Установление вида метаморфизма углей в малоизученных районах

• Автор: Клер, Д.В.
• Шифр специальности: 04.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 c. : ил

1. ВВЕДЕНИЕ

2. Краткие сведения по геологии и угленосности

районов проведения полевых работ

3. Прогноз вида метаморфизма углей по окисленным пробам

3.1. Содержание карбонатов Са в углях как показатель условий торфонакопления и утлефикации
3.2. Связь эндогенной трещиноватости с термобарическими условиями метаморфизма утлей
3.3. Методы определения и перспективы использования микротвердости и микрохрупкости углей для установления вида метаморфизма
3.4. Влияние вида метаморфизма на оптические характеристики анизотропных утлей и антрацитов

4. Разработка расчетных методов определения параметров качества углей

4.1. Анализ корреляционных связей между основными показателями качества утлей и возможности их использования для расчетов

4.2. Расчет выхода летучих веществ по петрографическим характеристикам

4.3. Определение показателя отражения витринита по
другим показателям качества утлей
4.4. Определение показателей качества углей
методами "распознавания образов"
5. Особенности изучения качества углей при оценке вида метаморфизма угленосных толщ на стадии поисковых геологоразведочных работ
5.1. Особенности опробования
5.2. Программы рационального комплекса исследований
и схемы разделки проб
6. ВЫВОДЫ
7. Литература
8. Приложения

I. ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Строительство Байкало-Амурской магистрали и успешное освоение Северного морского пути открывает новые перспективы для постановки поисково-разведочных работ на утоль в районах севера и северо-востока СССР. Так например, создание атомных ледоколов "Арктика" и "Сибирь" делает возможным вывоз углей Таймырского бассейна, в том числе и на экспорт. Однако поиски, разведка и эксплуатация месторождений в неосвоенных промышленностью районах с тяжелыми погодно-климатическими условиями экономически целесообразны только при возможности обнаружения и наличия крупных запасов высококачественных углей, пригодных для коксования. Вследствие этого одним из основных вопросов при поисках и разведке угольных месторождений является оценка их качества.
Наряду с петрографическим составом и показателем отражения витринита - важнейшими показателями качества углей - необходимо еще на стадии поисковых работ изучить вид метаморфизма утлей с целью прогноза их спекаемости. При окислении углей спекаемость резко снижается, а порой полностью отсутствует, что делает невозможным использование прямого определения этого показателя для оценки качества углей в малоизученных районах.
Угли, сформированные в условиях геотермического (регионального) метаморфизма при благоприятном петрографическом составе и степени утлефикации характеризуются высокой спекаемостью и коксуемостью. Для них разработаны методы прогноза коксуемости по петро-
- 4 - 4.
графическим характеристикам /1,2/. При магматермическом виде метаморфизма спекаемость и коксуемость углей низкая или полностью отсутствует, однако на других углехимических показателях качества повышенный тепловой режим углефикации мало сказывается.
Установив вид метаморфизма и зная петрографический состав и показатель отражения, можно в первом приближении охарактеризовать качество изученных углей по окисленным пробам. Поэтому прогноз вида метаморфизма на поисковой стадии геологоразведочных работ в малоизученных районах является важной и актуальной задачей.
"Большие надежды геологи возлагают на Таймырский бассейн, где запасы углей марок Ж, К, ОС оцениваются огромной цифрой 240 млрд. т."/3/. Однако перспективы бассейна для выявления крупных запасов спекающихся углей могут быть значительно ниже из-за широкого проявления интрузивной деятельности в пермское и триассовое время. "Самым главным - указывают И.В.Еремин, В.Ф.Череповский и М.В.Голицын - является в настоящее время определение масштабов и последствий влияния термального метаморфизма на спекаемость и коксуемость таймырских углей".
Огромно влияние интрузивной деятельности на качество углей Тунгусского бассейна. С процессами магматического метаморфизма в основном связано качество углей Гербжано-Огоджинской угленосной площади. Установление вида метаморфизма имеет значение и в Зырянском бассейне, где по существующим оценкам велики запасы углей марок Ж, К, ОС, на Сахалине, в Приморье.
При ведении поисковых работ на уголь, построении карт качества, прогнозах вида метаморфизма и технологической ценности углей геологи сталкиваются с двумя большими трудностями. Первой из них является крайне незначительное количество фактического материала о качестве углей. Кроме того, большинство проб, отобранных до

морфизованные угли, наиболее подвергающиеся уплотнению. Если же принять, что эндогенная трещиноватость последовательно образуется в процессе метаморфизма, то следовало бы ожидать максимального ее развития у антрацитов. Гипотеза о "залечивании" трещин при переходе углей от средней стадии метаморфизма с максимальным развитием трещин к более метаморфизованным углям и антрацитам не разрешает возникающих противоречий. Более того, микроскопические исследования не подтверждают такой возможности. Существует другая концепция, пытающаяся применить сложившиеся представления, что уплотнение угля и вмещающих пород является причиной эндогенной трещиноватости с установленными закономерностями изменения числа эндогенных трещин в процессе метаморфизма. Она предполагает формирование эндогенных трещин не в процессе всего хода метаморфизма, а только последней инстанцией погружения при смене нисходящих движений восходящими /57/. В момент стабилизации погружения один из факторов метаморфизма - давление вышележащих толщ в какой-то отрезок времени остается постоянным. Однако в это время еще происходит нарастание температуры (дополнительный подогрев за счет увеличенного отрезка времени относительной стабильности). В результате увеличения температуры при постоянном давлении происходит уплотнение угля и вмещающих пород. Неравномерное уменьшение объема угля и вмещающих пород приводит к возникновению растягивающих напряжений, с которыми связано образование эндогенных трещин. Одним из наиболее слабых мест данной концепции является то, что при общем погружении угленосной толщи всегда существуют периоды ( и порой весьма длительные) стабилизации и даже частных поднятий. Временные стабилизации и частные поднятия могут происходить на любых стадиях преобразования углей, в том числе и на коксовых с последующим погружением и дальнейшим метаморфизмом, вплоть до антрацитовой стадии.