Караканское месторождение в Кузбассе — новая база для открытой разработки углей

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

Том 177 1971

КАРАКАНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ В КУЗБАССЕ — НОВАЯ БАЗА ДЛЯ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ УГЛЕЙ

А. А. КУРБАТОВА, К- Д. ЖДАНОВА, В. Е. ЕВТУШЕНКО, А. Г. НОСКОВА

На левобережье р. И ни в районе д. Каракан в 1964—1965 гг. Кузбасской геологической экспедицией треста «Кузбассутлегеология» установлено развитие ранее неизвестной брахисинклинальной складки, сложенной высокопродуктивными отложениями ерунаковской свиты (Рг)-Эта брахискладка (7X20 км) и приуроченное к ней месторождение энергетических углей названы Караканскими.

В центральной части месторождения вскрыты отложения юрского возраста, в основании которых на II Караканской разведочной линии в СВ крыле синклинали установлена пачка пестроцветных пород и древних горельников, образовавшихся при доюрском выгорании пласта Ка-раканского 2.

Максимальная вскрытая мощность юрских отложений— 180 м: плохо сортированные песчаники, алевролиты, аргиллиты и сложнопостроен-ные пласты и линзы бурого угля. В отличие от подстилающих пород палеозоя окраска юрских отложений, как правило, имеет зеленоватый оттенок и породы отличаются более слабой цементацией терригенного материала.

Полимиктовые песчаники юрской толщи характеризуются значительным содержанием кварцево-кремнистых обломков (до 26%), обломков эффузивных пород (12—14%), многие из которых хлоритизированы, а также обломков слюдистого и кварцево-слюдистого состава (до 20%); цемент их хлоритово-глинистый.

Пестроцветные породы, представляющие доюрскую кору выветривания каолинового типа, сохранились в виде небольшой ликзы у подножья горелых пород. Макроскопически кора выветривания проявляется в осветлении пород и появлении пестрых оттенков за счет сильного обогащения отдельных участков закисным и окисным железом.

Кора выветривания имеет зональное распространение, которое проявляется в уменьшении снизу вверх роли гидрослюды и в возрастании содержания в средней части монтмориллонита, а в верхней — каолинита. Такая зональность, обогащение окислами железа, а также присутствие нонтронита (минерала, образующегося при выветривании пород, богатых железом и магнием) свидетельствует об образовании ее in situ.

Продуктивные отложения ерунаковской свиты на Караканском месторождении (мощность 1583 м) кратко охарактеризованы ниже в табл. 1.

Петрографический состав месторождения изучался по образцам песчаников, что отражено графически на рис. 1.

зо

Подсвиты Мощно:ть Песчаники

в м —

М %

Тайлуганская 721 473 65,6

Грамотеинская 448 229,5 51,2

Ленинская 414 225,5 54,5

Всего . , . 1583 - 928 58,6

СП

Таблица!

.Цитологический состав Количество пластов угля

Алевролиты и аргилиты Угли Рабочие пласты Всего Рабочая мощность

М % М % М %.

142 19,7 106,17 14,7 104,4 14,4 14 13

182,3 40,7 36,53 8,1 34,0 7,6 12 Н

161,7 39,0 26,32 6,3 24,35 6,0 12 10

486 30,7 169 10,7 162,75 10,3 38 34

В разрезе продуктивных отложений значительно преобладают по-лимиктовые песчаники преимущественно мелкозернистые, реже средне-и крупнозернистые, серого и светло-серого цвета. Изучение петрографического состава этих песчаников позволяет отчетливо выделить несколько горизонтов, отличающихся друг от друга характерным составом их — последние могут служить корреляционными горизонтами. Снизу вверх по разрезу выделяются три горизонта — песчаники первого (от пласта 9 до пл. 7) сильно обогащены обломками органогенного известняка (до 22%). По этому признаку они довольно уверенно сопоставляются с песчаниками, залегающими в интервале между пластами Тонким и Несложным южного замыкания Ленинской синклинали одноименного месторождения.

Песчаники второго горизонта (от пласта 4 до 2) характеризуются очень высоким (до 45%) содержанием водянопрозрачных зерен плагиоклаза— олигоклаз-андезина с четким зональным строением и без продуктов разрушения, очень низким содержанием кварца (8—10%) и обломков осадочных пород (до 20%).

Песчаники третьего горизонта (от пласта 1 до пл. Караканского 2) отличаются очень высоким содержанием кварца (30—38%) и обломков кремнистых пород (30—50%).

Стратиграфически ерунаковская свита подразделяется на три под-свиты (снизу вверх): ленинскую, грамотеинскую и тайлуганскую. Границы между подсвитами по характеру угленосности на месторождении проводятся по почве угольных пластов: по пл. 27 граница ленинской подсви-ты с подстилающей ильинской свитой, по пл. 17 — между ленинской и грамотеинской подсвитами и по пл. 8—8а— между грамотеинской и тайлуганской.

Спорово-пыльцевой анализ продуктивной толщи несколько уточняет границы между подсвитами.

Тайлуганский облик спор и пыльцы в Кузнецкой котловине является типично верхнепермским [1], в нем преобладают папоротникообразные растения из группы Triletes Reinsch, среди которых отмечается полное отсутствие оторочковых форм (Zonotriletes) и преобладание безотороч-ковых (Azonotriletes). Из голосеменных в нем очень широко представлена пыльца кордаитов (Zonaletes), меньше гинкгообразных (Azonaletes) и еще меньше — двухмешковой пыльцы хвойных (Piatysaccus) среди которой довольно редко встречаются ребристые формы.

Для Караканского месторождения (II р. л.) спорово-пыльцевой комплекс этого облика характерен от пластов Верхнего и Нового до пл. 9 включительно (рис. 1).

Мелкобугорчатые папоротникообразные: Azonotriletes acutus f. microdentata Aridr., A. adspersus Andr., A. globulus Andr. и др.— в комплексе составляют до 45% от общего количества подсчитанных форм. Обязательно присутствуют грубошиповатые (около 10%)—это Azonotriletes papillarius Andr., A. exacutus, A. armipotens, A. abruptus Andr. и др. Из пыльцы обязательны гинкгообразные (20%) типа Azonaletes involutus Andr., A. caperatus var. Labrosus Andr., кордаиты (14,8%) — Zonaletes rotatus Lub., Zonaletes rugulifer Lub., Z. papiriformis Andr., хвойных мало (5%) типа Piatysaccus pumilus Dr.

Вышеприведенный спорово-пыльцевой комплекс очень близок верхней части разреза (с пл. 1 по 8) Уропского месторождения [1].

Средняя часть разреза Караканского месторождения охватывает угленосные пласты от 10 по 17: в этой части разреза резко преобладают шиповато-бугорчатые формы (папоротников — 40%, из них много грубо-шиповатых форм Azonotriletes singulus Dr., A. horridus Dr., A. monstruo-sus Dr., A. armipotens, A. acinaciformis и др., бугорчатые формы А. acutus Andr. и т, д. Много здесь пыльцы кордаитов — 48%, гинкгооб-1Ш

к

<о

ч

ч

Я)

К

ч ^

ч

<4

Петрографический состав терригснной части

ПЕСЧАНИКОВ КАРАКДНСКОГО МЕСТОРО Ж АСНиЯ

//язЗсгмия п ластов

Яаракансний 2

Караканский 1

Верхний

к*

Условные обозначения.

TD s о

Су гчэ ^

t¿J<b

СЬ

I

5}

N

разных—10%;, хвойных — 2%. Приведенный комплекс характеризует грамотеинский облик опор и пыльцы, следовательно, интервал разреза от 9 пласта по 17 следует относить к грамотеинской подсвите.

Нижняя часть разреза (от пласта 17 и ниже) представлена довольно большим количеством шиповато-бугорчатых форм (30,1%), среди которых много мелкобугорчатых (до 20»%) типа Azonotriletes acutus f. microtuberculata Andr., много острошиповатых форм, довольно много пыльцы кордаитов (40%), значительное количественное уменьшение пыльцы гинкгообразных (4,5%) и пыльцы хвойных (1,2%)- Этот облик спор и пыльцы характеризует ленинскую подсвиту.

Фаунистическая характеристика разреза основана на неравномерном распределении фауны пелеципод и филлопод, изучение которых позволяет также наметить границы между подсвитами. В самых верхах разреза отмечается мало фауны, она имеет тайлуганский облик: почти полностью отсутствуют антраконавты (если и есть, то мелких размеров), преобладают концинеллы, абиеллы редки: эти пелециподы в сочетании с филлоподами (скв. 2098, пл. Караканский 5 по пласт 8?) отвечают абиелло-филлоподовому горизонту Папина Ю. С. и соответствуют пл. 82—84 берегового разреза ерунаковской свиты.

Для грамотеинской подсвиты характерны два фаунистических горизонта с несколько различной характеристикой, разделенных интервалом пластов 8 6—10. Единичные отпечатки терсиелл встречаются в ленинской подсвите совместно с типичными микродонтеллами группы «subo-vata» нормальных размеров; вверх по разрезу количество терсиелл увеличивается, размеры микродонтелл уменьшаются и уже во второй половине грамотеинской подсвиты (верхний фаунистический горизонт) микродонтеллы почти полностью замещаются терсиеллами. Выше грамотеинской подсвиты терсиеллы не встречаются. По фауне пелеципод граница между ленинской и грамотеинской подсвитами проводится по пласту 15—16. Фауна в интервале пластов 16—20 характеризует ленинскую падсвиту: процветающая фауна антраконавт и микродонтелл с подчиненным значением пелеципод других родов.

Таким образом, продуктивная толща Караканского месторождения в Кузбассе, по палеонтологическим данным, отчетливо разделяется на три части, соответствующие основным региональным подразделениям: верхнюю тайлуганскую (Рги) от Караканских пластов до пл. 8—9, среднюю грамотеинскую (P2gi) от пластов 8—9 до пластов 16—17 и нижнюю ленинскую (Р21п) от пласта 16—17 до 27.

Выводы

1. Верхняя часть продуктивной толщи на Караканском месторождении содержит горелые породы и небольшие линзы доюрской коры выветривания, образованной in situ.

2. На общем фоне полимиктового состава обломочных пород отчетливо выделяются горизонты с характерным для них петрографическим составом песчаников; такие горизонты могут быть корреляционными.

3. По палеонтологическим данным, разрез Караканского месторождения делится на три части, соответствующие основным региональным подразделениям: тайлуганскую подсвиту от Караканского 2 до пластов 8—9, грамотеинскую— до пластов 16—17 и ленинскую —от пластов 16—17 и ниже.

ЛИТЕРАТУРА

1. О. А. Б е т е х т и н а, К. Д. Ж Д а н о в а, А. А. К у р б а т о в а, А. Ф. С е л а-колис Литолого-палеонтологическая характеристика разреза Уропского месторождения Кузбасса. АН СССР, СО, вып. 2, 1962.

2. Л. Л. Дрягина. Пермские спорово-пыльцевые комплексы. Биостратиграфия палеозоя Саяно-Алтайской области, т. III, вып. 21, тр. СНИИГГиМС, 1962.