также отметить, что современная картина регионального распределения угленосности неогена во многом определяется и более поздними плиоценовыми и антропогеновыми размывами продуктивных угленосных отложений бриневской свиты. [10]

ГЛАВА 2. СТРОЕНИЕ И СОСТАВ БУРОУГОЛЬНОЙ ФОРМАЦИИ КАЙНОЗОЯ. УГЛЕПРОЯВЛЕНИЯ И МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕОГЕНОВОГО ВОЗРАСТА

2.1.   Строение и состав буроугольной формации кайнозоя

Брестская впадина. Угленосные отложения в Брестской впадине установлены на Кобринско-Антопольской, Березовской и Пружанской площадях, а также в районе Волковыска. Угленосные отложения в наиболее полных разрезах сложены стандартным набором пород (снизу вверх): пески, углистые пески, угольный пласт, глины, Мощность формации изменяется от 10 до 75 м и более, угольных пластов – от 1 до 30 м. Форма угольных залежей чаще изометричная. Наблюдается отчетливая связь палеорельефа с угленосностью, которая выражается в том, что исходный растительный материал накапливался в болотах с определенным гипсометрическим уровнем, которому в настоящее время соответствуют зоны с абсолютными отметками подошвы формации от +70 до +80 м. Среди вторичных факторов, влияющих на угленосность (главным образом сохранность угольных пластов), следует указать эрозионные размывы, частично или полностью уничтожившие в ряде районов угленосную толщу. [1]

Буроугольная формация сложена континентальными образованиями, среди которых выделяются аллювиальные, болотные и озерные отложения. Аллювиальные отложения слагающие подстилающие пласт пески, представлены образованиями русл рек с различной динамикой водной среды, пойм, пойменных озер и эаболачивающихся водоемов. Аллювиальные отложения, преимущественно образования пойм (зарастающих, заболачивающихся водоемов) вверх по разрезу переходят в болотные отложения, которые в разрезах формации, изученные на территории Брестской впадины, представлены углями личных фаций обводненных болот–обводненных проточных, периодически проточных, слабопроточных и относительно застойных. Преобладают отложения проточных и периодически проточных болот. Нередко торфяные болота развиваются над закарстованными участками, которые являются благоприятными для накопления мощных, локализованных залежей бурого угля.

Карстообразование связано с речной сетью и активизацией неотектонических движений. Высокая угленасыщенность карстовых депреессий объясняетеся длительным прогибанием площади торфонакопления, развившейся над карстом типа "компенсированного'' опускания. К этому типу в Брестской впадине относятся все залежи угля значительной мощности. Над углем залегают глины озерного генезиса, главным образом представляющие образования застойных водоемов. Таким образом, общая картина осадко- и угленакопления на площадях развития угленосных отложений практически одинакова, поэтому остановимся лишь на характере угленосности отдельных площадей. [1]

Антопольско-Кобринская площадь. Угленосная толща содержит один, в основном угольный пласт, который залегает в форме линз мощностью 3–10 м (до 30 м), резко меняющихся на коротком расстоянии. Иногда ниже этого основного пласта встречается несколько прослоев и пластов угля мощностью от 0,3 до 0,1 м, которые редко прослеживаются на расстоянии более 100 м. Площади распространения формации в плане имеют извилистую неправильную форму вследствие экзарации ледником и водно-ледниковыми потоками, а также в результате генетического выклинивания по бортам депрессионных зон, заполненных угленосными отложениями.

Наиболее разведанным в пределах Антопольской площади является углепроявление "Рожок". Характер колебания мощностей пластов угля на этом участке определяется фациальными условиями торфонакопления. Выявлено семь обособленных угольных залежей, приуроченных к воронкообразным впадинам, имеющим изометрическую, чаще неправильную овальную форму диаметром иногда менее 50 м, с крутыми, почти отвесными бортами высотой более 80 м. В некоторых случаях залежи сближены, образуя прерывистую цепь разобщенных линз. Определенной закономерности в их площадном размещении не наблюдается. Мощность угольных залежей резко изменяется на коротких расстояниях – от 1,6 до 30,6 м.

Наряду с мощностью резким изменениям подвержено и качество углей как по простиранию, так и по разрезу. Зольность изменяется от 12 до 48%, выход летучих веществ от 44 до 74%, теплота сгорания на сухую массу от 2742 до 5091 ккал/кг, содержание аналитической влаги от 7 до 20%. Глубина залегания угольных залежей от 48,0 до 101,5 м. Площадь отдельных залежей не превышает 0,12 км2; запасы по ним колеблются от 0,03 до 0,45 млн. т.

Угли неогена Брестской впадины характеризуются следующими качественными показателями: влажность аналитическая 0,73–22.4% (средняя 13,9%), выход золы 11,2–49,9% (средний 30,9%), выход летучих веществ на горючую массу 21,3–87,2% (средний 50,5%),теплотворная способность на сухой уголь 1960–5850 ккал/кг (средняя 4040 ккал/кг).

Мелкие размеры угольных залежей, расчленение угольных пластов и замещение угля на углистые породы, их глубокое залегание позволяют считать палеоген-неогеновые угли брестской впадины не перспективными для разработки на данный момент. [1,4]

Припятский прогиб. Условия образования залежей бурых углей неогена Припятского прогиба изучены достаточно детально. Буроугольную формацию слагают аллювиальные (русловые и пойменные песчано-алевритовые отложения), болотные (фации проточных – слабопроточных – периодически проточных и относительно застойных пойменных торфяных болот) и озерные отложения (фации проточных, непроточных застойных и заболачиваемых озер). Анализ фациальных условий формирования угольных пластов показал, что исходный материал накапливался преимущественно в условиях обводненных пойменных торфяных болот различной степени проточности и реже – в условиях зарастающих озер. [1]

Угленосность бриневской свиты в пределах Припятской зоны определяется сложной структурой поверхности донеогеновых отложений, для которой характерно наличие достаточно крупных полигенетических депрессий, вмещающих угольные залежи. Наличие этих депрессий обусловлено такими факторами, как тектонические движения в зонах глубинных разломов в палеоген-неогеновое время (Житковичское месторождение), соляной тектогенез (бринёвское месторождение и ряж углепроявлений), подземное выщелачивание галогенных масс (Краснослободское угл-ние и др.). [4,5]

Как и в случае с Брестской впадиной, в Припятском прогибе состав и строение угольных залежей примерно одинаковы. В основании буроугольной формации отмечается мощная пачка песков, чаще всего в верхней части углистых углистых и слабоуглистых. Эти слои представляет собой фацию русел рек с относительно замедленным течением, с незначительным развитием отложений пойменных озёр и стариц, представленных алевритовыми породами, иногда углистыми.

Аллювиальные отложения вверх по разрезу перекрываются болотными отложениями, которые представлены углями личных фаций обводненных болот – обводненных проточных, периодически проточных, слабопроточных и относительно застойных, причём как правило условия торфонакопления улучшаются вверх по разрезу.

Угленосные отложения обычно перекрываются фациями проточных, непроточных застойных и застойных озер, которые представлены чаще всего глинами, реже песками и алевритами. Мощность угленосной формации изменяется от 8 до 105 м и более, угольных пластов – от 0,7 до 31,5 м. Форма угольных залежей чаще всего изометричная верхняя часть угленосных отложений зачастую подвержена размывам плиоценового и четвертичного времени. [1]

Характеристика известных на данный момент месторождений приведена ниже.

2.2. Месторождения бурых углей неогенового возраста

Житковичское месторождение расположено в Житковичском районе Гомельской области в непосредственной близости от юго-восточной окраины Житковичей. Месторождение образуют 4 сближенные угольные залежи: Северная, Южная, Кольненская и Найдинская, расположенные друг за другом в субмеридиональном направлении. Минимальное расстояние от Житковичей до самой дальней Найдинской залежи составляет 11 км. Месторождение находится на западе Припятского прогиба в зоне сочленения северо-восточного борта Туровской депрессии с южной частью Микашевичско-Житковичского выступа. Изменения мощностей угольных пластов связаны с внутриформационными рамывами и литологическими замещениями.

Угольные залежи содержат от одного до семи пластов, которые залегают горизонтально среди песчано-глинистых отложений неогена. В плане все залежи, за исключением Южной, субширотного простирания. В разрезе пласты углей имеют линзовидную форму и выклиниваются (рис 2.1.). Линейные размеры залежей по основным пластам составляют: Северной –4x2 км, Южной (изометрической) в поперечнике – 3 км, Кольненской – 5,8 х 1,2 км, Найдинской – 15,0 х 2,5 км. Как правило, в пределах каждой залежи к промышленным относится только один – основной – пласт простого или сложного строения. Он занимает среднее положение в разрезе угленосной толщи. Основной пласт относится к сравнительно выдержанным. Остальные пласты имеют или незначительную мощность, или ограниченное площадное распространение. [10]