Классификация угленосных бассейнов

В настоящее время наиболее распространены классификации угленосных бассейнов в основу которых положен характер тектонических движений при формировании бассейна. Широко распространена классификация Г.А.Иванова (предложена в 30-е годы) позже модифицированная К.А.Мироновым. По характеру тектонических движений по этой классификации выделчют бассейны трех типов: геосинклинальный, платформенный и переходный. В 1959 г. Г.А.Иванов расширил эту классификацию за счет выделения подтипов, видов бассейнов и назвал ее «генетическая классификация угленосных формаций».(Рис.1)

Для геосинклинальных бассейнов характерна большая мощность угленосных отложений (до 10 – 15 км), четкая перемежаемость пород различного состава, относительное постоянство фациального состава на больших площадях, преобладание прибрежно – морских отложений, значительное число (до нескольких сотен) пластов углей каменных умеренной мощности, их выдержанность, отчетливая линейная складчатость, разрывные нарушения. Наблюдается зональность метаморфизма углей по вертикали и площади.

Платформенным бассейном свойственны малая мощность угленосной толщи (от сотен м. и меньше), наличие бурых углей образующих первые десятки пластов имеющих небольшую мощность (редко большую), пласты мало устойчивые. Характерна большая изменчивость фациального состава угленосной толщи на коротких расстояниях (км – сотни км), преобладание наземно – континентальных отложений, частая приуроченность грубого материала к основанию угленосной толщи. Залегание угленосных отложений горизонтальное или слабонаклонное с нарушениями небольшой амплитуды.

Для бассейнов переходного типа характерны промежуточные значения мощности угленосной толщи и пластов углей, так же как количество последних и степень их устойчивости по сравнению с бассейнами платформ и геосинклиналей. Менее частая смена пород по разрезу по сравнению с геосинклинальными бассейнами, меньшее постоянство фациального состава угленосных отложений. Особенностью тектонического строения является развитие брахиантиклинальных и куполовидных складок.

Предложенные позже классификации строились на той же основе, что и классификация Иванова Г.А.

Подробное изучение многих бассейнов показало, что в одном и том же бассейне развиты все три или два типа. Такие бассейны получили название политипными. Наиболее типичным политипным бассейном является Донецкий.

Общим для большинства существующих классификаций угленосных бассейнов является тектонический принцип. Однако наряду с бассейнами подобного типа встречаются, хотя и редко бассейны и месторождения, образование которых не связано непосредственно с тектоническими процессами. Одной из классификаций, где такие бассейны учтены является «генетическая классификация угленосных бассейнов и месторождений» А.К.Матвеева, (Рис.2). Согласно этой классификации все бассейны разделяются на два класса: тектонический и атектонический.

За основу тектонического класса бассейнов принят политипный бассейн, включающий в себя все три типа бассейнов по классификации Г.А.Иванова, с его постгенетической историей развития, которое определяется тем, что угленосные площади разбиты крупными постгенетическими разрывами с поднятием и последующим размывом одной части площади и опукканием другой. Подобное развитие определяет выделение трех вариантов типов бассейнов: полнотипный (голотип) очень редко встречающийся и включающий все три формационные зоны классификации Иванова А.Г., пригеосинклинальный и приплатформенный – наиболее часто встречающиеся.

Класс атектонический включает бассейны и месторождения оседания карстового происхождения и суффозионных впадин. Они как правило встречаются на платформах. Для них характерно отсутствие цикличности и бурые угли.

Сюда же относятся бассейны типа кальдер (впервые выделенные польским геологом

К.Дзедзицем в Нижне селезском бассейне). Эти бассейны связаны с древними котловинами, сформированными над криптокольдерами с зонами обрушения не достигающими поверхности, послужившими в карбоне и перми седиментационными бассейнами. К такому типу бассейнов некоторые геологи (Н.И.Черниченко) относят Экибастузский бассейн.

Многообразие классификаций бассейнов и отсутствие единой точки зрения в этом вопросе приводит к тому, что в разных классификациях порою одни и те же бассейны относят к разным типам.

Угольные бассейны и месторождения известны на всех континентах и многих островах земного шара во многих геологических системах фанерозоя. Всего в мире учтено 2900 самостоятельных объектов. Из них к бассейнам гигантам с запасами свыше 500 млрд. т. принадлежат 7 бассейнов: Тунгусский, Ленский, Таймырский, Канско – Ачинский, Кузнецкий (все СНГ), Алта – Амазона (Ю.Америка) и Аппалачский (США). За ними следует 4 бассейна с запасами от 200 до 500 млрд.т. – Донецкий, Печорский (СНГ), Нижнерейнско – Вестфальский (Германия) и Иллинойс (США). Большая же часть бассейнов (~ 2700) и самостоятельных месторождений имеют запасы менее 0.5 млн.т.

На территории СНГ углеобразование началось с раннего девона и продолжалось до настоящего времени. Исключение составляет лишь ранне и среднетриасовое время (из-за аридного климата).

Наибольшее пространственное развитие имеет угленосность в верхнепалеозойских (карбон, пермь), среднемезозойских (юра, нижний мел) и раннекайнозойских отложениях.

В СНГ по мере продвижения на восток отличается омоложение основных угленосных толщ. В Европейской части СНГ промышленная угленосность начинается с нижнего карбона по мере движения на юг от Подмосковного бассейна и на восток от Урала она захватывает верхние горизонты карбона (Донбасс, Караганда, Кузбасс) и пермь (Кузбасс, Таймыр).

Подобная миграция угленосности наблюдается и в отложениях мезозоя. На Урале – поздний триас и ранняя юра (Челябинский бассейн). Далее к югу и ЮВ на Северном Кавказе, в Казахстане и Средней Азии – промышленная угленосность концентрируется в нижней юре. К востоку от Кузбасса до Байкала – в средней юре. В Забайкалье – I ₃. Еще далее к востоку и СВ в позней юре – раннем мелу. На Дальнем Востоке – верхний мел – палеоген. На о. Сахалин, Камчатке – палеоген – неоген.

Преобладание определенных тектонических типов угленосных бассейнов в той или иной эре связано с особенностями геологического развития земной коры в рассматриваемое время.

Палеозойские угольные бассейны в тектоническом отношении главным образом принадлежат к краевым и внутренним прогибам геосинклинальных областей. В них развиты как правило угленосные толщи паралического типа.

Угленосные бассейны ранне и среднемезозойского времени как правило приурочены к межгорным тектоническим впадинам. Угленосные толщи континентального гинезиса. К востоку от Забайкалья мезозойские угленосные бассейны образовались в краевых и внутренних прогибах геосинклинальных областей. В разрезе угленосных толщ внизу развиты морские отложения, вверху морские и континентальные.

В кайнозое, за исключением альпийской складчатой зоны на Дальнем Востоке, углеобразование происходило в платформенных условиях. Угленосные бассейны зоны альпийской складчатой зоны связаны с краевыми прогибами.

Сопоставление размещения угленосных бассейнов СНГ с положением основных геотектонических элементов земной коры показало, что наиболее крупные бассейны располагаются в синеклизах по периферии платформ и являются структурно политипными – занимая краевые прогибы платформ и передовые прогибы складчатых областей. К такого рода бассейнам относятся – Тунгусский, Ленский, Канско – Ачинский. Вблизи платформы располагается и Кузнецкий. Почти все остальные сравнительно крупные бассейны Печорский, Донецкий, Иркутский – приурочены к границам платформ и складчатых областей. Вблизи платформ располагается ряд бассейнов среднего размера, приуроченных к унаследованным

или наложенным впадинам среди складчатых зон каледонского и герцинского возраста (Карагандинский, Тургайский).

Таким образом, платформы как бы концентрически опоясываются угленосными бассейнами. Вне таких пограничных поясов угольные месторождения и бассейны как бы сильно разбросаны как на самих платформах,так и в окружающих складчатых областях. Из суммарного количества геологических запасов 70% сосредоточено в бассейнах краевых частей платформ. (Погребнов Н.И.). Схема расположения основных бассейнов показана на рис.3.

На территории СНГ наиболее древние палеозойские отложения в которых установлены углепроявления – девонские. Значительное количество проявлений угленосности в девоне извесно в Центральном Казахстане, Западной Сибири и Красноярском крае. Наиболее крупными и имеющими некоторое практическое значение являются месторождения в Кузнецком бассейне (Барзасское м-ние), Центральном Казахстане.