Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂
Будь-які зміни в гірських породах регламентують температура, тиск, тектонічні рухи. Ці чинники викликають стадійні перетворення мінералогічного складу відкладів, рух флюїдів, які супроводжуються появою нових асоціацій: сперит-ларніт. Петрографічні дослідження пісковиків середнього карбону північно-с...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2014
|
| Назва видання: | Геотехнічна механіка |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/109538 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ / Л.Ф. Маметова // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 115. — С. 23-30. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-109538 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1095382016-12-02T03:02:23Z Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ Маметова, Л.Ф. Будь-які зміни в гірських породах регламентують температура, тиск, тектонічні рухи. Ці чинники викликають стадійні перетворення мінералогічного складу відкладів, рух флюїдів, які супроводжуються появою нових асоціацій: сперит-ларніт. Петрографічні дослідження пісковиків середнього карбону північно-східних районів Донбасу виявили сперит. Цей мінерал не характерний для порід вугільного басейну. Як і ларніт, він є представником контактового метаморфізму. Ларніт рентгено-структурним методом зафіксований у вугіллі пласта l1 після раптового викиду породно-газової суміші в протилежному – Донецько- Макіївському районі. Виконаний аналіз умов утворення цих мінералів, запропонована гіпотеза виникнення і застосування їх як індикаторів метасоматичних процесів. Всякие изменения в горных породах регламентируют: температура, давление, тектонические движения. Эти факторы вызывают стадиальные преобразования минералогического состава отложений, движение флюидов, которые сопровождаются возникновением новых ассоциаций: сперрит-ларнит. Петрографическими исследованиями песчаников среднего карбона северо-восточных районов Донбасса обнаружен сперрит. Этот минерал не характерен для пород угольного бассейна. Как и ларнит, он является представителем контактового метаморфизма. Ларнит рентгено-структурным методом зафиксирован в угольном пласте после внезапного выброса породно-газовой смеси на юго-западе – в Донецко-Макеевском районе. Выполнен анализ условий образования этих минералов, предложена гипотеза возникновения и применения их как индикаторов метасоматических процессов. Any changes in the rocks regulate temperature, pressure, tectonic movements. These factors cause some phased transformations in mineralogical composition of the sediments and certain fluid motions, which are accompanied by an emergence of new associations: spurrite-larnite. The petrographic studies of the middle carboniferous sandstones in north-eastern Donbas detected the spurrite which is not characteristic for the rocks of this coalfield. As larnite, the spurrite is a representative of a contact metamorphism. The larnite was registered by the X-ray structural method in the coal seam l1 after occurrence of the rock-gas mixture outburst in the south –west region – in Donetsk-Makeevka area. Conditions of these minerals formation is analyzed, and a hypothesis is proposed which explains formation and use of the minerals as indicators of metasomatic processes. 2014 Article Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ / Л.Ф. Маметова // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 115. — С. 23-30. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/109538 552.513.08:551.735 uk Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Будь-які зміни в гірських породах регламентують температура, тиск, тектонічні рухи. Ці чинники викликають стадійні перетворення мінералогічного складу відкладів, рух флюїдів, які супроводжуються появою нових асоціацій: сперит-ларніт. Петрографічні дослідження пісковиків середнього карбону північно-східних районів Донбасу виявили сперит. Цей мінерал не характерний для порід вугільного басейну. Як і ларніт, він є представником контактового метаморфізму. Ларніт рентгено-структурним методом зафіксований у вугіллі пласта l1 після раптового викиду породно-газової суміші в протилежному – Донецько- Макіївському районі. Виконаний аналіз умов утворення цих мінералів, запропонована гіпотеза виникнення і застосування їх як індикаторів метасоматичних процесів. |
| format |
Article |
| author |
Маметова, Л.Ф. |
| spellingShingle |
Маметова, Л.Ф. Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Маметова, Л.Ф. |
| author_sort |
Маметова, Л.Ф. |
| title |
Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ |
| title_short |
Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ |
| title_full |
Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ |
| title_fullStr |
Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ |
| title_full_unstemmed |
Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ |
| title_sort |
катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі co₂_– cаo – sio₂ |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2014 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/109538 |
| citation_txt |
Катагенетичні новоутворення в пісковиках карбону в системі CO₂_– CаO – SiO₂ / Л.Ф. Маметова // Геотехнічна механіка: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2014. — Вип. 115. — С. 23-30. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT mametovalf katagenetičnínovoutvorennâvpískovikahkarbonuvsistemíco2caosio2 |
| first_indexed |
2025-07-07T23:17:39Z |
| last_indexed |
2025-07-07T23:17:39Z |
| _version_ |
1837032024393646080 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 23
УДК 552.513.08:551.735
Л.Ф. Маметова, канд. геол. наук, ст. наук. співроб.
(ІГТМ НАН України)
КАТАГЕНЕТИЧНІ НОВОУТВОРЕННЯ В ПІСКОВИКАХ КАРБОНУ В
СИСТЕМІ СО2_– СаО – SiO2
Л.Ф. Маметова, канд. геол. наук, ст. научн. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
КАТАГЕНЕТИЧЕСКИЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ В ПЕСЧАНИКАХ
КАРБОНА В СИСТЕМЕ СО2_– СаО – SiO2
L.F. Mametova, Ph.D (Geol), Senior Researcher
(IGTM NAS of Ukraine)
THE NEW KATAGENETIC FORMATIONS IN THE SANDSTONES OF
CARBONIFEROUS PERIOD IN THE СО2–СаО – SiO2 SYSTEM
Анотація. Будь-які зміни в гірських породах регламентують температура, тиск, тектоні-
чні рухи. Ці чинники викликають стадійні перетворення мінералогічного складу відкладів,
рух флюїдів, які супроводжуються появою нових асоціацій: сперит-ларніт. Петрографічні
дослідження пісковиків середнього карбону північно-східних районів Донбасу виявили спе-
рит. Цей мінерал не характерний для порід вугільного басейну. Як і ларніт, він є представни-
ком контактового метаморфізму. Ларніт рентгено-структурним методом зафіксований у ву-
гіллі пласта l1 після раптового викиду породно-газової суміші в протилежному – Донецько-
Макіївському районі. Виконаний аналіз умов утворення цих мінералів, запропонована гіпо-
теза виникнення і застосування їх як індикаторів метасоматичних процесів.
Ключові слова: Донбас, пісковики, катагенез, мінералогічні перетворення
Вступ. Дослідження постдіагенетичних змін осадочних порід в Донбасі ви-
конувалось геологами-виробничниками і представниками різних наукових шкіл
Росії та України ще в 50-70-х роках минулого століття. За їх спостереженнями
виділені стадії цього процесу, названого академіком О.Є. Ферсманом [1] ката-
генезом. В умовах Донбасу ці стадії пов’язувались з технологічними характери-
стиками вугілля – його марками, але не ґрунтувались на узагальненні та типіза-
ції мінерально-парагенетичних перетворень у відкладах внаслідок варіацій тем-
ператури і тиску. Крім речовинного складу і двох останніх чинників, четвертим
і вагомим у катагенезі є флюїдний фактор. Певну корекцію в схему стадійного
розчленування породних новоутворень вносять також геотектонічні умови ба-
сейну. Саме тектонічні процеси неодноразово збуджують перетворення, які не-
рідко накладаються на регіональні зміни і спричиняють виникнення специфіч-
них мінеральних асоціацій, що хоч і мають локальне поширення, але не абияк
впливають на концентрацію газів, на їх рух серед відкладів. Завдяки взаємодії
полімінеральної за складом породної товщі з флюїдами, як глибинного похо-
_________________________________________________________________
© Л.Ф. Маметова, 2014
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 24
дження, так і з тими, що утворились у ході хімічних реакцій, у супроводі дис-
локацій – у відкладах басейну формуються нестійкі та активні модифікації мі-
нералів, які деякими дослідниками сприймаються як прояви метаморфізму.
Аналізу таких прикладів у публікаціях присвячена ця стаття.
В роботі використані петрографічні, рентгено-структурні та аналітичні до-
слідження як власні, так і наведені в літературі.
У відкладах кам’янської світи (С2
5) північно-східних районів Донбасу росій-
ськими дослідниками літогенезу – О.В. Япаскуртом [2], К.М. Седаєвою [3] –
виявлений в цементі пісковиків мінерал „спаррит” або сперит (українською мо-
вою). За даними мінералогічного словника [4] – сперит – Ca5[СО3 | (SiO4)2] –
ортосилікат кальцію острівної будови з додатковим аніоном СО3
–, який утво-
рюється в умовах найменшого тиску і підвищеної температури. Співробітника-
ми ІГТМ НАНУ виконувались петрографічні дослідження пісковиків середньо-
го карбону в цій же частині регіону, за результатами яких зафіксовані три гене-
рації кальциту, але жодної асоціації зі сперитом [5]. Г.Ф. Вінклер [6] з посилан-
ням на експерименти О.Ф. Таттла і І.С. Вальтера наводить можливі умови реа-
кції утворення сперита – тиск СО2 250 бар (25 МПа) і 950º С, яка має вигляд:
3 кальцит + 2 воластоніт сперит + 2СО2.
Серед науковців утвердилась думка [6-8], що сперит разом з геленітом, мер-
винітом, ларнітом і воластонітом – це мінерали роговиків зони контакту карбо-
натних порід з інтрузіями (тобто це представники контактового метаморфізму).
В.С. Соболєв [7] запропонував виділити сперит-мервінітову фацію метаморфі-
зму, яку В.В. Ревердатто вважає відносно низькотемпературною щодо мервініт-
кальцитової. Експериментами вчених [8] вивчені також інші реакції – серед них
і наступна:
2 монтичеліт + сперит 2 мервиніт + кальцит,
яка можлива при температурі в межах від 250º до 820º С і тиску СО2 не вище
50 бар (5 МПа). Одним із можливих шляхів виникнення спериту є реакція між
кварцом і кальцитом, яка в умовах атмосферного тиску починається при темпе-
ратурі біля 400º і нижче. Якщо СО2 видаляється по тріщинках або розбавляєть-
ся іншими леткими компонентами і тиск знижується, то кальцит реагує і при
значно нижчих температурах. В пісковиках із великим вмістом в уламках квар-
цу і кальциту в цементі реакція декарбонатизації кальциту відбувається з утво-
ренням серії мінералів: воластоніту, спериту, тилеіту, ларніту та інших [8]:
СаСО3+SiO2 CаSiO3+СО2,
де СаСО3 – кальцит, SiO2 – кварц, CаSiO3 – воластоніт, СО2 – діоксид вугле-
цю.
Головною причиною, яка зумовлює зміну стійкості мінералів з глибиною, є
зростаючий тиск вуглекислоти. Термодинамічний розрахунок реакцій карбона-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 25
тизації виконати важко через відсутність надійних даних теплоти утворення мі-
нералів. В роботах Д.С. Коржинського [9] запропонований метод парагенетич-
ного аналізу, який ґрунтується на закономірному зв’язку між діаграмами склад-
парагенезис і послідовністю метасоматичних реакцій. В цих процесах за умови
поступового зростання концентрації рухомого компонента в розчині, буде від-
буватись послідовне заміщення мінералів у породі. З поступовим зростанням
тиску СО2 першими розкладаються сполуки СаО і потім Са3SiO5. Чим далі від
вершини СО2 – кількість вуглекислоти зменшується – рис. 1.
m – анортит; n – руйнування анортиту; o – повна карбонатизація Са3SiO5;
p – стійкість асоціації кальцит-воластоніт; g – стійкість асоціації кальцит-кварц
Рисунок 1 – Термодинамічний розрахунок реакцій карбонатизації
(за Д.С. Коржинським) [9]
При подальшому зростанні тиску вуглекислоти парагенезис Са3SiO5 – каль-
цит виявиться нестійким і в точці О після повної карбонатизації Са3SiO5 вини-
кне новий парагенезис сперит-кальцит. Нарешті, при найвищому тиску вугле-
кислоти стійким виявиться парагенезис кальцит-кварц. Таким чином, із зрос-
танням глибини мінерали багаті кальцієм, метасоматично заміщуються мінера-
лами бідними на кальцій. Іншими словами – при поступовому зростанні тиску
вуглекислоти утворення кальциту відбуватиметься за рахунок асоціацій багатих
на кальцій. Зміна парагенезисів мінералів дозволяє судити про глибинність їх-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 26
нього утворення. Найглибиннішим серед наведених на діаграмі є анортит (m), а
ларніт характерний для значно менших глибин і щодо воластоніта (волласт) має
вищу температуру кристалізації. На противагу вітчизняним дослідникам У.
Файф з колегами [10] запропонували об’єднати ларніт із сперитом в одну суб-
фацію контактового метаморфізму – ларніт-мервиніт-сперитову. Ці мінерали
характеризують приповерхневі умови їхнього утворення в зоні впливу інтрузії
основного складу.
В протилежній частині басейну – на південному заході – у відкладах алмаз-
ної світи – С2
6 (шахта ім. О.Ф. Засядька, Донецько-Макіївського району) рент-
геноструктурним аналізом у пробі вугілля пласта l1 з місця раптового викиду
виявлена нестійка форма мінералу ларніту – γ-Са2SiO4 [11]. Дослідження вико-
нувались на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-2 (аналітик А.С. Баскевич) в
монохроматизованому Cо- Kα опроміненні – рис. 2.
0
200
400
600
800
1000
1200
2θ
Iимп/с
10 20 30 40 50 60 70 80 90
3,
02
γ
-C
a 2
Si
O
4
2,
42
γ
-C
a 2
Si
O
4
2,
68
γ
-C
a 2
Si
O
4
2,
2
C
aС
O 3
(а
ра
го
ни
т)
2,
29
C
aС
O 3
(к
ал
ьц
ит
)
2,
05
C
aС
O 3
(к
ал
ьц
ит
)
1,
92
C
aС
O 3
(к
ал
ьц
ит
)
1,
45
C
aС
O 3
(к
ал
ьц
ит
)
1,
63
C
aС
O 3
(к
ал
ьц
ит
),(
ар
аг
от
ни
т)
1,
5
C
aС
O 3
(к
ал
ьц
ит
),(
ар
аг
от
ни
т)
1,
57
C
aС
O 3
(к
ал
ьц
ит
)
1,
75
C
aС
O 3
(а
ра
го
ни
т)
Рисунок 2 – Рентгенівська дифрактограма проби вугілля l1 в Cо- Kα опроміненні
(шахта ім. О.Ф. Засядька, Донецько-Макіївський район) [11]
Напрошується висновок – під час викиду, в процесі вибуху вугільно-газової
суміші, виникають термодинамічні умови, що зумовлюють появу нестійких
кристалічних утворень ларніту. Саме вони відображають ступінь напруженого
стану і температуру в породному масиві в момент вибуху. На підставі отрима-
них результатів можна припустити, що в процесі викиду відбувається анігіляція
мінеральних домішок і з’являються нові мінерали-відповідники щодо створе-
них умов. Зміна термодинамічних умов веде до виникнення новоутворень з ін-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 27
шою структурою. Цікавий для дослідників поріг стійкості структури такого ла-
рніту (γ-Са2SiO4 – новоутвореного мінералу). Нинішні технічні засоби, на жаль,
не передбачають визначення Р-Т параметрів викиду. В іншій пробі аналогічно-
го вугілля, відібраного у тій же гірничій виробці, ларніт відсутній. Не зафіксо-
вані ні сперит, ні ларніт і у пісковиках алмазної світи (С2
6), серед яких залягає
цей пласт вугілля (l1). Ступінь катагенетичних змін у пісковиках відповідає рів-
ню МК3 – температурний інтервал перетворень 120-140º С [12]. Отже, тільки
процес вибухового викиду сприяв руйнуванню структури мінеральних домішок
у вугіллі та метасоматичній реакції виникнення новоутворень ларніту.
У протилежній частині басейну – північно-східній – описані К.М. Седаєвою
[3] літогенез і стадійні перетворення барових пісковиків кам’янської світи (С2
5).
В процесі їх дослідження ідентифікувався сперит (в окремих інтервалах розрі-
зу) у цементі горизонтів К1SК2, К3SК4 і К9SL1. Серед перших двох горизонтів
спостерігаються прошарки (5-7 см) збагачені вулканогенним матеріалом, в тре-
тьому – уламки ефузивів, які кородує сперит. Автор роботи не надає чіткого
пояснення виникнення цього мінералу в пісковиках на ранній стадії катагенезу
(МК1) у першому і третьому горизонтах та в умовах метагенезу (МК5) у друго-
му (К3SК4). Поява спериту, на думку автора, спровокована прихованою інтрузі-
єю, деривати якої входять до складу пісковиків. Імпульсний прогрів пісковиків
кам’янської світи магматичним осередком (дайки діабазів) викликав утворення
цього мінералу, типового представника контактового метаморфізму. Відповід-
ну температуру для його появи могли створити так звані „додаткові теплові по-
токи з термальних куполів” [13]. Такі ділянки, виявлені в межах Ольховатсько-
Волинцівської антикліналі, спричиняли значні перетворення порід – до ступеня
глибинного метагенезу.
Виконані в ІГТМ петрографічні дослідження пісковиків білокалитвинської
(С2
4) і кам’янської (С2
5) світ, на полі шахт Самсонівська-Західна, Суходольська-
Східна, імені 50-річчя СРСР (нині шахта Дуванна) зафіксували в їхньому складі
уламки магматичних порід: порфіритів, діабазів, кварцових кератофірів, грані-
тів, серпентинітів, вулканічних утворень [5]. Середній вміст їх 11 %, в окремих
ділянках – збільшується до 38 %.
Цемент пісковиків поровий, контактово-поровий, корозійно-поровий за
складом каолінітовий, гідрослюдистий з домішками хлоритів, карбонатів. На
окремих ділянках переважають саме карбонати. Вони представлені кальцитом,
сидеритом. Кальцит кількох генерацій, нерідко заміщує або повністю витісняє
мінерали цементу. На рисунку 3 кальцит між уламками представлений двома
генераціями вторинного походження.
Отже, температурні умови реакції карбонатизації цементу пісковиків не від-
повідали параметрам, необхідним для виникнення спериту. Самсонівський на-
сув і супутні дрібні порушення створили тектонічну зону, в якій відбувалась
швидка дегазація та охолодження розчинів у супроводі утворення нових гене-
рацій кальциту.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 28
Рисунок 3 – Кальцит 2-х генерацій у пісковиках світи С2
4 горизонту і2Si3
1
(шахта Самсонівська-Західна, Краснодонський район)
Ступінь катагенезу відкладів (світи С2
3-С2
5) у Краснодонському районі від-
повідає переважно середній стадії – від рівня МК2-3 до МК5. За даними термо-
барогеохімії [12, 14] температура катагенетичних змін рівня МК1 складає 70º-
110º С, рівня МК5 – 155-190º С. Аналіз включень в уламках кварцу з пісковиків
аналогічного ступеню катагенезу показав температуру від 100-130º до 180º С
[14]. Тобто, жодний з температурних параметрів не відповідає експерименталь-
ним показникам реакцій утворення ларніту і спериту.
Висновок. Наведені параметри умов реакції утворення спериту та ларніту за
результатами лабораторних експериментів [6, 8], на думку автора, дотепер не
мають чітких граничних значень. Встановлено:
– у закритій системі вуглепородного масиву процес вибуху (ш-та ім. О.Ф.
Засядька) сприяв виникненню γ-ларніту завдяки одномоментному різкому зрос-
танню температури і тиску. Саме тому цей мінерал відсутній у пробі аналогіч-
ного вугілля, відібраній поза межею вибуху;
– у Краснодонському районі, у відкладах зазначених вище шахт, спостері-
гається від 1 до 2-3 генерацій кальциту, який заміщує силікати, кварц, інший
уламковий матеріал. Такі процеси характерні для тектонічних зон (Самсонів-
ський і Дуванний насуви) з диференційованими рухами розтягу, стиску та зсу-
ву, які стимулювали рух флюїдів, порових розчинів, але були несприятливі
для утворення спериту;
– наведені автором обгрунтування появи неочікуваних в породах вугіль-
ного басейну мінералів ларніту і спериту є однією із можливих гіпотез їх ви-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 29
никнення, дослідження яких варто продовжити.
_______________________________
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Ферсман, А.Е. Происхождение и образование минералов / А.Е. Ферсман. – М., 1953. – 809 c.
2. Япаскурт, О.В. Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного поро-
до- и рудообразования. Учеб. пособие / О.В. Япаскурт. – М.: ЭСЛАН. 2008. – С. 38-65.
3. Седаева, К.М. Литогенез моногенетических (баровых) песчаников каменской свиты среднего
карбона (С2
5) Донецкого бассейна / К.М. Седаева // Сучасні проблеми літології та мінерагенії осадо-
вих басейнів України та суміжних територій: зб. наук. праць ІГН НАН України. – К.: 2008. – С. 156-
164.
4. Лазаренко, Є.К. Мінералогічний словник / Є.К. Лазаренко, О.М. Винар. – К.: Наукова думка,
1975. – 772 с.
5. Маметова, Л.Ф. Катагенетичні перетворення мінералів як фактор формування вторинних коле-
кторів газу (на прикладі північно-східної частини Донбасу) / Л.Ф. Маметова // Геотехническая меха-
ника: Межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2007. – Вып. 69. - С. 34-42.
6. Винклер, Г. Генезис метамофических пород / Г. Винклер. – М.: Мир, 1969. – 247 с.
7. Соболев, В.С. О давлении при процессах метаморфизма / В.С. Соболев // Физико-химические
проблемы формирования горных пород и руд. – К.: Изд. АН Укр. ССР, 1961. – С. 7-16.
8. Дир,. У.А. Породообразующие минералы / У.А. Дир, Р.А. Хауи, Дж. Зусман. – М.: Мир, 1966. –
Т. 5. – С. 272-273.
9. Елисеев, Н.А. Метаморфизм / Н.А. Елисеев. – М.: Недра, 1963. – С. 323-324.
10. Файф, У. Флюиды в земной коре / У. Файф, Н. Прайс, А. Томпсон. – М.: Мир, 1981. – 436 с.
11. Возможность прогноза выбросоопасности угольных пластов методом рентгеноструктурного
анализа / В.А. Баранов, Б.В. Бокий, А.С. Баскевич, Д.А. Суворов // Геотехническая механика. Меж-
вед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2002. – Вып. 36. – С. 63-68.
12. Деревська, К.І. Постдіагенетичні змінення порід карбону на етапі інверсії і гіпогенного рудо-
утворення в Донецькому басейні / К.І. Деревська, В.О. Шумлянський, В.А. Новик // Аспекти геології
металевих і неметалевих корисних копалин. Зб. наук. праць ІГН НАНУ. – Київ, 2002. - Т.1. – С. 55-72.
13. Александров, О.Л. Приховані інтрузії центральної частини Донецької складчастої області та
їх зв’язок з гідротермальним рудоутворенням / О.Л. Александров, К.І. Деревська, В.О. Шумлянський
– Геологічний журнал. – 2011. – № 4. – С. 33-41.
14. Баранов, В.А. Температурный фактор формирования нарушенных зон / В.А. Баранов,
В.А.Кириченко // Геотехническая механика. Межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днеп-
ропетровск, 2008. –Вып. 80. - С. 290-299.
___________________________
REFERENCES
1. Fersman, A.Ye. (1953), Proiskhozhdeniye i obrazovaniye mineralov [Origin and formation of miner-
als], Moskоw, SU.
2. Yapaskurt, O.V. (2008), Genetichskaya mineralogiay i stadialny analiz protsessov osadochnogo
porodo- i rudoobrazovaniia [Genetic mineralogy and stadial analysis of processes of sediment rock and ore
formations], ESLAN, Moskоw, Russia.
3. Sedaeva, K.M. (2008), “Lithogenesis of monogenic sandstones of the kamenskaya suite of Middle
Carboniferous (С2
5) of Donets basin”, Suchasni problemy litologii ta mineragenii osadovikh basseyniv
Ukrainy ta sumizhnykh terytorii: zb. nauk. prats IGN NAN Ukrainy, Kiev, Ukraine, pp. 156-164.
4. Lazarenko, Ye.K. and Vynar, О.М. (1975), Mineralogichnyi slovnyk [Mineralogical dictionary],
Naukova dumka, Kiev, SU.
5. Mametova, L.F. (2007), “Katagenetic of transformation of minerals as a factor of forming of the sec-
ond collectors of gas (on the example of north-eastern part of Donbass)”, Geotekhnicheskaya Mekhanika
[Geo-Technical Mechanics], no. 69, pp. 34-42.
6. Vinkler, H.G. (1969), Genezis metamorficheskich porod [Genesis of metamorphic rocks], Mir,
Moskоw, SU.
7. Sobolev, V.S. (1961), “About pressure at processesmetamorphism”, Fiziko-khimichesksye problemy
formirovaniya gornykh porod i rud [Physical and chemical problems of forming of rocks and ores], AN
USSR, Kiev, SU, pp. 7-16.
8. Dir, U.A., Khaui, R.A., Zusman, Dzh. (1966), Porodoobrazuyushiye mineraly [Minerals, formative
rocks], Mir, Moskоw, SU.
9. Yeliseyev, N.A. (1963), Metamorfizm [Metamorphism], Nedra, Moskоw, Russia.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 30
10. Fayf, U.S., Prays, N. and Tompson, A. (1981), Flyuidy v zemnoy korye [Flyuidy in earthly barks],
Mir, Moskоw, SU.
11. Baranov, V.A., Bokiy, B.V., Baskevich, A.S.and Suvorov, D.A. (2002), “Possibility of prognosis of
outburst danger of coal layers by a method of X-ray structural analysis”, Geotekhnicheskaya Mekhanika
[Geo-Technical Mechanics], no. 69, pp. 34-42.
12. Derevska, K.I., Shumliansky, V.O. and Novik, V.A. (2002), “Postdiagenetic of changing of
Carboniferous rocks on the stage of inversion and hypogene ore formations in Donbass”, Aspekty geologiyi
metalevykh i nemetalevykh korysnykh kopalyn: zb. nauk. prats IGN NANU, vol. 1, pp. 55-72.
13. Aleksandrov, O.L., Derevska, К.І. and Shumlianskyi, V.O. (2011),“Intruzii of central part of the
Donetsk plicate area and its connection with hydrotermal ore formations”, Geological journal, no. 4, pp. 33-
41.
14. Baranov, V.A. and Kirichenko, V.A. (2008), “Temperature factor of forming of broken zones”, Geo-
Technical Mechanics, no. 80, pp. 290-299.
______________________________
Про автора
Маметова Людмила Федорівна, кандидат геологічних наук, старший науковий співробітник ла-
бораторії структурних досліджень гірських порід відділу геології вугільних родовищ великих глибин,
Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України, Дніпропет-
ровськ, Україна, igtmnanu@uandex.ru
About the author
Mametova Liudmyla Fedorivna, Candidate of Geology (Ph.D), Senior Researcher in Laboratory of Re-
searches of the Structural Changes in the Rock in Department of Geology of Coal Beds at Great depths, M.S.
Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM,
NASU), Dnipropetrovsk, Ukraine. igtmnanu@uandex.ru
_______________________________
Аннотация. Всякие изменения в горных породах регламентируют: температура, давле-
ние, тектонические движения. Эти факторы вызывают стадиальные преобразования минера-
логического состава отложений, движение флюидов, которые сопровождаются возникнове-
нием новых ассоциаций: сперрит-ларнит. Петрографическими исследованиями песчаников
среднего карбона северо-восточных районов Донбасса обнаружен сперрит. Этот минерал не
характерен для пород угольного бассейна. Как и ларнит, он является представителем контак-
тового метаморфизма. Ларнит рентгено-структурным методом зафиксирован в угольном
пласте после внезапного выброса породно-газовой смеси на юго-западе – в Донецко-
Макеевском районе. Выполнен анализ условий образования этих минералов, предложена ги-
потеза возникновения и применения их как индикаторов метасоматических процессов.
Ключевые слова: Донбасс, песчаники, катагенез, минералогические преобразования.
Abstract. Any changes in the rocks regulate temperature, pressure, tectonic movements. These
factors cause some phased transformations in mineralogical composition of the sediments and cer-
tain fluid motions, which are accompanied by an emergence of new associations: spurrite-larnite.
The petrographic studies of the middle carboniferous sandstones in north-eastern Donbas detected
the spurrite which is not characteristic for the rocks of this coalfield. As larnite, the spurrite is a rep-
resentative of a contact metamorphism. The larnite was registered by the X-ray structural method in
the coal seam l1 after occurrence of the rock-gas mixture outburst in the south –west region – in
Donetsk-Makeevka area. Conditions of these minerals formation is analyzed, and a hypothesis is
proposed which explains formation and use of the minerals as indicators of metasomatic processes
Keywords: Donbas, sandstones, katagenesis, mineralogical transformations
Статья поступила в редакцию 5.03.2014
Рекомендовано к печати д-ром геол. наук В.А. Барановым
mailto:igtmnanu@uandex.ru�
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2014. №115 31
УДК 622.234.5:622.831.322
С.П. Минеев, д-р техн. наук, профессор
(ИГТМ НАН Украины),
А.А. Потапенко, инженер
("Донецкая угольная энергетическая компания")
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ВЫПОЛНЕНИЯ
ГИДРОРЫХЛЕНИЯ В ЗОНАХ НАРУШЕНИЙ ВЫБРОСООПАСНЫХ
УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И КОНТРОЛЬ ЕГО ЭФФЕКТИВНОСТИ
С.П. Мінєєв, д-р техн. наук, професор
(ІГТМ НАН України),
О.О. Потапенко, інженер
(«Донецька вугільна енергетична компанія»)
РЕКОМЕНДАЦІЇ ПО ВДОСКОНАЛЕННЮ ВИКОНАННЯ
ГІДРОРИХЛЕНІЯ В ЗОНАХ ПОРУШЕНЬ ВИБРОСООПАСНИХ
ВУГІЛЬНИХ ПЛАСТІВ І КОНТРОЛЬ ЙОГО ЕФЕКТИВНОСТІ
S.P. Mineev, D.Sc. (Tech.), Professor
(IGTM NAS of Urraine),
A.A. Potapenko, M.S. (Tech.)
("Donetsk Coal Energy Company")
RECOMMENDATIONS TO IMPROVE PERFORMANCE GIDRORIPPING
ZONE VIOLATIONS OUTBURST COAL SEAMS CONTROL ITS
EFFECTIVENESS
Аннотация. Разработаны рекомендации по совершенствованию параметров способа гид-
рорыхления призабойной части выбросоопасного угольного пласта при ведении горных ра-
бот в зонах геологических нарушений и предложены мероприятия повышающие безопас-
ность и эффективность выполнения данного противовыбросного мероприятия. В рекоменда-
циях даны технологические схемы выполнения способа и контроля эффективности его при-
менения для структурных пликативных и дизъюнктивных (разрывных) нарушений. Даны ос-
новные требования при эксплуатации высоконапорной арматуры, трубопровода находящего-
ся под давлением и работающую во время нагнетания жидкости насосную установку.
Ключевые слова: гидрорыхление, выброс, газодинамические явления.
При ведении горных работ тектонически нарушенные участки угольного
пласта отличаются повышенной газодинамической активностью, а горные ра-
боты в зонах горногеологических нарушений (в зонах ГГН) относится к особо
сложным условиям отработки шахтопластов. Гидрорыхление угольного пласта
________________________________________________________________
© С.П. Минеев, А.А. Потапенко, 2014
|