книги из ГПНТБ / Егоров, А. И. Очерки угленакопления

РОСТОВСКИЙ-НА-ДОНУ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

А. И. Е Г О Р О В

О Ч Е Р К И

УГЛЕНАКОПЛЕНИЯ

Издательство Ростовского университета

1974

УДК [552.574.1 + 551.583.7] (47 + 57)

Печатается по решению совета геолого-географического факультета Ростовского-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени государственного университета

Ответственный редактор

доктор геолого-минералогических наук И. И. П о т а п о в

А. И. Е г о р о в . Очерки угленакопления. Издательство Ро­ стовского университета, 1974.

В монографии характеризуются причинные связи размещения угольных бассейнов разного возраста по территории СССР, тектоническое развитие этого сегмента земной поверхности и палеогеографические условия угле­ накопления.

Основное внимание в книге уделено тектоническим условиям угленако­ пления и эволюции типа углеобразующих флор.

К книге прилагаются 6 палеотектонических карт для важнейших эпох угленакопления, составленных автором. Они дают возможность установить приуроченность наиболее угленасыщенных площадей к зонам смыкания разнородных, часто разновозрастных блоков земной коры.

Монография поможет более эффективному планированию и проведе­ нию поисковых и разведочных работ по расширению энергетической базы нашей социалистической промышленности.

Книга рассчитана на широкий круг геологов, интересующихся пробле­ мами прогноза поисков угольных и других месторождений осадочного про­ исхождения, историко-геологическими проблемами и геотектоникой.

Издательство Ростовского университета, 1974 г.

ВВ Е Д Е Н И Е

Энергетический кризис, охвативший капиталистиче­ ский мир, напоминает о том, что запасы таких

энергетических ресурсов, как газ, нефть и уголь, не неисчерпаемы. Далеко не во всех случаях они могут быть заменены другими источниками энергии, а как хи­ мическое сырье — практически незаменимы. Наша Ро­ дина богата и природным газом, и нефью, и углем. Од­ нако совершенно очевидно, что в нашем плановом хо­ зяйстве, наряду с поисками и разведками новых продук­ тивных площадей для удовлетворения растущих потреб­ ностей народного хозяйства, на ближайшие десятилетия необходимо форсировать исследовательские работы по прогнозу и учету всех потенциальных запасов горючих ископаемых. Это позволит осуществить долгосрочное планирование энергоснабжения страны и постепенную замену по мере исчерпания их запасов другими источ­ никами энергии.

В настоящей работе сделана попытка комплексным анализом выявить новые районы угленакопления н а территории Советского Союза. Советские геологи в по­ следние годы все чаще обращают внимание на различ­ ные аспекты изучения угленакопления. В результате накоплены ценные наблюдения о закономерной приуро­ ченности процессов углеобразования (угленакопления) к конкретным геологическим обстановкам, менявшимся от эпохи к эпохе, прослежена зависимость процессов накопления горючей биомассы от многих факторов, дей­ ствующих не всегда с одинаковой энергией и однонап­ равленно (Егоров, 1969).

5

Тем не менее осталась очень слабо освещенной связь про­ цессов угленакоплепия с геотектонической историей регионов, с тем темпом и ритмикой движений, которые были свойственны конкретным участкам земной коры в эпоху углсобразования. Раньше или позднее эпохи накопления угля (торфа) геодинамичсские условия могли быть совершенно иными. Можно при­ вести много примеров, когда игнорирование истории геотекто­ нического развития региона приводило к необоснованным отне­ сениям бассейнов к «геосимклннальным», «переходным» или «платформенным» типам. Им приписывались особенности, в действительности свойственные разным по генезису бассейнам.

Наиболее крупные исследования закономерностей размеще­ ния разновозрастных угленосных площадей на просторах па­ шей страны и причин миграции узлов угленакоплепия были даны П. И. Степановым в книге «Геология месторождений каустобиолитов» (1937), а также в докладе па XVII сессии МГК «Некоторые закономерности стратиграфического и палеогеогра­ фического распределения геологических запасов ископаемых углей на земном шаре» (1939); М. М. Пригоровским в объяс­ нительной записке к «Карте фактического и предполагаемого распространения углей СССР» (1942) и в работе «Геологиче­ ские исследования и палеогеографический анализ при разведках угленосных районов СССР» (1948); А. К. Матвеевым в объяс­ нительной записке к двум изданиям «Обзорной карты прогно­ за углей СССР» (1941 и 1956), а также в ряде других работ разных лет; А. И. Егоровым в объяснительной записке к «Карте прогноза угленосности Казахстана» (1953) и в монографии «Пояса угленакоплепия и нефтегазоносные зоны земного шара» (1960); большим коллективом бывшей Лаборатории геологии угля (ныне Отдела геологии угля ВСЕГЕИ) в капитальном труде «Атлас карт угленакоплепия па территории СССР»

(1962).

Однако в перечисленных сводных работах и многочислен­ ных статьях разных лет, характеризующих отдельные угленос­ ные площади и углепроявления, не нашли должного отражения геотектонические условия накопления углевмещающих толщ и угольных пластов. Возможность анализировать закономерно­ сти формирования и размещения угленосных формаций на раз­ личных структурных элементах земной коры появилась после выхода в свет капитальных обобщений по тектонике нашей страны и всего Евразиатского материка. Используя «Тектони­ ческую карту Евразии», созданную под руководством А. Л. Ян­ шина, II. И. Погребнов охарактеризовал размещение углепос-

6

iibix формаций относительно современных тектонических струк­ тур на территории СССР (Погребнов, 1970, 1972).

В настоящем очерке и в небольших предварительных сооб­ щениях (Егоров, 1971, 1973) кратко характеризуется эволюция угленакоплеиня в пределах СССР па фоне геотектонического развития этого обширного сегмента земной коры, а также ме­ няющихся палеогеографических (в том числе и климатических) обстановок и смены растительных формаций.

Изучение геологической истории угленакопления показыва­ ет, что место и характер скопления горючей биомассы опреде­ ляются одновременным воздействием геологических, физикогеографических и биологических факторов (геотектонического режима, направленности его эволюции, изменения топографи­ ческих и геоморфологических особенностей территории, взаимоположения областей смыва и аккумуляции осадков, положения их в климатической зоне, геохимических особенностей и дина­ мики водной среды, типа углеобразующей растительности и др.).

Из числа важнейших г е о л о г и ч е с к и х условий угленако­ пления необходимо особо выделить геотектонический режим области углеобразования. Накопление биомассы отличается от накопления терригепных минеральных пород (и частично хемогениых) очень малым интервалом скоростей нарастания био­ массы. Оптимальная скорость прироста торфяника редко вы­ ходит за пределы 1—2 мм в год, значит определенный участок земной коры при прочих благоприятных условиях может стать площадью угле- (точнее торфо-) накопления только в некото­ рые фазы своего тектонического развития, когда скорость по­ гружения затстрфованного пространства становится равной или близкой скорости нарастания торфяной массы. Такие скорости погружения земной поверхности более свойственны платформам, нежели другим геотектоническим элементам. Не будет преуве­ личением роли платформенных залежей угля вывод о том, что угленакопление по своей природе — преимущественно платфор менный процесс.

Мысль эта не нова. Уместно напомнить, что к таким же вы водам пришел четверть века назад Г. Ф. Крашенинников. Он го­ ворил в своем докладе на I геологическом угольном совещании (1944): «Изучение угольных месторождений началось как за рубежом, так и у нас в стране, естественно с крупных бассей­ нов: Донецкого у нас, Рурского бассейна в Западной Европе и т. д. При этом изучении выяснилось, что угленосные толщи обладают как раз основными характерными признаками геосинклинальных осадков в смысле Ога... Если принять к тому же во внимание, что угленосные отложения почти во всех этих бас­

7

сейнах обладают складчатостью, то естественно следовал вьь вод, что рассматриваемые угольные бассейны представляют со­ бой геосинклинали. Отсюда уже был выведен закон, что уголь­ ные запасы геосинклинальных месторождений колоссальны, пла­ сты отличаются большой выдержанностью и угленосность таких бассейнов чрезвычайно благоприятна... При имевшей место пе­ реоценке оговской концепции о геосинклиналях и переходе в этом вопросе на новую точку зрения угольные бассейны оста­ лись частично в стороне, и в представлениях до сих пор про­ должают господствовать взгляды, недостаточно правильные с точки зрения современных геотектонических воззрений» (Краше­ нинников, 1947). Платформенные залежн, вероятно, более свой­ ственны древним эпохам угленакопления, когда примитивная, несовершенная организация первых растений тормозила фото­ синтез, нарастание биомассы. Однако в литературе бытует мне­ ние о преимущественно геосинклинальном характере древнего (палеозойского) угленакопления и о постепенном перемещении углеобразующих зон в мезозое и особенно в кайнозое на плат­ форму. Это ошибочное мнение не подтверждается ни статисти­ ческими данными о соотношении запасов платформенных и «геосинклинальных» залежей, ни анализом геотектонической об­ становки угленакопления на конкретных площадях. В соответ­ ствующих главах будет показано, что так называемые геосииклннальные угольные залежи накопились на срединных масси­ вах, на выступах древних структур, во впадинах денудированных складчатых сооружений, сформированных в ранние, доугольные фазы тектогенеза, т. е. па участках, выведенных из геосинклипалышго режима движений до начала угленакоплсння.

Ф и з и к о - г е о г р а ф и ч е с к и е ф а к т о р ы , вызывающие миграцию узлов углеобразования, очень разнообразны: многие из них тесно связаны с геологическими особенностями развития регионов или всей планеты в целом. Переход в платформенную стадию развития какой-либо области обычно влечет за собой освобождение от морских под на длительное время (или окон­ чательно) щитов и антеклиз молодых платформ и их размыв. Угленакопление либо прекращается, либо идет в изолированных внутриматериковых депрессиях, обычно небольших размеров (послегерцинский Казахстан). Наоборот, на плитах и в крае­ вых прогибах, захватываемых иногда эпнконтинеитальными мо­ рями с очень неустойчивыми береговыми линиями, угленакоп­ ление обычно ускоряется и охватывает обширные площади (мезозойский и кайнозойский этапы развития Западно-Сибир­ ской и Туранской плит). Для понимания закономерностей ми­

8

грации угленакопления важен также анализ изменения границ климатических зон, направленности процесса перестройки гео­ зональности. Положение аридных зон, пересекающих террито­ рию Советского Союза и в общих чертах прослеженных на картах («Атлас карт углеиакоплеиия», 1962; Егоров, 1960), в некоторые эпохи служит главным определяющим условием локализации угленакопления.

В отличие от геологических и физико-географических факто­ ров угленакопления роль б и о л о г и ч е с к и х (физиологиче­ ских) особенностей растений-углеобразователей в изменении характера этого процесса освещена слабо. Обычно в работах, посвященных проблеме угленакопления, отмечается состав угле­ образующей растительности (по макро- и микрофоссилям). Слишком мало работ, дающих представление о зональности разновозрастных флор (Криштофович, 1936, 1937; Вахрамеев, 1957; и др.). Была сделана попытка в общей форме показать причинную обусловленность смещения угленосных поясов па­

растений разных эпох нередко определяли места наиболее ин­ тенсивного угленакопления в соответствующих поясах, в част­ ности разное положение максимально угленасыщенных зон в раннем карбоне (относительно теплолюбивая флора с лепидо-

Автор считает своим приятным долгом выразить благодар­ ность за помощь в подготовке к печати этой небольшой работы члену-корреспонденту АН СССР Ю. А. Жданову, за помощь и советы — своим коллегам Н. И. Погребнову, И. И. Потапову, И. И. Шарудо, Л. Я. Кизилыптейпу, А. Г. Портнову, Б. А. Чер­ никову и В. Т. Щнрову.

ЭПОХИ УГЛЕНАКОПЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ СССР

Первые скопления твердых горючих ископаемых встречены в нашей стране среди очень древних, протерозойских и рифейских отложений (Южный Урал, Сибирская платформа, Терс-

9