Pионское месторождение

Месторождение расположено в предгорной части Рионской низменности при впадении в р, Риони притока Гелеонис-Геле и находится в сходных с предыдущим месторождением геологических условиях.

Месторождение сложено главным образом осадочным комплексом юрских и меловых пород. Сланценосная толща приурочена к юрским отложениям, в период накопления которых проявлялась активная вулканическая деятельность. В юрском осадочном комплексе в районе месторождения содержатся вулканогенные породы с характерным литологическим горизонтом зеленоватых песчаников и сланцев. Вулканогенные образования выделены в порфиритовую серию, по И. Р. Кахадзе, или свиту, по К. Н. Паффенгольцу. Отложения свиты представляют собой вполне определенную стратиграфическую единицу, отнесенную к байосскому ярусу среднеюрской системы. Мощность пород порфиритовой свиты в районе месторождения свыше 200 м.

На порфиритовой свите согласно залегают отложения сланценосной свиты с постепенным переходом между ними. Сланценосная свита сложена глинистыми листоватыми сланцами, различными по крупности зерна песчаниками с включением тонколистоватых обогащенных органическим веществом пород, близких к горючим сланцам. Мощность сланценосной свиты 130 м.

Стратиграфически выше согласно и с постепенным переходом залегают отложения угленосной свиты, содержащей остатки пресноводных моллюсков и растений. Мощность пород угленосной свиты 150—400 м (максимальная мощность в районе Ткибули). Еще выше, в стратиграфической последовательности трансгрессивно лежат песчано-глинистые и мергелистые отложения кимериджского и тимптонского ярусов и с угловым несогласием на них — толща глин и мергелей аптского и альбского ярусов. Мощность толщи порядка 800—830 м, в том числе мощность меловых глинисто-карбонатных осадков 31 м.

Строение сланценосной свиты следующее (снизу вверх):

Сланценосные отложения образуют антиклинальную складку северо-восточного простирания. Величина углов наклона слоев колеблется от 15 до 30°. Величина углов падения в юго-восточном крыле антиклинали больше, чем в северо-западном.

В разрезе продуктивной свиты хорошо различимы три цикла сланценакопления.

Данные о количестве и мощности пластов горючих сланцев по горизонтам приведены в табл. 155.

Породные прослои в пластах горючих сланцев представлены в подавляющем большинстве случаев сильно измененными туфами. В нижнем продуктивном горизонте вместе с туфами присутствуют глинистые песчаники или алевролиты. Породы, разделяющие сланценосные горизонты, состоят из песчаников, аргиллитов и пластовых тел базальтов в нижней части верхнего цикла, из песчаников, диабазов и порфиритов — в среднем и песчаников — в нижнем цикле.

Весьма характерно неравномерное распределение прослоев туфового материала по разрезу сланценосной свиты. Мощность прослоев туфов в пластах горючих сланцев в большинстве случаев от 1 до 5 см. Мощности туфовых прослоев междупластий 0,25—0,30 м. Это наблюдается в разрезе всех трех горизонтов и указывает на периодические усиления и ослабления вулканических проявлений в процессе осадкона-копления при сохранении определенной ритмичности в сланценосной толще. Горючие сланцы Рионского месторождения горят коптящим пламенем и издают при этом запах жженой резины.

Анализы показывают содержание в них влаги (Wс) 2,10—8,88%, золы (Aс) 73,16—87,57%, серы (Асобщ) 0,35—6,72% (в том числе Sпиp 1,42% и Sopг 1,87%): летучих (Vс) 7,32—19,28%. Теплотворная способность сланцев (Qсб) в среднем 910 ккал. Максимальные величины теплотворной способности по отдельным пробам составляют 1600—1700 ккал/кг. Содержание в сланцах углерода (Cг) от 38,81 до 54,30%; водорода (Hг) от 8,26 до 10,51 %; органической массы от 10,68 до 24,34%. Выход смолы в сланцах от 0,71 до 7,71%, в среднем по 136 пробам 4,12%. Разгонка смолы дала выход фракций: при температуре до 150° 3,5% 150—200° 16%, 200—300° 31,5%, 300—350° 19,7% и остаток 29,3%.

Горючие сланцы месторождения, как видно из анализов, высокозольные, некарбонатные, обладают низкой теплотворной способностью и характеризуются в большинстве случаев малым выходом смолы.

В состав золы входят: SiO2 58,7%; Al2O3 21,12%; Fe2O3 9,62%; CaO 3,68; MgO 1,96, SO3 1,4%; Mn 0,03%. Сульфатов железа и кальция в золе сланцев содержится от 0,15—0,30%; фосфора от 0,02 до 0,17%, в большей части проб количество фосфора колеблется от 0,12 до 0,14%. Температура плавления золы 1247° С. Горючие сланцы многосернистые (в среднем содержании серы 3,55%).

Теплота сгорания (Qбс) сланцев изменяется от нескольких сотен до 1200—1400 ккал/кг. Максимальной теплотворной способностью — 1600—1700 ккал/кг — обладают сланцы лишь нескольких проб. Удельный вес сланцев от 1,99 до 2,44.

Общая площадь распространения горючих сланцев на месторождении порядка 20 км2. Запасы слабо битуминизированных, близких к горючим сланцам пород составляют 1470 млн. т. Качество горючих сланцев, как видно из анализов, в среднем низкое. Однако в продуктивных горизонтах имеются отдельные прослои сланцев с несколько лучшими показателями по выходу смолы (до 7,71%). Такие прослои, возможно, и могут иметь практическое значение, но они из общей низкокачественной массы сланцев пока еще не выделены.

Низкое содержание окиси кальция в золе сланцев указывает на невозможность использования последних в качестве цементного сырья. В целом месторождение малоперспективно. Для выделения на нем более продуктивных слоев сланца следует подвергнуть специализированному послойному изучению разрез сланцевой толщи месторождения.