Угольные месторождения Кыргызской Республики

На юге территории распространены глинистые отложения исключительно гидрослюдистого состава. В общем, в пределах Кызылкийского месторождения наиболее распространены аргиллиты гидрослюдистого состава.

Диагностика глинистых минералов Кызылкийского месторождения проводилась с использованием оптических методов, дериватографическими и рентгено-структурными анализами.

На кривых ДТА гидрослюды довольно уверенно диагностируются по эндотермическим эффектам в температурных интервалах 120-160 °С; 300-650 °С с максимумом 550-650 °С и 850-950 °С и экзотермическим эффектом на 950-980 °С.

На рентгенограммах гидрослюды надежно устанавливаются в полиминеральных смесях по характерным базальным рефлексам 44,7(9) - 33,3(6) - 25,8(10) - 24,2(5) - 19,95(6) -15,02(8) нм. Нечетные рефлексы обычно интенсивнее четных, что, согласно и (1970 г.), свидетельствует о наличии примеси железа.

Интерпретация данных оптической и электронной микроскопии, рентгенографии и дериватографии позволяет сделать заключение о том, что гидрослюды аргиллитов Кызылкийского месторождения представлены магнезиальными и железисто-магнезиальными разностями, либо по составу приближаются к гидромусковиту (иллиту). Иногда, главным образом, гидрослюды находятся в тесном срастании с каолинитом.

Каолинит типичен для аргиллитов, слагающих кровлю угольных пластов. Как правило, он присутствует в смеси с гидрослюдами. Обычно он образует скопления очень темных гексагональных кристаллов, диагностика которых оптическими методами весьма затруднительна.

Электронно-микроскопическое изучение показало следующее. По форме кристаллов выделяется 2 типа каолинита - аутогенный (эпигенетический) и аллотигенный. Эпигенетический каолинит встречается в виде мелких, около 1 мм кристалликов гексагональной или неправильной шестиугольной формы, а аллотигенный каолинит представлен округлыми частицами с несколько размытыми контурами.

На кривых нагревания аргиллитов Кызылкийского месторождения присутствие каолинита фиксируется характерным для этого минерала эндоэффектом с максимумом в интервале 580-610 °С и экзотермическим эффектом в интервале 920–980 ° С. Наличие каолинита уверенно фиксируется рентгенографическими методами но диагностическим рефлексам 71,4(10) - 35,7(10) - 23,38(8) - 14,87(10) - 12,83(7) - 11,26(8) нм.

Смешанно-слойные образования ряда «гидрослюда - монтмориллонит» в составе аргиллитов присутствуют в заметных количествах. На диаграммах ДТА смешаннослойных минералов присутствуют эффекты, характерные как для гидрослюд, так и для монтмориллонитов: эндоэффекты в интервалах температур 100-180 °С; 540-560 ° С и 750-850 °С и экзотермические эффекты в интервалах 330–600 °С и 940-1000 °С.

Под электронным микроскопом смешаннослойные минералы размером 0,2 мм образуют сравнительно крупные агрегаты, более плотные в центре. Форма их близка к изометричной, часто с расплывчатыми, «разлохмаченными» контурами, нередко они имеют хлопьевидный облик.

По морфологическим признакам они трудноотличимы от монтмориллонита. Умеренно эти минералы диагностируются на рентгенограммах по серии различных по интенсивности пиков в области 99-130, иногда до 150 нм.

Хлориты в составе аргиллитов распространены относительно незначительно. Они уверенно диагностируются как оптическими и электронно-микроскопическими методами, так и на рентгенограммах (рефлексы 14,24 и 4,70 нм). Судя по данным рентгенографических исследований, основная часть хлоритов представлена амезитом, т. е. их разностью, наиболее обогащенной алюминием. Очевидно, это обстоятельство является причиной тесной корреляционной связи между содержанием в породе хлорита и каолинита.

В составе глинистой фракции аргиллитов установлены минералы примеси [ ]: гетит, гидроаргиллит, демит, гипс, кварц и серицит. Кроме того, в глинистой массе аргиллитов практически всегда присутствует углистое вещество в скоплениях или достаточно равномерно распределенном виде.

Наряду с глинистым и углистым веществом в аргиллитах отмечают терригенные минеральные примеси алевритовой (0,005-0,05 мм) и значительно реже - псаммитовой (0,05-0,25) размерностей.

В составе терригенного материала отмечаются кварц, обломки горных пород, полевые шпаты и слюды, которые помимо петрографических методов четко устанавливаются по результатам термического или рентгенографического анализов.

Кварц образует угловатые, угловато-округлые и оскольчатые зерна, обычно имеющие размеры в пределах 0,01-0,05 мм. Содержание его в аргиллитах колеблется от 1 до 25 %. Примерно такими же размерами характеризуются алевритовые обломки эффузивных и метаморфических пород. Литокластический материал интенсивно перекристаллизован и превращен в тонкоструктурный aгрегат кварцево-слюдистого состава. Обломки полевых шпатов чаще всего составляют 1-3 % от общего объема кластогенной примеси. В некоторых образцах аргиллитов фиксируются зерна пирокластического материала. Последние являются более крупными по сравнению с прочими алевритовыми частицами.

Существенную часть алевритовой и песчаной примесей в аргиллитах обычно составляют слюдистые минералы. Чешуйки их имеют самые различные размеры. В одних случаях среди общей глинистой массы отмечаются относительно мелкие, заметно поляризующие свет выделения серицита, длиной не более первых сотых долей мм.

Слюдистые частицы обычно сильно изогнуты, расщеплены по спайности и в значительной мере замещены хлоритом, а кроме того некоторые из них имеют веретенообразный облик. Общее содержание слюд в аргиллитах обычно колеблется от 0,1% до 20-25 %.

В зависимости от количества алевритового материала, породы рассматриваемой группы подразделяются на аргиллиты, алевритистые аргиллиты и алевритовые аргиллиты с содержанием фракции 0,005-0,05 мм соответственно до 10 %, 10-20 % и 20-50 %.

В качестве относительно распространенного компонента аргиллитов при микроскопическом исследовании отмечается карбонатный материал, присутствующий в виде различных по размерам, обычно мелких (порядка 0,05 мм), тонкоструктурных агрегатных сростков, поровых выделений, сгустков, зерен и полиморфной массы сидерита, кальцита и анкерита.

Нередко карбонаты концентрируются в виде мелких микрослойков и линзочек. Обычно содержание карбонатов варьирует от сотых долей до нескольких процентов (иногда достигая 10-15%). В аргиллитах часто присутствует пирит, который обычно образует тонкие гранулярные выделения. Кроме того, чрезвычайно широко распространены его мелкие (0,602 - 0,05 мм) шарообразные выделения. Содержание пирита в аргиллитах обычно составляет десятые доли, иногда 1-3 % и более.

Известняки. В углевмещающей продуктивной толще Кызылкийского месторождения карбонатные породы характеризуются наибольшим по сравнению с другими распространением. По своему типу они относятся к крупнообломочным и микрозернистым известнякам, глинистым известнякам и углисто-известковистым породам [ ].

Крупнообломочные известняки, встречающиеся сравнительно редко, по внешнему виду представляют собой серые и грязно-серые разновидности, с шероховатым неровным изломом, что обусловлено наличием в их составе битой ракушки брахиопод, пелеципод, реже - других организмов. В некоторых случаях в их состав входят терригенные частицы, а также мелкие гальки глинистых сланцев, содержащие растительные остатки. Известняки подобного типа известны в виде тонких пластов и прослоев среди песчаных глинистых осадков.

Однако гораздо чаще здесь встречаются крупнообломочные известняки иного типа. По внешнему виду это массивные весьма плотные известняки светло-серого цвета состоящие из обломков раковин (до 50 % объема породы), сцементированных микрозернистым кальцитом. Терригенные примеси представлены как песчаным, так и глинистым материалом, в небольшом количестве встречается мелкие зерна кварца, пирита и пленки гидроокислов железа. Некоторая часть известняка перекристаллизована в агрегаты крупнозернистого кальцита.

Микрозернистые известняки внешне представлены темно-серыми очень плотными, не трещиноватыми породами, картируются на поверхности в виде «гривок - останцов» среди выветренных песчано-глинистых отложений карбона. Они состоят из относительно однородного агрегата криптозернистого (илистого) кальцита с размером зерен 0,002-0,003 мм. Зерна кальцита, примыкающие вплотную друг к другу, имеют неправильную форму с лапчатыми очертаниями (рис. 8).

Рис. 8 Микрозернистый известняк. Структура ситовидная.

Текстура пятнистая. Шл. 63, ник. +, ув. 1124

Среди основной массы микрозернистого кальцита наблюдается многочисленные тонкие жилки и перекристаллизованные участки, сложенные вторичным кальцитом. Последний имеет ясную ромбоэдрическую спаянность и не редко полисинтетические двойники с размером индивидов 0,002-0,05 мм.

В небольшом количестве встречаются перекристаллизованные органические остатки, представленные, в основном, единичными раковинами фораминифер, остракод и обломков криноидей.

Терригенные примеси представлены единичными зернышками кварца, однако в глинистых известняках, представленных не яснослоистыми породами темно-серого до черного цвета, содержание не карбонатной части достигает 20- 25 %.

Значительная часть органических остатков в этих разновидностях пород представлена обломками известковых водорослей, реже остатками фузулинид и других ископаемых микроорганизмов тина фораминифер, вследствие чего выделенный тип карбонатных пород по своему генетическому типу может быть отнесен к интенсивно перекристаллизоваиному фораминеферо-водорослевому известняку [ ].

Структура цемента в таком известняке криптокристаллическая, гранобластовая, микрозубчатая, гомиобластовая. Углистый материал, тесно ассоциирующий с глинистыми минералами, распределен в массе пелитаморфного кальцита неравномерно, в виде отдельных линзочек и гнезд. Пирит, как один из наиболее типоморфных минеральных примесей, образует здесь как самостоятельные скопления мелких глобулярных или пылевидных выделений, так и псевдоморфозы по углефицированным растительным остаткам.

Впервые в русской литературе еще 1920 году широко использовал понятие об угленосных формациях.

Под формацией понимал в этой работе «группу согласно залегающих слоев одного естественного бассейна», захватывающую «различные стратиграфические единицы, начиная с системы и кончая частью яруса» [54]. Он подчеркивал, что «не только отдельные пласты угля, но и вся согласно построенная угленосная формация зависит в своем проявлении от колебательных или прерывистых движений земной коры» [54].

В сложении угленосных формаций принимают участие разнообразные, но весьма определенные фации; набор их и характер чередования зависят от палеогеографической обстановки области накопления и изменений этой обстановки во времени. История развития формации определяется развитием заключающей ее тектонической структуры и климата.

Учение о формациях, как я его понимаю, - предполагает - исследование горных пород в парагенетических, структурных и исторических связях. Такой подход к угленосным толщам требует детального изучения отложений, вмещающих пласты угля, и самих углей, перехода углесодержащих серий в подстилающие и покрывающие серии, отношений с соседними одновозрастными отложениями, выяснения тектонической и палеогеографической обстановки углеобразования и их изменений во времени.

Литологических и генетических черт угленосной толщи Минусинского бассейна касались многие исследователи. При этом отмечается континентальный облик разреза «при отсутствии ясных элементов морского происхождения.

, и другие геологи, изучающие Минусинский бассейн, с основанием считают, что разрез сложен главным образом аллювиальными, русловыми и пойменными, а также озерными («озерно-баосейновыми» и «лагунными») фациями.

По петрографическому составу в разрезе угленосной толщи Минусинского бассейна участвует разнообразная серия обломочных, глинистых и органогенных пород, причем пласты угля, а также некоторые горизонты конгломератов довольно выдержаны на площади и иногда имеют значение маркирующих горизонтов.

Если сопоставить изложенные данные об основных чертах литологии Салахонской серии с геологическим строением и геологической историей соответствующих территорий, то можно обнаружить определенную связь литологии с общей геологической обстановкой.

Выводы

На территории Республики к настоящему времени известно около 70 месторождений и углепроявлений. Эти месторождения и углепроявления группируются в четыре бассейна (Южно-Ферганский, Озгонский, Северо-Ферганский, Кавакский) и четыре угленосных района (Алайский, Алабука-Чатыркельский, Южно-Иссык-Кульский, Восточно-Чуйский).

2. В истории развития геологических структур Республики можно различать 3 основных этапа:

Первый этап охватывает почти весь период предшествовавший накоплению продуктивных юрских отложений, т. е. палеозой и местами ранний триас. Ко второму этапу относится промежуток времени от позднего триаса до палеогена включительно. Третий этап начинается иногда в конце палеогена, а местами в неогене и даже в раннечетвертичный период.

3. Угленосность на территории Кыргызской Республики связана с отложениями юрского возраста. Об угленосности рифея, кембрия, ордовика, силура, карбона, триаса и неогена имеются краткие сведения, полученные по результатам мелкомасштабной геологической съемки, так как специальных геологических работ для их изучения не проводилось.

4. Бешбурханское буроугольное месторождение приурочено к северному погружению Каузанской структуры и относится к структурно-фациальной зоне высоких предгорий Алая.

В геологическом строении этогоместорождения принимают участие палеозойские и мезокайназойские покровные образования.

Отложения юры с резким угловым и стратиграфическим несогласием залегают на породах палеозойского фундамента и не имеют выхода на дневную поверхность.

5. В геологическом строении месторождения Абшир принимают участие отложения палеозоя, мезозоя и кайнозоя.

Палеозойские образования представлены обложениями силурийской системы и сложены песчано-глинистыми, хлорит-глинистыми сланцами, песчаниками с линзами конгломератов.

Мезозойские образования представлены отложениями юрского и мелового возраста.

6. В геологическом строении месторождения Кызылкия участвуют отложения палеозойского, юрского, мелового, палеоген-неогенового и четвертичного возрастов.

Юрские отложения могут быть подразделены на 5 свит:

Учкоргонская свита охватывает подугольную свиту. Кызылкийская свита охватывает угленосную свиту. Алмалыкская свита охватывает надугольную толщу. Араванская свита охватывает пестроцветную толщу. Жинжыганская свита охватывает красноцветную толщу.

7. Физико-механические свойства углей характеризуются следующим данными: угли обычно черного цвета, цвет черты-черно-бурый, блеск большей частью матовый, полублестящий, реже блестящий и шелковистый. Излом неровный, раковистый и угловатый. Механическая прочность углей резко понижается при хранении, за счет отдачи влаги, они растрескиваются и разрушаются. Угли зачастую склонны самовозгоранию.

По вещественно-петрографическому составу угли участка относятся к группе гумолитов, классу гелитоидов и фюзенитов. По типу - клареновые, дюрено-клареновые, кларен-дюреновые.