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

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

259

Юрсько-кам’яновугільні води – це повністю відокремлений горизонт

високонапірних пластово-тріщинних вод, які не зв’язані з зоною цир-

куляції. Водозбагаченість порід карбону невелика і води концентру-

ються у пісковиках, розбитих рідкісною системою дрібних тріщин.

У разі розкриття гірничими виробками шахт водоносні горизонти

карбону швидко дренуються до повного осушення і водоприплив

виробки не перевищує 5–7 м

/год, і тільки в зонах тектонічних по-

рушень іноді досягає 60–80 м

/год. Мінералізація вод становить 0,5–

2,5 г/л, склад – гідрокарбонатно-хлоридно-натрієвий.

ЛВБ – закритий басейн із потужністю покривних відкладів 300–

450 м і тому розробка родовищ тут пов’язана з проходкою шахтних

стовбурів великої початкової глибини (до 400–500 м). Під час будів-

ництва шахт проходження обводненої товщі сеноману здійснюється

спеціальними методами – водопониженням, заморожуванням, цеме-

нтацією та бурінням. Найраціональнішим для басейну є метод шту-

чної цементації гірського масиву.

Найбільш міцними породами вугленосної товщі є вапняки і піско-

вики, найменшу міцність мають аргіліти. Безпосередньо у покрівлі

вугільних пластів пісковики повсюдно трапляються тільки в Черво-

ноградському районі. В інших районах як у покрівлі, так і в підошві

залягають

аргіліти, які є слабкостійкими і схильними до спучування.

Це в своєю чергою призводить до деформації кріплення в гірничих

виробках. Деколи аргіліти утворюють несправжню покрівлю потуж-

ністю 0,3–0,5 м і для попередження її обвалення залишається захис-

на пачка вугілля потужністю приблизно 0,1 м.

До складу основних природних газів басейну входять метан, азот і

вуглекислий газ. За їх співвідношенням виділяється три зони: вугле-

кисло-азотна, азотно-метанова і метанова. Газоносність басейну збі-

льшується в західному та південно-західному напрямах. Верхня межа

метанової зони розташована на глибині 400–500 м. У Нововолинсько-

му районі більшість вугільних пластів мають дуже низьку метанонос-

ність (до 1,4 м

/т) і лише на заході на глибинах приблизно 600 м вона

зростає до 5 м

/т.

На півдні Червоноградського району метанова зона охоплює всі поля

діючих шахт і до глибин 650 м становить 2–10 м

/т і більше. В північній

частині району до глибин 580 м метаноносність сягає 3,3 м

/т.

У Південно-Західному районі в межах Тяглівського родовища ме-

таноносність основних промислових смуг ще вища і сягає 18 м

/т.

Шахти цих двох районів належать до ІІІ категорії за газовим режи-

мом. Під час розкриття тектонічних порушень у цих шахтах спостері-

галися раптові викиди газу з вмістом метану до 33 %.

Розділ 3. Вугільні басейни України

260

Усі шахти басейну є небезпечними по пилу і належать до ІІІ катего-

рії за самозайманням пластів.

На 01.01.2004 р. в басейні знаходилося в експлуатації 14 шахт, 1

шахта будувалася, 4 об’єкти підготовлені для будівництва шахт і 10

ділянок є перспективними для розвідки. За даними Держкомстату в

2003 році було видобуто 2,981 млн т вугілля. На 01.01.2004 р.

під-

тверджені запаси вугілля Львівсько-Волинського басейну за катего-

ріями А + В + С

складали 1162,2 млн т, з таких що експлуатуються –

216 млн т, ймовірні (С

) – 259,2 млн т. Загальні ресурси кам’яного

вугілля по всьому басейну становлять 2524,8 млн т.

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

261

ДНІПРОВСЬКИЙ БУРОВУГІЛЬНИЙ БАСЕЙН

Дніпровський буровугільний басейн займає територію Правобере-

жної України в межах Житомирської, Черкаської, Кіровоградської,

Дніпропетровської і частково Запорізької, Вінницької та Київської об-

ластей (рис. 3.9). Басейн простягається з південного сходу на північ-

ний захід майже на 650 км, завширшки 70–175 км і займає площу

100 тис. км

. У його межах виявлено 200 родовищ і вуглепроявів, з

них Державним балансом запасів обліковані 27.

Буре вугілля України відоме з ХVІ ст. Його видобування почалося з

1871 р., але наприкінці ХІХ ст. майже припинилося через важкі умо-

ви експлуатації й конкуренції з донецьким вугіллям. Після війни бу-

ровугільна промисловість була відновлена і

максимум видобутку при-

пав на 60–80 рр. ХХ ст. Наприкінці ХХ ст. з певних економічних при-

чин видобуток бурого вугілля значно скоротився і наразі працює

всього 5 видобувних підприємств.

Рис. 3.9. Обзорна карта Дніпровського буровугільного басейну

1 – границя басейну; 2 – границі геолого-промислових районів; 3 – ізогіпси

поверхні кристалічного фундаменту; 4 – родовища бурого вугілля; 5 – геоло-

го-промислові райони: Коростишівський (І), Ватутінський (ІІ), Олександрій-

ський (ІІІ), Верхньодніпровський (IV), Оріхівський (V), Криворізький (VI)

Розділ 3. Вугільні басейни України

262

Геологічна будова

У будові Дніпровського буровугільного басейну беруть участь поро-

ди нижнього структурного ярусу (кристалічного фундаменту) і осадо-

вого покрову верхнього структурного ярусу (платформного чохла).

Стратиграфія

Докембрійські кристалічні породи представлені біотитовими, плагі-

оклазовими і амфібол-піроксеновими гнейсами, сірими, рожевими

гранітами, мігматитами. В південній частині басейну розповсюдже-

ний метаморфічний комплекс порід криворізької серії, складений сла-

нцями, джеспілітами, роговиками. На них майже всюди залягають

каоліни кори вивітрювання потужністю від 2–3 до 60–70 м.

Породи платформного чохла представлені мезокайнозойськими та

четвертинними відкладами (рис. 3.10). Найдавнішими є червоноколі-

рні піски та глини нерозчленованого нижнього тріасу.

В Придніпров’ї встановлені байоські і батські відклади середньої

юри. Байос представлений озерними фаціями потужністю 15–25 м, де

переважають кварцові піски з лінзами каолінових глин з прошарками

бурого вугілля, які не мають практичного значення.

Батські відклади представлені шаруватими алевритами

і глинами.

На північному заході басейну розвинуті лагунно-континентальні глини

та піски з пластами бурого вугілля і каолінів, до яких приурочене Ко-

черівське буровугільне родовище.

Нижньокрейдові відклади розвинуті в північно-східній частині ба-

сейну, належать до готерив-барему і апт-альбу. Крім цього, до ниж-

ньої крейди належать ротмистрівська і

смілянська світи, складені

глинами, глинистими пісками, пісками, бокситоподібними породами і

вторинними каолінами.

Відклади верхньої крейди розвинуті на північно-західному і північ-

но-східному схилах щита і належать до сеноманського, туронського,

коньякського і сантонського ярусів. Вони складені крейдою, мерге-

лем, пісковиками, вапняками, кременистими породами. Загальна по-

тужність їх від 30–50 до 200 м.

Відклади палеогенової системи представлені товщами палеоцену,

еоцену й олігоцену [17].

В палеоцені виділяються: райгородська товща – грубоуламкові вул-

канічні брекчії, які часто переходять у глини; потужність до 62 м; лу-

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

263

занівська світа – туфи, туфопісковики, глини, вапняки потужністю до

20 м; розвинена в кільцевих депресіях Середнього Придніпров’я.

Рис. 3.10. Стратиграфічна колонка Дніпровського

Розділ 3. Вугільні басейни України

264

буровугільного басейну [17]

Стратиграфічно вище палеоценових відкладів залягає еоцен, де ви-

діляють канівську (нижній еоцен) і бучацьку (середній еоцен) серії та

київську (верхній еоцен) світу.

Канівська серія найбільш розвинута в Середньому Придніпров’ї,

представлена мілководними морськими осадами – зеленувато-сірими,

сірими, тонкозернистими глауконіт-кварцовими пісками потужністю

від 2–3 до 40 м. У межах Кіровоградського блоку морські

відклади

змінюються континентальними глинисто-вуглистими пісками з про-

шарками бурого вугілля потужністю до 2 м.

Відклади нижнього еоцену перекриті переважно континентальними

осадами бучацької серії, яка широко розповсюджена в межах басейну

і представлена піщано-глинистими вуглистими утвореннями з проша-

рками, лінзами та продуктивними пластами бурого вугілля потужніс-

тю до 30 м. Сумарна потужність бучацької

серії в середньому 25–35

м, деколи досягає 70 м. Морські і прибережно-морські фації бучаць-

кого віку представлені на схилах УЩ зі збільшенням їх потужності і

більш глибоководним характером осадів у бік ДДЗ і Причорноморсь-

кої западини.

На бучацькій серії трансгресивно залягає київська світа, складена

в основному морськими фаціями (фосфоритоносні вапняково-

глинисті

піски, голубувато-сірі мергелі, глауконітові піски) загальною

потужністю до 60 м. На Карнаухівськом і Козацьком буровугільних

родовищах у київській світі присутні лінзи та прошарки вуглистих

пісків, а на схилах Воронезького масиву – поклади бурого вугілля.

Вище залягає харківська серія, до складу якої входять:

• обухівська світа (верхній еоцен) – піщані глауконітові глини потужніс-

тю до 6 м (в Балтишській депресії – до 105 м); розповсюджена в при-

схилових частинах УЩ і Болтишській западині;

• межигірська світа (нижній і середній олігоцен) – глауконітові піски по-

тужністю до 10–15 м; у ряді буровугільних родовищ – лінзи і прошарки

вуглистих глин, пісків і бурого

вугілля (до 1 м); в Оріхівському родови-

щі пласт вугілля досягає робочої потужності.

Вище залягає полтавська серія, в складі якої виокремлюються:

• берекська світа (верхній олігоцен) – сірі сланцюваті глини і вуглисті пі-

ски з прошарками пісковиків потужністю до 10 м, розповсюджена

тільки в північно-західній і центральній частинах басейну;

• новопетрівська світа (нижній міоцен) – вуглисті глини і піски потужні-

стю до 5,5 м з прошарками і лінзами бурого вугілля, вторинних каолі-

нів, пісковиків.

Полтавська серія перекривається утвореннями верхнього міоцену, де ви-

окремлюються горизонт строкатих глин і осади сарматського ярусу, які за-

лягають у межах басейну майже повсюдно. Строкаті глини містять друзи

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

265

гають у межах басейну майже повсюдно. Строкаті глини містять друзи гіпсу,

залізо-марганцеві конкреції, відклади мергелю. Сарматський ярус складений

піщано-глинистими осадами з прошарками пісковиків і вапняків загальною

потужністю до 30 м.

Уся площа басейну покрита нерозчленованими відкладами пліоцен-

ранньочетвертинного віку, які представлені алювіальними пісками потуж-

ністю 10–15 м і горизонтом червоно-бурих

глин (5–15 м) або більш пізніми

осадами різноманітного складу (піски, суглинки, льодовикові відклади, лес)

загальною потужністю до 70 м.

Тектоніка

Дніпровський буровугільний басейн в геоструктурному відношенні

розташований в межах УЩ, що в основному визначає особливості йо-

го тектоніки і умов формування буровугільних покладів. Кристалічні

породи фундаменту залягають досить близько до поверхні. Абсолютні

позначки кровлі фундаменту +180 – -10 м, денної поверхні - +40 –

+300 м. Поверхня кристалічних порід полого нахилена на північний

схід, північний і

південний схили відносно круто занурюються під

покрив осадових утворень. Депресії на поверхні масиву, зумовлені як

тектонічними, так і денудаційними факторами, відіграли важливу

роль у формуванні та концентрації буровугільних покладів. До біль-

шості депресій кристалічного фундаменту приурочені родовища буро-

го вугілля. На північно-східному схилі масиву основними депресіями є

Синельниківська, Верхньодніпровська,

Олександрівська, Болтишська;

на південно-західному схилі – Криворізька, Оріхівська, Санжарівська.

Всі депресії мають витягнуту форму і відкриті на північно-східному

схилі щита в сторону ДДЗ, на південно-західному – в напрямі Причо-

рноморської западини.

Тектонічний і тектоно-магматичний контроль у розміщенні бурову-

гільних родовищ Дніпровського басейну й умови їх утворення прослі-

джуються на

всіх структурних рівнях. На регіональному рівні від

центральної частини УЩ до периферії (на захід, північний захід, схід і

північний схід) змінюється морфологія пластів, їх потужність, речо-

винний склад вугілля. Переважно бучацьке вугілля басейну в межах

УЩ замінюється олігоценовим і міоценовим в ДДЗ.

Контури родовищ і густина розміщення покладів контролюються

зонами

розломів тривалого розвитку, а також тектоно-магматичними

структурами різних рангу і віку.

Переривчасті замкнуті поклади бурого вугілля приурочені до сис-

теми тектонічних і тектономагматичних депресій рельєфу фундамен-

Розділ 3. Вугільні басейни України

266

ту. Депресії утворюють певні системи, згруповані в дугові та кільцеві

від’ємні структурно-морфологічні елементи.

На думку А.Я. Радзівіла та ін. [17] найбільш значний вузол утворен-

ня вугілля і горючих сланців приурочений до контурів Середньодніп-

ровської кільцевої тектоно-магматичної структури, розташованої в

межах Кіровоградського блоку щита. В ній виокремлюються тектоно-

магматичні

і вулканічні елементи другого порядку:

• центральна депресія до 22 км у діаметрі – Болтишська западина з лін-

зою бучацьких вугільних відкладів;

• внутрішнє і зовнішнє кільцеві підняття до 40 і 130 км у поперечнику

відповідно;

• кільцеві переривчасті депресії, що розділяють підняття.

Родовища бурого вугілля центральної частини Олександрівського

геолого-промислового району просторово приурочені до зовнішньої

дуги тектономагматичної депресії Середньодніпровської структури.

Основні родовища Ватутінського і Олександрівського районів, які

містять значні запаси вугілля, повністю розміщені на Кіровоградсько-

му блоці, де найчіткіше виражена тектонічна і тектономагматична

природа вугленосних депресій. Депресії були структурами акумуляції

органогенного і вулканогенно

-теригенного матеріалу, у тому числі й

вугленосного.

Оріхівський і Верхньодніпровський геолого-промислові райони роз-

ділені невугленосною височиною еоцену, що збігається з широтною зо-

ною розсуву в докембрійському фундаменті. Аналогічна зона субмери-

діонального напряму розташована на схід від Дніпропетровська і конт-

ролює низку буровугільних родовищ: Синельніківське, Першозванівсь-

ке, Південно-Придністровську площу.

Куцеволівське, Верхньодніпров-

ське, Соколовське, Адамівське та інші буровугільні родовища утворю-

ють вузол, розміщений над тектономагматичною структурою фундаме-

нту, де палеоархейські гнейси та мігматити ускладнені неоархейськими

інтрузивними й ультраметаморфічними утвореннями.

У Коростишевському районі, де вугленосні відклади розвинуті фра-

гментарно, спостерігаються подібні тенденції. Палеодолина, до якої

приурочене Карпівське родовище, контролюється Брусилівським роз-

ломом

і серією дрібних граніто-гнейсових куполів. Андрушівське ро-

довище приурочене до вузла перетину розломів північно-західного і

субмеридіонального простягання.

У Криворізькому вугленосному районі в зоні Криворізького глибин-

ного розлому розташовані невугленосні площі. На схід і захід від нього

просліджуються меридіональні лінійні депресії з вугленосними буча-

цькими відкладами. В Оріхівському районі

вугленосні площі приуро-

Розділ 3. Вугільні басейни Укераїни

267

чені до блоків з широким розвитком мігматит-плагіогранітових порід

дніпровського комплексу.

Отже, Дніпровський буровугільний басейн є типовим континента-

льним внутрішнім платформним басейном, що сформувався в епоху

альпійської тектономагматичної активізації УЩ. Найсприятливіший

тектонічний режим для заболочування регіону існував з палеоцену до

кінця середнього еоцену. Тоді на фоні загального занурення відбува-

лися повільні

коливальні рухи земної кори. Бучацькі торфовища фор-

мувалися в основному в річкових долинах, озерах, інколи на прибе-

режно-морських рівнинах. Рельєф поверхні кристалічного фундамен-

ту і його кори вивітрювання були одним з найважливіших факторів,

які визначали розміщення осадів на території щита, у тому числі тих,

з якими генетично пов’язані

поклади бурого вугілля.

Вугленосність

У межах Дніпровського буровугільного басейну вугленосними є по-

роди юри, крейди, палеогену і неогену.

Юрські континентальні відклади розвинуті в північно-західній час-

тині басейну. Вугленосними є породи байоського і батського ярусів.

У континентальних відкладах байоського ярусу на глибині 60–80 м

встановлені невеликі лінзи високозольного вугілля (40–45 % і більше)

потужністю 0,3–0,6 м, які промислового

значення не мають.

У батських відкладах виявлено 20 проявів вугілля і одне невелике

Кочерівське родовище площею до 3 км

. Пласт вугілля на цьому родо-

вищі має складну будову, незначну потужність (0,1–3,0 м), глибину

залягання 51,8 м. Вміст золи коливається в межах 13,5–40 %. Прогно-

зні ресурси становлять 8,7 млн т. На сьогодні родовище практичного

значення не має.

Вугленосність континентальних нижньокрейдових відкладів дуже

низька і прошарки вугілля в цій товщі практично не зустрічаються.

Найбільш вугленосними

у Дніпровському басейні є континентальні

утворення бучацької серії, розповсюджені на значних територіях від

Білорусі та м. Ромни до м. Мелітополь. Її розміщення підпорядковане

похованим палеодолинам переважно ерозійно-тектонічного похо-

дження, витяггнутих у вигляді вузьких субмеридіональних смуг [17].

Серія поділяється на дві частини: нижню, підвугленосну і верхню, ву-

гленосну загальною потужністю до 70 м

Підвугленосна частина серії представлена сірими кварцовими і

кварц-польовошпатовими, інколи вуглистими пісками з лінзами вто-

ринних каолінів. У нижній частині часто залягають гравійні прошар-

Розділ 3. Вугільні басейни України

268

ки з галькою кварцу. Потужність підвугільних пісків досягає 10–15 м.

За походженням це руслова фація алювію, що приурочена до основ-

них найглибших частин довгих річкових долин.

Вугленосна частина серії поділяється на три горизонти:

• нижній (підвугільний) – сірі, чорні кварцові вуглисті піски і глини з

прошарками вторинних каолінів (заплавна і старична фація);

• середній (вугільний) – пласт бурого вугілля простої або складної будови

(озерно-болотна фація долинних відкладів);

• верхній (надвугільний) – піщано-алеврито-глинисто-вуглисті відклади з

прошарками вторинного каоліну (болотна фація).

Основні запаси вугілля приурочені до 12 палеодолин, серед яких

найбільш вугленосною є Олександрівська. В її межах розташовані 11

родовищ, які складають більше 30 % всіх запасів басейну (700 млн т).

У вугленосній товщі просліджуються від одного до трьох зближених

пластів вугілля (І–ІІІ), які є пачками єдиного вугільного покладу, що

розділені породними прошарками потужністю від 0,5 до

6,0 м.

Основним пластом у басейні є нижній (І), який має робочу потуж-

ність на Коростишівському, Андрушівському, Юрківському, Козаць-

кому, Олександрівському, Миколаївському, Золотопільському, Туріян-

ському, Фастівському, Аннівському, Миронівському, Бандурівському,

Семенівсько-Олександрівському, Соколовському, Верхньодніпровсь-

кому, Карнаухівському родовищах. Будова цього пласта проста (рис.

3.11), потужність змінюється від 1 до 25 м, в середньому – 4–6 м.