Сучанский бассейн
Сучанский бассейн расположен на территории площадью около 5000 км от верховьев рек Сучан и Даубихэ на севере до Японского моря на юге.
Продуктивные меловые отложения обнажаются на разобщенных площадях, между которыми развиты эффузивные покровы или более древние образования. Местами угленосные отложения целиком замещены и ассимилированы изверженными породами (рис. 103).
Стратиграфия и тектоника. Древнейшие образования бассейна — верхнепалеозойские (карбон, пермь) — представлены плотными песчаниками, сланцами, известняками и туфогенными породами общей мощностью до 3200 м. В песчано-глинистых отложениях перми залегает несколько маловодных нарушенных угольных пластов.
Нa палеозое несогласно залегают угленосные породы мелового возраста общей мощностью около 2100 м. Верхняя часть разреза мощностью 1200 м выделена в верхнюю безугольную — коркинскую — свиту. Угленосные отложения сложены крупнозернистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами и травелитами, содержащими пласты каменных углей. Oни подразделяются на отдельные свиты: нижнюю угленосную — а, нижнюю безугольную — b, среднюю угленосную с, верхнюю безугольную d0, верхнюю угленосную — d и коркинскую безугольную — е.
Угольным пластам каждой из свит присвоены буквенные обозначения в последовательном порядке снизу вверх, т. е. для нижней угленосной свиты а1, а2 и т.д., для средней с1, с2, для верхней — d1, d2 и т.д.
Угленосные отложения местами перекрываются вулканогенной толщей мелового возраста мощностью дo 500 м, представленной конгломератами, туфами, туфобрекчиями, порфиритами и липаритами, а местами прорваны магматическими породами. Наиболее широко распространены кварцевые порфиры и фельзаты, относящиеся обычно к покровным образованиям. Корни этих покровов уходят на глубину в виде даек и пластовых жил. Видимая мощность покровов достигает 200 м, мощность даек и жил колеблется от долей метров до 100 м и более. Простирание даек и жил аналогично простиранию угленосной толщи, т. е. с юго-запада на северо-восток. Другая разновидность — порфириты, встречаются в виде пластовых и секущих жил мощностью от 10—30 до 100 м.
Бассейн представляет собой крупную синклиналь, осложненную дополнительными складками. Основные геологические структуры юго-восточной половины бассейна: Сучанская антиклиналь. Белопадинская и Коркинская синклинали. На восточном крыле Kopкинской синклинали расположены угленосные районы: Старо-Сучанский, Засицинский и Тудагоусский, Белопадинский район расположен в пределах одноименной синклинали.
Все складки имеют северо-восточное простирание и асимметричные крылья. Углы падения слоев изменяются oт 0 до 40—50°, иногда до 80—90° (рис. 104).
Преобладающие формы дизъюнктивов — paзлично ориентированные сбросы, а также взбросо-сдвиги и надвиги.
Амплитуда широтных, северо-западных и северо-восточных нарушений 150—300 м, меридиональных — до 80 м.
Относительно менее нарушенное залегание угольных пластов установлено в Тудагоусском районе, в северной замковой масти Коркинской синклинали. Аналогичные условия ожидаются на глубоких горизонтах Коркинской синклинали и в Белопадинской синклинали.
Угленосность. Угленосные отложения бассейна содержат 13—16 рабочих пластов, из них в верхней угленосной свите 4—5, в средней — 9 и в нижней — 1—2 пласта (рис. 105). Средняя мощность угольных пластов 0,6—1,5 м. Резкие изменения мощности угольных пластов часто обусловлены тектоническими воздействиями. В средней угленосной свите пласты имеют простое строение, в верхней и нижней — сложное (две-четыре пачки).
Эффузивные породы, прорывающие угленосную толщу, довольно часто и на значительных участках целиком замещают (ассимилируют) угольные пласты или превращают их за счет контактово-метаморфического воздействия в естественный кокс.
Качество углей. Угля — гумусовые, каменные, блестящие и полублестящие, полосчатые, дюрено-клареновые. Качественные показатели: содержание влаги до 5%, золы — 10—40%, серы — до 1 %, выход летучих веществ изменяется от 4 до 38%, теплота сгорания горючей массы 6000—8500 ккал/кг, рабочего топлива — 5030—5720 ккал/кг.
Степень метаморфизма углей бассейна изменяется от длиннопламенных до антрацитов. В подавляющей большинстве угли — газовые.
Несмотря на повышенную зольность и трудную обогатимость, угли бассейна являются хорошим энергетическим топливом.
Глубина разработки достегает 450 м. Горногеологические условия разработок осложняются чрезвычайно частыми нарушениями пластов углей, замещением их изверженными породами, значительным выделением в выработки газа и большими притоками воды, циркулирующей по тектоническим трещинам. Приток воды в шахты изменяется от 100 до 300—400 м3/ч, наибольший приток наблюдается в ливневые периоды.
Источник
Сучанский каменноугольный бассейн
Общие сведения. Сучанский каменноугольный бассейн находится в южной части Приморского края в пределах Сучанского, Партизанского, Шкотовского и Анучинского административных районов. Северная граница бассейна не установлена и является условной в связи с тем, что продуктивные отложения перекрыты покровами неогеновых базальтов, широко развитыми в бассейне р. Даубихе. Протяженность бассейна с юга на север более 120 км, с востока на запад — 42—60 км. Общая площадь его достигает 6000 км2, в том числе площадь угленосных отложений сучанской серии около 4000 км2.
В пределах бассейна выделено 14 угленосных районов и одно месторождение разной степени изученности. Из них в южной части бассейна районы Нижнесучанский и Таудеминский; в восточной — Старо-сучанский и Засицинский (Старый Сучан), Тудагоуский, Белопадин-ский, Молчановский, Малазовский (Северный Сучан), Вангоуский, Коркинский и Западносучанский; в западной — Шитухинский и Лабогинский; в северной — Даубихинский и Достоевское месторождение (рис. 86а, 86б).
Площадь детально и предварительно разведанная, приурочена к узкой юго-восточной полосе бассейна и составляет только 175 км2 (4% всей территории бассейна). Она включает Старосучанский, Засицинский, Тудагоуский, Белопадинский и Молчановский угленосные районы. Об угленосности остальной части территории бассейна (более 3700 км2) можно судить лишь по отдельным разрозненным выходам пластов угля, выявленным в разные годы при проведении геологосъемочных работ.
Добыча угля ведется в Старосучанском, Засицинском и Тудагоуском угленосных районах. С 1902 по 1966 г. в бассейне добыто 45,4 млн. т угля, в том числе за годы Советской власти 43 млн т.
Сучанский бассейн связан с промышленными городами и пунктами Приморского края железными и шоссейными дорогами. Южная часть бассейна представляет наиболее населенную и освоенную в экономическом отношении территорию Приморского края. Промышленным центром является г. Сучан.
Бассейн расположен на юго-западных отрогах системы Сихотэ-Алинь, хребтах Дадян-Шань и Пидан высотой 1241 м (г. Лысая) над уровнем Японского моря. Рельеф сильно расчлененный многочисленными реками и ручьями. Наиболее крупная река Сучан протекает вдоль восточной границы бассейна и впадает в залив Японского моря.
Краткий обзор истории геологических исследований. Первый период геологических исследований, проведенных на территории бассейна, относится к 1887—1922 гг. В 1887 г. В.П. Маргаритов обнаружил в южной части Старосучанского района выходы бездымных каменных углей. В 1888—1894 гг. были проведены Геологическим комитетом первые разведочные работы под руководством Д.Л. Иванова с целью обеспечения бездымным углем Дальневосточной эскадры. Он выявил и проследил ряд пластов угля в Старосучанской и Засицинском районах и указал на выходы угля по р. Малаза. Им было дано первое геологическое описание Старого Сучана. В 1902 г. в Тудагоуском районе В.С. Френц впервые установил наличие трех пластов угля. В 1901 г. началось строительство Сучанского рудника и в 1908 г. — железной дороги Владивосток. — Сучан.
С.Ф. Малявкин составил первую геологическую карту Сучанского бассейна, дал общую стратиграфическую схему расчленения осадочных отложений и отнес угленосную толщу к юре.
Д.И. Мушкетов в 1910 г. провел маршрутные исследования вдоль линии железной дороги Владивосток-Партизанск и наметил три перспективных угленосных района у поселков Петровка, Ново-Васильевка и Ново-Нежино.
В 1915—1917 гг. Э.Э. Анерт исследовал бассейны рек Сучан и Судзухэ. Он открыл и частично разведал выходы каменных углей по рекам Тахобэ (Белопадинский район), Эльдагоу (Молчановский район), Малазе (Малазовский район) и наметил схему изменения выхода летучих веществ под влиянием контактового воздействия интрузий. В результате своих исследований Э.Э. Анерт установил промышленную перспективность Северного Сучана, а также выявил угли в Таудемннском районе.
М.Е. Елиашевич в 1920—1922 гг. составил более детальную геологическую карту бассейна, выявил основные черты его тектоники, впервые увязал пласты угля в Старосучанском угленосном районе и подтвердил зависимость изменения | степени метаморфизованности угля от воздействия интрузий.
Второй период истории геологического изучения бассейна относится к 1922—1956 гг. Для него характерно наиболее интенсивное проведение геологоразведочных работ.
В 1923 г. Э.Э. Анерт и Г.А. Стальнов подсчитали запасы угля по Сучанскому руднику в количестве 12,6 млн т.
С 1923 по 1929 г. под руководством М.А. Павлова проведены детальные геологоразведочные работы в пределах Сучанского рудника, а также геологические исследования Северного Сучана. Он разработал стратиграфическую схему подразделения осадочных отложений, в значительной степени соответствующую современной, и подтвердил большим фактическим материалом прежние представления о зависимости метаморфизма углей от степени воздействия интрузий на угленосную толщу. Однако М.А. Павлов ошибочно считал, что угленосные отложения в Сучанском бассейне представляют собой лишь маленькие островки среди сплошных массивов кварцевых порфиров, чем сузил перспективы бассейна.
В 1930 г. геологоразведочными работами на площади Сучанекого рудника руководили И.А. Клок и Н.Н. Добронравов, в 1931 г. — С.M. Ткалич и в 1932—1933 гг. в районе Северного Сучана — B.В. Медведев. С.М. Ткалич обобщил результаты этих работ.
Геологическую съемку бассейна производили С.А. Музылев, В. Н. Данилович и М.Н. Ивантишин. C.А. Музылев установил, что угленосная толща залегает в огромной синклинали, а площадь Сучанского рудника расположена на ее юго-восточном крыле, усложненном дополнительной складчатостью. Он также доказал, что под многочисленными покровами эффузивов на большой площади бассейна скрыты угленосные отложения. На основании этого С.А. Музылев совместно с М.М. Тетяевым сочли возможным увеличить геологические запасы бассейна не менее чем в 10 раз.
Большую работу по изучению шахтной геологии провели С.М. Ткалич, И.А. Клок, А.Н. Антропов, Н.А. Навиндовский, А.И. Савченко, Ю.А. Верников, Н.И. Романовцев и др.
В 1935 г. Е. А. Перепечина и В.С. Шехунов впервые обобщили данные о метаморфизме угля в Сучанском бассейне и пришли к заключению, что метаморфизм углей является результатом температурного воздействия медленно остывающего интрузивного тела, внедрившегося в угленосную толщу. Такой вид метаморфизма В.С. Шехунов назвал термальным. Этот термин получил широкое распространение.
В 1938—1940 гг. в геологических исследованиях и геологоразведочных работах принимали участие В.Н. Верещагин, А.И. Савченко, Е.О. Погребицкий, Г.П. Воларович, А.3. Лазарев, С.М. Ткалич,
A.И. Антропов, А.А. Кириллов, В.Д. Принада, Е.С. Корженевская, Г.М. Власов, Д.В. Залиев, Н.А. Навиндовский, Н.И. Романовцев, М.К. Фесенко, В.В. Мишинский, М.И. Ковальская, А.А. Маккар и др. B.Н. Верещагин своими работами установил непрерывное распространение угленосных отложений от Старого Сучана по р. Тудагоу и вдоль долины р. Белой.
В 1940—1957 гг. поисковые и разведочные работы были сосредоточены главным образом в Засицинском, Тудагоуском и Белопадинском районах. Разведочными работами руководили А.И. Савченко, Г.Д. Петровский, А.И. Шмаенок, А.А. Сорокин, В.Г. Кузнецов, а поисковыми — В.Н. Верещагин, А.И. Савченко, И.И. Берсеньев и В.С. Чистяков. В разведочных работах этого периода принимали участие А.С. Антоненко, В.К. Брехов, И.П. Главацкая, Г.П. Гусева, Л.Д. Демичева, К.А. Ивашуткина, И. К. Карасев, Н.И. Ковригина, В.В. Мартынюк, В.В. Мишинский, М.Е. Нефедов, Б.М. Овчинников, Н.Е. Олейникова, П.Н. Осадчий, Е.Ф. Подошвин, Ф.Г. Сучков, А.Ю. Тютечев, Г.П. Фесенко, А.Е. Чугунова, Н.Е. Чумакова, Ф.Л. Ягубкин и др. В результате разведочных работ были подготовлены участки для заложения новых шахт на Северном Сучане.
Следует отметить имевшие большое значение для познания бассейна региональные работы по геотектоническому районированию южной части Приморья, которые в 1948—1951 гг. провели П.Н. Кропоткин, С.А. Салун, К.А. Шахварстова и И.И. Берсеньев, а также сводную работу А.И. Савченко, в которой охарактеризованы геологическое строение и угленосность Южного Приморья, а также даны сравнительно подробные сведения о промышленной характеристике угленосных районов Сучанского бассейна.
С 1953 по 1955 г. под руководством С.Г. Саркисяна проведены работы по изучению нефтеносности бассейна. В эти же годы Н.А. Беляевский и другие составили сводную работу по геологии Приморского края.
С 1950 по 1956 г. в Сучанском бассейне проводили работы И.И. Шарудо, А.А. Семериков, 3.И. Вербицкая, Б.М. Штемпель, Т. А. Александри-Садовая, О.А. Дзенс-Литовская и Е.А. Перепечина.
В 1955 г. Л.М. Петрунькина, Б.М. Овчинников, Н.И. Китаева, Н.Е. Олейникова, 3.Г. Кудряшева и Е.М. Ильинкова произвели под руководством В.Г. Кузнецова подсчет геологических запасов угля Сучанского бассейна, оценив их в 1431 млн т.
Третий период геологического изучения бассейна (с 1957 г. по настоящее время) характеризуется прекращением разведочных работ на новых участках и площадях. Производились поиски и в большом объеме доразведка полей действующих шахт. В работах по доразведке принимали участие П.К. Железнов, И.К. Карасев, Г.П. Гусева, П.С. Toлочко, В.И. Мартынюк, В.И. Семин; в поисковых — 3.Г. Кудряшева, А.Г. Разбойников и Н.И. Костюкова и др. Однако общие геологические исследования по Сучанскому бассейну по-прежнему проводились в значительных масштабах. Их осуществляли В.Б. Македонов, Ю.Г. Миролюбов, С.А. Чех, Ф.Р. Лихт, А. П. Шуплова, Ф.К. Шипулин, Е.М. Агеева, Г.И. Худяков, Р.С. Родин, В.И. Богатов, И. 3. Бурьянова, К.Э. Джохадзе, Ю.И. Захаров, В.В. Копыльский, Ф.А. Пискунов, А.Р. Спицын, С.М. Тащи, Л.П. Шуплова, В. В. Медведев, В.И. Шкодинский, Б.Д. Чемерис и А.Г. Аблаев и др.
Из работ этого периода следует отметить исследования В.Н. Верещагина, которые способствовали выяснению стратиграфии меловых отложений и контура Сучанского каменноугольного бассейна, работы В.Н. Яковлева по изучению меловой системы Сихотэ-Алиня, Е.М. Агеевой, которая проводила петрографические и минералогические исследования меловых пород Сучанского бассейна, А.М. Шахова, изучавшего качества углей бассейна.
Стратиграфия. В геологическом строении Сучанского бассейна участвуют палеозойские, мезозойские и кайнозойские отложения.
Самые древние отложения, предположительно силурийско-девонские, развиты на п-ове Дунай; на них с размывом залегает толща нижнепермских образований, которая разделяется на две свиты (снизу вверх): дунайскую и поспеловскую (абрекекую). Обе свиты охарактеризованы флорой.
Выше по разрезу залегает толща верхней перми, подразделяемая на два комплекса: нижний мощностью 800 м и верхний мощностью 1000 м. К нижнему комплексу, залегающему согласно на отложениях нижней перми в бассейне р. Сучан, относится чандалазская (находкинская) свита песчаников, конгломератов, алевролитов с очень крупными линзами известняков с фауной. Верхний комплекс залегает с резким угловым несогласием на отложениях нижней перми, в бассейне р. Сучан он представлен сицинской свитой песчаников, темно-серых и черных аргиллитов с прослоями углистых пород и угля, а в Даубихинской зоне — угодинзинской свитой конгломератов, гравелитов, песчаников, алевролитов, с линзами известняков.
Нижний триас представлен алевролитами и песчаниками, связанными с верхнепермскими отложениями постепенным переходом. Средний отдел (ладинский ярус?) характеризуется переслаиванием мелкозернистых песчаников, алевролитов и аргиллитов. Из этих отложений Л. Д. Кипарисова определила пелециподы, характеризующие средний триас и, вероятно, ладинский ярус. Фауна верхнего отдела, представленного черными алевролитами с прослоями песчаников, по мнению Л. Д. Кипарисовой, характеризует дорийский ярус. Мощность среднего триаса, по данным И.В. Бурия, 300 м, верхнего 300—350 м.
Отложения юры представлены крупнозернистыми песчаниками (молчановская свита) видимой мощностью 50 м. В результате многолетнего изучения бассейна были предложены различные стратиграфические схемы расчленения меловых отложений.
В настоящей работе в основу стратиграфии положена схема, разработанная Сучанской геологоразведочной экспедицией в 1961 г. По этой схеме разрез меловых отложений начинается ключевской свитой (900—1000 м), залегающей несогласно на юрских отложениях и выделенной в 1938 г. В.Н. Верещагиным. Она представлена мелко-среднезернистыми песчаниками полимиктовыми, гравелитами, мелкогалечниковыми, конгломератами и алевролитами. Нижняя часть разреза представлена прибрежно-морскими отложениями, верхняя — прибрежноконтинентальными. Возраст свиты средневаланжинский.
На ключевской свите с угловым несогласием залегает сучанская серия угленосных отложений (баррем — альб) мощностью до 1000 м, подразделяющаяся на две овиты: нижнюю — старосучанскую (нижнесучанскую) и верхнюю — верхнесучанскую (северосучанскую).
Старосучанская свита (до 560 м) представлена грубозернистыми песчаниками, гравелитами, конгломератами с подчиненными им прослоями алевролитов, тонкозернистых песчаников и рабочими пластами угля. По литологическим особенностям и степени угленасыщенности старосучанская свита делится на три подсвиты: нижнюю угленосную (нижнюю), нижнюю безугольную (среднюю) и среднюю угленосную (верхнюю).
Нижняя угленосная подсвита мощностью до 240 м представлена преимущественно крупнозернистыми и конгломератовидными песчаниками, конгломератами и алевролитами с флорой. Подсвита содержит семь пластов угля, из которых два-пять рабочие. Нижняя безугольная подсвита мощностью до 100 м сложена разнозернистыми, в основном грубозернистыми песчаниками, алевролитами с флорой и с прослоями углей. На Северном Сучане в ней выявлено два пласта угля рабочей мощности.
Средняя угленосная подсвита мощностью 170—220 м представлена песчаниками, от мелкозернистых до грубозернистых, алевролитами и пластами угля. Из 12 пластов угля восемь имеют рабочую мощность. В подсвите встречаются пресноводная фауна и многочисленные отпечатки растений.
Верхнесучанская (северосучанская) свита мощностью 280—460 м согласно залегает на старосучанской и сложена главным образом мелкозернистыми песчаниками с пластами угля. Грубозернистые породы и алевролиты имеют подчиненное значение. Наблюдается обилие флоры и пресноводной фауны. Свита подразделяется на две подсвиты: верхнюю безугольную (нижнюю) и верхнюю угленосную (верхнюю).
Верхняя безугольная подсвита мощностью 160—240 м сложена песчаниками, преимущественно мелкозернистыми, с редкими прослойками угля.
Верхняя угленосная подсвита мощностью 120—220 м представлена мелко-, реже среднезернистыми песчаниками, алевролитами и 14—19 пластами угля, из которых 4—10 достигают рабочей мощности. В верхней части разреза обнаружены морская фауна и растительные остатки.
По данным А.А. Семерикова и И.И. Шарудо, в составе сучанской серии преобладают песчаники кварцево-полевошпатового состава и алевролиты. Угли и углистые аргиллиты составляют в разрезе серии до 5%. Ограниченное развитие имеют крупнозернистые песчаники, брекчии, конгломераты и гравелиты, залегающие в виде линзовидных прослоев и линз в нижней части разреза серии, а также в основании каждой подсвиты. Выше по разрезу крупнозернистые осадки обычно сменяются в пределах подсвиты средне- и мелкозернистыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами с пластами угля и углистых пород.
В мелкозернистых разностях песчаника и алевролита наблюдаются текстуры взмучивания, ходы роющих животных, а также различной степени сохранности растительные остатки и раковины пелеципод. Цвет песчаников от светло-серого до темно-серого. Окатанностъ зерен разнообразная, цемент в основном глинисто-серицитовый, реже хлорито-глинистый и карбонатный.
Конгломераты, брекчии и гравелиты серые, состоят из обломков кремнистых пород, серицитовых сланцев, порфиритов, фельзитов и гранитов размером 7—15 см, реже 30—40 см в поперечнике.
Алевролиты окрашены в темно-серый и черный цвет; состоят из зерен кварца, полевых шпатов, хлорита, циркона, слюды, турмалина и апатита, а также обломков карбоната; цемент — глинисто-слюдистый, часто карбонатный. Слоистость в алевролитах горизонтальная или линзовидная; нередки следы подводных оползней.
Аргиллиты зеленовато-серые, светло-серые, серовато-черные и коричневые до черных. Большая часть аргиллитов гидрослюдистого или каолинового состава, реже хлоритового и монтмориллонитового. Слоистость горизонтальная. Из включений широко распространены конкреции сидерита.
А.А. Семериков и И.И. Шарудо выделяют в сучанской серии пять литолого-фациальных комплексов пород: пролювиально-аллювиальный, озерный, озерно-болотный, прибрежно-морской и морской.
Пролювиально-аллювиальный комплекс представлен главным образом плохо сортированными песчаниками, преобладающими в разрезе сучанской серии. К этому комплексу отнесены отложения временных потоков, русел рек, пойм и торфяных болот.
Озерный комплекс, включающий фации приморских (береговых), долинных, водораздельных озер, занимает подчиненное значение в разрезе сучанской серии. Он представлен алевролитами и мелкозернистыми песчаниками с хорошо сохранившимися растительными остатками и отпечатками тонкостенных раковин пелеципод пресноводного или солоноводного облика. Слоистость тонкая, горизонтальная, реже косоволнистая. Наблюдаются текстуры взмучивания и оползней. Цемент песчаников и алевролитов в основном карбонатный.
Озерно-болотный комплекс довольно -широко развит среди осадков сучанской серии; представлен углями, углистыми породами, алевролитами, реже аргиллитами и песчаниками.
Прибрежно-морской комплекс характеризуется перемежаемостью континентальных и морских фаций: прибрежных болот, заболоченных земель и водоемов, прибрежного мелководья, пересыпей или баров, пляжей или отмелей, лагун или заливов, прибрежных валов, подводных частей рек. Прибрежно-морской комплекс представлен крупно-мелкозернистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами, углистыми породами и углями.
Морской комплекс объединяет фации прибрежного мелководья, пляжей или отмелей, лагун или заливов, пересыпей или баров, прибрежных валов и подводных речных выносов. Он наиболее развит в верхах сучанской серии в центральной и северо-восточной частях Сучанского бассейна. Морские отложения представлены алевролитами, среднезернистыми и мелкозернистыми песчаниками, с хорошо выраженной слоистостью: горизонтальной, волнистой, косой. Присутствует фауна пелеципод, гастропод, фораминифер, чешуи рыб. В виде включений наблюдаются небольшие глинисто-сидеритовые конкреции. Море, по А.А. Семерикову и И.B. Шарудо, занимало в начале накопления сучанской серии только окраинную северо-восточную часть бассейна, затем оно постепенно распространялось в юго-западном направлении и в конце позднесучанского времени две трети территории бассейна оказались перекрытыми морскими водами.
Толща сучанской серии имеет ритмичное строение. В ней А. А. Семериков и И.И. Шарудо выделяют макроритмы первого порядка, по объему соответствующие свитам: нижнесучанской (старосучанской) и верхнесучанской (северосучанской). А.А. Семериков установил, что обе свиты прослеживаются по всему Северному Судану, что позволило ему произвести сопоставление пластов угля всех свит Северного Сучана и увязать их со Старым Сучаном.
Нижнемеловые угленосные отложения сучанской серии местами с размывом перекрываются верхнемеловыми образованиями коркинской серии (сеноман — турон), которая представлена алевролитами, тонкозернистыми и мелкозернистыми песчаниками, туффитами; характерная окраска — зеленая, черная, буровато-красная, лиловая. В нижней части серии в черных алевролитах встречается фауна и ископаемая флора. Вскрытая мощность коркинской серии 1300 м.
Стратиграфически выше с резким угловым несогласием залегает ольгинская серия, которая разделяется на две свиты: туфоэффузивную (дадяньшанскую) и лавобрекчиевую (приморскую, или толщу кварцевых порфиров и их туфов). Первая из них имеет мощность до 1550 м и представлена глыбовыми и валунными конгломератами, туфопесча-никами, лавами и лавобрекчиями порфиритов. Возраст ее принимается как турон — нижний коньяк. Лавобрекчиевая свита (сеноман — дат) сложена кварцевыми порфирами, дацитами и их туфами; мощность ее до 550 м. В последние годы в северной части бассейна выделена новая туфогенно-осадочная толща (300 м), представленная конгломератами, туфами порфиритов, алевролитами, углистыми породами и каменными углями. Возраст ее по спорово-пыльцевому комплексу определяется как маастрихтский — датский.
Палеогеновые отложения в пределах бассейна представлены угловской свитой эоцен-олигоценового возраста мощностью до 200 м. Она распространена в юго-западной и северо-восточной частях бассейна, где залегает с угловым несогласием на размытой поверхности более древних образований, и представлена конгломератами, аргиллитами, алевролитами и бурыми углями.
Базальты, андезиты и их туфы, относимые к плиоцену, несогласно залегают на более древних породах в виде покровов мощностью до 300 м, покрывая значительную территорию бассейна.
Четвертичные отложения имеют повсеместное распространение; представлены галечниками, песками, суглинками и глинами. Мощность их достигает 25 м.
Тектоника Сучанекого бассейна весьма сложная. Осадочные отложения мела смяты в складки, нарушены многочисленными разрывами и прорваны различными магматическими породами.
В пределах бассейна, представляющего крупный синклинорий, выделяется ряд основных синклинальных и антиклинальных складок северо-восточного простирания, сложенных сучанской и коркинской сериями. В восточной части бассейна установлены следующие крупные синклинали (с запада на восток): Белопадинская, Коркинская, Четвертая, Большая, Засицинская или Малая, Третья, Сергеевская и Вангоуская (рис. 87, 88).
Белопадинская синклиналь — одна из крупнейших структур района: ее длина достигает 35 км при ширине более 10 км. На юго-восточном крыле выходят на поверхность угленосные отложения сучанской серии, падающие на северо-запад под углом 10—25°. Складка осложнена более мелкими пликативными структурами и крупными дизъюнктивными нарушениями.
Коркинская синклиналь прослеживается почти на 20 км и также является крупной структурой бассейна. Углы падения пород на северо-западном крыле составляют 10—30°, на юго-восточном — 30—60°. Она осложнена более мелкой складчатостью, среди которой выделяется Kaзанковекая антиклиналь с обнажающимися в ее ядре продуктивными отложениями сучанской серии.
Четвертая синклиналь изучена слабо. Известно только, что юго-восточное крыло ее падает под углом от 50 до 60° на северо-запад.
Большая синклиналь отделяется от Коркинской синклинали Лазовской (Остросопковской) антиклиналью шириной 1 км, а на северо-востоке сближается с Коркинской синклиналью. Протяженность Большой синклинали 10 км, ширина 1,5—2 км. Складка имеет асимметричное строение с падением пород на юго-восточном крыле под углом 45—60° и на северо-западном — 60—90°. Шарнир синклинали имеет слабоволнистый профиль с постепенным погружением в северо-восточном направлении под углом 8—10°. Северо-западное крыло ее осложнено дополнительными складками, а также большим количеством дизъюнктивных нарушений. Оно круто перегибается, образуя свод остросопковской антиклинали, которая по большому продольному разлому надвинута на Большую синклиналь.
Засицинская, или Малая, синклиналь отделяется от Большой синклинали узкой, линейно вытянутой, асимметричной Центральной антиклиналью. Длина последней около 12 км при ширине на юге 0,5—1 км и на севере 1,5—2 км. Углы падения пород на северо-западном крыле антиклинали 45—60°, на юго-восточном — 80—90°, с постепенным выполаживанием на глубину до 20—30°. На крыльях антиклинали выходят на поверхность сучанская и коркинская серии.
Засицинская, или Малая, синклиналь — узкая глубокая складка шириной 0,5—0,6 км на юге (в пределах шахтных полей 10—16) и 2 км на северо-востоке (в пределах шахтного поля 24). Длина складки достигает 14 км. Синклиналь имеет асимметричное строение — очень крутое северо-западное крыло (до 80—90°, иногда наблюдается опрокидывание) и менее крутое (до 45—50°) юго-восточное. Как и другие структуры этого порядка, Засицинская синклиналь осложнена дополнительными брахискладками, и большим количеством разрывных нарушений.
Третья синклиналь представляет собой узкую острую складку. Юго-восточное крыло складки падает под углом 50—80°, а северо-западное — 35—50°. В пределах поля шахты 20 она переходит в Засицинскую.
В северо-восточной части бассейна развита Сергеевская синклиналь, которая представляет пологую складку, сложенную продуктивными отложениями сучанской серии. Простирание оси складки северо-восточное. Углы падения крыльев пологие, не превышающие 10—25°. Размер складки по простиранию 15 км и вкрест простирания 7 км.
Северо-восточнее Сергеевской расположена Вангоуская синклиналь. Изученное восточное крыло сложено сучанской серией, имеет падение 30—40°. Западное крыло скрыто под покровами молодых эффузивов. Простирание оси складки северо-восточное. Размер складки по простиранию 7 км, вкрест простирания — 5 км.
В Сучанском бассейне широко развиты разрывные нарушения, которые сильно усложняют залегание пород. Часто встречаются взбросы (надвиги) и сбросы, имеются и более сложные разрывы: шарнирные взбросо-сдвиги и сбросо-сдвиги. Ориентировка нарушений различная. Выделяются взбросы продольные северо-восточного простирания (почти совпадающие с простиранием основных складчатых структур) и косые северного или северо-западного простирания. Сбросы в большинстве случаев косые. Амплитуды взбросов достигают десятков и сотен метров; большинство сбросов имеет небольшие амплитуды, измеряемые десятками, редко сотнями метров. Крупные взбросы и надвиги сопровождаются мощными зонами нарушенных пород. Иногда в опущенном блоке крупные сбросы сопровождаются многочисленными мелкими ступенчатыми сбросами. Продольные разрывы по возрасту, как правило, древнее поперечных. Движения по более древним разрывам возобновлялись и в более позднее время. Многочисленные различно ориентированные разрывы создают блоковую структуру бассейна.
Рудничная тектоника. Весьма сложная тектоника Сучанского бассейна осложняет как разведочные, так и эксплуатационные работы. При эксплуатации приходится не только списывать большие запасы угля в отдельных, участках шахтных полей, но иногда закрывать шахты.
Наибольшие трудности для эксплуатационных работ создают пережимы и раздувы пластов угля, возникающие вблизи больших по амплитуде нарушений (рис. 89). В этих случаях породы и уголь сильно раздроблены, легко обрушаются, проведение очистных работ становится опасным. При пережимах мощность угольных пластов часто становится нерабочей. Интенсивно развитые послойные перемещения в угольных пластах и пережимы часто делают участки большой протяженности непригодными для эксплуатации.
He менее отрицательное влияние на эксплуатацию оказывают разрывы пластов, сопровождающиеся растяжением (рис. 90, 91). Затруднения при эксплуатации создают также мелкие ступенчатые разрывы (рис. 92) и пластовые интрузии (рис. 92, 93). Последние внедряются по трещинам, заполняют их и нередко распространяются по пластам угля, выжигая и замещая уголь. О сложности и многообразии форм дизъюнктивных нарушений Сучанского бассейна можно судить по деталям тектоники, выявленным эксплуатационными работами (рис. 94, 95, 96).
Вулканизм. На территории Сучанского бассейна выделяется несколько фаз магматической деятельности. Наиболее ранняя — среднепалеозойкая представлена габброидами и гранитами. Габброиды распространены в бассейне р. Малазы и по правобережью р. Сучан. Допозднепермские граниты встречены на небольших участках в верховьях р. Малой Сицы, на водоразделе рек Малая Сица — Сучан и по левобережью р. Сучан.
Следующая фаза вулканизма относится к концу позднего палеозоя или к раннему мезозою. Магматизм этого времени проявился слабо; выражен гранитоидами, приуроченными к ядрам антиклинальных структур, и отмечен в нескольких пунктах правобережья р. Сучан.
Позднемеловая фаза вулканизма отличается большой интенсивностью проявления. Интрузивные образования этой фазы прорывают угленосные отложения; представлены гранитами, гранодиоритами, кварцевыми диоритами, залегающими в виде крупных штоков, кварцевыми порфирами и альбитофирами, дацитами, андезитами и базальтами, внедренными в меловые осадочные отложения в виде пластовых и секущих залежей и реже даек (рис. 97, 98).
Магматические породы активно воздействуют на вмещающие породы и угли, повышая степень их метаморфизма до полуантрацитов, местами до естественного кокса. Иногда отмечается выжигание угольной массы и ассимиляция ее эффузивами. Наиболее распространенными в угленосных отложениях являются пластовые, пластово-секущие залежи и дайки кварцевых порфиров, фельзитов, порфиритов.
Палеогеновый магматизм представлен интрузивными телами гранодиоритов, биотитроговообманковых гранитов, реже диоритов и гранит-порфиров. Последние известны в верховьях бассейнов рек Мал. Сица и Бол. Сица. С мезозойской и палеогеновой фазами вулканизма связан термальный метаморфизм углей Сучанского бассейна.
Наиболее молодая фаза вулканизма представлена неогеновыми базальтами и андезитами, залегающими в виде покровов и даек мощностью до 150—300 м, широко распространенными в Северном Сучане, меньше в Засицинском и Старосучанском районах.
Угленосность. В пределах Сучанского бассейна угленосными являются пермские, меловые и палеогеновые отложения.
Угленосность пермских и палеогеновых отложений еще недостаточно изучена и практическая ценность не определена. Угли пермского возраста отмечены на юго-восточной окраине Старосучанского района и в Шитухинском районе, а угли палеогенового возраста — в верховьях р. Сучан.
Промышленная угленосность связана с нижнемеловыми отложениями Сучанской серии, наиболее полно изученной в пределах юго-восточной части бассейна. На остальной площади бассейна (Западно-сучанский, Нижнесучанский, Таудеминский, Шитухинский, Лабогинский, Вангоуский, и Даубихинский угленосные районы) сучанская серия остается недостаточно изученной, и угленосность ее установлена в основном по единичным выходам пластов угля в естественных обнажениях.
В сучанской серии известно до 38 пластов угля, из которых около 20 имеют рабочую мощность (табл. 113).
Пласты угля Сучанского бассейна простые (1—2 м) и сложные (до 6,6—10,0 м) с 1—4 прослоями пород. Мощность некоторых пластов средней угленосной подсвиты старосучанской свиты выдерживается на значительных площадях. Большинство пластов относится к неустойчивым.
В настоящее время принята синонимика угольных пластов, предложенная Г.В. Кузнецовым и Н.И. Романовцевым в 1955 г. и уточненная в 1965 г. Г.В. Кузнецовым. В основу ее положены схемы, разработанные С.М. Ткаличем для Старосучанского и Засицинского районов, и А.И. Савченко и А.Н. Антроповым — для Северного Сучана. Ранее в процессе разведок отдельных месторождений бассейна использовались частные схемы индексации и на одних месторождениях угольные пласты получали именные названия, на других обозначались начальными буквами свит с порядковым номером, а на третьих — римскими или арабскими цифрами. Сопоставление новой индексации угольных пластов с первоначальной приведено в описании угленосных районов.
Характеристика качества углей. Угли Сучанского бассейна черные, плотные, с занозистым, реже раковистым изломом, сильно трещиноватые. В зонах дробления смятия угли развальцованы и имеют чешуйчатое строение. Удельный вес углей в зависимости от зольности колеблется от 1,3 до 1,8, чаще 1,3—1,5.
В соответствии с классификационными показателями ГОСТ 9478—60 в Сучанском бассейне имеются каменные угли всех марок от длиннопламенных до тощих включительно (табл. 114).
Угли марок Ж и К2 распространены в центральной и северной частях Старосучанского района и в Засицинском районе (средняя угленосная подсвита). В восточной части бассейна (Северный Сучан) преобладают угли марки Г и в меньшей степени переходные от Г к Ж, от Г к Д и Д. Тощие угли распространены в юго-западной части Старосучанского и Коркинского районов, а также в Малазовском, Нижнесучанском, Таудеминском, Даубихинском, Шитухинском и Лабогинском районах.
По мнению С.М. Ткалич, региональный метаморфизм, по-видимому, не оказывал значительного влияния на формирование сучанских углей. Как и М.К. Елиашевич, он видит главную причину изменения выхода летучих веществ в углях в различном воздействии на них изверженных пород и в первую очередь жил и даек кварцевых порфиров.
Е.А. Перепечина и В.С. Шехунов детально изучив Сучанский бассейн, пришли к выводу, что высокий метаморфизм углей явился следствием термального воздействия крупных молодых интрузивных тел, внедрившихся в угленосную толщу. Ими установлено, что интенсивность термального метаморфизма полностью зависит от формы интрузивных тел, их размеров и расстояния до пласта угля.
Зональное распространение углей марочного состава, обусловленное термальным воздействием крупных интрузий, часто нарушается наложением контактового воздействия мелких интрузий. Так, в пластах, сложенных углями различной степени углефикации (Д, Г, Ж, К2), иногда наблюдаются аномальные участки, характеризующиеся увеличением или уменьшением -выхода летучих веществ против данной марки. Это явление связано с тепловым влиянием широко развитых в бассейне секущих и пластовых жил порфиритов, дацитов и андезитов. Изменение качественных показателей угля в пределах шахтного поля под влиянием жил изверженных пород приведено в табл. 115.
При непосредственном соприкосновении жил изверженных пород с углем образуется естественный кокс (рис. 92, 99). По Е.А. Беляевской, у самого контакта с жилой кокс серебристый, крепкий, со столбчатой отдельностью; на некотором удалении от него кокс темно-серый, мелкозернистый, сильно трещиноватый.
Наибольшее метаморфизующее влияние на уголь оказывают интрузии, залегающие в почве пластов угля (рис. 100). Иногда наблюдаются случаи сильного изменения углей под влиянием покрывающих жильных пород (рис. 101).
При небольшой мощности интрузии жильных пород ококсование и уменьшение выхода летучих распространяется на стратиграфическую глубину от 1 до 3—5 м; при мощности интрузивных тел 114—120 м — на стратиграфическую глубину до 80 м. До настоящего времени неясно, с какими изверженными породами (андезитами, дацитами, порфиритами) связан больший метаморфизм углей при одинаковых мощностях.
Некоторые крупные жилы изверженных пород частично или полностью ассимилируют угольный пласт и изредка часть угленосной толщи (см. рис. 93, 97). В некоторых случаях под воздействием изверженных пород возникают аномальные повышения выхода летучих веществ на отдельных участках пласта, которым еще не найдено объяснения. Обычно эти участки наблюдаются над жилами изверженных пород (см. рис. 100). Выход летучих веществ в пласте а3 равен 36%, а в скважине 494—41%.
Средние показатели качества углей, по Т.А. Зикееву, приведены в табл. 116.
Теплота сгорания в пересчете на горючую массу (Qбг) колеблется в пределах 7200—8800 ккал/кг.
Угли средней угленосной подсвиты малозольные и среднезольные, зольность их (Aс) колеблется в пределах 15—30%. К средне- и многозольным углям относятся пласты нижней и верхней угленосных подсвит с колебанием Ac от 20 до 40%. Угли труднообогатимые.
Химический состав золы углей пластов n10 и n7 в шахтах 31 (Tyдагоуский район, пласты n10 и n7), 10/16, 21 (Старосучанский район) и 20/24 (Засицинский район) приведен в табл. 117.
Температура плавления золы углей Старосучанского района Сучанского бассейна приведена в табл. 118.
По данным лабораторных исследований, выход химических продуктов из 1 т газовых углей составляет: смолы 1,1—4,5%, бензола 1,1—1,5%, газа 345—362 м3.
Из углей марки Ж до 1950 г. выжигался кокс, использовавшийся заводами для выплавки чугуна в доменных печах небольшого объема.
Газовые угли Северного Сучана пригодны для изготовления формового кокса. В настоящее время все угли марок К, Ж и Г используются только для энергетических целей.
Высокометаморфизованные угли Сучанского бассейна на открытом воздухе не самовозгораются. Газовые и жирные угли с содержанием летучих веществ от 28 до 30% легко загораются в отвалах.
Гидрогеологические условия. В пределах восточной части Сучанского бассейна выделяются следующие типы подземных вод: четвертичных отложений, осадочных меловых, молодых и древних изверженных пород.
Воды четвертичных отложений приурочены главным образом к песчано-галечниковому горизонту аллювиальных отложений, их удельный дебит от 0,1 до 36,0 л/сек. Воды пресные, мягкие, сухой остаток не превышает 300—376 мг/л, окисляемость незначительная, агрессивная углекислота отсутствует; используются для водоснабжения.
Водоносность меловых осадочных пород связана с трещиноватостью. Породы наиболее обводнены в верхних горизонтах до глубины 30—40 м. Их удельный дебит в этой зоне составляет 0,03—0,60 л/сек. Ниже этого горизонта удельный дебит понижается и составляет от 0,04 до 0,01 л/сек. Нижние горизонты меловых пород обводнены лишь в зонах тектонических нарушений.
Изверженные породы, молодые и древние, обладают большей трещиноватостью, чем осадочные. При вскрытии горными выработками жил изверженных пород первоначальный приток воды достигает 40—160 м3/час, затем быстро снижается и почти полностью прекращается, но иногда воды изверженных пород имеют напорный характер. Приток воды в действующие шахты обычно составляет от 15 до 80—100 м3/час, во время сильных ливней увеличивается до 350 м3/час за счет проникновения поверхностных вод через воронки обрушения и горные выработки, выходящие на поверхность.
Горнотехнические условия эксплуатации. В пределах восточной части Сучанского бассейна находятся в эксплуатации девять шахт. Максимальная глубина отработки 500 м, проектируемая глубина действующих шахт (20, 21 и 10) 1000 м. В шахтах отрабатываются пласты угля мощностью свыше 0,5 м на крутом падении и 0,6 м на пологом (менее 45°).
Ведение горных работ силикозоопасно; содержание кремнекисло-ты во вмещающих породах превышает 10%. Все шахты Тудагоуского района по газоносности относятся к I категории — выделение метана на 1 т угля составляет до 5 м3. В Старосучанском районе метанообильность горных выработок в шахте 21 достигает 10—15 м3 (III категория по газоносности), а в шахте 10/16 (сверхкатегорийная) превышает 15 м3 на 1 т добытого угля. К сверхкатегорийным относится и шахта 20—24 Засицинского района. На шахтах 10/16, 20/24 и 21 наблюдались внезапные выбросы угля.
Угли самовозгораются при хранении в штабелях; известны случаи самовозгорания в целиках. В настоящее время шахты имеют нормальный температурный режим работы. Многочисленные замеры температуры в скважинах показывают, что на глубине 300 м температура составляет 13—14° С, 600 м — 21—26°, 800 м — 27—31°, 1000 м — 34°, 1200 м — 39° и 1370 м — 43°. При освоении больших глубин потребуются соответствующие меры для снижения температур в горных выработках.
Наибольшие трудности при эксплуатации Сучанского бассейна создает сильная тектоническая нарушенность.
Запасы углей. По общесоюзному подсчету 1956 г. запасы углей учтены только для самой восточной части Сучанского бассейна. В юго-западной, северной и западной частях запасы углей не подсчитывались вследствие слабой геологической изученности. Балансовые запасы подсчитаны с учетом минимальной мощности пласта угля 0,6 м (при падении до 45°) и 0,5 м (при падении более 45°). Наибольшая зольность (Ac) для балансовых запасов принята 40%. Для забалансовых запасов минимальная мощность пласта угля принята 0,4 м, максимальная зольность 50%.
Общие геологические запасы углей Сучанского бассейна в пластах мощностью более 0,4 м при зольности до 50% по подсчету 1956 г. оцениваются в 1431 млн. т, в том числе балансовых 1400 млн т. Распределение запасов углей но отдельным угленосным районам приведено в табл. 119.
Из табл. 119 видно, что большая часть запасов (64,5%) приурочена к глубоким горизонтам (более 600 м). Степень разведанности даже изученной восточной части бассейна низкая; действительные запасы составляют только 13%, вероятные — 23%, а возможные — 63% от общего количества запасов.
В 1960 г. для углей Сучанского бассейна установлены новые кондиции для подсчета балансовых запасов: 1) для пласта простого строения марки угля Ж, Г при пологом залегании — минимальная мощность 0,8 м, максимальная зольность 40%; при крутом падении — минимальная мощность 0,7 м, максимальная зольность 40%; 2) для марок Д и T при пологом и крутом падении — минимальная мощность пласта 1,0 м, максимальная зольность 40%.
На 1/I 1967 г, учтенные запасы углей Сучанского бассейна составляют балансовых 556,1 млн. т (в том числе по категориям А 2,9 млн т., В 24,9 млн т., C1 180,8 млн., т., C2 347,5 млн т.) и забалансовых 42,3 млн т. Распределение запасов по маркам и степени промышленного освоения приведено в табл. 120.
Сучанский бассейн является единственным в Приморском крае источником относительно малозольных каменных углей. Годовая добыча угля достигает 1900 тыс. т, из них две трети марок Ж и Г и одна треть марки Т. Весь добываемый уголь используется как энергетическое топливо, но по своему качеству значительная часть его может быть использована как коксовое сырье. Выявление новых запасов углей в бассейне возможно в основном за счет слабо изученных районов.
Для обеспечения нового шахтного строительства в юго-восточной части бассейна необходимо усиление разведочных работ, в первую очередь на перспективных Юго-Западном, Центральном, Богатырском и Орловском участках Белопадинского района.
Прочие полезные ископаемые. В Сучанском бассейне добываются известняки (пермского возраста) для обжига на известь, глины для кирпичного производства, строительные камни и песок. На базе имеющихся значительных запасов пермских известняков возможно строительство крупного цементного завода.
Покровы базальтов и молодые граниты, имеющие здесь большое распространение, могут быть использованы как строительные материалы.
Источник