Фации континентальных и субконтинентальных отложений верхнего карбона западной части Донецкого каменноугольного бассейна (стр. 33 )

Примеры петрографического описания не приводятся – по вещественному составу аллювий дельтовый почти не отличается от аллювия руслового.

10.Пересыпь (бар).

Образцы из скв. А-75, гл. 365, 429, 496 м и обнажений Бахмутской котловины.

Песчаник.

Текстура беспорядочная. Порода обычно равномернозернитая. Размер зерен бывает различным, но не крупнозернистым.

Цвет серый.

Количество кластического материала колеблется в больших пределах (85-95 %).

В составе кластического материала преобладает кварц (80 %). Зерна его имеют неправильную форму с волнистым угасанием. Отмечаются зерна кварца с включениями червеобразных чешуек хлорита, зерен циркона или пузырьков газа.

Полевые шпаты (5-7 %) представлены преимущественно кислыми серицитизированными плагиоклазами. Зерна имеют призматическую и неправильную форму. Отмечаются зерна с сохранившейся двойниковой структурой. Калиевые полевые шпаты встречаются редко. Они сильно изменены, пелитизированы.

Из слюд (1-2 %) отмечены биотит и мусковит. Чешуйки слюд деформированы, края растрепаны. Биотит хлоритизирован, мусковит серицитизирован. Изредка встречаются чешуйки хлорита (до 1 %).

Среди обломков пород (5-7 %) различают обломки микрокварцитов, эффузивных, глинистых и углисто-глинистых пород. Глинистые породы часто изменены, хлоритизированы, реже лимонитизированы.

Из акцессорных минералов присутствует циркон, турмалин, апатит.

Цемент карбонатно-глинисто-железистый (10-15 %). Карбонат представлен кальцитом, встречающимся в виде зернистых агрегатов. Глинистое вещество – гидрослюда с примесью хлорита и тонкочешуйчатого каолинита. Гидроокислы железа образовались, по-видимому, за счет пирита, присутствие их в породе обусловливает слабо розовую окраску и снижает прочность цемента. Распределение их пятнистое.

Тип цемента контактово-поровый.

Алевролит песчанистый.

Текстура неотчетливая слоистая.

Цвет темно-бурый.

Размер зерен колеблется в пределах 0,01-0,25 мм, преобладают зерна величиной 0,01-0,10 мм. Отмечается присутствие зерен и обломков псаммитовой размерности (10-20 %).

Кластический материал составляет 60 %. В его составе преобладает кварц (45-50 %) в виде неправильных зерен с волнистым и преимущественно одновременным угасанием.

Полевые шпаты (3-5 %) представлены корродированными, сильно измененными, иногда до состояния реликтов, зернами преимущественно кислых плагиоклазов. Реже присутствуют более свежие зерна плагиоклазов с отчетливыми полисинтетическими двойниками. Калиевые полевые шпаты встречаются реже, они изменены вторичными процессами, пелитизированы.

Слюда представлена хлоритизированными чешуйками биотита и гидратированными чешуйками мусковита. Чешуйки слюды деформированы, края растрепаны. Содержание ее не превышает 3-4 %. Отмечаются единичные зерна хлорита.

Обломки пород (2 %) представлены микрокварцитами и глинистыми породами.

Акцессорные минералы – единичные зерна турмалина.

Цемент по составу глинисто-карбонатный. Глинистая часть цемента гидрослюдистого состава. Карбонат представлен выделениями железистого карбоната неправильной формы. Тип цемента смешанный – базальный и контактово-поровый.

По наслоению расположены раковины пелеципод.

Алевролиты и алевритистые аргиллиты.

Текстура микро - и скрытослоистая.

Цвет серый.

Основная масса породы сложена глинистым веществом гидрослюдистого состава. Частицы не имеют определенной оптической ориентировки. В основной массе присутствует пелитоморфный железистый карбонат и скопления гидроокислов железа. Алевритовая примесь (35-50 %) аналогична по составу песчанику.

В основной массе присутствуют обломки обугленных растительных остатков, расположенных по наслоению.

Приложение 3.

О природе сингенетических размывов угольного пласта n1 в юго-западной части Донбасса.

При отработке угольного пласта n1 на шахте Бутовка-Донецкая, а также при бурении некоторых разведочных скважин в южной части Кальмиус-Торецкой котловины были встречены необычного вида породы, замещающие угольный пласт [Борисенко 1970, 1979]. Они чрезвычайно пестры и весьма изменчивы по внешнему виду и вещественному составу, сложены в основном кремнисто-глинистым материалом, в подчиненном количестве в них находятся карбонаты и мелкий обломочный алевритовый материал.

Пока это единственное место в Донецком бассейне, где обнаружены породы подобного типа. Близкие по указанным свойствам и по возрасту породы наблюдаются в Аппалачском угольном бассейне [Smith, O’brien 1965].

Природа уникального замещения до последнего времени не находила убедительного объяснения. Принимая во внимание кремнистость, брекчиевидную текстуру и пестрый внешний вид материала, сначала предполагалось, что образование его происходит в результате выгорания угля и последующего спекания аргиллитов.

Согласно второй точке зрения, площади, занятые кластическими породами, были участками усыхающих болот, в которых отлагался обильный обломочный, глинистый и реже торфяной материал. Именно в этих местах торфонакопления никогда не происходило.

Необоснованность обеих точек зрения была настолько очевидна, что потребовалась третья гипотеза, объясняющая образование названных пород как осадков стариц, узких заливов, лагун или речных русел. Одновременно с этим иногда допускалось, что при малой мощности торфяной массы и в результате диагенетических преобразований безугольная полоса замещения подвергалась смятию и раздавливанию, так как не имела возможности сократить свой объем. На самом деле такое сдавливание могло привести только к дополнительному образованию сложно направленных трещин типа кливажных, что и наблюдается в действительности. Но вследствие неравномерного уплотнения пород брекчия дробления образоваться не могла. Если даже допустить, что породы замещения испытывали сверху большее давление, чем лежащий рядом угольный пласт, то и тогда вполне логично предположить, что выдавливание кластического материала происходило в сторону меньшего давления, то есть в более податливую угольную массу. Но этого в данном случае не наблюдается.

Еще неизвестно точно, в какой степени в процессе диагенеза происходило сокращение угольного пласта и вмещающих пород. Эмпирические расчеты для угля у разных авторов колеблются в пределах 1:10-1:40. Для терригенных пород обычно предполагаются меньшие цифры, однако конкретных указаний на этот счет не существует. По нашим наблюдениям, мощность пород замещения превосходит мощность угольного пласта на соседних участках в два-три раза, редко в пять. Учитывая то, что породы замещают угольный пласт (последнее отмечается по наличию в почве «кучерявчика», а в кровле – нормальных лагунных алевролитов и аргиллитов с хорошими растительными отпечатками), можем считать установленным в данном случае для пород среднего и верхнего карбона Донецко-Макеевского района большее (в два-пять раз) сокращение мощности угольного пласта в процессе диагенеза по сравнению с вмещающими породами.

Специальное изучение пород замещения и сбор каменного материала по шахтах Бутовка-Донецкая, Октябрьская и по многим разведочным скважинам, а также исследование его микроскопическим, термическим и рентгенометрическим методами позволило установить, что этот материал сформирован в процессе сингенетического размыва угольного пласта.

Породы размыва представлены двумя типами, между которыми наблюдаются постепенные переходы. В тех местах, где угольный пласт размыт полностью, довольно часто залегают брекчии, сложенные кремнисто-глинистыми обломками размером от миллиметра до нескольких сантиметров. Цвет их светло-серый, со слабым буроватым оттенком (палевый), часто с красной каймой по краям. Отдельные куски пронизаны тонкими зеленовато-серыми жилками и имеют фиолетовый или бурый цвет. Цементируются обломки глинистым материалом темно-серого цвета. По внешнему виду они напоминают опал или яшму. Вверх по разрезу толщи обломки постепенно исчезают, и породы размывов становятся более однородными.

Породы второго типа имеют много общего с выше описанными, отличаясь от них в основном отсутствием брекчиевидной текстуры. Цвет их темно-серый, с зеленоватым оттенком, текстура неясно-слоистая, массивная. По гранулометрическому составу в них преобладает глинистый материал, но со значительной примесью алевритового. Породы второго типа залегают над выше описанными, а также распространяются в местах частичного размыва угольного пласта. В таких случаях они отделены от ненарушенной части угольного пласта черной аргиллитовой прослойкой мощностью 1-3 см, переполненной мелкими углистыми частицами.

В составе пород размыва первого типа преобладает гидрослюда диокраэдрического структурного типа. Всегда в подчиненном количестве находится каолинит, содержание которого несколько выше в обломках бурого и фиолетового цвета. Цементирующая масса характеризуется гидрослюдистым составом [Борисенко, Прохоров 1967].

Кроме того, в породах первого типа довольно значительное количество примесей железистых карбонатов (1-10 %) и хлорита. Состав пород второго типа аналогичен выше описанным и отличается лишь значительно меньшим содержанием карбонатов (менее 1 %) при одновременном увеличении количества кварцевых и полевошпатовых зерен алевритовой размерности.

Важно отметить, что термические и рентгенометрические анализы не дают существенного отличия глинистых пород сингенетических размывов от вмещающих пород (Приложение 1).

С целью выявления наибольшего сходства вещественного состава пород из районов размывов с другими типами пород было проведено сопоставление результатов химических анализов с использованием некоторых известных приемов математической статистики. Результаты проверки гипотезы о равенстве средних для окислов химических составов свидетельствуют, что породы сингенетических размывов наиболее сходны с терригенными породами – алевролитами и мелкозернистыми песчаниками и отличаются от них только повышенным содержанием гигроскопической воды. От аргиллитов породы размывов отличаются меньшим количеством окислов магния и большим количеством окислов железа, кальция и гигроскопической воды. С известняками они сопоставимы лишь по содержанию окислов железа и марганца, с породами тонштейновых прослойков – по содержанию окислов кремния и магния.

Таким образом, основываясь на наибольшем подобии вещественного состава пород сингенетических размывов с тонкотерригенными вмещающими породами, можно сделать вывод и о генетическом их сходстве. Тем более, что породы размывов весьма отличны от морских и лагунно-морских отложений и от пород тонштейновых прослойков независимо от возможных условий их образования.