Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу)

Минералогические и структурные изменения (катагенез) отложений карбона в Донбассе происходили в сопровождении неустойчивых тектонических движений, поэтому марки угля не могут быть реперами для стадийного анализа....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2010
1. Verfasser: Маметова, Л.Ф.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2010
Schriftenreihe:Геотехническая механика
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33487
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу) / Л.Ф. Маметова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 123-130. — Бібліогр.: 17 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-33487
record_format dspace
spelling irk-123456789-334872012-05-29T12:16:50Z Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу) Маметова, Л.Ф. Минералогические и структурные изменения (катагенез) отложений карбона в Донбассе происходили в сопровождении неустойчивых тектонических движений, поэтому марки угля не могут быть реперами для стадийного анализа. The mineralogical and structural changes (katagenesis) of deposits of karbon in Donbasis took place escorted unsteady tectonic motions by, therefore the brands of coal can not be datum marks for the stage analysis. 2010 Article Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу) / Л.Ф. Маметова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 123-130. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33487 553.93:533.276 uk Геотехническая механика 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 Минералогические и структурные изменения (катагенез) отложений карбона в Донбассе происходили в сопровождении неустойчивых тектонических движений, поэтому марки угля не могут быть реперами для стадийного анализа.
format Article
author Маметова, Л.Ф.
spellingShingle Маметова, Л.Ф.
Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу)
Геотехническая механика
author_facet Маметова, Л.Ф.
author_sort Маметова, Л.Ф.
title Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу)
title_short Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу)
title_full Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу)
title_fullStr Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу)
title_full_unstemmed Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу)
title_sort катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі довжансько-ровенецького району донбасу)
publisher Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate 2010
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/33487
citation_txt Катагенез в зоні поширення антрацитів(на прикладі Довжансько-Ровенецького району Донбасу) / Л.Ф. Маметова // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 123-130. — Бібліогр.: 17 назв. — укр.
series Геотехническая механика
work_keys_str_mv AT mametovalf katagenezvzonípoširennâantracitívnaprikladídovžansʹkorovenecʹkogorajonudonbasu
first_indexed 2025-07-03T13:53:17Z
last_indexed 2025-07-03T13:53:17Z
_version_ 1836634129110663168
fulltext 123 газом различна для отдельных слоев и колеблется от 5,4 до 41,9 %, что указы- вает на то, что песчаник не обладает повышенной газоносностью. Таким образом, анализ средних значений Ко.п., Vг, W для каждой шахты, показал, что при определенном соотношении пористости и влажности, степень заполнения пор газом может достигать минимальных и максимальных значений. Если влажность песчаника меньше 2 %, а пористость колеблется в пределах 7- 11 %, то степень заполнения пор газом превышает 50 %, что указывает на то, что такие песчаники газоносны, а если влажность больше 2 %, при тех же зна- чениях пористости, значения степени заполнения пор газом не превышает 50 % и песчаник относится к не газоносным. В случае, если влажность меньше 2 %, а пористость изменяется от 5 % до 7 %, то песчаник характеризуется переменной газоносностью и степень заполнения пор газом изменяется в пределах от 40 % до 60 %, а для песчаников с влажностью больше 2 % степень заполнения пор газом не превышает 40 %. Для песчаников с низкими значениями коэффициен- тов пористости (1-5 %) и влажностью меньше 2 % показатель степени заполне- ния пор газом достигает всего 30 %. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Забигайло В. Е. Выбросоопаснсть горных пород / В. Е. Забигайло, В. В Лукинов, А. З. Широков. – К. : Наукова думка, 1988. – 384 с. 2. Безручко К. А. Закономерности распределения влаги в песчаниках Донбасса и ее влияние на выбросо- опасность горных пород. Автореф. дисс… канд. геол. – мин. наук. – Днепропетровск, 1990. – 17 с. 3. Забигайло В. Е. Соотношение влага-газ в порах пород как показатель их выбросоопасности / В .Е. Заби- гайло, Б. П. Рудометов, В. В Лукинов. – Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. – М. : ЦНИЭИуголь. 1973. – № 37. – С. 25 – 26. 4. Абрамов Ф. А. Свойства выбросоопасных песчаников как породы-коллектора / Ф. А. Абрамов, Г. А Ше- велев. – К. : Наукова думка, 1972. – 98 с. 5. Методика определения газоносности вмещающих пород угольных месторождений при геологоразведоч- ных работах. – М. : Недра, 1988. – 110 с. УДК 553.93:533.276 М.н.с. Л. Ф. Маметова (ІГТМ НАН України) КАТАГЕНЕЗ В ЗОНІ ПОШИРЕННЯ АНТРАЦИТІВ (НА ПРИКЛАДІ ДОВЖАНСЬКО-РОВЕНЕЦЬКОГО РАЙОНУ ДОНБАСУ) Минералогические и структурные изменения (катагенез) отложений карбона в Донбассе происходили в сопровождении неустойчивых тектонических движений, поэтому марки угля не могут быть реперами для стадийного анализа. KATAGENESIS IN ZONE OF DISTRIBUTION OF ANTHRACITES (ON THE EXAMPLE OF THE DOWZHANO-ROWENETSKIY DISTRICT OF DONBASIS) The mineralogical and structural changes (katagenesis) of deposits of karbon in Donbasis took place escorted unsteady tectonic motions by, therefore the brands of coal can not be datum marks for the stage analysis. 124 В центрі уваги спеціалістів катагенетичні явища опинились давно і не випа- дково – їх вплив на утворення промислових скупчень газу, нафти, покладів ву- гілля, інших корисних копалин безперечний. В нових умовах господарювання, коли видобуток вугілля супроводжується вилученням та утилізацією газу мета- ну, дослідження постседиментаційних перетворень зберігають актуальність. В науковий обіг термін „катагенез” введений академіком О. Є. Ферсманом [1] в 1922 році для позначення сукупності вторинних процесів зміни породи до пе- рших стадій метаморфізму. Дослідження провідних вчених – М. М. Страхов [2], Л. В. Пустовалов [3] та багатьох ін. – виявили певну стадійність процесу. В різ- них осадових басейнах виділяли від 2 до 5 стадій. Літологи на чолі з М. Б. Вассоєвичем (1952, 1983) відкорегували назви стадій катагенезу і границі між ними: ранній – протокатагенез (ПК), середній – мезокатагенез (МК) і пізній – апокатагенез (АК) [4]. Пізніше М. В. Логвиненко [5] та А. Г. Коссовська [6] запропонували ще й стадію метагенезу (ранню і пізню). Метагенез – це стадія глибокого мінералогічного та структурного перетворення порід під впливом зростання температури і тиску в присутності мінералізованих розчинів, але до початку регіонального метаморфізму. Наступні дослідження деталізували гео- хімічні, термічні та динамічні параметри змін на кожному етапі. На досягнен- нях чи критиці недоліків стадійного аналізу перетворень у породах зупинятись не будемо – вони висвітлені в роботі О. В. Япаскурта [7]. У вугільних басейнах шкалу стадій постседиментаційного перетворення побудували на оптичних властивостях вітриніту (показника вуглефікації) і марках вугілля, з тим же три- членним поділом, відповідно: ПК – марка „Б”, МК1-5 – марки від „Д” до „ПС” і АК – марки від „П” до „А”. Інші дослідники [12, 17] всі зміни середньої стадії (МК) вважають пізнім катагенезом, а відклади з вугіллям марки „П” відносять до раннього метагенезу, з маркою „А” – до пізнього. Цю схему уніфікували, але до остаточної згоди не дійшли. Метою цієї роботи є характеристика структурних і мінералогічних змін у ві- дкладах районів поширення антрацитів – Чистяково-Сніжнянського і Довжан- сько-Ровенецького районів (рис. 1). Характерною особливістю вторинних перетворень є певна етапність їх розви- тку, яка супроводжується послідовною видозміною структури породоутворюю- чих мінералів, появою нових речовин, складом цементу, його кількістю. Основ- ним робочим методом пізнання цих процесів є мікроскопічне вивчення порід в шліфах, доповнене прецизійними методами та визначенням їх фізико – механіч- них властивостей. Етапний розвиток катагенезу зумовлений поступовим залу- ченням в сферу перетворень різних породоутворюючих компонентів у відповід- ності з їх реакційною здатністю. Райони поширення відкладів з антрацитами від- повідно класифікуються зоною інтенсивних перетворень. На думку багатьох до- слідників [5-7], ознаками початку раннього метагенезу, слід вважати такі фізико- хімічні зміни як: зникнення змішаношаруватих утворень – І. В. Бучинська [8], появу аутигенного мусковіту у вигляді коротких лусочок (М. В. Логвиненко [5]), перехід гідрослюди 1М в 2М – Г. В. Карпова [9] – інтенсивний конформізм – до 125 85 % (А. Л. Александров та ін.) [10], інкорпораційні та мікростилолітові контак- ти, структури розчинення під тиском – А. В. Копеліович [11]. Рис. 1 – Адміністративна схема Донбасу: 8 – Чистяково-Сніжнянський; 19 – Довжансько-Ровенецький райони дослідження Наші петрографічні дослідження в межах кількох ділянок зазначених районів показали відсутність чіткої границі між ката – (АК) – та метагенезом. Зафіксова- на інтенсивна кальцитизація з корозійно-базальним типом цементу пісковиків. Поява кальциту після літогенезу, як новоутворення, відбувається після видален- ня надлишку метастабільної вуглекислоти, що з’явилась в результаті розкладу органічної речовини. За спостереженнями вторинна карбонатизація була нерів- номірною (Довжано-Ровенецький р-н), неодноразовою і мала різну тривалість. Кожний період тектонічної активізації порушував рівновагу в закритій системі і стимулював геохімічні реакції в породах. В ряді шліфів спостерігається кілька генерацій кальциту, деякі – з елементами бластезу. На прикладі проб з свердло- вин на полі шахти Ровеньківська 1-2 (св. Б-4728, Б-4738) видно агресивність ка- льциту щодо теригенних уламків і цементу. Заміщення кальцитом кварцу, силі- катів і цементу вказує на зниження тиску зумовлене системами тріщин розтягу в ядрах антикліналей і утворенням зон порушення. Це супроводжується появою корозійних структур (рис. 2). Про короткий період кальцитизації свідчать релікти порового цементу, які збереглись між зернами кварцу (рис. 3). В пробах з іншої свердловини – Б-4738 – цієї шахти кальциту значно менше, цемент порового типу чергується з ділян- ками безцементного контакту, де регенераційним кварцом скріплені уламки (рис. 4). Цемент гідрослюдистий з домішкою хлоритів. Крім кальциту зустріча- лись окремі ромбоедри анкериту. Відомо [14, 15 та ін.], що на розчинність мі- нералів впливає концентрація іонів водню – рН – і кілька генерацій мінералів свідчать про неодноразову зміну умов середовища. Область стійкості кальциту знаходиться в межах рН від 7,8 до 8,5, сидериту – від 7,0 до 7,4, але для генера- ції останнього необхідною умовою є високий тиск. Між розчинністю кальциту і кварцу спостерігається зворотній зв’язок. 126 Рис. 2 – Корозія уламків і цементу пісковиків світи 3 2 C кальцитом (шл. 38065, св. Б-4728, гл. 430,15 м, шахта Ровеньківська 1-2, Довжано-Ровенецький р-н) Рис. 3 – Релікти порового цементу між зернами кварцу (той же шл.38065, шахта Ровеньківська 1-2, Довжано-Ровенецький р-н) 127 Рис. 4 – Безцементний контакт зерен з елементами інкорпораційного і мікростилолі- тового, світа С2 3 (шл. 39190, св. Б-4738, гл. 305,15 м, шахта Ровеньківська 1-2) Дослідження, виконані науковцями ІГН [10, 13], в районі Чистяково- Сніжнянської синкліналі виявили такі ознаки метагенезу теригенних відкладів як: конформізм уламків 80 - 90 %, кварцитовидні та інкорпораційні структури – 25 %, інтенсивний розвиток стилолітових швів, регенераційний кварц у вигляді крустифікаційних утворень – розмір регенераційних облямівок іноді перевищує розмір уламків, переважають контакти без цементу, рідко присутні релікти поро- вого цементу за складом хлоритового, серицитового, з окремими ділянками ква- рцового. Викликає сумнів „ потужна” регенерація кварцу у відкладах ділянок до- слідження Чистяково-Сніжнянської структури щодо сусідніх районів – в піско- виках шахт Ровеньківської 1 - 2 та Харківської ширина облямівок вторинного кварцу незначна. Облямівки не суцільні, фрагментарні, невитриманої ширини, переважно односторонні. Це середньо – і дрібнозернисті відміни – табл. 1. Таблиця 1 – Петрографічна характеристика відкладів Шліф Свердло- вина, глибина, м Серед. розмір зерен, мм Вміст, % Шахта, структ, зміни ква- рцу карбо- натів ка- олі н рор гідро- сл, – хлорит 1 2 3 4 5 6 7 8 9 037141 Б-4720 376,00 0,15 50 0/8 2,5 - - Ровень- ківська 1-2 037142 400,50 0,06 48 0/10 - - 14 Сегре- гац. бластез 037683 740,15 0,08 52 0/3,5 - 3 19 037685 800,15 0,09 60 1,5/4,5 - 0,5 14 Блокув. 038062 Б-4728 340,15 0,11 58 2/8 - - 5 Анкерит 128 038065 430,15 0,22 60 0/14 - - 4 Дуги, гранул., блокув. 038066 480,15 0,03 55 1/6 - 3 15 038069 620,15 0,09 55 0/9 - 3 5 Блокув. 038075 920,15 0,08 50 0/39 - - 3 039190 Б-4738 305,15 0,29 69 0/6 - - 7 Дуги, блокув., гран. 039191 330,15 0,03 45 0/7 - 7 26 039195 425,15 0,11 65 0/3 - - 8 Гран., блокув. 033435 М-1688 1592,00 0,28 68 0/6 - - 5 Харків- ська 033449 М-1689 1227,10 0,27 66 0/19 2 - 3 Гран., зминання *рор – розсіяна органічна речовина Пісковики шахти Харківська, на відміну від відкладів шахти Ровеньківської 1-2, залягають на значних глибинах, хоч у стратиграфічному розрізі карбону знаходяться на вищому рівні, але циклічність карбонатизації там теж має місце. Нерівномірний плямистий характер поширення кальциту з ділянками безцеме- нтного контакту зерен, аналогічний описаному, спостерігається у відкладах сві- ти 5 2 C – рис. 5-6. Туфогенний матеріал і сперрит (силікат кальцію), виявлені К.М. Сєдаєвою в пісковиках цієї світи на сході басейну [17], нами не зафіксова- ні. Кварцові уламки з структурами розчинення та регенераційними облямівками підпорядковані інтенсивній карбонатизації. Рис. 5 – Неодноразова кальцитизація пісковиків 5 2C , шл. 33449, св. М-1689, інт. 1227,0 - 1227,1 м (шахта Харківська, Довжано-Ровенецький р-н) 129 Рис. 6 – Деформаційні смужки в зернах кварцу, 5 2C шл.33435, св.М-1688, інт.1504,8 - 1592,0 м (ш-та Харківська, Довжано-Ровенецький р-н) Порівняння аналогічних за віком – світа 3 2 C – і ступенем перетворень відк- ладів (з вугіллям марки А) шахти ім. Л. І. Лутугіна (св. М-1323) Чистяково- Сніжнянського району з пісковиками шахти Ровеньківської 1-2 теж не виявили глибоких змін, властивих для пізнього метагенезу. Серед структурних мікродеформацій зерен кварцу в пісковиках обох шахт і районів переважають такі типи як: блокування та грануляція. Динамічний ре- жим на ділянці шахтного поля Ровеньківської 1-2 більше диференційований щодо інших – з проявами ірраціональних двійників і площин деформації – рис. 3, 4, 6. Виконані дослідження – попередників і наші – показали переривчастість ви- ділених зон ката-і метагенетичних перетворень порід на площі поширення ан- трацитів, тобто, ступінь перетворення органічної речовини вугілля не відпові- дає характеру змін відкладів, серед яких залягають пласти. Інтенсивність змін переважно пов’язана з розривними порушеннями, якими багата центральна час- тина басейну. В межах Бобриківської антикліналі пробурені свердловини підт- вердили цей факт [13, 16]. Інтенсивність катагенезу в Довжано-Ровенецькому районі Донбасу мало залежить від віку і глибини занурення вугленосних товщ. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Ферсман А. Е. Происхождение и образование минералов. / А. Е. Ферсман. – М. : Избр. тр., Т. 2. – 1952. – 282. 2. Страхов Н. М. К Познанню диагенеза. / Н.М. Страхов. – Вопр. минер. осадочных образований. Кн. 3-4. Львов: 1956. – С. 7 – 26. 2. Пустовалов Л. В. Вторичные изменения осадочных горных пород / Л. Б. Пустовалов // О вторичных из- менениях осадочных пород. Труды ГИН АН СССР. Вып. 5. – М. : Изд-во АН СССР. 1956. – С. 3 – 52. 4. Справочник по литологии / под ред. Н. Б. Вассоевича, В. Л. Либровича, Н. В. Логвиненко [и др.]. – М. : Недра, 1983. – 509 с. 130 5. Логвиненко Н. В. О некоторых особенностях метагенеза терригенных пород. / Н. В Логвиненко // Лито- логия и полезные ископаемые. – 1965. – № 3. – С. 70 – 76. 6. Коссовская А .Г., Шутов В. Д. Типы регионального эпигенеза и их связь с тектонической обстановкой на материках и океанах. / А. Г. Коссовская, В. Д. Шутов // Геотектоника. – 1976. – № 2. – С. 15 – 30. 7. Япаскурт О. В. Стадиальный анализ осадочного процесса / О. В. Япаскурт // Литология и полезные ис- копаемые. – 2008. – № 4. – С. 364 – 376. 8. Бучинська І. В. Катагенетичні зміни глинистих порід вугленосних товщ Донецького і Львівсько- Волинського басейнів у зоні глибинного катагенезу / І. В. Бучинська // Геологія і геохімія горючих копалин – Львів, 1999. – № 1(106). – С. 50 – 53. 9. Карпова Г. В. Глинистые минералы и их эволюция в терригенных отложениях / Г. В. Карпова. – М. : Не- дра, 1972. – 174 с. 10. Глубинное строение, эволюция флюидно-магматических систем и перспективы эндогенной золотонос- ности юго-восточной части Украинского Донбасса / А. Л. Александров, В. В. Гордиенко, Е. И. Деревская [и др.] – К. : Изд. ИФИ Укр. науч. ассоц., 1996. – 74 с. 11. Копелиович А В. Постседиментационные преобразования пород иотнийской формации Прионежья / А. В. Копелиович, И. С. Симанович // Проблемы осадочной геологии докембрия, вып. 1, – М. : Недра, 1966. – С. 61 – 79. 12. Лукинов В. В. Тектоника метаноугольных месторождений Донбасса / В. В. Лукинов, Л. И. Пимоненко. – К. : Наукова думка, 2008. – 352 с. 13. Деревська К. І. Постдіагенетичні змінення порід карбону на етапі інверсії і гіпогенного рудоутворення в Донецькому басейні / К. І. Деревська, В. О. Шумлянський, В. А. Новик // Аспекти геології металевих і неме- талевих корисних копалин. Зб. наукових праць ІГН НАНУ, присвячена пам’яті проф. В. І. Скаржинського, т.1 – К. : 2002. – С. 55 – 72. 14. Теодорович Г. И. Осадочные минералого-геохимические фации / Г. И. Теодорович // Вопросы минера- логии осадочных образований. Книги 3-я и 4-я, Львов: – ЛГУ им. И.Франко, 1956. – С. 39 – 56. 15. Гаррелс Р. М. Растворы, минералы, равновесия / Р. М. Гаррелс, Ч. Л. Крайст. – М. : Мир, 1968. – С. 50 – 88. 16. Мурич А. Т. Результаты глубокого бурения в центральной части Донбасса / А. Т. Мурич, А. И. Резни- ков, Э. В. Абражевич и др. // Советская геология, 1975. – № 8 – С. 125 – 131. 17. Седаева К. М. Литогенез моногенетических (баровых) песчаников каменской свиты среднего карбона (С2 5 ) Донецкого бассейна. / К. М. Седаева // Сучасні проблеми літології та мінерагенії осадових басейнів Украї- ни та суміжних територій: зб. наук. праць ІГН НАН України – К. : 2008. – С. 156 – 164. УДК 662.7:552.87 Д-р геол.-минерал. наук В. В. Лукинов, д–р техн. наук В. А. Гончаренко, инж. Д. А. Суворов (ИГТМ НАН Украины) ГЕНЕРАЦИЯ МЕТАНА УГЛЕМ ПОД ВЛИЯНИЕМ ТЕХНОГЕННЫХ И ПРИРОДНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ГОРНОМ МАССИВЕ Пропонується физико-хімічна модель генерації метану у вугільній речовині і формуван- ня в гірському масиві викидонебезпечних зон. GRNERATION OF METAN BY COAL UNDER INFLUENCE OF TECHNOGENIC AND NATURAL TECTONIC PROCESSES IN A MOUNTAIN RANGE The physical and chemical model of generation of methane in a coal matter and forming in the mountain range of outburst-prone areas is offered. Метан угольных месторождений Донбасса является существенным допол- нением в энергетику Украины. Его применение позволит укрепить энергетиче- ский баланс горных предприятий и повысить безопасность труда шахтеров. Однако до сих пор не ясна природа образования метана, что приводит к боль-