Литологический состав угленосной толщи месторождения Ангрен

03.04.2020

В базальной свите песчаников содержится в среднем около 70%, в угленосной — около 20%. Вследствие слабой отсортированности осадков четких границ между песчаниками и глинами нет. Наблюдаются разнообразные количественные смеси песка, илов и глин. Среднее содержание фракций в каолини-зированных аркозовых песчаниках составляет: <0,1 мм (песчаная фракция) 19%; 0,1—0,01 мм (алевролитовая фракция) 20%; 0,01 мм (глинистая фракция) 61%. В отдельных слоях песчаной фракции содержится значительно больше — до 50—60%.

В базальной свите крупнозернистые песчаники содержат прослои гравийных песчаников, характерной особенностью которых является большое количество крупных зерен кварца, сохранивших огранку.

В очень редких случаях в песчаниках обнаружена мелкая галька изверженных пород; значительно чаще встречаются обломки глин, песчаников и угля, что свидетельствует о размыве и переотложении внутри угленосной толщи.

Несмотря на то что песчаники имеют свойственную им типичную зернистую текстуру, гранулометрический анализ дает незначительный процент песчаной фракции: 19—20, редко 50—60 (в базальной свите).

Минералогический состав песчаников, в общем, выдерживается по всему разрезу.

Породообразующими являются политизированный полевой шпат и кварц; они составляют 95—99% от всей массы породы. В легкой фракции в незначительном количестве встречается слюда. В заметном количестве содержатся пирит или, если он отсутствует, лимонит. Акцессории составляют не более 1%. Совершенно отсутствует показатель окислительной среды — пиролюзит.

По данным рентгенографического анализа, глинистая фракция является каолинитом с примесью коллоидального кремнезема.

Песчаники, как правило, неслоистые или косослоистые. Угол наклона косых слоев достигает 15—20°. Слои имеют вогнутую форму и взаимно пересекают друг друга или ложатся на подстилающие слои с размывом последних. Слоистость отличается сменой зернистости материала или большим или меньшим количеством обугленного растительного шлама.

Если придерживаться установленных типов, то косая слоистость скорее всего соответствует дельтовому типу.

Чистые песчаники — явление весьма редкое. Обычно они загрязнены обугленным растительным шламом от мельчайшего детрита до щепок и даже частей крупных стволов. Растительный материал чаще ориентирован по наслоению, чем вызывает полосчатость и грубое расслаивание породы. Нередко встречаются так называемые мусорные песчаники с беспорядочным нагромождением растительного материала.

Растительный материал находится в состоянии фюзена, ксилена или ксиловитрена. Мелкообломочный материал и бесформенные обломки (щепки) обычно представлены фюзеном. Фрагменты древесины в различной степени гелифицированы.

В кровле угольной залежи было обнаружено большое количество стволов деревьев до 30—40 см в диаметре. Внешняя часть стволов покрыта песчано-железистой коркой, внутренняя часть гелифицирована, причем замещается оолитовым песчанистым бурым железняком и является как бы цементом последнего. В тонкозернистых песчаниках изредка встречается слабо измененная, сохранившая упругость кутикула желтовато-коричневого цвета.

Песчаники содержат следы корневой системы растений в виде перпендикулярных к напластованию цилиндрических трубочек диаметром 1—4 мм и длиною 6—15 см. Внутренняя полость трубочек пустая или содержит углистое вещество землистого сложения. Корневищ большего размера или неперпендикулярных напластованию не наблюдалось.

Пирит в крупных конкрециях или в рассеянном виде встречается в песчаниках довольно часто. Особенно большое количество пирита содержат песчаники базальной свиты.

В зонах окисления пирит замещается конкреционными песчаноглинистыми бурыми железняками с характерной скорлуповато-концентрической структурой. Часто встречаются песчано-лимонитовые псевдоморфозы по древесине и другим растительным остаткам или линзам землистых охр.

Аркозовые песчаники, не содержащие растительного материала или не обогащенные гумусовыми кислотами, имеют светло-серый цвет. По мере обогащения обугленным растительным детритом цвет песчаников принимает все оттенки от серого до почти черного цвета.

В тех разрезах, где растительный материал отсутствует или замещен железными охрами, песчаники приобретают лиловую, грязно-розовую, в общем пеструю окраску.

Алевриты как литологическая разновидность выделяются главным образом по текстурным признакам.

Ни химический, ни гранулометрический состав не позволяет наметить четких границ между алевролитами, с одной стороны, и песчаниками и глинами, с другой.

Как в базальной, так и в угленосной свитах алевриты занимают около 14% мощности разреза. Это уплотненные породы, со слабо выраженной зернистой текстурой, с землистым или угловато-раковистым изломом, обычно более плотного сложения, чем песчаники. Некоторые разности, содержащие большое количество коллоидального кремнезема, при высыхании рассыпаются на мелкую угловатую щебенку. Присутствие коллоидов подтверждается еще и тем, что некоторые разности белых алевритов липнут к языку, как опоки.

Как и песчаники, алевролиты содержат то или иное количество растительного обугленного детрита, конкреции пирита или бурых железняков.

Слоистость алевритов грубая, обычно вызывается неравномерным скоплением растительного материала.

Химическая и минералогическая характеристики алевритов, как указывалось, существенно не отличаются от таковых для глин.

Глины составляют около 20% общей мощности разреза. Среди них легко намечается несколько разновидностей: 1) серовато-белые без органики, иногда слабо окрашенные; 2) серые или темно-серые, неслоистые, насыщенные органикой; 3) комовые (ископаемые) почвы; 4) углистые глины; 5) сухарные глины. Последняя разновидность относится к коре выветривания, по физико-химическим свойствам резко отличается от глин угленосной свиты и рассматривается как отдельный литологический тип.

Гранулометрический анализ глин дает следующие цифры процентного содержания фракций: песчаная фракция (0,1 мм) 6; алевролитовая фракции (0,1—0,01 мм) 14; глинистая фракция (0,01 мм) 80.

Неоднородность состава хорошо иллюстрируется кривыми гранулометрического состава глин.

Белые и цветные глины в угленосной свите — явление редкое. В сухом состоянии белые глины мелоподобные, маркие, иногда липнут к языку, указывая на наличие коллоидального кремнезема.

При смачивании водой глины образуют пластичное, хорошо формирующееся тесто. Слоистость неясно выраженная, иногда намечается полосчатость, излом землистый. По химическому составу это каолин с небольшой примесью тонкообломочного кварца.

Пестрые глины имеют основной тон грязно-розовый или лиловый, пятнистость вызвана переходами основного тона в бурый, красный и зеленый цвет. Пестрые глины угленосной свиты похожи на глины каолиновой свиты и отличаются от последних более темным тоном.

Наиболее распространенная разновидность глин — глины серые. Окраска их вызвана присутствием обугленного растительного детрита и гумусовых кислот. Количество органического материала в глинах бывает настолько значительным, что они переходят в мусорные породы, если растительный детрит крупного размера, или переходят в углистые глины с содержанием горючей массы до 40—50%, т. е. являются глинистым углем.

Комовые глины представляют собой растительные ископаемые почвы. Они в той или иной степени насыщены гумусом. Землистая комовая текстура без признаков слоистости вызвана корневыми придатками растений. Глины содержат до 10% активного кремнезема.

Микроскопические исследования показывают, что белая разновидность глин представляет собой сплошную каолинитовую массу, похожую на основную массу кварцевых порфиров флюидальной текстуры. Серая разновидность состоит из сплошной, весьма тонкодисперсной каолинитовой массы с чешуйками серицита и редкими зернами кварца.

Крупные фракции глин содержат пирит, лимонит, апатит и неразложившиеся полевые шпаты. Полевые шпаты преобладают над кварцем. Рентгенометрические исследования подтверждают каолинитовый состав коллоидной фракции глин.

Под названием сухарных глин проходят разновидности всех пород, непосредственно связанных с корой выветривания от глиноподобных, сохранивших текстуру материнских, до типичных flint clay.

1. Глиноподобные, серовато-белые, иногда с зеленоватым оттенком породы, сохранившие порфировую или порфиритовую текстуру. Основная масса неравномерно каолинизирована, а поэтому в качестве примеси порода содержит полевые шпаты, слюды и амфиболы. В большем или меньшем количестве в породе содержатся сохранившие огранку зерна кварца.

Под микроскопом видно, что порода имеет брекчиевидное сложение, основная масса состоит из вытянутых обломков (размером до 2,51 мм) тонкозернистого каолинитового вещества, промежутки выполнены каолинитом, но более кристаллическим, с многочисленными зернами кварца (до 0,07 мм). Местами цементирующая масса имеет радиально-лучистую структуру. Эта масса окрашена в желтоватый цвет бурыми гидроокислами железа. Порода пронизана мелкими конкрециями карбоната; в центре таких конкреций, как правило, заключены кристаллы лимонитизированного пирита.

2. Породы того же состава, но совершенно утратившие структуру исходных пород. Макроскопически это светло-серые глины землистого сложения, в большей или меньшей степени пиритизированные и содержащие мелкие остроугольные зерна кварца.

3. Собственно сухарные глины представляют собой каменистую, плотного сложения породу, светло-серого или серого цвета, с плоско-или угловато-раковистым изломом.

В однородной массе включены сохранившие огранку кристаллы стеклянно-белого кварца, иногда обломки каолинизированных порфиритов. В воде они не размокают или сильно поглощают ее и распадаются на остроугольные кусочки, не образуя пластичной массы.

Собственно сухарные глины по сравнению с двумя другими типами глин отличаются пониженным содержанием окислов железа, меньшим содержанием щелочей и меньшей дисперсностью.

Углисто-известковые пачки встречаются в виде линз и пачек размером до 0,4 мм в поперечнике внутри мощных слоев фюзенового угля. По внешнему виду это крепкая порода темно-серого или черного цвета, часто содержащая большое количество фюзенизированных фрагментов наземной растительности. Текстура мелкозернистая или волокнистая; в некоторых разновидностях проявляется ясно выраженная стилолитовая текстура.

Под микроскопом порода представляет пелитоморфный или кристаллический известняк, сильно пигментированный углистым веществом.

Данные химического состава (Лаборатория Геологического института АН Узбекистана) подтверждают микроскопическое определение (табл. 261).

Таким образом, примерно 70% породы составляет CaCO3 и около 20% углистое вещество.

Железосодержащие породы: сидериты, охры, охристые глины, глинистые бурые железняки встречаются в различных частях разреза и в комбинации со всеми породами, начиная от угля и кончая грубозернистыми песчаниками. Залегают эти породы в виде конкреций и коротких линз мощностью от 1 см до 0,1—0,3 м. Сложение плотное или мелкозернистое для сидеритов и железняков и землистое, рыхлое для охр и охристых глин. Указанные породы составляют не более 1 % разреза, встречаются не повсеместно и играют роль индикаторов геохимической среды, в которой происходило накопление осадков.

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