Тунгусская угленосная площадь

Тунгусская угленосная площадь размером окало 1 млн. км2 расположена в Красноярском крае в пределах Эвенкийского национального округа (рис. 72). По величине Тунгусская угленосная площадь занимает первое место в мире, по запасам — второе.

Угленосная площадь расположена на Средне-Сибирском плоскоторье, расчлененном узкими и глубокими долинами многочисленных рек. Абсолютные отметки 500—700 м, максимальные (вблизи горы Камень) — 1701 м. С востока на запад угленосная площадь пересекается реками Нижней Тунгусской, Подкаменой Тунгусской и Ангарой, в восточной части — р. Вилюем и его притоками.

Первые сведения о наличии угли относятся к XVIII в., материалы по геологии угленосной площади стали известны только лишь после путешествия А.Л. Чекановского в 1873 г по р. Нижняя Тунгусска от ее верховьев до устья.

Систематическое изучение Тунгусской угленосной площади началось после Октябрьской революции. С.В. Обручев, в результате многолетних исследований (с 1917 по 1924 г.), сделал вывод, что распространение угленосных отложений имеет определенные геологические границы и поэтому некоторые считают его бассейном. Возможно, что эти границы довольно условны и правильнее считать эту территорию угленосной площадью, так как геологическая изученность этой огромной территории очень низкая, а исследования в большинстве случаев имели маршрутный характер. He исключена возможность, что в результате детальных исследований этой огромной территории будут установлены отдельные самостоятельные бассейны.

Стратиграфия. Территория Тунгусской угленосной плошали слагается породами различного возраста от кембрия до четвертичного включительно.

Кембрий распространен очень широко и представлен всеми отделами. Он начинается базальными конгломератами, выше которых залегает мощная толща чередования песчаников, глин и карбонатных пород с простоями битуминозных мергелей.

Силур сложен также мощной морской толщей переслаивания пестроокрашенных песчаников, сланцев и богатых фауной известняков.

Девон представлен морскими пестроцветными, преимущественно глинистыми породами, переслоенными иногда известковистыми породами; на крайнем северо-востоке угленосной площади представлен битуминозными сланцами. Мощность девона 550—1000 м.

Карбон залегает на девоне без видимого углового несогласия и представлен известняками, песчаниками и сланцами турнейского яруса мощностью 70—170 м.

Пермские отложения залегают на карбоне, и часто невозможно провести четкую границу между пермью и карбоном.

Угленосные отложения пермского и частично карбонового возраста, называемые продуктивной толщей, или тунгусской свитой, залегают в крупной впадине и подстилаются известняками, мергелями и другими глинисто-карбонатными породами кембрия, силура, девона и нижнего карбона. В южных и восточных районах территории продуктивная толща имеет мощность 100—300 м, представлена рыхлыми песчаниками и глинами с редкими пластами углей. В бассейне р. Нижняя Тунгусска мощность продуктивной толщи увеличивается до 1500 м и более. Нижние горизонты здесь условно относят к среднему карбону, верхние — к перми. В отдельных районах толща расчленяется на свиты с местными названиями.

На большей части площади тунгусская свита перекрыта туфогенной и эффузивной толщами мощностью 900—1200 м, условно относимыми к триасу и верхней перми. В перекрывающих толщах развиты траппы, залегающие в виде согласных пластовых интрузий мощностью до 200—300 м, а также жил и даек.

Залегание пород продуктивной толщи в южной, юго-восточной и центральной частях площади полого-волнистое с углами падения 3—5°, в северо-западной части — складчатое, нарушенное, с углами падения до 60°.

Юрские отложения развиты в восточной части угленосной площади по р. Вилюй. Юра представлена как морскими, так и континентальными отложениями, которые лежат с размывом на силурийских осадках. В основании представлены конгломератами и грубыми песчаниками с растительными остатками; выше расположена песчано-глинистая толща с прослоями угля и углистых сланцев, относимая по заключенным в ней растительным остаткам к верхней юре.

Четвертичные отложения распространены повсеместно и представлены элювиальными и делювиальными образованиями, а в разработанных речных долинах — довольно мощным аллювием.

Тектоника. По тектоническому строению территория Тунгусской угленосной площади разнородна: южная и юго-восточная части относятся к платформенному типу с полого-волнистым залеганием слоев, крайние же западные части, более близкие к приенисейскому прогибу, носят черты субгеосинклинальной зоны с четко выраженной линейной складчатостью, с более крутым падением и более ориентированными линиями нарушений. По этим признакам в Тунгусской площади выделяют Приенисейскую мульду, тунгусское угленосное и туфовое поле и тунгусско-хатангское поле.

Приенисейская мульда, охватывающая западную часть площади, заложена еще в верхнем силуре. Вплоть до мезозоя эта область испытывала погружение, чередовавшееся с редкими, менее значительными, поднятиями. Отложения продуктивной толщи здесь имеют наибольшую мощность — 400 м и выражены плотными песчаниками и глинистыми сланцами. Осадки сильно дислоцированы и собраны в линейные и куполообразные складки преимущественно меридионального направления. Падения крыльев складок до 45—50°. Продуктивная толща содержит наибольшее количество пластов угля, с наиболее высокой степенью регионального метаморфизма.

Тунгусское угленосное и туфовое паче составляет южную и юго-восточную часть площади. Оно сложено осадками меньшей мощности и более рыхлыми, чем в Приенисейской мульде. Угленосная толща собрана в широкие пологие складки с малыми углами падения крыльев (5—10°).

Тунгусско-Хатангское лавовое поле расположено нa юго-западном склоне Анабарского массива. Продуктивная толща имеет мощность всего лишь около 200 м и собрана в пологие волнистые складки, осложненные многочисленными разрывами

Происходившая в конце верхней перми вулканическая деятельность выражена широким развитием пластовых и секущих тел траппов, пронизывающих всю палеозойскую толщу. Траппы сложены диабазами, диабазовыми порфиритами и габбро-диабазами Мощность траппов достигает до 200—300 м. Траппы занимают более 30% территории угленосной площади. Более всего они развиты в Приенисейской мульде.

В структурном отношении Тунгусская угленосная площадь (бассейн) является пологой асимметричной синклинальной складкой (синеклизой), образовавшейся в мезозойское время после отложения вулканической толщи.

Угленосные отложения на значительной площади характеризуются спокойным пологим залеганием, осложненным брахискладками, с падением пород на крыльях 5—15°. В западной и крайней юго-западной частях угленосной площади наблюдаются более отчетливо выраженные линейные складки с углами падения пород на крыльях до 30—50°. На всей территории Тунгусской площади развиты разрывные нарушения.

Угленосность. Закономерное изменение продуктивных отложений перми с запада на восток сопровождается уменьшением угленосности их в том же направлении. Так, в Норильском районе пермские отложения включают до 18 пластов (9 рабочей мощности) суммарной мощностью 30—33 м; на Кокуйском месторождении — 27 пластов (17 рабочей мощности) суммарной мощностью 88 м, по среднему течению нижней Тунгуски — 12 пластов (11 рабочей мощности), суммарной мощностью 14,5 м; в верховьях р. Котуй — 13 пластов (два рабочей мощности) суммарной мощностью 3 м.

Угленосные отложения перекрываются мощной толщей туфогенных и лавовых образований мезозойского времени. Вместе с тем угленосная толща повсеместно интрудирована долеритовой магмой, в результате чего образовались многочисленные пластовые и секущие тела значительной мощности (50—100 м).

Качество улей. Угли Тунгусской площади по качеству весьма разнообразны (табл. 59), что объясняется условиями регионального метаморфизма и широким развитием явлений термального метаморфизма.

Степень метаморфизма углей заметно уменьшается с запада на восток. В северных районах Тунгусской площади по западной окраине распространены высокометаморфизованные угли — антрациты, тощие, паровично-спекающиеся, в Норильском районе паровично-жирные, коксовые. В центре большей частью развиты газовые и паровично-жирные угли, которые в контактовых зонах с долеритами сменяются коксовыми и паровично-спекающимися. В южных районах метаморфизм углей значительно ниже, только в западной части юга Тунгусской угленосной площади имеются газовые угли и то лишь в низах толщи. Здесь они так же, как и на большей части площади центральной и восточной частей, относятся к типу длиннопламенных. В крайних южных, юго-восточных и восточных районах развиты преимущественно длиннопламенные и переходные в бурые угли.

Для углей характерно наличие значительного количества фюзеновых, фюзеноксиленовых и дюреновых разностей.

Зольность углей в большинстве случаев составляет 8—13%, содержание серы общей 0,5—1,2%, выход летучих веществ для газовых углей 26—38%, теплота сгорания на горючую массу 6900— 8500 ккал/кг.

Гидрогеологические и горнотехнические условия. На большей части территории выделяются надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные воды. Основную роль в обводненности горных выработок при разработке месторождений будут играть межмерзлотные и подмерзлотные воды. При эксплуатации отдельных месторождении в Норильском районе водопритоки в горные выработки составляют 11,2—14,2 м3/сутки.

По условиям залегания угольные пласты относятся к пологопадающим. Значительная расчлененность рельефа местности позволяет вести отработку угольных пластов с помощью штолен и наклонных шахт, а также открытым способом. Так, в Норильском районе по западной, окраине плато Сыверма и по восточной и юго-восточной окраинам Норильского и Кайерканского плато возможно широкое развитие открытой добычи угля. Соотношение суммарной мощности пластов к мощности вскрыши от 1:7 до 1:10.

При разработке угольных месторождений горы Шмидта и Кайеркан образуется взрывоопасная каменноугольная пыль. На месторождении горы Шмидта отмечаются случаи самовозгорания угля на выработанных площадях.

Общие геологические запасы угля Тунгусской угленосной площади, подсчитанные в 1955—1956 гг. и утвержденные Межведомственной комиссией, оцениваются в 1744,8 млрд. т (балансовые 1516 млрд. т), из них коксующихся около 600 млрд. т. Разведанные запасы коксующихся углей оцениваются в 7 млн. т (A2+B+C1).

Перспективы увеличения угольных пластов Тунгусской угленосной площади не ограничены и будут зависеть от степени дальнейшего его изучения.

Перспективной для промышленного освоения является крайняя юго-западная часть тунгусской угленосной площади, где выявлены мощные пласты, пригодные для разработки открытым способом.