Мергели выглядят как плотная матово-черная,' несколько углеподобная порода,.неслоистая или слабослоистая, состоящая прежде всего из коричневато-бурой, иногда красновато-бурой массы, представляющей тесную смесь органического вещества, пелитового материала и карбоната. Органическое вещество, кроме примеси к пелиту, образует яркие красноватые ленты, сгустки. Содержание его, обычно 2,5-3,2%, но встречаются разности богатые им до 22%, переходящие в мергелистые горючие сланцы.
Собственно горючие сланцы доманиковой толщи представляют собой черную, буровато-черную; или бурую породу, которая даже при слабом выветривании распадается на тонкие и тончайшие плитки. Раковинки птеропод и реже брахиопод нередко скапливаются во множестве и буквально, переполняют породу (своеобразные ракушечники). Количество Сорг колеблется от 5 до 22%, соответственно чему масса органического вещества составляет 7-35% от породы. Она проявляется в трех главных формах (под микроскопом): а) гомогенной, бурой и красно-бурой массы, цементирующей минеральный материал и одновременно обусловливающей красно-бурую и темно-бурую окраску основной массы породы; б) своеобразных пленок и гомогенных, линз, обособленных от основной массы породы; в) кутикулл спор, то единичных, то обильных.
Первостепенное значение в условиях отложения доманиковых осадков имеют состав и распространение встречающихся в них органических остатков.
Богатство стеногалинных родов и видов фауны, ее обилие в известняках и сланцах и другие фаунистические особенности доманиковых отложений свидетельствуют о том, что генерировавший их бассейн представлял собою нормально соленое море с нормальным газовым режимом и без сероводородного заражения нижних горизонтов воды. Причину обогащения доманиковых пород органическим веществом следует видеть в большой продуктивности моря. При этом, учитывая чрезвычайное обилие в породах остатков тогдашнего зоопланктона, можно полагать, что продуктивностью отличались тогда именно планктонные, а не донные организмы, в частности фитопланктон, без усиленного развития которого было невозможно усиленное развитие зоопланктона; доманиковому морю были, очевидно, свойственны периодические (в году) цветения планктона. Но они были возможны лишь при условии поступления в верхнюю 50-метровую зону фотосинтеза больших масс питательных компонентов, в частности фосфатов и нитратов, которое осуществлялось вертикальной циркуляцией в самом бассейне, поднимающей вверх глубинную воду, обогащенную фосфатами, нитритами и другими элементами, а, возможно, также вносом биогенных элементов с континента.
Дополнительным аргументом в пользу планктоногенного генезиса доманиковых горючих сланцев может служить отсутствие у них своего особого специфического биоценоза, отличного от биоценоза вмещающих пород. В этом его характерное отличие от горючих сланцев бентогенного типа (например, нижневолжские горючие сланцы), для которых, наоборот, типично ясное различие биоценозов самого горючего сланца от биоценоза вмещающих пород.
Отложения доманикового типа широко развиты не только на Русской платформе и на Урале, но и во многих других местах территории России (в Сибири). Аналоги доманиковых отложений в других статиграфических горизонтах также многочисленны: граптолитовые сланцы, майкопские, чокракские горизонты Северного Кавказа, менилитовые сланцы Карпат и т. д.
Горючие сланцы северо-востока европейской части СССР, приуроченные к доманиковым отложениям, развиты в отложениях франского яруса верхнего девона. Верхнедевонские отложения известны здесь на обширной площади от Тимана до Урала и Пай-Хоя. Сланценосные толщи связаны в основном со среднефранским подъярусом. Обширность территории их распространения, труднодоступность и слабая изученность многих районов не позволяют выявить с достаточной степенью достоверности площади с промышленной или хотя бы твердой перспективной сланценосностью. Характеристика отдельных сланцевых районов приведена ниже, начиная с наиболее изученных (рис. 2).
Рисунок 2 – Обзорная карта девонских месторождений и проявлений горючих сланцев северно-востока европейской части СССР.
Обозначения: 1 – горючие сланцы
В Ухтинском районе (северо-восточный склон Южного Тимана) доманиковые сланценосные слои хорошо изучены в обнажениях по рекам Доманик и Чуть, где они представлены переслаивающимися между собой битуминозными глинистыми известняками, мергелями, известковистыми аргиллитами и горючими сланцами. Мощность 20-40 м.
Горючие (битуминозные) коричневато-бурые тонкоплитчатые известковисто-глинистые сланцы состоят из тонкозернистого кальцита с редкими зернами доломита, включений черного глинистого органического вещества и массовых скоплений птеропод. Горючие сланцы содержат до 25-30% органического вещества. Выделено до 248 прослоев пород, в том числе 163 пласта и прослойка горючих сланцев различного качества.
Средняя мощность прослоев горючих сланцев 0,16 м при колебаниях от 0,03 до 0,72 м. Мощность прослоев других пород также незначительна: известняков - 0,0001-0,40 м, кремней - 0,05-0,28 м, глин - 0,09-1,00 м.
Прослои горючих сланцев не выдержаны по площади: резко изменяются по мощности на коротких расстояниях и замещаются кремнем и другими породами. Все сланцы доманика Ухтинского района разделяются на четыре типа: собственно горючие, кремнистые битуминозные, известковисто-глинистые и известковисто-кремнистые, причем последние встречаются в довольно незначительных количествах. По содержанию органического вещества лучшими являются черные тонкослоистые горючие сланцы, но они в разрезах встречаются редко и, как правило, характеризуются незначительной мощностью (3-5 см). Более обедненные органическим веществом сланцы темно-коричневого цвета, самые же обедненные - светлые.
По внешнему виду горючие сланцы представляют собой крепкую породу, легко расслаивающуюся на плитки толщиной до 1-3 мм. Темные разности горючих сланцев в сухом виде загораются от спички и горят сильно коптящим пламенем, издавая запах резины.
Верхнедевонские отложения, содержащие в разрезе типичные доманиковые сланценосные слои, вскрываются в гряде Чернышева (от р. Усы и по р. Роговой), в Печорской гряде и Большеземельской тундре (от верховьев р. Вычегды до д. Мутный материк), в Ижемском районе на Северном и Полярном Урале (правобережье р. Печоры). Здесь прослои горючих сланцев чередуются с темно-серыми известняками, аргиллитами и кремнями. Горючие сланцы тонко - и микро-слоистые, известково-кремнистые.
Несмотря на значительное число выходов горючих сланцев девонского возраста северо-востока европейской части СССР степень их изученности весьма неравноценна. Специальные разведочные работы на горючие сланцы нигде здесь не проводились; качество их изучали скорее случайно, нежели систематически. Наиболее полно качество сланцев изучено в юго-восточной части Тимана - Ухтинском и Ижемском районах.
В лучших по качеству пробах содержание золы снижается до 38,9-65,7%. Выход летучих веществ колеблется от 9,3 до 42,9%. Основное количество серы связано с органической массой горючих сланцев, поскольку с повышением количества последней возрастает и количество серы. Плотность богатых органикой сланцев 1,47 г/см3, а у сланцев с преобладающей минеральной составляющей 2,28 г/см3. Результаты элементарного анализа горючих сланцев приведены ниже.
Полукоксование горючих сланцев, отобранных в обнажениях по р. Ухте и содержащих 20,2% летучих компонентов, показало (% на сухое вещество): влага пирогенная - 5,3, выход смолы - 8,6,кокс + зола - 82,8, газ - 3,3.
Результаты разгонки сланцевой смолы из сланцев с содержанием 20,2% летучих веществ (Ухтинский район) следующие.
Фракции Выход, %
Бензиновая до 150° С 0,6
Керосиновая до 150-300°С 3,7
Масло I плотностью 0,951 2,0
Масло II плотностью 6,881 1,2
Гудрон 1,1
Образование относительно глубоководных доманиковых отложений происходило, по-видимому, в морском бассейне нормальной солености, на что указывает разнообразная богатая фауна. Отложение осадков доманикового типа связано с периферической частью морского бассейна, в зонах застойного режима, где происходило значительное скопление планктона, ганиатито-птероподовой фауны, обусловившее развитие горючих сланцев. Геохимическая обстановка резко восстановительная, сульфидно—сероводородная, о чем свидетельствует присутствие в породе значительного количества пирита.
В пределах Южного Приуралья рассматриваются месторождения горючих сланцев франского яруса верхнего девона, расположенные в основном на территории Башкирии (Лемезинское, Ашинское, Зилимское и др.). Сланценосная толща здесь приурочена также к доманиковой свите, имеющей в разйых частях площади своего распространения различный состав. Франские отложения – подразделены на три подъяруса: нижне-, средне - и верхнефранский. К первому относятся пашийские и кыновские слои (свиты), ко второму-саргаевские, доманиковые и мендымские слои (свиты) и к третьему - аскынские и барминские слои (свиты). Здесь выделены три различные площади распространения доманиковых отложений: район хр. Каратау, область бассейна верхнего течения р. Сим и район между бассейном р. Лемези на севере до бассейна р. Зиган на юге и далее до р. Белой (рис. 3).
Доманиковые отложения в районе хр. Каратау характеризуются невыдержанностью литологического и фациального составов, выражающейся в замещении горючих сланцев с запада на восток карбонатными породами и общим уменьшением мощности свиты — от 17 до 5 м.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
