Лемезинское месторождение (по А.А. Васильеву и др.)

22.03.2020

Месторождение расположено в правобережье р. Лемезы, в 3 км восточнее д. Верхней Лемезы, в Архангельском районе Башкирии. Месторождение изучено наиболее полно по сравнению со всеми другими месторождениями горючих сланцев Южного Приуралья.

Район месторождения характеризуется горно-лесистым ландшафтом; абсолютные отметки 400—450 м. Речная сеть весьма обширна. Основная водная артерия — р. Лемеза, левый приток р. Сима, носящая горный характер и имеющая скалистые берега высотой до 50 м.

Проявления сланценосности обнаружены местными жителями, доставившими в конце 20-х годов образцы горючего сланца в лабораторию Катав-Ивановского завода. Первые разведочные работы были поставлены Башкирским геологоразведочным трестом в 1931 г. в междуречье Кургасиль — Косая Елга на площади в 10 км2. В 1932 г. работы продолжались под руководством А.И. Олли и А.А. Васильева. В 1931 г. район месторождения был покрыт В.В. Крестовниковым геологической съемкой.

Район Лемезинского месторождения сложен отложениями различного возраста — от миньярской свиты (Сm1-2) до визейского яруса (Cl). Миньярская свита представлена переслаивающимися серыми и темно-серыми доломитизированными известняками, в верхней части разреза окварцованными до роговиков.

Ашинская свита (O1-2) сложена в основании аркозовыми песчаниками; выше залегает толща зелено-серых песчаников с подчиненным количеством пластов аргиллита.

Отложения живетского яруса (D22) выражены в нижней части серыми кристаллическими слабо битуминозными известняками, перекрытыми пачкой голубоватых пластичных глин. Еще выше залегает толща коричневато-желтых кварцевых песчаников. Венчает разрез живетского яруса толща фавозитовых известняков.

Франский ярус (D31) представлен в основании зеленовато-серыми вязкими глинами, местами пиритизированными, общей мощностью несколько метров. Выше следует доманиковая свита мощностью 15—20 м. Она содержит в нижней части черные битуминозные кремнистые известняки, светлые и темные битуминозные аргиллиты с прослоями красноцветных рыхлых песчаников и известковистых горючих сланцев. Верхняя часть доманиковой свиты сложена черными известковисто-битуминозными сланцами с тонкими прослоями кремня и светло-кремовых жирных глин. Сланцы содержат массу отпечатков Tentaculites.

Фаменский ярус (D32) представлен светло-серыми тонкослоистыми окремненными плотными известняками с остатками гониатитов и климений или светло-серыми доломитизированными кристаллическими известняками, содержащими остатки брахиопод. В известняке встречаются также прослои глин.

Турнейский ярус (C11) в нижней части сложен переслаивающимися красновато-бурыми и желтовато-серыми известковистыми глинами, а в верхней светло-серыми тонкослоистыми кремнистыми известняками и светло-серыми глинистыми известняками.

Визейский ярус (C12) внизу содержит чистые и доломитизированные серые и темно-серые известняки с конкрециями и линзами кремня, в верхней части — «сахаровидные» доломиты.

Структура месторождения довольно простая. Разведанный участок расположен на западном крыле крупной антиклинали, ось которой имеет субмеридиональное простирание. К западу наблюдается выполаживание толщи, выраженное довольно резко. Углы падения пород вблизи оси складки 20—40°, а в западной части месторождения — до 10° в менее (рис. 51); в ядре складки иногда наблюдаются весьма крутые углы падения (рис. 52). В пределах разведанного участка отсутствуют турнейские отложения, что позволяет предполагать наличие крутого надвига или небольшого сброса, расположенного, по-видимому, западнее скв. 2 (см. рис. 51). При наличии этого дизъюнктива можно предположить, что месторождение оборвано на глубине 350—400 м по падению сланценосной толщи. Если же это предположение неверно, то месторождение протягивается далеко на запад, вплоть до района фациального замещения сланценосной толщи одновозрастными карбонатными отложениями.
Лемезинское месторождение (по А.А. Васильеву и др.)

В южной части месторождения условия залегания более спокойные и весь район междуречья Лемезы и Мезень-Елги выпадает для разведки и эксплуатации из-за надвига пород ашинской свиты на верхнедевонские и нижнекаменноугольные отложения широтного простирания.

Собственно толща горючих сланцев имеет сложное строение при общей мощности до 20 м. В ней выделяются три промышленно ценные пачки: нижняя мощностью 1,35 м, средняя мощностью 2,25 м и верхняя мощностью 1,75 м. Мощность прослоев пустой породы между сланцевыми пачками 2—3 м. Каждая сланценосная пачка характеризуется сложным строением и состоит из серии прослойков горючих сланцев мощностью 0,1—0,4 м каждый, разделенных прослоями пород мощностью 0,05—0,1 м.

В качестве примера приводится разрез сланценосной толщи (снизу вверх) по разведочному квершлагу (см. рис. 51):

Вся сланценосная толща очень неустойчива по петрографическому составу слагающих ее пород, что указывает на сложные палеогеографические и палеофациальные условия формирования верхнедевонских отложений.

По химико-технологическим показателям горючие сланцы Лемезинского месторождения разделены на несколько категорий.

В табл. 141 помещены результаты анализа 10 образцов сланца I категории, причем пробы с четными номерами необогащенные, а пробы с нечетными номерами подвергались обогащению ручной разборкой. Анализ проводился Уфимским физическим институтом. В табл. 142 отображены результаты разгонки смолы из горючих сланцев.

Анализ сланцев показал следующее содержание (в %): минеральной углекислоты 3; серы общей 6,2—7,0; летучих веществ 32,4—34,1; углерода 69—73; водорода 7,1—7,4; азота 0,30—0,67. Содержание фенолов в смоле 7,9—9,9%. Состав золы горючих сланцев следующий (в %): SiO2 58,90; Fe2O3 1,43—2,13; Al2O3 4,6—27,2; P2O5 0,83—3,0; CaO 1,61 — 1,46; MgO до 0,27; SO3 до 0,37.

Сланцы I категории плотные, сапропелитовые, черного цвета, легко загораются и горят коптящим пламенем. При выветривании сланцы этого типа распадаются на тончайшие листочки с идеально параллельными поверхностями, на которых почти всегда наблюдаются скопления фаунистических остатков (птероподы Styliolina, Tentaculites); иногда, помимо птеропод, встречаются остатки тонкостенных раковин брахиопод и пелеципод (Liorhynchus, Camarophoria, Buchiola, Lingula). Микроскопически устанавливаются пять компонентов: органическое вещество, обломочный материал, карбонатный материал, остатки фауны, аутигенные минералы. Органическое вещество встречается как в виде однородной красновато-бурой массы, цементирующей терригенный материал, так и в виде сгущений, скапливающихся в различных частях породы.

Обломочный материал наблюдается в виде зерен кварца размером около 0,01 мм и менее. Карбонатный материал представлен дисперсно рассеянным кальцитом, по-видимому, неорганического происхождения. Изредка встречаются мелкие агрегаты перекристаллизованного кальцита и доломита. Аутигенная минерализация выражена образованием конкреций лимонита, прожилками и микроскопическими линзочками кварца.

Сланцы I категории известны на Северном и Южном участках месторождения, где они залегают четырьмя прослоями суммарной мощностью 0,8 м.

Сланцы II и III категорий представлены, вероятно, сапропелевогумусовым веществом. Они составляют основную массу лемезинских горючих сланцев. Макроскопически сланцы этого типа представляют собой неслоистую легкую черную породу с раковистым изломом. Характерно отсутствие фауны.

Микроскопически порода отличается от сланцев первого типа отсутствием кальцита и минеральных новообразований. Содержание органических веществ значительно больше.

Условия разработки Лемезинского месторождения относительно благоприятные. Из-за значительной глубины залегания основных сланценосных полей вести отработку открытым способом нецелесообразно. Несмотря на наличие оврагов, штольневая отработка неудобна. Наиболее целесообразна закладка шахт глубиной до 150 м, которыми можно вскрыть горизонты горючих сланцев до 600—700 м глубиной по падению.

В кровле верхних пачек горючих сланцев залегают темно-бурые слоистые битуминозные глины, а на 5—8 м выше — плотные доломитизированные известняки. Между пачками горючих сланцев залегают известково-глинистые сланцы и различные песчанистые глины.

При пробной добыче горючих сланцев наблюдалось прогибание и обрушение пород кровли при длине непокрытого забоя 4—5 м.

Почвой нижней пачки горючих сланцев служит мощный пласт кремня. Ниже залегают глины. Водоносность пород сланценосной толщи, по-видимому, ничтожна. Наиболее целесообразно разрабатывать сланцы длинными столбами без закладки. Вследствие условий рельефа рациональная закладка двух шахт производительностью около 250 тыс. т в год.

Запасы. Выделено три пачки горючих сланцев, достаточно хорошо выдержанных в пределах разведанной площади. При подсчете запасов приняты: нижний предел теплотворной способности для энергетических горючих сланцев 1700 кал и уд. вес 1,7. Длина участка, на котором произведен подсчет запасов, 2100 м.

Запасы категории A2 подсчитаны для средней пачки мощностью 2,25 м. Запасы энергетических горючих сланцев составили: по категории A2 178,8 тыс. т, по категории В 5230 тыс. г, по категории C1 5275 тыс. т. Всего запасов энергетических горючих сланцев 10 680,8 тыс. т (на площади 0,58 км2).

Запасы неэнергетических горючих сланцев составляют: по категории В 16 170 тыс. т (на площади 0,59 км2), по категории C1 15 860 тыс. т (на площади 0,58 км2). Всего запасов неэнергетических горючих сланцев 32 040 тыс. т. Всего подсчитанных геологических запасов 42 720,8 тыс. т, в том числе сланцев с калорийностью более 1700 кал 10 680 тыс. т.
1 По балансу запасов СССР на 1/1 1964 г. запасы горючих сланцев Лемезинского месторождения составляют по категориям А + В + С 10,6 млн. г, в том числе по категории В 5,4 млн. т, по категории С 5,2 млн. т. Кроме того, по категории C2 32 млн. т.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна