Грубоуламковий матеріал з вугільних шарів Донбасу і значення його вивчення для вирішення питань вугільної геології та палеогеографії - Автореферат

Знаходження в вугільних пластах грубоуламкового матеріалу (валунів і гальок) належить до відносно рідкісних і слабо вивчених явищ. Не дивлячись на те, що перші знахідки згаданих утворень в пластах вугілля басейну були зроблені ще на початку минулого століття, накопичений зараз фактичний матеріал до сих пір системно не досліджений. В той же час специфічні умови попадання валунів і гальок у вугільні шари (з одного боку, інтенсивний гідродинамічний режим під час їх переносу, а з іншого - сталі гідродинамічні умови накопичення рослинності в торфяних болотах), порівняно недалеке перенесення великих уламків, збереження петрографічних типів порід (структура, текстура, мінеральний склад) з областей зносу дозволяють більш поглиблено та обґрунтовано вирішити ряд важливих питань геологічної історії формування продуктивних товщ вугільних басейнів. Порівняно з іншими теригенними породами, валуни та гальки у вугільних шарах - це маловивчені, але разом з тим унікальні, високоінформативні утворення, що зумовлює необхідність детального планомірного їх вивчення в Донецькому басейні. Обєкт дослідження - вугленосні відклади Донецького басейну; вугільні пласти, в яких знайдено грубоуламковий матеріал.У вступі обґрунтовано актуальність роботи, визначено: мету, завдання, обєкт дослідження, необхідність і наукову цінність вивчення грубоуламкового матеріалу з вугільних пластів Донецького басейну. Випадки знайдення валунів і гальок у вугільних шарах фіксувалися в Вестфальскому й Аахенському басейнах Німеччини (Кукук, 1938), Північно-французькому і Центрально-французькому басейнах Франції (Барруа, 1907), Верхньосілезькому басейні Польщі (Зелеховський, 1926); в вугільних басейнах Нідерландів (Кімпл, 1961), Великобританії (Філіпс, 1855; Бонней, 1873; Спенсер, 1887), Бельгії, Австрії, Чехословаччині, США (Андрюс, 1870; Ортон, 1892; Дана, 1895; Мак-Келіс 1903; Уайт, 1915; Прайс, 1932). В подальшому географія знахідок валунів і гальок в пластах вугілля значно розширилась і зараз охоплює всю територію Донецького басейну, включаючи північну, північно-східну і південно-східну його частини (А.А. Встановлено також широкий стратиграфічний розподіл валунів і гальок, розташованих у вугільних пластах смолянинівської , білокалитовської , каменської і горлівської свит середнього карбону. В роботі вищезгаданих авторів розглядаються окремі аспекти вивчення валунів і гальок, знайдених в основному лише в західній частині басейну: особливості морфології і речовинного складу, механізм транспортування, місцезнаходження області зносу та ін.Вивчення розрізу світи С25 (де знайдено найбільшу кількість валунів і гальок) показує наявність в ньому різнозернистих пісковиків (здебільшого грубозернистих), які за даними Ю.А. Порівняльний аналіз мінералогічного петрографічного складу валунів та гальок у вугільних шарах дозволяє нам виділити такі теригенно-петрографічні провінції за псефітовою фракцією: Західну, Південно-західну (Горлівська, Донецько-Макіївська), Північну (Краснодонська), Північно-східну (Білокалитвенсько-Шолоховська) і Південно-східну (Новошахтинська). Для Західної, Південно-західної провінції, за допомогою керівних валунів вже доведено, що джерелом зносу уламкового матеріалу була Приазовська частина Українського щита (П.В. Усі валуни, знайдені у вугільних шарах світ С23, С25, С27, добре петрографічно привязуються до порід Приазовського масиву, а знахідка валуна фойяиту повністю це доводить, тому що такі лужні породи специфічні тільки для Приазовя (Б.С. “Спорідненість” уламків пісковиків і валунів дозволяє припустити, що вони утворилися в результаті розмиву вулканічних порід у зоні контакту Українського щита з Дніпровсько-Донецькою западиною.По результатам проведених робіт можливо зробити наступні основні висновки: 1.Виявлено широке стратиграфічне та площадне розповсюдження грубоуламкового матеріалу в вугільних шарах середнього карбону Донецького басейна. За девяносторічний період вивчення даного явища валуни та гальки були знайдені в шарах вугілля світ С23, С24, С25, С27 в 14 пунктах Донецько-Макіївського, Центрального Чистяково-Снежанського, Краснодонського, Шахтінсько-Несветаєвського, Белокалитвенського вуглепромислових районів. Валуни та гальки мають добру окатаність і сфероідальну, діскоідальну та еліпсоідальну форми. Переважають (50%) метаморфічні породи: кварцити (40% від усіх порід) кристалічні сланці, гнейси. Підпорядкований розвиток мають магматичні породи (30%) - граніти, гранодіорити, кварцові діорити, діорити, діабази, фельзит-порфіри, кератофіри, кварцові порфіри та осадові породи (20%) - вапняки та пісковики.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

По результатам проведених робіт можливо зробити наступні основні висновки: 1.Виявлено широке стратиграфічне та площадне розповсюдження грубоуламкового матеріалу в вугільних шарах середнього карбону Донецького басейна. За девяносторічний період вивчення даного явища валуни та гальки були знайдені в шарах вугілля світ С23, С24, С25, С27 в 14 пунктах Донецько-Макіївського, Центрального Чистяково-Снежанського, Краснодонського, Шахтінсько-Несветаєвського, Белокалитвенського вуглепромислових районів. Особисто нами було досліджено більше 200 зразків.

2. Проведено морфометричний аналіз валунів та гальок. При цьому встановлено, що гальки мають розмір 1-10 см і складають 10% знайдених псефітов. Серед валунів найбільш поширені розбіжності 10-40 см. Валуни та гальки мають добру окатаність і сфероідальну, діскоідальну та еліпсоідальну форми.

3. Вивчено мінерально-петрографічний склад грубоуламкових включень вугілля. Він характеризується великою різноманітністю. Переважають (50%) метаморфічні породи: кварцити (40% від усіх порід) кристалічні сланці, гнейси. Підпорядкований розвиток мають магматичні породи (30%) - граніти, гранодіорити, кварцові діорити, діорити, діабази, фельзит-порфіри, кератофіри, кварцові порфіри та осадові породи (20%) - вапняки та пісковики. Виявлено залежність між складом валунів і гальок та їх формою. Для включень кварциту характерна куляста форма, для гнейсів та сланців - діскоідальна, для магматичний порід - сфероідальна.

4. Здійснено критичний аналіз існуючих уявлень о переносі валунів та гальок з областей зносу до басейну седиментації включаючи торфяні болота. Зроблено висновок о найбільш імовірному транспортуванні грубоуламкового матеріла в коренях плаваючих дерев. Припускається двухстадійний переніс матеріалу. Перший етап (докамяновугільний ) - утворення валунів та гальок в областях зносу. Другий етап (карбоновий) - переніс грубоуламкового матеріалу в область торфонакопичення річками в коренях дерев.

5. Здійснено теригенно-петрографічне районування Донбасу. Показано, що в середньокарбонову епоху в басейні існувало чотири теригенно-петрографічної провінції, які відрізняються складом порід та містять валуни та гальки: - Південно-західна, Західна (Донецько-Макіївська) - граніти, фойяіт, плагіоапліти, орт офіри, гранатовий гнейс, кварц-хлоритові сланці, поліміктові пісковики.

- Північна (Краснодонська) - гранат-біотітовий гранодіорит, граніти, діабаз з халцедоном та актіолітом, кварцові порфіри, пісковики (в основному граувакові), вапняки.

- північно-східна (Белокалітвенська) - гранодіорит-порфіри, фельзит-порфіри, кератофір, діорити, гранатові граніти, гнейси, гранат-мусковіт-кварцові сланці, кварцити.

- Південно-східну (Новошахтінська) - кварцовий діорит, гранодіорити, кварцові порфіри, діорит-порфіри, гранито-гнейси, мусковіт-біотітові, гранат-біотитові гнейси, кварцити та пісковики.

6. Встановлена спорідненість мінералого-петрографічного складу валунів та гальок з уламками порід алювіальних пісковиків, що є свідченням загальної єдиної області зносу в період їх накопичення.

7. Здійснено порівняльний аналіз складу валунів та гальок з породами Українського щита, Приазовського масиву и Ростовського виступу.

При цьому встановлено, що в період утворення середньокамяновугільних вугленосних відкладів Донбасу областями зносу являлися: Український щит (Північна теригенно-петрографічна провінціях), Приазовський масив (Південно-західна та Західна, а також Північно-східна провінції), Ростовський виступ (Південно-східна провінція) і зона контакту Українського щита з Дніпровсько-Донецькою западиною та Донбасом ( Північна та Північно- східна провінції). Не виключено знос уламкового матеріалу із області Воронезького масиву. Однак ми не маємо матеріалу, який би підтверджував цю точку зору. Переніс валунів та гальок здійснювався на відстань не більше 100-120 км.

8.Визначені два основні напрямки використання грубоуламкового матеріалу з вугільних шарів для вирішення задач вугільної геології: розчленування угленосних розрізів, кореляції та синоніміки вугільних пластів, а також визначення ступеня скорочення потужності торфу в процесі його перетворення в вугілля.

1. Зарицкий П.В., Клевцов А.А. Руководящие валуны и значение их изучения при решении вопросов угольной геологии // Геология угольных месторождений: Межвуз. науч. - темат. сб. - Екатеринбург, 1994 - Вып. 4. - С. 77 - 82 .

2. Клевцов А.А. Морфометрия руководящих валунов из угольных пластов Донецкого бассейна // Геология угольных месторождений: Межвуз. науч.-темат. сб. - Екатеринбург, 1995. - Вып. 5. - С. 194-197.

3. Клевцов А.А. Вещественный состав руководящих валунов из угольных пластов восточных районов Донецкого бассейна // Геология угольных месторождений: Межвуз. науч. - темат. сб. - Екатеринбург, 1997. - Вып. 7. - С. 219-226.

4. Клевцов А.А. Об источниках псефитового материала угленосных толщ Донецкого бассейна в среднекаменноугольное время // Вісн. Харк. ун-ту.1998. № 402: Геологія, географія, екологія. С. 30-32.

5. Клевцов А.А. Вторичные изменения минералов руководящих валунов из угольных пластов Донецкого бассейна // Там же. 2001. № 521, с. 51-52.

6. Клевцов О.О. Керівні валуни з вугільних шарів Донецького басейну і їх значення в вирішенні питань вугільної геології та палеогеографії // Матеріали наукової молодіжної конференції “Наука про Землю”. - 2001. - Львів, 2001, - С. 24-25.