Месторождения горючих сланцев каменноугольного и пермского возрастов

Горючие сланцы относятся к верхнему и нижнему отделам карбона.

К нижнему отделу относятся горючие сланцы Центральночерноземной области, которые простираются от ст. Кантемировка до ст. Шуриновка Бугучарского района и у с. Белая Глинка на Дону. Все эти месторождения причисляются к довизейскому ярусу.

К верхнему отделу, к уральскому (стефанскому) ярусу причисляются месторождения: Кендерлыкское и ряд других более мелких месторождений Казахстана, Юрезанское — в Башкирии и Косьвинское — на Урале.

Большинство сланцев пермского возраста в пределах России относится к низам пермо-карбона: к уфимскому, кунгурскому и артинскому ярусам. Сюда относятся частично горючие сланцы Кендерлыкского и Юрезанского месторождений.

Предположительно к казанскому ярусу верхней перми относятся месторождения горючих сланцев по р. Каме (район Елабуги), Голюшерминское (Алнашское) месторождение, вероятно, месторождения по р. Выми в бассейне Вычегды и Айювы в бассейне Печоры.

Наиболее крупным и изученным из перечисленных месторождений является Кендерлыкское месторождение, которое находится в Восточном Казахстане в 85 км от г. Зайсан. Горючие сланцы залегают в верхнекарбоновой толще и чередуются с пластами угля или даже образуют их кровлю.

Указанная угленосная толща включает три свиты горючих сланцев: нижнюю мощностью 7 м, среднюю — 12 м и верхнюю мощностью около 330 м, последняя геологом Щеткиным расчленяется на 19 горизонтов.

Нижняя сланценосная сайта содержит два пласта сланца: верхний пласт нижней сланценосной толщи и нижний, или «Калын-Кара».

Строение нижней сланценосной толщи (по данным Л.Ф. Добрянского) представляется в следующем виде: верхний пласт со средней полезной мощностью до 0,76 м. Под ним залегает голубовато-cepый мергелистый песчаник и еще глубже пласт сланца «Калин-Кара». Этот пласт в верхней своей части сложен пачками черных сланцев, разделенных линзовидными слоями битуминозных известняков. Мощность 1—1,4 м на юге месторождения и до 3 м на севере. Нижняя часть пласта «Калын-Кара» представлена черными сланцами. Средняя полезная мощность этого пласта 0,77 м при средней полезной мощности битуминозных известковых прослоев в 0,26 м. Ниже пласта «Калын-Кара» залегает слон песчаника мощностью 0,3 м и под ним слой гумусового угля мощностью до 2,5 м.

Петрографическое исследование сланцев доказало, что верхние горизонты нижнего пласта содержат бесструктурное вещество сапропелево-гумусового типа с включением спор и пыльцы, а также капелек биоуминозного вещества. Части включения песчаников, полевого шпата, доломита или обломочного кварца. Во многих случаях масса имеет чередующийся слоистый характер.

Сланцы «Калин-Кара» имеют однородный характер и матовый черный цвет. Под микроскопом кероген представляет собой бесструктурную хлопьевидную массу темно-коричневого или красного циста, напоминающую органическую массу гумусовых углей. Минеральная часть имеет иловатый глинистый характер. Попадаются также споры и пыльца.

Верхний пласт нижней сланценосной толщи может быть разбит на пять пачек, каждая мощностью от 0,10 до 0,30 м с прослоями породы от 0,02 до 0,09 мм. Общая мощность верхнего пласта до 0,70 м более или менее выдержана по всему месторождению.

Горючий сланец верхнего пласта содержит влаги 3—4%, золы 48—70%, серы 1—2%, выход летучих веществ 22—40%, теплота сгорания горючей массы 2500—4500 ккал/кг. При перегонке сланец дает на горючую массу 11—27% смолы и 63—81% полукокса. Пласт «Калин-Кара» по зольности и сернистости почти одинаково с верхним пластом, но дает выход смолы не более 10% и имеет более низкую теплоту сгорания (2300 ккал/кг).

Средняя свита горючих сланцев залегает на 600 м выше нижней. Она включает большое количество неустойчивых пластов и прослоев горючих сланцев общей мощностью около 4 м. Горючие сланцы этой свиты содержат около 70% золы, менее 1% серы и обладают невысокой (2300 ккал/кг) теплотой сгорания. При перегонке сланцы дают до 14—15°о смолы и 79% полукокса.

В верхней свите из выделенных 19 горизонтов рабочую мощность имеют лишь четыре горизонта. Нижний из них характеризуется очень сложным строением. Он представлен переслаивающимися доломитами, аргиллитами и горючими сланцами. Moщность горизонта 21 м. Второй горизонт сложен переслаиванием тех же пород и имеет мощность 65 м. Третий представляет переслаивание горючих сланцев с песчаниками и битуминозными алевролитами, мощность его 20 л. В четвертом горизонте происходит нереслаивание горючих сланцев, приуроченных главным образом к верхней части горизонта, с алевролитами, битуминозными аргиллитами и гипсоносными аргиллитами.

Во всех четырех горизонтах заключено до 216 пластов и прослоев горючих сланцев мощностью от нескольких сантиметров до 3 м и более. Суммарная мощность их изменяется от 4,6 до 53 м.

Cланцы верхней свиты обладают более низким выходом смолы — чаще всего 7—9% и малой теплотой сгорания — от 500 до 3000 ккал/кг, в среднем 1000—2000 ккал/кг.

Месторождение находится в труднодоступной и отдаленной от промышленности местности и не осваивается.