Учение о геологических формациях (стр. 31 )

Основным принципом оценки рудоносности осадочных формаций является выявление типа их литогенеза, приуроченности к определенной геотектонической зоне, установление типа геологической формации по вещественно-структурным признакам и затем определение факторов и критериев, благоприятствующих локализации полезных ископаемых.

Общий набор полезных ископаемых, который может быть связан с соответствующими комплексами формаций, в значительной степени определяется типом литогенеза. Так, по , гумидные формации наиболее благоприятны для локализации бокситов, железных и марганцевых руд, углей, каолинов, огнеупорных глин и россыпных месторождений. Специфическими рудами при аридном литогенезе являются медные, свинцово-цинковые, каменные и калийные соли, флюорит, руды стронция, сульфаты и генетически связанные с сульфатоносными толщами эпигенетические месторождения самородной серы. Для ледового литогенеза характерны месторождения грубообломочных строительных материалов. Некоторые полезные ископаемые встречаются в гумидных и аридных областях, а климатические факторы лишь определяют развитие определенных типов этихместорождений. Так, месторождения фосфора в гумидных областях представлены желваковыми фосфоритами, а в аридных – зернистыми пластовыми. Для некоторых полезных ископаемых более существенным является температурный фактор. К ним принадлежат горючие сланцы, нефть и газ. Практически не зависит от климата оруденение в эффузивно-осадочных отложениях. К оруденению этого типа относятся месторождения железа, марганца, свинца, цинка, меди, мышьяка, силицитов и фосфоритов.

Принадлежность к различным геоструктурным областям и зонам определяет весьма существенные особености осадочных формаций: вещественный состав, характер цикличности, мощность, морфологию формационных тел и обуславливает локализацию специфического набора связанных с ними полезных ископаемых.

Смена во времени различных климатических типов литогенеза и тектонических режимов крупных блоков земной коры в сочетании с эволюцией и цикличностью осадконакопления и вулканизма в истории Земли определяют общую закономерность, весьма важную для оценки продуктивности осадочных формаций – формирование рудоносных эпох, благоприятных для образования тех или иных видов полезных ископаемых.

Далее дано описание наиболее типичных рудоносных формаций.

Нефтегазоносные формации представляют собой группу формаций, в которых полезное ископаемое не входит в состав парагенетической ассоциации. Нефтегазоносной может быть любая осадочная, а иногда также магматическая и метаморфическая формация, в которой имеются резервуары, перекрытые флюидоупорами. При этом важны коллекторские свойства пород – их пористость, проницаемость, которые зависят от гранулометрии осадков, а также от типа строения толщ. К числу формаций, благоприятных для нефтегазонакопления, относятся терригенные формации морского и континентального происхождения, ритмичного строения, сложенные переслаиванием обломочных пород, выступающих в роли коллекторов, и глин, которые служат покрышками для залежей. и (1986) среди терригенных нефтегазоносных формаций выделяли песчано-глинистые платформенные, песчаниково-глинистые глауконитовые, песчаниково-глинистые угленосные и субугленосные, песчаниково-глинистые пестроцветные и красноцветные и др. Наиболее благоприятны для нефтегазонакопления формации трансгрессивного строения с терригенными коллекторами в основании и глинистыми покрышками в кровле.

Около половины запасов нефти в нефтегазоносных бассейнах приурочено к карбонатным формация. Среди карбонатных наиболее перспективны рифовые и рифогенные формации, в которых коллекторами являются каверново-поровые органогенные известняки и развитые по ним вторичные доломиты. В частности, в Беларуси на территории Припятского прогиба большая часть залежей нефти найдена и разведана в подсолевой и межсолевой карбонатных формациях позднедевонского возраста.

Нефтематеринские формации – это в основном субаквальные карбонатно-глинистые, глинисто-карбонатные осадки, накапливавшиеся в областях длительного прогибания в разных геохимических условиях (исключая окислительные), обогащенные органическим веществом (для терригенных пород содержание Сорг более 1%, для карбонатных ‑ более 0,7% на стадии седиментогенеза и диагенеза) преимущественно сапропелевого и смешанного состава. Последующая трансформация органического вещества происходит на различных стадиях литогенеза с образованием микронефти и ее эмиграцией из нефтепроизводящих в нефтесодержащие породы. По выходу жидких углеводородов в условиях катагенеза нефтематеринские породы подразделяют на очень бедные (выход 10-50 г/м3), бедные (50-200), средние (100-500), богатые и очень богатые (500-2500) и уникальные (2500-20 000 г/м3 ). Доля уникальных нефтематеринских пород (доманикиты) в общем балансе очень мала и они имеют локальное распространение. Нефтематеринские отложения изучали , , и др.

Угленосные формации – зонально построенные геологические тела определенной мощности и протяженности, сложенные парагенетически связанными полифациальными комплексами угленосных пород (ритмами и циклами осадконакопления разных порядков). Это существенно сероцветные фитогенно-терригеные гумидные формации, содержащие угольные пласты и парагенетически связанные с ними поликомпонентные и десимметричные ритмы (циклотемы, циклиты, циклы). Угленосным формациям посвящена обширная литература, в том числе фундаментальные труды , , и других.

Угленосные отложения развиты от девона до неогена включительно с максимумами в среднем карбоне, перми и среднем мелу.

Угленосные формации формируются при благоприятном для угленакопления сочетании геотектонических и палеогеографических (ландшафтоно-фациальных и климатических) факторов. Обязательным для образования угленосных формаций считается теплый гумидный или семигумидный климат. Некоторые исследователи подчеркивают характерные, по их мнению, частные признаки угленосных формаций: обязательность континентальных фаций, преобладание негоризонтальных типов слоистости, десимметричность циклов первого порядка с набором не менее пяти типов горных пород, преобладание осадков особого лагунного типа и др.

По угленосные формации следует различать по комплексу следующих признаков: 1) мощности формаций и их изменение в пространстве, 2) характер перехода от подстилающих отложений, 3) ландшафтно-фациальные условия осадконакопления и углеобразования, 4) качественная и количественная характеристика угленосности, 5) метаморфизм углей и эпигенез вмещающих пород, 6) условия залегания (тектоника), 7) проявление и характер магматизма, 8) разрушение угленосных формаций и современные контуры угленосных площадей.

По признакам фациального состава угленосные формации делятся на паралические и лимнические. По геотектоническому режиму образования угленосные формации были разделены на три основные группы: геосинклинальную, промежуточную и платформенную, По типам прогибов, в которых происходит их накопление, группы были подразделены на типы, по общей ландшафтой обстановке ‑ на подтипы и по преобладающей общей фациальной обстановке – на виды.

Для геосинклинальных формаций характерна очень большая мощность (до 10-15 км) с четкой перемежаемостью пород различного состава, значительное число (до нескольких сотен) пластов каменных углей умеренной мощности, их выдержанность, а также отчетливо выраженная линейная складчатость, сочетающаяся с разрывами. Так, например, общая мощность угленосной толщи Донецкого бассейна превышает 8000 м и достигает 15-19 км, мощность ее продуктивной части, к которой в основном приурочены рабочие пласты, равна 1500-3000 м, количество пластов углей около 200, из них 30-40 рабочей мощности. В Кузнецком бассейне мощность угленосной формации и ее продуктивной части составляют 8000 и 4000 м. В Карагандинском бассейне количество пластов углей достигает 60, из них 28 пластов рабочей мощности, в Верхне-Силезском бассейне 477 угольных пластов, их них 177 имеют рабочую мощность. Суммарная мощность угольных пластов составляет всего несколько процентов или доли процентов от общей мощности угленосных формаций. Как правило, наблюдается зональность метаморфизма углей по разрезу и по площади. К этой группе относил угленосные формации Донецкого, Карагандинского, Кузнецкого, Печорского и ряда других угольных бассейнов. Для нее характерны паралические угленосные формации.

Платформенным формациям свойственна малая мощность (от сотен метров и менее), наличие бурых углей в пределах десятка или первых десятков пластов, обладающих малой устойчивостью и имеющих обычно небольшую мощность. Залегание угленосных отложений горизонтальное или слабо наклонное, с разрывными нарушениями небольшой амплитуды. Для этой группы типичны как паралические, так лимнические угленосные формации. Примерами формаций этого типа являются нижнекаменноугольная угленосная формация Московской синеклизы, нижнекаменноугольные каолинитово-угленосная и паралическая карбонатно-терригенная угленосная формации Припятского прогиба. К этой же группе относится неогеновая угленосная формация Беларуси, приуроченная к локальным прогибам соляного и карбонатного карста.

Для формаций переходного типа характерны промежуточные значения мощности, количества пластов углей и степень их выдержанности, по сравнению с формациями двух крайних типов. К этой группе относятся предгорные и межгорные угленосные формации. Примером последней может служить юрская угленосная формация Челябинского бассейна, нижнемеловые угленосные формации Забайкалья, нижнеюрская угленосная формация Восточно-Ферганского угольного бассейна. Так, например, в группе Челябинских месторождений мощность рабочих угольных пластов часто составляет 30-60 см, но в единичных случаях достигает 100-150 м. Однако мощные слои очень неустойчивы, особенно вкрест простирания, быстро расщепляются и выклиниваются на расстоянии всего нескольких километров. Мощность формаций этой группы достигает 1500 м. Они сложены преимущественно очень плохо сортированными, разнообразными по минералогическому составу и зернистости песчаниками с алевролитами, гравелитами, конгломератами, углистыми породами и углями. Для них характерно также быстрое выклинивание и изменение степени зернистости пород, общее непостоянство разреза.