Современные технологии добычи горючих сланцев (стр. 7 )

В районе бассейна верхнего течения р. Сим (Мясников­ская и Миньярская синклинали) доманиковая свита подсти­лается переслаивающимися песчаниками, глинами и извест­няками; мощность доманика 11м, представлен он переслаи­вающимися битуминозными сланцеватыми известняками, мер­гелями и коралловыми известняками.

Самый крупный район развития доманика в Южном Приуралье - район развития франских отложений от р. Лемезы (р. Икын) до р. Зиган (р. Сиказы). Наиболее типичный раз­рез (средняя часть полосы) представлен переслаивающимися глинами, горючими сланцами и кремнями общей мощностью 55 м. К северу горючие сланцы выклиниваются.

На территории этого района разведано Лемезинское ме­сторождение, приуроченное к западному крылу крупной анти­клинали, ось которой имеет субмеридиональное простирание. Структура месторождения довольно простая. К западу на­блюдается довольно резкое выполаживание слагающих его пород. Очевидно, месторождение протягивается далеко на запад, вплоть до района фациального замещения сланценосной толщи одновозрастными карбонатными отложениями (рис. 4). В Лемезинском месторождении толща горючих сланцев имеет сложное строение при общей мощности до 20 м. В ней выделяют три промышленно ценные пачки: нижняя мощ­ностью 1,35 м, средняя мощностью 2,25 м и верхняя мощностью 1,75 м. Мощность прослоев пустой породы ме­жду сланцевыми пачками 2-3 м. Каждая сланценосная пачка характеризуется сложным строением и состоит из серии прослойков горючих сланцев мощностью 0,1-0,4 м каждый, разделенных прослоями пород мощностью 0,05-0,1 м.

Вся сланценосная толща очень неустойчива по петрографи­ческому составу слагающих ее пород, что указывает на сложные палеогеографические и палеофациальные условия формирования верхнедевонских отложений.

По химико-технологическим показателям горючие сланцы Лемезинского месторождения разделены на несколько кате­горий. В табл. 5 помещены результаты анализа 10 об­разцов сланца, причем пробы с четными номерами необогащенные, а пробы с нечетными номерами подвергались обо­гащению ручной разборкой.

Рисунок 3 – Схематическая геологическая карта выходов доманиковой свиты в Южном Приуралье [4]

Обозначения: а – выход доманиковых отложений; б – дизъюнктивные нарушения; в – месторождения горючих сланцев и их номера; 1 – Лемензинское, 2 – Ашинское, 3 – Зиминское, 4 – проявление сланценосности в бассейне р. Зиган

Рисунок 4 - Схематический геологический разрез Лемезинского месторождения горючих сланцев

Обозначения: 1 - наносы; 2 - известняки фаменского яруса; 3 - извест­няки живетского яруса; 4 - глины; 5 - горючие сланцы с теплотворной способностью до 1800 ккал/кг; 6 - горючие сланцы с теплотворной способностью свыше 1800 ккал/кг

Анализ сланцев показал следующий их состав (%): мине­ральной углекислоты - 3; серы общей - 6,2-7,0; летучих веществ - 32,4-34,1; углерода - 69-73; водорода - 7,1-7,4; азота - 0,30-0,67. Содержание фенолов в смоле — 7,9-9,9%.

При выветривании сланцы распадаются на тончайшие лис­точки с идеально параллельными поверхностями, на которых почти всегда наблюдаются скопления фаунистических ос­татков. Микроскопически устанавливаются пять компонен­тов: органическое вещество, обломочный материал, карбо­натный материал, остатки фауны, аутигенные  минералы. Органическое вещество встречается как в виде однородной красновато-бурой мессы, цементирующей терригенный материал, так и в виде сгущений, скапливающихся в различных частях породы, Обломочный материал наблюдается в виде зерен кварца, размером около 0,01 мм и менее. Карбонат­ный материал представлен дисперсно-рассеянным кальцитом, по-видимому, неорганического происхождения. Аутигенная минерализация выражена образованием конкреций лимонита, прожилками и микроскопическими линзочками кварца.

На северном и южном участках месторождения сланцы высокого качества залегают четырьмя прослоями суммар­ной мощностью 0,8 м.

Таблица 5

Качественная характеристика горючих сланцев

Номер пробы	Результаты технического анализа	Перегонка по Фишеру
Wn, %	Vє, %	Qєб, ккал/кг	Подсмольная вода, %	Смола, %	Газ, л/кг	Полукокс, %
1	1,81	73,47	2302	7,5	6,25	19	81,23
2	1,89	74,26	2008	2,5	7,00	20	82,80
3	2,31	77,13	1725	2,0	6,25	15	87,55
4	1,55	78,55	1531	3,0	5,60	15	88,35
5	2,50	79,24	1581	4,6	4,13	21	86,75
6	2,65	78,20	1488	2,5	5,50	19	87,69
7	1,40	78,16	1729	2,0	5,75	19	88,90
8	3,51	78,85	1536	2,5	4,90	13	89,41
9	3,27	77,76	1503	4,4	3,75	22	87,35
10	4,92	57,22	3023	3,8	3,50	22	88,56
11	-	-	-	5,6	8,12	44	78,44

Сланцы низких категорий представлены, вероятно, сапропелево-гумусовым веществом, Они составляют основную массу лемезинскнх горючих сланцев, Макроскопически слан­цы этого типа представляют собой неслоистую легкую чер­ную породу с раковистым изломом. Характерно отсутствие фауны,

Условия разработки Лемезинского месторождения относи­тельно благоприятные. Несмотря на наличие оврагов, штольневая отработка неудобна. Наиболее целесообразна закладка шахт глубиной до 150 м, которыми можно вскрыть горизон­ты горючих сланцев до 600-700 м глубиной по падению.

При подсчете запасов выделено три пачки горючих слан­цев, достаточно хорошо выдержанных в пределах разведан­ной площади. Длина участка, на котором произведен подсчет запасов, 2,1 км. Всего было подсчитано геологических за­пасов 42,7 млн. т, в том числе промышленных категорий (А + В + С1) - 10,7 млн. т и перспективных (кат. С2) - 32,0 млн. т.

Сланценосностъ верхней юры (Волжско-Печорская провинция)

Верхнеюрские сланценосные отложения, протягивающиеся через всю восточную часть Русской платформы, от Печор­ского моря на севере до Каспийского моря на юге, объеди­няются в Волжско-Печорскую провинцию горючих сланцев, в пределах которой сланцесодержащие отложения трансгрес­сивно залегают на различных горизонтах карбона, перми, триаса и средней юры.

Верхнеюрские отложения представлены исключительно морскими фациями. Келловейский ярус сложен преимущественно глинами, часто песчанистыми с прослоями алевритов, и лишь в Вятско-Камской впадине преобладают пески с про­слоями глин. Мощность келловея в саратовском правобе­режье обычно не превышает 60 м, а севернее Ульяновска снижается до 25 м. Отложения оксфордского яруса развиты значительно меньше, чем келловейского. Они состоят в основном из глин, местами со стяжениями мергеля и желва­ками фосфоритов, и лишь в восточной части Московской синеклизы представлены песками. Мощность оксфордских отложений изменяется от 20-40 до 115 м.

Кимериджские отложения распространены довольно ограни­чено. Они представлены глинами, мощностью обычно не бо­лее 15-20 м.

Отложения волжского яруса в нижней части состоят из темно-серых известковистых глин, переслаивающихся с го­рючими сланцами, а в верхней части - преимущественно из песчаников с глинами фосфоритов. Мощность отложений волзю­ского яруса в Кировской области 10-20 м, в районе Нарь­ян-Мара 50 м. На юге, в частности в районе Жигулевско-Пугачевского свода, она равна 45-50 м, а в Прикаспийской синеклизе доходит до 250 м.

Волжско-Печорская сланценосная провинция характеризует­ся наличием крупных структур типа синеклиз и антеклиз с малой амплитудой и с углами падения пород до долей граду­сов и редко 1-2є.

На юге располагается Прикаспийская синеклиза - это область глубокого погружения фундамента платформы с ши­роко развитыми соляно-купольными структурами. Севернее находится Волжско-Камская антеклиза, сложенная двумя сводами - Татарским и Жигулевско-Пугачевским, разобщен­ными Мелекесской, Верхне-Камской и Буэулукской впадина­ми. На западе к Волжско-Камской антеклизе примыкает Московская синеклиза с менее крупными структурными эле­ментами наложенного типа - Вятско-Камской впадины и Ульяновск-Саратовским прогибом. Северную окраину про­винции занимает Печорская впадина. В настоящее время в ее пределах выделяются Ижемский, Денисовский и Хорейвер-ский прогибы, разделенные Печорским валом и Колвинским поднятием.

Верхнеюрские сланценосные отложения волжского яруса имеют прерывистый характер распространения. Они подсти­лаются кимериджоксфордскими. Переход между ними, как правило, резкий и подчеркнут региональным размывом, как, например, на Общем Сырте. В Ульяновско-Кашпирском рай­оне глины верхнего кимериджа сменяются волжскими отло­жениями весьма постепенно.