Угольный бассейн сша аппалачский

Горная энциклопедия
Аппалачский каменноугольный бассейн

Аппалачский каменноугольный бассейн

Аппалачский каменноугольный бассейн — один из крупнейших в мире угольных бассейнов. Pасположен на B. США, на территории шт. Aлабама, Kентукки, Bиргиния, Зап. Bиргиния, Oгайо, Mэриленд, Пенсильвания, протягиваясь более чем на 1200 км вдоль юж. склонов Aппалачей. Пл. ок. 180 тыс. км 2 . B бассейне насчитывается ок. 300 угледоб. p-нов; 10 из них дают ежегодно более 10 млн. т угля и 30 более S млн. т (карта). Запасы кам. угля в бассейне до глуб. 900 м оцениваются в 1600 млрд. т; доказанные запасы до глуб. 305 м в пластах мощностью около 1 м — ок. 102 млрд. т, из к-рых 14,3 млрд. т пригодны для открытой разработки. Пром. разработка угля в бассейне началась в 1800 в шт. Oгайо.

A. к. б. расположен в передовом прогибе поздних герцинид Юж. Aппалачей, имеет асимметрич. строение c широким пологим зап. и узким крутым вост. бортами. B зап. части бассейна угленосные отложения залегают очень полого (углы падения 2-3°), структура залегания простая; в вост. части, прилегающей к складчатому поясу Юж. Aппалачей, структура угленосной толщи усложняется за счёт узких длинных складок c локальными поднятиями и дизъюнктивными нарушениями (амплитуда поднятий достигает 300 м, углы падения 30°). Угли приурочены к кам.-уг. и пермским отложениям. Oсн. пром. угленосность связана c пенсильванскими (верхнекаменноугольными) отложениями. B толще Пенсильвания (360-1670 м) насчитывается более 75 пластов угля рабочей мощности. Hаиболее угленасыщена формация Aллегейни, к к-рой приурочены осн. рабочие пласты Бруквилл (мощность 2-2,2 м), Kларион (3,6-3,8 м), Hижний, Cредний и Bерхний Kиттанинг (1,2-1,3 м), a также формация Mононгахила (пласт Питсбург мощностью 1,2-3 м). B раннепермских отложениях (мощность до 300 м) известно св. 10 пластов угля, из к-рых наибольшее значение имеет пласт Bашингтон (мощность 1,6-3,2 м). Угли преим. битуминозные co средним и высоким содержанием летучих веществ. Cp. зольность углей ок. 8%, cp. содержание серы (исключая высокосернистые угли формации Mононгахила) ок. 4%, теплота сгорания 28,87-35,35 МДж/кг. Угли из пластов Hижний и Bерхний Kиттанинг и Питсбург хорошо коксуются.

B A. к. б. сосредоточена подавляющая часть угледоб. предприятий страны — ок. 95% шахт и ок. 85% карьеров, на к-рых занято ок. 78% всего персонала угольной пром-сти. Oк. 45% угля добывается открытым способом. B 1978 в бассейне действовало 2575 шахт и 3018 карьеров; макс. число шахт было сосредоточено в шт. Kентукки (1060) и Зап. Bиргиния (740), макс. число карьеров — в шт. Kентукки (979) и Пенсильвания (754). Преобладающее число шахтных полей вскрыто штольнями и наклонными стволами. Глубина разработки на шахтах A. к. б. в cp. составляет 126,4 м (наибольшая 335 м). Газовыделение в cp. ок. 5,9 м 3 /т; на 49 шахтах (25% подземной добычи A. к. б.) этот показатель в cp. ок. 20 м 3 /т (от 2,5 до 100 м 3 /т). Oпасны по газу 13 пластов, в т.ч. пласт Питсбург (св. 50% всего объёма газовыделений по A. к. б.). Ha шахтах бассейна применяются разл. варианты камерной и камерно-столбовой систем разработок (на комплексномеханизир. лавы приходится 3,5% добычи). Широко используются короткозабойные комбайны (68% добычи), кровля поддерживается анкерами. Bыработки проводятся, как правило, по углю без присечки пород. Ha подземном транспорте преобладают мощные контактные электровозы, большегрузные вагонетки и конвейеры. Hаиболее крупные шахты — «Mocc No 3» (шт. Bиргиния, введена в 1958, 3,7 млн. т в год), «Pобинсон Pан» (шт. Зап. Bиргиния, введена в 1968, 2,6 млн. т), «Pобена» (шт. Пенсильвания, введена в нач. 40-x гг., 2,1 млн. т), «Mэпл Kрик» (шт. Пенсильвания, введена в 1959, 2 млн. т). Ha карьерах повсеместно принята бестранспортная система разработки c помощью драглайнов. Уголь вынимается мехлопатами или торцевыми погрузчиками. Tранспорт — мощные автосамосвалы. Hаиболее крупные карьеры — «Mаскингем» (шт. Oгайо, введён в 1952, 2,1 млн. т) и «Иджипт Bелли» (шт. Oгайо, введён a 1967, 1,9 млн. т). Oбогащается ок. 50% добываемого угля. При шахтах и карьерах (реже) действуют 236 обогатит. ф-к. Преобладают мокрые способы обогащения — отсадка и тяжёлые среды. Cуммарная добыча угледоб. предприятий A. к. б. в 1980 — 406 млн. т. Mакс. суммарная добыча — на предприятиях шт. Зап. Bиргиния (ок. 26%), Kентукки (ок. 24%) и Пенсильвания (ок. 21%). Hаиболее крупные угледоб. компании — «Peabody group» и «Consolidation Coal». Добытый уголь транспортируется ж.-д. и речным транспортом. Oк. 65% угля потребляется электростанциями, ок. 50 млн. т угля (в осн. коксующегося) ежегодно экспортируется: 23% — в Kанаду, 45% — в Японию и 26% — в Eвропу. Экспорт ведётся через атлантич. порт Xэмптон-Pодс (карта).

Литература: Featured: Appalachian coal today, «Coal Age», 1975, v. 80, No 6.

Источник

Аппалачский каменноугольный бассейн

Аппалачский каменноугольный бассейн

Аппалачский каменноугольный бассейн — один из крупнейших угольных бассейнов мира. Расположен на востоке США, на территории штатов Пенсильвания, Огайо, Западная Виргиния, Кентукки, Теннесси и Алабама.

Аппалачский угольный бассейн представляет собой передовой прогиб, заполненный мощной палеозойской толщей перемежающихся песчаников, сланцев, известняков и углей, перекрытых в южной части бассейна осадками мезозойского и кайнозойского возраста. Осадочные отложения слагают крупную асимметричного строения котловину, простирающуюся более чем на 1200—1250 км с юго-запада на северо-восток с почти горизонтальным залеганием пород. Площадь бассейна около 180 тыс.км². Общие запасы до глубины 900 м 1600 млрд. т. Угли в основном битуминозные. Добыча открытым и подземным способами. Продуктивные толщи относятся к отложениям карбона. Характерная особенность бассейна — незначительная глубина залегания угольных пластов (не более 640 м). Имеется 28—30 рабочих пластов (средняя мощность от 1 до 3 м); более 90% добычи производится из пластов мощностью 1—2 м. Угли суббитуминозные, битуминозные и антрациты; характеризуются малым содержанием золы, серы и фосфора; теплота сгорания горючей массы 30,1—33,5 Мдж/кг (7200— 8000 ккал/кг). В значительной части пригодны для получения металлургического кокса. Добыча углей в бассейне ведется вертикальными и наклонными шахта­ми, а также штольнями и карьерами, чему способствуют почти горизонталь­ное залегание пластов и хорошая расчленённость рельефа.

Источник

АППАЛА́ЧСКИЙ КАМЕННОУ́ГОЛЬНЫЙ БАССЕ́ЙН

В книжной версии

Том 2. Москва, 2005, стр. 123

Скопировать библиографическую ссылку:

• 
• 
• 
• 
• 

АППАЛА́ЧСКИЙ КАМЕННОУ́ГОЛЬНЫЙ БАССЕ́ЙН, в США, на тер­ри­то­рии штатов Ала­ба­ма, Кен­тук­ки, Вир­ги­ния, Зап. Вир­ги­ния, Огайо, Мэ­ри­ленд, Пен­силь­ва­ния; один из круп­ней­ших в ми­ре. Про­тя­нул­ся вдоль юж. скло­нов Ап­па­лачей бо­лее чем на 1200 км. Пл. 180 тыс. км 2 . Об­щие за­па­сы ка­мен­но­го уг­ля 1450 млрд. т, раз­ве­дан­ные – ок. 90 млрд. т, в т. ч. 10,5 млрд. т при­год­ны для от­кры­той раз­ра­бот­ки. Пром. ос­вое­ние бас­сей­на на­ча­то в 1800 в шта­те Огайо, экс­плуа­та­ция ве­дёт­ся б. ч. под­зем­ным спо­со­бом. Бас­сейн при­уро­чен к Предаппалачскому пе­ре­до­во­му про­ги­бу. Про­дук­тив­ны ка­мен­но­уголь­ные и перм­ские от­ло­же­ния до глуб. 900 м. Осн. уг­ле­нос­ность свя­за­на с верх­не­ка­мен­но­уголь­ны­ми пес­ча­но-гли­ни­сты­ми по­ро­да­ми, со­дер­жа­щи­ми св. 75 пром. пла­стов уг­ля (мощ­ность наи­бо­лее круп­ных 1,2–3,8 м), в верх­не­перм­ских тер­ри­ген­ных от­ло­же­ни­ях вы­яв­ле­но св. 10 пром. пла­стов уг­ля (мощ­ность наи­бо­лее круп­ных 1,6–3,2 м). Угли пре­им. би­ту­ми­ноз­ные со сред­ним и вы­со­ким со­дер­жа­ни­ем ле­ту­чих ве­ществ, ср. золь­ность ок. 8%, сер­ни­стость ок. 4%, выс­шая те­п­ло­та сго­ра­ния 29–35 МДж/кг. Сре­ди верх­не­ка­мен­но­уголь­ных уг­лей есть кок­сую­щие­ся. Наи­бо­лее круп­ные карь­е­ры – в шта­те Ога­йо, шах­ты – в шта­тах Вир­ги­ния и Зап. Вир­ги­ния. Уг­ли ис­поль­зу­ют­ся в энер­ге­ти­ке и ме­тал­лур­гии, а так­же экс­пор­ти­ру­ют­ся в Ка­на­ду, Япо­нию и ев­роп. стра­ны.

Источник

Геология Аппалачей — Geology of the Appalachians

Геологии Аппалачи восходят к более чем 480 миллионов лет назад. Взглянув на скалы, обнаженные в сегодняшних Аппалачских горах, можно увидеть удлиненные пояса складчатых и раздробленных морских осадочных пород , вулканических пород и осколков дна древнего океана — веское доказательство того, что эти породы были деформированы во время столкновения плит . Рождение Аппалачских хребтов знаменует собой первое из нескольких столкновений горных плит, кульминацией которых стало строительство суперконтинента Пангея с Аппалачами и соседним Маленьким Атласом (ныне в Марокко) недалеко от центра. Эти горные хребты, вероятно, когда-то достигали отметок, подобных уровням Альп и Скалистых гор, до того, как были размыты.

Содержание

Геологическая история

Палеозойская эра

В самом начале палеозойской эры континент, который позже стал Северной Америкой, находился на экваторе . Аппалачи представляли собой пассивную окраину плит , мало чем отличавшуюся от сегодняшней провинции Атлантического побережья . В течение этого интервала регион периодически погружался под мелководье. Толстые слои отложений и карбонатных пород отложились на мелководном морском дне, когда регион был затоплен. Когда моря отступили, преобладали наземные осадочные отложения и эрозия.

В период среднего ордовика (около 458–470 миллионов лет назад) изменение движений плит заложило основу для первого палеозойского горообразования ( таконической орогении ) в Северной Америке. Когда-то спокойная пассивная окраина Аппалачей превратилась в очень активную границу плит, когда соседняя океаническая плита , Япет , столкнулась с Северо-Американским кратоном и начала погружаться под ним . С созданием этой новой зоны субдукции родились первые Аппалачи.

Вдоль континентальная окраина , вулканы росли, совпадающие с началом субдукции. Надвиговые разломы подняли и искривили более старые осадочные породы, отложившиеся на пассивной окраине. По мере того, как горы поднимались, эрозия начала их истощать. Потоки несли вниз по склону каменные обломки, которые откладывались в близлежащих низинах .

Это было только первое из серии столкновений горных плит, которые способствовали формированию Аппалачей. Горообразование продолжало периодически в течение следующих 250 миллионов лет ( каледонский , акадский , Ouachita , герцинский и Alleghenian orogenies). Континент за континентом надвигались и сливались с Северо-Американским кратоном, когда начал формироваться Пангейский суперконтинент. Микропланшеты , более мелкие кусочки корки, слишком маленькие, чтобы их можно было называть континентами, втягивались, одна за другой, чтобы быть приваренными к растущей массе.

Примерно 300 миллионов лет назад ( пенсильванский период) Африка приближалась к Североамериканскому кратону. Полоса столкновений распространилась на регион Озарк — Уашита и через район Марафонских гор в Техасе. Столкновение континента с континентом подняло цепь Аппалачи-Уашита до высокого горного хребта в масштабе нынешних Гималаев . Массивная часть Пангеи была завершена ближе к концу палеозойской эры ( пермский период), когда Африка ( Гондвана ) врезалась в континентальную агломерацию с горами Аппалачи-Уашита рядом с ядром.

Мезозойская эра и позже

Пангея начала распадаться около 220 миллионов лет назад, в раннемезозойскую эру (поздний триас ). Когда Пангея раскололась, родилась новая пассивная тектоническая окраина, и силы, создавшие Аппалачи, Уашиту и Марафон, утихли. Преобладали выветривание и эрозия, и горы начали изнашиваться.

К концу мезозойской эры Аппалачи превратились в почти плоскую равнину. Только когда регион был поднят во время кайнозойской эры, сформировалась отличительная топография настоящего. Поднятие омолодило потоки, которые быстро отреагировали, врезавшись в древнюю скалу. Некоторые потоки текли по слабым слоям, которые определяют складки и разломы, созданные много миллионов лет назад. Другие потоки текут вниз так быстро, что они пересекают устойчивые складчатые породы горного ядра, вырезая каньоны через слои горных пород и геологические структуры. Хребты ядра Аппалачских гор представляют собой устойчивую к эрозии породу, которая осталась после того, как скала выше и рядом с ней была размыта.

Геологические провинции

Аппалачи охватывают пять геологических провинций (по определению Геологической службы США ): Аппалачский бассейн, горы Голубого хребта, провинция Пьемонт, провинция Адирондак и провинция Новая Англия.

Аппалачский бассейн

Аппалачский бассейн — это прибрежный бассейн, содержащий палеозойские осадочные породы от раннего кембрия до ранней перми . С севера на юг провинция Аппалачского бассейна пересекает Нью-Йорк , Пенсильванию , восточный Огайо , Западную Вирджинию , западный Мэриленд , восточный Кентукки , западную Вирджинию , восточный Теннесси , северо-западную Джорджию и северо-восточную Алабаму . Северный конец Аппалачского бассейна простирается от берега до озер Эри и Онтарио до границы США и Канады. Провинция Аппалачского бассейна занимает площадь около 185 500 квадратных миль (480 000 км 2 ). Провинция имеет длину 1075 миль (1730 км) с северо-востока на юго-запад и от 20 до 310 миль (от 30 до 500 км) в ширину с северо-запада на юго-восток.

Северо-западный фланг впадины представляет собой широкую гомоклину, которая полого опускается на юго-восток от арки Цинциннати . Сложнолегированных тяга нарушенная и сложенные террейны (Аппалачская Fold и Упорные пояса или надвиг пояс Восточного), образованные в конце палеозоя по Alleghenian складчатости , характеризует восточный фланг бассейна. Метаморфические и магматические породы Надвигового пояса Голубого хребта , ограничивающего восточную часть провинции Аппалачского бассейна, были сдвинуты на запад более чем на 150 миль (240 км) над нижнепалеозойскими осадочными породами.

Добыча угля, нефти и газа

Аппалачский бассейн — один из важнейших угледобывающих регионов США и один из крупнейших в мире. Битуминозный уголь Аппалачского бассейна добывался на протяжении последних трех столетий. В настоящее время уголь в основном используется на востоке США или экспортируется для выработки электроэнергии , но некоторые из его угля подходят для металлургических целей. Экономически важные угольные пласты откладывались в основном в пенсильванское время в утолщающемся на юго-востоке прибрежном бассейне . Уголь и связанные с ним породы образуют обломочный клин, который утолщается с севера на юг, от Пенсильвании до юго-востока Западной Вирджинии и юго-западной Вирджинии.

Аппалачский бассейн имеет долгую историю добычи нефти и газа. Открытие нефти в 1859 году в колодце Дрейк , графство Венанго, штат Пенсильвания , положило начало нефтегазовой промышленности в Аппалачском бассейне. Открытая скважина открыла плодородный тренд нефтяных и газовых месторождений, добываемых из песчаниковых коллекторов верхнего девона , Миссисипи и Пенсильвании , которые простираются от юга Нью-Йорка через западную Пенсильванию, центральную Западную Вирджинию и восточный Огайо до восточного Кентукки.

Вторая важная тенденция добычи нефти и газа в Аппалачском бассейне началась с открытия в 1885 году нефти и газа в пластах песчаника Клинтон нижнего силура в округе Нокс, штат Огайо . К концу 1880-х — началу 1900-х годов эта тенденция распространилась на север и юг через восточно-центральный штат Огайо и охватила несколько округов на западе Нью-Йорка, где газ был обнаружен в песчаниках группы Медина Нижнего Силура. Около 1900 года большие запасы нефти были обнаружены в силурийских и девонских карбонатных коллекторах в восточно-центральном Кентукки. Важные открытия газа в нижнедевонском песчанике Орискани в округе Кембридж, штат Огайо, в 1924 году, в округе Шайлер, штат Нью-Йорк , в 1930 году, и в округе Канава, штат Западная Вирджиния , в 1936 году открыли главную тенденцию добычи газа в некоторых частях Нью-Йорка, штат Пенсильвания. , Мэриленд, Огайо, Западная Вирджиния, Кентукки и Вирджиния.

Еще один бум бурения в Аппалачском бассейне произошел в 1960-х годах в округе Морроу, штат Огайо , где нефть была обнаружена в верхнекембрийской части Доломитовых Альп Нокс .

Кристаллические Аппалачи

Провинции Голубой хребет, Пьемонт, Адирондак и Новая Англия вместе известны как Кристаллические Аппалачи, потому что они состоят из докембрийских и кембрийских магматических и метаморфических пород.

Провинция Надвигового пояса Голубого хребта лежит в основе частей восьми штатов от центральной Алабамы до южной Пенсильвании. Вдоль своей западной окраины Голубой хребет надвинут на складчатую и трещиноватую окраину Аппалачского бассейна, так что широкий сегмент палеозойских слоев простирается на восток на десятки миль, погребенный под этими субгоризонтальными кристаллическими надвиговыми пластами. На поверхности Голубой хребет представляет собой гористую или холмистую местность, основной составляющей которой являются горы Голубого хребта , простирающиеся от Джорджии до Пенсильвании. Поверхностные породы состоят в основном из ядра кристаллических метаморфических или магматических пород от среднего до высокого ранга, которые из-за их превосходной устойчивости к выветриванию и эрозии обычно возвышаются над прилегающими участками низкосортных метаморфических и осадочных пород. Провинция ограничена на севере и западе палеозойскими толщами провинции Аппалачский бассейн, а на юге — меловыми и более молодыми осадочными породами прибрежной равнины Персидского залива. С востока он ограничен метаморфическими и осадочными породами провинции Пьемонт.

Провинции Адирондак и Новая Англия включают осадочные, метаосадочные и плутонические вулканические породы, в основном кембрийского и ордовикского возраста, литологически похожие на породы в провинциях Голубой хребет и Пьемонт на юге. Поднятые, почти круглые горы Адирондак состоят из ядра древних докембрийских пород, окруженных перевернутыми кембрийскими и ордовикскими осадочными породами.

Источник