Чудово-бабинское месторождение

Расположено месторождение по обе стороны ж. д. Ленинград—Москва, в 94—118 км от Ленинграда между станциями Трубниково и Чудово, в пределах Чудовского и Тосненского административных районов Ленинградской области.

Район месторождения представляет собой ровную поверхность, слабо залесенную и местами заболоченную. В пределах месторождения протекает р. Равань и расположено несколько болот. Выходы коренных пород в районе отсутствуют, так как они повсеместно перекрыты четвертичными отложениями.

Горючие сланцы были обнаружены Б.П. Асаткиным при бурении скважины на воду в г. Чудово в невском горизонте ордовика.

Начиная с 1939 и по 1941 г. в Чудовском и прилегающем к нему Тосненском районах Ленинградской области производились поисковые и разведочные работы, в результате которых было открыто и разведано Чудово-Бабинское месторождение горючих сланцев, а вокруг него отмечено широкое распространение сланценосности.

Промышленная сланценосность прослеживается в треугольнике трех железнодорожных станций — Любань (Октябрьская ж. д.), Kириши (Мга-Рыбинская ж. д.), Радофинникова Горка (ж.-д. линия Ленинград—Новгород). Южная граница сланценосности не установлена.

В целом Чудово-Бабинское месторождение не оконтурено; установлено только, что в 30 км восточнее и в 30 км западнее разведанной площади промышленная пачка переходит в примазки сланца, и к северу от разведанного участка наблюдается генетическое выклинивание горючих сланцев. В южном направлении мощность пластов сланца увеличивается.

В геологическом строении месторождения принимают участие (кроме четвертичных образований) отложения девона, ордовика и кембрия. Вся осадочная толща палеозойских пород слегка наклонена на юго-юго-восток. Между породами девона и ордовика имеется небольшое угловое несогласие. Угол падения девонских пород 6—8', а пород ордовика 11—12'. Вследствие падения пород в юго-восточном направлении происходит смена более древних лужских слоев девона более молодыми, вплоть до известняков чудовского горизонта верхнего девона,

У северной границы месторождения начинается Лужско-Нарозская депрессия, выполненная песчано-глинистыми отложениями среднего девона. В основании разреза девонских пород на размытой поверхности ордовика залегают мергели наровского горизонта (мощностью около 10 м). Отложения ордовика в верхней своей части представлены доломитами кегельского горизонта, ниже они последовательно слагаются в различной степени доломитизированными и глинистыми известняками среднего и нижнего ордовика. В подчиненном положении в ордовике, так жe как и на Гдовском месторождении, находятся рыхлые отложения мяэкюльского и пакерортского горизонтов (глауконитовые и оболовые песчаники, пески и глины) суммарной мощностью в среднем 18 м, залегающие в нижней части разреза ордовика.

Карбонатные породы ордовика достигают мощности 170 м, которая увеличивается одновременно с погружением пород в юго-восточном направлении. Под ордовикскими породами залегают кембрийские глины.

Сланценосность проявляется в 60-метровой толще известняков, входящих в состав невского, шундоровского (б. губковые слои), итферского и кукерского горизонтов и по отношению к Гдовскому месторождению перемещается вверх по разрезу. Промышленная сланценосность Чудово-Бабинского месторождения приурочена только к верхам невского горизонта и представляет собой промышленную пачку, состоящую из двух слоев сланца: I, или верхнего, и II. На 4,2 м ниже II слоя сланца распространен III нижний слой сланца, средняя мощность которого 0,3 м (0,10—0,45 м). Нижележащие прослойки горючих сланцев не превышают по мощности 0,2 м (чаще 0,01—0,05 м).

Мощность I слоя сланца колеблется от 0,10 до 0,21 м, в среднем по месторождению 0,15 м; мощность II слоя изменяется от 0,38 до 0,80 м при среднем значении 0,60 м. I и II слои горючего сланца разделяются слоем известняка средней мощностью 0,84 м (0,5—1,0 м). Суммарная мощность промышленной пачки 1,60 м.

Глубина залегания промышленной пачки (от 87 до 140,9 м) увеличивается на юго-восток. В пределах разведанной площади промышленная пачка хорошо выдерживается по мощности. Условия ее залегания осложняются только проявлением древнего карста, который наблюдался по двум скважинам. В одной из скважин на месте промышленной пачки находился «рухляк» (рыхлый доломитизированный известняк), сильно доломитизированный выщелоченный сланец и обломочный материал, в другой — тонкослоистые глины с обломками известняка и сланца.

Кроме явлений древнего карста, установлены также вторичные изменения сланца, связанные с доломитизацией. Эти явления связаны с циркуляцией вод по трещинам, которым приписывается тектоническое происхождение.

Причины вторичного изменения горючих сланцев и развития карста, очевидно, аналогичны причинам, изложенным при описании Гдовского месторождения. Такая же аналогия может быть сделана и в отношении гидрогеологических условий месторождения. Здесь выделяются три водоносных горизонта (снизу вверх): 1) ордовикский, 2) среднедевонский, 3) верхнедевонский. На обводнение месторождения больше всего влияют воды, циркулирующие по трещинам, пересекающим доломито-известняковую толщу ордовика. Сравнительно однородный литологический состав этой толщи и отсутствие надежных водоупорных горизонтов (не считая промышленной пачки) свидетельствуют о наличии одного водоносного горизонта, разделенного промышленной пачкой на два горизонта — верхний и нижний.

Воды ордовикского горизонта напорные. Почти все разведочные скважины вскрыли фонтанирующую воду.

Увеличение напора происходит в направлении падения пород. В северной части месторождения напор составляет 3,5 атм, в южной 8—10 атм.

Второй водоносный горизонт приурочен к песчаникам и пескам среднего девона, третий — к известняково-мергелистой толще верхнего девона. Воды двух девонских горизонтов также напорные. Напор фонтанирующих вод из лужских песков и песчаников составляет 0,5—3,5—5,7 атм, напор трещинно-пластовых вод, циркулирующих в породах верхнего девона, не превышает 1,2 атм, чаще 0,2—0,5 атм. Воды верхнедевонского горизонта дренируются реками и оврагами, в которых они выходят в виде источников.

Все перечисленные горизонты не полностью изолированы между собой, так как между ними нет надежных выдержанных на большой площади водоупоров. В целом Чудовское месторождение по гидрогеологическим условиям аналогично Гдовскому и относится к сильно обводненному типу месторождений.

Гидростатический напор вод на кровлю промышленной пачки ожидается порядка 9—15 атм.

Характерная особенность вод ордовика — их минерализация, которая увеличивается с глубиной.

По физическим свойствам, химическому и элементарному составу горючие сланцы Чудовского месторождения не отличаются от горючих сланцев Гдовского. Качество невских сланцев, так же как и кукерских, зависит от степени доломитизации и количества в них мелких карбонатных включений. Преобладают сланцы с содержанием минеральной части (зола + CO2) от 65 до 73%. Значительные колебания в содержании минеральной части горючих сланцев происходят за счет минеральной углекислоты, количество которой меняется в широких пределах: от 13,5 до 22,5%. Величина теплоты сгорания и выход смолы из сланца находится в обратной зависимости от содержания золы и углекислоты. Теплота сгорания сланца от 1550 до 3966 ккал/кг, чаще составляет 2500—3000 ккал/кг. Средневзвешенный выход смолы 17—20%.

Органическая масса горючего сланца однородна и сравнительно постоянного состава. Содержание углекислоты 73,3—75,9%, водорода 8,8—10,2%; серы+кислорода+ азота 14,5—17,5%.

Судя по результатам лабораторных исследований, чудовские сланцы могут быть использованы для получения битума, смолы и газа, а также в качестве твердого топлива. Максимальное образование битума происходит при температуре 390° С. При швелевании сланца на вращающейся реторте Фишера было получено в среднем 15% смолы.

Результаты разгонки смолы на фракции представлены в табл. 41.

Месторождение занимает территорию 145 км2, в пределах которой детально разведан участок площадью 10 км2, а предварительной разведкой охвачена площадь 55 км2, примыкающая к нему с юга и северо-востока. Остальная площадь, равная 79 км2, освещена редкими поисковыми скважинами. Балансовые запасы разведанного участка Чудовского месторождения составляют по категории C1 46 476 тыс. т, забалансовые— 197 405 тыс. т. Эти запасы могут быть увеличены за счет оконтуривания месторождения с юга, востока и запада.

Общие геологические запасы месторождения (с учетом прогнозных) оцениваются в 640 млн. т. Необходимо отметить, что по степени разведанности запасы категории С1 соответствуют запасам категории В, а запасы категории С2 соответствуют запасам категории C1.