Михайлов В.А., Курило М.В. та ін. Горючі корисні копалини України

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

219

ють: 100 – антрациту, 333–435 – коксовому вугіллю, 435–635 – жир-

ному, 800–811 – довгополуменевому. Буре вугілля поділено на шість

класів згідно вологомісткості W

, п’ять груп за виходом смол T

daf

, %.

ДОНЕЦЬКИЙ ВУГІЛЬНИЙ БАСЕЙН

Донецький басейн розташований на південному сході України (До-

нецька, Луганська, Дніпропетровська області) частково – у Російській

Федерації (Ростовська обл.). Простягається він у субширотному на-

прямі на 650 км, завширшки 150 км, загальна площа – 60 тис. км

він є одним з найбільших промислових регіонів України. Вугільна

промисловість Донбасу існує майже 200 р. і є базою для енергетики,

металургії, хімічної, коксохімічної та інших галузей народного госпо-

дарства. Крім вугілля, в Донбасі видобувають кам’яну сіль, газ, вогне-

тривку та флюсову сировину, раніше видобували ртуть, золото та ін.

Перші відомості

про вугілля Донбасу пов’язані з експедицією Пет-

ровської Берг-колегії на чолі з відомим рудознавцем Г.Г.Капустіним

(1721–1725 рр.). Промислове освоєння басейну розпочато в 1785 р.,

коли був побудований перший ливарний завод і заснований нинішній

Луганськ. І вже 200 р. Донбас інтенсивно вивчається й експлуатуєть-

ся, що дало змогу назвати його

“всесоюзною кочегаркою”, де видобу-

вається найвисокоякісніше вугілля. Завдяки зусиллям багатьох вче-

них і геологів-вугільників (Ф.Н. Чернишов, Л.І. Лутугін, П.І. Степанов,

О.З. Широков, А.К. Матвєєв та ін.), Донбас за ступенем геологічної

вивченості займає перше місце не тільки в СНД, а й в Європі.

Геологічна будова

Донбас складений потужною товщею осадових палеозойських, ме-

зозойських і кайнозойських відкладів, які залягають незгідно з розми-

вом на вивержених і метаморфічних породах докембрію (рис. 3.2).

Докембрій представлений кристалічними породами фундаменту,

які виходять на поверхню на південній і південно-західній окраїнах

басейну. В центральній частині вони розташовані на великій глибині

(більше 10–12 км

) і знов виходять на поверхню в районі зчленування

Донбасу з Воронезьким кристалічним масивом. Метаморфічний ком-

плекс докембрію представлений західно-приазовською (палеоархей),

осипенківською (мезоархей) центрально-приазовською (неоархей) се-

ріями, садовою, гуляйпольською світами, до яких входять гнейси,

гранітогнейси, мігматити, піроксен-мігматитові кварцити (Маріуполь-

ське залізорудне родовище). Серед магматичних порід найбільш роз-

Розділ 3. Вугільні басейни України

220

повсюджені палеопротерозойські анадольські граніти, сієніти (Октя-

брський масив) і граніти Кам’яних могил, а також дайковий комплекс

(мончікіти, камптоніти, грорудити), які характеризують платформний

етап розвитку субстрату Донбасу [18].

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

221

Рис. 3.2. Схема геологічної будови і геологічний розріз Донецького басейну [14]

Розділ 3. Вугільні басейни України

222

Стратиграфія

Основними стратиграфічними підрозділами Донбасу є девон, кар-

бон, перм, тріас, юра, крейда, палеоген, неоген, четвертинна система.

Девон залягає в основі осадової товщі на еродованій поверхні до-

кембрію на південно-західній окраїні басейну, за літологічними озна-

ками поділяють на три світи: миколаївську (“білий девон”) – ейфельсь-

кий і живетський яруси; долгинську (“

бурий девон”) – франкський

ярус; роздольнинську (“сірий девон”) – фаменський ярус, представлені

породами теригенно-осадового й ефузивного комплексів.

Карбон трансгресивно залягає на породах верхнього девону або

безпосередньо на кристалічному фундаменті. Нижня частина його

розрізу представлена вапняками турнейського і візейського ярусів по-

тужністю 300–600 м. Вище розташована потужна (15–18 км) параліч-

на товща, що складається з

нашарування пісковиків (25–30 %), аргі-

літів і алевролітів (65–70 %), з підпорядкованими їм пластами та про-

шарками вапняків (1 %) і вугілля (1 %). Загальна кількість пластів і

прошарків вапняків становить 200–250, вугілля – 300.

Кам’яновугільні відклади Донбасу представлені трьома відділами:

нижнім (С

), середнім (С

) і верхнім (С

). За традиційною схемою

стратиграфії Донбасу кожний відділ поділявся на світи: нижній на

п'ять, середній – на сім, верхній – на три. Кожна світа мала свій ін-

декс (порядковий номер) у розрізі відділу: С

, С

– для

нижнього, С

, С

– для середнього, С

, С

– для верхнього. Кожній світі була присвоєна порядкова буква латин-

ського алфавіту: С

(А), С

(В), С

(С), С

(D) аж до С

(Р).

Світи своєю чергою складаються з окремих пластів, причому кожен

пласт вапняку і вугілля одержав свій постійний індекс – порядковий

номер у розрізі світи. Індекси позначаються тією самою літерою ла-

тинського алфавіту, якою позначена світа: пласти вапняку –великою

літерою, вугілля – маленькою (вверх по розрізу). Наприклад, пласти

вапняку світи С

(К) позначаються індексами К

, К

, а ву-

гілля – k

, k

. Границі між світами проводяться по підошві

пласту вапняка [3].

В останні десятиріччя в розчленування кам’яновугільних відкладів

Донбасу внесено низку змін, зокрема, рішенням VІІІ Міжнародного

конгресу зі стратиграфії і геології докембрію (1975 р.) намюрський

ярус перейменований на серпуховський, світа С

у повному обсязі

віднесена до середнього карбону, до верхнього карбону віднесена

майже вся (до вапняку Q

) картамишська світа, яка раніше вважала-

ся нижньою частиною аселького ярусу нижньої пермі (табл. 3.8).

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

223

Таблиця 3.8

Стратиграфічна схема карбонових відкладів Донбасу [12]

Система

Відділ

Ярус

Світа

Маркіру

вальні

вапняки

Пласт

вугілля

Потужніс

ть

світи, м

Слав’янський

- 220–600

Перм-

ська

Нижній

Микитівський

- 100–250

Карта-

мишська

- 500–1200

- 450–975

Гжельський

-о

350–1000

Верхній

Касимівський

-n

375–900

-m

200–1050

-l

140–780

Московський

-k

250–1300

-i

165–710

-h

160–1300

-g

125–820

60–560

Середній

Башкирський

50–1250

200–850

-c

75–560

Cерпухівський

-b

50–520

Візейський

Кам’яновугільна

Нижній

Турнейський

- 80–530

Нині відклади карбону поділяються на світи: нижній – на чотири

(С

, С

), середній – на вісім (С

, С

), верхній – на чотири (С

, С

, картамишська світа).

Нижній карбон (С

) представлений усіма трьома ярусами і охоплює

світи С

, С

. Його основу складає товща карбонатних порід,

вапняків і доломітів потужністю до 600 м. Вище вона замінюється

перешаруванням теригенних порід – аргілітів, алевролітів і піскови-

Розділ 3. Вугільні басейни України

224

ків, серед яких трапляються пласти вугілля і вапняків. Загальна по-

тужність відкладів нижнього карбону становить 3200 м.

Вугленосність нижнього карбону проявлена у відкладах починаючи

з верхньої частини візейського ярусу (світа С

, В), а також у двох сві-

тах намюрського (серпуховського) ярусу (С

– С – вугленосну, С

– D

– бешівську). У вугленосній світі на території Південного і Західного

Донбасу трапляються до 60 вугільних пластів, багато з яких мають

робочу потужність на значних площах і розробляються шахтами.

У відкладах світи С

вугленосність зменшується до 1–2 робочих плас-

тів. На південному схилі Воронезької антеклізи світа С

представлена

вапняками потужністю до 140 м, серед яких трапляються поліметалі-

чне і флюоритове зруденіння.

Середній карбон (С

) представлений відкладами башкирського і мо-

сковського ярусів загальною потужністю 2500–8000 м. Нижня грани-

ця середнього карбону проходить по вапняку Е

, а верхня – по вапня-

ку N

. Відклади середнього карбону представлені потужною товщею

циклічно нашарованих теригенних порід (пісковики, аргіліти, алевро-

літи) з підпорядкованими пластами вапняків і вугілля, що залягають

згідно на нижньокам’яновугільних відкладах. Це основна вугленосна

товща, що містить до 183 вугільних пластів, у тому числі робочої по-

тужності від 16 до 50 м.

Верхній карбон (С

) представлений касимівським, гжельським яру-

сами і картамишською світою загальною потужністю від 1100 до

4200 м. Нижньою границею верхнього карбону є вапняк N

, а верх-

ньою – вапняк Q

. Верхній карбон складений потужними піщано-

глинистими товщами з тонкими прошарками вапняків. Вугленосність

його дуже низька, трапляються поодинокі малопотужні вугільні про-

шарки, з яких деякі в світі С

досягають робочої потужності.

Потужність окремих світ і карбону у цілому на території Донбасу

зростає з північного заходу на південний схід і від периферії до

центру басейну.

Перм відома в західній частині Донбасу (Бахмутська та Кальміус-

Торецька улоговини), де розкрита свердловинами на північному захо-

ді та північному сході під мезокайнозойськими відкладами.

Перм

представлена відкладами двох відділів – нижнього і верхнього загаль-

ною потужністю 1200–1500 м.

Породи нижньої пермі згідно залягають на відкладах верхнього ка-

рбону, представлені арідними формаціями асельського ярусу, які по-

ділені на чотири світи: верхня частина картамишської від вапняку

до вапняку R

(мідисті пісковики), микитівська (вапняково-

доломітова), слав’янська і краматорська (соленосні).

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

225

Верхньопермські відклади представлені товщею “німих” строкато-

кольорових піщано-глинистих утворень, які незгідно залягають на

нижній пермі і перекриті тріасом.

Тріас розвинений на західній, північно-західній і північній окра-

їнах Донбасу. В його основі залягає серебрянська світа (нижній трі-

ас), представлена пісковиками і червоноколірними глинами з про-

шарками світлих озерних вапняків загальною

потужністю 100–200

м. Вона незгідно перекрита прокопівською світою (верхній тріас),

складеною пісковиками, строкатокольоровими і сірими глинами з

лінзами бурого вугілля, бурих залізняків і сидериту потужністю 110–

140 м.

Юра розвинена на північному заході та північному сході Донбасу.

Представлена всіма трьома відділами, має різноманітний літологічний

і фаціальний склад. У нижній та середній юрі переважають

морські

глини, алевроліти та пісковики з прошарками бурого вугілля. У верх-

ній юрі поширена карбонатна формація потужністю до 100 м, на якій

залягають континентальні червонокольорні відклади волжського яру-

су. Потужність юрських відкладів досягає 800 м.

Крейда представлена осадками нижнього і верхнього відділів за-

гальною потужністю 650 м. Відклади нижньої крейди розповсюдже-

ні обмежено,

представлені континентальними пісками, глинами і

крихкими вуглистими пісковиками потужністю 50–70 м. Потужність

верхньої крейди 600 м, залягає вона на розмитій поверхні горизон-

тів палеозою і мезозою, представлені всіма ярусами. У складі верх-

ньої крейди переважають кварц-глауконітові піски, мергелі, слюдис-

ті пісковики, вапняковисті алевроліти, опоко- і трепелоподібні поро-

ди.

Палеоген залягає на розмитій

поверхні палеозою, мезозою і доке-

мбрійських породах, представлений всіма відділами загальною по-

тужністю 100–200 м. Найбільш повні розрізи спостерігаються на

північному заході Донбасу в міжкупольних депресійних воронках і

компенсаційних прогинах. До них приурочені поклади бурого

вугілля (Новодмитрівське родовище). Палеоген складений

алевролітами, пісковиками, глинами, глауконітовими пісками з

прошарками бурого вугілля.

Неоген розвинений

у південній частині басейну, де крім пісків і

глин трапляються прошарки вапняків і бурого вугілля. Загальна по-

тужність неогенових відкладів досягає 290 м.

Четвертинна система в Донбасі розповсюджена повсюдно,

представлена всіма відділами і складена алювіально-елювіальними

утвореннями потужністю до 40 м.

Розділ 3. Вугільні басейни України

226

Магматизм

Вивержені породи на території Донбасу розповсюджені переважно

в південних районах. Виділяють такі магматичні комплекси [18]:

• приазовський лужно-ультраосновний і габроїдний (середній девон);

• діабазовий солянокупольних структур Бахмутської улоговини (пізній девон);

• волновасько-єланчицький ефузивний (середній-пізній девон);

• покрово-киреївський – лужний (пізній девон);

• південно-донбаський – лужно-габроїдний (перм);

• андезит-трахіандезитовий (перм-тріас);

• міуський лампрофіровий (пізньомезозойський).

Приазовський інтрузивний комплекс представлений гіпабісальними

тілами піроксенітів, габроїдів, олівінітів і різноманітних дайок пікри-

тів, лімбургітів, комптонітів, піроксенітів.

Комплекс діабазів у Бахмутській котловині, пов’язаний з соляноку-

польними структурами, трапляється у вигляді уламків в кепроках со-

ляних штоків і за петрохімічними ознаками належить до платформної

трапової формації.

Волновасько-еланчикський ефузивний комплекс розташований

Волноваській тектонічній зоні, яка відокремлює палеозойські утво-

рення на півдні басейну від кристалічних порід Приазовського блоку

УЩ. Вулканогенні породи розділені на три серії – лужно-базальтову,

трахібазальтову і толеїт-базальтову. До першої належать лужні базаль-

ти, лімбургіти, авгітіти, базальти та їх туфи, до другої – пікрит-

базальти, трахібазальти, ортофіри та їх

туфи, до третьої – толеїтові ба-

зальти, кварцові порфіри та їх туфи.

Покрово-киреївський комплекс лужних порід, розташований у ме-

жах складної горсто-грабенової однойменної структури, представле-

ний потоками меліньїтів, сієнітів, дайками тингуаїтів, сельвсбергітів,

мікросієнітів, фонолітових тефритів, що проривають середньо-

верхньодевонську ефузивну товщу.

Південно-донбаський інтрузивний комплекс розповсюджений

вздовж південної частини басейну

, представлений гіпабісальними

штокоподібними тілами, міжпластовими покладами і дайками мончі-

кітів, трахідолеритів, трахіріолітів, плагіопорфірів, грорудитів.

Андезит-трахіандезитовий комплекс розповсюджений від півден-

но-західної частини Кальміус-Торецької котловини на заході до доли-

ни р. Дон на сході. Представлений він міжпластовими покладами,

штоками, лаколітоподібними тілами і дайками андезитів, андезибаза-

льтів, андезидацитів, дацитів, трахіандезитів.

Міуський комплекс лампрофірів містить численні дайки мончікітів,

камптонітів, одинітів потужністю 0,2–12 м, завдовжки 10–80 м, які

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

227

простягаються вздовж Саур-Могильського глибинного розлому. За пе-

трохімічними ознаками і умовами формування комплекс належить

до лужно-базальтоїдного формаційного типу.

Різноманітне проявлення магматичної діяльності доскладчастого,

складчастого і післяскладчастого етапів розвитку Донбасу свідчить

про його мобільний характер упродовж довгого періоду.

Тектоніка

Проблемами геотектонічної позиції Донбасу і співвідношенням

його з іншими геоструктурами займалося багато відомих вчених

(А.П. Карпінський, М.М. Тетяєв, М.С. Шатський, В.В. Білоусов). На

сьогодні найбільш повно його тектонічна природа висвітлена в робо-

тах В.С. Попова [3], основні положення яких лягли в основу цього

розділу.

Донецький

басейн у структурному відношенні є великим синклі-

норієм, розташованим між Приазовським і Воронезьким кристаліч-

ними масивами. Він витягнутий в субширотному напрямі, усклад-

нений системою складчастих структур, основні форми яких підпо-

рядковані головним контурам синклінорію. Для центральної частини

басейну характерні великі прості складки, для північних і південних

окраїн – дрібні складки, для

схилів масивів – пологі монокліналі. В

загальному плані виокремлюються такі основні структурні зони (рис.

3.3):

• центральна, де вугленосні відклади зім’яті у великі лінійні складки (го-

ловна антикліналь);

• північна і південна зони дрібної складчастості та насувів;

• Бахмутська і Кальміус-Торецька котловини;

• зони моноклінального залягання на схилах УЩ і

Воронезького масиву.

У центральній зоні основними структурними елементами є: Головна

антикліналь, Північна і Південна синкліналі. В західній частині Голо-

вна антикліналь є вузькою симетричною складкою з крутими крила-

ми (60–80°). В східному напрямі вона розділяється на дві гілки з більш

пологими крилами (45–60°). Крім субширотної повздовжньої складча-

стості менш чітко виражена поперечна субмеридіональна

складчас-

тість. Поперечне Ровеньківське підняття розділяє Північну синкліналь

на Боково-Хрустальську і Должансько-Сулінську структури. Перша на

заході переходить у Бахмутську котловину, друга на південному сході

з’єднується з Седнинською котловиною. В зоні Південної синкліналі

розташована Торезько-Сніжнянська синкліналь, яка переходить на

заході в Кальміус-Торецьку і Шахтинсько-Несвітаєвську синкліналі.

Розділ 3. Вугільні басейни України

228

Рис. 3.3. Тектонічне районування Донецького басейну [10]

На північ від Головної синкліналі розташована Північна антиклі-

наль, крилами якої є Боково-Хрустальська і Суліно-Садкінська струк-

тури. Далі розташована Північна зона дрібної складчастості, де роз-

винені великі і дрібні брахісинклінальні складки, розчленовані склад-

ною системою великих і дрібних насувів.

Південна зона дрібних складок розміщена на південь від централь-

ної

зони лінійних складок і приурочена до південного продовження Ро-

веньківського підняття між Зуєвською та Куйбишевсько-

Несвітаєвською антикліналями. Тут переважають брахіскладки склад-

ної форми, порушені скидами, що виповнені тектонічними брекчіями.

Бахмутська котловина розташована в північно-західній частині ба-

сейну, її південне крило межує з Головною синкліналлю, а північне

обмежене купольними структурами.

В середині котловини є додаткові

синклінальні і антиклінальні складки, підпорядковані основному до-

нецькому напряму. Брахіскладки котловини розташовані кулісоподіб-

но, серед купольних структур спостерігаються явища соляного діапі-

ризму. В ядрах таких куполів (Петрівський, Адамівський, Корульсь-

кий) на поверхню виходять штоки девонської солі.

Кальміус-Торецька котловина – це крупна широка складка, вісь

якої витягнута

згідно загально-донецькому субширотному напряму.

Північне круте крило котловини межує з Дружківсько-